一、數字化城市的發(fā)展促進智能建筑的快速發(fā)展
1.智能建筑的類型不斷擴展
傳統(tǒng)的智能建筑主要是寫字樓和酒店,新興的智能建筑包括:
(1)機關,企業(yè)單位辦公用建筑的智能化;受國家信息化數字城市發(fā)展的影響,機關企業(yè)單位老辦公樓改造和新建辦公樓均對信息化、智能化提出了較高的要求。
其次,部分行業(yè)迅速發(fā)展,比如銀行、保險、金融、電信等。由于這些行業(yè)自身的特點,對智能化、信息化要求更強烈。
(2)數字化圖書館:由于科教興國戰(zhàn)略已被國家確定為基本國策,圖書館信息化、數字化已成為新的市場,我國目前有圖書館近3000座,高校圖書館1100座,中學圖書館4000座,干校、黨校圖書館約2000座,國家機關、科研系統(tǒng)圖書館近5000座,其它各類約10萬座。但目前公共圖書館仍然偏少,自動化程度發(fā)展緩慢,為解決這些問題,國家和地方都設立了圖書館建設專項資金,近年來圖書館建設的財政拔款年增長20%,而且新建的圖書館對自動化水平及數字化水平要求愈來愈高。國家已初步建立了“中國圖書館信息網絡”(CLINET)地市級以上圖書館基本人網,并與Internet網互聯(lián)實現信息資源共享和電子文獻傳輸,并提出要實現數字圖書館的整體解決方案。
(3)醫(yī)院智能化、數字化:國家在九五期間對醫(yī)院改造投資很大,重點是:
?醫(yī)療設備更新
?醫(yī)療網絡化的信息系統(tǒng)建設
?醫(yī)療環(huán)境改善
目前大型醫(yī)院為適應數字化城市的需求,在新建和改造的醫(yī)院大樓均提出數字化的要求。
(4)數字化校園:最早學校一般是建設單一的校園網建設和計算機多媒體教室,后來發(fā)展到一卡通的建設,包括消費(校內餐廳、購物、上機、交學費),證件(代替學生證、教務管理、借書證、醫(yī)療證……),門禁等。近年來,智能化、數字化的要求愈來愈高,相當數量的高等學校啟動數字化工程,例如結合數字化的建設,北京工業(yè)大學正在實施數字化工程,不少中小學也提出實現智能化管理。
例如:溫州一所中學規(guī)劃的校園智能化系統(tǒng)包括:
?校園系統(tǒng)網絡平臺
?教學管理信息化系統(tǒng)
?教學數字化系統(tǒng)
?校園安全智能化系統(tǒng)
?后勤管理智能化系統(tǒng)
?校園智能化系統(tǒng)
?校園安全智能化系統(tǒng)
?多媒體教室……
智能化、數字化建設已進入很多大、中、小學校。
(5)數字化博物館、會展中心:1997年上海博物館智能化系統(tǒng)通過了建設部科技委的評審,之后又完善了網絡系統(tǒng),信息應用系統(tǒng)形成了一個完整的智能化系統(tǒng),在國內產生很大影響,此后各地相繼建成和再建了一批博物館和會展中心,如河南博物館,廣州博物館、廈門國際會展中心、湖南長沙國際會展中心、廣州東莞國際會展中心、北京首都博物館等,目前正在建設的國家博物館、北京新國際會展中心、天津開發(fā)區(qū)國際會展中心對智能化數字化提出了更高的要求。[nextpage]
(6)數字化體育場館:近年來我國主辦了亞運會,一批國際水平的體育場興起,大都采用了先進的智能化管理,特別是申奧成功后僅北京就要建立32個大型體育場館,52個訓練場館,體育場館的智能化和自動化工程提到了日程。
(7)智能化小區(qū)及數字化社區(qū):
由于居民住宅發(fā)展迅速,居民對居住條件有了更高的要求,近年來智能大樓的概念引人了居住小區(qū),智能化居住小區(qū)發(fā)展非常迅速,目前在大城市幾乎所有的新建的居住小區(qū)都對智能化提出了需求,隨著數字城市的發(fā)展已經出現了一批數字化社區(qū),今后隨著住宅建設的發(fā)展,對智能化、數字化的需求愈來愈高。
2.智能建筑由單體向建筑群發(fā)展
隨著數字化城市的發(fā)展,城市公用信息平臺的形成對建筑群智能化和信息化的要求越來越多。辦公、居住、商用、廠房等多種建筑物群形成的數字化街區(qū)、數字化園區(qū)、數字化建筑群不斷涌現,使智能建筑由單體的智能建筑走向建筑群的智能化、數字化;如北京中關村軟件園數字化工程、哈爾濱軟件園數字化工程、煙臺開發(fā)區(qū)建筑群智能化工程、武漢經濟技術開發(fā)區(qū)數字化工程等。
以武漢經濟技術開發(fā)區(qū)的數字化工程為例:
?首先要建設統(tǒng)一的應用平臺,支撐園區(qū)各項信息應用的發(fā)展
?構建具有國際水平的信息基礎網絡及相關的基礎設施
?建立園區(qū)IDC及NOC
?建立空間信息系統(tǒng)
?建立園區(qū)公共智能化系統(tǒng)
?建立電子政務應用平臺
?建立電子商務系統(tǒng)
?建立企業(yè)信息化系統(tǒng)
?建立社會公共服務信息化系統(tǒng)
?建立數字化社區(qū)的數字化系統(tǒng)
?建立建筑物信息化系統(tǒng)
?建立園區(qū)信息化管理系統(tǒng)
?建立園區(qū)數字化物流系統(tǒng)
因此,形成以信息服務、信息應用為核心的建筑群數字化系統(tǒng)不僅規(guī)模上,系統(tǒng)配置上、功能上、技術難度上遠遠超過傳統(tǒng)的智能大廈,也是對智能大廈的一次挑戰(zhàn)。
3.智能化建筑傳統(tǒng)的理念概念正在不斷更新
1984年美國康涅狄格州(Connecticut)哈特福(Hartford)市建成世界上第一座“智能大廈”——“都市大廈”(Cityplacebuilding),美國智能型建筑學會(AIBl)等學術團體提出的智能大廈的有關理念及概念一直延用至今。隨著IT技術的發(fā)展,其理念和概念都進行了發(fā)展和更新。特別是國家信息化的要求、數字城市的發(fā)展,智能大廈、智能化居住小區(qū)已成為數字城市的一個信息節(jié)點,對傳統(tǒng)的智能大廈,智能化居住小區(qū)的理念、概念產生新的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的智能建筑通常認為智能大廈的智能化系統(tǒng)是以樓宇自控系統(tǒng)為核心組成。當前很多專家認為智能大廈作為數字化城市中的信息節(jié)點,其智能化系統(tǒng)應以信息系統(tǒng)為核心,而傳統(tǒng)的樓宇自控、消防、安防等子系統(tǒng)應作為一般必要配置。智能化居住小區(qū)的智能化系統(tǒng)通常認為以安防為核心,當前很多專家認為在數字城市發(fā)展的今天,應成為信息系統(tǒng)為核心的數字化社區(qū),安防、物業(yè)管理等設備應作為一般必要的配置。[nextpage]
智能大廈3A的概念應具有更新的內涵。以辦公自動化OA為例,1984年美國建成世界上第一座“智能大廈”提出了OA的概念。
狹義的辦公自動化系統(tǒng)OAS定義“利用先進的科學技術,不斷使人們的部分辦公業(yè)務活動,物化于人以外的各種現代化辦公設備中,并由這些設備與辦公人員構成服務于某種目的的人機信息處理系統(tǒng)”。
由于技術的發(fā)展OAS的內容愈來愈豐富,包括了:
?綜合信息與數據庫管理
?決策支持系統(tǒng)
?電子郵件、群件系統(tǒng)
?事物處理
?物業(yè)管理
?財務及電子商務系統(tǒng)
?行業(yè)管理系統(tǒng)
特別是國家信息化及數字化城市的發(fā)展,其信息系統(tǒng)包括了電子商務、電子政務、遠程電子教育、遠程網上醫(yī)療、網上圖書館等,以及各種專業(yè)的業(yè)務信息應用系統(tǒng),OAS的概念已遠遠不能概括上述內容,目前許多專家提出應把OAS改為“信息管理系統(tǒng)”將更加全面更加科學,其余的系統(tǒng)如BAS、CNS也應進行研究、商榷,以適應數字城市的發(fā)展。
4.智能建筑的市場容量迅速發(fā)展國家信息化、城市數字化,加入WTO,申奧成功,世博會申請成功,振興東三省、西部大開發(fā),特別是數字城市的發(fā)展,使我國智能建筑的市場容量迅速發(fā)展,以北京為例:
?北京市市政工程建設大規(guī)模啟動包括各種智能化大樓以及大量數字化社區(qū)的建設
?北京市CBD朝陽商務中央區(qū)的建設進入高潮
北京商務中心區(qū)3.99平方公里,2000年8月6日北京商務中心區(qū)建設聯(lián)席會,北京商務中心區(qū)管理委員會同時成立,作為2l世紀經貿中心的中心,跨國企業(yè)在此崛起。世界500強中156家企事業(yè)在這里設立機構,大批外國商社,3000多家國際公司機構,167家國際新聞機構,集中了北京1/3的星級賓館,飯店,1/2以上的五星級賓館飯店。
國貿中心一期、二期加起來56萬m2,三期工程建設面積大于一期、二期建設面積總和,約70萬m2,建成后國貿中心總建設面積為120萬m2,北京CBD的建設規(guī)模將達800至1000萬m2,其中寫字樓占50%公寓占25%商業(yè)、文化及娛樂設施占25%,中國國貿三期工程、北京財富中心、中央電視臺新址、北京電視臺新址、國際級銀泰世貿中心、SOHO現代城環(huán)貿中心等大批項目正在規(guī)劃中,建筑面積達300萬m2。有的智能化系統(tǒng)已經開始招標。
?金融一條街,金融中心的建設
?中關村科技園區(qū)大規(guī)模建設。例如中關村軟件園生命園等數字化工程
?奧運體育場館和設施的建設,北京今年國家將斥資362億用于60項重大工程建設,設立32個體育場所,52個訓練場地。其中新建19個,利用原有場館升級改造建13個,并有配套的賓館、飯店、寫字樓。
全國各大城市如上海、天津、廣州、深圳——受數字城市及WTO影響已全面進入智能化建筑建設的新高潮。全國的智能建筑市場容量將有很大的突破。[nextpage]
二、各種先進技術在智能建筑中的應用
1.無線通信技術在智能大廈和數字化社區(qū)中的應用
(1)無線系統(tǒng)的分類:
?無線接人系統(tǒng)
?移動通信系統(tǒng)
?無線本地環(huán)絡系統(tǒng)
?無繩電話系統(tǒng)
?移動衛(wèi)星接人系統(tǒng)
?無線局域網
無線局域網(WirelessLAN簡稱WLAN)是計算機網絡與無線通信技術結合的產物。它不受電纜束縛,可移動,能解決因有線困難、電纜接插件松動、短路帶來的問題。并組網靈活,擴容方便,與多處網絡標準兼容,保護用戶已有的投資,應用范圍廣等諸多優(yōu)點。WLAN既可滿足各類便攜機的入網要求,也可實現計算機局域聯(lián)網,遠端接入,圖文傳真,電子郵件等多項功能,數字化社區(qū)中家庭數字化系統(tǒng)聯(lián)網如果采用有線連接將對施工帶來很大困難,采用無線聯(lián)網是發(fā)展方向。
(2)短距離無線局域網
短距離無線局域網的定義:無線局域網是指以無線電波,激光紅外線等無線媒體取代有線局域網中的部分或全部傳輸介質而構成的網絡。
IEEE802.11協(xié)議:是最初制定的一個無線局域網標準,速率最高可達2Mbps,由于其傳輸速率和傳輸距離不能滿足要求,因此IEEE又推出了802.1lb,802.1la以及802.1lg三種新標準,目前802.1lb已成為無線局域網(WLAN)的主流標準,這種短距離無線局域網無需申請占用2.4G頻率段,適合家庭數字化系統(tǒng)。
HomeRF工業(yè)標準:該標準由若干著名公司為核心的“家用射頻工作組”提出的適合家庭區(qū)域范圍內進行無線通信的標準,同樣不經申請可占用2.4G頻率段,該標準適合家庭,目前占有率有所下降。
藍牙標準:藍牙(Bluetooth)是歐洲十世紀丹麥國王哈洛德(Harala)的外號,他以出色的手段統(tǒng)一了丹麥和挪威,1994年愛立信公司研究用于建立通用無線鏈路及其控制軟件的開放性標準,實現計算機與通信的進一步結合,使不同廠家生產的便攜式設備在不用連線的情況下進行近距離通信,愛立信把這種技術稱“藍牙”技術,藍牙是為個人局域網PAN(PersendAreaNeeworks)而設計的,通過PAN可使家電、安防等各種電子設備聯(lián)網、互相交換信息,這種標準可以使傳輸速率達到10Mbps,通過藍牙遙控裝置可以形成一點到多點的連接即在該裝置周圍形成一個“微網”。目前的1.0b標準藍牙的工作距離可達10米,最高工作速度1Mbps,日本TDK公司已推出40M范圍內的產品,新的2.0標準可使工作距離達到100米最高速度可達10Mbps,微網(piconet)也稱微微網、是指節(jié)點少于8個的小型網絡,雖然節(jié)點有限但多個微網可以連接成一個很大的散布網(Scatter—net)藍牙技術今后在電信、計算機、家電、智能住宅及智能建筑中將有廣闊前景。
藍牙技術及應用:藍牙技術把各種便攜式計算機設備與蜂窩移動電話用無線鏈路連接起來,使計算機與通信更加密切結合起來,使人們能隨時地進行數據信息交換與傳輸,在智能建筑中,藍牙技術有非常廣闊的應用前景。其應用范圍。
?各種電話系統(tǒng)
?無線電纜
?無線公文包
?各類數字電子設備
?家庭網關……