第3讲智能建筑的相关概念 3.1智能建筑的定义 我国智能建筑专家、清华大学教授张瑞武在1997年6月厦门市建委主办的首届智能建筑研讨会上，对“智能建筑”提出了以下比较完整的定义： 智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理，对使用者的信息服务及其建筑环境的优化组合，所获得的投资合理，适合信息技术需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的现代化建筑物。这是我国智能化研究的理论界目前所公认的最早、最权威的定义。 国家标准《智能建筑设计标准》（GB 50314—2015）对智能建筑的定义如下： “以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。” 美国智能化建筑研究所对智能建筑的定义： 智能化建筑通过对建筑的4个基本要素，即结构、系统、服务、管理，以及它们之间内在关联的最优化考虑，来提供一个投资合理但又拥有高效率的舒适、温馨、便利的环境，并帮助建筑物业主、物业管理人员和租用人实现在费用、舒适、便利和安全等方面的目标，当然还要考虑长远的系统灵活性及市场能力。 欧洲智能化建筑集团的定义： 使其用户发挥最高效率，同时又以最低的保养、最有效的管理本身资源的建筑。能为建筑提供反应快、效率高和有力支持的环境，使用户达到其业务目标。 在日本，智能化建筑就是高功能大厦，其功能是： 方便有效地利用信息和通信设备； 采用楼宇自动控制技术，使其具有高度的综合管理能力。 新加坡的智能化建筑必须具备3个条件。 (1) 安全、舒适的环境，即具有消防功能、温度和湿度控制功能，以及灯光及其他楼宇设备的控制功能。 (2) 良好的通信网络设施，使数据信息能够在大厦内传输。 (3) 足够的对外通信设施与通信能力。 智能建筑是一个发展中的概念，它随着科学技术的进步和人们对其功能要求的变化而不断更新，实现建筑智能化的目的是为用户创造一个安全、便捷、舒适、高效、合理的投资和低能耗的生活或工作环境，在建筑物内设置的任何设施与系统都要服从于这个目标，否则建筑智能化就失去了意义。 (4) SAS安防自动化系统： 电视监控系统、巡更系统、报警系统、门禁系统、停车场管理。 (5) CAS通信自动化系统： 综合布线、宽频网络、移动电话楼内覆盖系统、有线电视及数字程控电话系统。 3.2智能建筑的现行国家标准 我国智能建筑的现行国家标准《智能建筑设计标准》(GB 50314—2015)，其中主要的内容如下。 3.2.1适用范围 适用于新建、扩建和改建的住宅、办公、旅馆、文化、博物馆、观演、会展、教育、金融、交通、医疗、体育、商店等民用建筑及通用工业建筑的智能化系统工程设计，以及多功能组合的综合体建筑智能化系统工程设计。 3.2.2设计原则 智能建筑工程设计应以建设绿色建筑为目标，做到功能实用、技术适时、安全高效、运营规范和经济合理。智能建筑工程设计应增强建筑物的科技功能和提升智能化系统的技术功效，具有适用性、开放性、可维护性和可扩展性。 3.2.3智能建筑的概念 以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。 3.2.4智能化系统的工程架构 以建筑物的应用需求为依据，通过对智能化系统工程的设施、业务及管理等应用功能做层次化结构规划，从而构成由若干智能化设施组合而成的架构形式。 智能化系统工程设施架构见图31。 图31智能化系统工程设施架构 3.2.5智能化系统工程的系统配置 1. 智能化集成系统 为实现建筑物的运营及管理目标，基于统一的信息平台，以多种类智能化信息集成方式来形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。 2. 信息化应用系统 以信息设施系统和建筑设备管理系统等智能化系统为基础，为满足建筑物的各类专业化业务、规范化运营及管理的需要，由多种类信息设施、操作程序和相关应用设备等组合而成的系统。 3. 信息设施系统 为满足建筑物的应用与管理对信息通信的需求，将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和显示等功能的信息系统整合，从而形成建筑物公共通信服务综合基础条件的系统。 4. 建筑设备管理系统 对建筑设备监控系统和公共安全系统等实施综合管理的系统。 5. 公共安全系统 为维护公共安全，运用现代科学技术，具有以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的综合技术防范或安全保障体系综合功能的系统。 6. 机房工程 为提供机房内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件，以确保各智能化系统安全、可靠和高效地运行与便于维护的建筑功能环境而实施的综合工程。 智能化系统工程的系统配置见图32。 图32智能化系统工程的系统配置 3.3建筑智能化的发展趋势 3.3.1建筑智能化的发展历程 我国建筑智能化是逐步发展起来的，人们对工作和生活环境的需求越来越高，以及影响建筑智能化信息技术的不断进步，构成了推动建筑智能化不断发展的主要动力。我国建筑智能化的发展历程大体可以分为以下3个阶段。 1. 起始阶段 在20世纪80年代末90年代初，随着改革开放的深入，我国国民经济持续发展，综合国力不断增强，人们对工作和生活环境的要求也不断提高，安全、高效和舒适的工作和生活环境已成为人们的迫切需要。同时科学技术飞速发展，特别是以微电子技术为基础的计算机技术、通信技术和控制技术的迅猛发展，为满足人们这些需求提供了技术基础。 这一时期智能建筑主要针对一些涉外的酒店等高档公共建筑和特殊需要的工业建筑，其所采用的技术和设备主要是从国外引进的。这个时候人们对建筑智能化的理解主要包括： 在建筑内设置程控交换机系统和有线电视系统等通信系统，将电话、有线电视等接到建筑中来，为建筑内用户提供通信手段； 在建筑内设置广播、计算机网络等系统，为建筑内用户提供必要的现代化力办公设备； 同时利用计算机对建筑中机电设备进行控制和管理，设置火灾报警系统和安防系统为建筑和其中人员提供保护手段等。这时建筑中各个系统是独立的，相互没有联系。 这个阶段建筑智能化普及程度不高，主要是产品供应商、设计单位及业内专家，推动建筑智能化的发展。政府的主要管理文件是《民用建筑电气设计规范》《火灾自动报警系统设计规范》等。 2. 普及阶段 在20世纪90年代中期房地产开发热潮中，房地产开发商在还没有完全弄清楚智能建筑内涵的时候，就发现了智能建筑这个标签的商业价值，于是“智能建筑”“5A建筑”，甚至“7A建筑”的名词出现在他们的促销广告中。在这种情况下，智能建筑迅速在中国推广起来。在20世纪90年代后期沿海一带，新建的高层建筑几乎全都自称是智能建筑，并迅速向西部扩展。据不完全统计，到目前为止，全国各地累计已经建成或正在建设的各类智能建筑已近2000多项。可以说这个时期房地产开发商是建筑智能化的重要推动力量。 从技术方面上来看，除了在建筑中设置上述各种系统外，主要是强调对建筑中各个系统进行系统集成和广泛采用综合布线系统。应该说把综合布线这样一种布线方式技术的引入，曾使人们对智能建筑的概念产生某些紊乱，错把综合布线当作智能建筑的主要内容。但它确实吸引了一大批通信网络和IT行业的公司进入智能建筑领域，促进了信息技术行业对智能建筑发展的关注。同时由于综合布线系统对语音通信和数据通信的模块化结构，在建筑内部为语音和数据的传输提供了一个开放的平台，加强了信息技术与建筑功能的结合，对智能建筑的发展和普及产生了一定的推动作用。 系统集成就是将建筑各个子系统集成在一个统一的操作平台上，实现各系统的信息融合，协调各个系统的运行，以发挥建筑智能化系统的整体功能，实现建筑智能化各个子系统的信息共享，可以提升智能化系统的性能。但追求智能建筑一体化集成，不仅难度很大，而且增加了智能化系统的投资。因此，业内主要观点是应以楼宇自控系统为主的系统集成和利用开放标准进行系统集成。这一时期政府有关部门也加强了对建筑智能化系统的管理，2000年建设部出台了国家标准《智能建筑设计标准》； 同年我国信息产业部颁布了《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》和《建筑与建筑群综合布线工程验收规范》； 公安部也加强了对火灾报警系统和安防系统的管理。建设部还在1997年颁布了《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》，规定了承担智能建筑设计和系统集成的必须具备必要的资格。2001年建设部在87号令《建筑业企业资质管理规定》中设立了建筑智能化工程专业承包资质，将建筑中计算机管理系统工程、楼宇设备自控系统工程、保安监控及防盗报警系统工程、智能卡系统工程、通信系统工程 、卫星及共用电视系统工程、车库管理系统工程、综合布线系统工程、计算机网络系统工程、广播系统工程、会议系统工程、视频点播系统工程、智能化小区综合物业管理系统工程、可视会议系统工程、大屏幕显示系统工程、智能灯光、音响控制系统工程、火灾报警系统工程、计算机机房工程18项内容统一为建筑智能化工程，纳入施工资质管理。 3. 发展阶段 我国对智能建筑的最大贡献是住宅小区智能化建设。20世纪末，在开展的住宅小区建设是我国独有的现象，在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段、安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能大厦有很大的不同，住宅小区智能化正是信息化社会人们改变生活方式的一个重要体现。推动智能化住宅小区建设的主角是电信运营商，他们试图通过投资建设一个到达各家各户的宽带网络，为生活和工作在这些建筑内的人们提供各种人们需要的智能化信息服务业务，用户通过这个网络接受和传送各种语音、数据和视频信号，满足人们信息交流、安全保障、环境监测和物业管理的需要。以此网络开展各种增值服务，如安防报警、紧急呼救、远程抄表、电子商务、网上娱乐、视频点播、远程教育、远程医疗，以及其他各种数据传输和通信业务等，并以这些增值服务来回收投资。 目前虽然还有人对这种发展建筑智能化的思路持怀疑态度，但这并不影响 “宽带网”成为电信行业、建筑智能化行业，乃至房地产行业最热门的话题。更重要的是它将会改变人们进行建筑智能化建设的技术路线和运作模式，也许这标志着智能化已经突破一般意义上的建筑范畴，而逐渐延伸至整个城市、整个社会。 原建设部住宅产业促进中心于1999年底颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿)，导则计划用5年时间，组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程，以此带动和促进我国智能化住宅小区建设，以适应21世纪现代居住生活的需要。原信息产业部于2001年出台了《关于开放用户驻地网运营市场试点工作的通知》《关于开放宽带用户驻地网运营市场的框架意见》。在13个城市首先开展宽带用户驻地网运营市场开放、管理试点工作。摸索出行之有效的管理办法、技术标准，进而在全国推广，进一步推进中国的宽带建设。虽然文件将宽带驻地网运营定义为基础电信业务，但也规定了宽带用户驻地网运营许可证的发放将按照增值业务许可证的发放方式来管理。 目前这些文件是对住宅小区智能化进行管理的主要文件。 3.3.2我国建筑智能化的发展趋势 在新的世纪信息技术将会迅猛发展，作为信息技术产物的建筑智能化系统也会发生深刻变化。同时随着我国加入WTO，管理制度与国际接轨，对建筑智能化系统的管理方式也必然相应进行调整。这都将进一步促进建筑智能化系统的变革和发展， 主要体现在以下3个方面。 1. 信息技术的进步将会改变建筑智能化系统的体系结构 建筑智能化系统是信息技术发展的产物，建筑中各种智能化系统无非是各种服务信息采集、传输和处理的工具。当今建筑智能化系统的技术基础——计算机技术、控制技术和通信技术都在迅速发展中，其中通信技术的发展更为显著，互联网技术、移动通信技术，以及作为信息载体的智能卡技术已深入人们生活和工作的各个方面。建筑智能化也应该顺应信息技术的发展，利用这些技术来解决智能建筑中的问题，把这些技术作为智能建筑的技术基础。 目前完全可以利用这些技术构筑一个统一的信息平台，并以此为建筑和建筑中的人们提供过去需要多个系统提供的服务； 并且这个信息平台及其相应的服务可以从一栋建筑扩展到整个社区乃至整个城市。按此技术路线，建筑智能化系统将成为这个社会化信息平台的一个组成部分，而建筑智能化系统所提供的各种服务也将成为这个信息平台的一种服务功能。随着技术的进步，过去那种根据不同服务功能构成各种不同系统的体系结构将会发生根本改变，这不仅可以充分发挥系统的功能，还可以避免重复投资，从而提高经济效益。 2. 管理制度的变革将会消除建筑智能化系统发展的障碍 在过去制约建筑智能化系统成为统一系统是原有管理制度的不适应，建筑智能化工程涉及公安、消防、电信、广电和建设等多个行政主管部门。过去那种层层审批，一件事多个部门管理的管理模式已严重制约智能建筑的发展。随着我国加入WTO，这一障碍将逐步得到消除。根据“职权一致”和“权责一致”的原则，国务院要求一件事只能由一个部门负责管理，如产品质量管理按照《产品质量法》和国家质检总局5号令规定由国家质检总局管理、工程设计和施工安装资质管理按照《建筑法》和《建筑法实施细则》的规定由我国住房和城乡建设部负责； 而与建筑智能化系统相关的业务如通信、消防、安防等则分别由我国信息产业部、公安部消防局、公安部技防办等管理。同时管理的手段将从控制市场准入、行政审批转为制定技术标准、规范市场公正竞争。 这种管理方式的变革有利于把建筑智能化系统作为统一的系统来实施。更为重要的是，这将促进建筑智能化系统各项业务的发展。如公安部在放弃对安防产品质量监督和工程管理的同时，将大力发展安防报警服务业。可以预见消防服务业、物业管理服务业、电信及其增值服务业等也都将得到长足发展，这也必将促进建筑智能化系统工程的发展。 3. 对建筑智能化系统的功能、作用和服务模式需要重新认识和调整 从建筑智能化系统的发展历程可以看出，建筑智能化系统的功能已经发生很大变化， 首先建筑智能化系统主要作为建筑和机电设备的一部分，以满足对建筑及其机电设备管理的需要； 其次建筑智能化系统用来全面提升建筑的形象和提高建筑的服务、管理及安全功能； 最后建筑智能化系统已经成为一个营运系统，为建筑内的人们提供各种增值服务。随着技术的进步和制度的变革，这种认识会不断得到强化。可以预见在不久的将来，建筑智能化系统会成为一种基础设施，为生活和工作在建筑中的人们提供安防报警、消防报警、物业管理、远程抄表、电子商务、网上娱乐、远程教育、远程医疗、视频点播、信息查询、通信交流等增值业务，成为一个具有投资价值服务系统。 为了实现这一目标，除了需要对建筑智能化系统重新认识外，更重要的是需要对建筑智能化系统的投资、建设、运行和管理模式进行调整。建立起一套社会化服务体系，从而满足不同的服务需求，降低智能化设施维护管理成本，提高建筑智能化系统价值。 第4讲智能建筑的子系统 本讲以办公建筑为例说明智能化各子系统的发展现状及主流产品情况。 办公建筑智能化系统工程应符合下列规定。 （1） 应满足办公业务信息化的应用需求。 （2） 应具有高效办公环境的基础保障。 （3） 应满足办公建筑物业规范化运营管理的需要。 通用办公建筑智能化系统应按表41 的规定配置。 表41通用办公建筑智能化系统配置 智能化系统普通办公建筑商务办公建筑 信息化应用系统 公共服务系统 智能卡应用系统 物业管理系统 信息设施运行管理系统 信息安全管理系统 通用业务系统基本业务办公系统 专用业务系统专用办公系统 ●● ●● ●● ◎● ◎● 按国家现行有关标准进行配置 智能化集成系统 智能化信息集成(平台)系统◎● 集成信息应用系统◎● 信息设施系统 信息接入系统●● 布线系统●● 移动通信室内信号覆盖系统●● 用户电话交换系统◎◎ 无线对讲系统◎◎ 信息网络系统●● 有线电视系统●● 卫星电视接收系统○◎ 公共广播系统●● 会议系统●● 信息导引及发布系统●● 时钟系统○◎ 建筑设备管理系统 建筑设备监控系统●● 建筑能效监管系统◎◎ 续表 智能化系统普通办公建筑商务办公建筑 公共安全系统 火灾自动报警系统 安全技术防范系统 入侵报警系统 视频安防监控系统 出入口控制系统 电子巡查系统 访客对讲系统 停车库(场)管理系统 安全技术防范综合管理(平台)系统 应急响应系统 按国家现行有关标准进行配置 ◎● ◎● ○◎ 机房工程 信息接入机房●● 有线电视前端机房●● 信息设施系统总配线机房●● 智能化总控室●● 信息网络机房◎● 用户电话交换机房◎◎ 消防控制室●● 安防监控中心●● 应急响应中心○◎ 智能化设备间(弱电间)●● 机房安全系统按国家现行有关标准进行配置 机房综合管理系统○◎ 注： ●—应配置； ◎—宜配置； ○—可配置。 4.1信息化应用系统 4.1.1公共服务系统 公共服务系统应具有访客接待管理和公共服务信息发布等功能，并宜具有将各类公共服务事务纳入规范运行程序的管理功能。 公共服务系统整合公共数字化资源、管理手段与服务设施，建设能同时进行常规管理(覆盖日常公共运作，包括日常的政/事务信息收集、整理、归档与分发，也包括日常的政/事务信息发布、检查、监督、跟踪、反馈与调整)与应急管理(在紧急情况、突发事件与危机状态下提供信息化和高效化的技术支持，包括对应急信息的监测、收集、处理，以及应急决策、应急举措、应急善后等，形成快速、高效、规范的应急机制，化解突发紧急事件和公共危机)，提供常规服务与应急服务的电子平台，为大楼提供优质的常规管理与服务能力及应急管理与服务能力。