智能建筑發(fā)展回顧和展望

文/張文才

智能建筑的發(fā)展在我國建筑發(fā)展的進(jìn)程中，屬于最為新興的領(lǐng)域，從時(shí)間段上看，也就僅僅二三十年的時(shí)間。80年代畢業(yè)從事建筑電氣設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員都是我國智能建筑發(fā)展的建設(shè)者和見證者。住建部第一次智能建筑的會(huì)議是1996年初在上海佘山召開的，隨后上海率先頒布了地方標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，直到2000年才出現(xiàn)了首部國家《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)于指導(dǎo)我國智能建筑的設(shè)計(jì)起到了非常積極的作用，它規(guī)范了我國智能建筑建設(shè)過程中的問題，糾正了一些亂象，理清了人們的思路，防止了人為炒作，逐漸使智能建筑朝著正確的方向發(fā)展。

上世紀(jì)90年代初期，我國的基本建設(shè)出現(xiàn)了井噴式的發(fā)展，持續(xù)時(shí)間之長是全球所罕見的。全國大多數(shù)一二線城市的智能建筑，在這建設(shè)高潮中如雨后春筍般地出現(xiàn)?！?A智能建筑”、“5A全智慧型建筑”比比皆是，究其實(shí)質(zhì)，還是開發(fā)商進(jìn)行炒作的成分居多。而且有些開發(fā)商或是一些地方官員，還會(huì)提出要保證所用的產(chǎn)品和構(gòu)建的系統(tǒng)在今后10年甚至15年不落后的要求。眾所周知，信息技術(shù)的一些系統(tǒng)或產(chǎn)品更新?lián)Q代很快，新技術(shù)、新產(chǎn)品在推向市場的同時(shí)，廠家研發(fā)部門的下一代新產(chǎn)品也基本研發(fā)的差不多了。進(jìn)入本世紀(jì)以來，智能建筑的發(fā)展則逐漸走向了理性化，不是片面強(qiáng)求先進(jìn)和不落后，而是從實(shí)際需求出發(fā)，要求能切實(shí)滿足其今后的運(yùn)行，并隨著技術(shù)和產(chǎn)品的升級(jí)，不斷優(yōu)化自身的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員根據(jù)業(yè)主方的實(shí)際需求，從實(shí)用和適用的角度出發(fā)，針對(duì)建筑本身的使用性質(zhì)和功能，切實(shí)可行地設(shè)置所需的系統(tǒng)，并確保今后不斷更新升級(jí)、擴(kuò)展的可能性，并不是簡單的進(jìn)行子系統(tǒng)的堆疊。在系統(tǒng)的更新升級(jí)和擴(kuò)展方面，系統(tǒng)的開放性是建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的問題。在早些年，這個(gè)問題是設(shè)計(jì)人員和系統(tǒng)集成商頭痛的主要問題。建筑智能化眾多子系統(tǒng)中，總是有一些廠商的產(chǎn)品并不是遵循統(tǒng)一的、國際上公認(rèn)的開放的通信協(xié)議，而是自成一體，在與其它相關(guān)子系統(tǒng)互聯(lián)時(shí)，必須經(jīng)過協(xié)議的轉(zhuǎn)換，有時(shí)甚至是無法互聯(lián)。這在今天幾乎是不會(huì)再發(fā)生的事情。為此，我們也曾經(jīng)進(jìn)行過一項(xiàng)科研項(xiàng)目，就是如何將一些智能化系統(tǒng)不同的通信協(xié)議，轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一的，符合統(tǒng)一規(guī)定的通信協(xié)議。

關(guān)于建筑智能化技術(shù)的發(fā)展，其中數(shù)字化技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。我們能有今天的建筑智能化技術(shù)，應(yīng)歸功于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展。無論是因特網(wǎng)還是各建筑內(nèi)自己組成的內(nèi)部網(wǎng)，無論是構(gòu)建平安城市的視頻監(jiān)控網(wǎng)，還是建筑內(nèi)的視頻安防監(jiān)控、入侵報(bào)警、出入口控制、電子巡查系統(tǒng)，或者建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等等，均采用了數(shù)字化技術(shù)，使得各類系統(tǒng)的操控性能、信息傳輸、處理、存儲(chǔ)等更為方便，更為可靠。記得在上世紀(jì)90年代末期，曾有主管安防方面的專家認(rèn)為采用數(shù)字錄像不可靠，易篡改，堅(jiān)持要用模擬方式保存視頻信息。但用不了多長時(shí)間，這種意見就銷聲匿跡了。數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)滲透到人們生活、工作的方方面面，所謂的一些技術(shù)弊端，也都得到了有效的克服。

建筑智能化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，應(yīng)遵循什么原則呢？

首先就是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定。俗話說，沒有規(guī)矩不成方圓，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范就是指導(dǎo)和規(guī)范建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?！吨悄芙ㄖO(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》首先從智能建筑的定義上看：“以建筑物為平臺(tái)，基于對(duì)各類智能化信息的綜合應(yīng)用，集架構(gòu)、系統(tǒng)、應(yīng)用、管理及優(yōu)化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環(huán)境互為協(xié)調(diào)的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續(xù)發(fā)展功能環(huán)境的建筑?！逼錀l文說明對(duì)于智能建筑的定義做了更為詳盡的詮釋，在信息科技發(fā)展的推動(dòng)下，以建筑物為載體，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等信息化應(yīng)用為顯著技術(shù)特征的建筑智能化系統(tǒng)工程，集架構(gòu)、系統(tǒng)、應(yīng)用、管理及其優(yōu)化組合于一體，有效提升了各類智能化信息的綜合應(yīng)用功能，使建筑物逐步形成以人、建筑、環(huán)境互為協(xié)調(diào)的整合體，從而構(gòu)成具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的物類化生命體綜合效應(yīng)的智慧能力，更貼切地適應(yīng)并滿足人們對(duì)工作和生活環(huán)境的建筑物安全、高效、便利、生態(tài)及可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代功能需求，因此，對(duì)智能建筑應(yīng)注入適時(shí)的內(nèi)涵和提出新的建設(shè)要求。所以該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能建筑設(shè)計(jì)，凸顯以各類智能化信息的深度挖掘、資源集聚和綜合應(yīng)用為前提，推導(dǎo)以信息網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一化的工程架構(gòu)規(guī)劃程序，注重以信息集成平臺(tái)的搭建和實(shí)施運(yùn)行、運(yùn)營及運(yùn)維等信息化應(yīng)用模式，以滿足營造良好建筑功能環(huán)境和適應(yīng)更優(yōu)良功能空間拓展的需求，并創(chuàng)造可持續(xù)完善的基礎(chǔ)條件。該標(biāo)準(zhǔn)在整體智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同類型和功能的建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，抓住其自身的特點(diǎn)，從實(shí)用和適用的角度出發(fā)，列出了住宅建筑、辦公建筑、旅館建筑、文化建筑、博物館建筑、觀演建筑、會(huì)展建筑、教育建筑、金融建筑、交通建筑、醫(yī)療建筑、體育建筑、商店建筑以及通用工業(yè)建筑的智能化設(shè)計(jì)。同時(shí)，在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，也有以上大部分類型建筑詳細(xì)的智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定。

另外，對(duì)于建筑智能化的各項(xiàng)子系統(tǒng)，也同時(shí)具有相應(yīng)的專項(xiàng)規(guī)范。首先對(duì)于建筑中各類信息傳輸?shù)幕A(chǔ)——綜合布線系統(tǒng)，其規(guī)范關(guān)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作出了明確的規(guī)定，而且隨著國際上布線產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò)通信的需求，從最初的著重在銅纜方面發(fā)展到注重光通信，充分體現(xiàn)了與時(shí)俱進(jìn)，與國際接軌的技術(shù)風(fēng)格。在涉及到民生安全的安全防范方面，在制定了總體安全防范工程技術(shù)規(guī)范后，緊接著又針對(duì)安全防范中三大子系統(tǒng)（視頻安防監(jiān)控、入侵報(bào)警、出入口控制）頒布了專門的規(guī)范，從而對(duì)于指導(dǎo)安全防范的設(shè)計(jì)、施工有了更為詳細(xì)的規(guī)定和要求。

當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)十分關(guān)鍵。無論是建筑擁有者自身的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，還是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，均需要建立一定規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。無論是數(shù)據(jù)中心的供電安全可靠，還是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全以及數(shù)據(jù)中心的節(jié)能，在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范中都有體現(xiàn)，指導(dǎo)和規(guī)范了全國數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。

建筑節(jié)能是智能建筑運(yùn)行中的一個(gè)永恒的話題，值得指出的是，盡管有相關(guān)的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收的相關(guān)規(guī)范和條文，但是建筑實(shí)際運(yùn)行過程中還是有很大的節(jié)能空間。貴州匯通華城樓宇科技有限公司在承擔(dān)了數(shù)百項(xiàng)建筑進(jìn)一步節(jié)能改造工程的基礎(chǔ)上，率先主編了《中央空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置技術(shù)規(guī)范》，為建筑制冷系統(tǒng)進(jìn)一步節(jié)能，挖掘潛力提供了規(guī)范依據(jù)。

照明節(jié)能也是建筑中能耗較大的方面，單純依靠建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行控制，往往只能簡單進(jìn)行一些開關(guān)燈控制，而無法達(dá)到建筑人們所想要達(dá)到的效果。而采用智能照明控制系統(tǒng)，則效果完全不同。尤其是采用LED燈進(jìn)行夜景照明，其控制效果更為理想。建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為照明節(jié)能、新型照明光源的應(yīng)用，無論是建筑內(nèi)的多場景設(shè)置還是建筑外立面的照明效果，達(dá)到了人們在白天根本無法想象的藝術(shù)效果，也更增進(jìn)了城市的活力，給了人們一個(gè)全新城市夜景照明的驚喜。智能照明系統(tǒng)無疑起到了不可替代的作用。

建筑智能化系統(tǒng)中，會(huì)議系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的組成部分，無論是飯店、酒店還是辦公樓，尤其是政府部門等，均離不開會(huì)議場所，除了一般會(huì)議擴(kuò)聲外，有的還需舉行國際會(huì)議，需要同聲傳譯。進(jìn)入本世紀(jì)以來，根據(jù)數(shù)字會(huì)議技術(shù)的發(fā)展，逐漸完善了相關(guān)的規(guī)范。例如深圳臺(tái)電實(shí)業(yè)有限公司，在承擔(dān)國內(nèi)大量會(huì)議系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，主編了《電子會(huì)議系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》以及相應(yīng)的工程施工以及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，并率先將電子會(huì)議系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范譯成英文，真正做到與國際接軌，而且其會(huì)議系統(tǒng)不僅用于國內(nèi)絕大部分重要的政府會(huì)議場所，APEC、亞運(yùn)會(huì)、北京奧運(yùn)會(huì)，而且應(yīng)用于聯(lián)合國、歐盟以及非盟。

總之，建筑智能化系統(tǒng)的應(yīng)用，離不開標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的指導(dǎo)，同時(shí)，建筑智能化系統(tǒng)的發(fā)展也進(jìn)一步推動(dòng)了規(guī)范的進(jìn)步，提升了傳統(tǒng)的建筑產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，達(dá)到了與時(shí)俱進(jìn)，與國際接軌的目的。近些年，我國的一系列智能化技術(shù)相關(guān)規(guī)范都有一個(gè)共同點(diǎn)，就是克服了以往編制規(guī)范不容易，修改規(guī)范更不容易的局面?？v觀上世紀(jì)80或90年代編制的一些規(guī)范，經(jīng)過了十幾二十年，技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，可規(guī)范并沒有及時(shí)跟進(jìn)，沒有及時(shí)修編，阻礙了新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用。進(jìn)入本世紀(jì)以來，出現(xiàn)了大量以往沒有的新技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，而且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的更新時(shí)間間隔也越來越短。鑒于建筑智能化相關(guān)技術(shù)更新?lián)Q代快的特點(diǎn)，一些規(guī)范并沒有限定當(dāng)前所認(rèn)定的技術(shù)，而是鼓勵(lì)應(yīng)用發(fā)展過程中不斷出現(xiàn)的新技術(shù)。在一些規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)還沒有來得及更新時(shí)，也出現(xiàn)了一些關(guān)于新技術(shù)應(yīng)用的白皮書。例如數(shù)據(jù)中心方面的白皮書，解決供電可靠性、數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、處理等方面的內(nèi)容，為數(shù)據(jù)中心的健康發(fā)展提供了有力的支持。又例如當(dāng)前大量應(yīng)用的數(shù)字式視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)，大量的攝像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接到安防監(jiān)控中心，那么，為這些攝像機(jī)安全可靠供電成為關(guān)鍵。國際上隨之出現(xiàn)了通過所連接的交換機(jī)向攝像機(jī)供電的技術(shù)，全國信標(biāo)委信息技術(shù)設(shè)備互連分委會(huì)通用布纜系統(tǒng)工作組和全國信標(biāo)委信息技術(shù)設(shè)備互連分委會(huì)緊跟著發(fā)布了以太網(wǎng)供電（PoE）技術(shù)與應(yīng)用白皮書，使該項(xiàng)技術(shù)很快在我國得到推廣和應(yīng)用。

近10年來我國各地紛紛在建設(shè)智慧城市，住建部和工信部緊抓各自的智慧城市建設(shè)。智慧城市也是根據(jù)國際上有關(guān)智慧城市的建設(shè)而提出的，是從最早的數(shù)字城市轉(zhuǎn)化而來。數(shù)字化并不等于智慧化，從住建部和工信部對(duì)智慧城市的定義來看，也各自有所側(cè)重，一個(gè)是側(cè)重對(duì)城市的管理，一個(gè)是側(cè)重于城市的信息。從各自的定義出發(fā)來建設(shè)智慧城市，必然會(huì)出現(xiàn)各自為主的現(xiàn)象。試想以這種方式來建設(shè)，必然會(huì)出現(xiàn)矛盾，出現(xiàn)重復(fù)投資的現(xiàn)象。好在這種現(xiàn)象并沒有持續(xù)不斷，一個(gè)城市是一個(gè)整體，只有首先進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，各方鼎力協(xié)作，達(dá)到資源共享，各有側(cè)重，不重復(fù)、不浪費(fèi)、不扯皮，資源 共享。

隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，許多新的技術(shù)和系統(tǒng)不斷應(yīng)用到智能建筑中，為人們的工作、生活提供了極為豐富有效的技術(shù)手段。前幾年提出的互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，在智慧城市和建筑智能化技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了很大的變化。例如在構(gòu)建平安城市方面，運(yùn)用數(shù)字化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將城市各個(gè)區(qū)域進(jìn)行無死角覆蓋，城市道路交通也達(dá)到全覆蓋。同時(shí)在技術(shù)處理層面，也更為先進(jìn)，能夠通過畫面、數(shù)據(jù)等出現(xiàn)的可疑情況立即進(jìn)行跟蹤，進(jìn)行畫面的調(diào)看等等，為確保城市、建筑物內(nèi)人員和財(cái)產(chǎn)安全，起到了積極的作用。在智能化各系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)，在許多行業(yè)或政府部門通過辦公網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)的同時(shí)，在人們使用手機(jī)作為通信、教育、文化娛樂、購物的同時(shí)，大量數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，許多網(wǎng)站紛紛建立了自己的云，可為廣大用戶和個(gè)人提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳送，由此而產(chǎn)生了公有云、私有云和混合云等多種形式，許多單位或企業(yè)在建立自己的數(shù)據(jù)中心的同時(shí)，還利用云作為備份。從而也催生了模塊化數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和發(fā)展。

近來，在智能行業(yè)中，人工智能（AI）成為信息技術(shù)行業(yè)熱門的話題，涉及的范圍也非常廣泛，再加上與物聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用，形成了人工智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（AloT）。在智能建筑中人工智能技術(shù)的發(fā)展，真正體現(xiàn)了具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環(huán)境互為協(xié)調(diào)的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續(xù)發(fā)展功能環(huán)境的建筑。從傳感器感知到某個(gè)參數(shù)的變化，其智能化系統(tǒng)作出的反應(yīng)，比起人工的推理、判斷和決策甚至要更快、更準(zhǔn)確，而且不會(huì)帶有人的情緒化。隨著5G技術(shù)的商用化，將帶來智能建筑技術(shù)的巨大變化。5G技術(shù)，不能簡單認(rèn)為僅僅是我們現(xiàn)在使用手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度的變化，它將成為所有設(shè)備互聯(lián)互通的高質(zhì)量的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，也將成為未來一切信息技術(shù)設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)接口，也將融合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，使人們的生活、工作帶來極大的變化，從而也將使許多智能化系統(tǒng)的設(shè)備發(fā)生變革，這將給廣大系統(tǒng)生產(chǎn)商提供了更廣闊的市場前景，也為廣大智能建筑設(shè)計(jì)人員提供了更好、更有力的技術(shù)支持。所以說，5G與AloT的結(jié)合，首先是解決了上層高帶寬、高可靠、低延時(shí)、海量連接，同時(shí)也解決了下層人工智能物聯(lián)網(wǎng)的連接和數(shù)據(jù)傳輸，充分發(fā)揮其處理能力和應(yīng)用服務(wù)。

總之，技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步，同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的制定，也進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)品的規(guī)范化發(fā)展，兩者相輔相成。技術(shù)發(fā)展到一定的階段，必然會(huì)出現(xiàn)重大的變革，我們當(dāng)前正處于這個(gè)時(shí)期，望大家共同努力，在今后的智能建筑發(fā)展和建設(shè)中，做出更有成效的成績。