数字化城市与智能建筑

      智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物，智能楼宇利用系统集成的方法，将智能型计算机技术、通讯技术信息技术与建筑艺术有机的结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其功能与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。它已经成为建筑行业和信息技术共同关心的新领域。

智能建筑是不是特殊的建筑，它主要由4A组成 即
BA 大楼自动化系统 (Building Automation System)
OA 办公自动化系统 (Office Automation System)
CA 通讯自动化系统 (Communication Automation System)
SA 安全自动化系统 (Security Automation System)
智能楼宇自动化的各个子系统之间是相互协调的，具有互操作性，因此，还需要有一个能实现集中管理与协调的系统，以便各个子系统能有机地集成在一起，共同构成建筑物的自动控制网络。

智能建筑主要特点：

环境方面 ：
1 舒适性 使人们在智能建筑中生活和工作，无论心理上，还是生理上均感到舒适。为此，空调、照明、消声、绿化、自然光及其它环境条件应达到较佳和最佳条件。
2 高效性 提高办公业务、通信、决策方面的工作效率；提高节省人力、时间、空间、资源、能量、费用以及建筑物所属设备系统使用管理方面的效率。
3适应性 对办公组织机构的变更、办公设备、办公机器、网络功能变化和更新换代时的适应过程中，不妨碍原有系统的使用。
4 安全性 除了保护生命、财产、建筑物安全外，还要防止信息网信息的泄露和被干扰，特别是防止信息、数据被破坏，防止被删除和篡改以及系统非法或不正确使用。
5 方便性 除了办公机器使用方便外，还应具有高效的信息服务功能。
6 可靠性 努力尽早发现系统的故障，尽快排除故障，力求故障的影响和波及面减至最小程度和最小范围。

功能方面 ：
1 具有高度的信息处理功能。
2 信息通信不仅局限于建筑物内，而且与外部的信息通信系统有构成网络的可能。
3 所有的信息通信处理功能，应随技术进步和社会需要而发展，为未来的设备和配线预留空间，具有充分的适应性和可扩性。
4 要将电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统，同时要实现统一的控制，包括将来新添的控制项目和目前还被禁止统一控制的项目。
5 实现以建筑物最佳控制为中心的过程自动控制，同时还要管理系统实现设备管理自动化。

智能建筑的未来发展，将主要体现在智能建筑技术及其相关技术的发展、智能建筑应用领域的发展和智能建筑及其相关产业的继续发展三个方面。

1 智能建筑技术及其相关技术将会以更快的速度发展
电子技术、自动化技术、通信技术、计算机技术等 IT 技术和新材料、新设备等与建筑业直接相关的技术的发展为智能建筑技术的发展提供了全方位的技术支持。智能建筑已取得的成果和可预见的发展前景，吸引了大量的优秀人才，为智能建筑技术的发展提供了雄厚的人力资源。以国内的情况为例，智能建筑技术刚进入国内时，从事相关工作的技术人员屈指可数，有经验的专业人士及其缺乏。经过多年的发展，智能建筑及其相关技术与行业的专业技术人员数量与当年已不可同日而语，已有数量可观的从事智能建筑研究的专业机构先后成立；不少大专院校开设与智能建筑相关的课程，有的大学已开设相关的专业，培养从专科到研究生不用层次的专业人才，为智能建筑技术的继续发展提供可靠的人力资源保证。

由于智能建筑惊人的发展速度和良好的发展前景，吸引了大量的资金进入，为新技术新产品的研究与开发提供了可靠的资金保证。著名的 SIEMENS 公司， 20 世纪 90 年代后期通过收购 Landi 公司技术幼稚且有很大知名度和很高市场占有率的技术与产品进入了智能建筑行业 并很快成为国际著名的技术与产品供应商之一，就是一个典型的例证。

2 智能建筑及其领域的继续发展
智能建筑 ” 概念来自于 “ 智能大厦 ” 早期智能大厦主要是指 “ 楼宇自动化系统 ” 随着计算机网络系统及与之相关的办公自动化系统、现代通信系统在现代建筑中的重要性不时显现，就自然形成了以 “ 3A 为标志的智能建筑新概念。

随着时代的前进与发展，智能建筑 ” 范围也在不时地发展与充实。由于建筑智能化技术在住宅建筑中的大量应用，供人们居住的具有智能化、信息化、数字化功能的住宅小区不时涌现，智能化住宅（小区）动态地改变了智能建筑 ” 原有的涵义，成为 “ 智能建筑 ” 另一重要组成部分。智能化住宅（小区）建设与发展，不只已经成为一个国家经济实力的体现，而且也是一个国家科学技术水平的综合标志之一，也成为人类社会住宅建设发展的肯定趋势。

人类社会步入 21 世纪的今天，现代化乡村中，人们建设了越来越多的智能建筑（群）以及具备了智能建筑 ” 特点的现代化居住小区。虽然它都建成了自己独具特色的综合 “ 信息系统 ” 但从整个城市来讲，仍只是一个个功能齐全的信息孤岛 ” 或者称为 “ 信息单元 ” 如何将这些信息孤岛有机的联系起来，更大地发挥它功能和作用，进而将整个城市推向现代化、信息化和智能化，数字化乡村 ” 概念应运而生。智能化建筑某种意义上，可以认为 “ 数字化乡村 ” 智能建筑 ” 概念的一个具有特殊意义的扩展。可以设想，将住宅、社区、医院、银行、学校、超市、购物中心等所有智能建筑通过信息网络连接形成 “ 数字化乡村 ” 信息平台之上的智能建筑 ” 智能住宅 ” 或 “ 智能小区 ” 与现代的智能建筑 ” 智能住宅 ” 或 “ 智能小区 ” 会有多大的差异？这些可以预见的前景，预示着 “ 智能建筑 ” 具有极其广阔的发展领域。

3 智能建筑及其相关产业的继续发展
国内近几年智能建筑的发展，已经带动和促进了相关行业的迅速发展，已经成为高新技术产业重要的组成局部。智能建筑技术的不时迅速发展和智能建筑领域的继续扩展将会使相关的产业规模不时壮大和发展速度不断加快。近年来不时壮大产业队伍和已形成的产业规模就是例证。

智能建筑的发展，也带动了建筑设备智能化技术的快速发展。近年来制冷机组、电梯、变配电、照明等系统与设备的控制系统的智能化水平越来越高，一方面为智能建筑功能的提高提供了有力的技术支持；另一方面也促进了相关行业产品技术水平的不时提高和产品的更新换代。

智能建筑及其相关高新技术产业得以在世界范围内高速发展，绝非个人意志所及，其适应时代发展需要的固有优势，尤其是巨大的经济效益，使之充满活力，方兴未艾，并将成为 21 世纪的主要高技术产业之一。

 上个世纪末，继上海、深圳、北京等几个城市的城市信息化规划的制定并开始启动以来，近年来，国内又有一批城市正在进行数字化工程的规划和建设。为此，国家有关部门正在全国范围组织并展开城市数字化的试点工作。可以认为，城市数字化建设和高潮正在到来。
�おこ鞘惺�字化，又称城市信息化，通过数字化建设，赋予数字城市、数码城市、信息港或智慧港等称号。

  一、城市数字化建设的内涵、目标和内容
  城市数字化的基本内涵是利用现代信息技术（包括电脑技术、通信与网络技术、多媒体技术和GIS/GPS/RS技术等）实现城市中各行业、各领域的信息化，并将城市中的众多信息孤岛连接起来形成一个整体。继而以数字城市为基础，逐步实现地域数字化，乃至全国的数字化。 
  城市数字化建设的目的如下：
  ■提高整个城市的工作、服务和管理的效率
  ■保护城市生态环境、节省资源、降低能耗，改善生产和生活条件
  在数字城市中，要求实现：
  ■ 信息资源的融合和共享
  ■决策支持的信息化和科学化
  ■管理的信息化、科学化、规范化、法律化
  我国城市数字化建设具体的发展目标如下：
  ■构建具有国际水平的信息基础网络及其相关的基础设施
  ■实施空间信息工程，建立空间信息系统
  ■建成电子商务综合服务平台
  ■实现政务信息化 


  ■形成综合信息服务环境
  ■形成具有一定特色的信息产业创新的研发基地
  ■推广信息与信息应用技术，带动传统产业结构的改造和升级
  ■普及电脑和网络的使用，家庭电脑普及率及Internet入网户数均要求达到一定的指标。
  我国城市数字化建设的主要内容如下：
  ■信息基础设施的建设
  包括通信设施、信息网络—— 城市信息高速公路、公用信息平台、空间信息系统、IDC等的建设。
  ■主要的信息应用项目的建设。
  包括电子商务、政务信息化、企业信息化、公用事业信息化、社会公共服务信息化、社区和家庭信息化等主要的信息应用项目的建设。
  ■信息服务业的建设。 
  信息服务业建设包括重点领域信息资源的开发和利用，例如建设各种专业数据库和信息检索系统等。
  ■信息产业的建设和传统产业的改造
  ■有关信息化教育、培训基地和研发基地的建设。 

  二、智能建筑与智能建筑信息系统
  智能建筑的内涵实际是在建筑物中实现信息化，构成建筑物的信息系统，或称智能建筑信息系统，是传统的建筑与信息技术密切结合的产物，以下分别叙述智能建筑信息系统的组成和结构。

  1.智能建筑信息系统组成
  智能建筑信息系统组成如下：
  ■综合布线系统
  ■通信系统（包括语音、图像和视像通信）
  ■控制系统（主要包括楼宇、安防、消防控制等） 
  ■宽带网络及其应用系统
  ■Internet（或骨干网）的接入和网站建设
  ■系统集成和信息融合

  2.智能建筑信息系统的结构
  智能建筑一般包括三种类型，即智能大厦、智能社区和智能街区。
  智能大厦如写字楼、商厦、酒店、医院、会展中心、机场航站等；实际上包括了公共建筑物和专用建筑物两类。
  智能社则以住宅为主，辅以商场等服务设施；
  智能街区则是既包括也智能社区，又包括了一些如办公楼、商厦、医院等智能化建筑物。
  对应于上述三种类型的智能建筑，分别构成有所区别的信息系统。但从信息系统的结构来分析，大体上是相同的。 

  智能建筑信息系统结构上的特点归纳如下：
  ■宽带网络——一般为局域网，目前经常选用10M/100M/1Gbps以太网，构成建筑物（或 建筑物群）中的骨干网；
  ■宽带网上集中了智能建筑中几乎全部的信息应用和信息资源，并连接了智能建筑中几乎全部的用户站点（包括管理站点）；
  ■以宽带网络为核心集成了控制系统和通信系统，并融合了多种信息；可通过管理站点对控制系统和通信系统进行监控。
  ■智能建筑通过宽带网实现Internet接入，也可以建立自身的网站。用户通过宽带网访问 Internet或网站上的信息服务。

  综上所述，可以认为：
  ■智能建筑信息系统涉及IT领域中众多的分支，目前在IT领域中的一些主要技术均在智能建筑信息系统中有所体现，因此智能建筑的发展深受IT高速发展的影响。
  ■从信息系统的组成和结构来看，智能建筑可以看作是数字城市的微小缩影。

  三、智能建筑与数字城市
  智能建筑与数字城市两者关系密切，相辅相成。智能建筑支持数字城市，数字城市带动智能建筑的发展。
  以下分六方面叙述：

  1.智能建筑是数字城市的基本单元
  智能建筑是数字城市不可分割的一部分，智能建筑工程遍及数字城市的各个角落，智能建筑及建筑智能化技术渗透到数字城市的各个行业、各个领域。近十年来，特别是最近五年，只要是新盖的建筑物（包括政府机关、酒店、办公楼、金融楼、商业楼、学校、社区、医院等等）几乎均是智能建筑或采用建筑智能化技术。而且对于老的建筑物也按照智能建筑的标准逐步进行改造。可以认为，是智能建筑支撑着数字城市的发展。

  2.智能建筑已经纳入城市数字化规划
  近几年，在许多城市数字化建设规划中，智能建筑已经纳入城市数字化规划，其中社区信息化已成为许多城市主要的信息化建设项目之一。因此，全国的数字城市建设必将进一步推动智能建筑的发展。

  3. 智能建筑是数字城市最基层的单元
  ■它是解决数字城市最后1km/100m/10m的信息化建设问题。智能建筑既是在数字城市中解决了直接与用户接口的问题，又可能是连接城域网和Internet的入口点。因此，它把城市中广大的基层用户与数字城市的信息应用和信息资源紧密联系在一起。例如电子商务平台的建设是城市数字化建设的主要目标之一，而智能建筑作为人类生活和工作的基层单元必然会成为未来电子商务平台的应用基站。又如政府政务信息化的目标之一是加强与普通基层百姓之间的沟通，再也没有像智能社区那样的基层单元更能够实现此目标了。

  ■未来的数字城市必须依靠信息技术在城市的管理、环境保护、节省资源、降低能耗、改善人类生产和生活条件等方面发挥作用。而作为城市基本单元的智能建筑恰恰在这些方面能发挥应用的作用。

  ■ 由于Internet的急剧发展，为企业的发展带来了新的机遇和挑战。信息在企业竞争中有重要性越来越突出，作为基层单元的智能建筑中用户越来越离不开 Internet，用户不仅需要安全、舒适的生活和工作环境，而且需要有效的信息服务。数字城市为智能建筑提供了足够带宽的信息高速公路和丰富有效的信息资源。而智能建筑不仅连接了广大基层用户，而且也不断有效地提供给数字城市信息资源。

  4.智能建筑技术推动城市信息技术的发展
  智能建筑技术的发展在很大程度上受制于信息技术的发展。但智能建筑的蓬勃发展也推动了信息技术的发展，扩展和丰富了传统信息技术的内容——例如智能建筑中的四网集成和四类信息的融合技术、家居信息技术、Internet综合物管理技术、IP网络在智能控制系统中的应用等。这些具有智能建筑烙印的信息应用和系统逐渐弥漫到数字城市各个角落，为城市数字化建设增辉。

  5.智能建筑技术的应用与发展促进了城市信息产业的发展
  近几年来，一些新的科技含量较高的具有自主产权的信息产品（例如高速网络交换器、家庭智能控制器、家居网络、路由器/网关、防火墙、集成软件等等）应运而生，随着智能建筑的发展而获得大量应用，为城市数字化建设作出贡献。 

  6.智能建筑的发展促使城市中信息技术的推广和普及
  目前，包括信息系统集成商、弱电系统承包商、应用软件开发商、建筑业专业技术人员、房地产开发商、房地产业主、用户等在不同程度上都要求接受有关智能建筑技术的培训。近几年来，在全国的城市（特别是大城市）中各种培训基地、专业培训班、各类有关的教材像雨后春笋似地出现，为城市数字化建设增添一景。