1、智能建筑的建筑设计理念分析摘要:随着现代计算机技术和信息技术的广泛应用,我国一些大城市中智能建筑建设项目越来越多,加强对建筑工程中智能化技术的研究,对于推动我国建筑业的发展具有十分重要的意义。本文对城市建筑智能化设计的特点和问题进行了分析,对智能化建筑未来发展趋势进行了探讨。 关键词:城市 建筑 智能化 设计 展望。 中图分类号: F291.1 文献标识码:A 文章编号: 正文: 1.建筑智能化设计概述 建筑智能化已成为现代建筑设计的重点内容,并且根据现代建筑的不同要求,智能化技术也获得了相应的发展。不论在国外还是国内,还较难做出智能化建筑的确切定义。但就人们对建筑的功能需求和当前广泛应用于建
2、筑的技术,可做大致描述:在满足良好的人居环境的前提下,基于较先进的技术和实用产品;使建筑拥有可靠的家居安全保障手段,能迅捷地进行信息获取和交互,可提供丰富的娱乐休闲设施与内容及更加有效的环境保护措施;易于实现便捷的家居设施管理,便于对家居的维护和对家居设施与功能进行升级,在满足人们对生活与休息要求的同时,满足人们对家居的学习、工作、娱乐等多方面的要求,达到舒适、安全、便捷、环保。 2.智能化建筑发展 20 世纪是人类建筑发展突飞猛进的一个世纪。上世纪之初到中叶,随着电力照明,电话在家庭中的普及,人类建筑开始进入电气化时代。20 世纪 7080 年代,各种家用电器开始涌入西方发达国家的家庭,建筑
3、开始进入电子化时代。80 年代中期,家电产品种类更加多样,功能更加繁多,安保防灾等产品融入家庭,以前应用于工业领域的控制思想和手段开始应用于家庭设备的控制与管理, 由此形成建筑自动化(Home Automation)的概念。进入 90 年代,基于通信与信息技术(特别是网络技术)的飞速发展,对建筑内各种家电、安保、防灾等设备进行监控与管理,运用先进的通信手段及时获取信息并使享受各种服务成为可能。建筑智能化的思想开始形成。 3.城市建筑的智能化设计特点 智能建筑的规划建设与其它智能建筑的规划建设一样要考虑应用环境、功能用途、实施技术、管理维护、成本计算这五大要素。这是因为建筑智能化是智能建筑在民用
4、建筑建筑领域的扩展与延伸,因此在设计规划智能化建筑时既要考虑其与一般意义上的智能建筑的联系,又要重视它们之间的区别。 首先,智能化建筑是以居住小区(社区)为应用环境平台,面向的是长时间生活在其中的居住者。因而在设计规划时考虑更多的应是其周围能够得到良好的人居环境,能方便地实现建筑所期望提供的各项功能,并易于建筑在品质、功能等层次上的提升。其应用的环境相对简单,物理空间小。 第二,就其功能用途而言,智能化建筑是向其使用者提供安全、舒适、便捷的居住空间。它要求建筑首先要有较强的安全保障功能;其次,建筑应具有便于管理的功能(包括对各种家居设施等硬件的功能性管理和对日常活动的事务性管理) ;再次,随着
5、人们生活水平的提高,对建筑休闲娱乐功能,特别是信息获取与交互的功能要求也在逐步提高。 第三,当前构成建筑智能化的系统相对简单,主要由各种不同的功能模块通过总线技术进行连接,达到对家居设备的本地、异地监视与控制和相应数据的采集。建筑与小区管理中心之间采用总线连接,也有采用局域以太网连接。建筑与小区以外范围的联系主要采用以太网连接。智能化办公、商用建筑和其他功能性建筑内部主要通过总线技术将楼宇中各个节点、传感器连接,达到对建筑设备的监控和管理。此外对智能化办公、商用建筑中的“软技术” (相应的控制策略等)要求较高。 第四,在管理维护方面,建筑是独立简单的小系统,并由此构成建筑小区的智能化大系统,但
6、两者之间的关系并不十分复杂。小区对各个分立建筑系统一般只要求进行数据采集(多表数据采集和远传) 、信息交互(主要是提供信息服务) ,并提供与外界联系的中继(住户网络接入服务等) 。因此,智能化建筑维护的范围面较窄,工作量也不是很高。 最后是成本计算,这包括智能化系统在建筑中的初次投入成本、使用成本、维护更新成本和因其应用对其他方面所产生的成本节省(或远期效益) 。其计算公式是: 成本计算= 初次投入成本+ 使用成本+ 维护更新成本- 成本节省(或远期效益) 对于建筑智能化建设与实施来说,成本计算这一要素要比其他几个要素更为重要,因为建筑面向的对象是普通消费者,并且建筑又是一种极为特殊的商品。对
7、于广大消费者而言,对建筑基本品质的要求远远大于对建筑附加功能的需求。如果附加功能的成本过高,多数消费者就将放弃其附加功能。因为在其它类型建筑中,由先进技术保障和支撑的完善功能所产生的成本节省和远期效益相对较大。 由此我们可以看到,在智能化建筑的规划与建设中五大要素密不可分,其中应用环境应该作为规划设计的背景;成本计算作为建筑智能化设计、实施和应用的客观决定因素;功能用途、实施技术、管理维护则成为规划设计时的客观保障要素。 4.我国当前智能化建筑设计的问题 应该说我国的智能化建筑的设计、建设还处在起步阶段,但规划建设速度很快。纵观我国目前智能化建筑的设计和建设,以下问题应该引起重视: (1)整体
8、设计智能化建筑的理念还不强。在设计时过分强调自动化与通信技术及相关功能的应用,较多呈现出电子、自动化、通信技术产品及其功能的简单集合与堆砌的设计倾向。 在住宅设计中,由于住宅比其他建筑宽泛、复杂许多,这就要求在设计智能化建筑时要有一种整体考虑的思想。住宅的规划如何能够更好地达到与环境的和谐;如何能在住宅结构和材料上达到环保的要求并节能;如何在住宅基本结构与设施的维护上更加方便等内容都应被融入到建筑智能化设计与建设应考虑的要素中。 (2)目前建筑中“智能化技术产品”应用的建设和维护成本还较高。由于高端技术产品应用到建筑上对于使用主体普通住户来说并不能产生很高的收益,并且我国大部分消费者对建筑还只
9、是满足于对其环境与地段、建筑户型结构等基本使用要素的要求上,这样初期平均 6080 元/m2 的成本就会让众多消费者望而却步,而随之的相关服务、维护费用也会使建筑智能化停留在口头上。 (3)应用于智能化建筑的产品还较为模式化、单一化。目前用于建筑中的家庭集控产品主要由数据采集模块、安全防范模块、家电控制模块、通信网络模块组成,并辅之以宽带网入户。家居集控装置与被控产品(主要是家用电器)在设计生产中还存在较大的矛盾,目前能够同时进行集控装置与被控产品制造的厂家不多。智能化系统产品的开放性、相互兼容性、可升级性还欠考虑。家居智能化产品操作复杂,对使用产品有诸多不便。 5.建筑智能化发展展望 21
10、世纪建筑智能化的发展将不仅是现代技术应用上的进步,而将是人们日常生活理念和方式上的重大转变。建筑也不仅仅是人们居住的物理空间,更将与人们生活的方方面面相互渗透和融合,从而具有物理实意以外多方面的意义。而未来新的技术将给建筑智能化带来更大的飞跃。未来在规划设计智能化建筑时应更加注重建筑的应用环境背景的要求。这种环境背景要求不仅是建筑所处的周边小环境,更有可能扩大到与城市这种范围的大区域背景相联系。并且其规划设计也将是多学科的综合与协作。 智能化系统在建筑中应该具有较高的性价比。即使初次投入由于所用技术的先进而导致了成本较高,在今后的使用成本、维护更新成本上应该有较大幅度的降低,对于其他方面(如能源的利用等)的成本也应有较大的节省,并且能够带来更多的附加值。 6.结语 未来全国城乡建筑仍会大幅增加,为建筑智能化提供了广阔的应用平台,科技的飞速发展也为建筑智能化提供了有利的技术保障,我国在智能化建筑建设与发展上具有十分广阔的发展前景。 参考文献 1 马鸿雁.我国智能化建筑小区发展综述J.北京建筑工程学院学报.2003(1) 2 陈振明.建筑及建筑小区智能化系统述评J.建筑电气资讯.2003(1) 3 夏抗初.楼宇自动化系统的若干关键技术J.智能建筑电气技术.2004(1)