对智能建筑设计的思考

□文/姚文华

智能建筑是指利用集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，获得投资合理，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。智能建筑的兴起，生动地反映了信息技术的发展是何等迅速，信息技术的应用是多么广泛，并深刻反映了信息社会发展对智能建筑的需求。建筑发展到智能建筑，是一个质的飞跃，建筑的含义一下子拓宽了，建筑设计的任务加重了许多。一方面智能建筑设计的研究需要系统化，整体化的框架体系，智能建筑的设计需要智能化设计人员与建筑、暖通、电气（强电）、给排水、结构等各工种设计人员的密切配合。建筑智能化设计是建筑技术与信息技术相结合的产物，它向人们提供了一个高效、舒适、便利、安全的工作、学习、生活环境。一系列高新技术的发展，正在改变人们的工作和生活模式，先进设备体系已经进入人们的生活，迫使建筑环境与这种变化相匹配。建筑智能化设计与建筑师的关系是十分密切的，智能化系统进入建筑物，改变了传统建筑设计的一些做法；另一方面智能建筑设计需要更多操作性、实践性方面的指导。

一、智能建筑与一般建筑相比而具有的优越性

1、自动调节功能。智能建筑对温度、湿度、照度均加以自动调节，甚至控制色彩、背景噪声与味道，创造了安全、健康、舒适宜人的办公环境，从而能大大提高工作效率。

2、节能。现在的房屋，其空调与照明系统的能耗很大，约占总能耗的70%，而智能建筑通过其“智慧”，尽可能地利用自然光和大气冷量（或热量）来调节室内环境，以最大限度地降低能源消耗。可按事先确定的程序，区分“工作”与“非工作”时间，据国外常规计算，智能建筑可比常规建筑节能30%以上。

3、能满足多种用户对不同环境功能的要求。老式建筑是根据事先给定的功能要求，完成其建筑与结构设计。智能建筑要求其建筑结构设计除支持3A功能的实现外，必须是开放式、大跨度框架结构，允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。

4、在智能建筑中，用户通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索与统计分析等多种手段，可及时获得全球性最新信息和资料。通过国际计算机通信网络，可随时与世界各地的企业或机构进行各种业务工作。空前的高速度，大大有利于决策和竞争。总之，电子计算机与智能建筑在当今商品经济与信息社会中给人们带来了空前的效率和巨大的经济效益，使之充满活力，方兴未艾。

二、智能建筑设计应注意的问题

1、有关智能建筑设计规程、规范还不健全与完善。1992年我国第一部有关建筑智能化的规范《民用建筑电气设计规范》JCJ/T16-92问世。它对建筑智能化三大部分BA、OA、CA有较完整、全面的规定和要求。1997年10月，我国建设行政主管部门建设部发布了我国智能建筑领域的第一个法规即建设部建设（1997）290号文《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》，它对智能建筑领域起到了巨大的推动和指导作用。智能建筑的设计在它的指导下，在不完善中摸索前进，到2000年7月《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000出台，宣告我国智能建筑设计初步迈进了规范化时代。2006年12月29日，建设部发布了批准《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）为国家标准的公告，并自2007年7月1日起实施。笔者认为，这个标准仍然是不完备的，还有许多不完善之处，还有不少有待于进一步探讨和细化的问题。

2、智能建筑综合布线系统问题。首先是线路如何走的问题，线路的走向分水平和垂直两个方向，水平方向的走线通常是利用地面和天花板。垂直方向的走线通常都布置在每层的设备小间中，相当于以往的弱电竖井，但智能建筑的设备小间由于要布置综合布线跳线架和相关网络设备，面积应比以往的竖小间面积大些，而且在设计时还应在每个层面上留一定的剩余空间，以备未来之需。综合这些因素，每层设备小间面积应在8m2左右为宜。设备小间的线缆都是由主机房引出的，作为智能建筑神经中枢的主机房，除了布置程控交换设备外，还要布置主配线架、光纤配线架等设备。因此，该空间的面积应比普通建筑中的电话机房大些，综合考虑这些设备的尺寸，我认为主机房面积100～120m2为宜。对于网络的拓扑结构，我建议采用星型连接，这种拓扑结构使得网络的扩展以及节点的移动都非常容易。

3、屋顶的设计问题。建筑物屋顶是直接平面敞开的接触大自然的空间，智能建筑的屋顶会被布置上大量的设备，所以设计师在进行设计时，除要考虑屋顶美观绿化以外，还可以布置吸取太阳能和风能以采集热能、收集降水等等，充分吸收和利用自然界提供的一切能量和物质，同时也要设计防止自然力量侵袭的预防设施，还要考虑到设备运转时产生的震动、噪音、电磁场等因素，电缆穿过屋面以后如何防止漏水，电线基座的防水、防风及防震的问题。

4、节能设计问题。智能建筑的节能设计应该从建筑设计之初就充分考虑，各专业密切合作，动用一切可能的手段达到节能的目的。智能建筑的节能若做不好，用来供应能量的花费就会增高，这会使得建筑的可持续发展性大打折扣；反之，节能设计做好了，智能建筑的运营成本就会降低，持续发展性也可以得到提高。

5、智能消防系统应成为智能建筑的重要组成部分。智能建筑是采用先进的电子信息技术对建筑设备进行自动监控、对信息资源进行有效管理和对用户提供信息服务的新型建筑。智能建筑管理系统由楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、计算机网络系统（CNS）、综合布线系统（SCS）等构成。其中，楼宇自动化系统主要包括机电设备自动化系统、消防自动化系统、安全防范系统等。消防自动化系统（FAS）是楼宇自动化系统的重要组成部分，是智能建筑中一个重要子系统，为火警预报、火灾扑救、保障人身和财产安全起到了不可替代的作用，尤其是智能住宅方面，则表现为网络技术应用和控制方式的变化：建筑电气接口标准化、设备控制智能化、系统功能集成化。可以预计，随着计算机、自动控制、通信技术的不断发展及关键技术的突破，消防自动化系统必将朝着集成化、智能化、协调化方向发展。

6、智能建筑设计应遵循科学合理的步骤。

智能建筑设计应从中国国情、甲方利益、设计和施工角度出发，建议采取以下步骤：（1）甲方需求（性价比）和外部条件调研，确定智能化系统功能、实施步骤。由甲方牵头，委托智能化专家委员会，甲方所能接受价格，配备智能化系统功能和实施步骤，以此为依据，写出标书。（2）由系统集成商拿出智能化设计方案，对智能化系统进行深化设计；由甲方组织，设计院和系统集成商协商；由设计院将智能系统设计到设计蓝图中去，设计院设计出智能化系统；由设计院和系统集成商共同审核签章，智能化设计方面责任由系统集成商承担。（3）由甲方组织，系统集成商和监理单位协商，培训监理单位，对智能化系统进行监理。（4）由智能化专家委员会进行中期检查，重点保证智能化工程科技含量落实和工程质量达标。

总之，我国的智能建筑充满着希望，也面临严峻挑战，需要不断地学习，不断地研究，共同探讨智能建筑的发展道路。

[1]张瑞武.智能建筑（第一版）.北京：清华大学出版社，1996.

[2]太原工业大学等.建筑给水排水工程.北京：中国建筑工业出版社，1991.