摘要 數(shù)字城市的發(fā)展,使智能建筑進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期,智能建筑傳統(tǒng)的理念、概念、技術(shù)都發(fā)生了很大變化。新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷應(yīng)用于智能建筑,使智能建筑的市場(chǎng)容量不斷擴(kuò)大。文章介紹了數(shù)字城市的內(nèi)涵、基本框架、智能建筑的發(fā)展現(xiàn)狀、新技術(shù)、新產(chǎn)品在智能建筑中的應(yīng)用,并提出幾個(gè)值得商榷的問(wèn)題。 1984年,美國(guó)康涅狄格州(Connocticut)哈特福(Hartperol)市建成了世界上第一座“智能大廈”——“都市大廈”(City Place Building)。在美國(guó)智能型建筑學(xué)會(huì)(AIBI)的推動(dòng)下,一大批智能建筑相繼在美國(guó)、日本、西歐及亞洲建成。日本在新建的建筑物中60%以上屬于智能型建筑;美國(guó)自1995年以后新建、改造的辦公樓中70%以上是智能型建筑。目前,除單體智能建筑繼續(xù)發(fā)展外,已向“智能化街區(qū)”、“智能化大廈群”、“智能化國(guó)際信息城”發(fā)展。 實(shí)際上,從90年代起,日本的智能大樓開(kāi)始向區(qū)域管理系統(tǒng)和城市系統(tǒng)發(fā)展,山武霍尼維爾承接的“橫濱業(yè)務(wù)大樓“是一個(gè)由十座智能大樓組成的“智能化大廈群”,總建筑面積24萬(wàn)m2,設(shè)有冷熱源中心等,由16000個(gè)控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)智能大廈群的“一體化”集中管理和監(jiān)控。日本東京設(shè)有一個(gè)智能大樓監(jiān)控中心,該中心可以監(jiān)控智能化大樓300座,還可以對(duì)500km以外的大坂智能大廈進(jìn)行監(jiān)控。日本山武霍尼維爾、清水等各大公司目前已規(guī)劃設(shè)計(jì)出21世紀(jì)智能建筑的模型,以實(shí)現(xiàn)城市智能化。韓國(guó)投巨資為建成“智能半島”而努力。印度加爾各答的鹽湖城,正在建成智能化城市。由于信息高速公路(IS)的發(fā)展,各國(guó)都在向數(shù)字化管理邁進(jìn)。我國(guó)90年代以來(lái)智能建筑的發(fā)展速度較快,先后建成中國(guó)國(guó)際貿(mào)易中心、華潤(rùn)大廈、上海博物館等單體智能建筑,還把智能建筑的概念推向智能化小區(qū)和智能化住宅。 1994年12月,我國(guó)第一個(gè)智能建筑技術(shù)的群眾團(tuán)體——原北京自動(dòng)化學(xué)會(huì)樓宇自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)(現(xiàn)中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能建筑和樓宇自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì))在北京成立;1996年2月,建設(shè)部科技委成立了智能建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)推廣中心,吸收了一批計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制方面的專家參與智能建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、推廣、決策、管理,對(duì)我國(guó)智能建筑的健康發(fā)展起了決定性作用。幾年以來(lái),全國(guó)各地如上海、北京、廣州,深圳等各大城市相繼建成總數(shù)達(dá)幾百座且頗具規(guī)模的智能建筑。 1 關(guān)于數(shù)字化城市 1.1 數(shù)字城市 前美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栍冢保梗梗改辏痹拢常比赵诩永D醽喛茖W(xué)中心首次提出“數(shù)字地球”的概念,1998年江澤民主席提出了“數(shù)字中國(guó)”的戰(zhàn)略構(gòu)想。1999年在我國(guó)召開(kāi)了“數(shù)字化地球”國(guó)際會(huì)議,專家認(rèn)為,“數(shù)字地球”是信息技術(shù)、空間技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)與地球科學(xué)交融的前沿。經(jīng)多次研討,國(guó)內(nèi)專家目前對(duì)“數(shù)字化地球”的定義、技術(shù)、內(nèi)涵、功能及基本框架達(dá)成共識(shí)?!皵?shù)字化地球”的基本框架包括:信息提出與分析、數(shù)據(jù)與信息傳輸、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)獲取與更新、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用體系、咨詢服務(wù)等體系?!皵?shù)字化地球”的特點(diǎn)是具有空間性、數(shù)字性和整體性。三者融合統(tǒng)一,其服務(wù)對(duì)象面對(duì)全球方方面面。 1999年11月29日,原北京市市長(zhǎng)劉淇在第一屆“數(shù)字地球國(guó)際會(huì)議”上正式提出北京要啟動(dòng)“數(shù)字北京”工程。1999年12月,“首都248重大創(chuàng)新工程”在8?jìng)€(gè)項(xiàng)目中,將“數(shù)字北京”工程項(xiàng)目被列為首項(xiàng)重大工程。 北京實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展面臨著許多亟待解決的矛盾,如資源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、特大城市的管理問(wèn)題等等,需要用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)解決。2000年以來(lái),全國(guó)各地多次召開(kāi)“數(shù)字化城市研討會(huì)”,部分城市已提出若干年內(nèi)實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化城市”、“信息港”等建設(shè)目標(biāo)。 很多中小城市也提出建設(shè)“數(shù)字化城市”的規(guī)劃。例如:2001年4月,在天津塘沽由建設(shè)部科技司召開(kāi)的“建設(shè)領(lǐng)域信息化項(xiàng)目計(jì)劃及示范項(xiàng)目”會(huì)議上,有18?jìng)€(gè)城市申請(qǐng)“數(shù)字化城市”示范項(xiàng)目。除北京、重慶等大城市外,中等城市的示范項(xiàng)目如“數(shù)字武漢”、“數(shù)字沈陽(yáng)”、“數(shù)字濟(jì)南”、“數(shù)字青島”、“數(shù)字長(zhǎng)沙”,甚至“數(shù)字中山”、“數(shù)字襄樊”、“數(shù)字白城”等也紛紛提出。 2002年3月,建設(shè)部科技司在天津塘沽再一次召開(kāi)“建設(shè)領(lǐng)域信息化項(xiàng)目計(jì)劃及示范項(xiàng)目”會(huì)議,會(huì)上有更多的城市提出“數(shù)字化城市”的建設(shè)規(guī)劃。目前,專家對(duì)數(shù)字化城市的定義、技術(shù)內(nèi)涵、特點(diǎn)及系統(tǒng)基本達(dá)成了共識(shí),“數(shù)字化城市”是通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)將城市中的各種信息收集、整理、歸納、處理、分析和優(yōu)化,進(jìn)而對(duì)城市的資源、環(huán)境、生態(tài)人文和社會(huì)等方面進(jìn)行數(shù)字化,為社會(huì)各層面服務(wù)。 1.2 數(shù)字化城市的基本內(nèi)涵 城市數(shù)字化是利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)、電腦技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和多媒體(圖形、圖像、視頻等)技術(shù),將城市活動(dòng)中的眾多信息“孤島”,通過(guò)城市的現(xiàn)代化的通信基礎(chǔ)設(shè)施——“信息高速公路”連接起來(lái),以達(dá)到信息資源采集、加工、融合和共享,決策支持的信息化和科學(xué)化、公眾化、規(guī)范化、法律化的目的,提高城市的生活和管理素質(zhì),同時(shí)以城市信息化、數(shù)字化為基礎(chǔ),逐步實(shí)現(xiàn)地域信息化和數(shù)字化,以至全國(guó)的信息化和數(shù)字化,包括網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)解決方案、軟件產(chǎn)品、技術(shù)支持,其行業(yè)包括:政府、企業(yè)、金融、電信、交通、建筑、商業(yè)、科教文化、服務(wù)(生活、娛樂(lè)、體育、文藝)等等。城市信息化、數(shù)字化的基本框架如下表所示。 (1)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施以光纜為基礎(chǔ)的寬帶城域網(wǎng),即人們常說(shuō)的“城域信息高速公路”,一般可以分為三層,即: ①首干層:以光纜為基礎(chǔ)的寬帶城域網(wǎng),帶寬可以是622M、2.5Gb等 ②匯聚層; ③接入層:可以是寬帶接入,也可以是窄帶接入。 (2)服務(wù):電子政務(wù)、電子商務(wù)、安全、公共事業(yè)、數(shù)字化社區(qū)、電子社保、智能大廈(數(shù)字化大廈)、電子商城、接入服務(wù)及其它增值服務(wù); (3)支付平臺(tái); (4)專用服務(wù)。 2 數(shù)字化城市的發(fā)展促進(jìn)智能建筑的快速發(fā)展 2.1 智能建筑的類型不斷擴(kuò)展 傳統(tǒng)的智能建筑主要是寫(xiě)字樓和酒店,新興的智能建筑包括: (1)機(jī)關(guān)、企業(yè)單位等辦公用建筑的智能化。受“數(shù)字城市”發(fā)展的影響,機(jī)關(guān)企業(yè)單位的老辦公樓改造和新建辦公樓的投入均對(duì)智能化提出了較高的要求。另一方面,由于政府機(jī)構(gòu)的改革,很多部委改組、拆分,有的一分為二,有的一分為多,促進(jìn)了對(duì)辦公用建筑的需求。這些辦公樓對(duì)智能化提出了更高的要求。 其次,由于部分行業(yè)迅速發(fā)展,比如銀行、保險(xiǎn)、金融、電信等,這些行業(yè)自身的特點(diǎn),對(duì)智能化、信息化要求更強(qiáng)烈。 (2)圖書(shū)館數(shù)字化:由于科教興國(guó)戰(zhàn)略已被中國(guó)政府確定為基本國(guó)策,圖書(shū)館信息化、數(shù)字化已成為新的市場(chǎng)。目前高校圖書(shū)館1400座,中學(xué)圖書(shū)館4000座,干校、黨校圖書(shū)館約2000座,國(guó)家機(jī)關(guān)、科研系統(tǒng)圖書(shū)館近5000座,其它各類約10萬(wàn)座。但目前公共圖書(shū)館仍然偏少,自動(dòng)化程度發(fā)展緩慢。為解決這些問(wèn)題,中央政府和地方政府都設(shè)立了圖書(shū)館建設(shè)專項(xiàng)資金,近年來(lái)圖書(shū)館建設(shè)的財(cái)政撥款年增長(zhǎng)率為20%,新建的圖書(shū)館對(duì)自動(dòng)化水平及數(shù)字化水平要求愈來(lái)愈高。國(guó)家已初步建立了“中國(guó)圖書(shū)館信息網(wǎng)絡(luò)”(CLINET),地市級(jí)以上圖書(shū)館基本入網(wǎng),并與Internet網(wǎng)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)信息資源共享和電子文獻(xiàn)傳輸,并提出要實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書(shū)館的整體解決方案。 (3)醫(yī)院智能化:國(guó)家在“九五”期間對(duì)醫(yī)院改造投資很大,重點(diǎn)是: ①醫(yī)療設(shè)備更新; ②醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)化的信息系統(tǒng)建設(shè); ③醫(yī)療環(huán)境改善。 目前,大型醫(yī)院為適應(yīng)“數(shù)字化城市”的需求,對(duì)新建和改造的醫(yī)院大樓均提出數(shù)字化的要求。 (4)學(xué)校智能化、數(shù)字化:學(xué)校最初的數(shù)字化是一般的、單一的校園網(wǎng)建設(shè)和計(jì)算機(jī)多媒體教室的建設(shè),后來(lái)發(fā)展到“一卡通”的建設(shè),包括消費(fèi)(校內(nèi)餐廳、購(gòu)物、上機(jī)、交學(xué)費(fèi))、證件(代替學(xué)生證、教務(wù)管理、借書(shū)證、醫(yī)療證等)、門(mén)禁等。近年來(lái),學(xué)校對(duì)智能化、數(shù)字化的要求愈來(lái)愈高。相當(dāng)數(shù)量的高等學(xué)校啟動(dòng)數(shù)字化工程,例如結(jié)合“數(shù)字北京”的建設(shè),北京工業(yè)大學(xué)正在實(shí)施數(shù)字化工程,不少中小學(xué)校也提出要實(shí)現(xiàn)智能化管理。 溫州一所中學(xué)規(guī)劃的校園智能化系統(tǒng)包括:系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、教學(xué)管理信息化系統(tǒng)、教學(xué)數(shù)字化系統(tǒng)、校園安全智能化系統(tǒng)、后勤管理智能化系統(tǒng)、校園智能化系統(tǒng)、校園安全智能化系統(tǒng)、后勤管理智能化系統(tǒng)。 目前,智能化、數(shù)字化建設(shè)已進(jìn)入大、中、小學(xué)校的內(nèi)部建設(shè)中。 (5)博物館、會(huì)展中心智能化:1997年上海博物館智能化系統(tǒng)通過(guò)了建設(shè)部科技委的評(píng)審,之后又完善了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息應(yīng)用系統(tǒng),形成一個(gè)完整的智能化系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生很大影響。此后,各地相繼建成和在建了一批智能化博物館和會(huì)展中心,如河南博物館、廣州博物館、廈門(mén)國(guó)際會(huì)展中心、湖南長(zhǎng)沙國(guó)際會(huì)展中心、廣州東莞國(guó)際會(huì)展中心、北京首都博物館等。目前,即將建設(shè)的國(guó)家博物館、北京新國(guó)際會(huì)展中心、天津開(kāi)發(fā)區(qū)國(guó)際會(huì)展中心等,都對(duì)智能化數(shù)字化應(yīng)用提出了更高的要求。 (6)體育場(chǎng)館智能化:由于我國(guó)舉辦了亞運(yùn)會(huì),一批國(guó)際水平的體育場(chǎng)館新建起來(lái),并大都采用了先進(jìn)的智能化管理,特別是申奧成功后僅北京就要建立32個(gè)大型體育場(chǎng)館和52個(gè)訓(xùn)練場(chǎng)地,體育場(chǎng)館的智能化和數(shù)字化工程提到了重要日程。 (7)居民住宅智能化、數(shù)字化:由于居民住宅發(fā)展迅速,居民對(duì)居住條件有了更高的要求。近年來(lái),智能大樓的概念引入了居民小區(qū),智能化居民小區(qū)發(fā)展非常迅速。目前,在大城市幾乎所有的新建居民小區(qū)都對(duì)智能化提出了需求。隨著“數(shù)字城市”的發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了一批數(shù)字化社區(qū),今后隨著居民住宅建設(shè)的發(fā)展,對(duì)智能化、數(shù)字化的需求愈來(lái)愈高。 2.2 智能建筑由單體向建筑群智能化發(fā)展 隨著“數(shù)字化城市”的發(fā)展及城市公用信息平臺(tái)的形成,對(duì)建筑群智能化和信息化的要求越來(lái)越多。辦公、居住、商用、廠房等多種建筑物群形成的數(shù)字化街區(qū)、數(shù)字化園區(qū)、數(shù)字化建筑群不斷涌現(xiàn),使智能建筑由單體走向建筑群。如北京中關(guān)村軟件園數(shù)字化工程、哈爾濱軟件園數(shù)字化工程、煙臺(tái)開(kāi)發(fā)區(qū)建筑群數(shù)字化工程、武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)數(shù)字化工程等。 |