论建筑智能化系统的发展.doc

论建筑智能化系统的发展 前言 随着经济的发展，人们对生活环境的安全、高效、舒适提出了要求，应运而生的楼宇智能化技术目前在我国各类建筑中得到了广泛应用，它是集建筑技术、计算机技术、自动化技术、通信技术以及系统集成技术为一体的一个新兴但发展又十分迅猛的技术领域一. 建筑智能化技术国内外发展现状及趋势1.中国建筑智能化的发展现状中国对智能建筑的最大贡献是住宅小区智能化建设。在上世纪末在中国开展的住宅小区建设是中国独有的现象，在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段，安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能大厦有很大的不同，住宅小区智能化正是信息化社会，人们改变生活方式的一个重要体现。 推动智能化住宅小区建设的主角是电信运行商，他们试图通过投资建设一个到达各家各户的宽带网络，为生活和工作在这些建筑内的人们提供各种人们需要的智能化信息服务业务，用户通过这个网络接受和传送各种语音、数据和视频信号，满足人们信息交流、安全保障、环境监测和物业管理的需要。以此网络开展各种增值服务如：安防报警、紧急呼救、远程抄表、电子商务、网上娱乐、视频点播、远程教育、远程医疗以及其他各种数据传输和通信业务等，并以这些增值服务来回收投资。 目前虽然还有人对这种发展建筑智能化的思路持怀疑态度，但这并不影响“宽带网”成为电信行业、建筑智能化行业，乃至房地产行业最热门的话题。更重要的是他将会改变人们进行建筑智能化建设的技术路线和运作模式，也许这标志着智能化已经突破一般意义上的建筑范畴，而逐渐延伸至整个城市、整个社会中应用。 建设部住宅产业促进中心于1999年底颁布了全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则（试行稿），导则计划用5年时间，组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程，以此带动和促进我国智能化住宅小区建设，以适应21世纪现代居住生活的需要。信息产业部于2001年出台了关于开放用户驻地网运营市场试点工作的通知及关于开放宽带用户驻地网运营市场的框架意见。将在13个城市首先开展宽带用户驻地网运营市场开放、管理试点工作。摸索出行之有效的管理办法、技术标准，进而在全国推广，进一步推进中国的宽带建设。虽然文件将宽带驻地网运营定义为基础电信业务，但也规定了宽带用户驻地网运营许可证的发放将比照增值业务许可证的发放方式来管理。这些文件是目前对住宅小区智能化进行管理的主要文件。2.国外建筑智能化的发展现状根据欧洲智能建筑集团（EIBG）的分析报告，国外对智能建筑系统发展大致划分成三个阶段：1985年以前为专用单一功能系统技术发展阶段；1986年1995年为多个功能系统技术向多系统集成技术发展阶段1996年以后为多系统集成技术向控制网络与信息网络应用系统集成相结合的技术发展阶段。目前国际楼宇业界认同较先进的开放式系统行业协议标准技术主要有：美国Echelon公司Lonworks技术的LonTalk协议LonMark标准美国供热、制冷与空调工程师协会（ASHRAE）制定的楼宇自动化控制网络数据通信协议（BACnet）。BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。这两者都是基于国际标准化组织（ISO）的“开放系统互连模型（OSI）”的。因此两者在开放系统技术上是可以互为依存的。前者着重现场控制域，后者着眼于信息应用域。两者技术都还在不断完善发展之中。我国有关企业正在两者系统开发相关楼宇智能化产品。3.中国建筑智能化的发展趋势随着科技发展和经济的全球化趋势，企业间的竞争加剧，现场总线技术标准必将趋向统一，楼宇自动化系统中的现场总线通信协议也必然随之趋于统一。BACnet标准在我国将得到广泛应用。同时，以太网络技术由于其协议完全开放、成本低，随着研究工作不断深入，设备的以太网络接口技术的成熟，工业以太网在楼宇自动化领域将得到广泛应用。目前，楼宇自动化系统的应用主要集中在建筑公共资源中，主要包括供配电、照明、空调与冷热源、给排水、电梯自控、安防、消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。随着网络技术应用的不断深入，安全、舒适、节能、快捷的工作生活环境的内涵不断丰富，楼宇自动化系统的研究将进一步深入，范围也将进一步扩展，将扩展到家庭生活空间。各种以太网络接口的研究将推动家用电器的网络化使得家居自动化有可能成为楼宇自动化系统集成的一个子系统。随着楼宇智能化技术的发展特别是以太网技术在楼宇自动化系统中的应用，传统的“3A”说法将淡化，系统趋于统一，OAS、CAS、BAS界限将更加模糊。系统集成将更加简便，楼宇智能化系统的成本也将进一步下降。 能源危机已经成为当代的急需解决的问题，也成了当前研究的热点。楼宇智能化系统可对能源进行科学合理的分配达到节能的目的。因此，高效节能也将是楼宇自动化系统发展的重要方向，这其中也包括新能源的利用，如目前的太阳能光伏建筑。如何在智能建筑中利用光伏电能也将是智能楼宇自动化系统研究和发展的一个方向。无线网络可以省去布线，节约资源，在楼宇自控网络系统中也有较大的研究和应用价值。楼宇自动化系统与网络技术结合紧密，DCS和现场总线在目前楼宇自控系统已经得到应用广泛，但也存在一些诸如没有统一协议标准以致集成成本过高等问题。BACnet标准以其先进的技术、完善的体系结构和开放的理念正式成为建筑智能化系统领域中的唯一ISO标准，将得到广泛应用。工业以太网技术由于其全开放、成本低、带宽高、稳定性和可靠性高、应用广泛、共享资源丰富等优点将成为楼宇自控系统研究应用的热点。家居自动化、家用智能电器的网络化在不久的将来也将进入楼宇自动化控制系统的研究应用领域。节能研究、新能源开发利用、无线网络等技术在智能楼宇领域的应用也将成为楼宇自动化系统的重要研究方向。4.国外建筑智能化的发展趋势在新世纪智能建筑领域里，信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术、双向电视传输技术等等，都将会有更加深入广泛地具体发展应用。21世纪是信息社会知识经济时代，同时又是生态文明时代。国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术、探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。“可持续发展技术”才是21世纪智能建筑技术发展的长远大方向。新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、新材料学等等技术发展，正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中，实现人类聚居环境的可持续发展目标。目前欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用运用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害，节能、节水，消除电磁污染，资源可持续利用，建造人工生态环境等等；也正在尝运用高新技术有计划建设智能型绿色生态建筑。二我国在建筑智能化技术方面的发展现状及发展对策1.我国建筑智能化技术发展存在的关键问题1）由于智能化建筑不是单一技术、单一设备产品，而是多学科多专业多技术综合运用的整体建筑物业产品。它的技术发展必须要多个行业、多个部门的综合协调同步发展，需要全国统一计划、统一协调、统一对策，而不是各部门、各行业、各环节“各自为战”、“互不协调”、“各自为政”。更不可“分封割据”打乱仗。2）智能化建筑技术不同于传统技术领域。智能化建筑属新兴的高新技术领域，技术发展还不成熟完善正处在变化极快之中。因此，技术发展政策既需要有远见卓识的前瞻先进性，更需要有深思熟虑的严谨准确性。历史实践已经证明；政府的正确指导行为是技术发展的根本保障，而不准确的指导行为就会导致紊乱、滞后、误解、甚至失误）智能化建筑技术发展要实现产业化而不是仅看作一项应用技术。目前国内智能建筑市场仍由国外技术系统产品设备占主导。要大力扶持鼓励发展国产化的技术产品与系统，技术发展才可能形成国产化产业。当前，不把智能化建筑作为一项产业发展，就要“贻误时机”。）技术协调理顺是智能化建筑建设全过程中技术发展质量保证的瓶颈。不仅是智能化各个专业子系统之间的协调，而且更重要的是从工程项目的立项、方案、设计、施工、监理、到验收、物管之间的全程协调（包括技术资质管理统一协调）。要从体制结构上着手解决事实上存在的“山头”与“门户之见”。当前智能化系统的真正技术监理还是个空白。）智能化建筑属交叉学科系统工程，涉及多学科多专业，当前突出存在建筑设计与智能化系统设计严重分离。由于建筑的智能化大大增加了传统工程设计工作的难度及劳动量，而设计费一直未变，不符合按劳付酬原则，直接影响人的极积性与技术发展。）目前，我国智能化建筑技术发展政策尚未具体地与单位体制改革相协调、相结合；尚未充分体现出技术政策激励机制。智能化建筑技术发展还未有机地与知识经济时代的技术创新紧密结合；还未深入地与可持续发展战略密切联系。关键是，尚未真正意识到智能化建筑产业是世纪人类社会进步生产力发展的必然需要。2. 我国在建筑智能化技术方面的发展对策为了确保智能化建筑建设整体工程质量，保障投资效益，减少浪费损失，提高智能化建筑技术发展总体水平，有利于技术创新激励，符合可持续发展战略方向，提出如下方面建议：（1）智能建筑产业的发展技术政策首先必须符合适应我国政府发表的中国世纪议程中所指出可持续发展战略的总方向；（2） “十五”计划应把结构调整作为主线。调整优化行业的所有制结构、组织结构和产品结构。智能化建筑就是传统建筑产业优化升级与产业结构调整的具体表现形式；（3）统一抓好智能化建筑领域各类资质管理改革，打破地区和部门的市场封锁与分割，推进设计、施工和监理的资质协调管理。更多地运用市场机制和手段，减少政府行政设定企业资质审批作法，逐步同市场接轨，用个人资格替代单位资质；（） 立即着手建立健全建筑物的智能化系统工程实施的技术监理制度，填补空白，以保障智能化工程质量。智能化系统技术监理工程师必须经过培训、考核取得资格证上岗；（） 智能化建筑建设项目立项申报时，项目建设法人（业主）必须在立项报告（方案说明、项目论证、可行性报告等）中，说明拟建项目中的建筑智能化系统工程的内容，拟达到的功能要求及标准、投资及措施；（） 建设智能化建筑是一项投资巨额的系统工程。为了减少决策或抉择的失误，必须把技术咨询列入工程必须要有的法定规范程序，贯彻于工程过程始终；（） 建筑的智能化必然要求建筑设计与之相适应。建筑设计必须要与智能化系统总体规划协调同步，建筑环境平台必须能足够支撑建筑的智能化。兴建智能化建筑必须要建筑设计与智能化系统集成，紧密协同、整体规划、细致管理、精心实施；（） 智能化建筑的总体规划必须着重考虑到要适应世纪信息化社会环境发展的需要。以便全面规划、分期实现，既符合当前实际、又能满足未来发展；（） 系统集成的本质就是最优化综合统筹设计。建筑智能化建设的全过程，不只是从单一的设备供应出发来考虑，而必须以整个建筑物的结构、系统、服务及管理四个方面出发综合（集成）来考虑；（） 智能建筑的物业运营管理人员素质必须经过系统的全面专业技术培训取得合格证上岗，才能确保建筑智能化整个系统的正常运营，获取经济效益；（） 传统工程设计单位的专业技术结构构成，已远不能适应知识经济时代建筑智能化系统工程设计的技术创新系统的需要。工程设计单位必须及时调整相应专业结构，更新充实智能化高技术相关专业的技术力量；（） 根据传统惯例，建筑工程设计项目的主持人就是该建筑项目的主建筑师。因而作为智能建筑工程项目主持人的建筑师，责无旁贷地肩负着领衔智能化建筑工程设计技术创新的工作责任；（） 必须尽快制定出台系列化能相配套的有关设计、施工、监理、验收、物管等等规范规定，使得我国智能建筑工程从局部到整体、从环节到全程均有章可循，形成体系；（） 必须严格智能建筑工程审查和质量监督管理。对于已竣工实践证明是质量优秀、功能合理、运行良好、效益突出的智能建筑工程，才应当作为样板示范工程给予鼓励。不宜事先预封“样板示范”；（） 按照“引进、消化、发展、创新”的方针，要大力加强对开放式互操作性系统技术的研究。特别要对国外先进技术的深入分析了解，要组织力量投入；（） 由于新兴的智能建筑领域技术发展太快，技术正处在不断变化之中。因此，对国际先进的技术，目前暂不宜强制规定定位在某唯一种技术或协议标准上，而宜采取“优胜劣汰、适者生存、市场导向、业界公认”的策略；（） 要有政策扶持。大力鼓励国产建筑智能化技术产品及系统，要给予适当优惠政策；（） 工程设计单位实行真正企业化。形成以技术创新为基准，以市场竞争为导向，以企业制度与机制改革为手段，建立起稳定有效的政策激励技术创新机制；（） 立即调整智能建筑设计收费标准，将“智能化系统设计”单独立项收费，落实“按劳付酬、多劳多得”原则；（） 全国统一成立“中国智能建筑行业协（学）会”，发挥跨部门、跨地区、跨专业的综合归口协调的作用。加入以后，按照的原则和规定，加快行业协（学）会自身适应市场经济体制规律，调整优化行业的组织结构，成为增强行业自律意识的自治组织。而不可将行业协（学）会办成为“第二政府”。三. 我国对建筑智能化技术应用人才的需求现状及发展趋势人类社会的发展是从农业化社会、工业化社会向信息化社会发展，这是不以个人意志为转移的。随着社会经济的发展，人们对于每天大部分时间居于其中的建筑在安全、舒适、高效、便利性方面提出了更高的要求，而信息技术的快速发展则提供了这种可能。智能建筑“应运而生”。换句话说，在我国社会信息化长期持续发展的大背景下诞生发展的智能建筑，也包括作为国家新的发展战略而大力推广的绿色建筑、节能建筑，都离不开建筑智能化技术的支撑。可见，我国对于智能建筑/建筑智能化人才的需求将是长期的，并且需求会越来越大。 我国目前这方面的技术人才很缺乏，尤其是高级人才奇缺。这是由于多方面的原因：一是智能建筑本身发展时间不长，国外20多年，国内也才10几年；二是由于智能建筑是新兴的多学科交叉领域，高等学校原有的相关专业都无法全面覆盖；三是随着IT技术的快速发展，建筑智能化技术的发展也很快。四. 建筑智能化系统应用型人才知识与能力培养定位随着我们国家经济的快速发展，在现在的建筑领域，建筑智能化正方兴未艾，但是随之而来也出现了一系列问题，特别是对已建的所谓带有“智能型”的建筑，其智能化系统的开通率、无故障运行率、节能增效的实际情况与预期的要求有较大差距，而这个设计、施工、运行、维护各环节的不协调、不平衡的现状，严重影响着我国智能建筑的行业及市场健康、快速的发展。究其原因，最根本、最主要的是缺少各个层次的智能建筑设计、施工建设、运行管理的专业化人才。那么如何很快地培养出一批智能建筑设计、施工建设、运行管理的专业化人才，能满足建筑智能化的人才需要，正是我们所急需要解决的问题，作为一名相关专业的教育者观点出发，来谈一下如何弥补这个行业的人才需求缺口。 1把学校作为人才培养的起点 建筑智能化行业的迅速发展，人才培养和供需链条的断层已是一个公认的问题。一些本科和职业院校已占领先机，开辟了建筑智能化专业，已开始有毕业生出来，还有大部分学校也在为申报这个新专业而忙碌着。但是，这部分毕业生是否能胜任建筑智能化行业的工作，而且现行学校的培养模式和教学手段是否能适合市场对人才的需求，这是广大业内人士所急切关注的。其实无论是培养建筑智能化行业的设计、研发工作的技术人才的本科院校，还是培养建筑智能化行业中的现场施工、管理的技能人才的高职院校，在这个特殊专业的培养上都还没有成熟的经验可借鉴，对待课程的设置、教学的方式、实践的环节等各方面都处在一种摸索的阶段。可以说如果缺少市场调研和科学论证，以及实习、实训条件都不具备的情况下，盲目开设专业，而培养方案却没有摆脱传统的三段式培养模式，以能力为本位的新教学理念也没有真正形成的话，那么培养出来的学生肯定是不能满足行业需求的。应该来说，对前几年入学的建筑智能化专业的学生及其家长在选择专业时，心情是疑惑和期待并存的。一方面，他们认为，对一个新兴而又不断发展的行业来说，对人才的需求肯定是很大的，他们的从业前景是很广阔的；而另一方面，智能化建筑究竟是何物，在学校中到底能学到什么知识和得到什么技能，在就业时，究竟能胜任哪些岗位也是一直困惑的。这也是我们的专业老师所必须考虑和解决的问题，作为这个新兴而又不断发展的专业，传统的教学模式显然已不能适应，因此，我们应该不断地尝试教学改革。在学校这个层面上来说，我觉得要做到如下几个方面： 1）选用最新的教材。时代在前进，科学在发展，随着建筑智能化程度的不断提高，智能建筑弱电智能化系统技术更新很快，通常三、五年时间就有较大变化，有时技术一年就会有变化，因此，这跟一些传统专业不一样，需要不断地更新教材，并且随时与时代接轨，并通过校内讲义的形式对技术、标准、规范进行更新和补充。 2）在学生入学后，就经常安排他们走出学校到相关行业去调研学习，从而让他们了解建筑智能化技术，进而明确自己学习的方向和目标。作为专业教师要主动地与一些有名的弱电智能化系统设计者和集成商、系统产品制造商、工程商、现场施工技术和管理人才进行交流学习，到现场去学习他们在系统的设计、应用心得、应用经验等方面的第一手资料，从而使得教师也紧跟行业的发展。并在临毕业前一年，就让学生去在建工程项目的工地进行实地学习锻炼，从而系统地整合所学的专业知识。 3）从实践性环节人手，通过实训中心的形式进行项目化教学，来提高学生的动手能力，从而贴近企业需求。实训中心的设计因能模拟出建筑群、楼层、设备(配线间)、工作区、管道等基本形态，要考虑到建筑智能系统是计算机网络、电视系统、监控系统、消防报警、空调、停车场等各系统的全面集成，因此在有条件提供实训设备的前提下，适当考虑让学生从设计、预算、施工和调试一条龙的实训，从而让学生完整地了解一个工程实施的全过程，当由于经费和技术限制时，可利用一些音视频资料来教学和学习，并积极开发一些教学软件，来提供虚拟实验室仿真一些施工条件和设备，让学生能进行模拟实训。 2把工作单位作为人才成熟的沃土 等待一批批建筑智能化专业学生来从事建筑智能化的工作是一个重要方面，但我们不可能原地等待，而事实上也是这样，建筑智能化系统是综合了多个学科，汇集了多项先进技术而形成的。建筑智能化行业在我国已立足了多少年，而从事这个行业都是一些其他相关专业的从业人员转型而来，他们在自己熟悉的领域有一定的功底，但欠缺对智能建筑本质的全面认识，可以说知识结构浓度有余，广度不够。随着现代科学技术的发展，可以说不同专业的人员之间不可能有严格的界限，而对于从事建筑智能化行业的人员而言，不仅要精通本专业领域，还要有跨专业适应交叉学科的能力，否则在已建的智能化建筑工程中往往会出现明显的设计与施工之间的裂痕，还有在使用维护上落后于设计的现象等，可以说这种设计、施工、运行、维护各环节的不协调、不平衡的现状，严重影响着我国智能建筑的行业及市场健康、快速的发展，这也是跟从业人员的专业渗透不够紧密相关的，因此这就需要他们能不断地学习，拓宽自己的知识面，对相关的专业能积极去深造，去向这方面的专家取精学习，以求知识的全面，而不会出现某些知识面的欠缺造成工程的后遗问题。例如，原来是土建方面的监理，此时如要涉及建筑智能化的监理，就要从建筑智能化系统的特点和原理上去了解学习，从而能真正地实现“四控二管”；原来是电子专业、自控专业也要适当地学习建筑类工程管理的知识；原来是计算机专业的，也要学习电子、自控类的专业知识。当然对于用人单位，也要用一种宽容的眼光，去看到他们在某一领域的长处，适当地提供他们学习和锻炼的机会，如让他们去参加一些建筑智能化的各子系统的培训班，让他们能以学徒的方式拜师于专家和技术人员，来实习参与某项项目的全过程，让他们能接触到这方面的知识，并根据实际问题去学习相关的专业理念与工程经验，这对行业人才的培养是最佳的方式。从而能真正从系统工程的高度及深度来培养智能建筑行业人才。 当然，除了学校和行业的因素之外，还离不开政府的支持，只有充分发挥政府、学校、企业三方面优势，一方面在资金和技术给以学校支持，另一方面，采用与国內外有关企业集团、公司共建方式，建立高起点、高标准与国际先进技术及其发展趋势协调同步的“开放式实验室”，这样既可以作为学生的实验、实训基地，又可以作为已从业人员职业技能培训和专业深造的学习基地，从而使得他们不仅拥有相关的专业技术知识，还具备建筑智能化系统工程的专门技能与集成化理念，从而真正缓解建筑智能化行业人才短缺的现状，促使我国智能建筑行业的高速和健康发展。结束语在新世纪之初，切实正确地制定“十五”计划编制产业技术发展政策，对于中国智能化建筑技术发展战略全局极其重要。要充分广泛征求听取各方面专家意见，要搞“五湖四海”集思广益。正如建设部俞正声部长近年曾指出的：“建设中的很多失误是不听专家的意见造成的”。参考文献1建筑智能化系统 清华大学出版社 2009年11月出版2建筑智能化系统概论 孙景芝主编 2005年6月出版3建筑智能化系统工程设计 李明海 鲁娟编著 2004年07月出版