摘要：國家信息化、城市數字化，使智能建筑進入了一個新的發展時期，傳統的智能建筑理念、概念、技術、管理都發生了很大變化，新技術、新產品不斷進入智能建筑，智能建筑的市場容量不斷擴大。文章介紹了智能建筑的發展現狀，數字城市的內涵、基本框架、關鍵技術，建筑由智能化到數字化的發展及數字化社區。 

1 關于智能建筑
1．1 概述
1984年美國康涅狄格州(Connocticut)哈特福(Hartperol)市建成世界上*座“智能大廈”——“都市大廈”(Gty place building)。在美國智能型建筑學會(AIBI)的推動下，相繼在美國、日本、西歐及亞洲建成一大批智能建筑。日本新建的建筑物中60％以上屬智能型；美國自95年以后的建筑、改造的辦公樓70％以上是智能建筑。90年代后期，智能建筑除單體智能建筑外，已向“智能化街區”、“智能化大廈群”、“智能化信息城”發展。 實際上，日本智能大樓從90年代開始向區域管理系統和城市系統發展，山武霍尼韋爾承接的“橫濱業務大樓”是一個由十座智能大樓組成的“智能化大廈群”，總建筑面積24萬m2，設有冷熱源中心等，由16000個控制點實現智能大廈群的一體化集中管理和監控。日本東京還有一個建筑群;設有一個智能大樓監控中心。該中心可以監控智能化大樓300座，還可以對500km以外的大坂智能大廈進行監控，日本山武霍尼韋爾、清水各大公司目前已規劃設計出21世紀智能建筑的模型——實現城市智能化。韓國投巨資為建設“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)的發展，各國都在向數字化管理邁進。我國90年代以后智能建筑的發展速度較快，除先后建成中國貿易中心、華潤大廈、上海博物館等智能建筑外，還把智能建筑的概念推向智能化小區和智能化住宅。 
1．2 什么是智能建筑(智能大廈)
(1)智能建筑_Inligent Building直譯過來的術語；
(2)“智能建筑”是指建筑物中具有由計算機進行綜合管理的建筑物；
(3)“建筑智能化系統”是指建筑物中的智能化管理系統；
(4)自動化領域中的“智能控制”是將“人工智能”(Artific Inligence)用于自動控制(Automatic Control)，來控制生產過程、運動機械、機器人等。 “人工智能”的兩個分支是利用強大的計算機功能，運用一些邏輯推理以解決專家才能解決的問題；其次是利用閥值神經元模型組成“神經網絡”，試圖模擬動物和人腦的感知和學習能力。智能建筑中的“智能”不等于智能控制中的“智能”。 1．3 智能建筑的組成
(1)通訊自動化CA(Communication Automation)；
(2)樓宇自動化BA(Building Automation)；
(3)辦公自動化OA(Office Automation)；
(4)結構化綜合布線SC(Structured Cabling)； (5)3A+SC。
1.4 智能建筑(智能大廈)的定義 
美國研究機構認為：將建筑物的結構、系統、服務和管理四項基本要素及它們之間的內在關系進行*化組合，來提供一個投資合理并具有、舒適、便利環境的建筑物。 日本研究機構認為兼備信息通信、辦公自動化信息服務以及樓宇自動化各項功能的、便于進行智力活動需要的建筑物。 我國通常認為：建筑物中的樓宇自動化系統、辦公自動化系統、通訊自動化系統通過結構化布線和計算機網絡進行集中、統一管理，實現舒適、安全、節能、。
1．5 我國90年代在廣州、深圳、上海、北京建成一批智能大廈 
(1)北京發展大廈是智能建筑的雛形(開始采用3A)； 
(2)廣州大廈(大陸首座智能商務大廈，具有完善的3A)；
(3)北京國貿中心、上海博物館、上海金茂大廈、中華世紀壇、八一大廈、中國電信指揮中心等全國建成近百座智能大廈并向住宅社區發展——智能化住宅小區；此外，我國還成立了相關智能建筑的機構及制定了一些標準：
①建設部成立了智能建筑開發推廣中心；
②中國自動化學會成立了智能建筑與樓宇自動化專業委員會；
③建設部組織制定了“智能建筑設計標準"GB／T50314-2000。
1．6 智能建筑的發展 
1．6．1 智能建筑的類型不斷擴展 傳統的智能建筑主要是寫字樓和酒店，新興的智能建筑包括：
(1)機關、企業單位辦公用建筑的智能化。受國家信息化數字城市發展的影響，機關企業單位老辦公樓改造和新建辦公樓均對信息化、智能化提出了較高的要求。其次，由于部分行業迅速發展，比如銀行、保險、金融、電信等。這些行業自身的特點，對智能化、信息化要求更強烈；
(2)數字化圖書館。由于科教興國戰略已被中國政府確定為基本國策，圖書館信息化、數字化已成為新的市場，國家已初步建立了“中國圖書館信息網絡”(CLINET)，地市級以上圖書館基本入網，并與Internet網互聯實現信息資源共享和電子文獻傳輸，并提出要實現數字圖書館的整體解決方案；
(3)醫院智能化、數字化。國家在九五期間對醫院改造投資很大，重點是醫療設備更新、醫療網絡化的信息系統建設、醫療環境改善。 目前大型醫院為適應數字化城市的需求，在新建和改造的醫院大樓均提出數字化的要求；
(4)數字化校園。zui早學校一般是由建設單一的校園網和計算機多媒體教室，后來發展到一卡通的建設，包括消費(校內餐廳、購物、上機、交學費)、證件(代替學生證、教務管理、借書證、醫療證…)、門禁等。近年來，智能化、數字化的要求愈來愈高，相當數量的高等學校啟動數學化工程，例如結合數字北京的建設，北京工業大學正在實施“數字工大工程”，不少中小學也提出實現智能化管理。目前智能化、數字化建設已進入很多大、中、小學校；
(5)數字化博物館、會展中心。1997年上海博物館智能化系統通過了建設部科技委的評審，之后又完善了網絡系統、信息應用系統，形成一個完整的智能化系統，在國內產生很大影響。此后各地相繼建成和再建了一批博物館和會展中心，如河南博物館、廣州博物館、廈門會展中心、湖南長沙會展中心、廣州東莞會展中心、北京首都博物館等。目前正在建設的國家博物館、北京新會展中心、天津開發區會展中心對智能化數字化提出了更高的要求；
(6)數字化體育場館。近年來我國主持舉辦了亞運會等許多大型體育項目，一批水平的體育場館興建起來，大都采用了*的智能化管理。特別是申奧成功后，僅北京就要建立32個大型體育場館、52個訓練場館，體育場館的智能化和數字化工程提上了日程；
(7)智能化小區及數字化社區。由于居民住宅發展迅速，居民對居住條件有了更高的要求，近年來，智能大樓的概念引入了居民小區。智能化居民小區發展非常迅速，目前在大城市幾乎所有新建的居民小區都對智能化提出了要求，且隨著數字城市的發展已經出現了一批數字化社區。今后隨著居民住宅建設的發展，對智能化、數字化的需求愈來愈高。
1．6．2 智能建筑由單體向建筑群智能化發展 隨著數字化城市的發展，城市公用信息平臺的形成，目前對建筑群智能化和信息化的要求越來越多。辦公、居住、商用、廠房等多種建筑物群形成的數字化街區、數字化園區、數字化建筑群不斷涌現，使智能建筑由單體的智能建筑走向建筑群的智能化、數字化。如北京中關村軟件園數字化工程、哈爾濱軟件園數字化工程、煙臺開發區建筑群智能化工程、武漢經濟技術開發區數字化工程等。 因此，形成以信息服務、信息應用為核心的建筑群數字化系統不僅規模上、系統配置上、功能上、技術難度上遠遠超過傳統的智能大廈，同時也是對智能大廈的一次新挑戰。
1．6．3 智能化建筑的理念及概念正在不斷更新 隨著國家信息化要求的提出和數字城市的發展，智能大廈、智能化居民小區已成為數字城市的一個信息節點，對傳統的智能大廈、智能化居民小區的理念、概念產生新的挑戰。 傳統的智能建筑通常認為智能大廈的智能化系統是以樓宇自控系統為核心組成。當前很多專家認為智能大廈作為數字化城市中的信息節點，其智能化系統應以信息系統為核心，而傳統的樓宇自控、消防、安防等子系統應作為一般必要的配置。智能化居民小區的智能化系統通常認為以安防為核心，當前很多專家認為在數字城市發展的今天，應成為信息系統為核心的數字化社區，安防、物業管理等設備應作為一般必要的配置。 智能大廈3A的概念應具有更新的內涵。以辦公自動化OA為例，1984年美國建成世界上*座“智能大廈”開始提出了OA的概念。
狹義的辦公自動化系統OAS定義“利用*的科學技術，不斷使人們的部分辦公業務活動，物化于人以外的各種現代化辦公設備中，并由這些設備與辦公人員構成服務于某種目的的人機信息處理系統”。 由于技術的發展OAS的內容愈來愈豐富，包括了綜合信息與數據庫管理；決策支持系統；電子郵件、群件系統；事物處理；物業管理；財務及電子商務系統；行業管理系統。 特別是國家信息化及數字城市的發展，其信息系統包括了電子商務、電子政務、遠程電子教育、遠程網上醫療、網上圖書館等。以上各種專業的業務信息應用系統OAS的概念已遠遠不能概括上述內容，目前許多專家提出應把OAS改為“信息管理系統”將更加全面更加科學，其余的系統如BAS、CNS也應進行研究、商榷，以適應數字城市的發展。
全國各大城市如上海、天津、廣州、深圳受數字城市及WTO影響已全面進入智能化建筑建設的新高潮。全國的智能建筑市場容量將有很大的突破。 2數字化城市 2．1 什么是數字化及數字化技術 通俗的講，“數字化技術”是指以處理“0”，“1”為基本邏輯單元形式的各種相關技術。目前我們所說數字化是指數字化技術在各個領域的應用。 嚴格地來說，所謂數字化是指利用計算機信息處理技術把聲、光、電、磁等信號轉化成數字信號，或者把語言、文字、圖像等信息轉變為數字編碼，用于傳輸與處理的過程。 與非數字信號(信息)相比，數字信號(編號)具有傳輸速度快、容量大、抗*力強、保密性好、便于計算機操作和處理等優點。 以高速微型計算機為核心的數字編碼、數字壓縮、數字調制與解調等信息處理技術，通常稱為數字化技術。
2．2 數字城市的提出 前美國副總統戈爾于1998年1月31日在加利福尼亞科學中心提出“數字地球”的概念；1998年江澤民主席提出了“數字中國”的戰略構想；1999年在我國召開了數字化地球會議，專家認為數字地球是信息技術、空間技術等現代技術與地球科學交融的前沿，經多次研討，國內專家目前對數字化地球的定義、技術內涵功能及基本框架達成共識，數字化地球的基本框架為：信息提取與分析、數據與信息傳輸、數據處理與存儲、數據獲取與更新、計算機與網絡、應用體系、咨詢服務等體系。數字化地球的特點是具有空間性、數字性和整體性，三者融合統一，其服務對象面對方方面面。
1999年11月29日，北京市市長劉淇在*屆“數字地球會議”上正式提出北京要啟動數字北京工程，1999年12月在“首都248重大創新工程”8個項目中，數字北京工程項目列為首項重大工程。
北京實現城市的可持續發展還面臨著許多有待解決的矛盾，如資源問題、環境問題、特大城市的管理問題等等，需要用現代信息技術解決。2000年以來全國各地多次舉辦“數字化城市研討會”，若干大城市已提出若干年內實現數字化城市、信息港等建設目標。 很多中小城市也提出建設數字化城市的規劃，例如2001年4月在天津塘沽，由建設部科技司召開的“建設領域信息化項目計劃及示范項目”評審會上，有18個城市申請數字化城市示范項目。除北京、重慶等大城市外，中等城市的示范項目如數字武漢、數字沈陽、數字濟南、數字青島、數字長沙甚至還出現了數字中山、數字襄樊、數字白城等。 
2002年3月，建設部科技司在天津塘沽再一次召開“建設領域信息化項目計劃及示范項目”評審會，會上有更多的城市提出數字化城市的建設規劃。目前專家對數字化城市的定義、技術內涵、特點及系統基本達成了共識，數字化城市是通過信息網絡將城市中的各種信息收集、整理、歸納、處理、分析和優化，進而對城市的資源、環境、生態人文和社會等方面進行數字化，為社會各層面服務。
2．3 數字化城市的基本內涵 城市數字化是利用現代化的信息技術、計算機技術、網絡技術、通信技術和多媒體(圖形、圖像、視頻等)技術，將城市活動中的眾多信息“孤島”，通過現代化的通信基礎設施——“信息高速公路”連接起來，以達到信息資源采集、加工、融合和共享，決策支持的信息化和科學化、公眾化、規范化、法律化的目的，提高城市的生活和管理素質，同時以城市信息化、數字化為基礎，逐步實現地域信息化和數字化，以至全國的信息化和數字化。包括網絡構架、系統運營、解決方案、軟件產品、；其行業包括：政府、企業、金融、電信、交通、建筑、商業、科教文化、服務(生活、娛樂、體育、文藝)等等，城市信息化、數字化的基本框架如表所示。
(1)信息化的基礎設施以光纜為基礎首干的寬帶城域網，即人們常說的“城域信息高速公路”。一般可以分為三層，首干層：以光纜為基礎的寬帶城域網，一般是ATM技術或DWDM技術。帶寬可以是155M、622M、2．5GB、10GB等；匯聚層：以光纖／小同軸／雙絞線，其技術是ATM／FR；接人層：可以是寬帶接人XDSL／HFC／ETHERNET，也可以是窄帶接人信息化的核心；服務：電子政務、電子商務、安全、公共事業、數字化社區、電子社保、智能大廈(數字化大廈)、電子商城、接人服務、其它增值服務；支付平臺；服務。
2．4 數字城市的關鍵技術
(1)計算機網絡技術：網絡體系結構與協議、網絡的分類、網絡與標準、網絡互聯技術與設備、網絡協議一致性測試、網絡軟件、網絡管理；
(2)寬帶接人技術：XDSL接人、HFC接人、LAN接人、衛星寬帶IP接人、地面無線寬帶IP接人、地下通信；
(3)信息安全與保密技術：信息系統安全性要求、信息系統安全技術、信息系統安全性保障、Internet網絡安全；安全性測試評估與認識；
(4)管線與布線技術：布線系統的設計、布線系統的安裝、管線系統設計；
(5)GIS技術：GIS基礎軟件和應用軟件、GIS網絡、GIS數據庫、三維GIS；
(6)軟件工程：軟件開發和文檔規范、軟件測試、軟件維護、軟件質量保證、軟件配置管理、軟件質量體系認證、軟件過程評估、程序設計語言標準、操作系統；
(7)門戶技術一門戶系統(信息整合)：門戶平臺的總體結構、門戶平臺的開放性、系統架構的可擴展性、門戶系統的安全性、多級門戶技術、統一用戶管理、統一*管理；
(8)數據庫技術：數據管理“參考”模型、數據庫開發規范與接口、特種數據庫、數據挖掘與數據倉庫、異構數據庫信息共享、數據庫設計、數據庫安全標準、數據庫管理系統；
(9)電子商務技術：電子商務定義、電子商務標準化基本構架、電子商務通用技術標準、電子商務Internet相關標準(文本技術，安全技術，電子支付知識產權)、電子數據交換、電子商務標準的維護和管理、電子商務的安全認證、電子商務一致性測試和認證；
(10)電子政務技術：電子政務定義、電子政務標準體系框架、電子政務通用技術標準、電子政務Internet相關標準、電子政務標準的維護和管理、電子政務一致性測試和認證、電子政務的數據元和數據交換、電子政務的安全認證；
(11)原始信息采集質量控制技術：采集程序與質量要求、基礎數據元定義與目錄、數據元目錄審查與登記、數據的維護與管理；
(12)信息分類與編碼技術：信息分類編碼體系表、信息分類編碼的基本原則和方法、信息分類編碼的管理； 
(13)IC卡技術：IC卡的分類、IC卡的標準和基本規范、IC卡測試、IC卡接口設備、IC卡的安全策略； (14)無線通信技術：IEEE802．11協議、HomeRF工業標準、藍牙技術；
(15)數字視頻傳輸技術壓縮及解壓技術：VOD技術、MTV技術、DCCTV技術； 
(16)現場總線技術：現場總線定義、現場總線特點、現場總線分類、現場總線標準協議、現場總線的應用；
(17)工業以太網技術：工業以太網定義、工業以太網標準、工業以太網特性(實時性、可靠性、安全性、供電)；
(18)生態技術(節約能源、防止污染、保護生態)：選址、交通、綠化、空氣質量(污染集中排放、汽車尾氣、油煙機……)、噪聲污染、日照采光、改善微環境以減少熱島效應、節約能源、水環境設計、新材料、新技術、新工藝；
(19)數字物流技術。

3 智能建筑由智能化到數字化 
3.1 建筑物數字化系統 數字化系統包括信息化系統、智能化系統、基礎設施系統，其關系框架如圖1所示。
3．2 建筑數字化的基本框架(如圖2所示)
3．3 建筑及住宅社區數字化技術標準
(1)2003年1月成立《建筑及住宅社區數字化技術應用》——國家標準編制委員會； 
(2)標準編制內容：該標準是在建設部信息中心編寫的“數字化社區示范工程技術導則”基礎上編寫的，共有四部分內容：建筑及住宅社區控制網絡通訊協議；建筑及住宅社區運營服務數字化技術應用；建筑及住宅社區數字化技術應用系統檢測驗收；建筑及住宅社區物業管理數字化系統；
(3)制定的必要性：知識產權保護；非關稅壁壘；關系到信息化的成敗；國家實力的體現；信息產業發展的支撐點；衡量企業競爭力的重要尺度；關系到國家信息安全；
(4)此標準將于2004年12月完成。
4 關于數字社區(數字化社區)
4．1 什么是數字社區 數字社區就是在社區中應用“數字化技術”實現各種服務。
4.2 數字社區的基本內涵 社區數字化就是利用現代化的信息技術、計算機技術、網絡技術、通信技術和多媒體(音形、音像、視頻等)技術，將社區活動中的眾多信息孤島通過社區中現代化的通信基礎設施——“信息高速公路”連接起來，以達到信息資源采集、加工融合和共享，為社區的現代化管理服務，創造一個安全、舒適、、節能、健康的工作環境及居住環境。
4.3 數字社區的特點
(1)整體化：是數字城市必要的組成部分，是數字城市的基本單元；
(2)信息化：是數字城市的信息節點，其信息化系統的建設是至關重要的，為現代化的管理和現代化的生活提供必要的條件；
(3)智能化：設備、家電實現智能化管理；
(4)網絡化：四網(數據網、網、電視網、控制網)完成信息傳輸及交互；
(5)集成化：實現信息共享，建立統一管理平臺和門戶； 
(6)生態化：社區生態化在國外倍受重視。如綠色住宅、生態住宅、可持續發展住宅。“綠色”、“生態”、“健康”、“節能”為理念的社區，采用新材料、新技術、新工藝(保護生態環境和節約能源，達到節能、減少污染、保護生態，創造健康舒適的社區環境)。
4．4 社區數字化系統的組成及基本框架
4．4．1 系統組成 (1)信息系統。網絡系統包括網絡交換機子系統、服務器子系統、存儲子系統、網管子系統、數據中心(適用于大型數字社區)、網絡中心、交換機、系統軟件；信息應用系統包括電子政務、電子商務、3S應用系統、電子教育、遠程醫療、物業管理、辦公自動化、信息管理、信息安全、專業信息應用系統、數據庫系統；其他信息系統：數字會議系統、視頻會議系統、多媒體展示系統、VOD系統、VSAT系統、無線覆蓋系統、無線接人系統、衛星電視； (2)智能化系統：家居智能化系統、機電設備控制系統、安全防范系統、消防報警及聯動系統、停車場系統、一卡通系統、環境監測系統； (3)基礎設施系統：綜合布線、管線、交換機、有線電視、防雷接地、機房系統、電源系統；
4．4．2 基本框架(如圖3所示)