摘要本文全面而概要论述了智能建筑的理论体系ღ✿、特征ღ✿，智能建筑工程的实践以及由此形成的产业链ღ✿，和智能建筑应用的发展趋势ღ✿。

　　20世纪60年代中期ღ✿，世界建筑业启动了新一轮的发展ღ✿，建筑物单体的高度与体量急骤增加ღ✿，二ღ✿、三百米的超高层建筑ღ✿，单体超过10万平方米的大型建筑已十分普通ღ✿。建筑物规模的增大与工程建设的技术难度不仅体现在高度与面积上ღ✿，建筑物的多功能使用（同一幢建筑物内分层区具有办公ღ✿、酒店ღ✿、商场ღ✿、公寓ღ✿、娱乐等使用功能）ღ✿。各类使用者对建筑物的服务要求多样化与服务性能日趋提高ღ✿，越来越重视生活条件与环境的舒适性ღ✿、与社会和人际沟通的便捷性ღ✿、生存空间的安全性ღ✿、设施服务的完善性ღ✿、管理组织的严密性等ღ✿。在解决这些复杂难题的过程中逐步形成了智能建筑的概念ღ✿。

　　长期以来ღ✿，对智能建筑是否存在理论与学科特征ღ✿，一直未能形成比较一致的认识ღ✿。有些人士认为智能建筑就是把计算机ღ✿、控制及电子设备运用于建筑物ManBetx万博全站APPღ✿！ღ✿，只是高新技术的综合应用而已ღ✿，并无理论可言ღ✿。

　　然而ღ✿，笔者认为经过二十年的实践ღ✿，智能建筑已不如早期那么神秘朦胧ღ✿，在长期的建设ღ✿、应用与管理中ღ✿，已经凸现其深层的特征ღ✿，有必要对此进行探讨ღ✿。图1所示为智能建筑理论的结构ღ✿，下面将分别进行阐述ღ✿。

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　　1． 应用对象层智能建筑为人类活动提供信息化ღ✿、自动化的工作和生活场所ღ✿，他的应用对象就是建筑物的使用者ღ✿、管理者与服务提供者ღ✿。

　　2． 特定功能层只要是按现代化ღ✿、信息化运作的机构所在地都有智能建筑的需求ღ✿，因此智能建筑早已不是办公建筑的专利ღ✿，公共建筑ღ✿、住宅建筑ღ✿、工业建筑ღ✿、军事建筑都可以按智能建筑建设ღ✿。近十年来ღ✿，中国与全球一样建成了大量智能型的办公楼ღ✿、洒店ღ✿、体育场馆ღ✿、会展中心ღ✿、医院ღ✿、学校ღ✿、法院ღ✿、图书馆ღ✿、剧院ღ✿、博物馆ღ✿、机场ღ✿、车站ღ✿、住宅ღ✿、电子厂ღ✿、食品厂ღ✿、化工厂ღ✿、发电厂ღ✿、军营ღ✿、应急指挥中心等建筑物ღ✿，已在世界的经济与社会中起着极为重要的作用ღ✿。在这一层面上ღ✿，智能化系统功能需求与设备配置往往受建筑物个性班长说满分就可以上他ღ✿、建设目标班长说满分就可以上他ღ✿，管理模式和投资力度的影响而有较大的差别ღ✿。

　　3． 应用技术层面这是智能建筑的技术基础ღ✿，由通信网络技术ManBetX万博体育网页版ღ✿、智能控制技术ღ✿、信息处理技术和综合管理技术等组成ღ✿，在这技术领域中ღ✿，最新的技术成果及其形成的装备会以最快的速度应用于智能建筑ღ✿。如在5年前ღ✿，当软件工程界刚开始讨论中间件技术时ღ✿，市场上立即推出了采用中间件技术的智能建筑系统集成软件I2BMSღ✿。又如当工业以太网技术出现突破ღ✿，随即出现了基于工业以太网的楼宇自动化系统ღ✿。

　　4． 基础理论层虽然从表面上看智能建筑ღ✿，嵌入了许多令人目眩的五光十色的技术ღ✿，但实质上智能建筑并不仅是新技术的综合与新装备的组合ღ✿，而是在深层次中由其基础理论的支撑ღ✿。

　　自从贝塔朗菲创建系统论形成了“系统哲学”ღ✿，这是把世界看作一个巨大组织的机体主义世界观ღ✿，它包括了系统本体论ღ✿、系统认识论ღ✿、系统价值论和系统方法论ღ✿。系统理论的概念（等级秩序ღ✿、渐进分化ღ✿、反馈ღ✿、开放等）与方法（图论ღ✿、集论ღ✿、控制论ღ✿、对策论ღ✿、排队论等）是智能建筑总体设计与工作流程规划中的重要工具ღ✿。

　　香农在1948年奠定了信息论的理论基础绿色工厂建筑ღ✿，使人类传统的科学从以材料与能量为中心的体系ღ✿，转变为以材料ღ✿、能量与信息为中心ღ✿。当建筑物的智能水平日益提高后ღ✿，人们已不满足仅在通信信道容量班长说满分就可以上他ღ✿、噪声抑制ღ✿、数据加密上应用信息论ღ✿，而需要进一步通过统计及随机过程的分析来讨论语义分析ღ✿、信息的熵的应用ღ✿。

　　“以人为本”在如今似乎已成为一句时尚的语句ღ✿，但在智能建筑的功能设计与运行管理中ღ✿，如果缺乏针对使用者与管理者的工作和生活便利考虑ღ✿；缺乏以人机工效学对人机界面ღ✿、机器与人的共享空间的设计ღ✿；缺乏在智能化ღ✿、数字化环境下对不同职能与层次人的行为处理分析和对策ღ✿，那么任何再先进的智能化系统也是失败的ღ✿。

　　智能建筑不仅是当前高新技术的尽情应用ღ✿，必须从可持续发展的角度对建筑物的一切进行考量ღ✿：设备与材料的环保ღ✿，系统运行方式的综合能效设计ღ✿，建筑物节能模式的选择ღ✿，建筑物管理的组织结构设计ღ✿，都必须从有利于协调“自然·社会·经济”关系ღ✿，提高“人口·资源·环境”可持续发展的水平来考虑ღ✿。这些工作要有助于建立ღ✿：选择资源节约型的经济体系ღ✿、推进社会公平化的社会体系ღ✿、重视提高国家综合实力的科技体系ღ✿、保持自然生产能力的生态体系ღ✿、促进环境质量提高的环境体系ღ✿、提高国民整体素质的人口体系和规范合理行为的政策法规体系ღ✿。“可持续发展”是我国的基本国策之一ManBetX万博体育网页版ღ✿，已深入到整个社会ღ✿。智能建筑自然也在“可持续发展”政策的覆盖之下ღ✿。

　　1． 多目标的优化智能建筑不是机械的技术与设备集合ღ✿，而是一个大系统ღ✿，需要多视角地考虑技术ღ✿、管理ღ✿、经济ღ✿、人文ღ✿、环境等因素的大系统运行目标ღ✿，并且调动各种手段使系统达到最优的综合目标ღ✿。即系统的优化目标函数为ღ✿：S＝f（技术ManBetX万博体育网页版ღ✿、效率ღ✿、价格ღ✿、发展ღ✿、环境ღ✿、人气等）ღ✿。

　　2． 多学科的综合这一点是显然的智能建筑节能ღ✿，ღ✿，智能建筑的规划ღ✿、设计ღ✿、运行和管理ღ✿，所涉及的技术ManBetX万博体育ღ✿，ღ✿，经济ღ✿、管理以及法律问题ღ✿，都必须有效地应用各学科的知识成果来解决ManBetX万博体育网页版ღ✿。

　　3． 多因素的相关性智能建筑与社会信息化ღ✿、社会经济发展ღ✿、管理模式ღ✿、装备技术发展ღ✿、政府导向等具有十分密切的关系ღ✿，尽管就表面来看智能建筑仅是一种建设行为与经营管理方法ღ✿。但是从建筑物的生命周期成本（LCCLifeCycleCost）来看ღ✿，当某种设备与技术采用后ღ✿，可改变其生命周期中许多相关的分项状态ღ✿。

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　　如果采用完善的BA系统进行照明系统的节能控制（按照度ღ✿、时间ღ✿、夜间最低照度ღ✿、分区等）ღ✿，可以有效降低电耗与照明设备的运行时间ღ✿，而照明设备因此而延长寿命减少了照明设备的维护更新费用ღ✿。这可使建筑物生命周期成本中的能耗费与设备更新费用减少ღ✿。但是为了设置完善的BA系统ღ✿，要增加建设的一次投资ღ✿。同时ღ✿，降低能耗的效益并不仅仅体现在LCC的图中ღ✿，他对于广义的环境保护价值更是巨大的ManBetX万博体育网页版ღ✿。

　　近年来ღ✿，中国综合国力的增强ღ✿，全国各地的智能建筑热潮仍有涨无退ღ✿。由于我们已经历了较长期的探索ManBetX万博体育网页版ღ✿，在工程建筑中有许多成功的经验ღ✿，也有不少失败的教训ღ✿，无论是建设方/业主ღ✿，工程技术人员ManBetX万博ღ✿，还是物业管理人员ღ✿，都逐步趋于成熟ღ✿。因而最近起步建设智能建筑的地区（暂称为后行地区）ღ✿，往往可以比北京ღ✿、上海ღ✿、广州等先行开发建设的大城市（暂称为先行地区）有更好的建设效果ღ✿。我们将之称为后发优势ღ✿，见图3ღ✿。

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　　智能化系统工程先行地区由于一开始处于探索前进的过程ღ✿，不可避免地在建设中存在着各种过份的行为（控制论中称之为超调）班长说满分就可以上他ღ✿，随后又出现因失误而放弃的行为（称之为振荡过程）ღ✿，最后趋向于合理的装备与功能水平ღ✿。而后行地区由于可以借鉴先行地区的经验与教训ღ✿，可以比较合理稳妥地确定自己的智能化系统工程建设目标与行为ღ✿，虽然起步稍迟ღ✿，但最终可以与先行地区趋向于同样的建设效果ღ✿，而他所化的代价则比先行地区要小得多（如早期智能住宅小区建设成本高达230元/M2ღ✿，而近年来则在60元/M2左右ღ✿，而且装备的性能与质量更好）ღ✿。

　　建筑业是中国经济发展的重要抓手ღ✿。中国经济发展的历史与现实清楚地告诉我们ღ✿，国民经济状态上升建筑业必然兴旺ღ✿，建筑业发达了国民经济必然形势大好ღ✿。中国近年来持续的经济增长其中就有1-2个百分点来自建筑业贡献ღ✿。

　　随着中国城市化进程的加快ღ✿，全国的基本建设规模不断增大ღ✿，北京市2008年的奥运会与上海市2010年的世博会ღ✿，大大刺激了建筑业发展ღ✿，智能建筑与智能住宅小区更成为建筑业的精品ღ✿。在工业建筑物ღ✿、民图3先行地区与后行地区的智能化系统应用周期

　　智能化系统工程先行地区由于一开始处于探索前进的过程ღ✿，不可避免地在建设中存在着各种过份的行为（控制论中称之为超调）ღ✿，随后又出现因失误而放弃的行为（称之为振荡过程）ღ✿，最后趋向于合理的装备与功能水平ღ✿。而后行地区由于可以借鉴先行地区的经验与教训ღ✿，可以比较合理稳妥地确定自己的智能化系统工程建设目标与行为ღ✿，虽然起步稍迟ღ✿，但最终可以与先行地区趋向于同样的建设效果ღ✿，而他所化的代价则比先行地区要小得多（如早期智能住宅小区建设成本高达230元/M2ღ✿，而近年来则在60元/M2左右ღ✿，而且装备的性能与质量更好）ღ✿。

　　建筑业是中国经济发展的重要抓手ღ✿。中国经济发展的历史与现实清楚地告诉我们ღ✿，国民经济状态上升建筑业必然兴旺ღ✿，建筑业发达了国民经济必然形势大好ღ✿。中国近年来持续的经济增长其中就有1-2个百分点来自建筑业贡献ღ✿。

　　随着中国城市化进程的加快ღ✿，全国的基本建设规模不断增大ღ✿，北京市2008年的奥运会与上海市2010年的世博会ღ✿，大大刺激了建筑业发展ღ✿，智能建筑与智能住宅小区更成为建筑业的精品ღ✿。在工业建筑物ღ✿、民用建筑物ღ✿、军事建筑物与市政建筑物中的电气设备投资已从上一世纪80年代总投资的7%—6%ღ✿，增长到总投资的10%—18%ღ✿，并且还在不断上升ღ✿。与此同时ღ✿，市场中的各类智能建筑电气设备不仅引进了大量国外先进技术与产品ღ✿，也推出了一定数量具有自主知识产权的产品ღ✿。据不完全统计ღ✿，与智能建筑电气设备相关的国内企业约有6%—8%千家ღ✿，智能建筑电气设备的民族企业在稳定成长ღ✿。目前智能建筑行业ღ✿，已基本形成了一条稳定的产业链ღ✿，产业链的各方关系可以用下图来描述用建筑物ღ✿、军事建筑物与市政建筑物中的电气设备投资已从上一世纪80年代总投资的7%—6%ManBetX万博体育官网ღ✿，ღ✿，增长到总投资的10%—18%ღ✿，并且还在不断上升ღ✿。与此同时ღ✿，市场中的各类智能建筑电气设备不仅引进了大量国外先进技术与产品ღ✿，也推出了一定数量具有自主知识产权的产品ღ✿。据不完全统计ღ✿，与智能建筑电气设备相关的国内企业约有6%—8%千家ღ✿，智能建筑电气设备的民族企业在稳定成长ღ✿。目前智能建筑行业班长说满分就可以上他ღ✿，已基本形成了一条稳定的产业链ღ✿，产业链的各方关系可以用下图来描述ღ✿。

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　　图4所示的关系中ღ✿，工作的基础是国际标准ღ✿、国家标准与行业标准（注ღ✿：GB50314为《智能建筑设计标准》ღ✿，GB50339为《智能建筑施工及验收规范》）ღ✿。

　　随着文明的进步ღ✿，人们对工作与生活的环境要求不断地提高ღ✿，建筑物的功能与相应的标准也逐步提升ღ✿。智能建筑作为现代建设技术的核心ღ✿，面临着新的挑战ღ✿。

　　城市的规模越来越大ღ✿，建筑群的功能特征日趋明显ღ✿，出现了中央商务区CBD（CenterBusinessDistrict）ღ✿、休闲商务区RBD(RecreationBusinessDistrict)ღ✿、工业园区ღ✿、行政中心区ღ✿、经济开发区ღ✿、住宅小区等特定功能的区域ღ✿。现代城市管理必须采用信息化手段对这些区域的建筑群与建筑设备进行综合管理ღ✿，这对智能建筑提出了新课题ღ✿。在美国“911”事件之后ღ✿，建筑物的防灾ღ✿、减灾及反恐等安全问题凸现ღ✿，建筑物中的消防ღ✿、安防ღ✿、防灾及应急供电等已不可缺少ღ✿，唯有借助智能化的应用系统ღ✿，才能使之精准ღ✿、有效ღ✿、稳定与可靠地工作ღ✿。

　　显然ღ✿，当我们的视角从一栋建筑物扩展到一组建筑群乃至一个城市来讨论智能建筑时ღ✿，系统论ღ✿、信息论班长说满分就可以上他班长说满分就可以上他ღ✿、人本论ღ✿、可持续发展论的作用与价值将更为巨大的ღ✿。

　　本文是笔者从多年从事智能建筑研究与工程建设中摸索而得的认识ღ✿，希望关于智能建筑的理论构想能得到业内专家的批评与指导ღ✿。

　　作者简介ღ✿：程大章ღ✿，生于1951年3月ღ✿，自动控制专业毕业ღ✿，同济大学教授ღ✿，建设部建筑智能化技术专家委员会委员ღ✿，本刊名誉主编ღ✿。1986年组建现代建筑专业ღ✿，1993年组建智能建筑工程专业ღ✿，2000年组建城市信息化与管理专业ღ✿。