物联网时代智慧智能建筑发展路径Word文档下载推荐.docx

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Keywords:

Smartbuilding,Technology,Developmentpath

目　　录

第1章绪论

当今世界，以物联网、云计算、下一代互联网技术为代表的新一轮信息技术革命势头不减，并以其独有的渗透性、冲击性、倍增性和创新性席卷全球，推动着以智慧、绿色和可持续为特征的新一轮科技革命和产业革命的来临。

信息化已成为当代社会生产力发展和人类文明进步的强大动力，人类步入信息社会。

信息化与城市化相互融合，协调发展，正推动世界范围内城市的生产方式、生活方式和经济社会发展观发生着前所未有的深刻变革。

以信息能力为基础的智慧优势已经成为决定一个城市品质的关键要素，全球发达国家和发展中国家都竞相制定和实施“智慧城市”发展战略与行动计划，力图抢占现代城市发展的战略制高点。

智慧建筑是“数字城市”和“智慧地球”的基本方向，智慧建筑是人类的生活环境，也是物品生产、流通、使用的基础。

传统建筑发展理念是建立在规模扩张和区域生产总值增长的基础之上，而智慧建筑则更加重视发展中实现经济效益与人文环境并重、物质文明与精神文明共建，实现从规模速度型发展方式向质量效益发展方式跨越；

从追求GDP增长向追求公众幸福感增长跨越；

从工业经济时代向信息经济时代跨越。

国内各城市纷纷开展智慧城市建设，以期抢占城市竞争的有利位置，需要注意的是，在智慧城市的建设中，各地区应紧密结合城市定位，找准建设重点和方向，扎实推进社会应用，使有限投入发挥无限效用。

自上个世纪70年代末，中国实行改革开放政策以来，中国经济得到了巨大的发展。

由于经济的不断发展和科技的突飞猛进，人们对建筑工程要求的数量上大发展的同时，对建筑工程美观、品质、安全、环境和功能方面提出了更大、更高的要求。

面对这样繁重而复杂的任务，建筑设计与营造必须要具有现代化理念，开发采用现代化技术和运用现代化管理。

其中智能化融入于建筑之中，乃是当今现代化建筑发展的一项重要内容和发展趋势。

目前，智慧建筑主要是一些涉外的酒店和特殊需要的工业建筑，采用的技术和设备主要是从国外引进的。

所以事实告诉我们，要想让我国智慧建筑得以迅速发展和成长，大力发展智慧建筑技术对提高自身竞争能力是至关重要的。

1.1研究意义及目的

随着经济全球化和科技的不断发展，智慧建筑已成为未来建筑发展的主要趋势，这也已提高到国家的发展战略高度。

并伴随着我国经济的持续增长、城镇化进程的日益加快和人民生活水平的不断提高，对建筑产业的发展提出了更高的要求，走新型工业化道路，改变建筑建设的传统生产方式，构筑智慧建筑已成为住宅产业发展的必然趋势。

深入研究智慧建筑的发展，将极大提高城市化水准。

深入探究智慧建筑，着重在与市民生活息息相关、社会关注度高的领域，实现率先突破，将能够切实改进公众生活方式，提高民众幸福指数。

如深圳市从科技、人文、生态三个方面打造智慧城市，并以此作为建设国家创新型城市的突破口。

重庆提出要以生态环境、卫生服务、医疗保健、社会保障等为重点建设智慧城市，提高市民的健康水平和生活质量，打造“健康重庆”等等。

我国正在向市场经济转化，智慧建筑也要符合市场经济规律。

目前，我国离信息化社会太远，量化的经济分析太少。

我国在概念上并不落后，但在项目管理、实施技术上存在许多不足，项目实施上可操作、可量化的东西太少。

深入研究智慧建筑的发展路径及其经济性，将能够有力地促进智慧建筑产业的快速、良性发展。

1.2国内外研究现状综述

随着计算机技术,现代通信技术和自动控制技术的迅速发展，智慧建筑在发达国家应运而生。

1984年美国哈特福特市将一座旧式大楼改造，并且对大楼的空调，电梯、照明，防盗等设备采用计算机进行监测控制，为客户提供语音通信。

文字处理，电子邮件和情报资料等信息服务，被称为世界上第一座智慧建筑。

自1984年美国建成第一座智慧建筑以来的十几年中，在世界范围内，智慧建筑以一种崭新的面貌和技术，迅速在各地展开。

尤其是亚洲的日本、新加坡、台湾等国家和地区，为了适应智慧建筑的发展，进行了大量的研究和实践，相继建成了一批具有智慧化的建筑。

中国智慧建筑是逐步发展起来的，在八十年代末建设部编制的《民用建筑电气设计规范》中，就已经提出了楼宇自动化和办公自动化，对智慧建筑理念和各种系统有了比较全面的涉及。

这个时候人们对建筑智慧化理解主要是将电话、有线电视系统接到建筑中来，同时利用计算机对建筑中机电设备进行控制和管理。

各个系统是独立，相互没有联系，与建筑结合也不密切。

1995年中国工程建设标准化协会通信工程委员会发布了《建筑与建筑综合布线系统和设计规范》，这些都促进了通信网络和办公自动化系统在建筑中的应用。

同年上海正式颁发了地方标准《智能建筑设计标准》，它根据不同的需求，把智慧建筑划分为三级，为智慧建筑规划、设计和施工提供了依据，推动了智慧建筑的发展。

2000年出台的国家标准《智能建筑设计标准》，标志着智慧建筑建设从盲目追求智能化、贪大求全转向务实。

为我国智慧建筑健康有序发展提供了保证。

在此基础上，我国智慧建筑研究进入一个新的阶段，发展势头迅猛。

1.3研究内容和研究方法

1.3.1研究方法

本论文的研究主要有五大方法：

实际调查与文献研究法，定量分析与定性分析法，功能分析法。

调查法中最常用的是问卷调查法，是以书面提出问题的方式搜集资料，将调查项目编制成表式，分发或邮寄给有关人员，请示填写答案，然后回收整理、统计和研究。

文献研究法是通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。

本论文的研究主要利用图书馆、期刊网等途径查阅收集相关资料并进行资料的归类和分析。

前期工作主要为通过各种途径进行资料的收集整理，中期为论文的撰写与修改，后期为论文的编目与打印。

定量分析法就是对研究对象进行“量”的方面的分析。

以便更加科学地揭示规律，把握本质，理清关系，预测事物的发展趋势。

定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。

具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法。

功能分析法是通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要来解释社会现象。

研究方法的具体运用见表1-1：

表1-1课题的研究方法

研究方法

实际调查与文献研究法

运用：

进行网上问卷，详细记录访谈问卷信息。

在论文的文献检索过程中，从中国期刊全文数据库和中国优秀硕士学位论文全文数据库里搜集到了比较完整充分的数据与文献资料。

定量与定性分析法

运用数据图表的方式，从量上精确总结、论证自己的观点。

运用流程图与示意图分析论证智慧建筑的发展路径，以及对应关键技术。

功能分析法

通过对社会需求的分析，揭示论证智慧建筑存在的合理性与必要性，以及运用的广阔前景。

1.3.2研究内容

本论文着重智慧建筑在建筑业中的应用模式。

通过绪论介绍研究的意义和国内外的研究现状；

再通过第二章剖析智慧建筑的内涵，指出它在国民经济中应用的可能性和现实性；

第三章着重分析了智慧建筑的主要系统集成，详细说明了它的关键技术要求，并使用图标加以描述；

第四章介绍了物联网，从技术层面介绍物联网技术在智慧建筑发展中的应用；

第五章以大量篇幅详尽阐述了物联网时代背景下智慧建筑的发展路径，并分析了每个路径下的发展趋势；

第六章涉及到了智慧建筑的经济性，阐述其发展的经济效益和投机前景；

第七章探析了中国智慧建筑存在的问题及对应发展策略；

从深入发展物联网新技术、加强智慧建筑技术的安全性、促进智慧建筑行业的标准化的形成、加速培训智慧建筑的专门管理人才等方面进一步深化了研究内容。

第2章智慧建筑的概述

智慧建筑在我国近年来发展迅速，许多相关行业都在运用智慧建筑来发展其业务，智慧建筑广泛的功能是不容忽视的，因此了解智慧建筑的内涵是非常必要的。

2.1智慧建筑的概念

所谓智慧建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。

智慧建筑是集现代科学技术之大成的产物。

其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术、现代信息网络技术、现代通讯技术和现代控制技术所组成。

智慧建筑的概念，在上世纪末诞生于美国。

通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。

建筑智慧化集成不是智慧建筑的目的，而是实现智慧建筑安全、高效、便捷、舒适的工作和生活环境的重要技术方法和技术手段，它服务于智慧建筑的社会效益、经济效益和环境效益，不是为集成而集成，智慧化集成仅仅是一种手段而非最终目的。

从技术的角度来看，智慧建筑是一系列技术集成的系统工程。

它利用综合布线技术、楼宇自控技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术等将相关设备、软件进行集成设计、安装调试、界面定制开发和应用支持。

从商业的角度来看，智慧建筑是传统建筑在商务模式的一种拓展。

在智慧建筑产业周围能够牵引一大批相关产业的发展。

这些产业包括传统建筑业、制造业到现代信息产业等。

智慧建筑技术遍及各个行业，从传统“弱点”发展成“综合集成系统”。

从管理的角度来看，智慧建筑是通过配置建筑物内的各个子系统，以综合布线为基础，以计算机网络为桥梁，全面实现对通信系统、建筑物内各种设备（空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等）的综合管理。

智慧建筑是当代科学技术发展的必然产物，尤其是上世纪末，信息科学技术及电子计算机的发展，成为智慧建筑产生与发展的重要支柱。

2.2传统建筑与智慧建筑的比较

国内各城市纷纷开展智慧城市建设，以期抢占城市竞争的有利位置，需要注意的是，在智慧建筑的建设中，各地区应紧密结合城市定位，找准建设重点和方向，扎实推进社会应用，使有限投入发挥无限效用。

2.3智慧地球和数字（智慧）城市

2.3.1智慧地球

智慧地球就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。

这一概念由IBM首席执行官彭明盛首次提出。

智慧地球的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。

如今信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。

智慧方法具体来说是以以下三个方面为特征：

更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智慧化。

2.3.2数字（智慧）城市

“数字城市”（digitalcity）以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。

“数字城市”系统是一个人地（地理环境）关系系统，它体现人与人、地与地、人与地相互作用和相互关系，系统由政府、企业、市民、地理环境等，既相对独立又密切相关的子系统构成。

政府管理、企业的商业活动、市民的生产生活无不体现出城市的这种人地关系。

美国副总统戈尔于1998年1月21日提出了数字地球的概念之后，中国学者特别是地学界的专家认识到“数字地球”战略将是推动我国信息化建设和社会经济、资源环境可持续发展的重要武器，并于1999年11月29日至12月2日在北京召开了首届国际“数字地球”大会。

从这之后，与“数字地球”相关相似的概念层出不穷。

“数字城市”是“数字地球”的一个组成部分，可以看作是一个系统工程或发展战略，但不能看作是一个项目或一个系统，它可能包括了很多系统。

“数字城市”是一个城市发展的战略目标，并有一个逐渐发展的过程，而且在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展逐渐带来效益和方便。

从上世纪九十年代末开始，国外一些发达国家的城市相继启动了“智慧城市”建设，比较突出的有新加坡、首尔、阿姆斯特丹等。

国内城市智慧城市建设正处于起步阶段，从2010年开始，国内也有很多城市相继提出了“智慧城市”的发展理念并着手开始建设。

上述国际国内城市开展智慧城市建设的具体情况和分析见下表：

城市

概念内涵

建设内容

技术特点

主要启示

新加坡

“智慧国2015”

为期十年的资讯通信产业发展蓝图

以通信技术为基础

规划层次清晰、分段目标明确

首尔

U-City（Ubiquitous-City，无处不在的城市）

通过建设遍布整个城市的互联网络使得市民可以从城市的各个角落方便地使用或办理各项社会服务

“泛在”的特点，泛在的网络，泛在的服务

构建U-City制度平台;

开发核心技术

阿姆施特丹

可持续化发展

可持续的生活、工作、交通、空间

可持续的特点

注重城市发展的可持续性;

关注绿色低碳

北京

人文北京、科技北京、绿色北京

“感”、“传”、“知”、“用”，“安”等五个方面

大力发展物联网产业，构建智能北京

政府部门条块分割的现状影响信息共享；

财政管理体制影响智慧城市的建设

上海

城市让生活更美好

信息基础设施能级提升；

信息技术的广泛应用；

信息技术创新和产业化；

信息化的发展环境。

借助“世博”融入了大量最先进前沿的科技成果

先试点后推广

重庆

“五个重庆”

“宜居重庆”、“畅通重庆”、“森林重庆”、“平安重庆”和“健康重庆”

覆盖面广

廉洁高效的政府是智慧城市的关键

天津

通过“智慧城市”打造现代化国际港口城市和生态城市

发展智慧产业、推引智慧管理、提升智慧人群、提高城市智商

包含民生、产业、政府三个方面

明确城市战略导向；

设计重大工程作为实施抓手

广州

“一个中心”，“三个坚持”

以建立国家中心城市为中心，坚持继续创新和需求驱动相结合；

坚持重点突破与长远谋划相结合；

坚持政产学研用相结合。

以“无线城市”为基础

重点考虑民生，以民生为导向

深圳

人本深圳，创新深圳，绿色深圳

建设“智慧产业生态系统”和“智慧城市生态系统”等两大智慧生态系统

以“生态系统”概念为核心

把智慧城市看做是一个生态系统来建设

成都

一个高效运转的政府、一个可持续发展的产业环境、一个便捷的民生环境

“智慧政务”、“智慧产业”、“智慧民生”三大工程

包含政务，产业，民生三个方面

信息基础设施是智慧城市的基础

宁波

具有现代化国际港口城市特色的智慧城市

智慧城市基础设施、信息资源开发利用、智慧产业基地建设和智慧应用体系建设四大任务

以信息技术为基础

统筹规划，基础设施先行；

无锡

提升区域性中心城市国际化水平，走新型城市化道路

从城市、生活、创新、低碳、融合五个方面展开

以物联网技术为基础，以“感知中国”为契机

通过智慧城市树立无锡市的品牌

佛山

四化融合智慧佛山

信息化带动工业化，提升产业综合竞争力；

信息化提升城市化，增强城市发展竞争力；

信息化加快国际化，提升经济发展国际竞争力。

以信息化为基础

通过智慧城市带动智慧产业发展

2.4智慧建筑的基础

信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化，表现在：

（1）电子商业的出现，包括网上信息服务、电子购物、电子银行和服务、网上攻读学位；

（2）管理工作的变化；

（3）制造业和活动全球化。

有了Internet，一个新设备可以在美国设计，印刷，俄罗斯制造。

作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化，智慧建筑的产生和发展是必然趋势。

智慧建筑是通过配置建筑物内的各个子系统，以综合布线为基础，以计算机网络为桥梁，全面实现对通信系统、建筑物内各种设备（空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等）的综合管理。

所有这些，从技术上也为智慧建筑的产业起到技术上的支撑作用。

第3章智慧建筑的主要系统集成及关键技术

为了达到建筑智慧化的要求，使它真正成为“具有人脑般聪明智慧的建筑物”，实现“高效、舒适、安全、节能”的目标，智慧建筑一般由下面四大系统组成：

建筑系统；

通信自动化系统（CAS）；

建筑设备自动化系统（BAS）；

办公自动化系统（OAS）。

而其中的BAS、CAS和OAS系统共同组成了大楼的头脑与神经系统与此同时，BIM技术和物联网新技术更是极大促进了智慧建筑的快速发展。