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智能建筑——城市建设发展的必然

2009-07-28

中国新技术新产品 2009年11期
关键词:科技发展城市建设智能建筑

王 彦

摘 要:随着科学技术的发展,特别是电子技术的飞速发展,使人们的生活模式发生了翻天覆地的变化,建筑的智能化已经开始走入人们的生活。智能建筑给人们带来了高质量的东西,并且提升了人们的生活质量,它具有很强的生命力。二十一世纪是信息时代,信息技术作为影响人类生存方式的重要因素之一,对人们生活环境的塑造形成了冲击。信息化的城市以高效率为标志。城市建设的现代化发展,对建筑提出更多更高的条件与要求,这也包括了一系列对智能化建筑的要求。

关键词:智能建筑;科技发展;城市建设

1 前言:

人类发展的历史证明:每当科学技术有重大突破之际,必然会影响到人类生活模式的变化,而这一变化又将促使人们对自己居住和生活的环境提出新的要求,并通过对这一环境的完善来满足这些要求。当新环境与要求适应了,又会进一步促进科学技术的发展,人们的生活水平大大提高。如此生生不息,使得城市不断发展,社会向前进步。

十九世纪末到二十世纪初,大约五十年时间,是电能的开发时代。当电能的广泛应用进入了人们的生产、生活和学习等领域,便起了扭转乾坤的巨大作用。在二十世纪初期,开发电能在各个领域中的应用成了时新的课题,深入到人们生活的方方面面,同时它也改变了人们的生活方式。例如:有了电光源,人们才可能开辟夜生活,形成不夜城。当电能在照明、空调供暖等方面的应用之后,出现了全封闭的无窗厂房,开敞的大面积办公空间等等建筑功能上的变化。生活的需求和技术的发展,促使了建筑从格局到细部做法都产生了变化。

进入二十世纪以后电子技术的应用成为至关重要的科技发展。当始于十九世纪末发现的爱迪生效应及赫兹试验的成功,导致1895年意大利人马克尼在2500米距离中发射无线电报成功,这标志了电子学应用的开始。大体上百年间,这种具有无穷生命力的技术以空前的速度发展着,伴随着相关学科的发展,它的发展速度越来越快。从电子管时代到晶体管时代大约用了五十年,而从晶体管时代过渡到集成电路时代只不到二十年。信息处理速度不断加快,传递范围不断扩大,从几公里扩大到全国全球,直至计算机的出现和广泛应用,将人类带入了信息时代。

无法想象生活在二十一世纪的人们,如果没有了电话、电视、计算机、互联网以及各式各样的用于生产、生活、办公和科研的电子设备,世界将会变成怎样,而且这一影响还将从深度和广度上继续加速的影响人们的生活。

2 信息社会需要智能建筑:

这种影响应该说有两方面,一方面,由于科学技术的进步引起人们生活模式的变化;在另一方面,人们生活模式转变又要求建筑设计的理念和解决方式随之发生变化。计算机的大规模进入家庭以及任何一个计算机结点都可以进入全球互联网,使人们对计算机的认识大大提高了一步。人们不仅可以从全球互联网上获得各类信息,还可以通过网络进行工作。这样,计算机在家庭中普及的另一个结果就是人们可以在家中工作。这已经成为现实中的事。现在,有不少人在自己家中的个人计算机上完成工作任务,并和公司保持良好的联系,而传统的办公室只起存储和交流枢纽的作用,对办公室的空间要求会减少很多。同时,如果在家中可以办公,那么对住宅的设计就应有所考虑。

又如,现在电视购物(VOD)、互联网购物推广和普及开来,购物店铺又增加了新的模式。若现有的图书馆都变成为数字图书馆,那么图书馆中的阅览方式和存储方式将会与以往不同,图书馆的平面和空间布局必将发生重大变化。这些由于科技进步导致行为模式的变化,进而影响建筑布局的例子,只要留意便会发现无处不在。也许今天这种变化仅处于萌芽状态,但可以看到它们所隐含的勃勃生机。

如果把这一发展推广到更大的范围,从建筑范畴扩展到更大的领域,从区域或城市的范围来考虑的话,那么智能城市的问题已经现实地提到我们的日程上。举交通流量的控制为例,通过摄像系统来了解车流量和拥挤程度,再通过电子系统以调动车流,避免有某一局部路口拥挤过甚,还有GPS导航系统的应用……此外,用卫星遥感来管理城市污染、火灾、绿化面积和资源等等,都已是很成熟的技术了。

若干建筑师和科学家还提出了重构城市的设想。例如:日本大林组提出的千年塔(MillenniumTower)计划,日本鹿岛建设提出的海洋城(Marine Polis)计划,三井建设提出的母亲(Mother)计划,都是在高度的智能应用与系统开发的设想的基础上,或建一高耸入云的巨塔,成为主体都市,变水平的拥挤交通为垂直的纵向交通,依交往密集程度从下向上逐层缩小;母亲计划则是在城市中心建造一座超高层的尖塔称为“母亲”,人们则住在分布于“母亲”周围的低层住宅之中,周围均是花园和绿地,人们均在家中上班,通过计算机与“母亲”联络,“母亲”则是办公室和通讯中心形成的城市中枢。类似此种设想还有许多。结合这些构想,再贯彻可持续发展的指导原则,可以想到一种全新的智能城市的雏形正在酝酿之中。这些当然今天都仅是在预测之中。然而,都不能说是虚构的空想,其中某些内容现在已经实现了。

以上这些在科学技术飞速发展的条件下,人们的生活模式发生变化,然后又导致了人们生活上的变化,小至房屋,大到城市,都会产生不同程度的影响。特别是电子技术的快速发展,使得建筑的智能化成为可能,并成为历史进程的必然。而且,它的功能还在不断的增加和扩大,建筑本身的现代化发展,对建筑提出更多更高的条件与要求,这也包括了一系列对建筑智能化的要求。

3 智能建筑的要求:

智能建筑给人们带来了高质量的东西,并且提升了人们的生活质量,所以它具有很强的生命力。

传统建筑学要求为人们的生活提供一个良好的物理环境,通常理解为好的声环境(音质和防止噪声),光环境(应用天然光的采光和应用人工光的照明)以及热环境(保温、隔热、暖气、通风和空调技术的应用)。而在科技发展到了今天,则除了上述物理环境以外,还应当提出建筑物的智能环境问题。这就使得建筑物具有感觉,分析判断,决策和作出反应的能力;具有交流和处理信息的能力;对建筑的使用提供参考咨询的能力,即“使建筑具有思想”,而采用的主要手段便是建筑与自动化、计算机、通讯等多种技术的有机结合,这便是“智能建筑”问题。通常为了达到这一目的,在建筑上常说的“三A”系统,也就是BA(楼宇自动化),OA(办公自动化)和CA(通讯自动化)。与这“三A”有共同关系的是统一的建筑平台,这就是综合布线系统。

伴随着二十一世纪信息时代的到来,信息技术作为影响未来人类生存方式的重要因素之一,已经对人们生活环境的塑造形成了冲击。信息时代以电子媒介为主要技术支撑手段,全球化经济发展格局形成,信息化的城市以高效率为标志。光纤技术的发展与普及应用愈来愈成熟,光缆接到工作台已是大势所趋。建筑师们如何能使自己的建筑设计适应信息时代的要求呢?这就要求我们的思想具有符合这个时代的理念,从宏观的设计概念到微观的具体措施上,也就是从战略到战术,在设计上从方案构思到细部做法,都能找到我们为现代科技发展添砖加瓦修桥铺路的用武之地。如果你有了这样的现代化意识,才能使你的实际工作与时代的步伐合拍,跟上科技前进的潮流。

4 结论:

城市,作为人类文明进步的标志,是一个时代经济、社会、科学、文化的渊薮和焦点,代表着一个社会的经济文化发展的高峰;是先进科学技术的中心和传播者;是工业、交通运输业、商业、邮电、银行等先进生产力和组织形式集中的场所;也是一个地区的政治、经济、文化中心。随着全球一体化,城乡一体化的快速进程,人们的物质文化生活变得更加丰富多彩。

今天的城市建筑师们正绞尽脑汁为了让人类与自然更接近一些,使每一座房屋都带有它自己的灵魂,让新的城市更富有人情味,并且还要让城市赢得创造力与活力。建筑师的现代理念、科学理念和工程理念必须加强。建筑不仅是文化和艺术,立足于二十一世纪的建筑必须适应科技飞速发展的要求,城市建设发展的要求。

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