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第8章 智能建筑物与智能化材料Outline智能建筑物 1 “智能建筑物”的由来及其概念 2 智能建筑物产生的背景 3 智能建筑物与工作环境 4 智能建筑物对城市与社会的影响 智能化材料 1 智能化材料的定义 2 具有自我诊断、预告破坏功能的材料 3 具有自我调整功能的材料 1.1“智能建筑物”的由来及其概念最早诞生于20世纪80年代的美国。1983年，在美国的康涅狄格州哈特福德市，建成了一座名为“城市空间大厦”的建筑物。美国UTBS公司(United Technologies Building System) 接管了这座大楼的空调、电梯、防火等建筑设备的运营管理工作，同时，用电脑、通讯设备为这座大楼的其他租用者进行通讯、信息服务。该公司在为自己的业务进行广告宣传时, 将这座建筑物称为“智能建筑物”。信息交流系统、办公自动化系统、设备自动化系统和防火、防范、安全系统 图8.1智能建筑物的概念图智能建筑物的特征第一，楼内配备自动化的电梯、照明、空调、排烟、防灾等建筑物运营管理系统；第二，配备完善的办公设备，实现办公自动化；第三，拥有完善的通讯系统，包括电话线路、光缆、数字通讯交换机、卫星通讯等设备，实现高度信息化。高科技设备资源共享、节省设备投资，降低办公费用也是智能建筑物的特征之一。1.2 智能建筑物产生的背景机械、电讯、办公自动化等内部设施与高层建筑物相结合的产物1．计算机、通讯等技术的快速发展 从20世纪70年代后期开始，高功能的个人微机及其配套使用的软件系统开始普及应用，价格大幅度降低；在通讯技术方面出现了用于建筑物内的高功能数字通讯交换机，同时光导纤维、激光、卫星通讯、LAN系统等传送技术日益成熟；2．通讯自由化 20世纪80年代以前，在美国计算机与通讯事业的融合曾受到严格的控制1982年，通过美国司法部门的审议批准，美国的ATT(电信电话公司)开始进入计算机领域，日本在1985年也实现了电电公司(电信电话公司，NTT)的民营化。通讯自由化的社会体制，使得以建筑物为单位购入大容量的数字线路，然后在楼内再分为小用户，以较便宜的价格租给用户的管理体制得以实现。3．高层建筑大量建造20世纪70年代在美国兴起建造高层建筑的热潮，一时间建造了大量的高层建筑乃至摩大大楼，出现了供大于求的局面，造成许多城市建筑物的空室率很高。为了争取租用者，楼房的造型美观、设计合理之外，更主要的是提高使用功能，这些高层建筑多数是作为办公楼出租提高办公效率、降低通讯费用、实现办公自动化，以及健康、舒适、安全的办公环境就成为主要的考虑项目1．3 智能建筑物与工作环境昏暗、狭窄、空气浑浊的办公室将使人整天处于压抑和忧郁状态，会严重影响人的身心健康，同时工作效率也不会高；而宽敞、明亮、空气清新、温度适宜的工作环境将使人精神振奋，提高工作效率。智能建筑物的出现从根本上改善了人类的工作环境，改变了传统的工作方式，极大地提高了工作效率。与此同时，也对人类的身体、思维方式、观念和情感产生一些负面的影响。 智能建筑物具有的特征1．智能化的建筑设备 (Building Automation) 现代化的空调、照明、电梯、排烟、防灾报警等自动控制系统2．发达的情报交流系统 (Telecommunication) 配备以数字交换机为中心的企业内综合通讯网LAN， 租用者可以廉价地获得各种通讯、信息服务，包括经济信息、专业文献等各种数据。3．高度的办公室自动化系统(Office Automation)4．资源、设备共享服务系统5.健康与环境对策 3．高度的办公室自动化系统办公室内实现终端机器网络化，具有高度的打字、印刷、电子通讯等办公自动化功能，具有文件数据共用，能完成高级科学技术计算、绘图等功能。同时，配备各种电视会议、人事管理、会客接待等办公自动化系统。工作空间设施不再是传统的桌椅加文件柜，所考虑的因素也不再仅仅是办公面积，而要专虑诸多自动化设备的设置，设备之间、人与设备之间的关系，设备的设置方式对工作效率以及环境的影响等等，如图8．2所示，现代化办公室的空间设置应更加注重合理性和效率性，通常应考虑以下几个要素。办公自动化办公室应考虑的因素现代化办公空间具有的功能 (1)人的因素 独立进行工作时的私密性和办公空间开放性之间的关系，与他人交流的方便性、使用设备的效率性。 (2)机械因素： 要考虑设备的性质、设备之间的关系以及如何设置能发挥最大效率。 (3)环境因素： 要考虑设备对环境的影响、包括机器的噪音、空间的视觉效果，能源的消耗，机器吹出口对建筑物表面的污染，影响美观等因素，例如将打印机放入消音箱内，可减少噪音的影响。 同时还要考虑人与设备的关系，由于过多使用仪器设备对人的身体健康、精神状态以及相互交流欲望的影响等等。4．资源、设备共享服务系统在智能建筑