论文题目：浅谈智能建筑及其材料的应用
院 系 建筑与材料工程系 专 业 工程管理 班 级 10级工管2班 学生姓名 方家乐 学 号 1071010011 任课教师 倪 佳 苗
2012年 12 月 22 日
浅谈智能建筑及其材料的应用
工程管理 专业 学生 方家乐 学号 1071010011
摘要：智能建筑是当代科学技术发展的必然产物，尤其是本世纪末，信息
科学技术及电子计算机的发展，成为智能建筑产生与发展的重要支柱。可预见智能建筑将成为建筑革命的先声，成为21世纪的重要产业部门，并进而带动其它行业的发展，乃至成为一个国家科学技术与文化发展水平的重要标志；也是未来建筑的重要标志。
关键词：智能建筑、智能混凝土、发展趋势
引言：1984年。当第一幢现代化的智能建筑大厦在美国哈特福德
（Hartford）市建成时，我们还处在传统的建筑模式下生活着。智能建筑作为一大高科技信息产物，经过长期的发展，必然是信息时代的产物。建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。进入二十世纪八十年代，信息技术飞速发展，极大地促进了社会生产力的变革，信息资源成为社会生产的一种主要资源,成为人类生存和社会进步的重要因素。信息产业的产值成为国民生产总值的主要部分,因而它是一个国家产业,甚至是全球性产业,带有明显的独立和交融特性。人们的生产、生活方式也随之发生了日新月异的变化。全球出现信息革命的高潮，知识经济、可持续发展已引起广泛关注。同时，由于智能混凝土等多种智能建筑材料的诞生正促进了当代现代化智能建筑的快速发展和诞生[1]。
一、智能建筑
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。智能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、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。智能建筑是一个大概念。它包括信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统和机房工程。原来的安防、消防、楼宇自控、电话/电视/计算机、网络统统收入囊中，包括信息通信、计算机、自动化控制、建筑电气等技术领域，涵盖新建、扩建和改建的办公、商业、文化、媒体、体育、医院、学校、交通和住宅等民用工业建筑等智能化系统的工程设计
[2]
。
同时智能建筑也是在建筑这个平台上，由三大子系统所构成的。三大子系统
是指通信网络系统、办公自动化（信息网络）系统、建筑设备自动化系统，它们在一起构成了整个智能建筑：
（1）智能建筑的通信网络系统。智能系统的通信网络系统是保证楼内语音、数据、图像传输的基础，它同时雨外部的通信网相连，与世界各地互通信息，通信网络系统是智能建筑的中枢，是把构成智能建筑的三大子系统连接成为有机整体的核心。目前，通信系统主要包括：电话通信网，局域网以及广域网、综合业务数据网、卫星通信网等。
（2）智能建筑的信息网络系统。它提供先进的信息处理功能，具有决策支持系统，办公自动化系统包括公用信息处理系统和用户专用信息处理系统。公用信息处理系统包括：公用数据库、主计算机系统（如计算中心火中心的计算机系统）以及会议电视系统等。用户专业信息处理系统，例如，分布式办公信息管理系统等，不同的用户一般有自己的专业的系统。
（3）智能建筑的设备自动化系统。设备自动化系统是采用计算机及其网络技术，自动控制技术和通信技术组成的高度自动化的综合管理系统，保证建筑物内的舒适、安全的办公环境，同时实现高效节能要求。设备自动化系统从功能上可以分为：①物业管理，提供运行管理和楼宇经营管理，包括大楼内各种空间服务设施的预约、使用分配、调度及费用管理；②节能管理，包括空调供配电、照明、冷排水等系统的控制管理；③安全防范，包括消防报警系统、防盗保安系统、出入管理系统等[3]。
二、智能混凝土在智能建筑系统中的应用
Ⅰ、自感应混凝土
混凝土材料本身并不具备自感应功能，但在混凝土基材中复合部分导电相可使混凝土具备本征自感应功能。目前常用的导电组分可分为3类：聚合物类、碳类和金属类，其中最常用的是碳类和金属类。碳类导电组分包括：石墨、碳纤维及碳黑，金属类材料则有金属微粉末、金属纤维、金属片、金属网等。碳纤维水泥基复合材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的，如电阻率的可逆变化对应于可逆的弹性变形，而电阻率的不可逆变化对应于非弹性变形和断裂，应用这种复合材料可以敏感有效地监测拉、弯、压等工况及静态和动态荷载作用下材料的内部情况。在疲劳荷载作用下，碳纤维混凝土材料的体积电导率还会随疲劳次数发生不可逆的降低，可以应用这一现象对混凝土材料的疲劳损伤进行监测。通
过标定这种自感应混凝土，得出阻抗和载重之间的关系，由此可确定以自感应混凝土做的公路上车辆的方位、重量和速度等参数，为交通管理的智能化提供材料基础。
Ⅱ、自调节混凝土
人们希望混凝土结构除了在正常负荷下，还能在受台风、地震等自然灾害期间，调整承载能力和减缓结构振动。混凝土本身是惰性材料，要达到自调节的目的，必须复合具有驱动功能的组件材料。90年代初，日本建设省建筑研究所与美国国家科学基金会合作研制了具有调整建筑结构承载能力的自调节混凝土。其基本方法是在混凝土中埋入形状记忆合金，利用形状记忆合金对温度的敏感性和不同温度下恢复相应形状的特性，在混凝土结构受到异常荷载干扰下，通过记忆合金形状的变化，使混凝土内部应力重分布并产生一定的预应力，从而提高混凝土结构的承载能力。 Ⅲ、自修复混凝土
自修复混凝土是模仿动物的骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理，采用粘接材料和基衬相复合的方法，对材料损伤破坏具有自行愈合和再生功能，能恢复甚至提高材料性能的一种新型复合材料。一旦混凝土材料在外力作用下发生开裂，空心胶囊就会破裂而释放粘接剂，粘接剂流向开裂处，使之重新粘接起来，起到愈伤的效果；美国伊利诺伊斯大学在1994年采用类似的方法制得自修复混凝土，所不同的是以玻璃空心纤维替代空心胶囊，其内注入缩醛高分子溶液作为粘接剂[4]。
三、智能建筑的发展趋势
未来是一个信息现代化的高科技新世纪，而未来的新世纪是一个注重生态，环保，追求人与自然科学整体协调发展的社会。传统的粗放型工业生产对城市和自然造成的环境污染，生态恶化的负面影响正在逐步的得到遏制．未来的工业生产必须在生态环保方面加大力度，依靠科技进步的力量，采用先进的技术措施，达到既能保证生产，又具有自净能力，杜绝废气，废料，有害化学物质对城市空气水源，土壤，生物造成的环境污染．同时，尽可能利用工业生产中产生的余热对于可重复利用的废料实现循环利用，降低能源，资源消耗。景观增辉添彩。如今，世界大型建筑的主流是生态建筑和智能建筑，我国目前正在建造和将要建造的大型综合建筑使用期限至少在50年以上，都是面对2l世纪的，无论足在建筑艺术上，还是在设备上，都应有超前意识。随着生态意识的普及和可持续发展的深人人心。以我国目前的经济实力，建筑技术，科学技术的实际水平，建设有前途的大厦将作为我国提高综合国力的具体表现，将带动建筑业的迅猛发展[5]。
四、结论
随着时代的发展，建筑物的智能化建设会愈加深入，智能建筑的内容与涵义随着科技的发展不断延伸，其功能也在不断扩展，以满足人们日益增长的各种需要。具有关预测表明，在本世纪中叶，建筑业将步入高科技建材时期，以聚合混凝土和强化塑料为代表的新型建材成为主流。当前，智能建筑材料已由设计阶段进入试验、实验、实用阶段，将各类智能材料有机组合在建筑物结构中，构建起一个个具有生命特征的建筑物，会成为未来智能建筑的重要内容[6]。
同时，在不久的将来，随着高科技不断壮大，智能化材料将会更大限度的被开发出来，从而，我们的传统的建筑也将会被现代化的适用于各种领域以及环境下的智能建筑也将会覆盖整个人类居所，那么，到那个时候，即使很的到了世界末日的那一天，智能建筑也会发挥它的优势而使其更加有意义，那么智能建筑的前景会是很美好的。
参考文献：
[1] 智能建筑的产生及其发展背景[J] 曹伟 郑州大学建筑学系 [2] 智能建筑 百度百科http://baike.baidu.com/view/48834.htm [3] 智能建筑[J] 选自百度文库，作者未知
[4] 智能建筑材料[J] 王兆利，高倩，赵铁军 (青岛建筑工程学院。山东青岛266033)
[5] 面向21世纪建筑设计的发展趋势[J] 范明玉 (湖北省巴东县众智建筑设计咨询有限责任公司湖北巴东444300)
[6] 智能建筑材料在绿色生态节能建筑中的应用[J] 汪 洋 (合肥学院建筑工程系，合肥230022)