Năm 1984, thành phố Hastferd của bang Kansas của Mỹ đã tiến hành cải tạo một toà nhà cũ. Cơ quan hữu quan đã tiến hành kiểm soát các thiết bị trong toà nhà như điều hoà nhiệt độ, thang máy, thiết bị chiếu sáng và hệ thống báo động bằng hệ thống máy tính, đồng thời còn mở các dịch vụ về thông tin liên lạc như: liên lạc bằng giọng nói, phân tích mẫu chừ, thư tín điện tử và tìm kiếm tư liệu để phục vụ khách hàng. Toà nhà này được công nhận là ''Tòa nhà thông minh'' đầu tiên trên thế giới. Năm 1985, Nhật Bản cũng đã xây dựng được toà nhà thông minh về lĩnh vực điện báo điện thoại. Toà nhà thông minh đầu tiên của Trung Quốc là ''Toà nhà Quốc tế Quảng Đông'' thuộc thành phố Quảng Đông. Sau này, toà nhà thông minh phát triển đã xuất hiện rất nhiều trên khắp thế giới: Theo thống kê, đến năm 1995, nước Mỹ đã có trên 10000 toà nhà thông minh, đến đầu thế kỷ 21,65% công trình kiến trúc ở Nhật Bản được xây dựng theo kiểu tòa nhà thông minh này.

Liệu các công trình kiến trúc này có thực sự thông minh? Dựa vào tiêu chí nào để đánh giá một tòa nhà là tòa nhà thông minh? Đối với toà nhà thông minh, các nước đều có sự giải thích không giống nhau. Hiệp hội ''Kiến trúc thông minh'' của Mỹ cho rằng: toà nhà thông minh phải có được 4 yếu tố cơ bản của công trình kiến trúc là: kết cấu tổ chức, hệ thống, phục vụ, quản lý, và sự ưu việt hóa trong mối liên hệ giữa chúng để tạo ra một môi trường đầu tư hợp lí, thoải mái, thuận tiện và đem lại hiệu quả cao. Còn Singapore lại cho rằng toà nhà thông minh phải có được 3 điều kiện sau đây: một là toà nhà phải có sẵn hệ thống kiểm soát tự động và hiện đại, có thể kiểm soát được hệ thống điều hoà nhiệt độ, hệ thống chiếu sáng, hệ thống báo động và hệ thống phòng cháy chừa cháy, từ đó tạo ra một môi trường làm việc thích hợp cho mọi người trong tòa nhà đó; Thứ hai là toà nhà phải được lắp đặt hệ thống mạng lưới thông tin đảm bảo sự liên lạc thông tin giữa các khu vực trong toà nhà; Thứ ba là toà nhà còn phải được lắp đặt các thiết bị thông tin để đảm bảo liên lạc với bên ngoài. Hội nghiên cứu kiến trúc thông minh của Nhật Bản lại cho rằng: Toà nhà thông minh phải cung cấp được cho khách hàng các dịch vụ thông tin hiện đại bao gồm các chức năng như thúc đẩy quá trình thương mại, duy trì thông tin, v.v... đồng thời có thể tạo ra một môi trường thích hợp và đảm bảo sự an toàn cho tòa nhà, nâng cao hiệu quả công việc thông qua hệ thống quản lý toà nhà đã được tự động hoá. Hiện nay, Trung Quốc thường dựa vào sự lắp đặt các thiết bị tự động hoá để kiểm soát phần bên trong của toà nhà để định nghĩa thế nào là toà nhà thông minh, ví dụ như “Hệ thống 3A” hay “Hệ thống 5A”.

Thực ra, toà nhà thông minh là sản phẩm kết hợp giữa kỹ thuật xử lý thông tin vi tính và công nghệ kiến trúc, nó bao gồm 3 hệ thống ''Hệ thống làm việc tự động hóa'' (OA), ''Hệ thống kiến trúc tự động hóa''(BA) và ''Hệ thống thông tin tự động hóa(CA) - gọi tắt là “Hệ thống 3A”. Nếu tách hệ thống báo cháy tự động và hệ thống dập cháy tự động ra khỏi hệ thống quản lí tự động hóa của tòa nhà thì sẽ hình thành nên ''Hệ thống phòng trừ tự động hóa'' lỏng, hoạt động độc lập (FA), đồng thời một hệ thống quản lí tổng hợp thông minh hóa của tòa nhà sẽ tạo ra ''Hệ thống quản lí thông tin tự động hóa'' độc lập như thế chúng ta có thể gọi tắt là đó là “Hệ thống 5A”.

Trong toà nhà thông minh, các hệ thống tổ chức phối hợp với nhau chặt chẽ, không thể tách rời. “Hệ thống BA” bảo đảm sự tự động hoá cho các thiết bị điện và quản lí an toàn, ví dụ như hệ thống này sẽ tự động đo lường và điều chỉnh đối với các trị số lệch của nhiệt độ toà nhà, độ ẩm, lượng oxy, báo cháy và độ chiếu sáng, đồng thời dựa vào yêu cầu của người sử dụng, liên tục tự điều chỉnh và quản lí tổng hợp; Khi một khu vực nào đó trong toà nhà xảy ra sự cố, hệ thống an toàn sẽ tiến hành tự động sửa chữa, đảm bảo sự vận hành bình thường cho các thiết bị trong tòa nhà. “Hệ thống CA” bao gồm các thiết bị cung cấp các hình thức thông tin hiện đại hóa, thông qua việc lắp đặt hệ thống đường dây tổng hợp được kết cấu hóa khấn cho “Hệ thống OA” đem lại nhiều tiện ích cho người sử dụng. Người sử dụng cũng sẽ cập nhật được những thông tin có giá trị về tiền tệ, thương mại, khoa học kỹ thuật và các tin tức mới nhất trong hệ thống kho dữ liệu thông qua hình thức điện thoại trực tuyến trong nước và quốc tế, điện thoại truyền hình ảnh thự tín điện tử, hộp thư liên lạc bằng giọng nói, hội nghị truyền hình, tìm kiếm thông tin...

Những đặc điểm về mặt kiến trúc của toà nhà thông minh: Đầu tiên phải đảm bảo sự vận hành bình thường của các hệ thống trong tòa nhà, đồng thời phải đạt được hiệu quả cao, tiết kiệm nặng lượng và tính an toàn. Một toà nhà hiện đại hoá cần phải lắp đặt các hệ thống như hệ thống chiếu sáng, hệ thống điều hoà nhiệt độ, hệ thống thông gió, hệ thống báo cháy, hệ thống thang máy... mỗi hệ thống đều cần được bố trí tuyến đường điện riêng. Vì một khi xảy ra sự cố như thay đổi cơ cấu bên trong toà nhà hoặc cần phải điều chỉnh lại thiết bị thì thường phải tiến hành sửa chữa lại cả đường dây. Làm như vậy không chỉ khiến cho lượng công việc nhiều lên mà chi phí cũng rất cao.

Để phù hợp với yêu cầu của thời đại thông tin hiện đại hóa, phòng thực nghiệm của công ty điện báo điện thoại Benz của Mỹ đã thiết kế riêng một mạng đường dây tổng hợp được cơ cấu hoá. Loại mạng này đã sử dụng đường dây cáp điện chuyên dụng, mỗi giây tối đa có thể truyền được lượng thông tin là 1 tỷ byte, tốc độ nhanh gấp mấy chục lần so với mạng điện thoại công cộng bình thường mỗi giây chỉ truyền được 2400byte. Như thế, mạng kiểu mới này hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu truyền tải tin tức hiện đại. Điều quan trọng hơn là, mạng đường dây tổng hợp có thể thông qua đường dây cáp điện nhiều sợi nhỏ và các ổ tiếp xúc, ổ cắm điện tương quan hoàn thành đồng thời những công việc bố trí đường dây của nhiều hệ thống như nguồn điện, điện thoại, truyền tải thông tin tốc độ cao; Nó còn có thể liên kết các thiết bị xử lý dữ liệu bất kỳ cỡ nào, bất kể bạn đáng ở phòng nào của toà nhà, chỉ cần cắm máy điện thoại và máy tính vào ổ cắm tương ứng, lập tức có thể tiến hành gọi điện thoại và truyền các dữ liệu, giảm thiểu các phiền phức do trùng tu sửa chữa đường dây. Hệ thống đường dây tổng hợp này còn dựa theo yêu cầu để điều chỉnh các hệ thống báo động hoả hoạn, hệ thống cung cấp nhiệt, hệ thống thông gió, hệ thống thang máy, hệ thống đèn báo nguy hiểm. Sử dụng máy tính tiến hành kiểm soát tập trung, khiến cho cả toà nhà trở thành toà nhà thông minh hoá. Nếu trong toà này xảy ra sự cố hoả hoạn, chỉ trong vài giây cả hệ thống lập tức có phản ứng, sử dụng các biện pháp ứng cứu kịp thời mà nếu xảy ra ở một toà nhà bình thường thì ít nhất phải cần đến thời gian mấy phút đồng hồ.

Toà nhà thông minh hiện nay có hai đặc điểm nổi bật sau:

Thứ nhất là tiết kiệm năng lượng. Ví dụ, hệ thống điều hoà nhiệt độ của toà nhà thông minh áp dụng các biện pháp kiểm soát trực tiếp, khống chế sự bật tắt tối đa, đề ra các biện pháp kiểm soát, điều khiển tự động trực tiếp và các biện pháp tiết kiệm năng lượng ưu việt, mỗi phòng đều được lắp đặt máy cảm ứng điện tử và máy xử lí loại nhỏ, có thể tự động điều tiết nhiệt độ, nguồn ánh sáng, độ nóng lạnh và thông gió trong phòng, so với kiến trúc bình thường có thể tiết kiệm được trên 30% nguồn năng lượng.

Thứ hai là đặc điểm đàn hồi. Ý tưởng thiết kế nhà thông minh vừa có thể phản ánh được phương châm, chiến lược kinh doanh của công ty, vừa có thể chăm sóc các nhu cầu của công nhân viên chức. Đầu tiên là ''tính đàn hồi'' hóa về mặt kiến trúc ở phần bên trong của tòa nhà, ví dụ kích cỡ to nhỏ của phòng làm việc, hình dáng của vật dụng gia đình và vị trí của nó, đều có thể thay đổi theo yêu cầu của người sử dụng. Tiếp đó là thiết kế dựa vào mục đích sử dụng và sắp xếp của từng nhân viên để tạo cho người làm việc tại đó không có cảm giác bị trói buộc bởi bàn làm việc, phòng làm việc, vị trí làm việc. Ví dụ như một công trình kiến trúc do một công ty thiết kế kiến trúc thông minh của Anh thiết kế cho khách hàng, lấy ''đơn vị công tác'' làm nền tảng chứ không dựa theo từng chức vụ cụ thể như phương pháp truyền thống. Cách làm này khiến cho một nhân viên thường xuyên công tác bên ngoài khi trở về công ty có thể sử dụng bất kì một máy tính nào để xử lí thư tín điện tử, cũng có thể sử dụng bàn làm việc mà anh ta cảm thấy thích hợp để viết báo cáo công tác hoặc chuẩn bị bài phát biểu trong hội nghị; Và nhân viên quản lí của công ty có thể quản lí, giám sát các hoạt động công việc ở những bộ phận khác nhau của tòa nhà ngay tại bàn làm việc của mình. Có thể thấy, kiểu toà nhà thông minh hiện đại hoá này vừa có thể phát huy được tối đa tiềm lực của nhân viên, vừa tiết kiệm được không ít nhân lực và tiền của cho những người quản lí.