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【摘要】隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入建筑行業(yè)，建筑智能化技術(shù)也開始提檔升級(jí)，不斷延伸、拓展，“智慧建筑”概念隨之興起。本文介紹了智能建筑的概念、基本構(gòu)成、發(fā)展現(xiàn)狀，以及在科技進(jìn)步和智慧城市發(fā)展的背景下，智能建筑向智慧建筑升級(jí)的必然趨勢。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；發(fā)展現(xiàn)狀；前景；智慧建筑；智慧城市

1引言

智慧城市建設(shè)的根本是以人為本，這就要求在進(jìn)行建設(shè)時(shí)要充分考慮人與自然的關(guān)系，尊重自然生態(tài)規(guī)律。智能建筑在智慧城市建設(shè)原則的引領(lǐng)下，通過自動(dòng)化系統(tǒng)的功能模塊、設(shè)備模型及設(shè)備管理實(shí)體等，搭建起現(xiàn)代建筑智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式和理念，提升了建筑的適用性、節(jié)能性。

2智能建筑的相關(guān)概念

美國建筑學(xué)會(huì)首次提出了智能建筑的概念：“智能建筑是新時(shí)代的一種新型建筑形式，它通過最大限度地優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，為居民提供高效的生活環(huán)境。智能建筑在我國起步較晚，技術(shù)發(fā)展主要圍繞建筑這一平臺(tái)，在建筑環(huán)境內(nèi)實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化和通信網(wǎng)系統(tǒng)，最大限度地整合結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，為人們提供安全、高效、方便的建筑環(huán)境。雖然起步晚，但是隨著我國建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)的高速發(fā)展，智能建筑作為現(xiàn)代科技發(fā)展的結(jié)晶，整體應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)基本成熟，尤其在公共建筑項(xiàng)目中已基本普及。智能建筑的基本功能主要有三個(gè)部分：通訊自動(dòng)化(CA)、建筑設(shè)備自動(dòng)化(BA)和辦公自動(dòng)化(OA)。它的系統(tǒng)構(gòu)成包括：系統(tǒng)集成中心，綜合布線系統(tǒng)，建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，通訊自動(dòng)化系統(tǒng)五大部分。智能建筑物使用的設(shè)備一般置于系統(tǒng)集成中心，經(jīng)建筑物綜合布線連接各種終端設(shè)備，后通過計(jì)算機(jī)分析處理給出相應(yīng)控制策略，再經(jīng)通訊終端或控制終端給出相應(yīng)控制對象的反應(yīng)，使建筑物達(dá)到一定的智能水平，從而形成建筑物設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)[1]。

3智能建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1智能建筑助力節(jié)能減排

在我國，由于智能建筑的理念與可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保理念相吻合，所以我國智能建筑主要體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、實(shí)用，及可持續(xù)發(fā)展等特征，與其他國家的智能建筑相比，我國更重視節(jié)能減排，更重視智能建筑的高效節(jié)能。

3.2智能化水平參差不齊

我國大型公共建筑的智能化發(fā)展尚需解決若干問題，從基礎(chǔ)功能上看，智能化已進(jìn)入普及階段。在國內(nèi)各大中城市，新辦公大樓、商業(yè)大樓等已基本實(shí)現(xiàn)了智能化，即公共建筑的智能化已成為現(xiàn)代建筑的標(biāo)準(zhǔn)配置。但智能建筑在國內(nèi)的使用狀況也不盡如人意，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，功能實(shí)現(xiàn)率低，智能水平參差不齊，成為智能建筑屢次被詬病的問題。近年來，智能集成設(shè)計(jì)在智能建筑行業(yè)中逐漸興起。簡言之，智能建筑一體化，就是把復(fù)雜的智能控制系統(tǒng)集成到一起，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，施工方法統(tǒng)一。這樣可以大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性[2]。

3.3智能化人才短缺

雖然建筑設(shè)計(jì)院人員、專業(yè)配套全面，但是主要集中在建筑，結(jié)構(gòu)，水，電，暖五大核心傳統(tǒng)專業(yè)，能夠從事建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的人才較為缺乏。智能建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員主要集中在智能系統(tǒng)集成廠商，他們對智能系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的技術(shù)都比較了解，對設(shè)備和產(chǎn)品也比較熟悉。但目前存在的問題是這部分人畢業(yè)后大多沒有經(jīng)過專業(yè)設(shè)計(jì)培訓(xùn)，對建筑設(shè)計(jì)缺乏了解，施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量較差。而建筑設(shè)計(jì)中的建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、暖氣等專業(yè)都是由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)集成商只做智能化設(shè)計(jì)，與設(shè)計(jì)院協(xié)同設(shè)計(jì)能力較差。

4智能建筑的發(fā)展前景

4.1融入智慧城市建設(shè)體系，構(gòu)建智慧建筑

建筑業(yè)今后的發(fā)展方向是智能建筑向智慧城市的升級(jí)融合。伴隨著新生代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及國家新四化的演進(jìn)，尤其是以新型城市化為目標(biāo)的指引下，要克服城市化帶來的種種“城市病”，智慧城市建設(shè)勢在必行。作為智慧城市重要組成部分的智能建筑，隨著我國智慧城市建設(shè)的深入，必須將其融入智慧城市建設(shè)中去，這是未來智能建筑發(fā)展的大趨勢。對智能建筑的融入，應(yīng)從智能建筑體系結(jié)構(gòu)的確定，設(shè)計(jì)理念的更新，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的完善，B/S接入模式的建立，集成融合平臺(tái)的建立，云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)的建立，嵌入式控制系統(tǒng)的構(gòu)建等方面來考慮[3]。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)化水平和數(shù)字化程度的提高，智能建筑已不能滿足人們?nèi)找嫔?jí)的需求，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，正推動(dòng)建筑由智能化向智慧化升級(jí)，“智慧建筑”是順應(yīng)建筑理念和實(shí)踐必然方向。當(dāng)前對智慧建筑的研究尚處于初級(jí)階段，尚無明確統(tǒng)一的概念和定義，智慧建筑并非對建筑進(jìn)行簡單的修飾，是建筑技術(shù)在新時(shí)代信息技術(shù)變革下，建筑業(yè)引入新技術(shù)，滿足新需求的必經(jīng)之路。

4.2智慧建筑關(guān)鍵技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)、自控、通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，尤其是近幾年勢頭正猛的IT新技術(shù)如：物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、BIM、AI等，進(jìn)一步推動(dòng)了智能建筑向智慧建筑的轉(zhuǎn)型升級(jí)，為智慧建筑的實(shí)現(xiàn)與發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。4.2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物與物之間的智能關(guān)聯(lián)，它以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將射頻識(shí)別裝置、紅外傳感器、GPS系統(tǒng)、激光掃描器等傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，使所有能被獨(dú)立定位的物體連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是將IT基礎(chǔ)設(shè)施與物理基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物物聯(lián)接，旨在實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、智慧地管理和控制，這一特點(diǎn)與智慧建筑的內(nèi)在需求相吻合。要想對建筑進(jìn)行有效的管理，實(shí)現(xiàn)建筑的自我“智慧”管控，就需要獲取建筑生態(tài)的相關(guān)信息，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑生態(tài)整體感知、可靠傳輸和智能決策的重要技術(shù)基礎(chǔ)。4.2.2云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的全新計(jì)算技術(shù)，通過它，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)需要靈活獲取算力和軟硬件資源。“云”是由大量計(jì)算機(jī)和移動(dòng)終端所構(gòu)成，它可以提供超強(qiáng)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)空間。隨著智慧建筑的發(fā)展，未來的建筑中將會(huì)布滿各種各樣的傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備，這些設(shè)備會(huì)不間斷采集龐大的數(shù)據(jù)，如要從這海量的數(shù)據(jù)中心篩選出有用的信息，普通的計(jì)算方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足要求。這就需要通過云計(jì)算超強(qiáng)的計(jì)算能力，加速數(shù)據(jù)處理，提高應(yīng)用服務(wù)的層次和質(zhì)量，才能滿足用戶的各種需求[4]。4.2.3大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)描述了新一代的技術(shù)和架構(gòu)體系，通過高速的采集、發(fā)現(xiàn)和分析，從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有效數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)的特征是數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜多樣，生成速度快，智慧建筑以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)感知建筑物發(fā)出的各種信號(hào)，這些數(shù)據(jù)是復(fù)雜多變的，需要進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、查詢和分析，而智慧建筑要想成為經(jīng)驗(yàn)豐富的“智者”，大數(shù)據(jù)技術(shù)為其持續(xù)發(fā)展提供了必要的技術(shù)保障。4.2.4BIM技術(shù)BIM技術(shù)是智慧城市、智慧建筑的基石。在施工階段，透過BIM技術(shù)，有利于建構(gòu)精準(zhǔn)的溝通機(jī)制、保證高效率的建筑團(tuán)隊(duì)協(xié)同作業(yè)，比如，可使用BIM促成機(jī)電設(shè)備與建筑結(jié)構(gòu)的精密整合。另外，智慧建筑除了需要精確系統(tǒng)的施工，更需要可靠的系統(tǒng)維運(yùn)，從業(yè)者最怕的就是眾多信息在維運(yùn)過程中出現(xiàn)缺失，而BIM最大的特點(diǎn)，便在于讓數(shù)據(jù)隨時(shí)鏈接到可視化模型，確保信息永不缺失。4.2.5人工智能技術(shù)人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等多學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來的一門綜合學(xué)科，主要研究利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)對人類智能活動(dòng)進(jìn)行模擬和擴(kuò)展。智慧建筑是一種被智能控制的生態(tài)系統(tǒng)，它是一種融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合建筑。智慧建筑的關(guān)鍵在于建筑的智慧化，即具有類似人的知覺、記憶和思考的能力，具有自己的“腦”，能夠控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)建筑中的各種感知設(shè)備，能夠在建筑遇到突發(fā)情況時(shí)，具有分析和判斷的智慧決策能力[5]。

5結(jié)語

綜上所述，隨著人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高，智能化、智慧化的生活方式成為民心所向。隨著AI、大數(shù)據(jù)、IoT等技術(shù)的不斷發(fā)展，未來，智能建筑必將走向智慧建筑，以綠色環(huán)保、安全高效、以人為本為原則，打造更加透明高效、精準(zhǔn)精細(xì)、綠色低碳的建筑感知系統(tǒng)，助力我國智慧城市的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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[4]鄒洪濤.基于BIM技術(shù)的智慧建筑綜合運(yùn)用策略[J].智能建筑與智慧城市，2021(5):75-76.

[5]鄭喆.智慧建筑視野下的我國建筑策劃探索[J].智能建筑與智慧城市，2020(5):37-38+42.

作者：郝赫 單位：哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院