什么是智慧建筑?

2018.07.16

随着大数据、云计算基础设施的不断完善,人工智能、物联网技术不断进步,深度学习算法体系和通用算法包的逐步成熟,“智慧建筑”的发展迎来了绝佳机遇。

未来的智慧建筑应该是自学习、会思考,可以与人自然地沟通和交互,具有对各种场景的自适应能力,并目作为智慧城市的部分,可以在更高的结构层次上高度互联。


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智能时代的来临,作为承载人类活动时间最长的载体,越来越多的建筑将变得更加聪明,成为各类智能化信息的综合应用平台。


智慧建筑集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们握供安全、高效、便利及可持续发展的功能环境”。


而大数据时代(DT)的智慧建筑将成为一个具有感知和永远在线的“生命体”、一个有大脑的自进化智慧平台、一个人机物深度融合的开放生态系统。


在智慧建筑的平台上,普惠的人工智能将无处不在,帮助智慧建筑以最绿色、最生态的方式运行,帮助智慧建筑中的企业以最高效和最低资源消耗的状态运行,帮助在智慧建筑中工作和生活的人们享受到更安全、高效和便利的服务和环境。


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在智慧建筑中,虚拟现实和人工智能成为人、建筑、服务、环境等交流互动的主要方式。交流互动中形成的动态数据成为智慧建筑思考和快速响应的数据源泉。


智慧建筑生态环境中的开发商、集成商和运营商在开放的创新平台中以共享经济的模式,实现智慧建筑低成本的建设和运营。他们在开放平台统一提供的互联互通、数据智能等能力的支撑下,通过群体智能的方式实现快速创新。


智慧建筑作为人们工作和生活的核心场所,用户、企业、政府等社会各界都给予了很高的关注度。虽然人们对智慧建筑的看法各不相同,但理想的智慧建筑,总是拥有一些共性特征。这些特征可以从环境、经济、用户体验及社会文化、技术创新四个维度展开。


1.环境方面


智慧建筑不仅是现代技术理论发展所带来的“可能性”,而且一定程度上是迫于资源枯竭和环境退化问题所产生的“必然性。建筑业所消耗的资源,包括材料、能源、人力、土地均十分巨大。


在中国,城市化率仅57.35%,城市人均建筑面积仅3291平方米,大量基础设施急需建设,由此带来的能源消耗和环境破坏将十分惊人。因此,政府作为基础设施建设的监督者,将始终是智慧建筑发展中环境维度的主要推动力量。


从环境的视角看,未来的智慧建筑应该具备以下特征:

1、 建造低能耗低能耗的建筑结构设计;建造过程中采用合理、高效的手段避免能源浪费。


2、 材料环保避免使用又对环境有破坏的建筑材料和装饰材料。


3、 使用过程中的低碳排放通过自动检测、自适应的智能优化,调节系统降低不必要的能源和浪费。


4、 水资源可持续性设计。通过水资源的循环净化以及其他辅助系统,实现对水资源的高效利用。


5、 低废弃物排放和零污染。包括废弃物再利用、高污染物的有效收集等,以及对那些能够避免土地、大气和水源污染的设计的采纳。


6、 可持续建筑选址,应用生态策略。建筑可选择建在更接近城市发展配套设施,且在建成后对周围环境影响最小的位置,保留绿地、野生动物保护区等当地的生态自然环境。


总体说来,智慧建筑应该是环境友好、自适应、资源最优化和绿色节能的,最终实现建筑和生态可持续发展的完美结合。


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2.经济方面


企业是智慧建筑发展的核心动力源,企业的最大关切就是经济效益。因此,从成本和经济效益的视角看,区别于传统建筑,智慧建筑的设计建造和使用过程应具备以下鲜明特征。


1、 低电力、水资源成本。借助于高效的控制手段和先进的资源利用设计,智慧建筑的使用成本将低于传统建筑


2、 相对高的建造成本。由于使用了环保材料,同时引入了多套控制和管理系统,增加了许多在初期建设部时的软硬件成本。


3、低生命周期成本阳4。智慧建筑的维护和使用成本较传统建筑更低,长期来看更加经济。


4、 高投资回报。智慧建筑能够有效助用户改善工作效率和提高生活质量,因此会带来更高的产出和回报率。


从未来发展趋势的角度分析,企业对智慧建筑的这些诉求必将驱动智慧建筑进入智能经济、平台经济和体验经济的时代。


只有通过基于智能经济的产业化能力和基于平台经济的社会化分享模式,才能够使企业以更低的成本开展智慧建筑的建设和运营。在这个新经济时代中,先行者将会斩获巨大的商机。


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3.用户体验及社会文化方面


用户体验永远都是智慧建筑的核心。智慧建筑将通过更加合理、先进的设计理念和手段,为用户提供更好的体验。


在用户体验及社会文化方面,智慧建筑应该具有以下特征

1、更好的通空调和照明体验。得益于广泛搭建的传感器网络,中央或分布式控制中心将对建筑内部的温度、湿度、光线强度等指标有更好的调节,以实现更舒适的办公和生活环境。


2、更高效的办公环境。智慧建筑中的信息网络以及内置的各种办公辅助设计将有效避免用户在时间上的浪费,降低用户受到环境或其他用户的干扰,帮助用户实现更高的效率和产出。


3、高卫生水平、使捷可用的健康设计和服务。智慧建筑同样关注维持其内部的卫生水平,同时在设计中加入人因学原理,尽可能在使用过程中保护用户的身体健康,降低职业病的发病率,提供对突发疾病的应急处理方案。


4、将身体不便因素考虑在内的完备包容性设施。智慧建筑考虑了用户身体遭受的短期(如受伤、怀孕等)长期(如残障、慢性疾病等)人身障碍所引起的不使。为用户提供方使、包容的生活工作环境和周到的人文关怀。


5、完善的安保措施。高等级的身份识别系统,考虑了应对火灾地震以及其他灾害的设计。


6、随处可见的环保设计。用户将能明显感受到智慧建筑中蕴含的绿色节能理念,并逐渐适应和习惯。


7、高空间利用率和空间柔性


8、更强的科技感


总体来说,具备以上特征的智慧建筑将能够智能适应变化的场景,支持人和建筑的方便互动,为用户使用过程提供便捷性和舒适性的美妙体验,大幅度提高用户的生活质量。


4.技术和创新方面


技术和创新是智慧建筑的基石,也是其有别于传统建筑的关键所在。因此,在技术和创新方面,智慧建筑应该具有以下特征。


1、巨大的传感器网络和集中或分布式的综合控制系统。高效的计算机软硬件和网络、越来越低廉的高品质传感器、高度可控的设备,成为智慧建筑的“大脑、“眼”和“手”。


2、新型材料。更多环保、低成本、高强度、高隔音性能、对人体无害的材料。


3、支撑用户办公的先进技术设备


4、环保以及关注用户的创新设计


5、集成统一的创新管理模式


6、新技术和概念的可渗入性。智慧建筑的框架结构允许内部的柔性,使于未来新设计和概念的引入。


可以预见,这些相关的技术和创新会在智慧建筑产业的驱动下快速发展,人工智能、物联网、虚拟现实、安全、仿生、自动控制及ICT技术的创新和融合将成为建筑业的新趋势。