建筑智能化的过去与未来

日期:2016年5月6日 17:06

[导读]经过数十年的发展,智能建筑逐渐代替普通建筑成为我国的主要建筑形式是十分必然的。在信息技术高速发展的如今,一股智能建筑热潮正席卷而至。

     二十世纪八十年代初,美国建造了第一座智能建筑,自此之后,“智能建筑”的思想逐渐深入人心。作为现代社会发展的重要产物之一,智能建筑的出现满足了人们对建筑环境的高要求。我国的许多大城市也逐渐把“智能建筑”的思想引入到居民小区建设中,并将之付诸实践,形成智能家居、智慧社区等一系列形态。

  经过数十年的发展,智能建筑逐渐代替普通建筑成为我国的主要建筑形式是十分必然的。在信息技术高速发展的如今,一股智能建筑热潮正席卷而至。

  那么,智能建筑究竟是什么样的?与传统建筑相比又有哪些优势?未来智能建筑的发展方向是哪些方面呢?

 

  一、智能建筑的发展阶段

  智能建筑,始于典型建筑设备过程及通信设备的自动化智能控制。随着电子技术、计算机技术及信息化技术的不断更迭、演进,智能建筑也得到了全新的阐释。主要分为三个阶段:

  1、建筑自动化

  早些时候,智能建筑在工程领域的术语一直被叫做弱点工程(ELV),我们常说的5A系统(通讯自动化-CA楼宇自动化-BA、办公自动化-OA、消防自动化-FA和保安自动化-SA),都可称作为自动化建筑。这也是智能建筑发展的初级阶段,没有具体的规范、条框。那时所谓的智能建筑,指的是现在智能建筑中某个子系统,而不是整个智能建筑的集成系统。

  2、建筑信息化

  开发商的商业炒作对智能建筑的发展产生极大的推动作用,从2000年后,规范的完善、系统集成的了解与熟悉,让智能化建筑进入火热的蓬勃发展时期。尤其在2010年以后,互联网技术的具体落地给智能建筑行业带来了非常大的影响,业内开始有了信息化智能建筑的说法,其技术特征主要是平台化和信息集成。

  3、建筑智能化

  随着“智慧城市”的提出,对智能建筑之间的信息互联互通提出了更高的要求,业内开始追求更加智能、更具人性化的智能建筑。以BIM(建筑信息模型)、大数据、物联网、移动互联、云计算等为代表的创新技术,更是打破传统发展模式,为智慧建筑的构建提供了无限可能。

  因此,智能建筑是建筑行业未来的必定趋势,从国家层面到各地,均已把智慧建筑纳入智慧城市建设的高度予以重点推广。目前,我国智慧建筑市场产值已超过千亿元,并且正以每年20%-30%的速度增长,未来市场可达数万亿元。

 

  二、智能建筑的优势

  智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求产生的。因此,提高建筑使用效率,提升建筑适用性,降低使用成本,是其优于传统建筑的核心优势。

  1、高效利用建筑面积

  老式建筑是根据事先给定的功能要求,完成其建筑与结构设计,而智能建筑则要求其建筑设计出了支持3A/5A功能的实现外,必须是开放式、大框度框架结构,这就允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。不但有利于降低业主经济压力,在房屋保洁、节省土地等方面都将体现极大优势,极大提高了建筑面积利用率。

  2、主动能源节约

  传统建筑的能源浪费一直是不容忽视的问题,尤其是空调和照明的能耗最为严重,约占总能耗的70%。而智能建筑可以通过其“智慧”,将能源消耗、碳排放指标和生活需求都能够被打通变成数据。这些数据的获得,使得能耗管理的计量更全面、更精确。

  能耗管理系统可根据不同能源用途和用能区域进行分时分段计量和分项计量,分别计算电、水、油、气等能源的使用,并且对能耗进行预测,管理者可以了解不同的能源使用情况和用户对能源的需求,及时对能源进行有效分配。

  3、自我学习

  或者更贴切的称为用户无意识调教。比如记录业主或办公人员的生活数据,几点几分会在哪里出现,会做什么,业主是不是会忘了关电源等等。通过这些数据,及时调整分配资源或开关信道,以减少业主等待时间,提升居住体验等。

 

  4、更具美感的建筑设计

  建筑的智能化设计以及建筑物本身与自然环境之间的交互关系,为智能建筑的设计理念带来了全新的灵感。

  如上图,在伊朗马什哈德市,曾设计了一处新型住宅类型。建筑面积为4万平方米,设计整合了被动绿色能源战略,仿效“小城镇”的概念。其独特的外形是基于“留白设计”的理念,将住宅项目转换为共享的绿色空间。

  5、更先进的灾难控制能力

  智能建筑非常重要的一点就是确保安全和健康,不仅要求防火与保安系统需要智能化,还需要能够对室内的温度、湿度、照度加以自动调节,甚至能够控制色彩、背景噪声与味道。

  同时,建筑的主动灾难管理系统也是必不可少功能。更灵敏的传感器、更大范围的动作端、更高效的资源调控机制都是智能建筑所独有的。

 

  三、推动智能建筑未来发展的关键技术

  物联网(Internet of Things

  物联网,是当今口水和智慧最密集的产业领域。早在1999年,由MIT(麻省理工大学)Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID(射频识别)时提出,基于互联网、RFID技术、EPC标准,在计算机互联网的基础上,利用射频识别技术、无线数据通信技术等,构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。

  简单的讲,物联网就是可以让物与物、物与人之间都能“交流”,具有:全面感知、可靠传递以及智能处理三个特点。

  实际上,无论人们生活的形态发生怎样的改变,建筑都是实现对于实物“装、运、卸、存”的基础平台,而实物产生的绝大多数变化也都会发生在建筑物当中。所以,获取实物数据应该是智能建筑的必备功能,而智能建筑通过物联网技术可以将这一功能发挥到极致,也因此为它们之间的结合创造了一个必然的条件。

  “物联”的理念充分体现在智能建筑的技术发展当中,智能建筑的理念与技术可以提供物联网的数据交换标准以及中间件架构,而智能建筑的发展又因物联网的技术与理念得到了提升,两者之间相互影响、推动以及发展。

 

  云服务

  云服务是构建智慧城市、智能建筑资源池和综合平台的基础,主要包括云计算和云存储等形式。它为采用物联网技术带来的海量数据的计算与存储问题奠定了基础,成为推动智能建筑应用更加智能化的核心动力。

  在智能楼宇的建设中,大数据的采集和分析让系统网络可对物业数据进行自动跟踪,了解物业人员的偏好及活动轨迹,自动配置照明、暖通、电梯等系统运行机制和逻辑程序。原本智能建筑只是监测、控制、报警,而无法预测分析现状和预测事故的发生,而当实现建筑的大数据分析时,则可实现预测、预警、规划和引导,使建筑设备安全使用,人的环境舒适度得到调整,人员的生活、工作都能得到方便智能的应用,并且还将这些大数据信息同时与个人的手机智能端相连,实现所有智能分析有用信息同步享有,即可作用。

  因此,未来的智能建筑在某种程度上是一个大数据云计算的应用中心,将来完全可以实现小到一个灯泡,大到整楼的安全、质量、环境,甚至到人的行为都可以通过楼宇的大数据系统来预测。

 

  移动互联技术

  移动互联技术的应用,最重要的是解决了建筑内系统与人员之间互联互通的问题,真正把人员以及其工作融入到了自动化系统当中,实现了人机协同。

  首先,移动互联网的出现为智能建筑带来了基于“平台+应用”的新方式。这种类似智能手机的构建方式,从需求出发,解决长期以来弱电系统那种自底向上脱离使用实际的情况。用户(建筑业主)得到的功能不再是由生产商(弱电总包商+设计院)预装好的,而是可以根据自己的使用需求和意愿,进行功能的增加或删除。

  另外,业内人士还分析道,以往建筑管理大多依靠中控室值班人员派发工单、维护人员手写工单的方式进行事件记录。在这个过程中,具体的完成效果,是不是真正的解决问题,或者维护人员是不是出工不出力,管理人员是无从获知的。而运用移动互联网之后,可以通过自动化系统产生的报警信号直接联动给出工单,派发到指定的维护人员的智能终端上,他接到这个工单之后完成任务的时间、效果、客户评价等全部都一目了然的留存在系统的事件记录当中,从而为解决一直以来的管理难题提供了一个有效的解决方案。

 

  结语:依托物联网可实现智能化感知、识别、定位、跟踪和监管;借助云计算及智能分析技术可实现海量信息的处理和决策支持……不得不说,新一代信息技术的发展,使得智能建筑在数字化基础上进一步实现智能化成为现实,为城市发展与社会管理带来崭新的机遇。

 (来源于:千家网)。

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