智慧城市理念下的城市建筑設計問題分析

劉顯夫

（中京（武漢）工程技術有限公司，湖北 武漢 430071）

0 引言

隨著社會經濟與科技的迅猛發展，智慧城市建設的社會認知與實踐基礎不斷走向成熟。在此背景下，城市建筑設計開始受到智慧城市理念的影響，建筑設計不斷向智能化、人性化方向發展，為城市居民提供智能便捷的生活方式，進一步推動宜居城市建設。為此，深入探討智慧城市理念下的城市建筑設計問題，把握好城市建筑設計細節，對于推進城市現代化發展、建設智慧城市具有重要意義。

1 智慧城市理念下城市建筑設計必備條件

1.1 高新技術支持

城市建筑是城市居民生產和生活的主要場所。隨著社會經濟的發展、人民生活水平的提升，要求城市建筑不僅具備完善的使用功能，同時還要滿足人們的審美與享受等各種精神層次的需求。在智慧城市理念的指導下，城市建筑設計要求加強對物聯網、互聯網、智能技術的運用，實現建筑的智能感知、互聯互通，從而更好地滿足人們各方面的需求。

1.2 設計人才支撐

城市建筑設計者的設計理念、設計思維、設計能力等均是影響智慧建筑設計的直接因素。智慧城市建設需要具有先進科學理念和較強綜合水平的設計人才作為支撐。綜合型建筑設計人才能夠充分理解并掌握智慧城市理念，并將其有機滲透到城市建筑設計中，打破傳統設計思維限制，創新建筑設計形式，適應智慧城市建筑發展。

2 智能呼吸式幕墻系統設計

2.1 智能呼吸式幕墻的定義

智能呼吸式幕墻是一種新型節能環保型幕墻，主要由外層幕墻、空氣交換通道、進風裝置、出風裝置、智能遮陽系統以及內層幕墻等組成，是建筑的“雙層綠色外套”。智能呼吸式幕墻有顯著的隔聲效果，結構的特質也賦予了建筑可以隨著太陽方位的不同而產生“呼吸效應”，使用者能夠體驗到真正的智慧型冬暖夏涼的效果。

2.2 智能呼吸式幕墻的分類

智能呼吸式幕墻分為封閉內循環式及敞開外循環式2大類（見圖1）。

圖1 智能呼吸式幕墻分類示意

1）封閉內循環式幕墻 一般在冬季較為寒冷的地區使用。其外層原則上是完全封閉的，由斷熱型材與中空玻璃組成外層玻璃幕墻；其內層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開啟窗，以便對外層幕墻進行清洗。封閉式內循環通風幕墻兩層幕墻之間的通風換氣層一般為100～200mm。通風換氣層與吊頂部位設置的暖通系統抽風管相連，形成自下而上的強制性空氣循環，室內空氣通過內層玻璃下部的通風口進入換氣層，使內側幕墻玻璃溫度達到或接近室內溫度，從而形成優越的溫度條件，達到節能效果（見圖1a）。

2）敞開外循環式幕墻 其外層是由單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻，內層是由中空玻璃與斷熱型材組成的幕墻。與封閉內循環式幕墻的外幕墻是封閉的相反，開敞式外循環幕墻的內幕墻是封閉的，采用中空玻璃。其外幕墻采用單層玻璃，幕墻形式可采用框架式幕墻、單元式幕墻以及點支式玻璃幕墻；內幕墻則采用中空玻璃和斷熱鋁型材組合而成的幕墻或鋁門窗，內外幕墻之間通風道寬度為500～600mm（見圖1b）。

3 智能電梯及設備系統設計

3.1 智能電梯的概念

電梯的拖動控制系統經歷了從簡單到復雜的過程，現代智能電梯主要由曳引機、導軌、對重裝置、信號操縱系統、轎廂與廳門等組成。智能電梯供電梯轎廂內管制人員出入特定樓層。

3.2 智能電梯的發展需求

新的智能電梯解決方案，用成千上萬的傳感器監測電梯的一切，包括電機溫度、電梯速度、電梯門的運作等。這些傳感器會將手機上的數據傳送到云智能系統中，云智能系統會根據預先設定好的算法，提供如上下班高峰期最優的電梯升降搭配等各種應用。

該解決方案還可以利用算法確定故障原因，系統中包含一個智能信息循環系統，電梯數據被輸入動態預測模型中，通過與智能系統服務的無縫集成，分析出現故障的原因。

電梯是人們在樓宇中垂直走動的主要搭乘工具，智能電梯的廣泛使用給人們帶來了諸多便利。隨著社會的發展，需求電梯的建筑物越來越普及。智能電梯的廣泛使用可以大大提高建筑物的利用效率，為智能城市帶來更高的時間效益。

4 城市智能停車系統設計

對智能停車導航系統整體架構具體分析如下。

基于智能終端的停車導航系統，是在無線互聯網與用戶智能設備連接的基礎上進行系統設計，從而實現為用戶提供車位預約、場內路徑規劃導航、反向尋車、在線支付等服務。系統整體架構主要包括停車場后臺管理系統（車位檢測）、室內定位及云端管理系統、智能移動終端系統（見圖2）。

圖2 智能停車系統拓撲結構

1）停車場本地管理后臺系統 該系統中，通過無線地磁探測器對車位占用情況進行監測，并將監測信息上傳至管理中心。本地管理后臺為管理人員提供實時停車場車位狀態信息數據，同時與停車場自動道閘系統連接，控制車輛進出，并將車位感知數據信息利用網絡發送至云端服務器。

2）室內定位及云端管理系統 該系統架構主要包括云服務器與定位引擎兩大部分，二者有效結合，借助網絡實現同停車場監測系統的實時信息互通，對相關信息進行收集處理，并實施數據庫管理，對車位及相關狀態信息進行篩選、分類處理。同時，與用戶的智能移動終端設備進行連接，完成數據的實時交互（見圖3）。

圖3 室內定位與云端管理系統

3）智能終端App 車輛駛進停車場后，用戶可以打開智能移動終端藍牙接收定位標簽信息，與自身慣性傳感器數據融合處理，向云端服務器發送。同時，用戶還可以從終端獲取車位預約、查詢、導航服務。

5 結語

在智慧城市理念下，城市建筑設計人員需要加快轉變設計理念與設計思維，不斷提升自身綜合能力，以高新技術為支撐，實現城市建筑的智能化設計，充分滿足時代和社會發展需求。同時，智慧化的城市建筑設計體現在方方面面，融入最新科技與設計理念，使其朝著智能化、多功能方向發展，為智慧城市的穩步發展提供助力。