智能建筑發展現狀與前景分析

郝赫

（哈爾濱職業技術學院）

1 引言

智慧城市建設的根本是以人為本，這就要求在進行建設時要充分考慮人與自然的關系，尊重自然生態規律。智能建筑在智慧城市建設原則的引領下，通過自動化系統的功能模塊、設備模型及設備管理實體等，搭建起現代建筑智能設計系統，改變了傳統的設計方式和理念，提升了建筑的適用性、節能性。

2 智能建筑的相關概念

美國建筑學會首次提出了智能建筑的概念：“智能建筑是新時代的一種新型建筑形式，它通過最大限度地優化建筑結構、系統、服務和管理，為居民提供高效的生活環境。智能建筑在我國起步較晚，技術發展主要圍繞建筑這一平臺，在建筑環境內實現辦公自動化和通信網系統，最大限度地整合結構、系統、服務和管理，為人們提供安全、高效、方便的建筑環境。雖然起步晚，但是隨著我國建筑技術、計算機技術、控制技術的高速發展，智能建筑作為現代科技發展的結晶，整體應用技術已經基本成熟，尤其在公共建筑項目中已基本普及。

智能建筑的基本功能主要有三個部分：通訊自動化(CA)、建筑設備自動化(BA)和辦公自動化(OA)。它的系統構成包括：系統集成中心，綜合布線系統，建筑設備自動化系統，辦公自動化系統，通訊自動化系統五大部分。智能建筑物使用的設備一般置于系統集成中心，經建筑物綜合布線連接各種終端設備，后通過計算機分析處理給出相應控制策略，再經通訊終端或控制終端給出相應控制對象的反應，使建筑物達到一定的智能水平，從而形成建筑物設備自動化系統、辦公自動化系統和通信網絡自動化系統[1]。

3 智能建筑的發展現狀

3.1 智能建筑助力節能減排

在我國，由于智能建筑的理念與可持續發展的綠色環保理念相吻合，所以我國智能建筑主要體現節能環保、實用，及可持續發展等特征，與其他國家的智能建筑相比，我國更重視節能減排，更重視智能建筑的高效節能。

3.2 智能化水平參差不齊

我國大型公共建筑的智能化發展尚需解決若干問題，從基礎功能上看，智能化已進入普及階段。在國內各大中城市，新辦公大樓、商業大樓等已基本實現了智能化，即公共建筑的智能化已成為現代建筑的標準配置。但智能建筑在國內的使用狀況也不盡如人意，系統穩定性差，功能實現率低，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，智能集成設計在智能建筑行業中逐漸興起。簡言之，智能建筑一體化，就是把復雜的智能控制系統集成到一起，達到標準統一，施工方法統一。這樣可以大大提高系統的穩定性、可靠性[2]。

3.3 智能化人才短缺

雖然建筑設計院人員、專業配套全面，但是主要集中在建筑，結構，水，電，暖五大核心傳統專業，能夠從事建筑智能化系統工程設計的人才較為缺乏。智能建筑系統的設計人員主要集中在智能系統集成廠商，他們對智能系統的各個子系統的技術都比較了解，對設備和產品也比較熟悉。但目前存在的問題是這部分人畢業后大多沒有經過專業設計培訓，對建筑設計缺乏了解，施工圖設計質量較差。而建筑設計中的建筑、結構、水、電、暖氣等專業都是由設計院設計的，系統集成商只做智能化設計，與設計院協同設計能力較差。

4 智能建筑的發展前景

4.1 融入智慧城市建設體系，構建智慧建筑

建筑業今后的發展方向是智能建筑向智慧城市的升級融合。伴隨著新生代信息技術的迅猛發展，以及國家新四化的演進，尤其是以新型城市化為目標的指引下，要克服城市化帶來的種種“城市病”，智慧城市建設勢在必行。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的深入，必須將其融入智慧城市建設中去，這是未來智能建筑發展的大趨勢。對智能建筑的融入，應從智能建筑體系結構的確定，設計理念的更新，標準和規范的完善，B/S接入模式的建立，集成融合平臺的建立，云計算服務平臺的建立，嵌入式控制系統的構建等方面來考慮[3]。

近年來，隨著科學技術的飛速發展，工業化水平和數字化程度的提高，智能建筑已不能滿足人們日益升級的需求，以物聯網、云計算、大數據等為代表的互聯網技術，正推動建筑由智能化向智慧化升級，“智慧建筑”是順應建筑理念和實踐必然方向。當前對智慧建筑的研究尚處于初級階段，尚無明確統一的概念和定義，智慧建筑并非對建筑進行簡單的修飾，是建筑技術在新時代信息技術變革下，建筑業引入新技術，滿足新需求的必經之路。

4.2 智慧建筑關鍵技術

隨著計算機、自控、通信、互聯網等技術的發展，尤其是近幾年勢頭正猛的IT新技術如：物聯網、云計算、大數據、BIM、AI等，進一步推動了智能建筑向智慧建筑的轉型升級，為智慧建筑的實現與發展提供了有力的技術支撐。

4.2.1 物聯網技術

物聯網技術實現了物與物之間的智能關聯，它以互聯網為基礎，將射頻識別裝置、紅外傳感器、GPS系統、激光掃描器等傳感設備與互聯網結合，使所有能被獨立定位的物體連接成為一個網絡。物聯網的本質是將IT基礎設施與物理基礎設施結合，實現物物聯接，旨在實時、動態、智慧地管理和控制，這一特點與智慧建筑的內在需求相吻合。要想對建筑進行有效的管理，實現建筑的自我“智慧”管控，就需要獲取建筑生態的相關信息，而物聯網技術是實現建筑生態整體感知、可靠傳輸和智能決策的重要技術基礎。

4.2.2 云計算技術

云計算是一種基于互聯網的全新計算技術，通過它，計算機可以根據需要靈活獲取算力和軟硬件資源“。云”是由大量計算機和移動終端所構成，它可以提供超強的計算能力和存儲空間。隨著智慧建筑的發展，未來的建筑中將會布滿各種各樣的傳感器、數據采集設備，這些設備會不間斷采集龐大的數據，如要從這海量的數據中心篩選出有用的信息，普通的計算方式遠遠無法滿足要求。這就需要通過云計算超強的計算能力，加速數據處理，提高應用服務的層次和質量，才能滿足用戶的各種需求[4]。

4.2.3 大數據技術

大數據技術描述了新一代的技術和架構體系，通過高速的采集、發現和分析，從海量數據中挖掘出有效數據。大數據的特征是數據量大，數據類型復雜多樣，生成速度快，智慧建筑以物聯網技術為基礎，實時感知建筑物發出的各種信號，這些數據是復雜多變的，需要進行存儲、處理、查詢和分析，而智慧建筑要想成為經驗豐富的“智者”，大數據技術為其持續發展提供了必要的技術保障。

4.2.4 BIM技術

BIM技術是智慧城市、智慧建筑的基石。在施工階段，透過BIM技術，有利于建構精準的溝通機制、保證高效率的建筑團隊協同作業，比如，可使用BIM促成機電設備與建筑結構的精密整合。另外，智慧建筑除了需要精確系統的施工，更需要可靠的系統維運，從業者最怕的就是眾多信息在維運過程中出現缺失，而BIM最大的特點，便在于讓數據隨時鏈接到可視化模型，確保信息永不缺失。

4.2.5 人工智能技術

人工智能是計算機科學、控制論、信息論、神經生理學、心理學、語言學等多學科相互滲透而發展起來的一門綜合學科，主要研究利用計算機應用系統對人類智能活動進行模擬和擴展。智慧建筑是一種被智能控制的生態系統，它是一種融合了計算機技術、自動化技術和網絡技術的綜合建筑。智慧建筑的關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”，能夠控制和自動調節建筑中的各種感知設備，能夠在建筑遇到突發情況時，具有分析和判斷的智慧決策能力[5]。

5 結語

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