基于物聯網的高層住宅建筑智能化建設分析

陳欽炫

（廣東省建東工程監理有限公司，廣東廣州 510500）

0.引言

隨著科學技術的不斷發展進步和我國居民對住宅建筑使用需求的復雜化，在許多城市范圍內，住宅建筑不斷朝著高層、超高層方向發展。高層建筑綜合商業、住宅、辦公等建筑功能于一體，綜合功能強，意味著對智能化有更高的需求。

1.物聯網提出與物聯網技術

物聯網技術的原理其實就是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID、無線數據通信等技術，構造一個覆蓋世界上萬建筑的“Internet of Things”。在這個網絡中，建筑（物品）能夠彼此進行“交流”，而無需人為干預。其實質是利用射頻自動識別（RFID）技術，通過計算機互聯網實現物品（商品）的自動識別和信息的互聯與共享。從根本來說，物聯網技術源于信息技術。隨著國際局勢的發展，當前，物聯網技術已成世界各國的新興戰略性產業，其重要性不言而喻[1]。圖1為物聯網體系結構圖，從圖中可以看出，物聯網可分為感知層、網絡層、處理層與應用層。

圖1 物聯網體系結構圖

2.物聯網技術在高層建筑中的應用

物聯網的技術時刻影響著建筑智能化的發展，其能夠實現建筑各獨立子系統之間的融合，在不遠的將來，高層住宅建筑在物聯網技術的幫助下變成智慧建筑，方便人們對建筑進行智能化管理，有效地對住宅建筑內的各類設備設施進行監控。與此同時，通過物聯網技術，對所有物聯網設備的運行進行狀態分析，進而對設備的運行狀態進行優化調整，能夠起到節能減排的作用。下面例舉物聯網技術在高層建筑中的三類應用，包括住宅大樓監控管理與安防，智能車間、智能家居與節能減排[2]。

2.1 監控管理與安防

物聯網體系結構中的感知層主要負責數據采集，并利用各種傳感器技術進行信息處理。而通過在住宅建筑的重要位置處布置各類傳感器，來實現對住宅樓出入口、房門、電力及消防等的監控[3]，以消防為例，通過在高層住宅建筑物中設置的溫度傳感器，當發生火災事故時，監控系統能夠及時將實時溫度信息傳送到監控系統終端，使救援人員迅速找到起火點的具體位置，為及時撲救火災提供技術保障。而有些火災需要救援人員進入建筑物內部進行撲救時，利用火場內部布置的傳感器對火場溫度、煙氣濃度等環境參數進行監控，能夠保障救援人員的人身安全，從而對全局進行把握。

2.2 智能車間

物聯網技術的發展使智能車間成為現實。通過網絡及軟件管理系統，智能車間將包括生產設備、檢測設備、機器人等在內的數控自動化設備進行互聯互通，使生產狀況、生產工藝、設備、原材料等信息達到感知狀態。智能車間能夠減小人為因素的影響，利用傳感技術使生產流程更具可控性，有效地將傳感器采集的數據用于生產過程中，增強系統的智能判定能力，從而實現智能生產，達到減少人工成本、降低車間運營成本、提高生產效率、提高產品質量的目的。

2.3 智能家居與節能減排

隨著科學技術的發展，人們的生活水平有了顯著提高，在以往，無論是洗衣做飯、房屋清掃、電器啟閉等日常家居生活都需要靠人親力親為，而在物聯網技術的支撐下，智能家居得到了快速應用，如此翻天覆地的變化不僅讓人們解放了雙手，更重要的是電力分配更加合理，能夠有效地節約資源。圖2為智能家居系統示意圖，從圖中能夠看出，無論是燈具、電飯煲、電視、空調等家用電器還是電水氣表，均能夠設置連接到智能終端，通過遙控器來實現一鍵操作或者遠程操控，為居住者提供便捷的生活環境。與此同時，智能家居的應用能夠在很大程度上實現節能減排的目的。通過采用智能化樓宇控制系統對電力、照明、空調等設備進行最優化的管理，從而實現設備的節能運行。據相關研究表明，與傳統住宅建筑用電相比，智能化建筑家居系統的能源節省量可達30%左右[4]。

圖2 智能家居系統示意圖

3.未來發展趨勢

3.1 擴大智能化建筑范圍

隨著時代的發展進步，更多人開始熱衷于選擇居住智慧型建筑，尤其對于年輕一代來說，但人們的智能化建筑需要范圍受到一定的局限，除了家庭居住場所外，日常辦公區域、商業場所、學校等更應納入智能化建筑的范圍[5]，與此同時，相關工作人員應注重不同居民用戶的個性化需求，從而促進建筑工作新發展。

3.2 智能與綠色有機結合

基于物聯網的智能化高層建筑的發展應與綠色發展進行有機結合，節能減排是綠色環保的要求之一，智能化建筑的發展主要強調建筑的智能化，更多是跟電氣設備設施相關，而未來的發展是將智能與綠色有機結合，向物聯網的智能化高層建筑的發展應與綠色發展的總體要求看齊，智能化建筑的大量投入能夠在很大程度上實現節能減排，而節能減排恰恰是綠色發展的象征之一，特別是在當前這個資源有限、環境惡化的時代背景下，智能化綠色建筑已成未來的一大發展趨勢。

3.3 智能建筑外延

智能建筑未來的發展趨勢除了朝智能化建筑范圍擴大與綠色方向發展外，在一定程度上會促進智能建筑的外延，勢必會推動人類工程學、材料科學、社會工程學等系統行業的發展，尤其是在建筑材料研發、生產及制造上，通過材料創新來建設新一代的智慧建筑。

4.結語

物聯網技術決定了高層住宅建筑的智能化發展程度，而高層住宅建筑的智能化水平又直接影響到居民用戶的生活品質。本文在對物聯網技術進行介紹的基礎上，例舉了物聯網技術在高層住宅建筑中三類應用，并通過對未來發展趨勢進行分析，為未來的高層住宅建筑設計和建設提供一定的參考和借鑒，有效地提升人們對高層住宅建筑的使用需求。