關于智慧城市理念在城市建筑設計中的應用研究

惲 韻

同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司 上海 200092

1 前言

當前，城市建設國家中心城市戰略已經上升到一個重要的高度，城市公布了城市航空港經濟區綜合實驗規劃，國家住建部也愈加重視智慧城市建設。這些外部的政策和國家層面的規劃為城市智慧城市的建設帶來機遇同時，也帶來了挑戰。目前，建設智慧城市至關重要，有必要積極采取新型的有效對策，促進城市新型智慧城市的建設[1]。

2 智慧城市理念概述

2.1 智慧城市理念的概念

智慧城市是指依托物聯網手段、云計算技術、大數據、地理空間數據集成等先進信息技術，以新的宗旨、新的方法，實現城市規劃、基礎設施、管理的智能化。新型智慧城市被看成是消除城鎮人口增長的有效方法，也是解決生態污染問題的科學手段。智慧社區是建設智慧城市的重要一環，也是智慧城市實踐的典范，被許多地區所肯定。

2.2 智慧城市理念在城市建筑設計中應用的意義

智慧城市能夠實現城市發展的智能化，形成了一些創新形式和對策，推動文明發展所需要的和諧、互助和智慧。實現新型城鎮化，需要全方位支持智慧城市的主要特征：低碳、環境、節能、安全、環保。智慧城市逐步完善城鎮化發展基礎建設，城鎮化發展基礎建設應以建設新型智慧城市為主要內容。中國城市發展的趨勢是新型城鎮化，其任務之一便是提高城市智慧化水平。因此，要想實現新型城鎮化，必須借助大數據手段和網絡平臺，高效獲得和分析有關資料，為城市建設決策的科學制定提供參考，這也是構筑智慧城市的必要技術和重要內容。城鎮化的總體任務和智慧城市的基礎建設是相同的，二者均是為了提供更便捷、更人性化、更快捷的生活。而智慧城市是我國新型城鎮化實現的有效驅動力[2]。由于智慧城市的建設在我國尚處于摸索時期，要想構建新型智慧城市建設，需要借助信息技術，為智慧城市的快速建設帶來更多的可能性，但這個過程也存在風險和挑戰，要持續調整城市建設理念，采用新型建設模式，讓大數據手段和新型智慧城市為城市規劃建設項目的開展提供支持。

3 智慧城市建筑設計要點

3.1 安全性

傳統城市和新時期的建筑工程有一個共同的特點，注重安全性，保障建設工程的安全性是建筑行業發展中的一項重要工作，也是首要工作的，而要想保證建筑工程的安全性，在設計時，除了要關注人為因素影響以外，還應對成本等其它各方面因素予以考慮。在信息化化和科技化手段的幫助下，我國目前的城市建筑工作實現了巨大的發展，城市建筑水平得到了顯著突破，建筑師及時作出改變，在設計理念也做出了積極改革，但是在智慧建筑設計中，也存在著不少安全隱患，主要是建設過程中產生的污染和毒害物質等，這些都會給人們的健康帶來明顯影響。通過將智能城市理念融入到城市建設工作，不僅可以為城市建筑設計給予支持，而且還能實現建筑設計的可靠性和安全性。

3.2 環保性

現代社會的快速發展，給各行各業的革新提供了推動作用，全方面提升了廣大人民群眾的生活質量。近年來，城市建筑工作持續推進，各種建筑不斷涌現，改善了人們的生活體驗，也使人們對于建筑的各方面標準日益提升，尤其是近些年來綠色發展理念和節能降耗理念的普及，對建筑行業提出了新的要求，綠色建筑理念被引入到建筑設計行業，后期的建筑行業必然會朝著環保化、綠色可持續的方向發展，建筑設計勢必會向環保類型推進，要求相關人員注重建筑設計的節能和環保性。據相關資料顯示，當前，城市建筑項目所使用的能源較多，高于能源消耗總量的40%，而且在建筑設計中，照明系統和空調系統都會消耗大量的能源。隨著智慧城市理念的持續普及，各地居民開始注重在建筑設計中融入環保理念，強調城市建筑設計的節降耗、減排，推動城市綠色可持續發展，彰顯了智慧城市建設的主要目標。為了有效促進智慧城市理念的普及，一定要重視城市建筑設計的革新和優化工作[3]。切實遵循人性化的設計理念，綜合分析我國建筑行業的實際情況，在城市建筑建設過程中，還要大力構建先進的自動化空調系統，同時，大規模普及智能化技術，提高建筑環保減排的效果。在對建筑內部進行規劃和設計時，也要注重現代化手段的應用，大規模引入智能化檢測裝置，實現智能管理體系的建設，仔細分析住戶的具體要求，保證智能化調節。

3.3 多樣性

在當前科技水平持續提高的背景下，由于外部條件的影響，人們開始轉變生活方式，我國現代建筑設計要根據經濟環境的變化作出調整，滿足用戶的實際建筑需求，確保新時代建筑價值得到有效彰顯。然而就城市建筑的設計方面而言，不同地區城市的建筑設計還未能發生較大改變，依然出現同質化的問題。所以，通過分析多年來的建筑設計經驗，在建筑設計中滲透智慧城市理念，凸顯現代信息化手段的作用，多角度優化建筑的智慧化水平，為用戶提供多樣化的需求，提高用戶的居住滿意度。例如，業主可在住宅中安裝智能控制設備，如果客人到來時住戶不在家，此時用戶可以借助客人按門鈴了解具體情況，知曉來訪者的信息，而且也能夠安裝攝像頭，隨時隨地獲取門外信息，還能實現遠程對話，滿足住戶的多元化需求，提高城市建筑的智慧化管理水平。

3.4 情感性

在智慧城市理念下，當前的城市建筑設計也日益追求情感性，同時強調建筑表現出的感染力。在設計結束后，還要賦予建筑特定的情感，凸顯出城市建筑設計的文化素養，使建筑形象更加具有獨特性。當前的城市建設人員在實際建筑設計工作中存在不少問題，尤其是存在素材缺失的問題，不利于設計師革新建筑設計思路，也導致不少設計師在建筑設計環節高度模仿他人的設計思路，使得部分建筑設計與實際建設需要不符合，缺乏可行性，同時也難以滿足用戶的個性化居住需求，甚至會導致不良的居住體驗。智慧城市理念的建設設計需要設計師具備扎實的建筑技能，同時還要具有濃厚的人文素養，設計思維符合新時代發展的需要，能夠設計出高水平的建筑方案，保證用戶的具體居住需求得到滿足[4]。

4 智慧城市理念在城市建筑設計中應用的現存問題

4.1 數字化城市管理的問題

為了提高城市管理的智慧化水平，大數據背景下的城市建設日益注重對規模龐大、來源廣、類型多樣的數據進行獲取、儲存、研究和輸出，進一步探求新知識，發揮數據的潛在價值，為社會創造更多財富。但這一工作中也產生個人信息的公開、重要數據丟失等各種信息安全問題。數據信息的共享，可實現閑置資源的有效利用，提高經濟效益，即便其中的監管規則與技術都已相對成熟，但部門之間的互動和數據共享有待加強，最終導致不少新問題，其中數據安全和隱私保密問題格外突出。

4.2 專業建筑設計人才相對欠缺

隨著信息化時代的到來，在智慧城市建設過程中，人力資源在數據的獲取、利用、存儲和傳播過程中有著不可替代的作用。全國人口普查數據表明，在各省份的人才中，其它城市在人力資源上落后于江浙地區，人才總量較少，缺乏高素質的建筑人才，特別是智慧城市管理的全面人才。

4.3 城市建設面臨交通網絡阻礙

當前各城市的交通系統不利于智慧城市建設，許多城市面臨的交通擁堵問題較為嚴重，以鄭州市為例，因為前期城市規劃工作的不合理，其火車站建在二七廣場的南側，許多超市、寫字樓和行政機關位于繁華區的金水路上，不少高等院校也建在老城區。在如今的智慧城市建設過程中，人口大量聚集在繁華區域，使得城市在上下班時段內較容易出現交通不暢的問題。

5 智慧城市理念下的城市建設設計策略

5.1 客觀認識智慧城市理念

在智慧城市的建設中，需要建筑行業人員對各種信息化手段進行充分利用，如大數據手段、物聯網等高端技術，實現城市生活、生產中的各種需求的智慧感知、協調、處理，為政府機關營造智能化的城市運營管理環境，為各種企業創設信息化的商業環境，也為居民提供舒適、便捷的工作和生活環境，促進城市發展為和諧運行的、智慧的生態系統。智慧城市是城市提升、經濟轉型的驅動力，可促進城市生活、生產方式的優化與調整。所以，未來的建筑設計應秉承智慧城市理念，客觀看待智慧城市理念，科學融入智慧城市理念，保證城市建筑設計為智慧城市的建設賦能。

首先，智慧城市理念強調人性化，倡導“以人為本”。構建“人性化”的建筑，為住戶創造更加舒適的居住空間，是智慧城市理念的宗旨之一。所以，智慧城市理念的一個突出特征就是以人為本。在智慧城市理念融入城市建筑設計的過程中，應全面分析住戶的實際訴求，在保證建設質量、實現建設智能化的基礎上，首選健康、綠色、環保的材料，消除選材不合理對住戶帶來的不利影響，為住戶打造優質、舒適、健康的居住空間。

其次，智慧城市注重整體性。在智慧城市理念下，為消除城市建筑設計中存在的各種問題，提高城市建筑設計的科學性、先進性、可行性，需要設計人員具備整體意識，能夠從全局出發，在全面分析城市建筑功能規劃、區域規劃的前提下，進行建筑設計工作，使建筑設計具備高度的整體性，也保證建筑結構相對緊湊。

5.2 提高城市建筑設計水平

當前社會各行各業迅速發展，各種科技不斷創新。在新時代背景下，隨著經濟條件的改善，各地居民的生活水平得到明顯提升，也更加強調生活品質，對城市建設設計的標準日益提高。所以，在當前的城市建筑設計中，設計人員要積極融入智慧城市理念，普及先進的技術手段，促使建筑設計水平的提高。

首先，合理應用物聯網手段。要想建設智慧城市，物聯網手段必不可少，其有著其它科學手段難以替代的作用，建筑設計人員要對物聯網技術在建筑設計中的高效利用予以研究，探尋物聯網與智能建筑高效結合的策略。比如，在建筑設計中，物聯網可用于構建光照溫度感應系統，使用戶可以結合具體需求，靈活地對窗簾、空調作出調整；也可以通過物聯網實現智能家居，與用戶的移動終端相互連接，這樣用戶能夠借助移動終端及時了解家中情況。當客人到訪，按門鈴之時，系統能夠及時地將信息傳送到用戶的移動終端，用戶能根據攝像頭了解來訪者的情況，并借助語音通話功能與來者展開互動。

其次，應用自動化與互聯網技術。若想實現智慧城市的建設，自動化和互聯網技術必不可少，可在城市建筑設計種發揮著明顯作用。城市建設設計人員應科學利用智能化技術，使建筑物的功能更加全面，也實現家居智能化。如，在住宅中安裝智能溫控設備、應用聲控燈等，除了滿足用戶的基本功能需求之外，還更加節能、環保。還可以安裝智能報警裝置，其融合了臉部識別技術，能夠準確識別業主，避免不法分子的進入，而且也可以全面監測不法分子的體貌特征，如果識別陌生特征，報警系統便瞬時報警，使保安快速掌握動向，并選擇針對性措施解決問題，使用戶的財產安全得到保障。同時，也應普及互聯網手段，實現互聯網與智能技術有機融合，構筑智能化互聯網系統，使城市建筑設計具有更加豐富的內涵，也優化和革新城市建筑設計模式。應用智能化互聯網需設計人員細致分析建筑設計的具體需要，實現設計理念、內容、元素的有效整合，提高城市建設水平[5]。

最后，普及綠色節能技術。當前，節能環保理念日益普及，在城市建筑設計中，設計人員也要注重節能、綠色，借助綠色節能手段開展建筑設計，如太陽能發電技術，減少各種資源、能源的消耗，避免對生態系統的破壞，使城市建筑設計更加節能，推動城市可持續發展。

5.3 完善智慧城市專業建筑設計人才培養保障

大力引進人才，城市需進一步實施一系列“智匯城市”人才補貼政策，不僅給高知識人才頒發生活補貼，同時在購房方面推行大力度的購房補貼政策，同時推進全市青年人才公寓建設，為青年人解決最為困擾的住房問題。然而，只進行人才引進并不是長久之計，加大力度轉型現有教育體制，培養更多優秀的智慧型人才是根本性措施。

近年來，城市內的工業企業開始不斷崛起，同時，也出現了一批杰出的企業家。但是我們應當看到，目前，城市最優秀的企業家還相對缺乏，各項經濟人物的評選，城市并沒有入圍。只有重視對人才的培養，才能夠實現城市的轉型和經濟的發展，因此應當更好地用好現在的人才，同時制定有力的政策，吸引外部的人才流入，最終培養出一支結構合理、規模客觀的新型人才隊伍，以人才的創新能力，來提升城市的自主創新能力，最終實現智慧城市的建設。

5.4 完善城市建筑設計中的交通邏輯架構

在城市建筑設計中，交通建設是一項緊要的工作。城市智慧交通覆蓋網絡通信、信息發布、全面感知、數據分析。智慧交通系統可借助監控、地感線圈、行車記錄儀等手段，采集城市交通各種交通信息；另外一方面，智慧交通系統借助地理信息數據庫和電子地圖為支撐的智能平臺實現對各類交管信息的整合，建立交通模型，了解城市路況、禁行路段，根據出行者的個人數據，給予其科學的出行路線。除此以外，管理部門也可以交通系統的信息作為決策參考，保證道路順暢通行。

6 結論

總而言之，智慧城市理念下的城市建筑設計更加強調以人為本，也要求建筑設計人員在規劃設計時，具有高度的整體性，能夠依托信息技術開展設計工作，提高城市建筑設計的現代化水平，智慧城市理念的應用可使城市建筑設計更加合理科學，也具有人文性，提高資源利用率，可實現城市建筑設計質量的提升，滿足用戶的人性化居住需求。智慧城市理念下的建筑設計，需要相關人員客觀認識智慧城市理念，提高設計人員的智慧城市理念的應用意識，實現智慧城市理念在城市建設環保設計、安全設計、多功能設計等多個方面的深入應用，凸顯智慧城市理念的作用，建設智慧型城市建筑，為人們提供優質的居住空間。