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当建筑有了智慧 未来之城是否不再遥远了?

导读: 智慧建筑是伴随着传感技术,大数据,人工智能,物联网等新兴领域的开拓而发展起来的,深受资本市场青睐。

建筑是城市的基石,技术的进步促进了建筑的智能化,20世纪80年代以来,人们在传统建筑的基础上安装配备工业机械设备和辅助办公生活系统,实现半自动化和部分全自动化,我们将之定义为“智能建筑”。科技的脚步从未停息,随着大数据,云计算,物联网等一系列信息技术的迅猛发展,“智能建筑“正在向”智慧建筑“的方向转变,未来的建筑将越来越来关注以人为核心的功能设计,智慧建筑的一个重要特征就是运用万物互联互通的理念,为我们构建一个人类宜居,智能环保的生活工作环境。

智慧建筑:智能建筑的系统深化

对智慧建筑的定义并不唯一,作为技术高速发展所诞生的新概念,智慧建筑从最初的仅仅特指全自动化技术方面的建筑形式发展到涵盖多种技术,兼顾节能环保,更具人性化设计的新型建筑理念与模式。中国官方目前并没有对智慧建筑的权威定义,而是在智能建筑的基础上增加一些新的功能和说明,以中国2015《智能建筑设计标准》为例,标准将其定义为:“以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。”新的设计标准强调了建筑的综合智慧能力。

结合目前与智慧建筑最为紧密的物联网技术,笔者将“智慧建筑“定义为一个包含物理系统,感知层,服务层,应用层,用户,反馈五个环节的综合智能连接系统,物理系统是建筑本身,感知层指建筑里的传感感知设备,服务层包含网络,数据服务和设备控制三个方面,应用层包括智能用电照明,智能消防监测,智能白蚁监测(古建筑)等智慧建筑的物联设备应用具体,用户是智慧建筑的最终参与者和决策者,他的反馈则会影响整个智慧建筑相关的企业和相关经济。

应用广泛:物联基础上的精准控制

智慧建筑应用范围广泛,目前以物联网技术为基础的智慧建筑多用于用电照明,电梯运营,消防监控,古建筑的白蚁监测,楼宇控制等方面。

用电照明

以用电照明系统为例,智慧建筑设计具有人员感应功能,一旦有人走进房间,感应装置会将相关参数上传至控制系统,在充分利用太阳光的同时根据需要自动调节室内照明亮度,由此节约照明用电。该系统还可以实时监控电力的使用情况,远程控制电视机,空调,洗衣机等家用设备的开启与关闭。

电梯运营

智慧建筑配备的新一代智慧电梯,具有精准感知电梯楼层、位置状态、是否有乘客等信息的功能,实现电梯运行状态实时监测、远程控制、自动报送电梯故障及困人信息、自动启动应急救援信号,通过物联网设备实时采集、储存和传输电梯运行相关数据,实现电梯出现险情时人员快速接警、快速救援。

消防监控

智能消防监控是每一个智慧建筑必不可少的装备要求,作为城市建设重要的一环,基于物联网技术的“城市火灾监控系统”,将可以实现对单位火灾报警、建筑消防设施运行状态等报警信息进行远程检测,实时报警,上传数据至云平台,消防中心接受信号后及时出警,减少火灾事故危害程度,便捷预警抢救。

古建筑白蚁监测

白蚁问题是古建筑损害中常见问题,新的古建筑保护方式是在古建筑中采用新的IPM技术,即用在建筑物周围埋入监测装置,通过监测—投放饵剂—消灭—再监测的过程消灭白蚁,达到古建筑监测防控目的,保护传统历史古建筑。这样的新型监测方式,是非接触式的无损检测,不需对监测对象进行钻孔、开凿、刺穿,所以不会对建筑造成任何伤害。

楼宇控制

楼宇控制功能,是整个智慧建筑设计的核心功能和中心环节,智慧建筑在建筑中利用分布在现场的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务,而中央控制室的中央管理计算机具显示、打印输出、软件管理和数字通信功能,改进了传统仪表人与机器联系不够、难于管理的缺点,保证了设备的最佳运行。楼宇控制系统负责建筑物内设备与建筑环境的全面监控与管理,对整个建筑的所有公用机电设备,实现精准控制,包括整个建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统等等,进行集中监测和遥控来提高管理水平,降低设备故障率和维修反馈时间,实现全自动化运行,减少楼宇维护及营运成本。

未来的智慧建筑将越来越智能和人性化,通过大数据分析,云计算,人工智能,物联网等前沿技术,智慧建筑将搭建一个新的兼具智能感知调控,分析判断控制的建筑形式。当一个人走进一栋建筑,便会感受到设备智能化以后带来的体感上的舒适愉悦。

发展前瞻:市场巨大,但问题较多

智慧建筑是伴随着传感技术,大数据,人工智能,物联网等新兴领域的开拓而发展起来的,深受资本市场青睐。从各个相关技术的数据统计来看,智慧建筑具有较好的市场开阔前景和技术设备进步空间,然而从中国现在的智慧建筑发展来看,也存在以下困境:

1.系统整合能力欠缺

智慧建筑的各个智能系统之间缺乏统一整合,通讯,楼宇,办公,消防,安保各个智能系统之间缺乏互联互通。

2.管理人员队伍不匹配

面对智慧建筑的逐渐智能化设备,对物业管理人员的要求较高,而现实中较难实现,需要较高的人力资源成本和运营管理成本

3.缺少统一高效的行业云平台

目前绝大多数的智慧建筑仍然停留于硬件,软件分开单独收费阶段,缺少信息化建设的同一行业云平台,运行效率低下

4.方案的建设成本高

以一栋私人定制的智慧建筑为例,出于个性化需要,基于建筑的特殊性,智慧建筑方案缺少可复制性,必须针对客户需要定制化开发定制,前期设计后期维护成本都较高

虽然智慧建筑还面临许多困境,但我们相信从智能建筑到智慧建筑是未来建筑的发展趋势,建筑将越来越注重个体人性需求,想象一下,当你走进一栋大楼,灯光,温湿度都随着你的体感喜好而调节,整个楼道各个设备都是全自动化,智能化运转,火灾自动预警,电力远程监控,身处智慧建筑的我和你将会深切地感受到科技带给整个人类社会翻天覆地的变化,也许不久的将来,我们儿时传说里的神仙庙宇也不再是黄粱一梦。

小结:从最开始的泥瓦房到后来的红砖房,然后就是现在的钢筋混泥土房,建筑的发展已经可以说是飞速了!现在你可以看到短短几个月一栋栋高楼大厦拔地而起,科技的力量成就了许多的不可能,电影中的未来之城不在是遥不可及的梦了!


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