智能建筑締造可感知的空間

本刊記者|高弋坤

人類誕生以來，一直在不遺余力地改善自身的居住條件。在人類文明進(jìn)入信息時代的今天，“房子”已經(jīng)不限于居住，它已經(jīng)成為生活、工作、學(xué)習(xí)、娛樂的場所。據(jù)統(tǒng)計，人的一生約有近2/3的時間是生活在各類建筑中的。建筑給人們提供了休息、工作和從事各種活動的環(huán)境，所以建筑性能的好壞會大大地影響居住者的生活質(zhì)量。

而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一個好的建筑除了要能夠提供良好的遮蔽，保護(hù)居住者不受外界的干擾外，還必須能適時的交換室內(nèi)與室外的氣體和信息。為了能提供更好的生活質(zhì)量，并適時反應(yīng)居住者的需求，智能建筑的概念便應(yīng)用而生了。

智能建筑是社會信息化的產(chǎn)物，大量高新技術(shù)競相在此應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)通信、智能小區(qū)、智能安保、綜合布線、環(huán)境控制這些已不陌生。在未來的信息高速公路上，諸如增強(qiáng)現(xiàn)實這些最前沿的技術(shù)也會得到應(yīng)用，從而向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。

在現(xiàn)代化城市中，人們建設(shè)了越來越多的智能建筑，以及具備了智能建筑特點的現(xiàn)代化居住小區(qū)。如何將這些獨立的建筑群有機(jī)聯(lián)系起來，更大地發(fā)揮它們的功能和作用，進(jìn)而將整個城市推向現(xiàn)代化、信息化和智能化，已成為智能建筑未來發(fā)展的方向。

場景1

智能小區(qū)

你是否經(jīng)常為獨自留在家中的老人和小孩的安全感到擔(dān)憂？是否為小區(qū)內(nèi)的盜竊現(xiàn)象感到無計可施？有了智能小區(qū)的幫助，這些問題統(tǒng)統(tǒng)能夠解決。

在社會信息化進(jìn)程日益發(fā)展的今天，人們對住宅的關(guān)注已不僅僅局限于居室面積、周邊自然環(huán)境、交通等方面，而是把更多的興趣和注意力放在與外界溝通、信息服務(wù)、安全防范、物業(yè)管理等方面。

在智能化的小區(qū)里，通常會設(shè)立計算機(jī)自動化管理中心，物業(yè)管理可通過計算機(jī)遠(yuǎn)程控制來實現(xiàn)；水、電、氣、熱等自動計量、收費(fèi)，居民足不出戶就可以完成原本瑣碎又耗時的事情；住宅小區(qū)實行安全防范自動化監(jiān)控管理，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、有害氣體泄漏等意外時會實行自動報警；住宅設(shè)置緊急呼叫系統(tǒng)，當(dāng)有人求救時，可通過電話線發(fā)送求救信號至信息管理中心，家中只留有老人和兒童時也大可放心。而智能小區(qū)的這些應(yīng)用，很多都是通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)實現(xiàn)的。

通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，可將小區(qū)的保安中心與管理中心合建為智能中心（含消防控制中心）。智能中心內(nèi)設(shè)置了各類系統(tǒng)主機(jī)及控制設(shè)備，通過計算機(jī)內(nèi)的多媒體中文系統(tǒng)、報警軟件、數(shù)據(jù)庫軟件操作及測試軟件，即可對小區(qū)內(nèi)的控制器、傳感器進(jìn)行統(tǒng)一注冊、統(tǒng)一管理。

此外，真正意義上的智能小區(qū)中的單個住宅，還應(yīng)該安裝智能家居，這樣智能小區(qū)的功能才得以有效運(yùn)用，對大型社區(qū)來說，智能小區(qū)是智能家居運(yùn)行的基礎(chǔ)平臺。

>>智能小區(qū)將成為人們的理想居所。

場景2

布線管理

當(dāng)你正在網(wǎng)上傳送一份重要文件時突然出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，文件丟失了，頓時令人感到束手無策。諸如此類的事情總是給我們的工作帶來極大困擾，如果能夠隨時了解網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并對網(wǎng)絡(luò)故障及時進(jìn)行修復(fù)，這樣的意外就不會發(fā)生了。

隨著結(jié)構(gòu)化布線工程的普及和布線靈活性的不斷提高，用戶變更網(wǎng)絡(luò)連接或跳接的頻率也在提高，而布線系統(tǒng)是影響網(wǎng)絡(luò)故障的重要原因。椐調(diào)查，60%～70%的網(wǎng)絡(luò)故障是由于跳線的不明確，進(jìn)而導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。那么，如何能通過有效的辦法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)布線的實時管理，使網(wǎng)管人員有一個清晰的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作界面呢？這就需要有綜合布線管理。

結(jié)構(gòu)化布線智能管理系統(tǒng)，能夠自動檢查和監(jiān)視通信機(jī)房、設(shè)備間內(nèi)跳線面板和交叉連接的變化。智能建筑設(shè)計時，在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜里設(shè)有電子配線架及其硬件設(shè)備掃描儀，用來掃描網(wǎng)絡(luò)配線架端口狀態(tài)設(shè)備。安裝在機(jī)柜中的管理系統(tǒng)可以同時管理多個端口，配線架上所有端口的移動、增加、改變在機(jī)房主機(jī)上一目了然。網(wǎng)絡(luò)管理人員只需按動一個按鈕就可以得到狀態(tài)跟蹤報告記錄，并能輔助技術(shù)人員進(jìn)行跳線管理。

今天，智能建筑的寫字樓、大廈、大學(xué)校園、政府部門甚至住宅小區(qū)中的絕大多數(shù)語音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，都是在結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)上實現(xiàn)的。綜合布線系統(tǒng)猶如智能建筑內(nèi)的一條高速公路，而各類系統(tǒng)猶如高速公路上跑的車。我們可在土建階段將連接自動化系統(tǒng)的線纜綜合布線于建筑物內(nèi)，當(dāng)樓內(nèi)需要安裝或增設(shè)系統(tǒng)時，就完全可以根據(jù)當(dāng)時的需要進(jìn)行了。只要有了“高速公路”，想跑什么“車”，那就變得非常簡單了。

場景3

環(huán)境控制

夏日的酷暑、冬日的嚴(yán)寒常常令人無法忍受，若長期使用空調(diào)又會使室內(nèi)的空氣質(zhì)量下降。如何才能既享受夏日的清涼與冬日的溫暖，又保持良好的室內(nèi)空氣呢？有了智能建筑，這一切都將成為現(xiàn)實，智能建筑可為樓內(nèi)人群提供非常穩(wěn)定的舒適環(huán)境。

樓宇管理自動化系統(tǒng)（BAS）是將建筑物內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、給排水、消防、運(yùn)輸、保安、車庫管理設(shè)備或系統(tǒng)，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。通過對建筑內(nèi)的各種設(shè)備實施綜合自動化監(jiān)控與管理，可為業(yè)主提供安全、舒適、便捷高效的工作與生活環(huán)境。當(dāng)整個系統(tǒng)和其中的各種設(shè)備處在最佳的工作狀態(tài)時，即保證了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的現(xiàn)代化、信息化、智能化。

無論樓外的氣候是多么的寒冷或是炎熱，智能建筑都能通過BAS，及時地自動地將樓內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到適宜的程度，使樓內(nèi)人群在非常舒適的環(huán)境內(nèi)活動，提高工作效率。

由于使用了集中空調(diào)系統(tǒng)，這就要求建筑的門窗不能向樓外敞開，所以，智能建筑屬于密閉型建筑。在密閉的建筑物內(nèi)，樓內(nèi)空氣與樓外大氣不能通過門窗任意交換，往往成為傳播疾病的媒介。國外甚至把引致居住者頭痛、精神萎靡不振、頻繁生病的大樓稱為患有“樓宇綜合病”的大廈。因此，如何保證樓內(nèi)空氣質(zhì)量的合格，就成為BAS中的一個不可忽視的工作。

BAS安裝了置換空氣的設(shè)備，定期將樓內(nèi)污染空氣排出一部分，同時，將樓外的新鮮空氣輸入一部分，以改善樓內(nèi)空氣的新鮮程度。新鮮的大氣中除了有足夠的氧氣以外，還含有較多的對人體健康有益的空氣負(fù)離子；當(dāng)樓外大氣也有一定污染時，進(jìn)氣口也要有過濾設(shè)備以除去樓外空氣中的污染成分。

場景4

增強(qiáng)現(xiàn)實

穿梭在高大的建筑群中，你是否想知道這些建筑的來歷、用途以及內(nèi)部構(gòu)成呢？來到圓明園遺址公園，你驚奇的發(fā)現(xiàn)，“大水法”被破壞前的原貌竟然呈現(xiàn)在眼前。是的，你不用懷疑自己的眼神，在智能建筑中融入“增強(qiáng)現(xiàn)實”技術(shù)之后，這一切都將成為現(xiàn)實。

“增強(qiáng)現(xiàn)實”技術(shù)，可以通過移動設(shè)備將數(shù)字信息與現(xiàn)實世界有機(jī)地融合在一起。當(dāng)你把手機(jī)或其他移動設(shè)備對準(zhǔn)一個商店、飯店或者某個地標(biāo)建筑時，和這個地點相關(guān)的信息，如營業(yè)時間、游客評價或者地址方位等，就會隨著手機(jī)上圖像的流動而逐一顯示出來。

增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭、智能手機(jī)或其他設(shè)備捕捉現(xiàn)實世界的圖像，然后在顯示器顯示的3D圖像上添加文本、鏈接或其他物體。采用這種類型的應(yīng)用，只需用一個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的相機(jī)對準(zhǔn)一幢大樓或者地標(biāo)建筑，然后便可在的屏幕上接收到關(guān)于這個地點的有幫助的信息。

此外，在古跡復(fù)原和數(shù)字化文化遺產(chǎn)保護(hù)工作方面，應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可將文化古跡的信息以增強(qiáng)現(xiàn)實的方式提供給參觀者，用戶不僅可以通過高清視頻眼鏡（HMD）看到古跡的文字解說，還能看到遺址上殘缺部分的虛擬重構(gòu)。當(dāng)人們在瀏覽、參觀古跡的同時，通過增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以接收到途經(jīng)建筑的相關(guān)資料，以及觀看展品的相關(guān)數(shù)據(jù)資料。在市政建設(shè)規(guī)劃領(lǐng)域，同樣可以采用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)將規(guī)劃效果與真實場景相疊加，以直接獲得規(guī)劃的效果。

據(jù)了解，Wikitude世界瀏覽器和Yelp的iPhone 3GS應(yīng)用是目前典型的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用。這些應(yīng)用不僅讓人們能夠使用智能手機(jī)搜索所在位置附近的飯店、企業(yè)和地標(biāo)等信息，還可以讓用戶發(fā)表關(guān)于該場所的評價，并將這些評價將提供給其他人。此外，來自歐洲的軟件開發(fā)商SPRXmobile，推出全球首款增強(qiáng)現(xiàn)實瀏覽器Layar 3.0平臺（適用于iPhone和Android智能手機(jī)），并將進(jìn)一步鼓勵內(nèi)容開發(fā)人員貢獻(xiàn)大量的與現(xiàn)實世界的商業(yè)、地標(biāo)和位置有關(guān)的實用信息，從而創(chuàng)建一種更實用的應(yīng)用。

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IBM打造“智慧的建筑”

近日，IBM與江森自控合作開發(fā)新型節(jié)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)將圍繞“智慧的建筑”理念，讓辦公建筑及其他設(shè)置都能從中得益。據(jù)悉，IBM將把江森自控的建筑控制技術(shù)，整合到其業(yè)務(wù)分析軟件及中間件中，同時還會提供一系列圍繞該產(chǎn)品的可選服務(wù)。

IBM正在充分發(fā)揮其研究能力，為智慧的建筑提供預(yù)測性和空間分析，這對校園、建筑群、工廠和城市建設(shè)都有十分重要的意義。IBM的資產(chǎn)管理軟件（Maximo asset management software），能讓客戶對建筑物圍墻內(nèi)和城市邊界以外的資產(chǎn)進(jìn)行可視化管理，還可以處理有關(guān)公司、城市、公用設(shè)施或建筑物資源狀況的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

同時，這套智能系統(tǒng)體系，還可以自動關(guān)閉無人居住建筑物的照明設(shè)施，監(jiān)控?zé)釗p耗，根據(jù)需要開啟或關(guān)閉冷卻系統(tǒng)，以及履行其它節(jié)能任務(wù)職責(zé)。

此外，IBM在自己的業(yè)務(wù)經(jīng)營中也運(yùn)用了智慧的建筑解決方案。例如，IBM正在通過“綠色西格瑪”實施智慧的建筑分析解決方案。該解決方案以Tivoli軟件和資產(chǎn)管理軟件為基礎(chǔ)，可在機(jī)械系統(tǒng)未按預(yù)期規(guī)格要求運(yùn)行時立即向現(xiàn)場操作人員發(fā)出警報，從而提高建筑物的可靠性，縮短響應(yīng)時間。

而江森自控方面，欲將其EnNet軟件整合到IBM的Tivoli軟件產(chǎn)品及其他中間件中，以此來共同構(gòu)架建筑系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和智能電網(wǎng)技術(shù)。