淺析智能設(shè)計(jì)在高層建筑中的應(yīng)用
——以智能型大樓Edge為例

文/程子堯 東北師范大學(xué)附屬中學(xué) 吉林長(zhǎng)春 130021

淺析智能設(shè)計(jì)在高層建筑中的應(yīng)用
——以智能型大樓Edge為例

文/程子堯 東北師范大學(xué)附屬中學(xué) 吉林長(zhǎng)春 130021

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能設(shè)計(jì)作為新型技術(shù)被不斷應(yīng)用于人類生活的方方面面。目前，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的逐步上升，高層建筑更是廣泛出現(xiàn)在生活中。為拓展高層建筑的使用價(jià)值，許多建筑商便在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中加之以智能設(shè)計(jì)，使其更具智能化、高端化。本文主要以智能型大樓Edge為例，分析高層建筑中投入的智能設(shè)計(jì)應(yīng)用，并探討其理論意義及實(shí)踐價(jià)值，為技能設(shè)計(jì)在高層建筑中的進(jìn)一步應(yīng)用提供參考依據(jù)。

智能設(shè)計(jì)；高層建筑；Edge智能大樓

1、引言

在經(jīng)濟(jì)水平與科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)下，人們對(duì)生活質(zhì)量的需求也隨之增強(qiáng)。建筑商為滿足客戶在環(huán)保、節(jié)能、便捷的建筑環(huán)境上的要求，近年來(lái)在傳統(tǒng)建筑基礎(chǔ)上加強(qiáng)智能設(shè)計(jì)研發(fā)，力求建造更多智能型大樓，諸如Edge智能大樓。然而，究竟這一智能設(shè)計(jì)給高層建筑帶來(lái)哪些借鑒性意義？在其應(yīng)用及發(fā)展過(guò)程中，有哪些價(jià)值？本文將對(duì)此進(jìn)行系統(tǒng)的分析和解釋[1]。

2、智能設(shè)計(jì)的定義及特點(diǎn)

2.1 智能設(shè)計(jì)的定義

智能設(shè)計(jì)就是指一種現(xiàn)代信息的應(yīng)用技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)人類的大腦思維活動(dòng)進(jìn)行模擬，以此提高計(jì)算機(jī)的智能水平，從而達(dá)到讓計(jì)算機(jī)技術(shù)成為設(shè)計(jì)人員輔助工具的目的。

2.2 智能設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1）指導(dǎo)基礎(chǔ)為設(shè)計(jì)方法學(xué)。由于智能設(shè)計(jì)其根本基于設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)方法學(xué)是基本依據(jù)，使得設(shè)計(jì)本質(zhì)和思維得到深化，從而更好地達(dá)到智能設(shè)計(jì)和模擬人工設(shè)計(jì)。

2）實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)為人工智能技術(shù)。通過(guò)系統(tǒng)的技術(shù)知識(shí)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器的結(jié)合，在技術(shù)手段上支持智能設(shè)計(jì)成功運(yùn)用。

3）處理工具為CAD技術(shù)。利用傳統(tǒng)的CAD對(duì)智能設(shè)計(jì)的對(duì)象進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和圖形處理分析。

4）人機(jī)交互功能強(qiáng)大。設(shè)計(jì)師在智能設(shè)計(jì)的應(yīng)用中起著橋梁作用，通過(guò)對(duì)智能設(shè)計(jì)的干預(yù)，促進(jìn)其與人工智能交融[2,3]。

3、智能設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)中的必要性

首先，智能設(shè)計(jì)在高層建筑中的應(yīng)用，可以降低能源消耗。一方面為建筑商節(jié)省建筑成本，一方面利于環(huán)保節(jié)能，有利于社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展。如智能型大樓Edge，大樓采用LED面板，耗電量低，且Edge的太陽(yáng)能發(fā)電量比其使用的電量還要多?？梢娭悄茉O(shè)計(jì)以其低消耗性、智能性帶給傳統(tǒng)建筑以新面貌。

其次，智能設(shè)計(jì)創(chuàng)新了高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及資源共享形式。眾所周知，在大規(guī)模的建筑區(qū)域內(nèi)，無(wú)論是總的結(jié)構(gòu)還是細(xì)微部分，都應(yīng)雨露均沾。例如，智能型大樓Edge的每層樓之間的網(wǎng)狀隔板，將廢氣排到中庭，由天花板流出，保持樓內(nèi)的空氣清新。智能設(shè)計(jì)的成功運(yùn)用，使得區(qū)域內(nèi)的資源合理共享，哪怕對(duì)呼吸的空氣，也進(jìn)行有條不紊的管理。

最后，智能化設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)師、建筑商、使用者巧妙聯(lián)系，人性化的設(shè)計(jì)傳達(dá)給建筑商，建筑商以此吸引使用者，并給予用戶現(xiàn)實(shí)與精神上的愉悅，從而達(dá)到利益共贏?？萍紟Ыo人便捷的同時(shí)，還可以做到真正的人情味，可見新時(shí)代到來(lái)的重要性[4]。

4、智能設(shè)計(jì)在高層建筑中的應(yīng)用

智能化高層建筑是以智能技術(shù)的應(yīng)用為主，兼?zhèn)湫畔⒒?、智能化、安全化于一體，旨在將建筑的功能、結(jié)構(gòu)、管理、服務(wù)相融合。而這種智能型的高層建筑成為當(dāng)下建筑領(lǐng)域的發(fā)展新方向，滿足人們快節(jié)奏以及智能化的生活要求。給人們的生活創(chuàng)造一個(gè)健康、環(huán)保、便捷的環(huán)境。本章將以Edge智能大樓為例，淺析智能技術(shù)在高層中的應(yīng)用，具體表現(xiàn)在如下四個(gè)方面[5]：

4.1 通信系統(tǒng)智能設(shè)計(jì)

由于高層建筑規(guī)模較大，所以良好的通信離不開通信系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)。加強(qiáng)信息設(shè)施系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用于接收、儲(chǔ)存、檢索各種數(shù)據(jù)，方便運(yùn)營(yíng)商提供互聯(lián)網(wǎng)、傳真、視頻等業(yè)務(wù)。這就要求在建筑內(nèi)接入SDH光纖通信運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，并且構(gòu)建兩級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而可以滿足大樓內(nèi)不同區(qū)域均能使用的需求。比如，edge大樓內(nèi)的辦公、酒店等區(qū)域設(shè)置網(wǎng)絡(luò)交換，接入 EPON技術(shù)，并不會(huì)妨礙數(shù)據(jù)交換等服務(wù)，避免了edge大樓內(nèi)區(qū)域多而造成的通信不流暢等問(wèn)題。

4.2 互聯(lián)系統(tǒng)與集成設(shè)計(jì)

首先，構(gòu)建統(tǒng)一的信息平臺(tái)，將建筑內(nèi)不同功能的子系統(tǒng)串聯(lián)，形成多功能資源共享的高效系統(tǒng)。據(jù)了解，Edge的智能設(shè)計(jì)應(yīng)用，在系統(tǒng)集合方式上多采用主從式、縱橫式或?qū)Φ仁健＠?，若采用的為?duì)等式集成方式，則區(qū)域內(nèi)的許多公共安全系統(tǒng)都是共享的；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、安全技術(shù)防范等，都呈串聯(lián)式集成。

4.3 節(jié)能和環(huán)保設(shè)計(jì)

智能化設(shè)計(jì)應(yīng)用在高層建筑的最大作用便是低能耗、環(huán)保。從Edge大樓來(lái)看，其大量使用了LED面板，面板上的感測(cè)器數(shù)量接近3萬(wàn)個(gè)，能夠有效地感應(yīng)溫度、照明以及其他影響電能量消耗的因素。比如，可以感應(yīng)室外的天氣，從而改變窗戶玻璃的旋轉(zhuǎn)角度以及照明燈的燈光亮度，從而在保持室內(nèi)明亮的前提下，保證了電能的合理利用。這種智能設(shè)計(jì)，讓高層建筑大樓的耗電量為普通大樓的70%；此外，其利用太陽(yáng)能發(fā)電，不但滿足整個(gè)大樓用電需求，而且沒有任何污染，符合綠色設(shè)計(jì)的理念。

4.4 人性化設(shè)計(jì)

人機(jī)交互的智能設(shè)計(jì)堅(jiān)持“以人為本”，故注重在高層建筑中人們的使用感受。高層建筑中的智能化設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，只為創(chuàng)造便捷、低能耗、安全的環(huán)境，采用高科技并非一味追求奢華、高端。以智能型大樓Edge為例，其依靠高新通訊技術(shù)、安全防控技術(shù)，打造人們舒適和諧的建筑環(huán)境，極具“人情味”。它能夠?qū)⒚總€(gè)員工的資料錄入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)于員工的住址、車型以及日常的一些習(xí)慣等都“了如指掌”。比如，可以在恰當(dāng)?shù)沫h(huán)境下，溫馨地提示員工約會(huì)的時(shí)間到了，讓員工感受到智能大樓所帶來(lái)的“溫暖”。

4.5 智能通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Edge大樓系統(tǒng)內(nèi)的太陽(yáng)能系統(tǒng)中有大量的感應(yīng)器，這些感應(yīng)系統(tǒng)可以感應(yīng)空氣的渾濁度。通過(guò)大樓中庭的網(wǎng)狀面板，將辦公室內(nèi)的廢棄經(jīng)由屋頂排除大樓外，從而保證了大樓內(nèi)的通風(fēng)良好。這種通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)不但有利于人們的身心健康，也有利于提升員工的工作效率，讓人們?cè)谏习嗟倪^(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生“春困”等現(xiàn)象。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，高層建筑智能化設(shè)計(jì)在能夠?yàn)榻ㄖ虅?chuàng)造更多利潤(rùn)的同時(shí)，也能夠?yàn)橛脩籼峁┙】?、便捷以及智能的建筑環(huán)境，方便了人們的工作、學(xué)習(xí)以及生活等。然而，目前高層建筑智能化設(shè)計(jì)中仍然存在技術(shù)設(shè)計(jì)不完善、成本較高等問(wèn)題。但是，我們有理由相信，未來(lái)總有一天會(huì)看見更加完美的智能化高層建筑，給人們生活帶來(lái)更多便利和舒適。

[1]搜狐新聞.阿姆斯特丹：智能辦公樓Edge號(hào)稱全球最智能的辦公樓[N].搜狐新聞，2015（10）.

[2]徐江陵，李志俊.淺析智能大樓的特點(diǎn)[J].武鋼技術(shù)，2005，43(2)：54-56.

[3]先柯樺.淺議智能大樓的組成及特點(diǎn)[J].中小企業(yè)管理與科技，2009(28)：289-290.

[4]宋文斌，殷衛(wèi)莉，朱衛(wèi)揚(yáng).一種辦公大樓智能節(jié)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].揚(yáng)州教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009(3)：24-27

[5]李浩.淺談綠色智能建筑對(duì)建筑學(xué)的設(shè)計(jì)要求[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013(11)：215-216/

[6]潘云鶴.智能城市更適合中國(guó)[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè).2014.10