淺談智慧城市中的建筑設(shè)計(jì)

（北方工業(yè)大學(xué)，北京 100071）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了智慧城市和智慧建筑，在智能設(shè)計(jì)的背景下，建筑物的標(biāo)準(zhǔn)不只是對安全和美觀的簡單追求，建筑物應(yīng)能夠全面體現(xiàn)個(gè)性化和人性化，部分建筑物開始融合智能建筑概念。在此過程中，將傳統(tǒng)建筑逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芙ㄖ悄壳敖ㄖO(shè)計(jì)中的難題。在智慧城市的背景下，通過功能系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)的智能化進(jìn)步，建立現(xiàn)代智能建筑設(shè)計(jì)體系，完善智能建筑的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和建造。

1 智慧城市和智能建筑定義概述

1.1 智能建筑

《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50314—2015）中定義了智能建筑，即以各種類型的智能信息的應(yīng)用為基礎(chǔ)，以建筑為平臺整合建筑、系統(tǒng)、程序管理和優(yōu)化服務(wù)，具有一定的感知能力、溝通能力、存儲能力、推理能力，形成可相互協(xié)調(diào)的整體，為人們提供更全面、高效、便捷、可持續(xù)的生活環(huán)境。

（1）智能建筑可為人們提供一個(gè)更舒服、安全的自然環(huán)境。在基本建設(shè)全過程中，智能建筑應(yīng)融合社會發(fā)展的具體情況，調(diào)節(jié)全部連接，便可合理改進(jìn)建筑物的總體作用。

（2）智能建筑具備高效率環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢。在一般建筑物中，建筑物的一些內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)不可以全自動調(diào)節(jié)，會消耗大量資源。智能建筑可事前調(diào)節(jié)、設(shè)定系統(tǒng)軟件參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到高效率環(huán)保節(jié)能的目的。

（3）智能建筑具備健全的開關(guān)電源和通信系統(tǒng)。在智能建筑設(shè)計(jì)過程中，須進(jìn)行綜合布線系統(tǒng)，可將其與強(qiáng)電流量和弱電流量合理布局融合應(yīng)用。

1.2 智慧城市

城市的產(chǎn)生和興起是人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，其本質(zhì)是人類的交易中心和聚集中心。

經(jīng)過千年的發(fā)展和演變，城市始終圍繞人、環(huán)境、信息等核心要素展開，逐步完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，智慧城市是其在現(xiàn)代化城市運(yùn)行和治理中的一種新模式。

智能城市充分運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段的感測、分析、整合等城市運(yùn)行核心系統(tǒng)中各項(xiàng)關(guān)鍵信息，以最小的資源消耗和環(huán)境退化為代價(jià)，提升的城市效率，對民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工業(yè)商業(yè)在內(nèi)的各種需求做出智能化響應(yīng)。

2 智慧城市設(shè)計(jì)與智慧建筑設(shè)計(jì)比較分析

2.1 相同點(diǎn)

2.1.1 符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

智能建筑設(shè)計(jì)和智慧城市設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括公司標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，設(shè)計(jì)過程須符合現(xiàn)有的國家、地方相關(guān)制度及建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

2.1.2 滿足客戶需求

設(shè)計(jì)要求基于客戶的出發(fā)點(diǎn)，并注意客戶的特定需求。高素質(zhì)的建筑人員須在項(xiàng)目輸入中與客戶充分溝通，解決客戶的實(shí)際需求，結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容。智能建筑設(shè)計(jì)和智慧城市設(shè)計(jì)均需要考慮客戶的具體要求，制定專屬的設(shè)計(jì)方案，以提高設(shè)計(jì)結(jié)果的完成度。

2.1.3 以創(chuàng)新為本質(zhì)

創(chuàng)新是設(shè)計(jì)人員保持可持續(xù)競爭力的重要素質(zhì)，智能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)具有創(chuàng)新點(diǎn)和亮點(diǎn)，設(shè)計(jì)作品要具有競爭優(yōu)勢，可幫助建筑人員獲得客戶的認(rèn)可。

2.1.4 基于基礎(chǔ)內(nèi)容

設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是現(xiàn)有的基本內(nèi)容，包括建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、信息基礎(chǔ)?；A(chǔ)經(jīng)濟(jì)決定了該項(xiàng)目的成本預(yù)估，影響了最終的設(shè)計(jì)水平、實(shí)施效果。

2.2 不同點(diǎn)

在智慧城市中，智能建筑不僅是智能技術(shù)的單項(xiàng)應(yīng)用，同時(shí)也是基于城市物聯(lián)網(wǎng)、云中心架構(gòu)下的智慧綜合體，兩者的宏觀范圍不同。城市由不同功能的建筑單體組成的大集成區(qū)域，智能建筑中的細(xì)節(jié)優(yōu)化和系統(tǒng)單元的完善具有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，兩者的標(biāo)準(zhǔn)在目前的規(guī)范設(shè)定中存在差異。智能建筑的各項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)已隨著時(shí)間的探索趨近完善，只將更多的智能元素?fù)饺肫渲?。智能城市目前處于新的概念階段，因此，未來智能城市的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化仍需要不斷摸索。

智能建筑雖已經(jīng)進(jìn)入大眾視野，改變了人類的生活，但距離萬物互聯(lián)的建筑狀態(tài)還有距離，智能建筑趨近完善時(shí)，智慧城市能夠更好地進(jìn)行規(guī)劃。

3 智能建筑設(shè)計(jì)原理

3.1 以人為本

智能建筑為人們提供更舒服、方便快捷、智能化的生活習(xí)慣，因此，智能建筑務(wù)必遵照以人為本的建筑理念，反映建筑的歷史人文意義。如日本的當(dāng)代建筑內(nèi)部有一個(gè)院落，該院落可即時(shí)監(jiān)控氣溫，全方位解決數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析操縱門、窗、中央空調(diào)等的電源開關(guān)。智能建筑內(nèi)的體制根據(jù)數(shù)據(jù)信息互相融洽，為人們提供更智能化、舒適的生活環(huán)境。

3.2 綠色環(huán)保

綠色環(huán)保節(jié)能智能建筑的理念與我國目前全力促進(jìn)的可持續(xù)發(fā)展觀理念一致，作為高能耗領(lǐng)域，建筑應(yīng)找尋綠色節(jié)能的方法，改進(jìn)建筑環(huán)境污染的狀況。智能建筑應(yīng)用智能建筑技術(shù)性可合理節(jié)約資源、降低污染物排出，完成電力能源變換和運(yùn)用。例如，奧林匹克運(yùn)動會體育場館的北京水立方靈活運(yùn)用了膜結(jié)構(gòu)工程，節(jié)約了電力工程資源，北京水立方的房頂可搜集100%的降水，為旱災(zāi)無雨的北京市提供工業(yè)用水和生活用水。

4 智能建筑融入智慧城市措施

4.1 完善智能建筑系統(tǒng)架構(gòu)

智能建筑在發(fā)展初期可利用物聯(lián)網(wǎng)連接和改進(jìn)系統(tǒng)，以獲得更高的效率和數(shù)據(jù)，包括攝像機(jī)系統(tǒng)、訪問控制系統(tǒng)、智能儀表、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，將電子信息化的系統(tǒng)融入建筑，可逐漸形成智能建筑。為了未來建筑服務(wù)于城市，智能建筑更好地融入智慧城市，應(yīng)完善基礎(chǔ)信息建設(shè)，使智能建筑的系統(tǒng)架構(gòu)更完備。

4.2 開發(fā)智能云計(jì)算技術(shù)服務(wù)于智能建造

在智能建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用云技術(shù)較為關(guān)鍵，應(yīng)提升云計(jì)算服務(wù)的基本建設(shè)，運(yùn)用該技術(shù)性提升服務(wù)水平。為了提升智能建筑設(shè)計(jì)的效率，并更好地集成智能建筑和智能城市，智能建筑須向大中型集成的方位發(fā)展。在合作集成服務(wù)平臺的基本上，進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)領(lǐng)域云計(jì)算服務(wù)技術(shù)、科技創(chuàng)新商品。云計(jì)算平臺主要提供基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用系統(tǒng)、功能平臺三種功能建設(shè)，構(gòu)建了智能建筑云服務(wù)中心，為智能建筑行業(yè)服務(wù)。

5 智能建筑設(shè)計(jì)與智能建筑的發(fā)展前景

5.1 智能建筑設(shè)計(jì)的綠色環(huán)保理念

隨著智能建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢，人們逐漸重視綠色環(huán)保理念的應(yīng)用，智能建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)逐步完善，更新了以節(jié)省為標(biāo)準(zhǔn)的工程建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件，預(yù)示智能建筑向綠色環(huán)?；较虬l(fā)展。智能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用大量的高效率環(huán)保節(jié)能設(shè)備，設(shè)計(jì)智能建筑重要環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)重視高效率節(jié)能設(shè)備控制系統(tǒng)對策的運(yùn)用。采用工程建筑設(shè)計(jì)電力能源時(shí)，可運(yùn)用風(fēng)速、光伏發(fā)電、太陽能發(fā)電光熱發(fā)電、燃料電池等再生資源。

在智能建筑設(shè)計(jì)開始后，評估智能建筑的環(huán)保節(jié)能實(shí)際效果，依照智能建筑的運(yùn)行特性，分析其中數(shù)據(jù)信息，選擇專業(yè)的智能建筑設(shè)計(jì)工作人員，根據(jù)創(chuàng)建其能耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)歷史記錄的方法，判斷智能建筑設(shè)計(jì)的房屋建筑設(shè)備運(yùn)行情況，為系統(tǒng)軟件的運(yùn)行主要參數(shù)調(diào)節(jié)提供科學(xué)根據(jù)，設(shè)計(jì)智能化供配電系統(tǒng)。

5.2 智能建筑設(shè)計(jì)方案中安全高效的核心理念

智能建筑是目前工程建筑發(fā)展的趨勢之一，我國逐漸重視智能建筑設(shè)計(jì)，已逐漸展現(xiàn)智能建筑設(shè)計(jì)方案的趨勢。隨著智能建筑設(shè)計(jì)方案被納入社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，表明智能建筑將連接到包含國際信息內(nèi)容的高速公路，為人們帶來更安全、舒適的現(xiàn)代居所。

在智能建筑設(shè)計(jì)方案的未來設(shè)計(jì)方案中，安全、高效是關(guān)鍵發(fā)展趨勢的核心概念，須全面應(yīng)用新技術(shù)，且房屋建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)須朝標(biāo)準(zhǔn)化、大規(guī)模的設(shè)計(jì)計(jì)劃的方向發(fā)展。未來智能建筑設(shè)計(jì)方案須靈活利用當(dāng)前資源，以完成智能建筑的可持續(xù)發(fā)展理念。

根據(jù)我國建筑技術(shù)規(guī)劃中明確提出的基本建設(shè)計(jì)劃，2020年我國將完成約300 億m2的房屋建設(shè)。在未來的高層建筑基礎(chǔ)建設(shè)中會使用大量智能建筑產(chǎn)品，因此，須保證國內(nèi)智能建筑電器的生產(chǎn)和制造水平。

5.3 智能建筑設(shè)計(jì)中環(huán)保生物學(xué)的核心概念

在智能建筑的設(shè)計(jì)中，電子信息技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了全面應(yīng)用。智能建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)包括控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、感應(yīng)卡技術(shù)、雙電視無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化的開發(fā)設(shè)計(jì)等，結(jié)合大量環(huán)保分子生物學(xué)的新核心概念，完成人們居住環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃。

6 結(jié)語

我國的智能設(shè)計(jì)起步較晚，應(yīng)不斷完善智慧城市和智能建筑的發(fā)展制度。智能設(shè)計(jì)以人為本，堅(jiān)持綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)原則，逐步解決智能設(shè)計(jì)水平低、質(zhì)量低的問題，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、安全高效發(fā)展，促進(jìn)智能建筑與智慧城市的逐步融合。