計算機科學(xué)與技術(shù)在智能化建筑中的應(yīng)用

韋祖毅

關(guān)鍵詞：智能化建筑；風(fēng)險處理；投資管理；計算機技術(shù)

1研究背景

1.1智能化建筑發(fā)展?fàn)顩r

城市的發(fā)展與土壤資源密不可分。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，住房及辦公樓的開發(fā)和設(shè)計占用了許多土壤資源，耕地面積逐漸減少。因此，嚴(yán)格控制土壤資源的綜合利用已迫在眉睫。智能化建筑的建造比一般的工程建筑更加困難，其開發(fā)周期較長。1972年8月，由權(quán)威的工程建筑專家在賓夕法尼亞州伯利恒舉行的國際建筑會議上，專業(yè)討論并明確提出了智能化建筑的分類和定義。但是，由于當(dāng)時的社會生產(chǎn)力水平較低，智能化建筑定義中只有很小一部分可以看到其使用價值。但是，隨著社會生產(chǎn)力水平的提高和城市化進(jìn)程的加快，智能化建筑的發(fā)展日新月異。

1.2智能化建筑發(fā)展趨勢

智能化建筑在20世紀(jì)中后期出現(xiàn)，在21世紀(jì)發(fā)展速度加快。在21世紀(jì)，越來越多的智能化建筑出現(xiàn)在城市中。根據(jù)調(diào)查，截至2014年9月，全球有204座以上的智能化建筑已建成或在建，其中103座在我國。我國人口眾多，智能化建筑具有較高的建筑面積率和代表性，并具有視線寬闊、天然氣良好、智能化設(shè)施齊全的特點，已成為城市規(guī)劃和建設(shè)的首選。

1.3國內(nèi)外智能化建筑管理研究狀況

我國已經(jīng)有多年的智能化建筑管理和控制經(jīng)驗。自1990年上海金茂大廈建成以來，我國的一些公司和員工已逐步開展了有關(guān)智能化建筑管理和控制的科學(xué)研究。在過去的十年中，我國已建成和新建的智能化建筑總數(shù)迅速增長，有關(guān)智能化建筑管理和控制的科學(xué)研究也取得了長足的進(jìn)步。

1.4計算機技術(shù)應(yīng)用于智能化建筑相關(guān)理論

在這一階段出現(xiàn)了許多與智能化建筑有關(guān)的基礎(chǔ)理論，但可用于具體指導(dǎo)智能化建筑實踐活動的基礎(chǔ)理論相對分散且稀缺。一般相關(guān)的基本理論包括：全面建筑管理和投資風(fēng)險戰(zhàn)略管理的基本理論，消防安全建筑管理和控制的基本理論，潛在安全隱患的戰(zhàn)略管理，智能化建筑項目的建筑管理和控制的基本理論。由于大多數(shù)基礎(chǔ)理論都是基于一般工程建筑，并且要整合到智能化建筑中，而本文提到的計算機科學(xué)與技術(shù)就可以很好地融人智能化建筑的建筑管理中。

2計算機技術(shù)應(yīng)用于智能化建筑SWOT分析

2.1計算機技術(shù)應(yīng)用智能化建筑的優(yōu)勢分析

若建筑物的建筑面積比率相同，則智能化建筑物具有與一般工程建筑物相比占地較小的特征。由于智能化建筑可以繼續(xù)向高處發(fā)展，因此，如果單面縱橫比基本相同，則可以將智能化建筑設(shè)置為更多層的高層智能化建筑，從而減少企業(yè)容量占用的土地面積。在當(dāng)今土地資源供應(yīng)緊張的情況下，智能化建筑具有較高的土地資源利用率，并且具有企業(yè)規(guī)模小的優(yōu)勢。例如，由于智能化建筑龐大的工程規(guī)模和較高的技術(shù)含量，智能化建筑以計算機技術(shù)為引導(dǎo)，在照明水平相對安全的條件下，選擇最安全，最舒適的自然采光環(huán)境。

2.2計算機技術(shù)應(yīng)用于智能化建筑的劣勢分析

智能化建筑項目除了具有項目投資大，計算機技術(shù)復(fù)雜和參與者眾多的特點外，漫長的設(shè)計和開發(fā)周期也是不可忽視的關(guān)鍵特征。將智能化建筑與一般工程建筑進(jìn)行比較，其表面形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、技術(shù)含量和地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方面都具有一定的差異。因此，智能化建筑的建造比一般的工程建筑更加困難，其開發(fā)周期更長。

2.3計算機技術(shù)應(yīng)用于智能化建筑的機會分析

在2014～2020年我國智能化建筑市場調(diào)查和項目投資發(fā)展?jié)摿φ{(diào)查報告中，分析了我國智能化建筑的總體發(fā)展情況以及我國高層住宅的市場需求，以及中國的高層住宅建筑的發(fā)展趨勢和方向?？偟膩碚f，智能化建筑項目投資額大，設(shè)計方案難，經(jīng)營管理復(fù)雜，社會影響長遠(yuǎn)。

2.4計算機技術(shù)應(yīng)用于智能化建筑的威脅分析

以中國建筑市場為例。由于我國人口眾多，在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展中，智能化建筑的要求越來越高，從而加速智能化建筑及計算機技術(shù)的發(fā)展。越來越高的建筑物，將加速上一代智能化建筑的下降速度，進(jìn)而引發(fā)威脅。另外，智能化辦公樓的盈利期相對較長。在此期間，建筑商須繼續(xù)在計算機硬件設(shè)施和軟件上投人大量資金，其服務(wù)質(zhì)量通常決定高層辦公樓的品質(zhì)。

3計算機技術(shù)應(yīng)用于智能化建筑的管理對策

3.1智能化建筑建造過程中計算機技術(shù)的應(yīng)用

為了防止在智能化建筑施工的整個過程中發(fā)生風(fēng)險，首先需應(yīng)用計算機技術(shù)識別風(fēng)險。只有正確識別智能化建筑施工全過程中的各種風(fēng)險，才能積極采取有效措施進(jìn)行防范或操縱。因此，風(fēng)險分析是風(fēng)險控制和預(yù)防措施中最重要的步驟。智能化建筑施工全過程的風(fēng)險分析是指對智能化建筑施工全過程中可能引起的風(fēng)險因素進(jìn)行分類，分析和識別。盡管風(fēng)險具有潛伏性，并且通常隱藏在工程項目的整個建設(shè)過程中，但應(yīng)用計算機技術(shù)可以有效識別風(fēng)險。

智能化建筑涉及的問題較多，管理工作也比較煩瑣，且管理工作的質(zhì)量和效益也很難得到保障。利用計算機技術(shù)，可以對智能化建筑系統(tǒng)中的各種裝置進(jìn)行全面設(shè)計和調(diào)試，從而實現(xiàn)智能系統(tǒng)的覆蓋，如監(jiān)控、智能照明系統(tǒng)等，并對智能化的建設(shè)起到很好的管理作用。另外，應(yīng)用計算機技術(shù)可以為不同的使用者，提供相應(yīng)的管理服務(wù)，使其更好地適應(yīng)不同使用者的需要，體現(xiàn)其優(yōu)越性。

3.2智能化建筑建造過程中的風(fēng)險分析

在計算機技術(shù)的風(fēng)險分析中，盡管智能化建筑施工的風(fēng)險在整個過程中是可變的，但由于風(fēng)險成分之間存在一定的關(guān)系，因此將事件的概率結(jié)合起來，以顯示定量分析和判斷所顯示的結(jié)果：

R=CxPi（1）

其中，R表示安全風(fēng)險（可用總數(shù)表示），C表示有害作用（可用總數(shù)表示，接近1～ 100的中間值），Pi表示發(fā)生i的概率（接近0～1的中間，可以用%表示）。不同的智能化建筑項目具有不同的風(fēng)險發(fā)生頻率，因此風(fēng)險概率的權(quán)重值也不同。

準(zhǔn)確測量風(fēng)險是一項相對復(fù)雜且嚴(yán)峻的任務(wù)，因為其具有許多潛在風(fēng)險因素，并且此風(fēng)險因素標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)置因人而異。不同的權(quán)威專家或管理人員對該風(fēng)險因素有不同的理解，并且獲得的結(jié)果也完全不同，甚至?xí)霈F(xiàn)相反的結(jié)果。在智能化建筑施工的整個過程中，風(fēng)險的具體情況與預(yù)測分析情況往往會有很大的差異。因此，有必要繼續(xù)積累經(jīng)驗，改善各種因素，減少個人主觀誤差[1]。

3.3智能化建筑建造過程中的風(fēng)險評估

智能化建筑施工全過程的風(fēng)險評估，是指在風(fēng)險發(fā)生之前，應(yīng)用計算機技術(shù)對可能發(fā)生的風(fēng)險進(jìn)行確定和定性分析。然后，對整個評估過程進(jìn)行進(jìn)一步測量。在智能化建筑施工的全過程中，若減少工程投資，則質(zhì)量，進(jìn)度和安全性方面在整個過程中會存在漏洞和風(fēng)險。因此，在每個層面上，都有必要建立有針對性的風(fēng)險評估基礎(chǔ)理論和方法。一個新的智能化建筑項目的風(fēng)險評估通常分為以下多個過程：（1）明確風(fēng)險評估的總體目標(biāo)；（2）明確必須進(jìn)行風(fēng)險評估的范圍；（3）建立組織架構(gòu)；（4）制定風(fēng)險評估計劃，明確風(fēng)險評估方法，制定風(fēng)險評估計劃；（5）獲得風(fēng)險評估的結(jié)果，形成風(fēng)險評估報告，報送最高管理者做決策。

3.4智能化建筑建造過程中的風(fēng)險預(yù)警

基于計算機技術(shù)的警報系統(tǒng)已是智能建筑的必備系統(tǒng)。只要合理、有效地設(shè)置相關(guān)的主要參數(shù)，就可以立即判斷危險因素，并在第一時間發(fā)出警告，以進(jìn)一步控制風(fēng)險的發(fā)展趨勢。創(chuàng)建一個智能的系統(tǒng)風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)軟件，該軟件可以完善并創(chuàng)新管理方法，更全面地檢測和警告有關(guān)智能化建筑施工項目整個過程中可能發(fā)生的風(fēng)險信息[2]。

3.5智能化建筑建造過程中的風(fēng)險防控

風(fēng)險控制是風(fēng)險的預(yù)防和控制。在智能化建筑施工的全過程中，建筑管理和控制是風(fēng)險評估的基礎(chǔ)，目的是消除或防止危險事件的發(fā)生，從而減少經(jīng)濟(jì)和項目投資損失[3]。

3.6智能化建筑建造過程中的風(fēng)險反饋

智能化建筑施工全過程的風(fēng)險反饋，是指針對即將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生風(fēng)險的情況，建筑管理人員采取有效對策來解決問題的反饋機制。風(fēng)險反饋不僅有利于建筑管理者對風(fēng)險事件進(jìn)行事后監(jiān)督，還可以驗證所采取的對策是否適當(dāng)合理，從而實現(xiàn)建筑管理與控制的統(tǒng)一[4]。

4智能化建筑中計算機技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新

與計算機技術(shù)相關(guān)的服務(wù)平臺的基本功能包括預(yù)制組件管理方法，應(yīng)急響應(yīng)，設(shè)備維護(hù)和問題管理方法。

預(yù)制組件管理方法控制模塊是計算機服務(wù)平臺中的關(guān)鍵控制模塊。它包括工程大樓中各種類型的預(yù)制構(gòu)件、機械和設(shè)備的記錄查詢，管理方法，維護(hù)和其他功能。預(yù)制組件管理方法的作用包括預(yù)制組件操作和預(yù)制組件查看。應(yīng)急響應(yīng)控制模塊利用三維模塊的動態(tài)仿真技術(shù)完成整個應(yīng)急響應(yīng)過程的三維再現(xiàn)，進(jìn)而為應(yīng)急運維人員提供參考。應(yīng)急響應(yīng)角色分為四個部分：應(yīng)急計劃管理方法，應(yīng)急綜合指南，消防安全應(yīng)急響應(yīng)和應(yīng)急消防疏散管理方法。設(shè)備維護(hù)控制模塊的關(guān)鍵包括兩部分：投資管理和培訓(xùn)。投資管理是指利用計算機技術(shù)對設(shè)施，備件等位置和總數(shù)進(jìn)行分類和統(tǒng)計分析，并可以對各種設(shè)備信息內(nèi)容進(jìn)行分類和訪問[5]．

計算機管理方法控制模塊與服務(wù)平臺的移動終端APP相關(guān)聯(lián)。運維管理人員在整個安全檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題時，可以使用移動APP提交問題，提交的問題信息包括問題說明，現(xiàn)場照片，位置信息以及提交人員列表。計算機技術(shù)業(yè)務(wù)服務(wù)平臺使用目錄來顯示操作和維護(hù)服務(wù)人員報告的所有問題，這些問題根據(jù)尚未處理的問題和已解決的問題進(jìn)行分類和顯示。單擊問題目錄中的問題以準(zhǔn)確定位問題位置或預(yù)制組件，并顯示問題的詳細(xì)信息。對于尚未處理的問題，可以填寫并保存問題解決記錄；對于已經(jīng)解決的問題，則可以檢查問題解決方案記錄[6]。

5結(jié)束語

隨著我國智能化建筑數(shù)量越來越多，高度越來越高，建造過程中出現(xiàn)的問題也越來越多，由于缺少風(fēng)險意識或者對風(fēng)險認(rèn)識不夠，產(chǎn)生的損失也越來越大，造成的社會不良影響日益顯現(xiàn)。如果對智能化建造過程中的各項風(fēng)險重視不夠、準(zhǔn)備不足，未進(jìn)行有效管控或應(yīng)對，很可能影響智能化建筑建造的順利進(jìn)行，甚至?xí)劤呻y以挽回的嚴(yán)重后果。目前，絕大多數(shù)智能化建筑管理者已經(jīng)認(rèn)識到智能化建筑管理理論在智能化建筑建造過程中的重要作用，有效的建筑管理能夠產(chǎn)生直接或間接的經(jīng)濟(jì)效益，若不重視建筑管理，則可能付出巨大代價。