cookieOptions = {...}; ‧ 讀懂智慧建築:建築智慧化的過去與未來 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2016年3月23日 星期三


  

二十世紀八十年代初,美國建造了第一座智慧建築,自此之後,「智慧建築」的思想逐漸深入人心。作為現代社會發展的重要產物之一,智慧建築的出現滿足了人們對建築環境的高要求。許多大城市也逐漸把「智慧建築」的思想引入到居民社區建設中,並將之付諸實踐,形成家居、智慧社區等一系列形態。

經過數十年的發展,智慧建築逐漸代替普通建築,成為主要建築形式是十分必然的。在資訊技術高速發展的如今,一股智慧建築熱潮正席捲而至。

那麼,智慧建築究竟是什麼樣的?與傳統建築相比又有哪些優勢?未來智慧建築的發展方向是哪些方面呢?下面,就與大家一同解讀「智慧建築」這一未來趨勢。


一、智慧建築的發展階段
智慧建築,始於典型建築設備過程及通信設備的自動化智慧控制。隨著電子技術、電腦技術及資訊化技術的不斷更迭、演進,智慧建築也得到了全新的闡釋。主要分為三個階段:

1、建築自動化
早些時候,智慧建築在工程領域的術語,一直被叫做弱電工程(ELV),我們常說的5A系統(通訊自動化-CA建築自動化-BA、辦公自動化-OA、消防自動化-FA和保全自動化-SA),都可稱作為自動化建築。這也是智慧建築發展的初級階段,沒有具體的規範、條框。那時所謂的智慧建築,指的是現在智慧建築中某個子系統,而不是整個智慧建築的整合系統。

2、建築資訊化
房產開發商的商業炒作對,智慧建築的發展產生極大的推動作用,從2000年後,規範的完善、系統整合的瞭解與熟悉,讓智慧化建築進入火熱的蓬勃發展時期。尤其在2010年以後,網路技術的具體落實,給智慧建築行業帶來了非常大的影響,市場開始有了資訊化智慧建築的說法,其技術特徵主要是平臺化和信息整合。

3、建築智能化
隨著智慧城市的提出,對智慧建築之間的資訊互聯互通提出了更高的要求,業內開始追求更加智慧、更具人性化的智慧建築。以BIM(建築資訊模型)、大數據、物聯網、行動互聯、雲端運算等為代表的創新技術,更是打破傳統發展模式,為智慧建築的構建提供了無限可能。

因此,智慧建築是建築行業未來的必定趨勢,從國家層面到各地,均已把智慧建築納入智慧城市建設的高度予以重點推廣。目前,如果看對岸中國的智慧建築市場產值已超過人民幣千億元,並且正以每年20%-30%的速度增長,未來市場可達數萬億元。


二、智能建築的優勢
智慧建築是隨著人類對建築內外資訊交換、安全性、舒適性、便利性和節能性的要求產生的。因此,提高建築使用效率,提升建築適用性,降低使用成本,是其優於傳統建築的核心優勢。


1、高效利用建築面積
老式建築是根據事先給定的功能要求,完成其建築與結構設計,而智慧建築則要求其建築設計出了支持3A/5A功能的實現外,必須是開放式、大框度框架結構,這就允許使用者迅速而方便地改變建築物的使用功能,或重新規劃建築平面。不但有利於降低業主經濟壓力,在房屋保潔、節省土地等方面都將體現極大優勢,極大提高了建築面積利用率。

2、主動能源節約
傳統建築的能源浪費,一直是不容忽視的問題,尤其是空調和照明的能耗最為嚴重,約佔總能耗的70%。而智慧建築可以通過其「智慧」,將能源消耗、碳排放指標和生活需求都能夠被打通變成數據。這些數據的獲得,使得能耗管理的計量更全面、更精確。

能耗管理系統可根據不同能源用途和用能區域,進行分時分段計量和分項計量,分別計算電、水、油、氣等能源的使用,並且對能耗進行預測,管理者可以瞭解不同的能源使用情況,和使用者對能源的需求,及時對能源進行有效分配。

3、自我學習
或者更貼切的稱為用戶無意識調教。比如記錄業主或辦公人員的生活數據,幾點幾分會在哪裡出現,會做什麼,業主是不是會忘了關電源等等。通過這些數據,及時調整分配資源或開關通道,以減少業主等待時間,提升居住體驗等。


4、更具美感的建築設計
建築的智慧化設計以,及建築物本身與自然環境之間的交互關係,為智慧建築的設計理念帶來了全新的靈感。

如上圖,在伊朗馬什哈德市,曾設計了一處新型住宅類型。建築面積為4萬平方米,設計整合了被動綠色能源戰略,仿效「小城鎮」的概念。其獨特的外形是基於「留白設計」的理念,將住宅專案轉換為共用的綠色空間。

5、更先進的災難控制能力
智慧建築非常重要的一點,就是確保安全和健康,不僅要求防火與保全系統需要智慧化,還需要能夠對室內的溫度、濕度、照度加以自動調節,甚至能夠控制色彩、背景雜訊與味道。

同時,建築的主動災難管理系統也是必不可少功能。更靈敏的感測器、更大範圍的動作端、更高效的資源調控機制,都是智慧建築所獨有的。


三、推動智慧建築未來發展的關鍵技術
物聯網(Internet of Things
物聯網,是當今口水和智慧最密集的產業領域。早在1999年,由MIT(麻省理工大學)Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID(射頻辨識)時提出,基於網路、RFID技術、EPC標準,在電腦網路的基礎上,利用射頻辨識技術、無線資料通信技術等,構造了一個實現全球物品資訊即時共用的實物網路。

簡單的講,物聯網就是可以讓物與物、物與人之間都能「交流」,具有:全面感知、可靠傳遞,以及智慧處理三個特點。

實際上,無論人們生活的形態發生怎樣的改變,建築都是實現對於實物「裝、運、卸、存」的基礎平臺,而實物產生的絕大多數變化,也都會發生在建築物當中。所以,獲取實物數據,應該是智慧建築的必備功能,而智慧建築通過物聯網技術,可以將這一功能發揮到極致,也因此為它們之間的結合創造了一個必然的條件。

「物聯」的理念充分體現在智慧建築的技術發展當中,智慧建築的理念與技術,可以提供物聯網的數據交換標準,以及中介軟體架構,而智慧建築的發展,又因物聯網的技術與理念得到了提升,兩者之間相互影響、推動以及發展。


雲端服務
雲端服務是構建智慧城市、智慧建築資源池和綜合平臺的基礎,主要包括雲端運算和雲端儲存等形式。它為採用物聯網技術帶來的海量數據的計算,與儲存問題奠定了基礎,成為推動智慧建築應用更加智慧化的核心動力。

在智慧建築的建設中,大數據的採集和分析,讓系統網路可對物業數據進行自動跟蹤,瞭解物業人員的偏好及活動軌跡,自動配置照明、暖通、電梯等系統運行機制和邏輯程式。

原本智慧建築只是監測、控制、報警,而無法預測分析現狀和預測事故的發生,而當實現建築的大數據分析時,則可實現預測、預警、規劃和引導,使建築設備安全使用,人的環境舒適度得到調整,人員的生活、工作都能得到方便智慧的應用,並且還將這些大數據資訊,同時與個人的手機智能端相連,實現所有智慧分析有用資訊同步享有,即可作用。

因此,未來的智慧建築在某種程度上是一個大數據雲端運算的應用中心,將來完全可以實現小到一個燈泡,大到整樓的安全、品質、環境,甚至到人的行為都可以通過建築物的大數據系統來預測。


行動互聯技術
行動互聯技術的應用,最重要的是解決了建築內系統與人員之間互聯互通的問題,真正把人員以及其工作,融入到了自動化系統當中,實現了人機協同。

首先,行動互聯網的出現為智慧建築帶來了基於「平臺+應用」的新方式。這種類似智慧手機的構建方式,從需求出發,解決長期以來,弱電系統那種自底向上脫離使用實際的情況。用戶(建築業主)得到的功能不再是由生產商(弱電總包商+設計院)預裝好的,而是可以根據自己的使用需求和意願,進行功能的增加或刪除。

另外,市場相關人士還分析道,以往建築管理大多依靠中控室值班人員派發工單、維護人員手寫工單的方式進行事件記錄。在這個過程中,具體的完成效果,是不是真正的解決問題,或者維護人員是不是出工不出力,管理人員是無從獲知的。

而運用行動網路之後,可以通過自動化系統產生的報警信號,直接聯動給出工單,派發到指定的維護人員的智慧終端機上,他接到這個工單之後完成任務的時間、效果、客戶評價等,全部都一目了然的留存在系統的事件記錄當中,從而為解決一直以來的管理難題提供了一個有效的解決方案。



結語:依託物聯網可實現智慧化感知、辨識、定位、跟蹤和監管;借助雲端運算及智慧分析技術,可實現海量資訊的處理和決策支援……不得不說,新一代資訊技術的發展,使得智慧建築在數位化基礎上,進一步實現智慧化成為現實,為城市發展與社會管理帶來嶄新的機遇。

                                                                                                                                                                                                                            

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