智能建筑包含哪些范圍?首先我們來(lái)了解一下什么是智能建筑?智能建筑是指將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合,是隨著人類對(duì)建筑內(nèi)外信息交換、安全性、舒適性、便利性和節(jié)能性的要求產(chǎn)生的。智能建筑及節(jié)能行業(yè)強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn),具有內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力。建筑智能化能夠提高客戶工作效率,提升建筑適用性,降低使用成本,已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示,2012年我國(guó)新建建筑中智能建筑的比例僅為26%左右,遠(yuǎn)低于美國(guó)的70%、日本的60%,市場(chǎng)拓展空間巨大。
智能建筑最近幾年得到了很大的發(fā)展,
智能家居智能小區(qū)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,隨著現(xiàn)代建筑水平的不斷提高,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及現(xiàn)代機(jī)械控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,為現(xiàn)代智能建筑開發(fā)及發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)建筑智能化行業(yè)經(jīng)過(guò)了20多年的發(fā)展,目前各種技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)思維、創(chuàng)新的運(yùn)用模式等的影響,智能建筑行業(yè)發(fā)展到達(dá)了一個(gè)新的階段。而且隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展,信息化、通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的融合應(yīng)用對(duì)建筑智能化行業(yè)的影響越來(lái)越大、越來(lái)越深入。加之建筑智能化技術(shù)得到不斷的推廣,現(xiàn)代建筑正從單一的智能控制監(jiān)控系統(tǒng)向基于開放通信協(xié)議的建筑電氣設(shè)備綜合應(yīng)用的方向發(fā)展。想要做到真正的智能建筑乃至于智慧建筑,以下四點(diǎn)必不可少:
一、大規(guī)模的建筑運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集與保存
數(shù)據(jù)是建筑智能化的基礎(chǔ)。但是目前,即使是非常高標(biāo)準(zhǔn)、不差錢的建筑項(xiàng)目也缺乏有效的建筑運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集與(長(zhǎng)期)保存。即便是建筑中安裝了建筑
自動(dòng)化系統(tǒng),因?yàn)槿狈?shù)據(jù)保存的能力,一般來(lái)說(shuō)大部分傳感器采集的數(shù)據(jù)也只會(huì)保存很短的時(shí)間。
由于缺乏詳細(xì)的高頻率的建筑運(yùn)行歷史數(shù)據(jù),其他答案中提到的各種人工智能的方法也都成了水中月鏡中花。要知道,人工智能其實(shí)一點(diǎn)也不智能,說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)大部分的人工智能方法都是“找規(guī)律”--通過(guò)大量的數(shù)據(jù)找出數(shù)據(jù)中相關(guān)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系。如果沒有大量的“truedata”,那么規(guī)律自然就找不出來(lái)。舉個(gè)例子,我想開發(fā)一種智能控制算法,能夠自動(dòng)根據(jù)我的喜好實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的設(shè)定溫度(Nest)。開發(fā)這種算法至少需要一種數(shù)據(jù),那就是過(guò)去一段時(shí)間內(nèi)的室內(nèi)空氣溫度設(shè)定值。但是這種數(shù)據(jù)一般來(lái)說(shuō)都不會(huì)被建筑系統(tǒng)長(zhǎng)期記錄
二、建筑運(yùn)行數(shù)據(jù)的高效管理
建筑雖然不是什么精密儀器,但因?yàn)槠涑叨群艽螅云渲邪臄?shù)據(jù)量也很大。既是一個(gè)普通的小型辦公建筑(兩層,2000m2),其建筑
自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)也有上千個(gè)。我想接觸過(guò)建筑自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的人應(yīng)該都有過(guò)這樣的抱怨:這個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是干嘛的?因?yàn)闆]有一個(gè)統(tǒng)一的命名規(guī)范,很多時(shí)候看著成百上千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)但就是找不到我想要的那個(gè)。
目前有人研究如何將建筑運(yùn)行數(shù)據(jù)整合進(jìn)BIM(建筑信息模型)中去。但是問(wèn)題是,首先,原生的BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(例如IFC)并不支持實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的整合;其次,BIM的發(fā)展其實(shí)被那些大公司把持,只有他們有意愿推動(dòng)才行。除此之外,還有很多研究應(yīng)用一些數(shù)據(jù)挖掘的方法來(lái)確定某個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的物理意義。
三、更完備的執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)
目前的智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)是建筑中安裝了越來(lái)越多的傳感器,但是執(zhí)行器的數(shù)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。一般來(lái)說(shuō)建筑中能夠自動(dòng)化控制的系統(tǒng)只有空調(diào)系統(tǒng)。其他與室內(nèi)環(huán)境參數(shù)息息相關(guān)的組件,例如窗戶的
開關(guān)、百葉窗等都是手動(dòng)控制的。其實(shí)市面上不缺相關(guān)產(chǎn)品,但是就是貴。我認(rèn)識(shí)的一個(gè)物管主管給我說(shuō),他們樓本來(lái)想裝可以自動(dòng)控制的百葉窗,但是由于成本原因所以放棄了。要知道他們的樓是政府資助的匹茲堡地區(qū)綠色建筑的旗艦案例,非常不差錢,但都覺得產(chǎn)品昂貴。
這樣一來(lái),目前的建筑智能控制的研究便都集中于室內(nèi)熱環(huán)境的控制。但其實(shí),影響居住者滿意度的不僅僅是熱環(huán)境,還有光環(huán)境、自然通風(fēng)、空氣質(zhì)量等等。但問(wèn)題是這些東西在大部分建筑中是不能被自動(dòng)調(diào)節(jié)的。
四、以人為本
現(xiàn)在智能建筑中有個(gè)很火的概念叫“人在回路”,其具體意義就是智能建筑要以建筑中每個(gè)人的舒適與健康作為最重要的目標(biāo),并且居住者要能夠真真切切的控制其所在的建筑環(huán)境。傳統(tǒng)的商業(yè)建筑控制中,居住者基本上是不能控制建筑中的任何東西的。空調(diào)的開關(guān),設(shè)定的溫度等都是物管人員提前設(shè)定好的。由于每個(gè)人的行為和每個(gè)人對(duì)舒適的偏好是不同,并且是隨時(shí)間和其他參數(shù)變化的,所以這種簡(jiǎn)單粗暴的方法必然會(huì)降低居住者的舒適度和建筑系統(tǒng)的能效。除此之外,由于居住者對(duì)其所在的環(huán)境失去了控制,其對(duì)舒適的主觀感受也會(huì)隨之降低。
目前,以人為本的智能建筑研究主要集中在居住著行為和居住者對(duì)其環(huán)境的舒適度的檢測(cè)與預(yù)測(cè)。在這兩方面的研究中,智能穿戴設(shè)備都是一個(gè)很流行的切入點(diǎn)。很多智能穿戴設(shè)備都有檢測(cè)心跳、體溫、運(yùn)動(dòng)等的傳感器。并且其藍(lán)牙功能和GPS功能可以用來(lái)做定位。除此之外還可以配合一個(gè)實(shí)時(shí)的問(wèn)卷調(diào)查來(lái)更準(zhǔn)確的確定人的行為和舒適度,但是目前還沒有很多研究來(lái)解決知道居住者信息后如何高效的控制建筑這個(gè)問(wèn)題。所以,未來(lái)智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)可能會(huì)有以下這幾點(diǎn):
一、智能控制技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)展
智能控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,是智能建筑的基本特點(diǎn)。智能技術(shù)通過(guò)非線性控制理論和方法,采用開環(huán)與閉環(huán)控制相結(jié)合、定性與定量控制相結(jié)合的多模態(tài)控制方式,解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;通過(guò)多媒體技術(shù)提供圖文并茂、簡(jiǎn)單直觀的工作界面;通過(guò)人工智能和專家系統(tǒng),對(duì)人的行為、思維和行為策略進(jìn)行感知和模擬,獲取樓宇對(duì)象的精確控制;智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),具有自尋優(yōu)、自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力。
二、三網(wǎng)融合的應(yīng)用
三網(wǎng)是指以因特網(wǎng)(internet)為代表的數(shù)字通信網(wǎng)、以電話網(wǎng)(包括移動(dòng)通信網(wǎng))為代表的傳統(tǒng)電信網(wǎng)和以有線
電視為代表的廣播
電視網(wǎng)。三網(wǎng)融合主要智通過(guò)技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)互相滲透、互相兼容、并逐步整合成為統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò),形成可以提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、廣播電視等綜合業(yè)務(wù)的寬帶多媒體基礎(chǔ)平臺(tái)。智能建筑中,通過(guò)三網(wǎng)業(yè)務(wù)的融合,使建筑內(nèi)部的人員不再關(guān)心誰(shuí)是服務(wù)商,自由自在地獲取各種語(yǔ)音、文字、圖像和影視服務(wù)。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)是借助射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。智能建筑中存在各種設(shè)備、系統(tǒng)和人員等管理對(duì)象,需要借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)信息的互聯(lián)互通和遠(yuǎn)程共享。
四、城市云端的信息服務(wù)的共享
智慧城市中的云中心,匯集了城市相關(guān)的各種信息,可以通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)和軟件服務(wù)等方式,為智能建筑提供全方位的支撐與應(yīng)用服務(wù)。因此智能建筑要具有共享城市公共信息資源的能力,盡量減少建筑內(nèi)部的系統(tǒng)建設(shè),達(dá)到高效節(jié)能、綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展,智慧城市未來(lái)將是全球主要城市的發(fā)展目標(biāo),而作為構(gòu)成智慧城市最組要的部分,智能建筑的發(fā)展程度將決定智慧城市的改造速度。而無(wú)論是大型企業(yè)還是小區(qū)居民,智能建筑給我們的帶來(lái)的益處和便利,將具有不可限量的潛力。如果您對(duì)智能建筑感興趣,可以持續(xù)關(guān)注
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