建筑智能化行业前景如何？

　　建筑智能化行业前景如何？学术干货 多图预警！！！一篇文章让你探索出智能建筑的未来愿景 及 设计要点

　　对于现代社会，智能建筑已成为优化商业建筑的最佳解决方案。这些技术使用硬件，软件和服务的组合来补充建筑设备，以提供有关空间使用和运营的新见解。通过自动化和控制技术的发展，智能建筑旨在通过提高能源效率和改善空间利用率来降低运营成本。不管是交互建筑的普及还是人工智能与建筑的结合，似乎都成为了未来城市发展最受大众欢迎的方式。相信同学们也希望自己的设计可以更好的适应发展，满足不断变化的城市需求。今天小编就带大家一起走进智能建筑的世界，探索一下智能建筑的设计要点

　　智能建筑涉及先进和集成建筑技术系统的安装和使用。这些系统包括楼宇自动化，生命安全系统，用户系统和设施管理系统等。智能建筑认识并反映了建筑系统的技术进步和融合，系统的共同要素以及集成系统提供的附加功能。例如，提供建筑或空间的可操作需求，以允许建筑物的所有者或居住者管理建筑或空间。智能建筑为建筑技术系统的设计和部署提供了最具成本效益的方法。

　　由于建筑物性能强烈依赖于建筑物不断变化的功能，居住者的行为，室外环境，多样化的结构和建筑材料等，因此建筑物的高效、全的运行控制和管理极具挑战性。由此可见，智能建筑的控制和管理本质上是一项跨学科的研究，需要人们使用建筑动力学等知识和优化方法论等来不断完善。

　　当今许多办公室设计都有一定程度的建筑智能，比如新加坡首都大厦就内置了许多智能能效系统，其中包括空调装置中的能量回收轮系统，该系统可回收冷空气以保持冷水机组的效率。安装在电梯大堂和卫生间的运动探测器可以节省能源，而双层玻璃窗则可以减少热量的渗透并最大程度地降低能耗。

　　杜克能源中心有一个景观美化的屋顶花园，可减少雨水径流并利用植物吸收多余的热量。日光收集百叶窗随着太阳的角度移动，以将光反射到更深的内部，从而提供更多的自然光。建筑物的外观设计看起来像是切割后的水晶，并包括超过45,000个LED灯，它们在夜间照亮建筑物。

　　由西门子设计的伦敦水晶酒店是世界上最具可持续性的建筑之一。该建筑是100％用电的，太阳能屋顶板可产生约20％的电力。它还广泛监视其能源使用情况，因此，其碳排放量比英国的同类办公大楼低约70％。该建筑物回收了大部分水，并使用太阳能加热其热水。

　　人工智能AI（artificial intelligence）是是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。今天，人工智能无处不在，AI实际上也被运用到建筑构架中，要建筑真正做到智能，仅访问信息是不够的，它需要自适应，自学性和直观性。

　　当今的AI已经存在并且经常被建筑师用于其项目，例如使用像计算器一样或像BIM软件一样有趣的东西。例如UCI的Bartlett空间语法软件“ depthmapX”是使用AI解决可能需要数天时间才能解决的问题的一个完美示例。它使用AI在多个级别上分析空间网络，而无需现场进行。

　　AI在建筑和城市规划中的未来前景广阔，但事实上，尝试预测未来将是不现实的。可以说，我们可以在许多方面和领域中使用AI，而成为唯一的方法只是时间问题。所以人工智能还在不断发展，对于建筑构造也是。

　　城市通常被称为经济增长的引擎。因此，迫切需要城市寻找更智能的方式来处理大规模的城市化进程，并找到新的方式来适应新情况，管理复杂性，提高效率，减少其生态足迹，吸引市民，减少开支并改善生活质量。

　　智慧城市成为系统和服务的扩展和异构混合，其中移动性是支撑支柱。在双赢的情况下，移动性管理具有更广泛的含义，并使用最新技术将单个驱动程序目标（单个用户优化）与全网范围的管理策略（系统优化和平衡）智能地结合在一起。

　　交通管理的未来将建立在互联车辆和旅行者部署的基础上，以实现出行服务和交通的融合，同时创造新的商机。多模式是智慧城市愿景的关键，并受到城市对骑自行车者和行人的日益重视的支持。

　　智能在建筑设计中可以体现在多方面，比如生态健康、节能环保和动态交互等。通过将建筑结构、系统和管理最优化组合，以满足用户需求，形成高效、舒适的建筑环境是智能建筑的挑战。下面我们通过几个案例来分析一下在设计中如何将绿色生活、人工智能和高新科技的概念落实于建筑中。

　　CTCI第二总部坐落在台湾北投士林智慧生态示范科技园区内，与周梅仙子岗公园相邻，环境优美，四通八达，地理条件优越。建筑有12层地上钢框架和2层地下钢筋混凝土结构，结合了绿色能源和智能集成应用。建筑的节能率最高可达约24％。它是一座节能环保可持续的绿色总部大楼，可满足健康和绿色工作场所环境的要求。

　　屋顶绿化，广场的绿化覆盖率高达266.15％，其中有一片草坪，带有保水砖的绿色花园土地，互锁砖的透水路面，用于雨水拦截的渗透侧沟。建筑物具有智能照明控制，高效的护眼防眩光LED照明灯具。整个建筑中60％以上的装饰用低排放绿色建筑材料建筑物，还具有资源分离的回收箱，用于厨余的冷藏空调桶和封闭式垃圾车等。

　　屋顶隔热，建筑外壳的电动卷帘用于调节日光，太阳能存储用于路灯的照明。轻型钢结构，钢甲板系统，轻型隔间，轻型幕墙以及高性能混凝土都减少了废物的产生。同时建筑还设有绿色能源车辆的停车位，电动汽车充电站等。

　　为了整合人工智能，设计同时应用最新的智能节能技术和前瞻性大数据集成控制模块，以满足台湾钻石级智能建筑物认证的严格应用要求 。它还使用大数据算法连接机电基础设施及其子系统，并提供多种设计方法，包括智能空调、智能照明、智能安全和智能能耗管理等。

　　2020年迪拜世博会英国馆将由艺术家和设计师Es Devlin设计。这个表演建筑被称为“诗歌亭”。它具有可交流的LED外墙和发光的LED迷宫。诗歌使语言秩序化，利用人工智能的方式在不影响多种文化的情况下遵循数百年诗歌的思想节奏。

　　圆锥形的展馆有成排的板条，这些板条从一个中心点延伸，形成一个圆形的立面。展馆高20米，将把大量人工智能照明产生的诗歌投射到太空。结构的入口是通过照明的迷宫。Devlin设法将排队的无聊折磨变成了访客有趣的体验。展馆内将有一个“合唱空间”，来自世界各地的合唱团将齐心协力，形成合唱配乐。Devlin设计内饰使访客感觉好像他们在木制乐器的共振腔内。

　　长期以来，设计人员对建筑灵活性的想法很感兴趣。尽管建筑往往被认为是一门静态艺术，但近年来的建筑师们已经进行了许多尝试以赋予其可变的功能。换句话说，人们希望创建能够经受住内部程序变化的深刻影响的建筑物。俄罗斯斯科尔科沃科学中心就是这样一座可变的纳米外壳雕塑网络。

　　在过去的几十年中，科学议程和要求有了长足的发展。对于纳米科学领域，复杂性通常包括实验室和洁净室的组织。因此，在设计空间时，建筑师需要特别注意实验室和洁净室的位置，以最大程度地减少相互影响。

　　由于实验室是专为专业技术人员预留的，因此工作室专注于此类房间之间的空间，功能空间，公共空间的流通和适应性。每个实验室都有一个独立的隔离箱，可以在不影响其他隔离箱的情况下进行更换。更换后，整个模块再次被保护壳覆盖。因此，随着这个循环，外部皮肤也变成了进化体。

　　为确保框架的稳定性，实验室供应设计了更多的风管和管道。将来，如果需要，可以将空的容器投入使用，或者相反，可以停止功能正常的容器。因此，该提案设想了重组的灵活性和可能性——就像一个完整的生活系统在假设中逐步发展。

　　科学中心的外部还公开了一个关于生物体的隐喻。紧紧包裹住结构的外壳让人想起皮下的静脉或沥青下的树根。甚至在某些地方，它变得半透明，让散射的光穿透。建筑群内部充满公共和半公共空间，结构变化使得不同隐私级别的区域成为一个层次，使员工能够寻找更舒适的环境与同事交流和互动。

　　该项目是一个以亭子为主体的具有交互式高程系统的建筑。如今，我们每天都与启发我们的现代建筑接触。应该不仅以图像的形式而是以多感官的经验来学习和体验建筑的多维问题。实际上，接收空间与建筑物本身的美感同等重要。触摸被认为是所有感官之母。感觉到材料的结构，重量，阻力，三维形状。这是每个人都会以非常个人和敏感的方式做出反应的一种刺激。

　　在项目中，以作为整体的建筑视觉为指导，鼓励人们更好地了解它体验它，而不仅仅是欣赏。体系结构，其特点是与用户，创建者和观察者保持人与人之间的完整性。在设计过程中需要记住重新获得所有丢失的东西。遵循这种思想，最好的解决方案是为城市地区的可持续发展提供机会，它正在最大可能的地块上提供植被。在南露台的一侧，有一条绿条。建筑物的重叠部分将是覆盖大量绿色植物的平屋顶。

　　设计的立面系统从字面上可以让人们更接近建筑，触摸建筑，感受为人体设计的细节。展开的立面以放置在墙上大量管子的形式实现。在立面的底部，管子是可移动的，这意味着一个简单的触摸可以将其在水平方向上重新被放置在墙壁上，同时创建新的形状。在设计这种假设时，优先考虑的是人不仅可以看到建筑，还可以感觉到它，独立地创建它并留下痕迹。

　　将建筑视为人类生活的空间组织也很重要，它应该表达对空间秩序和环境的关注。这个项目设计使用人在立面形成过程中“反射”立面的机械能，并将其转换为电能。电能聚集在冷凝器中，晚上在凉亭内放置LED灯泡。使用透明的有机玻璃灯管会逸出，从而产生原始的光效果。

　　PARTISANS与HXouse和Besix合作，公布了他们对2020年世博会加拿大馆的建议。展馆力图创造出引人入胜的建筑邀请，并具有加拿大身份。该计划的访问者将体验到多样化的社会框架，该框架使加拿大成为世界榜样，利用数据收集和人工智能将加拿大的多样化人口重新理解为由AI产生的结晶式互动云。

　　展馆被想象成是一块多孔的云，遮盖了展览馆和阴暗的半公共空间。几乎完全由计算产生的结晶树突状形态具有开放性，代表了加拿大文化的多样性。最终形成的类似云的形式描述了无限机遇的土地，以及其居民的梦想被实时的数字影响也将投影在其上。

　　展馆的形式也受气候影响。除了可以捕捉不断变化的阳光并与之相互作用的互锁面板之外，顶篷还形成了自然通风的管道。水特征的整合有助于在冠层内部创建微气候，同时唤起区域性用水的审美和听觉愉悦。

　　方案是由Exe Studio设计的位于贝尔格莱德的互动式青年中心。它的概念起源与城市核心区域内活动多样化的需求有关。通过使用计算设计技术并实现不同程度的结构和视觉孔隙度，该项目探索了在历史建筑主导的环境中将当代设计进行上下文化的方法。

　　选定的市中心地点位于Knez Mihajlova街附近，是市中心的主要步行区的一部分。该项目将自己定位为城市的吸引力，成为城市结构内的吸引力中心。它以程序形式为公众聚会提供了各种空间。这个想法是通过强调城市的文化内涵来克服城市分离的主题。这里出现了将现有结构与当代公共空间需求关联起来的必要性。目的是为城市休息，交流和各种活动创造一个宝贵的地方。

　　青年中心有几个方面允许不统一的利用：内部空间促进文化活动和信息发布，而开放的公共空间包括圆形剧场和绿色区域，贝尔格莱德核心地带的城市绿洲。结构的一部分形成一个天蓬，可以保护街道并保留其价值。

　　随着物联网传感器和连接设备的普及，我们可以期望看到更多的智能建筑和更先进的建筑技术。未来的智能建筑将不仅包括更多的照明和温度控制，它们还可能为人们提供更大的个性化。比如将来某一天，员工可能会进入他们的工作站，并让他们的办公桌根据自己的喜好自动调整。所以智能建筑的目的不仅是使建筑环境变得更加舒适，而且还旨在提高能效和建筑物维护，降低成本。所以对于智能建筑的设计要点，同学们一定要注意科技的运用，从交互模式、人工智能等方向出发，并且明确设计的目的。智能建筑设计属于多学科的综合运用，也将成为未来建筑的发展方向。通过今天这篇文章，想必大家对于智能建筑也有了更多的了解，也希望大家在之后的作品集制作过程中能够学习和运用这些设计方法和设计要点~

　　建筑智能化系统，是指利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、监控技术等，通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，实现对智慧城市管理中对建筑物的智能控制与管理，以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求，从而使智能建筑具有安全、舒适、高效和环保的特点，并使得建筑在智慧城市建设过程中达到投资合理、适应智慧城市建设管理需要的目标。

　　一般来说，智能建筑的智能化集成系统包含若干设计要素：智能集成系统（IIS）、信息设施系统（ITSI）、信息化应用系统（ITAS）、建筑设备管理系统（BMS）、公共安全系统（PSS）、智能化集成系统（IIS）、机房工程（EEEP）。

　　在我国，建筑智能化起源于20世纪90年代，起步较晚，但发展迅速。我国建筑智能化行业大体经历过三个阶段，即起步阶段、推进阶段、发展阶段，具体如下图所示。

　　从行业生命周期理论来说，建筑智能化行业还处于成长期。未来，随着我国现代化步伐的加快，建筑行业发展将继续推进，将大大驱动建筑智能化行业的发展进程，建筑智能化市场可提升空间巨大。

　　建筑智能化产业链上游主建筑智能化设备的供应商，主要包括电子设备和基础建材；行业中游为建筑智能化行业，根据具体工程内容的不同可分为信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统和机房系统五类；行业下游为建筑行业，根据用户对象的不同可分为政府、医院、高校、企业等不同的类型。

　　根据业务类型侧重的不同，建筑智能化行业企业可以分为建筑智能工程、软件系统集成和设备制造三类，目前国内建筑智能化行业主要以建筑智能化工程企业为主，且与其他两类相比规模较大。软件系统集成是建筑智能化工程重要的组成成分之一，具有开发和集成相关智能设备管理软件的能力在行业内至关重要，这类企业在智能化市场中占据了一定的份额。目前国内的建筑智能化设备供应商开始逐步取得建筑智能化施工资质，近年来不断向工程总承包市场渗透，这类企业凭借着在楼宇电气设备制造上的技术优势，开始涉足国内建筑智能化工程市场。

　　从建筑智能化行业未来发展的市场分布来看，中西部城市群、小城镇将迎来高速发展的黄金时期。在东部大城市已经成熟的技术、模式将会向中西部城市转移。未来，东部地区将从适度规模新建项目、转向既有建筑的改造、升级，提高精细化管理水平；大量新建项目主要集中在中西部和县域小城镇。

　　从业务的拓展来看，持续提升工程质量将是主要趋势，施工与调试的工程质量、工程监督将更加强化。而前端项目的设计、规划将得到快速发展，以项目整体效益为出发点，系统设计规划业务会逐步得到重视；后端的运行维护也是一个重要的环节，专业化的运行维护管理将成为建筑智能化全过程的重要一环。由于建筑智能化研发和应用涉及诸多学科领域，创新应用将不断重视，基于物联网的智能建筑由探索演变为成熟技术，云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术将大规模的得到应用，从数据感知、信息传输到智能处理与决策的纵向系统框架逐步搭建完整，而节能、安防、通信、水务等横向应用领域将集成在一个系统平台，单一的楼宇自控将向复杂的、全面的系统联动发展。

　　从企业发展方向来看，未来行业发展速度将会进一步加快，行业内企业发展将会向规模化、集约化以及专业化方向发展，随着国民经济的发展，行业需求将会保持较快速度增长，行业发展空间很大。但随着建筑智能化行业对专业性要求提高，以及国家部门对智能化及其下有应用行业的相关标准日益完善和规范，招标方对企业资质有了更高的要求，有利于行业内的整合和企业综合系统集成能力的提升。

　　以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国建筑智能化工程行业市场前瞻与投资规划分析报告》。

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　　在今年两会上，碳达峰、碳中和被首次写进了政府的工作报告。2020年在联合国大会上，我国代表也明确提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。高层的频频动作，足以显示出国家将节能减排作为战略方针的决心。

　　建筑行业作为能耗大户，必然也将会按照国家的战略方针，走上一条绿色化、智能化的道路。实际上，打造绿色建筑与打造智能建筑，本身就是一体两面的事情。首先，建筑智能化意味着物理建筑在更大程度上数字化，方便部门、设备之间的数据传输与共享，借助对设备数据的优化达到提高当前设备的利用效率，在保证舒适度的前提下减低建筑物整体的能耗的目的。伴随着智慧楼宇概念的兴起，智能化与数字化技术在几十年间发展迅速，目前已经成了建筑行业的主流趋势。除了能降低能耗之外，建筑智能化更意味着实现对建筑各项信息的全方位监管与控制，从各方面提升用户的使用体验。

　　早在2017年时候，美的集团就做过相关调研，发现整个中国围绕着楼宇产业这个板块，市场的想像空间和发展空间是巨大的。相比于千亿规模的传统暖通市场，智慧楼宇的体量则在其数倍以上，很大程度上依旧是一片蓝海。目前我国的建筑面积正在以每年20亿平方米的速度增长，预计将在7-8年后达到饱和状态。在节能减碳国策的影响下，新的项目面临着能耗达标的要求，旧有的建筑体量也要进行相应的智能化改造，以降低能耗，提升使用度。因此，面对我国庞大的建筑存量以及碳达峰、碳中和的规划，建筑智能化行业的前景值得被看好。另外，随着数字化、智能化技术的蓬勃发展，现代建筑与使用者的关系也不再局限于钢筋水泥，更需要综合考虑各方面因素，以最小的能耗成本提供给使用者最便捷舒适的体验，不光能根据温湿度随时调节设备的运行，更要在后续朝着全场景的感知交互、全要素的协同推进以及端侧的高度智能化的方向演进。

　　对于需求端来说，不管是写字楼还是工业园区，走智能化的道路能够为企业带来短期与长期的效益。例如智慧建筑的节能性能够有效节约经营成本，终端控制平台方便了对于园区的管理等等。而随着数字化技术的不断发展，用户和建筑的关系，也将更加的融洽。节能的同时，建筑智能化更能提升用户的使用体验。美的集团推出的建筑智能化方案，以其领先的技术优势，受到行业的一直认可。随着美的暖通与楼宇事业部在电梯、楼宇自控、能源管理等业务板块上的整合布局，将会在建筑智能化的领域树立典范作用。

　　我国中国城镇化建设的不断推进，给智能建筑的发展提供了沃土。我国平均每年要建20亿平米左右的新建建筑，预计这一过程还要持续25-30年。按照“十二五”末国内新建建筑中智能建筑占新建建筑比例30%计算，该比例提高近一倍。未来三年智能建筑市场规模增速维持在25%左右，2013年市场将超千亿规模。

　　据统计，2012年智能建筑的投资约占建筑总投资的5%-8%，有的可达10%，主要包括住宅小区智能化系统投资、公共建筑智能化系统投资两大块。2012年，智能建筑占新建建筑的比例，美国为70%，日本为60%，中国不到40%，按2012年860亿元计算，未来数年内即使没有增长，2012－2020年8年内的市场规模也将达1万亿元。

　　建筑智能化工程又称弱电系统工程，主要指通讯自动化（CA），楼宇自动化（BA），办公自动化（OA），消防自动化（FA）和保安自动化（SA），简称5A。其中包括的系统有：

　　计算机管理系统工程，楼宇设备自控系统工程，通讯系统工程，保安监控及防盗报警系统工程，卫星及共用电视系统工程，车库管理系统工程，综合布线系统工程，计算机网络系统工程，广播系统工程，会议系统工程，视频点播系统工程，智能化小区物业管理系统工程，可视会议系统工程，大屏幕显示系统工程，智能灯光、音响控制系统工程，火灾报警系统工程，计算机机房工程，一卡通系统工程。

　　目前已经做到了 利用三维仿真技术对智能楼宇的一切数据，基于三维仿真模型来绑定并展现。在保持与实际建筑完全一致的前提下致力于展现高精度的模型，可依据具体需求制作科幻或写实风格的建筑模型，以满足实际项目的多样化展示需求。

　　谈论技术拿出真本事怎么能说服得了，我借用搭建的双子塔智慧楼宇项目为例，运用图扑 HT丰富的 2D/3D 组态 搭建出的一个厦门双子塔智能楼宇三维可视化系统 。利用三维仿真技术按需对建筑周边的其他楼宇、地块、环境等进行抽象化呈现，营造高还原度的仿真展示环境，提升楼宇的整体对外形象。

　　天气系统属于楼宇外环境仿真。由两部分构成，昼夜和气象，两者的展现基于时间和天气的数据。可根据具体的需求，制定不同的昼夜展现和气象效果。

　　除了楼宇的外观，楼宇内部同样需要搭建 3D 场景以实现楼宇建筑的全方位展示。三维可视化系统对楼宇的结构、楼层、布局、设施设备进行可视化展示，并与其实际的位置、编号一一对应，保持与实际场景的一致。楼层内部的场景同样需要搭建 3D 场景以实现楼层内布局的全方位展示。楼层内的区域分布，设备状态，以及设施位置。通过数据驱动，可以根据实际数据变动。这样的三维可视化展示更接近于现实中的真实的楼层、设备，用户易于接受。

　　飞鸟环绕属于楼宇全景的建筑漫游功能，视角跟随飞鸟在场景中环绕。随意可调的镜头，进行鸟瞰，俯视，穿梭，长距离等任意游览，提升建筑物的气势。了解楼宇周边的环境，动画中加入一些精心设计的飞禽、动物、穿梭于云层中的太阳等来烘托气氛，虚构各种美景气氛，让客户非常赏心悦目。

　　电梯模型与电梯数据绑定，在楼宇中实时显示电梯运行状态，能够随时随地掌握电梯运行状况。电梯出现故障能够及时发现并显示电梯所处的位置，最大限度做到消除电梯事故隐患，保障民众生命财产安全。

　　展示各个楼层的主要功能。当用户在 楼栋模式 场景中点击任一楼层，即可进入到楼层的 内部场景 ，楼层内部的场景同样需要搭建3D 场景以实现楼层内布局的全方位展示。楼层内的区域分布，设备状态，以及设施位置。通过数据驱动，可以根据实际数据变动。这样的三维可视化展示更接近于现实中的真实的楼层、设备，用户易于接受。

　　根据线D仿真 场景。接入停车场管理系统数据，在三维场景中显示停车场中的停泊的车辆位置，直观的查看停车场内的停车情况。根据数据需求还可以显示车辆实时进出列表数据、停泊车辆信息等有效信息。实现停车场管理可视化，帮助提高工作效率，减少人工工作量，降低人工成本。

　　相同结构的楼层 3D 场景可以共用。主要显示不同楼层的区域功能。以及区域内的具体信息。例如写字楼内，里面有大大小小的许多公司，就可以把各个公司的信息与楼层区域绑定。可以查看不同楼层的公司布局，实现楼层区域的可视化管理。帮助管理者有效的查看楼宇情况。

　　三维可视化系统更接近于现实中的真实的楼宇、设备，用户易于接受；可以让用户看到系统整体的同时，还能观测局部细节数据，兼顾整体与细节。可以提供丰富的人机交互手段，便于操作。