未来建筑的智慧程度会发展成什么样？

　　未来建筑的智慧程度会发展成什么样？许多写字楼会安装人脸识别系统，通过对比已采集过的人脸特征与待识别的面部图像，确认到访者的身份，帮助提升大楼的安全系数；

　　应用神经网络构建决策树的中央空调系统，能够根据当前室内人数预测人流状况，及时调整制冷方案，节约能耗；

　　语音识别系统能识别住户说出的语音关键词，控制室内的窗帘、照明或多媒体设备的状态，提高住户生活的便利程度。

　　例如，利用算法模型为项目进行风险评估。有多家分包商参与的大型建筑项目往往含有较高的潜在风险因素。将过往的风险数据输入机器学习模型，经过训练，模型就能够计算出当期项目中的哪家分包商的潜在风险较高，为项目负责人提供可靠的参考，促使项目团队着重关注与具有较高风险分包商的合作。

　　又例如，应用 BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）后，施工人员能够更加清晰地了解建筑物内部的结构与管线铺设，从而有效规划与管理建筑整体施工；同时，基于机器学习的 Generative Design（生成式设计方案）也将帮助施工团队合理规划不同的模型，避免因模型之间的冲突而导致的返工等问题。

　　在优化施工过程的同时，人工智能技术还能减轻建筑工人的负担，降低伤亡风险。

　　2018 年初，法国滑铁卢大学的 Carl Haas 教授带领团队进行了一项实验：用穿戴式传感器检测建筑工人在搬运重物时的关节损伤情况。根据这项实验的结果，Haas 团队着手研发了一款具有即时反馈功能的传感器。它能记录工人工作时的体态，将其输入算法模型识别并给予反馈，告诉工人们应当如何调整体态，以降低受伤风险。未来，这类传感器很可能会出现在更多建筑工人身上。

　　此外，类似「通过分析高空等工作现场的照片来评定工人伤亡风险，进而为情况特殊的工人提供更多保护」的算法同样很可能会被越来越多的企业所开发、使用。

　　这些仅仅是「建筑+人工智能」发展现状的冰山一角。基于强化学习的室内温度控制系统、基于生成对抗网络（GAN）生成室内家具布局规划、利用语音及图像识别管理施工现场......

　　在北方某个新兴城市里，清晨第一缕阳光并不能叫醒疲惫的你，但窗帘可以，它们缓缓的分开，晨光在房间缓缓的展开，爬到了你的床上，一束更加柔和的暖光缓缓的掠过你的脸，又慢慢的回来，来回间，你睁开了朦胧的双眼，那一束光，消失了。耳边响起了郭德纲的声音：”窗前明月光，疑似地上霜，举头望明月，我叫你起床。昨天您比平时晚睡了1个小时，根据今天的日程安排，我看您也不抽烟、喝酒、烫头，就帮您补充了半个小时的睡眠时间，现在是7点半。今天的预订的“单人座舱”已帮您推后半个小时，即8点半。请放心，1秒前刚刚同步了1小时内的交通流量预配置，您会按时抵达会场。

　　你伸了伸懒腰，没有理会，Mozart - Symphony No.40 ·(1788)在没有察觉中响了起来，这是你众多乐库中的一部夹杂着小忧伤的交响曲，是在雨天多愁善感时最喜欢的BGM，此时林志玲的声音又出现了：“今天天阴，有小雨，最高温度17度，最低温度10度，衣柜中已帮您挑选出了今天参加会议的套装，并帮您选择了中厚款的纯白衬衣。”

　　你掀开被子，坐在床边，仰仰脖子，站了起来，踱步到窗边，而窗口的“晨光”渐渐变暗消失，那一层发光的蒙版从中间打开，你闻到了细雨带来春天的味道，“您明天还继续保留‘晨光叫早设置’吗？”这次换成了林志玲的声音，你刻意地冲着墙角的摄像头点了2下头。

　　走进餐厅，桌边投射出了慈母般的微笑，这是你母亲的全息投影：“宝贝，刚才妈妈已经把早餐给你做好了，要记得吃早餐啊。”妈妈的话音未落，你爸爸也出现了：“这么大人了也照顾不好自己，我和你妈在法国，还得给你做早餐！你妈也是，明明给你做好了日常菜的烹饪配置，非要亲手操作。记得要吃啊。”男人的爱总是默默的，即便表达，也是最后轻描淡写的一句。厨房里如镜面般的操作台，显示出一行文字提示“您的早餐已完成，是否呈现至桌面？”你右手笔出一个OK的手势，操作台中心1000x600的方格向上升起，早餐从方格下被推了出来。 第一口，便让你感受到，完美还原了妈妈的味道。

　　个人家庭厨房的烹饪功能转入社区中央无人厨房，可在“每顿优鲜”在线选择食材和不同米其林厨师的配料和行为级烹饪参数，由烹饪机器完成菜品制作。建筑内有两条竖向货运通道，一条食品级、一条货运，菜品会自动打包完成后，由食品级货运通道完成配送到户内。为了满足个人需要，中央厨房同样也开辟了米其林星级厨师亲手制作菜品的服务，你可以在线预约不同星级厨师。所谓亲手，是指使用MR混合现实技术，由厨师远程操控就近中央厨房的手持烹饪设备，以相对传统的方式完成烹饪过程。当然，你也可以远程操控，在回家的路上，为自己和家人烹饪几道菜，回到家后，菜品已封装好并通过食品级通道传送至户内。同时，系统会记录你或你母亲的配料和行为，并生成虚拟厨师的配料和烹饪行为参数配置，随时调用配置完成自动烹饪，完美还原。当然某些家庭厨房中，部分也保留了传统灶台，忆苦思甜。

　　洗漱完毕，你来到衣橱前，橱柜门自动打开，西装的衣架部分伸出了今天的备选套装和衬衣，自动衣架升高到合适你的高度，西服与衬衣两臂平开，你穿入后，衣架自动收缩，缩回衣橱。转身看看镜子中的自己，给自己一个美美哒正念微笑，画面太美，被自己的正能量定在了那里。然而无情的镜子打断了你的自赏，花泽香菜，你的AI工作助理歪着头出现在镜子里，用花泽香菜的声线讲：“小哥哥，抱歉的通知您，今天上午的议程可能要提前10分钟，您需要在10分钟之内出发哦。需要提醒您的是，8点半的出行计划已经从系统的固定计划中移除，您要早点上车，开始新的行程计划匹配哦，不过不要太过于担心，目前我们这个区域的“临时计划匹配成功率”是99%。”你不是个喜欢把钱花在AI助理皮肤和声线上的人，唯独花泽香菜是你割舍不去的真爱。

　　今天的会议对你非常重要，重要到不可以用AR会议代替，但话说回来，跟这帮股东也确实好久没见了，但他们贪婪的味道透着屏幕都闻的到，之前开会还可以开个换颜，时刻保持空姐一般的微笑，现在要跟他们面对面，不知道如何控制自己的表情包。就在你在心里吐槽时，那面镜子已经又飞到了你的面前，你熟练地再次露出了一个美美哒正念微笑，画面太美，被自己的正能量定在了那里。没敢多耽搁，你出门，坐电梯，到地下4层，刚好是8：15，在黑暗的、高大、深远的地底交通通道中，你只是一个小小的亮点。你站到独立的匹配区，20秒不到，一颗颗飞驰而过的光球中，有一个换了道，慢慢减速来到你的身边，你的“单人座舱”到了。

　　当你落座开动后，前方挡风玻璃上，花泽香菜又出现了，歪着头，眨着眼睛，开始介绍此次会议的议程、参与者，议题，屏幕上也不断出些各种资料和图片等等，工作已经开始了。10分钟后，当你看到窗外黑漆漆中有越来越多的光球出现，你意识到50公里外的工作区要到了，“现在为您切换工作助理的皮肤和声线，我就要下线了哦，但我对您的心会进化哦，不断地，不断地。”

　　建筑业是我国国民经济的支柱产业，但传统的碎片化、粗放式的工程建造方式不仅造成资源浪费较大、环境污染严重、生产效率较低等问题，且已使建筑业发展严重落后于其他产业，建筑业转型升级刻不容缓。

　　日前，住建部发布《关于公布智能建造试点城市的通知》，决定将北京市、郑州市等24个城市列为智能建造试点城市，试点自公布之日开始，为期3年。

　　业内专家在接受《中国经营报》记者采访时表示，近年来，建筑业正在围绕建筑业工业化、数字化、智能化升级进行产业布局，未来，随着5G、大数据和区块链技术的广泛应用，智慧建筑行业市场的需求将持续增长，行业市场规模还会逐渐增大。

　　记者了解到，在住建部征集遴选智能建造试点城市后，经城市自愿申报、省级住房和城乡建设主管部门审核推荐和专家评审，住建部决定将北京市等24个城市列为智能建造试点城市，试点自公布之日开始，为期3年。

　　根据要求，试点城市要严格落实试点实施方案，建立健全统筹协调机制，加大政策支持力度，有序推进各项试点任务，确保试点工作取得实效。要及时总结工作经验，形成可感知、可量化、可评价的试点成果。

　　试点的主攻方向是以科技创新为支撑，促进建筑业与数字经济深度融合，培育智能建造新产业新业态新模式，着力解决工程建设存在的生产方式粗放、劳动力紧缺、资源能源消耗大等突出问题，更好发挥建筑业对稳增长扩内需的重要支点作用。

　　一是加快推进科技创新，提升建筑业发展质量和效益。重点围绕数字设计、智能生产、智能施工、建筑产业互联网、建筑机器人、智慧监管六大方面，挖掘一批典型应用场景，加强对工程项目质量、安全、进度、成本等全要素数字化管控，形成高效益、高质量、低消耗、低排放的新型建造方式。

　　二是打造智能建造产业集群，培育新产业新业态新模式。广州、深圳、苏州等城市在试点方案中明确提出，推动建设一批智能建造产业基地，加快建筑业与先进制造技术、新一代信息技术融合发展，提高科技成果转化和产业化水平，带动自主创新软件、人工智能、物联网、大数据、高端装备制造等新兴产业发展，为稳增长扩内需、壮大地方经济发展新动能提供重要支撑。

　　三是培育具有关键核心技术和系统解决方案能力的骨干建筑业企业，增强建筑业企业国际竞争力。

　　本次选取的24个智能建造试点城市包括北京、天津、保定、河北雄安新区、沈阳、哈尔滨、苏州、南京、温州、嘉兴、台州、合肥、厦门、青岛、郑州、武汉、长沙、广州、深圳、佛山、重庆、成都、西安、乌鲁木齐。

　　易居研究院智库中心研究总监严跃进表示，本次选取的24个智能建造试点城市普遍属于一二线重点城市，在智能建造方面有更好的投入和基础。对于房企来讲，此后在试点城市拿地投资，就需要关注该城市的政策变化和要求，需要增强在智能建造方面的技术能力，同时，营销部门也需要结合相关因素，积极做好推广。对于地方政府来说，需要在土地规划、房产规划和销售政策方面做好细化内容，尤其是针对智能建造的住宅项目。

　　作为建筑大国，中国拥有世界上最大的建筑市场。据国家统计局数据显示，2021年全国建筑业总产值29万亿元，同比增长11%；全国建筑业房屋建筑施工面积157.5亿平方米，同比增长5.4%。

　　但是，作为典型的劳动密集型产业，建筑施工面临着低效率、高成本、高污染、高能耗、高质量安全问题发生率等一系列问题，因此迫切需要转型升级，实现高质量、可持续的发展。

　　近年来，随着建筑业转型升级的不断深入，行业正在围绕建筑业工业化、数字化、智能化升级进行产业布局。

　　“我国经济正在向以新基建为战略基础、以数据为生产要素、以产业互联网为赋能载体的新经济迈进。新基建将推动整个国家从信息化走向全面数字化，抓住这个机遇，将加快中国建筑业的数字化转型和高质量发展。”农文旅产业振兴研究院常务副院长、数字化领域专家袁帅表示，在建筑行业，数字建筑已经上升到一个战略性的重要地位，也将重塑企业的竞争力。

　　袁帅表示，数字建筑不仅仅是信息技术和系统，而是与生产过程深度融合的新的生产力，必将驱动建筑产业的全过程、全要素、全参与方的升级，建立全新的生产关系，为产业链上下游各方赋能的建筑产业互联网平台，也是实现建筑产业多方共赢、协同发展的生态系统。

　　“当前，建筑数字化还处于起步阶段，如何尽快运用建筑数字化促进企业转型和设计企业转型升级的路径是摆在面前的重大课题，还需要进行大量的实践、调查，并结合市场需求和企业现状优化路径。”袁帅认为，随着数字技术的发展，数字建筑越来越受到科学与社会的影响，并将成为建筑设计的主导。数字建筑将朝着虚拟实境化、整体协作的方向发展，数字化的进程将会渗透到建筑过程的每一阶段，未来的数字建筑将是全方位的数字建筑。

　　也有专家表示，我国建筑智能化行业市场在2005年首次突破200亿元之后，以每年20%以上的增长态势发展，当前，建筑业正在围绕建筑业工业化、数字化、智能化升级进行产业布局，未来，随着5G、大数据和区块链技术的广泛应用，智慧建筑行业市场的需求将持续增长，行业市场规模还会逐渐增大。

　　1）大规模的建筑运行数据的采集与保存。数据是建筑智能化的基础。但是目前，即使是非常高标准、不差钱的建筑项目也缺乏有效的建筑运行数据的采集与（长期）保存。即便是建筑中安装了建筑自动化系统，因为缺乏数据保存的能力，一般来说大部分传感器采集的数据也只会保存很短的时间。虽然LEED等绿建标准要求或鼓励建筑长期保存运行数据并将这些数据上报，但仅限于建筑总能耗之类的宏观数据，并且数据记录的频率一般也是长至一天或者一月。

　　由于缺乏详细的高频率的建筑运行历史数据，其他答案中提到的各种人工智能的方法也都成了水中月镜中花。要知道，人工智能其实一点也不智能，说的简单点大部分的人工智能方法都是“找规律”--通过大量的数据找出数据中相关参数的统计学关系。如果没有大量的“true data”，那么规律自然就找不出来。举个例子，我想开发一种智能控制算法，能够自动根据我的喜好实时调节室内空气的设定温度（Nest）。开发这种算法至少需要一种数据，那就是过去一段时间内的室内空气温度设定值。但是这种数据一般来说都不会被建筑系统长期记录。

　　现在有很多研究都在寻找合适的、便宜的建筑数据采集和储存的方法。以我校为例，ECE和CEE开发的sensorAndrew（校园适度的传感器网络，

　　2）建筑运行数据的高效管理。建筑虽然不是什么精密仪器，但因为其尺度很大，所以其中包含的数据量也很大。既是一个普通的小型办公建筑（两层，2000m2），其建筑自动化系统中的数据点也有上千个。我想接触过建筑自动化系统数据的人应该都有过这样的抱怨：这个数据点是干嘛的？因为没有一个统一的命名规范，很多时候看着成百上千个数据点但就是找不到我想要的那个。比如说，室外空气温度，有些人可能会将其命名为outdoor air,有些可能是oa，有些可能是outside air等等。这极大地增加了后来人使用这些数据的难度。

　　目前有人研究如何将建筑运行数据整合进BIM（建筑信息模型）中去。但是问题是，首先，原生的BIM数据标准（例如IFC）并不支持实时运行数据的整合；其次，BIM的发展其实被那些大公司（Autodesk，Bentley）把持，只有他们有意愿推动才行。除此之外，还有很多研究应用一些数据挖掘的方法来确定某个数据点的物理意义。

　　3）更完备的执行器网络。目前的智能建筑的发展趋势是建筑中安装了越来越多的传感器，但是执行器的数量是远远不够的。一般来说建筑中能够自动化控制的系统只有空调系统。其他与室内环境参数息息相关的组件，例如窗户的开关、百叶窗等都是手动控制的。其实市面上不缺相关产品，但是就是贵。我认识的一个物管主管给我说，他们楼本来想装可以自动控制的百叶窗，但是由于成本原因所以放弃了。要知道他们的楼是政府资助的匹兹堡地区绿色建筑的旗舰案例，非常不差钱，但都觉得产品昂贵。

　　这样一来，目前的建筑智能控制的研究便都集中于室内热环境的控制。但其实，影响居住者满意度的不仅仅是热环境，还有光环境、自然通风、空气质量等等。但问题是这些东西在大部分建筑中是不能被自动调节的。

　　4）以人为本。现在智能建筑中有个很火的概念叫”human in the loop“或者叫”occupant-oriented“，其具体意义就是智能建筑要以建筑中每个人的舒适与健康作为最重要的目标，并且居住者要能够真真切切的控制其所在的建筑环境。传统的商业建筑控制中，居住着基本上是不能控制建筑中的任何东西的。空调的开关，设定的温度等都是物管人员提前设定好的。由于每个人的行为和每个人对舒适的偏好是不同，并且是随时间和其他参数变化的，所以这种简单粗暴的方法必然会降低居住者的舒适度和建筑系统的能效。除此之外，由于居住者对其所在的环境失去了控制，其对舒适的主观感受也会随之降低。

　　目前以人为本的智能建筑研究主要集中在居住着行为和居住者对其环境的舒适度的检测与预测。在这两方面的研究中，智能穿戴设备都是一个很流行的切入点。很多智能穿戴设备都有检测心跳、体温、运动等的传感器。并且其蓝牙功能和gps功能可以用来做定位。除此之外还可以配合一个实时的问卷调查来更准确的确定人的行为和舒适度 (

　　)。但是目前还没有很多研究来解决知道居住者信息后如何高效的控制建筑这个问题。而且，目前的这些居住者信息检测的方法都必须用到手机、手表等设备，有没有有效的方法可以不依赖这些设备就能检测居住者的信息呢？