編譯/辛妍

詳述工程與電子商務(wù)相結(jié)合的全新應(yīng)用——城市農(nóng)場，以期加速信息通信技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)大發(fā)展

在大多數(shù)國家，建筑是能源消耗和二氧化碳排放的最大的驅(qū)動者。以歐盟為例，其建筑消耗了大約40%的能源，造成超過40%的二氧化碳排放。而根據(jù)美國能源情 報 署（Energy Information Administration）的數(shù)字，美國與建筑相關(guān)的能源和溫室氣體排放所占的比重更大，其中能源使用量占72%，溫室氣體排放量占到48%。雖然發(fā)展中國家中建筑的能源使用和溫室氣體排放所占比重相對要小得多，但是，隨著快速的工業(yè)化和城市化，這一比重正在迅速增加。如果世界范圍內(nèi)的能源使用趨勢一直繼續(xù)下去的話，那么到2025年，建筑將成為全球能源最大的消費(fèi)者，甚至超過運(yùn)輸和工業(yè)部門的能源消費(fèi)總合。同時，建筑也會是最大的溫室氣體排放者。因此，減少新建筑和現(xiàn)有建筑的能源消耗和溫室氣體排放，是應(yīng)對全球變暖的關(guān)鍵挑戰(zhàn)和機(jī)遇。另一方面，建筑總運(yùn)營成本的30%左右用于能源。因而，隨著能源成本的上漲，減少能源消費(fèi)和總建筑費(fèi)用是當(dāng)務(wù)之急。

在最基本的層面上，智慧建筑提供實用的建筑服務(wù)，在建筑的整個生命周期內(nèi)，以最低的成本讓業(yè)主或使用者更有效益（例如照明、熱舒適性、空氣質(zhì)量、人身安全、衛(wèi)生等）。但是，智慧建筑不是止步于它周圍的四面墻壁，更重要的是要考慮如何與其周圍環(huán)境相互影響，如何與之進(jìn)行交互，即要考慮外部因素。因此，在未來，智慧建筑必須以集成的、動態(tài)的和功能性的方式將各部分及外部因素連接起來，持續(xù)地履行其使命。現(xiàn)在全世界已經(jīng)迅速達(dá)成一種共識，即隨著城市人口的增長和自然資源的減少，智慧建筑對維持生活質(zhì)量至關(guān)重要。

隨著越來越廣闊的市場意識到了部署智慧建筑解決方案所能帶來的巨大商業(yè)價值，經(jīng)過幾年慢于預(yù)期速度的增長，預(yù)計智慧建筑技術(shù)市場將會迅速增長。根據(jù)全球首屈一指的市場情報和信息技術(shù)市場活動的供應(yīng)商國際數(shù)據(jù)公司（International Data Corporation，IDC）的預(yù)測，全球智慧建筑技術(shù)的花費(fèi)到2018年將達(dá)到219億美元。并且，技術(shù)的采用率會因地區(qū)而不同，未來幾年最積極的采用地區(qū)將會是北美、西歐和亞洲/太平洋地區(qū)。

本文首先闡述智慧建筑帶來的好處以及相關(guān)技術(shù)，隨后介紹國外智慧建筑的典型案例，最后指出未來智慧建筑可能的發(fā)展趨勢及面臨的挑戰(zhàn)，以期為我國智慧建筑的發(fā)展提供一定的借鑒作用。

智慧建筑的好處

智慧建筑首要的是在建筑的整個生命周期內(nèi)提供實用的建筑服務(wù)，以最低的成本讓業(yè)主或使用者更有效益，同時盡可能減少其對環(huán)境造成的影響。雖然各個國家要發(fā)展擴(kuò)大智慧建筑的動機(jī)不盡相同，比如美國主要是因為業(yè)主和管理者要設(shè)法減少和控制能源成本，德國主要是政府驅(qū)動的環(huán)境和能源效率目標(biāo)，而日本主要是為了應(yīng)對能源供應(yīng)的挑戰(zhàn)，但是，毋庸置疑的是，智慧建筑能讓我們的社會實現(xiàn)更可持續(xù)的發(fā)展，生活/居住條件更舒適，工作更有效率。有數(shù)字顯示，智慧建筑可以減少多達(dá)40%的能源消耗，有時甚至更多。源于有效利用的較低維護(hù)成本還會額外再減少10%到30%的能源消耗。圖1中清晰地展示了智慧建筑所產(chǎn)生的社會效應(yīng)。

隨著過去十多年間智能傳感器和控制系統(tǒng)的空前擴(kuò)散，許多傳統(tǒng)建筑和綠色建筑中都包含許多涉及機(jī)器對機(jī)器的通信的復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備、先進(jìn)的控制系統(tǒng)和整套的功能，從而讓其自身具有強(qiáng)大的能力，能夠測量、感知和了解在當(dāng)中發(fā)生的所有事情的確切情況，以提高住戶的安全性、舒適性和生產(chǎn)力。但是，通常這些系統(tǒng)有不同的協(xié)議和傳輸機(jī)制，通過不同的供應(yīng)商獨(dú)立運(yùn)作，并且各個系統(tǒng)的發(fā)展和成熟速度也不盡相同。如果說，綠色建筑是要盡量采用可持續(xù)的材料來構(gòu)建，那么智慧建筑則是從設(shè)計上就要讓建筑更高效地運(yùn)行。智慧建筑從整體的角度出發(fā)，在一個嶄新的高度上專注于設(shè)施和IT組織之間的協(xié)作，并且要求組織或企業(yè)中具有新的轉(zhuǎn)型技能。更重要的是，智慧建筑能將所有的設(shè)備和系統(tǒng)都連接起來，讓建筑同內(nèi)外部的各種系統(tǒng)進(jìn)行交流與溝通，從而實現(xiàn)高效率的運(yùn)作。在運(yùn)營過程中，智慧建筑使用信息技術(shù)來連接通常獨(dú)立運(yùn)作的各種子系統(tǒng)，從而這些系統(tǒng)之間能夠共享信息，以便優(yōu)化整個建筑的性能。同時，智慧建筑考慮的不僅僅是四面圍墻之內(nèi)的建筑設(shè)施，相反，它們與智慧電網(wǎng)連接并進(jìn)行響應(yīng)，與建筑運(yùn)營商及使用者互動，使他們擁有更高水平的可視化的、可操作的信息。例如，要對冷凍機(jī)廠進(jìn)行優(yōu)化，就需要納入關(guān)于外部天氣和建筑內(nèi)住戶的信息，才能提高冷凍機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率；使用大廈安防系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，就可以在住戶不在時把燈都關(guān)掉，減少冷卻。

智慧建筑有多種節(jié)省資金方式，其中大多涉及操作優(yōu)化和效率提高（見表1）?？梢哉f，智慧建筑是應(yīng)對極其復(fù)雜的能源挑戰(zhàn)的一項智能解決方案。

智慧建筑的意義不僅僅是節(jié)約能源，它還可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。它們可以延長資本設(shè)備的使用壽命，并影響人力和資本的安全和保障；它們可以通過創(chuàng)建可訪問的信息平臺實現(xiàn)創(chuàng)新。同時，智慧建筑解決方案能夠讓組織以新的方式管理自己的不動產(chǎn)投資組合，從而能夠改善碳效率、減少設(shè)備停機(jī)時間、提高租戶舒適性并降低能源成本。例如使用預(yù)測故障檢測系統(tǒng)，智慧建筑解決方案能夠讓建筑管理變得積極主動，而不是像過去那樣被動等待。該系統(tǒng)能讓用戶查看全公司所有不動產(chǎn)投資組合中的缺陷故障，并根據(jù)輕重緩急進(jìn)行優(yōu)先排序。這就意味著，通過向管理者提供不動產(chǎn)中設(shè)備和建筑的詳細(xì)視圖，甚至能夠讓維修團(tuán)隊在去故障點(diǎn)查看之前就了解故障的性質(zhì)，從而減少故障發(fā)生的頻率，降低故障造成的損失。

另外，智慧建筑的優(yōu)點(diǎn)大大擴(kuò)展到建筑的四壁之外：電網(wǎng)變得更強(qiáng)大、更可靠；隨著利用可再生能源提供電力，并且通過信息網(wǎng)絡(luò)，時時刻刻將需求與可變的供給相匹配以取得平衡，從而讓整個社會的碳足跡最小化；電動汽車作為智慧系統(tǒng)中的移動電池，讓人們在家庭和工作場所之間移動；通過用新方法使用數(shù)據(jù)，將本來完全相互獨(dú)立的系統(tǒng)連接起來，使得商業(yè)運(yùn)作效率達(dá)到新的水平。更值得注意的是，這些好處不是暫時的，相反，它們貫穿建筑整個生命周期，從建模、設(shè)計到裝修以及之后的各個階段。智慧建筑是這一愿景的核心，它不僅僅是提供一個屋頂，而是要提供信息基礎(chǔ)設(shè)施，從而構(gòu)建一個智能的世界。未來要實現(xiàn)強(qiáng)大的低碳經(jīng)濟(jì)，智慧建筑這一信息技術(shù)與人類智慧的結(jié)合將是其中一個非常關(guān)鍵的組件。

智慧建筑技術(shù)

過去，建筑曾經(jīng)只是由混凝土、電線和鋼鐵組成的簡單的物理基礎(chǔ)設(shè)施，但現(xiàn)在的建筑中還包括各種各樣相互連接的傳感器和系統(tǒng)，不斷地產(chǎn)生與建筑物有關(guān)的數(shù)據(jù)。

讓建筑變得更智慧的最佳途徑之一就是要讓業(yè)主和管理者將能源和運(yùn)營指標(biāo)收集到一個單獨(dú)的集中位置，并應(yīng)用公司范圍的分析和優(yōu)化能力，從中獲得獨(dú)到的見解。這種實時的數(shù)據(jù)收集和分析的能力能讓建筑管理者在服務(wù)問題發(fā)生前就主動地發(fā)現(xiàn)并處理，并且實現(xiàn)其管理之下的地面空間的能源、環(huán)境和組合性能指標(biāo)的可視化。這樣，就可以通過增強(qiáng)對采暖、空調(diào)和能源消耗的管理來幫助降低成本和排放。通常來說，收集建筑數(shù)據(jù)不是問題，關(guān)鍵的挑戰(zhàn)來自于對數(shù)據(jù)的整合、詮釋以及優(yōu)先排序。智慧建筑技術(shù)或者智慧建筑解決方案正是部署能源管理戰(zhàn)略的重要技術(shù)，它們能夠提高運(yùn)作效率，控制成本，并帶來可持續(xù)發(fā)展的效益，這對大廈管理鏈上的各利益相關(guān)者都非常具有吸引力。

到2020年，預(yù)計全世界范圍內(nèi)將有大約500億的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳感器，構(gòu)成一個龐大的數(shù)據(jù)生成設(shè)備的全球網(wǎng)絡(luò)。越來越多的傳感器被安裝在樓宇中，用以收集有關(guān)運(yùn)動、熱、光和空間使用的數(shù)據(jù)。在過去的幾十年中，建筑及其系統(tǒng)的設(shè)計、運(yùn)行和控制方式都發(fā)生了巨大的變化，數(shù)據(jù)收集和分析的最新發(fā)展為智慧建筑技術(shù)開辟了新的可能性，對數(shù)字控制的采用讓復(fù)雜的控制決策得以實現(xiàn)。同時，無線網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展和升級，以及計算能力的飛躍，意味著今天的智慧建筑設(shè)計師擁有強(qiáng)大的工具來使用數(shù)據(jù)的，從而讓建筑環(huán)境更舒適，同時減少碳足跡。目前，實時建筑信息模型（Building Information Modelling，BIM）和建筑管理系統(tǒng)（Building management systems，BMSs）就是兩種比較有代表性、并且應(yīng)用相對廣泛的工具。

表1 ：智慧建筑的節(jié)約資金方式

實時建筑信息模型（Building Information Modelling，BIM）

從物理環(huán)境的角度考慮，好的設(shè)計估計可以將能源成本降低25%。而通過降低能源支出，總成本也會降低。建筑信息模型（BIM）是整個樓宇及其組件的幾何、空間關(guān)系、數(shù)量和性能的信息庫，它可以納入由傳感器收集到的各種數(shù)據(jù)，包括運(yùn)動、熱、光和空間使用等。這也就意味著，信息庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含有現(xiàn)場數(shù)據(jù)，能夠直接用于描述建筑設(shè)計。建筑信息模型（BIM）能夠通過三維計算機(jī)建模讓建筑師、工程師和設(shè)計師在同一個平臺上工作。確定下來的空間關(guān)系可以確保各種服務(wù)之間沒有沖突，并且新元素可以方便準(zhǔn)確地產(chǎn)生并更換。同時，它也是一個為用戶提供數(shù)據(jù)的平臺。從某種程度上說，它將建筑看成一個系統(tǒng)，具有互操作性的元素能夠在其中有個適應(yīng)過程，這其實是在制造業(yè)中已經(jīng)使用了幾十年的思想及方法。

建筑管理系統(tǒng)（Building management systems，BMSs）

使用信息和通信技術(shù)硬件和軟件來收集建筑中的各種信息，包括供暖、通風(fēng)和空調(diào)（heating, ventilation and air conditioning，HVAC）、照明、電力、安全、訪問控制和消防管理等等，并其進(jìn)行監(jiān)測、控制和優(yōu)化，以提高能源利用效率，同時不影響建筑內(nèi)住戶的舒適性。所有這些信息能夠讓建筑管理系統(tǒng)（BMS）做出反應(yīng)來實時改變樓宇環(huán)境以滿足住戶。同時，建筑管理系統(tǒng)（BMS）具有學(xué)習(xí)能力，甚至能夠預(yù)測其住戶對光照、溫度和其他服務(wù)的偏好，從而有針對性地節(jié)能。因此，建筑管理系統(tǒng)可以做出有預(yù)期性，甚至是個性化的反應(yīng)。更值得一提的是，這些數(shù)據(jù)也可以被用于住戶的用后分析評價，從而提醒以后在建筑和系統(tǒng)設(shè)計方面應(yīng)當(dāng)注意哪些問題。目前，這一技術(shù)不僅應(yīng)用在商業(yè)樓宇中，也被大量應(yīng)用于住宅建筑中。

建筑住戶，尤其是在其中工作或生活的住戶，可能沒有時間或知識去創(chuàng)造具有最佳效率的環(huán)境條件。這正是智慧建筑技術(shù)介入的時候，因為它可以學(xué)習(xí)和預(yù)測用戶的喜好，并改變條件來更加精確、靈活地滿足用戶的需求。因此，在越來越多的智慧建筑技術(shù)涌現(xiàn)之時，不能忽略的一點(diǎn)是，建筑應(yīng)當(dāng)不斷進(jìn)化并調(diào)整，來適應(yīng)它們的用戶。也就是，要在建筑設(shè)計過程的初始階段就去與用戶進(jìn)行協(xié)商，在其中融入用戶的需求，這一點(diǎn)至關(guān)重要。另一方面，當(dāng)為提供某些特定的服務(wù)而需要改造現(xiàn)有的建筑時，需要密切地觀察住戶的行為。建筑師和安裝者需要牢記，人們需要感覺到對自己眼前環(huán)境的控制，他們想要參與到控制過程中，而不是感覺自己正在受技術(shù)這一上帝之手?jǐn)[布。因此，在智慧建筑中，建筑設(shè)計師應(yīng)該擔(dān)當(dāng)好服務(wù)提供者的角色，更密切、更有創(chuàng)造性地與客戶合作，以創(chuàng)建出更具有創(chuàng)新性的建筑，讓建筑能夠?qū)τ脩舻男袨榛蛞笞龀龇磻?yīng)，以不斷改善他們的生活/居住狀態(tài)。

智慧建筑的關(guān)鍵在于系統(tǒng)集成，即將建筑系統(tǒng)連接在一起，并將樓宇自動化連接到企業(yè)系統(tǒng)。集成能夠產(chǎn)生巨大的質(zhì)量效益，并帶來相當(dāng)數(shù)量的成本節(jié)約，不論新建筑還是現(xiàn)有建筑都是如此。2013年前，全球智慧建筑市場的增長比預(yù)期的要慢，這主要是由于受一些外部性因素的影響，比如一些市場中相對低廉的電價，再比如由于經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇緩慢而導(dǎo)致延遲資本投資等。預(yù)計在未來幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，加之能源成本仍然是建筑運(yùn)營中一項巨大而又可變的組成部分，因此智慧建筑技術(shù)的采用率必然會越來越高。雖然由于地區(qū)、商業(yè)部門和方案類型的不同，對智慧建筑技術(shù)的采用率會有所不同，但毋庸置疑，在全球范圍內(nèi)，需求仍在不斷增長。

智慧建筑典型案例

不論已經(jīng)建成了多少年，幾乎所有的建筑（包括辦公樓、酒店、醫(yī)院、工廠和零售商店等）都在浪費(fèi)能源。美國綠色建筑委員會（U.S. Green Buildings Council，USGBC）估計，商用辦公大樓使用的能源比其必要所需的能源平均高20%。因此，實施可持續(xù)建筑運(yùn)營為優(yōu)化能源效率和減少溫室氣體排放量提供了機(jī)會。為此，各國都在著力推廣智慧建筑，以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。比如歐洲就有歷時三年（從2012年2月到2015年1月）“智慧建筑（Smart Build）”項目。該項目在意大利、希臘和斯洛文尼亞的九個公共示范點(diǎn)（包括學(xué)校、公共建筑和醫(yī)院）引入了智慧信息和通信技術(shù)（smart ICT）概念，其目標(biāo)是實現(xiàn)20%~35%的能源節(jié)約，并向樓宇使用者、樓宇管理者、公共部門和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供社會－經(jīng)濟(jì)效益。

智慧建筑技術(shù)不僅能夠讓建筑內(nèi)的住戶/用戶以及建筑的管理者受益，它還能通過與其他產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，讓對方受益。例如，可以將智慧建筑技術(shù)與城市服務(wù)體系整合起來。未來，如果將智慧建筑與醫(yī)療系統(tǒng)和能源系統(tǒng)相連，那么如果一個老人在冬天連續(xù)三天都沒有用電取暖，當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療機(jī)構(gòu)就會接到警示并去看他，或許就可以防止體溫過低。事實上，智慧建筑在醫(yī)療部門的應(yīng)用可以相當(dāng)廣泛。例如通過建筑中的傳感器可以進(jìn)行對樓宇內(nèi)的老年住戶進(jìn)行遠(yuǎn)程血壓監(jiān)測和心臟監(jiān)測，了解其健康狀態(tài)，注意其行為模式，并且系統(tǒng)能在任何表明可能有問題的情況發(fā)生時發(fā)出警示，從而延長老人留在自己家中的時間，改善他們的生活質(zhì)量，同時節(jié)約國家醫(yī)療系統(tǒng)的開支。

IBM的智慧Ehningen項目

這一項目在IBM位于德國斯圖加特市附近的Ehningen的新行政總部中進(jìn)行。在這座行政總部大樓中，IBM幾乎已經(jīng)配備了示范樓宇管理所需的所有的東西。建筑中有兩個數(shù)據(jù)中心，3000個工作崗位和一個會議中心，樓層總面積大約為6.15萬平方米。IBM想要在此展示其在智慧建筑方面的主要成就，即證明，在不影響舒適性的情況下，通過使用基于現(xiàn)有技術(shù)的智能化的概念和解決方案，可以大大減少建筑的運(yùn)營和維護(hù)成本，同時還要保護(hù)環(huán)境。為此，IBM強(qiáng)化地面空間的使用，安裝傳感器，對能源的產(chǎn)生及優(yōu)化、基礎(chǔ)設(shè)施及技術(shù)服務(wù)等實施智能解決方案，提高員工的環(huán)保意識。所有的這些使得建筑的運(yùn)營成本削減了35%以上。這一系列的成就可以說，就是智慧建筑的一個整體設(shè)計和運(yùn)營思路。

第一步，IBM通過減少地板空間節(jié)約20%的成本。在設(shè)計階段，IBM就對建筑進(jìn)行了優(yōu)化。在IBM這樣一個以銷售為導(dǎo)向的公司，通常只有70%~80%的員工需要有固定的工作場所。使用創(chuàng)新性的工作場所管理方法，在可變的基礎(chǔ)上分配辦公桌，不僅可以優(yōu)化辦公室的容量，還會降低成本。而對工作站的需求下降為休閑區(qū)、餐廳、浴室設(shè)施和停車位留下了更多的空間。

第二步，在基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)服務(wù)方面節(jié)省5%的開支。在IBM位于Ehningen的大樓中的各個位置上有數(shù)百個傳感器，用來測量當(dāng)前的室內(nèi)和室外溫度，各種設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)，能源和水的消耗，樓內(nèi)濕度，穿過大樓的陽光量，二氧化碳排放，風(fēng)的強(qiáng)度，以及大樓的供暖和冷卻效率等。這些數(shù)據(jù)通過數(shù)字控制系統(tǒng)實時發(fā)送到中央能源優(yōu)化系統(tǒng)，進(jìn)行整合、處理和自動評估。通過分析趨勢，并將當(dāng)前數(shù)據(jù)與以前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，系統(tǒng)會注意到不正常的消耗，盡早發(fā)現(xiàn)問題。相關(guān)的工作人員會因此收到詳細(xì)的任務(wù)清單，讓他們能夠非常迅速地帶著適當(dāng)?shù)膫溆昧慵竭_(dá)故障地點(diǎn)。同時，系統(tǒng)地分析供暖和冷卻系統(tǒng)、電梯、照明系統(tǒng)和其他技術(shù)設(shè)備的消費(fèi)數(shù)據(jù)和使用周期，能夠讓IBM確定理想的更換或維修間隔，從而優(yōu)化維護(hù)管理。這樣可以最大限度地減少停機(jī)時間并降低成本。

第三步，將能源消耗削減20%，同時保護(hù)環(huán)境。由于化石燃料越來越貴，因此公司可以通過優(yōu)化能源消耗來節(jié)省資金并減少二氧化碳排放量。因此，大樓采用所有可用的技術(shù)來優(yōu)化能源消耗。通過集中記錄電力使用，控制所有與解決方案相連的IT、空調(diào)和照明系統(tǒng)，IBM能方便快速的識別故障并維修有缺陷的設(shè)備。通過自動監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度和二氧化碳水平，該公司為員工提供了最佳的工作環(huán)境。同時，在這里，IBM還有一個單獨(dú)的熱電廠。熱電廠的余熱用于給IBM大廈供暖和制冷，使得電廠的效率高達(dá)90%。熱電廠的設(shè)計目標(biāo)是要滿足大廈總用電量的1/3，并滿足大約3/4的供暖需求。與傳統(tǒng)發(fā)電廠相比，這個電廠非常環(huán)保，因為其中燃燒的是沼氣，因此建筑幾乎是碳中性的。在白天的高峰時候，熱電廠主要產(chǎn)生電能來滿足大廈的電力需求。分散的發(fā)電機(jī)與優(yōu)化軟件相連，為IBM園區(qū)計算和選擇最便宜和最環(huán)保的能源結(jié)構(gòu)。多余的能源會被直接傳送到電網(wǎng)供大眾消費(fèi)，并使用這一利潤來抵消發(fā)電廠的初始投資。

第四步，提高員工的認(rèn)識和參與，因為即使看起來很小的措施也可能會顯著降低能源成本。IBM開發(fā)了專門的插件，在屏幕上向全公司員工顯示當(dāng)前整座建筑的能耗。在高峰時間，當(dāng)電力特別昂貴的時候，IBM鼓勵員工使用筆記本的電池作為電源，而電池可以在電價相對低的非高峰時候進(jìn)行充電。這一插件還用來確定工作站是否啟用了Windows的電源管理，并僅僅通過點(diǎn)幾下鼠標(biāo)就可以選擇最優(yōu)的節(jié)能設(shè)置。同時，該插件還可以向員工發(fā)送特定環(huán)境下的節(jié)能提示，提醒員工在哪些情況下要特別注意，并鼓勵他們節(jié)約能源。僅單獨(dú)實施這項措施就將電力消耗削減了一至兩個百分點(diǎn)。

第五步，倡導(dǎo)使用電動車輛來保護(hù)環(huán)境，同時抵消能源高峰。IBM正準(zhǔn)備用智慧建筑的概念迎接電動汽車的蓬勃發(fā)展。當(dāng)IBM的員工需要來往于斯圖加特機(jī)場的接送服務(wù)時，他們可以使用內(nèi)部電子預(yù)訂系統(tǒng)預(yù)定出租車。將來，將會有電動汽車取代這些出租車。IBM正計劃安裝兩個新的電動汽車充電站，使員工能夠更容易地給電動汽車充電。隨著越來越多的IBM員工選擇使用電動汽車作為公司車或私家車，將來還會建立更多的電動汽車充電站。另外，由于電動車的電池中含有智能充電技術(shù)，這些車輛中的電池還可以用來為大廈存儲能量。IBM正在考慮在用電高蜂時段使用電池儲存的能量為大廈供電，因為這一時候電網(wǎng)中的電價非常昂貴。然后，可以使用內(nèi)部產(chǎn)生的能源或是在電網(wǎng)中電價較低時為這些電池充電。IBM預(yù)計這一概念會額外降低三到五個百分點(diǎn)的能源成本。增加電動汽車的使用通常也會提高能源效率，同時減少二氧化碳排放量。

智慧建筑的未來趨勢及存在的挑戰(zhàn)

目前，一座建筑的使用壽命大約是50年到100年，而數(shù)字技術(shù)的變化周期要短得多，只有兩到五年。智能手機(jī)及其應(yīng)用程序之間的關(guān)系，與智慧建筑及其智慧系統(tǒng)之間的關(guān)系具有相似之處。智能手機(jī)可以被分解為很多傳感器（如GPS）、以應(yīng)用程序為表現(xiàn)形式的軟件，以及屏幕和揚(yáng)聲器這類輸出部件。而一座建筑中的元素可以用相同的方式將聚焦在樓宇中的服務(wù)與樓宇的基本結(jié)構(gòu)分開。我們可以把建筑看作是核心基礎(chǔ)設(shè)施，而將一個個“應(yīng)用程序”插入其中。

另外，商用飛機(jī)的設(shè)計也為智慧建筑提供了一種學(xué)習(xí)模式。一架波音747的平均使用壽命大約為50年，通常在這段時間里，飛機(jī)會被改裝六次。由于必須要對電子、通信和其他一些系統(tǒng)進(jìn)行頻繁升級，因此飛機(jī)設(shè)計必須要滿足的要求之一就是，要能夠迅速刪除并替換舊的技術(shù)，并且要將對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的破壞降至最低。為了適應(yīng)整個社會發(fā)展的需要，建筑不得不斷地“進(jìn)化”，因此建筑也可以同樣被看作是隨著技術(shù)的變化進(jìn)行升級，即隨著技術(shù)的改變和建筑的使用，新的元素可以很容易地添加到建筑中。

未來的智慧建筑市場有兩個主要趨勢：首先，垂直行業(yè)對智慧建筑技術(shù)采用率的影響很大。由政府管理的建筑或是醫(yī)療保健行業(yè)中，往往更能意識到智慧建筑帶來的價值，從而進(jìn)行更先進(jìn)的部署。其次，過去幾年的投資重點(diǎn)是暖通空調(diào)（heating,ventilating and air conditioning，HVAC）系統(tǒng)，但現(xiàn)在，客戶已經(jīng)開始將其擴(kuò)大到照明、插頭負(fù)荷、設(shè)備維修和其他一些問題。

雖然智慧建筑能帶來一系列的好處，但是，其發(fā)展中也面臨著諸多問題：

比如由社交媒體、智能設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)生的可用數(shù)據(jù)越來越多，于是引發(fā)了對隱私、數(shù)據(jù)所有權(quán)和安全的關(guān)注。這一問題在智慧建筑中同樣是個無法被忽略的事實。用戶是否愿意提供或共享個人信息并且使用應(yīng)用程序，越來越取決于他們是否信任數(shù)據(jù)處理器來保護(hù)他們的隱私，并以公平、合法和負(fù)責(zé)任的方式使用數(shù)據(jù)。用戶的信心或信任的流失，會影響對應(yīng)用的使用，以及所提供的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。要防止安全漏洞，就需要政府與商業(yè)和工程設(shè)計合作，創(chuàng)建監(jiān)管和法律框架，以及軟件工程和維修標(biāo)準(zhǔn)，從而保護(hù)組織和個人。同時，智慧建筑中的系統(tǒng)需要精細(xì)設(shè)計，以盡量減少這種安全威脅造成的影響，并允許在生命周期中發(fā)生變化，以解決新出現(xiàn)的威脅。

再比如智慧建筑的發(fā)展涉及到一系列建筑、企業(yè)和第三方系統(tǒng)的整合與互動。創(chuàng)建這些復(fù)雜的系統(tǒng)的系統(tǒng)將會引入與運(yùn)作連續(xù)性和安全性相關(guān)的新的管理挑戰(zhàn)，因為運(yùn)營和數(shù)據(jù)都是跨越組織邊界的。尤其是在被多個組織/個人占用，或者是多種用途的建筑中，建筑所有權(quán)和租佃關(guān)系的復(fù)雜業(yè)務(wù)模型會導(dǎo)致混亂，以至于無法確認(rèn)到底由誰來責(zé)任樓宇安全。這一問題在任何共享的基礎(chǔ)設(shè)施或應(yīng)用程序的設(shè)計和運(yùn)作中都需要解決，尤其是當(dāng)影響到個人的健康與安全，或是樓宇的安全性和可用性的時候，更需要解決。

智慧建筑可以被看作是相互關(guān)聯(lián)的建筑子系統(tǒng)的“超級系統(tǒng)”。曾經(jīng)有人把智慧建筑與互聯(lián)網(wǎng)相提并論，因為互聯(lián)網(wǎng)將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接到了一個更大的“超級網(wǎng)絡(luò)”。在智慧建筑中，系統(tǒng)集成可以降低運(yùn)營成本。應(yīng)該說，智慧建筑是明智的投資，它不僅能夠引導(dǎo)能源消耗并降低成本，實現(xiàn)效率和環(huán)保責(zé)任，而且能夠增加建筑管理的效能和生產(chǎn)力，改善能源效率并增加客戶滿意度。社會鼓勵不同的行業(yè)整合并攜手合作，從而創(chuàng)造一個融合各種技術(shù)和專業(yè)知識的基礎(chǔ)設(shè)施，讓建筑變得更智慧。