顧 濱

（上海數(shù)字智能化系統(tǒng)工程有限公司，上海 200435）

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，國民的生活水平日益提升，對居住環(huán)境的要求越來越高。與此同時，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，以5G、數(shù)字化、機器人、人工智能、生物醫(yī)藥、先進制造業(yè)、量子信息科學(xué)為代表的第四次工業(yè)革命正如火如荼地開展。特別是人工智能技術(shù)，不斷與其他行業(yè)融合，逐漸成為時代發(fā)展的主流。正如習近平總書記在黨的十九大報告中所指出的，要將我國建設(shè)成為數(shù)字中國和智慧社會。在此背景下，人工智能和建筑行業(yè)的相融，催生了智慧建筑。但當前的智慧建筑行業(yè)在發(fā)展中還存在著一定的問題，影響人們居住的體驗，需要進行改進與優(yōu)化。

1 人工智能簡述

人工智能（Arificial Intelligence,AI）是一門用于研究并開發(fā)模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的新技術(shù)科學(xué)，屬于計算機科學(xué)的一個分支，同時也是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)。其發(fā)展歷程大致可分為三個階段：一是智力活動階段；二是感官智能階段；三是認知智能階段。其中，第二階段人工智能可以實現(xiàn)機器的聽、說、看和識別，而且通過數(shù)學(xué)模型與大數(shù)據(jù)學(xué)習，能夠識別并模擬人類的認知能力；而第三階段的機器則可以理解并進行思考。當前，人工智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在社會的各行各業(yè)中，主要包括如下三方面的技術(shù)：第一，智能界面技術(shù)。該技術(shù)是為了建立人機交互的和諧環(huán)境，并在和諧的環(huán)境下進行智能識別，為人機交互提供方便；第二，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。該技術(shù)是大數(shù)據(jù)時代最主要的技術(shù)。在大數(shù)據(jù)時代，互聯(lián)網(wǎng)每天都會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)庫、人工智能以及數(shù)學(xué)統(tǒng)計興起的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能快速挖掘出人們需要的信息內(nèi)容。第三，自治系統(tǒng)研究。自治系統(tǒng)是一種可以識別意圖并進行機器思想創(chuàng)造的更人性化的自治實體系統(tǒng)。在實際操作中，基于人工智能的自治系統(tǒng)能夠獨立完成一些相對獨立的任務(wù)，甚至還可以根據(jù)外在環(huán)境的特殊變化，及時調(diào)整自身的狀態(tài)，如醫(yī)療輔助以及機器人檢測等。

2 智慧建筑簡述

智慧建筑是智慧城市中的重要組成部分，是指施工企業(yè)根據(jù)用戶的特殊需求，進一步優(yōu)化組合建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，從而為用戶提供一個更加高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境。相對而言，智慧建筑是集現(xiàn)代科技大成之產(chǎn)物，其技術(shù)基礎(chǔ)是由現(xiàn)代建筑技術(shù)、電腦技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)組成，而其面向?qū)ο髣t是辦公樓、商業(yè)綜合樓、文化、媒體、學(xué)校、醫(yī)院、交通、體育場館、工業(yè)建筑以及住宅小區(qū)等新建、擴建及改建工程。通過對這些建筑物配備智能化的功能，實現(xiàn)自身的高效、安全、節(jié)能、舒適、環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展的目標。當前，智能建筑主要是由智能控制技術(shù)、城市云端信息服務(wù)的共享和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所構(gòu)成，但不僅僅是各種智能技術(shù)的簡單應(yīng)用，更是基于智慧城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和云中心架構(gòu)下的一個智慧綜合體。

3 人工智能與智慧建筑之間的關(guān)系

正如習近平總書記在黨的十九大報告中指出的，要將我國建設(shè)成為科技強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國和智慧社會。要建設(shè)智慧社會，不單要建設(shè)智慧城市，同時還要發(fā)展智慧經(jīng)濟。隨著當前第四次工業(yè)革命的興起，人們對于智慧經(jīng)濟發(fā)展模式的研究也越來越深入，智慧經(jīng)濟在當前的發(fā)展模式主要是物聯(lián)網(wǎng)+人工智能+適應(yīng)性服務(wù)。智慧建筑作為智能經(jīng)濟重要的組成部分，其發(fā)展模式必須與智能經(jīng)濟發(fā)展模式相符合。傳統(tǒng)建筑要想轉(zhuǎn)型升級成為智慧建筑，就必須運用人工智能。

4 人工智能在智慧建筑中的應(yīng)用

4.1 在智慧建筑能耗監(jiān)控中的應(yīng)用

當前，在可持續(xù)發(fā)展的綠色發(fā)展理念下，節(jié)能減排、共建生態(tài)文明成為世界各國的共識。在當前的智慧建筑建設(shè)中，節(jié)能降耗減排成為施工中最值得關(guān)注的一點。要想在智慧建筑建設(shè)中實現(xiàn)這一目標，就必須運用人工智能技術(shù)管理數(shù)據(jù)中心，同時借助“傳感器+動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)”實時監(jiān)控建筑物外部和內(nèi)部的電子自動化系統(tǒng)及智能照明系統(tǒng)，以提高數(shù)據(jù)管理中心電能的利用效率。

例如，百度集團的智能建筑項目科技園集成設(shè)備，就借助百度云設(shè)備掃描技術(shù)，對該建筑整體的設(shè)備實現(xiàn)有效控制，并根據(jù)我國城市用電的峰谷波動、區(qū)域人員分布和流動以及天氣、溫濕度等各種環(huán)境因素方面的數(shù)據(jù)，準確進行切換，進而降低建筑能耗。同時，還借助人工智能對建筑的水系統(tǒng)進行監(jiān)控，特別是水系統(tǒng)中水泵設(shè)備的健康程度。借助該系統(tǒng)預(yù)測水泵故障，可有效避免設(shè)備出現(xiàn)擺停事故。此外，在采暖通風方面，百度云還建立了體套數(shù)字模型，以實現(xiàn)故障的預(yù)測和預(yù)防。運用這一智能系統(tǒng)，該園區(qū)僅一個月就節(jié)約了25萬kW的電力，節(jié)能降耗效果顯著。

4.2 在智慧建筑實施中的應(yīng)用

將人工智能運用到智慧建筑建設(shè)中，應(yīng)積極借助云計算技術(shù)及其他相關(guān)軟件技術(shù)和硬件設(shè)施，對建筑現(xiàn)場的人力、物力和財力進行實時監(jiān)控和管理。通過GIS技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集并準確分析施工現(xiàn)場機械設(shè)備和建筑材料的使用及其他方面的信息。而且通過視頻監(jiān)控技術(shù)，還可以對現(xiàn)場施工人員進行協(xié)調(diào)和監(jiān)管，避免出現(xiàn)操作失誤。此外，還可以借助互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，將收集整理的數(shù)據(jù)上傳到云管理平臺中，對數(shù)據(jù)進行分析和存儲。例如，位于上海的國家會展中心，其外觀是簡約的四葉草造型，內(nèi)部是相互關(guān)系十分復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、屋面、機電安裝及內(nèi)裝飾等界面。該智慧建筑就是上海建工依托數(shù)字化技術(shù)打造出來的，不僅設(shè)計具有個性化，而且兼具綠色、智能的性能。如今，國家會展中心已成為上海的區(qū)域性地標，象征著上海的綜合實力。

4.3 在智慧建筑運行維護中的應(yīng)用

當前，基于人工智能的GIS+BIM建筑綜合管理平臺在智慧城市的運維中具有廣泛的應(yīng)用，該管理平臺能進行城市和景觀規(guī)劃，制作三維地圖，進行環(huán)境和熱傳導(dǎo)模擬，同時還能進行災(zāi)害管理和國土安全管理，對車輛和行人進行導(dǎo)航，并實現(xiàn)機器人智能移動和室內(nèi)導(dǎo)航。在智能建筑中，也可以運用該系統(tǒng)進行全生命周期管理。在實際運用中，可以借助BIM技術(shù)在項目建設(shè)決策、設(shè)計、招投標、施工及竣工驗收中加強管理，同時在建筑交付使用后，也可以用其進行運行和維護管理。特別是在運行維護管理中，借助BIM技術(shù)和GIS技術(shù)，對建筑進行實時監(jiān)控，一旦遇到各種突發(fā)狀況，如火災(zāi)事故，就可以借助BIM技術(shù)的可視化和三維圖形對現(xiàn)場進行有效管理，并開展現(xiàn)場應(yīng)急指揮處理。由此可見，通過集成物聯(lián)網(wǎng)+BIM+GIS+人工智能，就可以運用其強大的數(shù)據(jù)收集和分析功能，對智能建筑的運維進行管理，并強化管理的效果。

4.4 在智慧建筑檔案管理中的應(yīng)用

在智慧城市管理工作中，城市建設(shè)檔案管理的水平與該城市發(fā)展速度及發(fā)展前景密切相關(guān)，提高城建檔案管理水平，特別是智慧建筑檔案的管理水平，是提高該城市建設(shè)能力和推動城市發(fā)展的重要保障。在實際運用中，人工智能可以通過對智慧城市信息數(shù)據(jù)庫中材料信息的智能管理，對其進行智能分類和智能搜索，實現(xiàn)對城建的有效管理，并合理利用城市的各種資源。此外，將人工智能運用到智慧城市智慧建筑檔案的管理工作中，還可以檢測可疑的病毒，并攔截各種可疑入侵程序，從而提高檔案管理工作的安全性。

5 人工智能在智慧建筑中運用的策略

在實際生活中，要想將人工智能運用到智慧建筑中，還應(yīng)從如下方面著手：

（1）構(gòu)建智能化網(wǎng)站管理平臺，對施工現(xiàn)場進行整合管理，將現(xiàn)有的各種資源按工程項目預(yù)設(shè)的目標整合到整個系統(tǒng)中，并確保管理過程中資源配置的動態(tài)平衡，使其適應(yīng)網(wǎng)站的變更。為此，管理人員應(yīng)借助阿里云平臺建立一個智能站點的信息管理平臺。

（2）構(gòu)建現(xiàn)場智能監(jiān)測系統(tǒng)，在施工現(xiàn)場設(shè)置各類硬件設(shè)備，對工地的人力、建材、機械設(shè)備及施工環(huán)境進行有效監(jiān)測和檢測。

（3）構(gòu)建現(xiàn)場人員管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須基于人工智能技術(shù)對施工現(xiàn)場的人員進行面部識別，并開展設(shè)備識別和人事活動溝通，然后將收集到的數(shù)據(jù)上傳到智能站點管理平臺中存儲和保管。

6 結(jié)束語

綜上所述，隨著時代的發(fā)展，人工智能技術(shù)越來越先進，且已經(jīng)被廣泛運用到各個領(lǐng)域中，以人工智能為基礎(chǔ)的智慧建筑開始興起，并逐漸改變傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域，促使傳統(tǒng)建筑的轉(zhuǎn)型升級。希望文章可為相關(guān)人士的研究提供參考，并為相關(guān)企業(yè)的智能建筑建設(shè)提供參考，從而更好地在智慧建筑的建設(shè)中運用人工智能技術(shù)，促進數(shù)字中國和智慧社會的建設(shè)。