柴宇奇 王東偉

（商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南商丘 476000）

伴隨著時代的快速發(fā)展，各領(lǐng)域的智能化水平越來越高。在現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展中，智能建筑技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用能夠?qū)ㄖこ淘O(shè)計與施工等實(shí)施信息化和智能化改造。尤其是智能技術(shù)的普及，今后建筑工程智能建筑技術(shù)水平將會得到更為顯著的提升，而且也將會建造出更加安全舒適的現(xiàn)代化智慧建筑。智慧建筑可以讓人們獲得更加舒適和智能的建筑環(huán)境體驗(yàn)，進(jìn)而推動建筑行業(yè)的節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展。

1 智能建筑與智能建筑系統(tǒng)

1.1 智能建筑

在原《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中，對智能建筑做出了解釋，即：以建筑為平臺，同時，具備建筑自動化設(shè)備BA、辦公自動化OA 與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CA，集多種功能于一體的最優(yōu)組合，進(jìn)而為大眾創(chuàng)造一個安全且舒適的智慧建筑。在2006年，我國對這個標(biāo)準(zhǔn)再次進(jìn)行了修訂，同時，這個標(biāo)準(zhǔn)也更與時俱進(jìn)。新的智能建筑概念進(jìn)行了更新，即：以建筑物為平臺，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)等多種系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、功能等優(yōu)化組合為一體，向人們提供一個便捷且高效的智慧建筑。由此可以看出，智能建筑技術(shù)已經(jīng)從最初的3A發(fā)展成為了5A，各種信息系統(tǒng)開始廣泛應(yīng)用到智慧建筑中。在2010年之后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了非常迅速的發(fā)展，建筑行業(yè)受到了非常嚴(yán)重的沖擊，這也對智能建筑行業(yè)帶來了巨大的影響。

1.2 智能建筑系統(tǒng)

建筑系統(tǒng)又稱作是建筑智能化系統(tǒng)與建筑弱電系統(tǒng)，其組成非常的復(fù)雜，如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。

2 現(xiàn)代建筑工程中的智能建筑技術(shù)

2.1 BIM技術(shù)

在當(dāng)前的技術(shù)工程中，BIM 技術(shù)一種常見的新型工具。從美國NBIMS 標(biāo)準(zhǔn)來看，BIM 主要是通過數(shù)字化的形式，傳達(dá)設(shè)施對象的物理與功能屬性。這種工具可以當(dāng)成是一種用于共享信息的知識體系存儲，同時也可以是傳遞設(shè)施對象的信息，進(jìn)而為設(shè)施的全生命周期各類決策制定提供更為有力的依據(jù)［1］。BIM體系必須要兼容有關(guān)利益主體在每一個階段的信息編輯與更改，進(jìn)而保證每一個主題都能夠充分發(fā)揮自己的價值，共同配合完成建筑工程項(xiàng)目。所以，現(xiàn)在建筑工程中利用BIM 技術(shù)已經(jīng)成為了主要的發(fā)展趨勢，而且也在輔助技術(shù)人員完成設(shè)計建筑工程項(xiàng)目全周期的智能管理中發(fā)揮著不可替代的作用。從全球范圍來講，美國與北歐等地方的BIM 技術(shù)手段應(yīng)用時間已經(jīng)很長，而且技術(shù)手段相對比較成熟。在新加坡、韓國等地的BIM 技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)開始進(jìn)入到快車道。日本、澳大利亞等國家雖然還沒有開始要求強(qiáng)制使用，但是已經(jīng)制定出了本土化的BIM執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。我國對這項(xiàng)技術(shù)的研究時間比較短，而且在建筑工程中的應(yīng)用尚未普及，這主要表現(xiàn)在施工過程中，由于現(xiàn)代建筑工程建設(shè)的節(jié)奏越來越快，很多企業(yè)開始意識到BIM技術(shù)的優(yōu)勢，而且越來越多的設(shè)計類企業(yè)開始采用BIM技術(shù)手段進(jìn)行方案和圖紙的設(shè)計，使得建筑設(shè)計的中心開始前移。很多企業(yè)都在謀求提升初期設(shè)計的科學(xué)性，而且統(tǒng)籌在方案創(chuàng)新等方面的技術(shù)配置。越來越多的建筑施工企業(yè)開始嘗試?yán)肂IM 技術(shù)手段加強(qiáng)整個建筑設(shè)計，并應(yīng)用于檢查施工過程中的不足。在輔助知識管理方面，對施工方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和設(shè)計。

2.2 IOT技術(shù)

IOT 技術(shù)是新時代下的一種創(chuàng)新性技術(shù)手段，這種技術(shù)讓不同物體之間形成了關(guān)聯(lián)，打造出了一個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)代建筑工程中融合IOT 技術(shù)，是此技術(shù)手段進(jìn)入到工業(yè)領(lǐng)域的重要表現(xiàn)形式。建筑工程的項(xiàng)目人員和技術(shù)人員可以利用IOT技術(shù)對當(dāng)前的工作環(huán)境和流程進(jìn)行優(yōu)化。IOT技術(shù)最初是美國提出來的一種技術(shù)手段，在《2025年對美國利益潛在影響的關(guān)鍵技術(shù)報告》中，首次把這項(xiàng)技術(shù)列入6 種關(guān)鍵技術(shù)中。我國最開始對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究是在2012年，其主要作用是掃描目標(biāo)建筑物等，最終實(shí)現(xiàn)人與物品之間的信息化交互。近年來，IOT 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用越來越普遍，很多企業(yè)憑借該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用獲得了相對比較理想的經(jīng)濟(jì)效益。IOT 技術(shù)最常見的應(yīng)用包括：利用RFID 技術(shù)對建筑工程項(xiàng)目施工中的不同材料編碼標(biāo)簽，進(jìn)而形成能夠識別的二維碼；再借助可靠的掃描設(shè)備，對二維碼進(jìn)行掃描便能夠獲得預(yù)制構(gòu)件信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化管理的目標(biāo)。因?yàn)轭A(yù)制構(gòu)件的信息往往在開始掃描時便已經(jīng)提交到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，所以在后續(xù)的工作中，利用數(shù)據(jù)庫中的信息便能夠精準(zhǔn)地貼合實(shí)際的參數(shù)并完成預(yù)制構(gòu)件。智能化建筑的IOT技術(shù)能夠廣泛運(yùn)用到構(gòu)建工程施工管理系統(tǒng)中，及時追蹤工程的施工進(jìn)度，針對存在問題的地方設(shè)置異常提醒，并配合相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整，最大程度地降低可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。

3 智能建筑新技術(shù)和建筑節(jié)能的特點(diǎn)

3.1 信息技術(shù)應(yīng)用普及，節(jié)省人力資源

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，受到科技和施工技術(shù)等因素的限制，建筑工程相對非常依賴于人力，而且建筑一般都是低層的，人們上下樓梯相對比較耗費(fèi)體力，尤其是對于行動不便的人來講，爬樓梯更增加了其出行難度。與此同時，人們只能夠手動或者是利用遙控器控制溫度和光線，在這種情況下，將會造成資源的浪費(fèi)，而且還更加麻煩。伴隨著信息技術(shù)和科技的快速發(fā)展，智能理念在建筑行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，而且利用現(xiàn)代信息技術(shù)等多種功能的優(yōu)化組合，顯著地提升了建筑行業(yè)的智能化水平。在智能建筑中，可以利用一些信息設(shè)備的自動感應(yīng)功能控制光線或者是溫度，也可以對其進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而更有效地節(jié)省了資源，在很大程度上也推動了建筑行業(yè)趨向于節(jié)能化發(fā)展。

3.2 廣泛使用自然動力能源，減少污染

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，主要是將電能作為動力能源，這在很大程度上造成了資源浪費(fèi)與環(huán)境污染問題。在智能建筑領(lǐng)域中，盡可能地使用太陽能等自然資源，不僅可以滿足住戶的一些基本生活需求，還能達(dá)到節(jié)能減排的目的。在倡導(dǎo)節(jié)約化理念的背景下，提升了建筑設(shè)計的實(shí)用性，也更好地推動了建筑節(jié)能理念的普及［2］。

3.3 智能建筑的功能性和人性化更強(qiáng)

在智能建筑的設(shè)計過程中，除了需要關(guān)注建筑的成本，還需要關(guān)注建筑設(shè)計的智能化水平，對此，需要在建筑原有功能的基礎(chǔ)上，對所有的資源進(jìn)行整合。一方面強(qiáng)化了智能建筑的人文理念，另一方面也顯著強(qiáng)化了智能建筑所特有的功能性。比如，原來的門禁系統(tǒng)只是為了防止小偷的盜竊，但是現(xiàn)在的智能門禁系統(tǒng)中增加了人臉識別功能和報警功能，不僅可以讓住戶通過人臉識別開鎖，還可以實(shí)現(xiàn)指紋識別，所以智能建筑的功能性更為顯著，這樣的設(shè)計更加適應(yīng)人們的日常生活習(xí)慣，同時，也明顯地提升了智能建筑的便捷性，最終實(shí)現(xiàn)了資源的合理配置。

4 智能建筑行業(yè)貫徹節(jié)能理念的新技術(shù)

4.1 車庫自動識別系統(tǒng)與統(tǒng)計系統(tǒng)

近年來，私家車成為了人們出行的重要選擇之一，而在當(dāng)代的建筑設(shè)計中，私家車的停放一直是建筑行業(yè)設(shè)計的重要問題之一。在原來的建筑行業(yè)設(shè)計中，更加傾向于設(shè)計車庫，這種設(shè)計方式雖然可以避免人們浪費(fèi)大量的時間尋找車位，但卻造成了土地資源的浪費(fèi)。在智能建筑的設(shè)計中，往往會規(guī)劃大面積的停車場，針對經(jīng)常出入的機(jī)動車，可以自動識別其車牌號，同時，也可以精確地顯示出停車場目前的車位剩余量［3］。這樣的設(shè)計不僅能夠避免人們盲目找車位造成的時間浪費(fèi)問題，還可以實(shí)現(xiàn)土地資源的合理利用?，F(xiàn)階段，大多數(shù)的車庫中都設(shè)計了自動識別系統(tǒng)和統(tǒng)計系統(tǒng)，在充分滿足人們對車輛停放需求的同時，也提升了土地資源的利用效率，顯著地降低了資源的消耗量。

4.2 照明節(jié)能新技術(shù)

這種技術(shù)手段的應(yīng)用是貫徹落實(shí)節(jié)能理念的重要舉措。一個普通的小區(qū)往往需要安裝比較多的照明設(shè)備，才能夠滿足人們基本的照明需求，而這也會造成電力資源的大量使用。在智能建筑的設(shè)計中，往往是利用總線式的布線方式，針對建筑小區(qū)內(nèi)部公共照明的實(shí)際需要進(jìn)行自動控制，這種設(shè)計方式可以結(jié)合環(huán)境的變化對光照設(shè)備的照明亮度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，同時，也可以實(shí)現(xiàn)場景控制和遙控控制，以便更好地滿足人們的實(shí)際需求。借助于多種控制系統(tǒng)的合理配置，能夠降低照明設(shè)備的電力資源使用量，不僅實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)設(shè)計的智能化發(fā)展目標(biāo)，還貫徹落實(shí)了國家提出的節(jié)能理念，進(jìn)一步推動了建筑行業(yè)的綠色穩(wěn)定發(fā)展。

4.3 網(wǎng)絡(luò)干線使用全光纖技術(shù)

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，網(wǎng)絡(luò)干線主要使用的是光纜技術(shù)，這種技術(shù)手段需要耗費(fèi)比較多的塑料制品，而且網(wǎng)絡(luò)信號相對較弱。智能建筑中的網(wǎng)絡(luò)干線一般是使用光纖，光纖的材料一般是石英，而且這種原料的資源儲量非常豐富，所以能源相對來講較為充足。除此之外，光纖端口的價格和光電轉(zhuǎn)化設(shè)備的價格也在逐步降低。因此，在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)過程中，全光纖技術(shù)的應(yīng)用非常普遍，不僅提升了網(wǎng)絡(luò)傳輸信號的穩(wěn)定性，還實(shí)現(xiàn)了資源的合理配置，最終達(dá)到了環(huán)保和能源節(jié)約的目的。

4.4 門禁智能技術(shù)

門禁主要是為了保證安全，同時，也滿足了大眾對隱私的需求。智能建筑所使用的門禁技術(shù)包括識別、報警等多種功能。一般的門禁技術(shù)主要是采取一卡通來實(shí)現(xiàn)或者進(jìn)行管理，人們只需要刷卡便可以進(jìn)入到建筑中，不具備防盜等功能。當(dāng)門禁卡被拔下之后，將會重新進(jìn)入聯(lián)防的狀態(tài)［4］。如果有人嘗試撬門，那么門禁系統(tǒng)將會自動發(fā)出安全警報，顯著地提升了安全性。尤其是對于一些公共建筑場所的智能化建設(shè)中，門禁和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的連接可以為一些比較重要的客戶建立專門的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)他再次來到這里，可以結(jié)合其實(shí)際需求自動啟動相應(yīng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，當(dāng)他離開時，智能建筑可以自行斷電。這種設(shè)計不但能夠提升建筑的安全性，還能夠提升建筑的智能化管理水平，以便更好地滿足大眾對現(xiàn)代建筑的相關(guān)需求。

4.5 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)

在建筑行業(yè)中，空調(diào)一直都是耗電量最大的一種設(shè)備，提高空調(diào)的節(jié)能性，可以更好地推動建筑行業(yè)的節(jié)能化發(fā)展。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在智能建筑行業(yè)中的應(yīng)用非常普遍，利用室內(nèi)環(huán)境的空氣情況，空調(diào)能夠自主地調(diào)節(jié)風(fēng)量［5］。一方面可以帶給人們更為適宜的溫度，另一方面可以更好地避免空調(diào)運(yùn)行過程中所造成的動力消耗。建筑行業(yè)能源消耗量的減少，促使建筑行業(yè)逐步趨于節(jié)能化和智能化的方向發(fā)展。

4.6 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在智能建筑中，主要是利用多個傳感器來感知周邊環(huán)境的變化情況，進(jìn)而采取相對應(yīng)的調(diào)整對策。一般情況下，溫度和濕度等不同種類型的傳感器能夠更加全面地采集數(shù)據(jù)信息，而且傳感器中融合了各種各樣的技術(shù)，如紅外線。與此同時，無線傳感器的使用成本相對較少，利用無線傳感器的數(shù)據(jù)采集功能［6］，可以把建筑空間的實(shí)際情況實(shí)時地傳遞到服務(wù)器中，再借助智能調(diào)控設(shè)備或者是數(shù)據(jù)服務(wù)器的計算功能，便能夠?qū)ㄖ?nèi)部的燈光和空調(diào)等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控，最終達(dá)到智能化控制的目的。無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能建筑行業(yè)的應(yīng)用在逐漸增多，即使人們外出，也可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，最終達(dá)到節(jié)能的目的。現(xiàn)階段，節(jié)能已經(jīng)逐步成為建筑行業(yè)發(fā)展的一個重要理念，而為了達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，必須要充分發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢［7］。在建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用過程中，以綠色節(jié)能為主要目的，以大眾的實(shí)際需求為導(dǎo)向，利用多元化的節(jié)能設(shè)計和現(xiàn)代化的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)建筑的智能化和節(jié)能化發(fā)展。

4.7 智能建筑的給排水系統(tǒng)

在實(shí)際的設(shè)計過程中，智能建筑能夠?qū)崿F(xiàn)對雨水的搜集和使用。給排水系統(tǒng)主要是利用一些泵類裝置，對其實(shí)施智能的調(diào)控，最終通過建筑的高度差，實(shí)現(xiàn)雨水的收集和分離。與此同時，在給排水系統(tǒng)中增加一體化的污水處理設(shè)備，可以更加全面地滿足大眾對生活用水的需求，如沖廁所。在傳統(tǒng)的給排水系統(tǒng)設(shè)計中，主要是一戶一水表的方式，這樣不僅增加了統(tǒng)計工作的難度，還難以及時發(fā)現(xiàn)用水異常情況［8］。智能建筑給排水系統(tǒng)充分發(fā)揮了計算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的優(yōu)勢，不但能夠讀取智能水表的數(shù)據(jù)，而且可以實(shí)時地監(jiān)控和分析水質(zhì)。人們在實(shí)際使用過程中，可以結(jié)合具體情況自動開始與停止，在保證水資源合理利用的同時，達(dá)到了節(jié)約水資源和人力資源的目的。

5 結(jié)語

綜上所述，在科技快速發(fā)展的情況下，建筑智能化技術(shù)的運(yùn)用越來越普及，但是目前的運(yùn)用主要是停留在自動化控制階段。對此，設(shè)計師和建造師必須要采取有效的措施，將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到智能建筑技術(shù)中，從而實(shí)現(xiàn)建筑工程的智能化、數(shù)字化和節(jié)能化發(fā)展。