如何設(shè)計一座智能建筑？｜干貨

如何設(shè)計一座智能建筑？｜干貨

通過在建筑內(nèi)集成各種系統(tǒng)，工程師可以設(shè)計出能夠應(yīng)對未來的建筑。

智能建筑洞察

想象一個帶有智能控件的工作區(qū)。通過與Microsoft Office 365或Google Suite完全集成的辦公應(yīng)用，在離開家之前預(yù)訂辦公桌、會議室或非正式分組討論項目空間。如果選擇騎車上班，該應(yīng)用具有路線規(guī)劃、租用地點和注冊功能，一旦到達(dá)，就可使用堆疊式停車艙、控制門、充電點和智能淋浴儲物柜。

進(jìn)入大堂，通過人臉識別系統(tǒng)或藍(lán)牙過安檢，如有訪客，可分享二維碼，方便進(jìn)出。為降低能源消耗并提高可持續(xù)性評級，會議室的電源僅在有人進(jìn)入時開啟，并可以自行選擇設(shè)置百葉窗、氣候和氛圍照明。

如果需要送貨到辦公室，具有Amazon的個人包裹儲物柜以及用于雜貨的冷藏儲物柜。周圍的一切都在無縫工作，以改善員工的舒適度、健康狀況和工作效率，收集和分析所有數(shù)據(jù)以推進(jìn)未來的辦公室設(shè)計。

21世紀(jì)的未來辦公室來了。

想象一下?lián)碛兄悄芸刂频慕ㄖＴO(shè)施管理團(tuán)隊可以通過透明的單窗格儀表板格式查看、控制和測量機(jī)械、電氣和管道(MEP)操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并結(jié)合新的智能功能，并隨著運營需求的不斷發(fā)展擴(kuò)展自動化。

由于取消了昂貴的獨立建筑管理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，安裝成本顯著降低，根據(jù)實現(xiàn)凈零的目標(biāo)越來越多地實施環(huán)境舉措，例如減少碳排放和降低能源成本，以及提高安全性和由于使用來自傳感器和控件的數(shù)據(jù)來協(xié)調(diào)訪問控制，并提高消防安全性，從而提高了安全性。

建筑維護(hù)的一場革命。

想象一個擁有智能控制的校園。建筑運營商可以根據(jù)所有房地產(chǎn)資產(chǎn)的實時數(shù)據(jù)跟蹤效率，而無需考慮全球位置，包括實時碳監(jiān)測。

我們現(xiàn)在生活在一個可以使用人工智能分析工具進(jìn)行高效操作的世界，以進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備診斷，從而降低預(yù)測性維護(hù)成本，并識別潛在的工廠改進(jìn)。我們正在所有建筑物中實施標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施方法，包括軟件、網(wǎng)絡(luò)選擇和無源基礎(chǔ)設(shè)施，以便能夠隨著客戶需求的變化而發(fā)展，和靈活地擴(kuò)展校園范圍內(nèi)的智能運營解決方案。

想象一下，一旦我們發(fā)展到具有智能控制的全國性站點，并最終實現(xiàn)具有智能控制的全球投資組合，我們就能實現(xiàn)所有的進(jìn)步。雖然智能技術(shù)正在徹底改變?nèi)祟惿畹姆椒矫婷?，包括社交、交流、旅行或工作的方式，但我們所處的空間是否能跟上潮流?

在智能技術(shù)方面，建筑環(huán)境是否真正擁抱了未來?

什么是智能建筑？

智能建筑的定義是至關(guān)重要的。一個設(shè)施僅僅配備建筑管理系統(tǒng)(BMS)是不夠的，那些自20世紀(jì)70年代以來就一直存在。BMS是起點，但最終破譯智能分類的是建筑網(wǎng)絡(luò)的集成度和互操作性水平，包括用戶和管理方。這反過來又提高了效率，并允許建筑業(yè)主對其設(shè)施做出實時決策。

第一個是基本的非集成建筑，具有獨立的不連貫系統(tǒng)、獨立報告和多供應(yīng)商支持合同。

第二個是集成了信息和通信技術(shù)(ICT)、視聽(AV)、安全、供暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)以及BMS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化建筑。其優(yōu)勢包括集成ICT/建筑網(wǎng)絡(luò)、減少供應(yīng)商支持合同、物聯(lián)網(wǎng)云連接和應(yīng)用程序就緒屬性。

第三個也是最后一個階段是智能建筑，其特點是所有MEP和ICT系統(tǒng)具有實時數(shù)據(jù)處理和解釋工具的互操作性，具有大數(shù)據(jù)收集和分析、主動報告、面向未來的設(shè)備自適應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施和自學(xué)主動維護(hù)，同時通過映射資產(chǎn)來提高運營效率，以提高可持續(xù)性和彈性，降低成本，為更高效的用戶提供敏捷和更健康的環(huán)境。

簡而言之，智能建筑具有不同系統(tǒng)相互通信和解釋數(shù)據(jù)的能力。

智能建筑需要兩件事

建筑工程專業(yè)人士需要關(guān)注兩個關(guān)鍵因素，才能交付真正的智能建筑。第一是早期采用，從概念階段開始就與客戶進(jìn)行清晰和開放的溝通。

倫敦一棟33層、55萬平方英尺的保險市場摩天大樓正在建設(shè)中，其旨在獲得BREEAM卓越認(rèn)證。這是一個生動的例子，說明了智能調(diào)整后的建筑與天生智能的建筑之間的區(qū)別。

在早期采用場景中，英國皇家建筑師學(xué)會(RIBA)第一階段同意制定智能建筑戰(zhàn)略的流程，在RIBA第三階段開發(fā)設(shè)計之前，簽署戰(zhàn)略報告和高級預(yù)算，并在RIBA第四階段進(jìn)行有限的空間變化。

詳細(xì)的價值工程審查可以在招標(biāo)期間進(jìn)行，中等規(guī)模集成(MSI)包含詳細(xì)的MEP和BMS接口，具有規(guī)劃的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展的基礎(chǔ)設(shè)施以及單一網(wǎng)絡(luò)和供應(yīng)商解決方案。

由于在后期設(shè)計階段決定采用智能建筑策略，因此采用時間較晚，減少了可用的選擇，并在項目后期引入了額外的成本。智能建筑策略是獨立開發(fā)的，不與其他設(shè)計包協(xié)調(diào)，因此具有很高的風(fēng)險，不精確的客戶預(yù)算報告和與設(shè)計團(tuán)隊的智能協(xié)調(diào)直到RIBA階段4設(shè)計之后才可能實現(xiàn)。

在采用智能解決方案時，所有相關(guān)的MEP BMS都已指定，以免延遲施工計劃必須使用獨立的多供應(yīng)商MEP筒倉網(wǎng)絡(luò)，增加成本和復(fù)雜性并限制合格供應(yīng)商的選擇。在施工前階段加入MSI會帶來客戶之前未發(fā)現(xiàn)的成本和技術(shù)挑戰(zhàn)，從而給長期客戶關(guān)系帶來不必要的壓力，并對保留率產(chǎn)生負(fù)面影響。這種情況是一個不應(yīng)該這樣做的例子，在行業(yè)中通常會遇到，從而有效地改造新建筑。

交付真正智能建筑的第二大項目是采用由開放協(xié)議支持的單一工程設(shè)計解決方案。過去，客戶會被鎖定在長期合同中，接收到的軟件不能根據(jù)其需求進(jìn)行修改和定制。如今，已經(jīng)發(fā)生了改變，現(xiàn)在需要開放協(xié)議。這就是統(tǒng)一的智能多學(xué)科團(tuán)隊發(fā)揮作用的地方。

數(shù)字孿生如何幫助智能建筑？

例如，許多供應(yīng)商提供流行的數(shù)字孿生建模，但這通常只是在其他人構(gòu)思和構(gòu)建的工程設(shè)計上添加額外的傳感器和軟件覆蓋。建筑工程師和智能團(tuán)隊的合作或統(tǒng)一對于數(shù)字孿生等功能的有效工作，以及隨后以清晰可證明的方式實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要。智能不只是物理的表現(xiàn)，其是一個鏡像。

關(guān)于數(shù)字孿生技術(shù)，需要強(qiáng)調(diào)的是其是一種分析工具，其列出了軟件正在尋找的數(shù)據(jù)參數(shù)。當(dāng)數(shù)字孿生為員工提供資產(chǎn)管理能力和信息源以查看和做出最終判斷時，這可以得到很好的利用。憑借所有先進(jìn)技術(shù)，人員因素仍然至關(guān)重要，并且可能會受到非用戶友好分析的阻礙，因此數(shù)據(jù)表達(dá)方式的統(tǒng)一性和連貫性至關(guān)重要。

正確的心態(tài)對于避免后期智能采用的錯誤是必要的，同時需要一套數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和對開放協(xié)議的需求才能從真正統(tǒng)一的智能方法中受益。隨著技術(shù)的發(fā)展，這將鼓勵并使客戶能夠獲得授權(quán)、接受教育并與行業(yè)合作伙伴進(jìn)行真正的合作，其努力設(shè)計和交付真正的智能建筑，直到這成為常態(tài)。

真正的智能建筑是全球可持續(xù)發(fā)展競賽的前進(jìn)方向，到2050年實現(xiàn)凈零排放。隨著越來越多的自愿和強(qiáng)制性舉措、標(biāo)準(zhǔn)和立法，完全集成和智能的管理策略使開發(fā)商和運營商能夠努力走在潮流的前面。

智能建筑實例

動態(tài)模擬、可持續(xù)信息圖表和能源效率歷史數(shù)據(jù)跟蹤，有助于根據(jù)預(yù)測和實際使用情況識別和分析建筑物的預(yù)測能源消耗，并且可以測試和評估不同的用戶概況和各種設(shè)計選項，以便在實際實施之前了解其使用中的運營效益。其目的是縮小合規(guī)預(yù)測與使用中的運營能源之間的差距;一個真正連接的建筑提供了網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)和超越可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者需要注意的一個重要挑戰(zhàn)是，單一的智能設(shè)計方法并不適合所有項目類型。主要有兩個應(yīng)用。

第一個是帶有公共空間的開發(fā)商外殼和核心，通常稱為A類，主要涉及多用途多租戶建筑。這涉及主要工廠效率、碳中和建筑監(jiān)控、融合建筑網(wǎng)絡(luò)和建筑分析。

第二個是B類租戶空間裝修，包括用戶應(yīng)用、本地舒適控制、辦公桌預(yù)訂和集成會議空間。

定義建筑的最終結(jié)果

然而，在某些情況下，智能技術(shù)并不是立即需要的。但作為一個行業(yè)，應(yīng)該努力為這些建筑配備未來的設(shè)備。期望的結(jié)果是交付智能就緒的建筑。

在倫敦，80 Strand是一棟令人驚嘆的裝飾藝術(shù)風(fēng)格建筑，最初于1932年開放，位于泰晤士河畔，是二級保護(hù)建筑。

該建筑設(shè)計包括提供新技術(shù)機(jī)房，以支持新工作環(huán)境的高速語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并使用新的光纖主干進(jìn)一步允許未來的擴(kuò)展。一般辦公區(qū)有高速Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施，可靈活工作，同時，新的閉路電視和門禁系統(tǒng)設(shè)計得隱蔽，但也包含在客戶的網(wǎng)絡(luò)中，以利用新的被動和主動基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)了攝像頭和門禁位置的靈活性。

80 Strand是一座真正的智能建筑，代表了工程行業(yè)對許多客戶至關(guān)重要的兩個方面：保留歷史悠久的設(shè)計的復(fù)雜性，同時實現(xiàn)面向未來的技術(shù)飛躍。

工程師和設(shè)計師正在經(jīng)歷建筑物設(shè)計、建造、管理和支持方式的最重大變化，更重要的是，房東和租戶如何使用這些空間。建筑技術(shù)設(shè)計的關(guān)鍵是確保外部建筑連接和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)都是精心規(guī)劃的工具，可以繼續(xù)提供可擴(kuò)展的靈活基礎(chǔ)設(shè)施，滿足現(xiàn)下的要求，并隨后繼續(xù)適應(yīng)和支持未來的終點增長。

與建筑系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)，如ICT、BMS、EMS、安全、HVAC和AV，將繼續(xù)進(jìn)步，導(dǎo)致在建筑物的生命周期內(nèi)更換和升級接口和端點。因此，信通技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠在帶寬和彈性方面無縫地適應(yīng)變化和升級。

隨著建筑物變得越來越智能，碳足跡將減少，可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)將實現(xiàn)并超越。智能解決方案還支持福祉和社區(qū)，這是大多數(shù)商業(yè)辦公項目的核心主題，WELL建筑標(biāo)準(zhǔn)等認(rèn)證的重要性日益提高證明了這一點。技術(shù)增強(qiáng)了用戶體驗、人類與整個建筑空間的互動，以及COVID-19安全的工作場所規(guī)劃，并有助于接受人們工作和生活方式的結(jié)構(gòu)和文化轉(zhuǎn)變，從而使租戶能夠從工作幸福感和工作場所質(zhì)量之間的直接關(guān)聯(lián)中受益，提高個人生產(chǎn)力和創(chuàng)造力。

智能建筑就像指紋，但每個項目在成本、方案、客戶簡介和預(yù)期用途方面都有獨特的方法。為了提供永恒的質(zhì)量和有競爭力的產(chǎn)品組合，必須在設(shè)計階段的早期制定智能建筑策略。

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