曾俊植，韓君輝

（中國建筑科學研究院有限公司，北京 100013）

1 智能化建筑發(fā)展背景

2019年，黨的十九屆四中全會提出充分發(fā)揮技術支撐力量是滿足人民群眾新需求，實現(xiàn)高效社會治理的重要手段。強調“科技支撐”，即將提高社會治理智能化水平擺到更突出的戰(zhàn)略位置。

隨著我國科技和城市的快速發(fā)展，智能化設計范圍不斷延伸，涵蓋智慧社區(qū)、智能建筑、智能監(jiān)控、健康醫(yī)療、物業(yè)管理、數(shù)字化生活、超低能耗等諸多領域，綜合打造文化、生活、經濟等在信息智能化時代的新型設計及管理模式，以及面向未來的全新智能化建筑形態(tài)。

GB 50314—2015《智能建筑設計標準》中對智能建筑的定義如下：“以建筑物為平臺，基于對各類智能化信息的綜合應用，集架構、系統(tǒng)、應用、管理及優(yōu)化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環(huán)境互為協(xié)調的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續(xù)發(fā)展功能環(huán)境的建筑?！彼?，智能化設計的愿景就是為了建造更安全、更舒適、更高效、更便捷及更節(jié)能環(huán)保的公共及住宅建筑。

2 智能化設計原則

2.1 節(jié)能環(huán)保

辦公建筑的智能化設計原則需要滿足節(jié)能環(huán)保的需求，在設計原則上保證整體設計及所用材料符合節(jié)能環(huán)保需求。另外，辦公建筑智能化在建設過程中需要保證美感，對于空間結構的規(guī)劃需要符合整體建筑需求；在質量安全、節(jié)能環(huán)保方面需要保證整體施工組織的周期性管理，確保整體規(guī)劃符合節(jié)能需求。

2.2 智能舒適

在智能辦公建筑設計中，需要注重人性化，使設計符合辦公需求。隨著經濟的快速發(fā)展和生活條件的改善，人們對辦公環(huán)境的要求不斷提高，辦公環(huán)境的好壞直接影響員工的工作效率。因此，智能舒適是智能化建筑的必要性原則，智能中控系統(tǒng)、溫感濕感智能聯(lián)動系統(tǒng)、智能安保系統(tǒng)及各類新型智能化設備的運用，可有效提升辦公環(huán)境的舒適度，大大提高員工的工作效率。

2.3 可持續(xù)發(fā)展

任何一個建筑的設計初衷都是長久地使用，所以，在智能化設計中必須考慮建筑的可持續(xù)性。在設計智能建筑時，需要保證辦公建筑的使用壽命較長，整體規(guī)劃符合可持續(xù)發(fā)展要求。智能化設計需要考慮人們的直觀感受及大眾需求，并對設計整體的未來趨勢進行分析，從環(huán)境建設、辦公設施的使用等方面進行詳細規(guī)定。

3 智能化設計在建筑設計中的運用

3.1 綠色節(jié)能設計

綠色節(jié)能作為智能化建筑設計的首要條件，需要結合資源管理、環(huán)境保護等措施進行智能化設計，主旨是為人們提供綠色健康的工作環(huán)境，滿足人們對環(huán)境的需求。在具體設計中，可以通過對綠色能源的使用減少對不可再生能源的消耗，優(yōu)化用水、用電設計，針對節(jié)能環(huán)保做出相應的規(guī)劃設計。在整體規(guī)劃時，需要明確整體風格，保證綠色施工技術的使用，減少建筑施工過程中對于周邊環(huán)境的破壞。同時，需要對建筑綠化進行設計，確保自然環(huán)境與工作環(huán)境的融合與協(xié)調。綠色節(jié)能設計主要技術措施如下。

1）多種方式提高綠化面積 利用架空空間設置室外綠地，作為可共享的公共空間；選擇鄉(xiāng)土植物，采用復層綠化，提高屋頂綠化面積；建筑外墻結合綠地設置室外垂直綠化墻，設置多層次立體綠化。

2）天然采光及照明的合理設置 大空間設置反光板增加內區(qū)采光；采用采光天窗、下沉庭院和導光管改善地下空間采光；公共區(qū)域設置照明自控系統(tǒng)，根據(jù)天然采光調節(jié)照明；走廊、大廳、展廳、車庫等區(qū)域設置LED燈具。

3）環(huán)境調節(jié)措施 與建筑立面一體化設置主要光照面外遮陽；樓梯間自然采光通風，以鼓勵大家使用樓梯的行為節(jié)能；采用通風陽臺、邊庭，走廊內墻通風窗扇促進建筑自然通風；開敞辦公室設置吊扇促進室內自然通風；裝修采用具有空氣凈化功能的除醛涂料；會議室采用分散式新風換氣機與CO2監(jiān)控報警系統(tǒng)，并與新風聯(lián)動。

4）新能源及可再生能源利用 采用太陽能熱水系統(tǒng)為廚房、淋浴提供生活熱水；收集洗滌廢水做中水原水，經處理后用于雜用水；屋面雨水經處理后作為中水系統(tǒng)補充水；室外透水地面面積比達到40%，大量采用透水硬質鋪裝和下凹綠地增加雨水入滲；綠化采用微灌的節(jié)水灌溉形式；裙房屋頂安裝光伏板，供裙房展廳和地下車庫用電。

項目綠色設計根據(jù)建筑的特點，充分協(xié)調各類建筑在規(guī)劃布局、功能設置、工藝流程、安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護和配套設施等方面的特殊要求，因地制宜、有針對性地選擇一系列成熟適宜的綠色技術，充分體現(xiàn)環(huán)境效益、社會效益和經濟效益的統(tǒng)一。

3.2 智能化系統(tǒng)專項設計

智能化系統(tǒng)專項設計包含但不限于智能化集成系統(tǒng)（IIS）、信息設施系統(tǒng)（ITSI）、信息化應用系統(tǒng)（ITAS）、建筑設備管理系統(tǒng)（BMS）、公共安全系統(tǒng)（PSS）、機房與環(huán)境工程（EEEP）等相關設計。

智能化系統(tǒng)秉承實用性、先進性、開放性、安全性、兼容性、專業(yè)性的設計原則，從實際出發(fā)，追求高品質的實踐，從而使建筑保持長久的競爭力。

3.2.1 高效節(jié)能

辦公樓內配套機電設備根據(jù)實際用量自行調節(jié)運行模式，以達到節(jié)能降耗的目的；主、備設備之間定期輪換、維護，以延長設備生命周期；進一步優(yōu)化運營管理手段，以更少的人員配置滿足更高效的日常運作。

3.2.2 安全舒適

根據(jù)建筑內外環(huán)境的變化，設備可自主調節(jié)溫度、濕度、照度等；采用人機配合的方式，更好地保障業(yè)主在建筑物內的感官舒適度。

3.2.3 智能通信

為滿足客戶內外部交流的需求，可自由選取不同的溝通方式，例如語音、傳真、網(wǎng)絡、視訊等，不受距離和速度的限制。綜合管控管理員在監(jiān)控室就可以對不同的子系統(tǒng)進行監(jiān)控、管理，并能對建筑內外相關設備進行同、異地遠程設置及監(jiān)控。

4 BIM技術應用

在建筑智能化設計方案形成階段，設計人員需要在建筑智能化裝修、建筑智能化工程設計和設備安裝設計等方面，利用BIM技術對三維建筑智能化模型進行設計，對建筑智能化預制構件的生產加工、安裝等構成經濟性和規(guī)范性進行統(tǒng)籌規(guī)劃。大量的建筑智能化部品由車間生產加工完成，構件種類主要有外墻板、內墻板、疊合板、陽臺、空調板、樓梯、預制梁、預制柱等。然后對預制構件進行多維度設計，在確保使用功能充分發(fā)揮的基礎上，提高模板的使用效率，讓預制構件形成標準化和集成化。通過BIM技術在方案設計初期的應用，實現(xiàn)建筑智能化設計的合理性。利用BIM技術，生產工作人員能夠對模型進行拆分，將拆分后的設計模型形成二維生產加工圖或施工圖。圖紙和三維建筑智能化模型形成動態(tài)連接的關系，能夠使施工圖隨著數(shù)據(jù)變化實現(xiàn)自動更新，降低施工圖出錯概率。

5 圖像處理技術應用

1）圖像增強 圖像增強的目的是改善圖像的視覺效果，它匯集了各種圖像相關處理技術，例如對比度處理、邊緣增強、噪點處理、各種變換處理和偽彩色處理等。

2）圖像恢復 圖像恢復的目的是力求圖像保持本來面目，用來糾正圖像在形成、傳輸、存儲、記錄和顯示過程中產生的變質和失真。

3）圖像識別 圖像識別也叫模式識別，將已知圖像進行特征提取，之后依照抽象圖形的幾何及機理特征對圖像進行分類，并將整個圖像進行結構分析處理。

4）圖像編碼 圖像編碼的目的是解決圖像數(shù)字信息量過大，占用存儲空間及傳輸帶寬問題。圖像編碼技術就是對圖像進行壓縮。綜合考慮對圖像質量、大小、傳輸方式、存儲空間的需求，根據(jù)各類需求進行數(shù)據(jù)合并壓縮，降低設備荷載壓力及傳輸壓力，從而最大程度提高效率，節(jié)約資源。

6 結語

隨著社會的發(fā)展，新的潮流和趨勢使人們的生活發(fā)生了變化。將智能化技術應用到當代建筑設計中，不僅能更好地滿足人們在數(shù)字、網(wǎng)絡及信息產業(yè)蓬勃發(fā)展下的需求，而且能滿足社會對資源集約、環(huán)境友好的追求，更為建筑業(yè)打造全產業(yè)鏈的商業(yè)模式創(chuàng)造了條件，提供了廣闊的發(fā)展空間。