智慧建造 勾画建筑新蓝图
2014-09-04
文|本刊记者 孙
随着现代科学技术特别是信息技术的不断发展,智能技术在各行各业得到了越来越多的应用。从智能建筑、智能家居、智能交通、智能电网等到2009年由IBM提出“智慧地球”的概念,智能技术正在改变我们的生活。与此同时,以云计算、移动应用、大数据等为代表的IT技术正在日益变革着各行各业,IT技术的不断兴起也对建筑行业的发展产生了深远的影响,智能建筑、绿色建筑、建筑智能化等已然成为建筑行业的大势所趋。
在快速适应行业变革并及时调整业务发展的同时,积极储备丰富的信息技术和先进生产力,已成为当下建筑行业需要解决的“头等大事”。不过,与前些年依靠拼硬件来推动建筑行业变革发展的传统思路不同的是,智能建筑的发展需要依托以BIM、云计算、移动应用等为代表的软力量。
智能的建筑
智能建筑涉及广泛,涵盖电气、安装、装修、弱电、计算机、软件等诸多学科,是建筑行业的一个分支。在过去,往往不受各大设计院青睐,多数设计院都把智能建筑简单的理解为电气专业或者机电工程专业等单独的分支专业,还有些业主更是把智能建筑“一刀切”地理解为IT或信息化专业。相比于国内对于智能建筑的模糊概念,智能建筑在全球范围内的定义已经逐渐趋同。美国智能化建筑研究所认为智能建筑通过对建筑的四个基本要素,即结构、系统、服务、管理以及它们之间内在的关联的最优化考虑,来提供一个投资合理的但又拥有高效率的舒适、温馨、便利的环境,并帮助建筑物业主、物业管理人员和租用人实现在费用、舒适、便利和安全等方面的目标,同时还要考虑长远的系统灵活性及市场能力。欧洲智能建筑集团对智能建筑的理解是,使其用户发挥最高效率,同时又以最低的保养,最有效的管理本身资源的建筑。能为建筑提供反映快,效率高和有力支持的环境,使用户达到其业务目标。
日本对于智能建筑的认知是高功能大厦,功能包括方便有效的利用信息和通讯设备:采用楼宇自动控制技术,使其具有高度的综合管理能力。新加坡方面认为智能建筑必须具备三个条件,即安全、舒适的环境,具有消防功能,温度和湿度控制功能以及灯光及其它楼宇设备的控制功能;良好的通讯网络设施,使数据信息能够在大厦内传输以及足够的对外通信设施与通信能力。
综合多国对于智能建筑的理解,我国建筑业普遍认同的定义是智能建筑以建筑为平台,兼备通信、办公设备自动化,集系统结构、服务、管理及它们之间的最优化组合,提供一个高效、舒适、安全、便利的建筑环境。
从智能建筑到智慧城市
在修订版的国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006)对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。由此可见,提供安全、高效、舒适、便利的建筑环境的建筑物才能称之为智能建筑。
智能建筑是一个发展中的概念,它随着科学技术的进步和人们对其功能要求的变化会不断更新、补充内容。放眼未来,在智能化、现代化、生态化、和谐化的可持续发展思路指导下,智能建筑将会在我国未来的城市现代化建设和居民生活水平提升等方面发挥日益重要的作用,成为我国智慧城市建设的根基。而在智能建筑的映衬下,智慧城市已经成为未来城市发展的新方向,为推动我国的经济发展和和谐社会建设发挥更加重要的作用。
在技术层面上,智能建筑是基于信息互通互享的平台,达到人与人、人与物的联络,通过城市的网络将建筑物中的信息通过汇聚、处理、传输,形成一个网络。一方面,智能建筑以建筑物为平台,通过架构、系统、应用、管理、优化、组合,有感知、推理、判断、决策、综合、累计形成高效的环境;另一方面,智慧城市是由各种各样的建筑组成的。如果建筑还是一个“笨”的建筑,不具备智慧的能力,可想而知是跟其它建筑说不上话的,我们的生活、工作也就没有什么资源可以共享,所以只有当拥有智能建筑后,我们的城市才不至于形成一个孤岛。
在智慧城市的建设过程中,通过各个建筑的有用信息进行分析、判断,对于整个城市的智能化管理意义重大。像城市的土地资源,可以通过卫星定位知道这个土地给了谁,这个坐标有没有移动,有没有可能在施工过程中出现问题等,同时,将这些信息提交给其他部门,也会很清楚要把这块地怎么做规划,规划之后电子坐标点是怎样的,监督机构也可以对这家施工单位的技术质量等问题进行监督,通过智能建筑的各项信息整合都可以“一目了然”的了解这些情况。
除此之外,智能建筑和建筑节能也是两个高度相关的概念,建筑智能是技术支撑,建筑节能是发展方向。相关资料显示,我国智能建筑前50名企业中绝大多数都已涉足建筑节能业务,并有望成就全国性节能服务公司。零碳建筑处于智能建筑的高级阶段,以天津市社区文体中心为例,作为天津市区首个具有使用功能的零碳建筑,将在今年交付并投入使用。与其他建筑不同,这座社区文体中心真正实现了零能耗。据了解,目前,天津市智能建筑发展迅速,主要包括公共建筑和居民住宅两大部分,天津市新建的公共建筑中有90%以上都是智能建筑,而新建居民小区的智能建筑,已经达到100%。
真正的智能建筑,可以将家里的电器全部联网,通过一个手机或者Pad就能控制。比如我们因为工作出差,为了家里的安全考虑,可以提前把家里的灯打开,或者是当家里没人的时候,可以通过手机或者Ipad等移动设备启动摄像头监控,能够随时查看家里的实时状况。智能建筑,不仅要合理利用建筑资源,更能将建筑与周边的环境融为一体,利用建筑本身的优势促进自然生态的平衡,甚至利用高科技的设备实现能源的可循环利用,降低人类生活带给自然环境的影响和破坏,提高人类生活的总体水平和全人类的生活质量。
智能建筑前景可期
智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求产生的。智能建筑高度强调用户体验并具有内生发展动力,同时,由于智能建筑能够提高使用者工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本,已经成为建筑行业重要的发展趋势之一。相关资料显示,2012年我国新建建筑中智能建筑的比例仅为26%左右,远低于美国的70%、日本的60%,市场拓展空间巨大。
与此同时,得益于中国经济的高速发展,与民生息息相关的房地产行业进入迅猛发展阶段。相关数据显示,我国每年新开工建筑面积约20亿平方米,其中公共建筑和商业地产建筑面积约为4亿平方米,政府保障房、经济适用房和住宅项目面积约为16亿平方米。处于产业链下游的智能建筑行业,搭乘房地产行业快速发展的列车,也获得了长足的发展。
《中国智能建筑行业发展报告(2013~2018)》指出,按照我国建筑开工面积,可推算出年度智能建筑市场规模:即每年公共建筑和商业地产建筑的智能工程总投资约为3200亿元,政府保障房、经济适用房和住宅建筑项目的智能化工程总投资大约800亿元,两项市场规模合计为4000亿元,并且这个市场规模以每年20%~30%的速度增长着。作为提升用户舒适性和便捷性的智能化系统,近些年受到不少房地产开发企业的追捧,并逐步成为其提升房地产项目“含金量”的重要举措之一。
我国城镇化建设的不断推进,也给智能建筑的发展提供了沃土。智慧城市是新型城镇化的重要内容,作为探索中国新型城镇化发展的重要举措,中国智慧城市的试点数量已经在逐步递增。“十二五”期间对智慧城市的投入仅是第一阶段,第一阶段以前期网络数据平台等智能化基础设施投资为主,保守估计规模就有4000-5000亿元左右。智慧城市的兴建为智能建筑提供了广阔的市场空间,也将驱动智能建筑占比加快上升。据资料显示:2012年智能建筑总产值已经将近2009年的2倍,达到861亿元。《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据也显示,我国智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿元之后,也以每年20%以上的增长态势发展,未来几年年均增速在20%以上。