高科技园区智能环境设计方式研究

2020-01-16白梅孟欣

智能建筑与智慧城市 2020年11期

白梅，孟欣

（1.北京大学；2.泰康健康产业投资控股有限公司）

1 引言

根据“智能城市”思想，“智能环境”可以理解为是合理应用现代信息技术和智慧思想，进行城市环境分析和整合，创造出适合现代城市发展的人居环境。“智慧环境”是现代城市发展的趋势和方向。高科技园区是区域经济发展的引擎，其发展中也存在一些问题，特别是环境问题，更为明显。通过研究发现，传统的效益、环境、公平设计原则建设的环境和现代高科技园区不相符，甚至导致运营效率低及人才流失。所以，在如今的网络时代，要应用科技信息技术，结合网络及建筑环境，实施智能化设计和管理，给高科技园区智能环境设计研究提供数据信息，给智能环境的发展奠定基础。

2 高科技园区的环境情况

世界经济增长改变了增长方式，传统单一生产产品的城市产业开始衰落，取代他的是智力资本为主的新型高科技园区[1]。其特征是：知识是基础，创意是驱动。研发是主体，创新是生产力。这种园区环境要求整体具有和谐性和生态性，功能具有健全性和协调性。因为环境设计和其需求不匹配，进而存在相应问题。如：园区建设过大而使街道尺度不足，没进行更好地考虑人性化需求。另外，建设中，数据和生态思想缺失，环保措施不足，进而导致园区空气质量不平稳，生态环境不能保持平衡，开发过渡而流失水土等，这是不能弥补的“环境问题”。

3 现代高科技园区“智能环境”设计方式

3.1 参数化设计方式

这是把城市体量表述成连续建筑集群状态，根据信息实施局部和全部的有规则的连续。建筑信息模型（BIM）系统涉及的技术群和智慧城市环境建设数据平台相似，都是根据计算机云技术、物联网及互联网通信、地理信息系统（GIS）、计算机辅助建造等进行设计和建设[2]。参数化设计主要是进行场地数据调控，智能的建设具有合理性、创造性的人居环境，以信息化系统实施参数化准确控制。对环境中的各种问题进行智能的解决，进行城市系统优化。参数化理论的不断成熟，进而衍生形成设计界进行非线性参数化的设计研究和实践。可以处理建筑曲面表皮和空间，改变了传统有点到线、到物体模型的设计方式，利用真实数据进行分析事先模拟的设计过程中的任一点，同时查看结果。

3.2 被动式设计方式

这种设计是尽量防止对常规能量的消耗，进行当地气候、生态条件准确掌握，以可再生、持续的能源实施被动式能源策略环境设计方法。设计中，利用区域物理数据库提供的参数数据进行分析，使设计者在规划与环境设计时准确了解和掌握当地气候、环境、布局、温湿度等物理参数及变化情况。海量的城市数据能够给计算机辅助数据分析提供平台，可以检查施工结构规定性指标，并可以实施全年所有时间的动态能耗计算。

3.3 建筑能耗分析技术的应用

智能园区建设中，应用建筑能耗分析技术，对建筑场地、大气资源、材料消耗、水资源、建筑能耗、室内外空气质量等方面进行环境和建筑施工的整个过程实施指标控制。实施的建筑能耗模拟有两类，第一是在设计阶段进行计算机建模能耗模拟；第二是进行绿色生态设备实施计算机能耗模拟[3]。利用能耗软件系统和物联网大数据进行相互传输，对设计期间的环境材料实施温度、光环境、失热得热、噪音、造价、空调负荷、风环境等相应的经济指标参数进行分析，让设计人员可以快速获得信息反馈，进而设计出强适应性、调控性大的建筑环境，这种环境比较适合管理。

3.4 以地理信息系统为基础的GIS 环境分析技术

地理信息系统是进行综合相应的地理学理论、遥感技术、计算机的软件和硬件技术对地球表层空间的整体或者是部分当中的地理分布数据实施采集和分析。并被广泛应用到现代城市建设的智能城市公共数据库的建立中，在城市的基础信息的采集中，在进行城区土地的定级及消防应急时，在城市的配网及交通线网的规划时，物流配送、废弃物处理、地理自然灾害防御、军事防御、市政资源管理等系统中，在进行娱乐休闲空间服务区域、人居环境交通噪音的模拟、道路的养护等系统中，都进行了广泛应用。

3.5 虚拟现实和全息技术的应用

高科技园区智能环境设计中，应用虚拟现实技术，对物理数据分析、人工智能技术、数字图像的处理、传感等技术进行整合，不同于传统计算机辅助设计，满足了真实场景地域条件下的开放、交互型空间创造。设计中，利用自然环境和人工设备，进行建设模拟真实环境下的建筑物、景观环境，也可以模拟建设大环境中的温度、分子结构、光照、湿度、风等各种元素。虚拟现实技术给环境设计提供了多维空间的综合性信息交流。智能系统条件下的高科技园区必须分析和输送城区综合信息数据，虚拟现实技术使设计流程具有了连续性，使设计者可以进行实时编辑和修改设计。

4 高科技园区智能环境设计分析

智慧园区的基础是园区企业及产业，分析产业的发展规律、把握客户的需求、合理规划园区产业生态体系。

①制造商要实现规范先进的产业园区运营服务。园区内企业之间要建立双赢合作的沟通交流平台。高科技产业园区有效应用地理空间优势，让多种产业实现上下游的有效融合。使园区企业间是客户关系，减少了中间环节，使交易及物流成本都得到了节约，能够促进企业长远发展。高科技产业园区智能环境要以产业发展的角度考虑，加强供应链企业间的有效协同，并以产业链生态圈的视角实施整合及合理配置资源，形成快速发展的新兴产业。智慧化手段的成熟和不断应用，使园区实现了数字化管理和服务。比如，实现了方便员工出行的共享汽车形式的智慧交通；做到了金融、孵化、中介、生活服务等专业服务的智慧园区服务；应用互联网、监测、调控等方面解决电费浪费、能源储备等问题的智慧能源等。

②企业运营中实现产业生态自循环及智慧运营整个周期。智慧园区的建设，要做到产业生态自循环及智慧运营全周期。也就是要以智慧化的方式进行园区规划、设计、建设、管理、监测和运维等整个过程的智慧化管理，并对园区企业、金融机构、管理者、员工、第三方产品的管理和应用等实施有效集成。实现对园区用户进行全流程生产及生活服务的智能化，让园区所有参与者成为共存共进的产业生态体系。

③达到“人、园、城”的统筹平衡。高科技园区的智能化环境建设要做到“人、园、城”的统筹和平衡，要重视“以人为本、以园为体、以城为援”的思想策略。建设运营中，要以园区人生活生产需求为基础；围绕园区空间及产业生态空间实施布局和实施应用，并推动园区和城市进行人流、信息流、资金流、技术流的交互，把园区发展融于城市发展中，促进城市的建设和发展。