智慧建筑设计方法研究

汪子群

武汉袁大师建筑设计事务所 湖北省武汉市 430000

摘要：近年来，随着全社会数字化转型的不断推进，在企事业单位中，人员、空间、设备、业务之间的关系也在发生着深刻的变化。作为建筑人和组织活动的基础空间载体，如何帮助企业更好地适应未来数字化发展带来的持续变革，是摆在建筑行业面前的新课题。智能建筑作为一种新的建筑形式，在理念、功能和技术实现上都与传统建筑有很大不同。从建筑智能化设计的意义入手，总结提炼出一套智能建筑项目实施的设计方法。

关键词：智慧建筑；设计方法

引言

随着经济社会发展，特别是城市化进程的不断推进，包括建筑业在内的许多行业在稳步增长的同时，也面临着劳动力成本上升和用工荒的困境。传统的粗放型发展模式已经难以支撑行业的可持续发展。工业化、信息化及相关技术的快速发展为建筑业提供了新的发展机遇。以智能化、数字化为核心，以建筑业的高质量、高效率、低成本发展为目标，实现建筑业的精细化、绿色化、低碳化、可持续发展。

1建筑智慧化设计的重要性

建筑设计行业作为智慧城市的重要组织，需要快速发展。特别是随着信息化、数字化相关理论和技术的进步以及解决实际工程问题能力的提高，建筑的智能化设计势在必行，需要不断迭代进化，与“原设计”的思想融合。建筑的智慧化设计，尽管从狭义上来看仅仅是提高了项目整体的综合效益，如降低成本、提高效率并提高工程质量，但从广义上来看其对智慧城市的发展有着巨大的推动作用。在实现建筑智慧化设计后，建筑有望实现绿色低碳、健康舒适和智能化，在互联网、物联网和数字化技术的支撑下，建筑具有智能感知的能力。通过结合大数据技术(物联网、区块链等技术)，实时采集和传输建筑数据，从而构建数字孪生信息平台。在整个过程中，相关利益方可以实时沟通和控制。建筑、社区、城区作为智慧城市的核心模块，将与城市交通系统、城市通信系统、城市水、电、气等系统全面融合，最终实现智慧城市的建设。

2智慧建筑设计方法分析

2.1智慧家居系统的设计

在城市住宅建筑设计中，充分融合物联网技术和大数据技术，构建物联网智能社区服务平台，让设计师更从容地定位以住宅规划设计为目标的社区。在住宅设计中加入智能感应设备，提高住宅环境质量和家庭终端的智能化。如安装智能摄像头、智能语音系统、智能灯具、安防报警器、生活机器人等。此外，智能家居设计中的设备也通过手机等移动终端与个人智能相连。同时，住宅中的家庭智能终端与社区智能终端相连，如智能门禁、可视对讲、一卡通等。物联网智慧社区服务平台整合了个人智能、家庭智能及社区智能所有的资源，并通过物联网进行信息共享和利用，从而实现智能住宅全智慧化的设计。如来访者到访，按需要摁响住户门铃后，住户可通过可视对讲系统与来访者对话，并通过手机终端控制小区门禁、楼下门锁和住宅门锁的开关

2.2用户体验

注重用户体验是互联网思维的重要特征，也是智能建筑测评的重点和设计的本源。在智能建筑设计需求研究阶段，首先要确定的问题是用户。员工、管理人员、服务提供商和客户都是智能建筑的用户。如何实现以用户为中心，如何满足不同用户的需求？基于智能建筑的技术特点，在设计过程中应设计用户体验的反馈评价机制和技术措施，通过用户体验的验证来实现整个系统的闭环。智慧建筑设计在服务设计理论的指导下，以对用户需求的深入挖掘和细致梳理作为索引，通过对应用产品的规划来推动“软硬件一体化”解决方案的落地，这是智慧建筑前期设计应重点关注和落实的工作。在项目进入工程实施阶段，以智能化设计完成工程出图表达，运用全过程顾问咨询服务完成对软件开发、平台运营、系统集成等不同实施角色的协调、管理。在运营阶段，通过用户体验反馈评价设计效果、通过运行数据进一步发现用户新需求，周而复始持续服务。

2.3服务智慧城市

建设智能建筑是实现智慧城市的第一步。在智能设计初期，要以目标为导向，考虑整个城市系统的互联互通，提前做好布局和规划，加强一体化设计，提高系统解决能力，协调感知层和外网的环境数据资源，打造数字孪生，实现建筑数字资产的交付，连接CIM(城市信息模型)，建设智慧城市空间的数字化基础。要以智能识别、实时传输、动态控制为闭环，打造高度数字化和智慧化的数字孪生平台，为智慧城市建设打好基础，不断提高建筑智慧化是为智慧城市服务的意识，用大局观和发展的眼光来推动建筑智慧化设计。

2.4系统集成

目前智能建筑中有四种网络：局域网、电话网、双向有线电视网和控制网。在信息化的智能建筑环境中，有四种信息：数据、语音、视频和控制。在设计系统时，必须注意系统集成和信息融合的问题。其目的是帮助优化网络结构，避免功能重复，减少投资;有利于资源集中和信息共享，有利于系统维护和系统开发扩展的科学集中管理。实践证明，系统集成和信息融合是必要的，其优势十分明显。在现有技术条件下进行系统集成设计时，应注意控制网络和信息网络的层次化设计。通过信息网络实现子系统的交互时，要注意实时性和可靠性，增加硬件连锁交互，保证可靠性。

2.5建筑安防系统的设计

智慧城市的概念在住宅建筑设计中，可以通过引入智能安防设备，构建智能安防系统，将智能安防系统接入家庭智能终端，关联家电控制、场景联动、云监控、安防报警、室内环境感知、生活机器人等。也为智能安防系统提供智能环境，以物联网的集成控制自动预警和报警。住宅安防管理可以通过安装在室内空间的智能传感装置采集实时信息，并通过物联网实时传输到智能安防系统，再通过大数据进行分析和管理。在安全隐患处于萌芽状态时，自动报警系统能及时感知，在作出住宅是否安全的评估后，向智能安防系统管理平台传输动态信息。当感应到有安全问题时，能及时发出报警，提示物业并指出精准的位置对安全问题进行处理。如在住宅入户系统中录入家庭成员信息，在建筑出入口设置权限管理后，当自动摄像系统采集到与业主录入的用户信息不同时，会将信息反馈给智能安防系统进行实时核查，当人员身份与权限不符时，将无法自动打开入户大门。发现可疑人员，还可自动向用户手机等发送提示，便于及时查看和处理。

2.6智能建筑安全系统

智能建筑中的应用系统涉及不同的专业。为了实现信息共享和系统调整，系统存在数据采集精度、系统联动控制等问题。智能建筑具有多种功能，不同业主的需求不同，其功能定位也不同。如果系统功能高于需求，就会造成资源浪费。智能建筑功能定位不清导致业主使用效果不佳。系统功能构建完成后，还需要考虑如何确定子系统的信息交换方式。数据采集是从传感器等模拟被测单元采集信息，智能建筑系统需要将系统数据进行处理，避免因采集数据不准确导致控制系统混乱。系统响应时间是发出处理要求到系统应答信号时间，系统报警信息没有得到及时处理而错失信息处理最佳时间段，如防盗报警信息响应不及时可导致非法人员闯入。

结束语

本文探讨智能建筑设计方法的目的不仅仅是寻求一种新的“工程设计方法”，而是提出在数字经济时代，“智能建筑既不能通过一系列新技术新产品来实现，也不能通过一个工程设计施工来完成。智慧建筑设计要更加自觉地设计和管理与用户的连接关系，自觉地设计和创造新的应用，自觉地设计和解决降低数据采集成本、提高数据可靠性和稳定性等一系列问题。”智能架构应该能够不断进化，提供持续的服务。

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