智慧城市中的建設理念探析

重慶閎元實業（集團）有限公司 李仁波

自21世紀以來，3D打印、生物科技、在線教育等熱門行業橫空出世。作為顛覆傳統認知的產物，從上線伊始就吸引了無數目光。智慧城市的概念也在最近幾年開始走進大眾視野，在智能設計的背景下，建筑不單單只是因地制宜地解決人們日常的衣食住行需求和對環境、美感的追求，而是全方位跟著人的意愿走，和環境融為一體的智能產物。傳統建筑所能體驗到的人性化、個性化在智能建筑中更加活靈活現。但是建筑物畢竟堅不可摧，所以逐步實現從傳統到智能的轉變是當下研究的課題。在智慧城市的大背景下，通過對建筑功能和設備的智能轉變，建立智能建筑現代化體系，最終完成智慧城市的宏偉藍圖。

一、智慧城市和智能建筑的定義

（一）智慧城市

在IBM的《智慧城市在中國》白皮書中，結合新時代物聯網技術的應用，對智慧城市作了如下的闡述：其一，智能傳感設備將和城市的公共設施連為一體，實行實時監測；其二，物聯網系統與互聯網技術的全面對接與整合；其三，各個城市之間通過物聯網云計算進行聯合，解決人民賴以關注的交通、教育、醫療、電力、財務等問題；其四，以建筑為基本單元，優化整合建筑之間的管理系統、人員服務，使其具有一定的提前感知能力，為人們提供更全面、高效、便捷的可持續生活環境。

（二）智能建筑

智能建筑可以給人們提供一個更舒服和安全的生活體驗，且具有極高的效率和環保優勢。智能建筑通過調節內部基礎設施的運行，帶給人們更好的出行和居住便利。舉個例子，王某居住在某高層的一樓，由于太陽光長時間照不進屋內，給王某的生活帶來極大的不適。如果王某身處在智能建筑的一樓，那么就不會有如此情況發生。因為在智能建筑中，沒有一樓和三十樓之分，建筑物可以根據業主的需要，通過反射照明設備，使得每一戶人家都能享受充足的光照。其次，面對停車難的問題，智能建筑也可以根據業主的出行時間提前對汽車樓中的汽車實施調層，使得業主不在汽車的安全和停放上浪費精力。再次，智慧建筑還有健全的通信系統和電力設備，節能減排是智慧建筑的標準，通過對太陽能到電流的轉化，建立綜合布線系統，使建筑在內部空間轉化中游刃有余。

二、智慧城市的理念特征

（一）以人為本

人性化是智慧城市建設中的顯要特征，旨在為住戶提供更好的居住體驗，在建筑中融合智能化的元素，使得用戶的居住體驗得到顯著的提升，住戶的居住愿望得到充分的滿足。再加上對施工材料的嚴格把關，使得智能建筑在建設中具有低耗能、高實用性的特點。給工人的施工帶來便利，在實行建筑內部調節的時候也變得更為簡單。

（二）運用智能化信息技術

俗話說，“工欲善其事，必先利其器”，要想讓智能建筑的愿望變為現實，就要以智能化信息技術作為支撐。例如，在設計智能建筑的時候，設計師要充分利用信息化技術，了解設計地區的降水、日照、地基以及所在地區的交通、稅務、周邊環境等情況。結合收集的信息，對所設計的建筑進行綜合考量和計算，在不改變住戶居住意愿的前提下，為設計提供必要的理論依據。此外，還可以利用信息化技術對住戶的居住意愿進行匯總，通過大數據整合，羅列出住戶的基本要求，最后因地制宜，在解決住戶的基本需求之外，順便滿足個別住戶的特殊要求，最終實現省時、省力、省材料的建筑目的。

三、城市設計中融入智慧城市的方向

（一）優化建筑空間的性能

近幾年來，城市發展腳步不斷加快，出現了很多的問題建筑，其中隱藏的問題也更加突出。首先，建筑本身承擔著巨大的責任，建筑秩序和管理混亂，會使得建筑工作變得一團糟。再加上一些設計團隊偷工減料，使用一些不符合安全規定的產品，為后續的施工帶來極大的壓力。智能建筑在建筑伊始就承擔著很大的責任，在智慧城市的大背景下，智能建筑能夠為城市的管理和運營提供很大的便利。因此，要想滿足智慧城市的建設，首先要加強對智能建筑的質量把控。在設計的過程中，既要保證安全性，又要保證建筑的合理性，使它成為智慧城市的一分子。安全建筑體現在兩點，即建筑物的外部結構和內部空間。外部建筑主要包括建筑物的色彩、造型、采光，同時也包括基礎環境設施，如健身設備、綠化、安保、物業等一系列維護業主日常生活的條件。外部設計時要利用大數據技術對所有的維穩系統及人員進行編排。在采光方面，加強智能反射鏡協助光線的傳播，通過對紫外線的監測，結合人體適合光照的感應以及光線的強度，對鏡片實行智能化控制。在減少不良照射的同時，使得每一戶人家都能夠雨露均沾，享受舒適的光照。對于外部花草的維護，應當對地下水進行監測，當土地缺水的時候，能夠自動出水，保證植被有充足的水源。對于內部建筑，可以選擇智能家具來代替原有的不動設備。目前在網上很流行“沉浸式”回家的概念，就是智能家具能夠根據人們的意愿來調整工作，通過智能編程的輸入，能夠在保證居住環境安全、舒適的前提下，自動為住戶設計好溫度、濕度、燈光等。如此一來，業主不必事事親力親為，只要在事先設定好所需的環境，智能家具就能夠順勢調整完成。

（二）物聯網技術的應用加強了智能家具的內部感應

物聯網技術在城市的發展中起到了至關重要的作用，正是因為入此，智能建筑的進行才能做到有條不紊。物聯網技術的發展和應用是智能建筑運行的關鍵。通過射頻識別（RFID）、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描等信息傳感設備，按約定的協議把任意物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、監控和管理。以PLC、集散控制系統控制器為例，當屋主在其他地方時，如有維護工人進入房間內維修設備，當他觸摸到門上的按鍵時，信息就會發送到業主手機上，在攝像頭的作用之下，維修工人能夠與戶主直接通話，而且維護工作并非毫無重點，因為系統會自動報告設備的哪些功能需要維修，在增加維修針對性的同時，也避免了“眉毛胡子一把抓”的現象，為戶主和維修工人省去了不必要的麻煩。另一方面，屋內的濕度和溫度處在一個動態平衡的狀態下人才會感到舒適，當屋內的溫度、濕度失衡時，系統會自動打開加濕器和空調，直到屋內的環境達到相對適宜的狀態。當屋內的采光偏暗時，系統就會自動調節打開窗簾。再比如，在陽臺上設計智能窗戶，通過對外部風速的感知，傳感器自動傳輸數據給系統，由系統來調整窗戶打開的大小，加快室內的通風換氣。對于這些很簡單的有針對性的事情，物聯網技術能充分發揮其優勢，在很大程度上推動智慧城市的發展。

（三）加強屋頂結構設計

屋頂是智能建筑的設計要點，作為建筑和外界主要的交接點，對智能建筑的發展和升級有著至關重要的參考作用。與此同時，屋頂也是布置智能設備的地方，集中了防水處理器、太陽能集成版及雨水收集器，這些都在智能建筑領域發揮了重要作用，是自然資源重復利用的有效保障。在樓頂的建設中，首先要使用節約環保材料，使得屋頂的保溫和隔熱有所保證。根據當地的日照、溫度、溫差、降水等，對屋頂上的設備進行合理擺放。另外，對設備的需求也不能一成不變，對于那些降水多的地方，要及時放置雨水收集器，對于太陽光照射強烈的地方，就要多擺放太陽能電路板。通過對環境的利用，充分發揮地區優勢和屋頂資源。對于運行的設備，要就地取材，利用已發的電力，做好降噪和輻射處理，全方位提升智慧城市的多樣性和智能建筑的功能性，保證設備運行的安全、高效。

（四）加強大數據技術在智能建筑中的安防作用

在智能建筑中引入大數據技術可以建立更加智慧的安防系統，使得智慧城市中的建筑物更加安全。出于保護戶主人身和財產安全的考慮，除了安裝必要的門鎖設備之外，還要注重由于人員流通所帶來的安全隱患。大數據技術能夠及時對整個安防系統中設備不合理的信息進行匯總和比較，對未知的事態能夠提前預防，起到防患于未然的作用。不僅如此，在智能建筑安全防控系統數據的支持下，相關工作人員能夠及時發現周邊環境和建筑本身的安全漏洞，有利于技術人員及時處理并糾正。再結合其他地區相同問題數據的分析和匯總，找到事故多發的點，提前做好補救措施。在建筑行業，如若出現重大安全問題，很可能會波及無辜。所以說，加強大數據技術在智能建筑中的使用是大勢所趨。

（五）完成智能體系架構

智能建筑雖說優點很多，但在實際的建設和內部管理過程中卻相當復雜。雖說該建筑的實用性能很高，但是在目前還沒有完全普及的情況下，過于放大智能建筑的優點未免有些“畫餅充饑”，有一些問題仍會成為阻礙智能建筑與智慧城市發展的因素。因此，要想建設一個切合實際的智慧城市系統，在智能建筑方面就不得不處理好這些因素。首先就是建立相應的體系框架。常言道，沒有規矩不成方圓，現如今的壟斷市場阻礙了新技術的普及和應用。所以說，相關政府要加強對智能建筑開發商的鼓勵，積極宣傳智能建筑的好處，號召外來智能建筑客商落戶當地，實現跨地區的交流和融合。對于那些不符合標準的樓房，政府要動用法律武器，懲治那些“金玉其外，敗絮其內”的開發商，還地產行業一方凈土。此外，政府還應成立相關部門，對智能建筑的質量安全、環境問題、材料來源、用戶體驗等多方面的問題進行監督和回饋，及時撥亂反正，積累用戶口碑，為以后智能建筑的再發展奠定基礎。

四、智能建筑設計需要克服的問題

（一）過程管理

智能建筑的科技含量極高，首先要有專業的團隊才能勝任。在施工之前，要先了解建筑的目的、意義、前提以及設立應急機制。對于那些硬性的設計要求，不能囫圇吞棗，要錙銖必較地處理好細節。在技術的使用上也不能含糊，可以事先了解B/S訪問模式、Web服務和IP以太網集成平臺，預先設想項目的集成效果，專注于技術的更新迭代。其次，要設立目標，從建筑物的外表、層高、內部設施、布線空間、維護窗口等多方面制定補強措施，參考設計的穩定性，以期做到對智能建筑危險的防控。

（二）做好智能建筑的內部設計

建筑的結構設計總結有三，分別是墻、地面、天花板。按照智能建筑的設計要求，地面的設計應選用架空的方式，這樣不僅能能夠擴大地面的面積，還能夠使布電系統不用承擔過大的壓力，方便施工的同時，對于后期的維護和翻新步驟的簡化也提供了便利。

墻面的設計通常要注意設備的接線口位置，以便在后期實現對設備功能的精準控制，天花板的設計往往需要加入暖通、消防系統等因素，預設好通風口和通風路線，以及相關系統的走線，最終實現一板多用，實現建筑的照明、消防等各項功能。

五、結語

建筑行業同人民的生活休憩相關，好的建筑往往能在發揮本身作用的同時，影響其他的方面。作為建設智慧城市的先鋒官，智能建筑的發展起到一錘定音的作用。面對復雜多變的行業形勢、繁雜敏感的操作環境，還有艱難繁重的普及和發展任務，建筑師生逢其時也重任在肩。習近平總書記曾說過，“人民日益增長的對美好生活的向往，就是我們的奮斗目標”。對于建筑行業來說，人民對居住環境的更高追求，催生了智能建筑面向普羅大眾的動力。

智能建筑行業雖然說前途光明，但也困難重重。“歷史只會眷顧堅定者、奮進者、搏擊者，而不會等待猶豫者、懈怠者、畏難者”，所以說，在新時代的潮流下，要勇于披荊斬棘，書寫智能建筑新篇章。