智慧城市中的建设理念探析

重庆闳元实业（集团）有限公司 李仁波

自21世纪以来，3D打印、生物科技、在线教育等热门行业横空出世。作为颠覆传统认知的产物，从上线伊始就吸引了无数目光。智慧城市的概念也在最近几年开始走进大众视野，在智能设计的背景下，建筑不单单只是因地制宜地解决人们日常的衣食住行需求和对环境、美感的追求，而是全方位跟着人的意愿走，和环境融为一体的智能产物。传统建筑所能体验到的人性化、个性化在智能建筑中更加活灵活现。但是建筑物毕竟坚不可摧，所以逐步实现从传统到智能的转变是当下研究的课题。在智慧城市的大背景下，通过对建筑功能和设备的智能转变，建立智能建筑现代化体系，最终完成智慧城市的宏伟蓝图。

一、智慧城市和智能建筑的定义

（一）智慧城市

在IBM的《智慧城市在中国》白皮书中，结合新时代物联网技术的应用，对智慧城市作了如下的阐述：其一，智能传感设备将和城市的公共设施连为一体，实行实时监测；其二，物联网系统与互联网技术的全面对接与整合；其三，各个城市之间通过物联网云计算进行联合，解决人民赖以关注的交通、教育、医疗、电力、财务等问题；其四，以建筑为基本单元，优化整合建筑之间的管理系统、人员服务，使其具有一定的提前感知能力，为人们提供更全面、高效、便捷的可持续生活环境。

（二）智能建筑

智能建筑可以给人们提供一个更舒服和安全的生活体验，且具有极高的效率和环保优势。智能建筑通过调节内部基础设施的运行，带给人们更好的出行和居住便利。举个例子，王某居住在某高层的一楼，由于太阳光长时间照不进屋内，给王某的生活带来极大的不适。如果王某身处在智能建筑的一楼，那么就不会有如此情况发生。因为在智能建筑中，没有一楼和三十楼之分，建筑物可以根据业主的需要，通过反射照明设备，使得每一户人家都能享受充足的光照。其次，面对停车难的问题，智能建筑也可以根据业主的出行时间提前对汽车楼中的汽车实施调层，使得业主不在汽车的安全和停放上浪费精力。再次，智慧建筑还有健全的通信系统和电力设备，节能减排是智慧建筑的标准，通过对太阳能到电流的转化，建立综合布线系统，使建筑在内部空间转化中游刃有余。

二、智慧城市的理念特征

（一）以人为本

人性化是智慧城市建设中的显要特征，旨在为住户提供更好的居住体验，在建筑中融合智能化的元素，使得用户的居住体验得到显著的提升，住户的居住愿望得到充分的满足。再加上对施工材料的严格把关，使得智能建筑在建设中具有低耗能、高实用性的特点。给工人的施工带来便利，在实行建筑内部调节的时候也变得更为简单。

（二）运用智能化信息技术

俗话说，“工欲善其事，必先利其器”，要想让智能建筑的愿望变为现实，就要以智能化信息技术作为支撑。例如，在设计智能建筑的时候，设计师要充分利用信息化技术，了解设计地区的降水、日照、地基以及所在地区的交通、税务、周边环境等情况。结合收集的信息，对所设计的建筑进行综合考量和计算，在不改变住户居住意愿的前提下，为设计提供必要的理论依据。此外，还可以利用信息化技术对住户的居住意愿进行汇总，通过大数据整合，罗列出住户的基本要求，最后因地制宜，在解决住户的基本需求之外，顺便满足个别住户的特殊要求，最终实现省时、省力、省材料的建筑目的。

三、城市设计中融入智慧城市的方向

（一）优化建筑空间的性能

近几年来，城市发展脚步不断加快，出现了很多的问题建筑，其中隐藏的问题也更加突出。首先，建筑本身承担着巨大的责任，建筑秩序和管理混乱，会使得建筑工作变得一团糟。再加上一些设计团队偷工减料，使用一些不符合安全规定的产品，为后续的施工带来极大的压力。智能建筑在建筑伊始就承担着很大的责任，在智慧城市的大背景下，智能建筑能够为城市的管理和运营提供很大的便利。因此，要想满足智慧城市的建设，首先要加强对智能建筑的质量把控。在设计的过程中，既要保证安全性，又要保证建筑的合理性，使它成为智慧城市的一分子。安全建筑体现在两点，即建筑物的外部结构和内部空间。外部建筑主要包括建筑物的色彩、造型、采光，同时也包括基础环境设施，如健身设备、绿化、安保、物业等一系列维护业主日常生活的条件。外部设计时要利用大数据技术对所有的维稳系统及人员进行编排。在采光方面，加强智能反射镜协助光线的传播，通过对紫外线的监测，结合人体适合光照的感应以及光线的强度，对镜片实行智能化控制。在减少不良照射的同时，使得每一户人家都能够雨露均沾，享受舒适的光照。对于外部花草的维护，应当对地下水进行监测，当土地缺水的时候，能够自动出水，保证植被有充足的水源。对于内部建筑，可以选择智能家具来代替原有的不动设备。目前在网上很流行“沉浸式”回家的概念，就是智能家具能够根据人们的意愿来调整工作，通过智能编程的输入，能够在保证居住环境安全、舒适的前提下，自动为住户设计好温度、湿度、灯光等。如此一来，业主不必事事亲力亲为，只要在事先设定好所需的环境，智能家具就能够顺势调整完成。

（二）物联网技术的应用加强了智能家具的内部感应

物联网技术在城市的发展中起到了至关重要的作用，正是因为入此，智能建筑的进行才能做到有条不紊。物联网技术的发展和应用是智能建筑运行的关键。通过射频识别（RFID）、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，按约定的协议把任意物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、监控和管理。以PLC、集散控制系统控制器为例，当屋主在其他地方时，如有维护工人进入房间内维修设备，当他触摸到门上的按键时，信息就会发送到业主手机上，在摄像头的作用之下，维修工人能够与户主直接通话，而且维护工作并非毫无重点，因为系统会自动报告设备的哪些功能需要维修，在增加维修针对性的同时，也避免了“眉毛胡子一把抓”的现象，为户主和维修工人省去了不必要的麻烦。另一方面，屋内的湿度和温度处在一个动态平衡的状态下人才会感到舒适，当屋内的温度、湿度失衡时，系统会自动打开加湿器和空调，直到屋内的环境达到相对适宜的状态。当屋内的采光偏暗时，系统就会自动调节打开窗帘。再比如，在阳台上设计智能窗户，通过对外部风速的感知，传感器自动传输数据给系统，由系统来调整窗户打开的大小，加快室内的通风换气。对于这些很简单的有针对性的事情，物联网技术能充分发挥其优势，在很大程度上推动智慧城市的发展。

（三）加强屋顶结构设计

屋顶是智能建筑的设计要点，作为建筑和外界主要的交接点，对智能建筑的发展和升级有着至关重要的参考作用。与此同时，屋顶也是布置智能设备的地方，集中了防水处理器、太阳能集成版及雨水收集器，这些都在智能建筑领域发挥了重要作用，是自然资源重复利用的有效保障。在楼顶的建设中，首先要使用节约环保材料，使得屋顶的保温和隔热有所保证。根据当地的日照、温度、温差、降水等，对屋顶上的设备进行合理摆放。另外，对设备的需求也不能一成不变，对于那些降水多的地方，要及时放置雨水收集器，对于太阳光照射强烈的地方，就要多摆放太阳能电路板。通过对环境的利用，充分发挥地区优势和屋顶资源。对于运行的设备，要就地取材，利用已发的电力，做好降噪和辐射处理，全方位提升智慧城市的多样性和智能建筑的功能性，保证设备运行的安全、高效。

（四）加强大数据技术在智能建筑中的安防作用

在智能建筑中引入大数据技术可以建立更加智慧的安防系统，使得智慧城市中的建筑物更加安全。出于保护户主人身和财产安全的考虑，除了安装必要的门锁设备之外，还要注重由于人员流通所带来的安全隐患。大数据技术能够及时对整个安防系统中设备不合理的信息进行汇总和比较，对未知的事态能够提前预防，起到防患于未然的作用。不仅如此，在智能建筑安全防控系统数据的支持下，相关工作人员能够及时发现周边环境和建筑本身的安全漏洞，有利于技术人员及时处理并纠正。再结合其他地区相同问题数据的分析和汇总，找到事故多发的点，提前做好补救措施。在建筑行业，如若出现重大安全问题，很可能会波及无辜。所以说，加强大数据技术在智能建筑中的使用是大势所趋。

（五）完成智能体系架构

智能建筑虽说优点很多，但在实际的建设和内部管理过程中却相当复杂。虽说该建筑的实用性能很高，但是在目前还没有完全普及的情况下，过于放大智能建筑的优点未免有些“画饼充饥”，有一些问题仍会成为阻碍智能建筑与智慧城市发展的因素。因此，要想建设一个切合实际的智慧城市系统，在智能建筑方面就不得不处理好这些因素。首先就是建立相应的体系框架。常言道，没有规矩不成方圆，现如今的垄断市场阻碍了新技术的普及和应用。所以说，相关政府要加强对智能建筑开发商的鼓励，积极宣传智能建筑的好处，号召外来智能建筑客商落户当地，实现跨地区的交流和融合。对于那些不符合标准的楼房，政府要动用法律武器，惩治那些“金玉其外，败絮其内”的开发商，还地产行业一方净土。此外，政府还应成立相关部门，对智能建筑的质量安全、环境问题、材料来源、用户体验等多方面的问题进行监督和回馈，及时拨乱反正，积累用户口碑，为以后智能建筑的再发展奠定基础。

四、智能建筑设计需要克服的问题

（一）过程管理

智能建筑的科技含量极高，首先要有专业的团队才能胜任。在施工之前，要先了解建筑的目的、意义、前提以及设立应急机制。对于那些硬性的设计要求，不能囫囵吞枣，要锱铢必较地处理好细节。在技术的使用上也不能含糊，可以事先了解B/S访问模式、Web服务和IP以太网集成平台，预先设想项目的集成效果，专注于技术的更新迭代。其次，要设立目标，从建筑物的外表、层高、内部设施、布线空间、维护窗口等多方面制定补强措施，参考设计的稳定性，以期做到对智能建筑危险的防控。

（二）做好智能建筑的内部设计

建筑的结构设计总结有三，分别是墙、地面、天花板。按照智能建筑的设计要求，地面的设计应选用架空的方式，这样不仅能能够扩大地面的面积，还能够使布电系统不用承担过大的压力，方便施工的同时，对于后期的维护和翻新步骤的简化也提供了便利。

墙面的设计通常要注意设备的接线口位置，以便在后期实现对设备功能的精准控制，天花板的设计往往需要加入暖通、消防系统等因素，预设好通风口和通风路线，以及相关系统的走线，最终实现一板多用，实现建筑的照明、消防等各项功能。

五、结语

建筑行业同人民的生活休憩相关，好的建筑往往能在发挥本身作用的同时，影响其他的方面。作为建设智慧城市的先锋官，智能建筑的发展起到一锤定音的作用。面对复杂多变的行业形势、繁杂敏感的操作环境，还有艰难繁重的普及和发展任务，建筑师生逢其时也重任在肩。习近平总书记曾说过，“人民日益增长的对美好生活的向往，就是我们的奋斗目标”。对于建筑行业来说，人民对居住环境的更高追求，催生了智能建筑面向普罗大众的动力。

智能建筑行业虽然说前途光明，但也困难重重。“历史只会眷顾坚定者、奋进者、搏击者，而不会等待犹豫者、懈怠者、畏难者”，所以说，在新时代的潮流下，要勇于披荆斩棘，书写智能建筑新篇章。