我国建筑智能化工程的发展趋势

我国建筑智能化工程的发展趋势
随着我国科学技术水平不断提高，在建筑工程中先进科学智能化技术被广泛应用，人们的生活水平越来越高，本文主要介绍了我国建筑工程智能化的发展。

标签：建筑工程；智能化；发展
1、简述我国建筑智能化
1.1建筑智能化行业发展现状
我国智能建筑起源于20世纪90年代，行业经历了初创期、规范期、发展期三个阶段；地域由一线城市逐渐向二三线城市推广，未来将普及农村、生态园、工业区等领域；技术由机电管理逐渐向数字化、网络化发展。

随着时间、领域、技术三个维度的扩张，智能建筑覆盖领域逐渐增加，行业增速持续在20%以上。

由此可见，建筑智能化行业发展潜力极大，被认为是中国经济发展中一个非常重要的产业，其产业带动作用更是不容小觑。

据统计，美国智能建筑占新建建筑的比例为70%，日本为60%。

2013年，我国智能建筑占新建建筑的比例达到34.12%。

我国智能建筑起步于1990年，比美国晚了六年，比日本晚4年，通过对比美国和日本智能建筑的发展历程，预计未来我国智能建筑在新建建筑中的比例仍将保持每年3个百分点左右的提升速度，到2020年，我国智能建筑在新建建筑中的比例有望逼近60%。

1.2建筑智能化行业需求旺盛
（1）新建设的建筑智能化
2007-2013年，我国建筑业新开工面积年均增速在12%左右，以此增速来推算2014-2018年我国建筑业新开工面积。

2012年，我国智能建筑系统的平均造价在60.38元/平方米左右，暂不考虑未来智能建筑规模化效应带来的单价下降因素以及通货膨胀因素，以此单价来推算2014-2018年的建筑智能化行业市场规模。

通过计算可知，2016-2022年我国建筑智能化行业市场规模年均增速保持在20%以上。

到2022年，我国智能建筑市场规模将高达5893亿元左右。

（2）已有建筑的智能化改造
在既有建筑智能化市场方面，我国建筑节能率基数仍然偏低，节能空间大。

我国建筑节能从2006年正式开始，力度逐渐增大。

虽然设计阶段实行率和施工阶段执行率已经达到高位，但是节能率基数较低，仅仅是50%、65%。

《建筑节能设计标准》要求2010年新建建筑节能率达到60%，未来节能率提高和未达标建筑节能改造的市场潜力巨大。

虽然在“十一五”末我国新建建筑设计阶段执行强制标准的比例已经达到99.5%，新建建筑施工阶段执行强制标准的比例也达到了95.4%，全国城镇节能建筑占既有建筑面积节能4600万吨标准煤；但城镇节能建
筑占既有建筑面积的比例仅为23.1%，部分省市的比例超过30%，空间仍然很大。

《“十二五”建筑节能专项规划》里面明确提出，到2015年要节能1.16亿吨标准煤，相对“十一五”增加16%，按照每吨标煤700元计算，建筑节能计划节省800亿元以上。

在节能量的规划里，新建建筑基本持平；北方既改项目为了弥补“十一五”的欠账，大幅增长170%，公共建筑节能量有所下降；可再生能源与建筑一体化以50%的速度增长。

因此，“十二五”期间，北方地区既有建筑的节能市场较大，而建筑智能化是实现建筑节能的一个重要、高效途径。

未来，北方既有居住建筑节能改造与可再生能源建筑的应用为智能建筑带来广阔市场。

2、我国建筑工程智能化的发展趋势
2.1建筑运行数据的采集保存
数据是建筑智能化的基础。

但是目前，即使是非常高标准、不差钱的建筑项目也缺乏有效的建筑运行數据的采集与保存。

即便是建筑中安装了建筑自动化系统，因为缺乏数据保存的能力，一般来说大部分传感器采集的数据也只会保存很短的时间。

虽然LEED等绿建标准要求或鼓励建筑长期保存运行数据并将这些数据上报，但仅限于建筑总能耗之类的宏观数据，并且数据记录的频率一般也是长至一天或者一月。

由于缺乏详细的高频率的建筑运行历史数据，其他答案中提到的各种人工智能的方法也都成了水中月镜中花。

要知道，人工智能其实一点也不智能，说的简单点大部分的人工智能方法都是“找规律”--通过大量的数据找出数据中相关参数的统计学关系。

如果没有大量的“true data”，那么规律自然就找不出来。

举个例子，我想开发一种智能控制算法，能够自动根据我的喜好实时调节室内空气的设定温度。

开发这种算法至少需要一种数据，那就是过去一段时间内的室内空气温度设定值。

但是这种数据一般来说都不会被建筑系统长期记录。

现在有很多研究都在寻找合适的、便宜的建筑数据采集和储存的方法。

2.2建筑运行数据的高效管理
建筑虽然不是什么精密仪器，但因为其尺度很大，所以其中包含的数据量也很大。

既是一个普通的小型办公建筑，其建筑自动化系统中的数据点也有上千个。

我想接触过建筑自动化系统数据的人应该都有过这样的抱怨：这个数据点是干嘛的？因为没有一个统一的命名规范，很多时候看着成百上千个数据点但就是找不到我想要的那个。

目前有人研究如何将建筑运行数据整合进BIM（建筑信息模型）中去。

但是问题是，首先，原生的BIM数据标准（例如IFC）并不支持实时运行数据的整合；其次，BIM的发展其实被那些大公司把持，只有他们有意愿推动才行。

除此之外，还有很多研究应用一些数据挖掘的方法来确定某个数据点的物理意义。

2.3完善执行器网络
一般来说建筑中能够自动化控制的系统只有空调系统。

其他与室内环境参数息息相关的组件，例如窗户的开关、百叶窗等都是手动控制的。

其实市面上不缺相关产品，但是就是贵。

我认识的一个物管主管给我说，他们楼本来想装可以自
动控制的百叶窗，但是由于成本原因所以放弃了。

要知道他们的楼是政府资助的匹兹堡地区绿色建筑的旗舰案例，非常不差钱，但都觉得产品昂贵。

这样一来，目前的建筑智能控制的研究便都集中于室内热环境的控制。

但其实，影响居住者满意度的不仅仅是热环境，还有光环境、自然通风、空气质量等等。

但问题是这些东西在大部分建筑中是不能被自动调节的。

2.4舒适与健康
由于每个人的行为和每个人对舒适的偏好是不同，并且是随时间和其他参数变化的，所以这种简单粗暴的方法必然会降低居住者的舒适度和建筑系统的能效。

除此之外，由于居住者对其所在的环境失去了控制，其对舒适的主观感受也会随之降低。

目前以人为本的智能建筑研究主要集中在居住着行为和居住者对其环境的舒适度的检测与预测。

3、结束语
总而言之，建筑智能化可以保证建筑工程应用效果，有效提高了建筑工程的性能，使得人们日常的工作生活更加舒适，我们把先进科技技术不断应用在建筑工程智能化设计中，有效促进了建筑工程智能化的健康发展。

参考文献：
[1]高洪磊.浅析建筑工程智能化发展趋势[J].大科技，2016，29（21）：263-264.
[2]宋忠军.建筑工程智能化技术的应用研究[J].科技咨询，2016，18（27）：68-69.。