新基建浪潮下，智慧城市建設迎來(lái)了新的發(fā)展，5G基站建設、新能源汽車(chē)充電樁、大數據中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等熱點(diǎn)領(lǐng)域與智慧城市建設相融相生，與此同時(shí)智慧城市的政策紅利吸引社會(huì )資本加速投入。根據2020年2月IDC最新發(fā)布的《全球智慧城市支出指南》，至2020年，中國智慧城市投資市場(chǎng)支出規模將達到266億美元，智慧城市建設的下游產(chǎn)業(yè)——智能建筑，作為基礎單位更是乘風(fēng)而起。

目前，我國智能建筑得到了快速發(fā)展，據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院測算，2018年，我國智能建筑占新建建筑的比例達到40%。預計到2024年我國智能建筑在新建建筑中的比例有望逼近55.8%。隨著(zhù)智能建筑的快速普及，行業(yè)發(fā)展良莠不齊，存在概念混淆、部分智能化技術(shù)系統應用落后、標準應用程度較低、具有信息安全風(fēng)險等問(wèn)題。

智能建筑作為城市居民日常生活、工作的重要場(chǎng)所和智慧城市的重要基礎單位，其智能化、安全化、綠色化、健康化程度對政府、企業(yè)、個(gè)人有著(zhù)深遠持久的影響。新基建背景下，智能建筑行業(yè)要迎合技術(shù)發(fā)展潮流，把握時(shí)代機遇，提升智能建筑全生命周期的健康發(fā)展。

1　我國智能建筑現狀

1.1　智能建筑發(fā)展階段

我國智能建筑起源于20世紀80年代，一般認為“北京發(fā)展大廈”是中國第一棟智能建筑。到目前在我國發(fā)展了近40年時(shí)間，大致可分為初始、普及和發(fā)展三個(gè)時(shí)期。詳情如表1所示。

表1 智能建筑發(fā)展階段

當前智能建筑在我國已經(jīng)形成了相對成熟完整的產(chǎn)業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)規模，在形式上，智能建筑由傳統商務(wù)大廈向社區、工業(yè)園、校園、醫院、其他公共建筑等其他建筑形式擴散和普及；在技術(shù)上，智能建筑涵蓋的技術(shù)從傳統機電管理向數字化、信息化、網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展，當前更是與人工智能、5G、大數據、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結合；在發(fā)展方向上，智能建筑從追求自動(dòng)化、智能化、舒適化到安全化、綠色化、健康化。

隨著(zhù)形式、技術(shù)、發(fā)展方向的轉變，智能建筑覆蓋領(lǐng)域與范圍逐漸增加，行業(yè)呈現多元化發(fā)展趨勢。

1.2　智能建筑市場(chǎng)規模

根據智研咨詢(xún)發(fā)布的《2019年中國建筑智能化市場(chǎng)現狀分析》報告，我國建筑智能化市場(chǎng)規模從2012年的4537.51億元增長(cháng)至2019年的9215.98億元。其中改造市場(chǎng)規模占比為35.18%；新建市場(chǎng)規模占比為64.82%。

同時(shí)根據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院測算，預計未來(lái)我國智能建筑在新建建筑中的比例仍將保持每年3個(gè)百分點(diǎn)左右的提升速度，到2024年，我國智能建筑在新建建筑中的比例有望達到55.8%。

2　智能建筑領(lǐng)域標準應用現狀與系統功能分析

智能建筑標準目前主要分為產(chǎn)品標準與工程標準。在產(chǎn)品標準方面主要包括《建筑及居住區數字化技術(shù)應用》系列標準、《建筑自動(dòng)化和控制系統》系列標準、《智慧城市》系列標準等近20項已發(fā)布標準及在編標準，工程標準主要包括《智能建筑設計標準》（GB50314—2015）、《智能建筑工程質(zhì)量驗收規范》（GB 50339—2013）等70余項已發(fā)布標準。

2.1　智能建筑智能化系統工程系統架構分析

根據我國《智能建筑設計標準》（GB 50314-2015），智能建筑智能化系統工程系統架構主要包括信息化應用系統、智能化集成系統、信息設施系統、建筑設備管理系統、公共安全系統、機房工程等六項一級系統，涵蓋十幾個(gè)細分領(lǐng)域智能化子系統，包括：樓宇自控、智能照明、安防和視頻監控、消防報警、門(mén)禁一卡通、停車(chē)場(chǎng)、綜合布線(xiàn)、公共廣播、能耗監測、集成平臺等，如圖1所示。

圖1 智能建筑智能化系統工程系統架構

（1）信息化應用系統。信息化應用系統是智能建筑的執行與運維系統，滿(mǎn)足建筑運行、管理、業(yè)務(wù)運營(yíng)的要求，例如智能卡使用、物業(yè)管理、軟硬件設備運行等。

（2）智能化集成系統。智能化集成系統是智能建筑的核心中樞，對建筑內部各項系統、設備、數據庫進(jìn)行集成，達到信息資源共享和協(xié)同運行的目標，要具有安全性和可擴展性。

（3）信息設施系統。信息設施系統是智能建筑的通信系統，對建筑內外相關(guān)聲音、圖像、視頻、數據等多種形式的信息予以收集、傳輸、存儲、分析、利用。例如：樓宇對講系統、移動(dòng)通信系統等。

（4）建筑設備管理系統。建筑設備管理系統是智能建筑中的監控者，主要對建筑設備進(jìn)行管理，包括設備運維監控、設備能耗監控等。通過(guò)建筑設備管理系統，提升優(yōu)化建筑的綜合性能。

（5）公共安全系統。公共安全系統是智能建筑的保護者，主要用來(lái)應對建筑內火災、非法侵入、自然災害、重大安全事故等危害人們生命和財產(chǎn)安全的各種突發(fā)事件。

（6）機房工程。機房工程也稱(chēng)作數據中心，是智能建筑的數據信息存儲、交換與監控空間，包括智能化總控室、信息網(wǎng)絡(luò )機房、消防控制室、安防監控中心、應急響應中心和智能化設備間（弱電間、電信間）等。

2.2　智能建筑產(chǎn)品標準現狀

智能建筑領(lǐng)域產(chǎn)品標準由全國智能建筑及居住區數字化標準化技術(shù)委員會(huì )（SAC/TC 426）歸口管理，如表2所示。

表2 智能建筑產(chǎn)品標準匯總

3　智能建筑存在問(wèn)題及應對措施

3.1　智能建筑目前的問(wèn)題

（1）智能建筑不同場(chǎng)景缺乏聯(lián)動(dòng)。目前智能建筑中物聯(lián)網(wǎng)硬件設備多樣化，由于存在技術(shù)壁壘，各類(lèi)產(chǎn)品獨立生產(chǎn)，造成建筑中不同場(chǎng)景體驗碎片化現象嚴重，設備、系統、平臺、數據、場(chǎng)景之間無(wú)法形成互聯(lián)互通。

（2）信息安全無(wú)法保障。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等信息化技術(shù)與智能建筑融合發(fā)展，越來(lái)越多的設備、系統、平臺在建筑中的應用，快速、高效地連接與互通，也為智能建筑帶來(lái)了更大的安全隱患。例如，

2018年萬(wàn)豪酒店的數據泄漏事件，旗下喜達屋酒店的客房預訂數據庫被黑客入侵，3.83億客戶(hù)信息或被泄露。據權威咨詢(xún)機構Verizon數據顯示，全球平均每天超過(guò)700萬(wàn)條數據泄漏、每秒56條。而且，當萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代來(lái)臨時(shí)，數據安全保護形勢將變得更加嚴峻。同時(shí)在經(jīng)濟全球化背景下，特朗普政府在2018年3月頒布旨在明確美國數據主權的《云法案》。這部全稱(chēng)為《澄清境外數據的合法使用法》的法案為美國建立了跨境數據調取霸權。

（3）建筑能耗嚴重?！吨袊ㄖ芎难芯繄蟾妫?019）》顯示，2017年，建筑能耗占全國能源消費比重21.11%；建筑碳排放占全國能源碳排放19.5%。其中電力是建筑碳排放的主要來(lái)源，占比49%。部分智能建筑缺少正確有效的建筑設備能耗評估方法，缺乏正確有效的建筑能耗優(yōu)化系統，節能監管能力不足，導致能源消耗增大。

（4）人才資源匱乏。根據人社部數據分析預測，

2020年，智能制造領(lǐng)域人才需求為750萬(wàn)人，人才缺口300萬(wàn)人。到2025年，人才需求將到達900萬(wàn)人，人才缺口預計450萬(wàn)人。

3.2　應對措施

（1）提升建筑標準化水平。提升建筑設備、系統、平臺、場(chǎng)景之間的互聯(lián)互通，需要統一智能建筑設計、建設、運維標準體系，對基礎標準、通用標準、安全運維標準進(jìn)行完善，對建筑涉及通信協(xié)議、數據編碼、平臺接口進(jìn)行規范。

（2）推動(dòng)國產(chǎn)密碼應用。密碼算法和密碼產(chǎn)品的自主可控是確保我國信息安全的重中之重，隨著(zhù)《密碼法》的正式實(shí)施，商用密碼的使用有了法律保障。在智能建筑領(lǐng)域，尤其是商業(yè)建筑、公共建筑中，針對建筑網(wǎng)絡(luò )信息安全，要加快推動(dòng)國產(chǎn)密碼算法在智能建筑領(lǐng)域的應用，通過(guò)軟加密、芯片加密、網(wǎng)閘加密等多種方式提高建筑信息、數據的安全、自主、可控、可信。

（3）利用BIM技術(shù)輔助設計運維。通過(guò)BIM技術(shù)應用，為智能建筑建立三維可視化數字孿生體，實(shí)時(shí)監控建筑能耗、感應區域溫度、建筑空間人員情況，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器、網(wǎng)絡(luò )控制中樞，實(shí)時(shí)調節建筑內空調開(kāi)放、照明情況。提高建筑能源使用效率，減少人為原因所造成的電力資源浪費。

（4）加快產(chǎn)學(xué)研用相結合。目前面對智能建筑行業(yè)巨大的人才缺口問(wèn)題，首先需要高等院校開(kāi)設相關(guān)專(zhuān)業(yè)，其次要培育專(zhuān)業(yè)技術(shù)類(lèi)院校發(fā)展，建立校企聯(lián)合辦學(xué)機制，行業(yè)協(xié)會(huì )要搭建在校學(xué)生實(shí)習平臺，暢通產(chǎn)學(xué)通道，技術(shù)標準組織要依托標準內容舉辦宣貫會(huì )、培訓會(huì )，組織行業(yè)交流會(huì )議，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)、理念交流。

4　展望

4.1　智能建筑運維、管理、服務(wù)能力提升

5G、Wi-Fi 6等技術(shù)未來(lái)在智能建筑中的應用，將極大提升遠程視頻辦公效率，提高安防視頻監控水平，增強視頻實(shí)時(shí)監控能力。

4.2　智能建筑綠色健康發(fā)展

2020年疫情的突然來(lái)襲，對智能建筑的健康要求更高，未來(lái)非接觸式設備、在線(xiàn)辦公軟件及平臺、空氣新風(fēng)系統、體溫監測系統及設備、智能門(mén)禁將更深一步應用到智能建筑中來(lái)。

4.3　建筑調適提升智能建筑可持續發(fā)展

在智能建筑項目的規劃、設計、施工、驗收以及運維的全生命周期中，建筑調適技術(shù)作用愈發(fā)明顯。通過(guò)對暖通空調系統、熱泵系統進(jìn)行調適將提升智能建筑節能水平，充分發(fā)揮建筑內部機電設備的性能，提高智能建筑舒適性、可持續性。

4.4　智能建筑與智慧城市相融合

BIM技術(shù)的應用，將推動(dòng)智能建筑的建設和發(fā)展與智慧城市融合，將智能建筑作為城市的一個(gè)“數據部件”融入到智慧城市建設的整體中來(lái)。

作者：

張永剛（1972-），男，吉林九臺人，高級工程師，現任全國建筑及居住區數字化標準化技術(shù)委員會(huì )（SAC/TC426）秘書(shū)長(cháng)，兼任住房和城鄉建設部網(wǎng)絡(luò )安全與信息化專(zhuān)家委員會(huì )專(zhuān)家、住房和城鄉建設部科學(xué)技術(shù)委員會(huì )智慧城市專(zhuān)業(yè)委員會(huì )委員、中國工程建設標準化協(xié)會(huì )理事、中國建筑節能協(xié)會(huì )智慧建筑專(zhuān)業(yè)委員會(huì )秘書(shū)長(cháng)、中國工程建設標準化協(xié)會(huì )綠色建筑與生態(tài)城區專(zhuān)業(yè)委員會(huì )委員、中國城市公共交通協(xié)會(huì )智慧支付分會(huì )秘書(shū)長(cháng)、中國勘察設計協(xié)會(huì )工程智能分會(huì )副秘書(shū)長(cháng)、北京市標準化協(xié)會(huì )常務(wù)理事、ISO/TC268 SC1智慧城市標準化專(zhuān)家、IEC/SEG9中國專(zhuān)家。主要從事智慧城市、智能建筑、智慧住區、智能家居等領(lǐng)域標準、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及應用。

參考文獻：

[1] 楊瑾峰. 智慧住區及智能建筑產(chǎn)品系列標準應用實(shí)施指南[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2019.

[2] GB/T 50314-2015, 智能建筑設計標準[S].

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年10月刊