爱荷华大学沃克斯曼音乐大楼背后的建筑师使用了数字信息技术优化声学和设计。[图片:由Adam Hunter/LMN Architects提供]

以下就是数据收集和自动化建筑功能如何提高建筑环境的智能化。

根据联合国人居署的数据,每周约有300万人金博宝188搬到城市,据估计,到2050年,世界上近三分之二的人口将生活在城市。为了跟上快速增长的步伐,并有效地处理增加的基础设施负担,城市可能需要变得更加智能。

“智慧城市”一词诞生于20世纪末,虽然它已被用来描述从已经先进的上海到摩登家族就像空中之城一样,它本质上是指利用数据收集和信息技术优化能源使用方式的地铁。毫不奇怪,智能建筑——拥有自己的、更本地化的自动化能源控制——在智能城市中发挥着重要作用。如果建筑变得更智能,城市也不可避免地会紧随其后。那么,究竟是什么让智能建筑变得智能呢?

Messana辐射冷却射线魔术系统使用辐射石膏板来冷却和加热房间。[图片:Messana提供]

智能暖通空调实时跟踪和修复加热和冷却问题

智能建筑最大的卖点之一就是它们暖通空调系统它们通常由物联网(物联网)这是一种系统内嵌入式技术的基于网络的连接,用于收集和传输数据。

为了保持建筑温度,智能暖通空调系统监测建筑内外的温度,以提供最佳的舒适度。智能恒温器可以根据您预先设定的喜好调整房间的温度,并全天保持温度。此外,分区系统可以通过将建筑物划分为可设置为不同温度的区域,从而对整个建筑物的供暖和空调进行全面控制。

智能暖通空调系统还可以监测能源消耗,以及整个场地的采暖、通风和空调设备的运行情况。该系统可以检测和纠正整个建筑的问题,一旦他们发生记录数据沿途供业主日后使用。它们还可以限制建筑物中使用较少的部分的能源消耗。

这些系统对监测和校正的使用有助于减少安装它们的建筑物内的整体能源使用,极大地改善了环境。全球40%的能源来自建筑。通过监测智能建筑的能源使用量,建筑业主可以减少并降低他们的整体能源产出。

在全市范围内,这种类型的技术可以是开创性的。由于它们是在线的,整个城市的智能暖通空调系统可以通过物联网连接起来,创建一个大型城市电网,有助于在全市范围内减少能源,并显著提高整体效率。

智能电网的概念已经在全球范围内进行测试。在赫尔辛基的智能Kalasatama辖区内,每座建筑都连接上了智能电网。当居民不在家时,他们可以使用远程控制系统检查他们的灯和电器是否开着。同样,该系统允许实时观察水和电,因此居民知道他们每天使用多少这些资源。

智能照明先驱快思聪是世界上最成功的智能建筑技术开发商之一,在全球拥有2500多名员工。[图片:Crestron提供]

智能照明根据可用的外部光源自动变暗或变亮

智能建筑节能的另一种方式是智能照明.普通灯泡被换成了智能LED灯泡,并连接到一个控制大楼内整个照明系统的集线器。从那里,用户可以监控能源使用情况,并根据外部光线调暗或亮。当房间没人住的时候,灯也可以关闭。一些智能灯泡甚至可以改变颜色

照明占占美国能源产量的19%.使用智能照明技术可以帮助减少这一数字。

[图表:由大陆自动化建筑协会提供]

绿色的智能建筑是一座“亮绿色”建筑

尽管“智能建筑”具有许多环保特征,但它们并不自动等同于“绿色建筑”。在可持续发展方面,智能建筑通常注重能源效率和空气质量。当涉及到长期的环境修复时,绿色建筑通常会更进一步。

当一个智能建筑也是绿色的,它通常被称为其他的东西。明亮的绿色“建筑。明亮的绿色建筑结合了两种类型建筑的概念,如能源管理、空间利用和“绿色”贷款等。然而,绿色建筑和智能建筑有很多不同之处。

绿色建筑通常关注三个主要类别:空气和能源、水、废物和补救。这些类别包括旨在减少温室气体排放、将废物转化为能源和重复使用/回收产品的举措。金宝搏bet188手机官网金宝搏188网另一方面,智能建筑主要集中在这四个方面:融合网络、综合控制、基础设施和水管理。这些类别可以包括专注于数据收集、结构化布线解决方案和统一通信系统的计划。

因此,虽然两者之间有一些重叠,特别是在能源效率方面,绿色而且聪明的应该T必然被认为是同义词。

预制钢结构建筑比使用传统建筑材料建造得更快。[图片:EcoSteel提供]

新型智能建筑倾向于使用耐用、可持续的材料

不管是否绿色,智能建筑在本质上肯定是可持续的。在这些建筑中实施的节能软件旨在减少每个结构的碳足迹,它们已经广泛成功。根据一份报告,商业、住宅和工业建筑占二氧化碳当量(CO2e)排放量的33%,智能建筑技术在安装后可以每年为每栋建筑节省8%至15%仲量联行报告

新的智能建筑也经常使用持久的材料来建造可持续的结构。EcoSteel这家总部位于加州的公司专注于钢铁建筑系统,它的目标正是这样做。它们耐用的钢结构可以承受自然灾害,从火灾到严重的风暴,这些自然灾害可能会导致木结构房屋变形或腐烂。另一种使建筑物经久耐用的材料是新发明的智能混凝土.虽然还没有上市,但智能混凝土中充满了休眠细菌孢子和乳酸钙。如果混凝土出现裂缝,水渗入,这些吊舱就会被激活,产生石灰石并填充裂缝。

这些概念结合在一起,使智能建筑在应对从气候变化到自然时间流逝等对建筑的威胁方面具有优势。让城市做好应对和克服气候变化的准备将是一个巨大的挑战,但这是不可避免的。

从长远来看,建筑智能化的成本是值得的

考虑到智能建筑吹捧的各种技术,在考虑投资智能建筑时,一个词可能会出现在脑海中:成本。但是变得聪明并不像人们想象的那么昂贵。

为了使不那么智能的建筑变得智能,通常会实施楼宇管理系统(BMS);它们在很大程度上被认为是智能建筑的支柱。用BMS让老建筑更智能成本为每10万平方英尺25万美元平均而言,这使得许多人难以达到。但物联网正在彻底改变这一点。

物联网提供了使用最低功耗和负担得起的传感器的网络。根据buildings.com的数据,基于物联网的技术可以将智能建筑的成本降低至5000至5万美元。

除了智能软件本身的成本下降之外,这些建筑提供的环保智能照明和能源监测技术也有助于业主和租户节省开支。这些技术提供的能源削减导致了巨大的财政削减公用事业方面:办公室通常可节省18%,零售和医院可节省14%,酒店可节省8%。

对于房地产的管理者和投资者来说,智能建筑可以提高投资价值。通过使用智能技术提高建筑物的性能,建筑物业主可以确保他们的财产将大幅增值。

智能建筑可增加11.8%的租赁价值,并可产生高达5%至35%的销售价值欧洲委员会.无论建筑的用途是零售、住宅、办公或其他,智能技术都保证使居住者受益。这种增加的吸引力反过来又导致了较低的空置率。

虽然一次性让整个城市智能化肯定会增加成本,但一次只改变一座建筑的基础设施并不是一项令人望而却步的投资。此外,从长远来看,节省的资金是非常可观的。

[图片:国家商务家具提供]

一些智能建筑为居住者的健康带来了好处

除了可持续性和节约,智能建筑的目标是让居住在其中的人受益。金博宝188

室内空气质量(IAQ)是普通建筑经常面临的众多挑战之一。一般来说两到五倍比室外空气质量差,会导致生产力下降,注意力不集中,以及长期和短期的疾病。但智能建筑技术,如智能暖通空调系统,可以监测室内空气质量,过滤掉不需要的元素。

该技术能够检测出建筑物内过度使用和未清洁的区域。尽早发现脏乱的空间可以让设施管理人员分散到更清洁的区域,或在问题变大之前修复问题点。

智能建筑技术也有助于将外部危险拒之门外。当然,在这些比大多数建筑更智能的建筑中,安全摄像头是必不可少的,但许多建筑也有封锁系统,以防迫在眉睫的威胁。

除了安全,智能建筑还能优先考虑舒适度。智能暖通空调系统已经在监控整个智能建筑的能量分布,但未来的软件可以将其提升到一个新的水平,在人们想到要求之前就为他们提供舒适。金博宝188一组研究人员南加州大学建筑学院已经开始研究生物传感器技术这将使建筑物能够评估心率和皮肤温度等生理信号,以保持最终的舒适。

根据美国压力研究所的数据,在美国,80%的美国人在工作中感到压力。在城市环境中实施的这些类型的智能技术可以帮助显著降低这一数字,使美国工人在心理和身体上保持更健康。

爱荷华大学沃克斯曼音乐大楼的音乐厅,它由近千个折叠铝复合材料模块组成,全部采用数字化设计和生产。[图片来源:Tim Griffith]

数字设计系统有助于简化建筑物的运行

在全球范围内,智能建筑被证明是一个有吸引力的选择——有时是大规模的。阿姆斯特丹的边缘,被称为“世界上最聪明的建筑,这是一个正在改变现代工作生活面貌的例子。这栋大楼拥有一项技术,可以根据员工在大楼周围的活动方式来微调大楼的小气候。它还将员工的数字档案和日历连接起来,根据他们当天要做的事情将他们安置在适当的工作空间中。甚至还有一个以人体能量为动力的健身房。

大学也加入了智能建筑革命。的爱荷华大学建立了新的音乐学校沃克斯曼音乐学院2016年。建筑利用自然采光,使用冷梁,以及其他特色。但它最令人印象深刻的方面可能是它利用数字信息技术优化声学和设计的方式:数字模型通过生成内部逻辑算法产生参数化原型,而t这座音乐厅由近千个折叠铝复合材料模块组成,全部采用数字化设计和生产。

智能市场正在蓬勃发展

智能建筑变成了智能校园,之后又变成了智能社区和智能城市——所有这些都在一个网络上相互连接,相互借鉴,以优化舒适度、安全性和效率。

这并不是说对智能城市的担忧没有被提出。安全和黑客攻击,缺乏电池为传感器本身供电,以及数据滥用都是一些怀疑论者担心的问题。

但这些担忧并没有阻止建筑商和规划者继续前进。根据statistics MRC的数据,全球智能建筑市场预计将在短短七年内(2023年)从84.9亿美元(2016年)增长到578.1亿美元。

韩国松岛的一个雄心勃勃的智能城市项目将包括100座获得LEED认证的建筑。

这些智慧城市正在引领潮流

那么,智能城市是未来吗?世界各地的城市都开始将智能系统整合到他们的社区中,看看它们是否能做到。

一项耗资350亿美元的智能项目于17年前在纽约市启动松岛,韩国致力于成为智慧生活的典范。该建筑项目将于2020年完工,其特色是一个广泛的公共交通系统,居民可以选择在100座LEED认证的建筑中无车行驶。据估计,松岛的温室气体排放量比同等规模的城市少三分之一。

圣地亚哥计划利用物联网连接3200个智能传感器路灯穿过城市。据该市政府网站称,这将使该市成为“世界上最大的‘物联网’平台部署城市”。路灯传感器将有助于减少交通和停车问题,加强公共安全,并监测城市的空气质量。芝加哥和洛杉矶等城市也在推进类似的计划。

很聪明国家下一个?

随着智慧城市倡议终于开始逐渐成为主流,新加坡这个城市国家希望进一步推进。新加坡总理李显龙在2014年11月宣布,新加坡将努力成为第一个聪明的国家“在世界上。

“智慧国家”倡议包括六个主要项目:城市生活、交通、健康、数字政府服务、初创企业和企业,以及国家战略项目。城市规划者希望通过3D“虚拟新加坡”模型来实现这些目标,这将使他们能够在付诸行动之前分析和测试各种概念。

新加坡可能是推动这一雄心勃勃的景观的最佳地点。人口只有500万,资源丰富,政治意愿坚定,这个繁荣的国家完全有能力迈出下一步。

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