如何设计智能建筑

智能建筑采用一系列先进技术，为居住者提供安全、舒适且控制精细的环境。对于建筑管理者来说，智能建筑为租户、业主和投资者提供了创造附加值的机会，同时保持低成本和可预测的开支。

在本文中，我们将仔细研究智能建筑的设计。我们将分解通常构成智能建筑基础设施的不同类型的系统和子系统，包括现有楼宇自动化系统已经管理的系统和子系统。

我们还将介绍当今设计智能建筑实施所涉及的关键决策要素。继续阅读以详细了解智能建筑技术能为物业管理业务带来哪些好处。

建筑经理的智能建筑指南

智能建筑代表着建筑关键环境管理和控制系统自动化程度的提升。但构成“智能”建筑的集成系统与许多现有建筑自动化系统管理的系统有何不同？

部分答案与大数据分析、机器学习算法和无处不在的IoT（物联网）连接等先进“元”技术的作用有关。但让我们首先定义一下传统自动化系统(BAS)的典型组成。

传统BAS管理什么？

当今许多现有建筑都包括集成的BAS基础设施，用于监视和控制以下托管服务：

暖通空调系统：全自动供暖、通风和空调管理可提高舒适度并优化能源使用。

照明：根据占用水平打开和关闭灯，并根据环境条件微调照明亮度，从而优化能源效率。

安全系统：锁、监控摄像头和门禁系统均实现自动化，确保建筑物安全。

超越传统BAS管理

许多智能建筑远远超出了公认的BAS功能，通过以下方式提供更雄心勃勃的效率和可持续性成果：

综合能源管理：监控和控制整个建筑的能源消耗，以降低成本并减少碳足迹。

水管理：通过自动化系统有效管理用水，防止浪费并降低公用事业成本。

环境监测：监测传感器数据以控制空气质量和噪音水平，确保居住者的舒适环境。

三大使能技术

比控制系统的类型更重要的是作为智能建筑功能的一部分集成和管理附加系统的方式。

支持物联网的设备

在设备层面，最重要的进步是物联网技术的普及，从传感器到控制器再到交付系统。可以将智能功能添加到楼宇的自动化主干网，而无需部署专用通信网络。

物联网允许单个摄像头、空气传感器、窗户共享电机和空气处理器使用建筑物现有的LAN和无线基础设施与系统独立通信。

这种“扁平”的通信结构意味着暖通空调、照明、水管理和门禁系统是单一、无缝的智能楼宇管理系统的一部分。

数据分析

连通性的提高也增强了设备收集和共享数据的能力。计算能力的提高提供了大量有关不断变化的环境条件、能源使用、占用水平和系统性能的数据，这些数据可供“挖掘”，以确定有助于预测需求和提高能源节约的模式。

更好的数据还可以使遵守环境要求或获得能源效率认证和回扣变得更加容易。

机器学习

虽然大部分焦点都集中在人工智能大型语言模型上，但神经网络技术的快速进步也在其他方面推动着机器学习的发展。

机器学习使智能建筑能够“学习”系统的使用方式，例如允许“及时”提供服务并在性能受到影响之前标记和纠正问题。

预测并满足人类需求的系统可以为租户带来便利和价值。同时，优化能源使用并减少关键基础设施的磨损可以为业主和投资者节省成本。

设计智能建筑

提高建筑系统的自动化和集成度的优势显而易见，但如何才能真正实施智能建筑？让我们仔细看看为物业设计智能建筑策略的分步过程。

计划

首先，与利益相关者一起确定您希望智能建筑按顺序或优先顺序实现的目标—无论是提高能源效率、增强安全性、提高法规遵从性还是提高居住者的舒适度。设定在短期、中期和长期内实现这些效益的切实可衡量的目标，然后利用这些目标设定您的投资预算。

与经验丰富的设备供应商和项目经理合作，确定实现智能建筑目标的关键系统。同时确定您能够在多大程度上升级现有的楼宇自动化基础设施或旧系统以实现这些目标。

实施

与设备供应商合作，采购并安装所需的设备，将现有的楼宇自动化系统转变为成熟的智能楼宇。

优先使用支持物联网的设备将使推出新的基础设施、扩展现有楼宇自动化基础设施的覆盖范围和功能变得更加容易，同时还可以限制关键系统的停机时间。

协调

智能建筑功能的大部分功能都源自系统间信息共享能力。设置智能建筑不仅需要确保系统互连，还需要确保具有共享数据所需的权限。

这在实践中意味着什么？例如，这意味着要确保控制窗帘的系统与控制环境照明的系统协同工作，以便窗帘展开时遮挡明亮的阳光，而在阴天时则放下以充分利用自然光。

确保每个系统都具有所需的信息可能意味着深入研究旧现有系统使用的不受支持的协议，但也可能意味着与客户、租户和供应商合作以访问智能建筑所需的设备、空间和信息。

安排时间

一旦所有系统都相互通信，就该开始调度智能建筑中的不同系统了，从照明控制到建筑通道、景观浇灌，再到压缩机或处理器等关键设备的定期维护。

同样，这里的很大一部分挑战只是了解并行工作的多个系统的要求，以及从业主到居住者到维护人员等各个利益相关者的不同（有时是相互竞争的）需求。

为了了解现代智能建筑系统复杂的调度挑战，与包括所在行业在内的各行各业拥有丰富项目管理经验的设备供应商合作是值得的。

测试

在交付之前，供应商需要测试智能建筑系统，以确保它们单独和一起运行顺畅。应该测试环境系统，以了解它们如何响应最极端的参数，而不仅仅是典型条件。同样，安全和访问控制系统也需要具有故障保护功能。

改进

一个实施良好的系统应该从一开始就运行顺畅，并立即产生预期效益。然而，将不同的设备连接到一个智能建筑“生态系统”的真正价值在于不同系统协同工作时产生的协同效应。

优化智能建筑系统需要时间，尤其是当系统包含数据分析或机器学习功能时。由于理论因素与建筑的当地环境和“真实世界”工作条件的实际情况相冲突，系统很可能需要定期重新调整。

成功推广的五项指导原则

将现有的楼宇自动化系统升级为成熟的智能楼宇实施始终是一大步。以下四个关键概念可帮助项目顺利进行：

期望与现实：对智能建筑将带来的好处抱有不切实际的期望可能会让投资者或住户得不到回报。花点时间确保利益相关者同意并理解您的项目将带来什么，并让每个人都了解最新情况。

正确安装：从长远来看，在安装质量上偷工减料不会为您节省资金。更有可能的是，您只会限制系统带来的好处，并使未来的维护、扩展、集成和改造变得更加昂贵和困难。

足够的员工参与：如果员工不了解如何操作或如何进行基本维护，那么安装高级功能就毫无意义。投资员工培训与升级自动化建筑系统的功能同样重要。

改造旧系统：您需要更换多少现有的楼宇自动化系统？这取决于您的设备供应商处理旧设备（可能不受支持）的能力。

妥善维护，而非快速修复：您对智能建筑技术的投资不仅应包括安装先进设备的前期成本，还应包括持续优质支持的成本。复杂的系统需要定期维护、调整和优化才能获得最大收益，尤其是在运行的第一年。

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