陳欽炫

（廣東省建東工程監(jiān)理有限公司，廣東廣州 510500）

0.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步和我國(guó)居民對(duì)住宅建筑使用需求的復(fù)雜化，在許多城市范圍內(nèi)，住宅建筑不斷朝著高層、超高層方向發(fā)展。高層建筑綜合商業(yè)、住宅、辦公等建筑功能于一體，綜合功能強(qiáng)，意味著對(duì)智能化有更高的需求。

1.物聯(lián)網(wǎng)提出與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的原理其實(shí)就是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬建筑的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，建筑（物品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無需人為干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別（RFID）技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。從根本來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)源于信息技術(shù)。隨著國(guó)際局勢(shì)的發(fā)展，當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成世界各國(guó)的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其重要性不言而喻[1]。圖1為物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖，從圖中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層與應(yīng)用層。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)時(shí)刻影響著建筑智能化的發(fā)展，其能夠?qū)崿F(xiàn)建筑各獨(dú)立子系統(tǒng)之間的融合，在不遠(yuǎn)的將來，高層住宅建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助下變成智慧建筑，方便人們對(duì)建筑進(jìn)行智能化管理，有效地對(duì)住宅建筑內(nèi)的各類設(shè)備設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控。與此同時(shí)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行狀態(tài)分析，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，能夠起到節(jié)能減排的作用。下面例舉物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高層建筑中的三類應(yīng)用，包括住宅大樓監(jiān)控管理與安防，智能車間、智能家居與節(jié)能減排[2]。

2.1 監(jiān)控管理與安防

物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的感知層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，并利用各種傳感器技術(shù)進(jìn)行信息處理。而通過在住宅建筑的重要位置處布置各類傳感器，來實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅樓出入口、房門、電力及消防等的監(jiān)控[3]，以消防為例，通過在高層住宅建筑物中設(shè)置的溫度傳感器，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)將實(shí)時(shí)溫度信息傳送到監(jiān)控系統(tǒng)終端，使救援人員迅速找到起火點(diǎn)的具體位置，為及時(shí)撲救火災(zāi)提供技術(shù)保障。而有些火災(zāi)需要救援人員進(jìn)入建筑物內(nèi)部進(jìn)行撲救時(shí)，利用火場(chǎng)內(nèi)部布置的傳感器對(duì)火場(chǎng)溫度、煙氣濃度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，能夠保障救援人員的人身安全，從而對(duì)全局進(jìn)行把握。

2.2 智能車間

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使智能車間成為現(xiàn)實(shí)。通過網(wǎng)絡(luò)及軟件管理系統(tǒng)，智能車間將包括生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、機(jī)器人等在內(nèi)的數(shù)控自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)互通，使生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)工藝、設(shè)備、原材料等信息達(dá)到感知狀態(tài)。智能車間能夠減小人為因素的影響，利用傳感技術(shù)使生產(chǎn)流程更具可控性，有效地將傳感器采集的數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)過程中，增強(qiáng)系統(tǒng)的智能判定能力，從而實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)，達(dá)到減少人工成本、降低車間運(yùn)營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

2.3 智能家居與節(jié)能減排

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平有了顯著提高，在以往，無論是洗衣做飯、房屋清掃、電器啟閉等日常家居生活都需要靠人親力親為，而在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，智能家居得到了快速應(yīng)用，如此翻天覆地的變化不僅讓人們解放了雙手，更重要的是電力分配更加合理，能夠有效地節(jié)約資源。圖2為智能家居系統(tǒng)示意圖，從圖中能夠看出，無論是燈具、電飯煲、電視、空調(diào)等家用電器還是電水氣表，均能夠設(shè)置連接到智能終端，通過遙控器來實(shí)現(xiàn)一鍵操作或者遠(yuǎn)程操控，為居住者提供便捷的生活環(huán)境。與此同時(shí)，智能家居的應(yīng)用能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。通過采用智能化樓宇控制系統(tǒng)對(duì)電力、照明、空調(diào)等設(shè)備進(jìn)行最優(yōu)化的管理，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行。據(jù)相關(guān)研究表明，與傳統(tǒng)住宅建筑用電相比，智能化建筑家居系統(tǒng)的能源節(jié)省量可達(dá)30%左右[4]。

圖2 智能家居系統(tǒng)示意圖

3.未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1 擴(kuò)大智能化建筑范圍

隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，更多人開始熱衷于選擇居住智慧型建筑，尤其對(duì)于年輕一代來說，但人們的智能化建筑需要范圍受到一定的局限，除了家庭居住場(chǎng)所外，日常辦公區(qū)域、商業(yè)場(chǎng)所、學(xué)校等更應(yīng)納入智能化建筑的范圍[5]，與此同時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)注重不同居民用戶的個(gè)性化需求，從而促進(jìn)建筑工作新發(fā)展。

3.2 智能與綠色有機(jī)結(jié)合

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化高層建筑的發(fā)展應(yīng)與綠色發(fā)展進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，節(jié)能減排是綠色環(huán)保的要求之一，智能化建筑的發(fā)展主要強(qiáng)調(diào)建筑的智能化，更多是跟電氣設(shè)備設(shè)施相關(guān)，而未來的發(fā)展是將智能與綠色有機(jī)結(jié)合，向物聯(lián)網(wǎng)的智能化高層建筑的發(fā)展應(yīng)與綠色發(fā)展的總體要求看齊，智能化建筑的大量投入能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，而節(jié)能減排恰恰是綠色發(fā)展的象征之一，特別是在當(dāng)前這個(gè)資源有限、環(huán)境惡化的時(shí)代背景下，智能化綠色建筑已成未來的一大發(fā)展趨勢(shì)。

3.3 智能建筑外延

智能建筑未來的發(fā)展趨勢(shì)除了朝智能化建筑范圍擴(kuò)大與綠色方向發(fā)展外，在一定程度上會(huì)促進(jìn)智能建筑的外延，勢(shì)必會(huì)推動(dòng)人類工程學(xué)、材料科學(xué)、社會(huì)工程學(xué)等系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，尤其是在建筑材料研發(fā)、生產(chǎn)及制造上，通過材料創(chuàng)新來建設(shè)新一代的智慧建筑。

4.結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)決定了高層住宅建筑的智能化發(fā)展程度，而高層住宅建筑的智能化水平又直接影響到居民用戶的生活品質(zhì)。本文在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，例舉了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高層住宅建筑中三類應(yīng)用，并通過對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，為未來的高層住宅建筑設(shè)計(jì)和建設(shè)提供一定的參考和借鑒，有效地提升人們對(duì)高層住宅建筑的使用需求。