作者:王巍
智慧建筑脫胎于智能建筑,目前普遍的觀點認為,最早的智能建筑誕生于上個世紀八十年代的美國,當時美國建設的一個辦公大樓首次采用了計算機技術來控制大樓內的空調、供電供水、照明、消防等,同時采取了語音對講服務等,后來各國開始紛紛效仿,其中,歐洲國家誕生了很多富有特色的智能建筑,而我國的智能建筑最早始于香港,后來陸續發展至大陸,二十世紀八十年代末建設的北京發展大廈和廣東國際大廈被認為是國內最早的智能化建筑。目前,行業內對智能建筑的認識還有所差異,但根據我國《智能建筑設計標準》來看,普遍的觀點認為:智能建筑必須具備建筑自動化、辦公自動化和通訊網絡設施設備等。今天,智能建筑已經是現代化建筑的標配。
伴隨新一代信息技術,即5G、大數據、云計算、AI、物聯網等的快速發展,智能建筑的應用領域和范圍更加廣泛,智慧建筑應運而生。智慧建筑就是在應用新一代信息技術的基礎上發展起來的建筑體,同時融合數據挖掘與應用、機器學習、神經網絡等新興技術,為建筑體的居住者、使用者、管理者提供智慧化服務。智慧城市則是在智慧建筑發展的基礎上,通過以上前沿性信息技術的應用,實現人與建筑體/城市基礎設施,工業化設施設備自然交流與互動,并進一步推進城市治理智慧化(利用“城市大腦”的指揮中心功能,收集城市數據,優化城市各種資源配置,強化城市風險管控等)、城市公共服務智慧化(智慧交通、智慧醫療、智慧政務等)。
目前全世界都在大力發展智慧建筑,智慧建筑的發展程度甚至可以成為一個國家經濟發達程度的標志。同時,智慧建筑的發展涉及相關學科較多,很難只通過建筑業這一個單獨行業來實現,因此當前很多建筑企業都在積極與各種科技型公司合作,但總體來看,當前有實力開發智慧建筑的相關企業少之又少,智慧建筑行業的發展還需要很長的一段路要走。
從政策面來看,國家正在大力推進智能建筑和智慧建筑的發展。根據《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》,建筑行業將推進市政公用設施、建筑等物聯網應用和智能化改造;推行城市樓宇、公共空間、地下管網等“一張圖”數字化管理和城市運行一網統管。
2021年,我國31省市相繼提出“十四五”期間智能/智慧建筑行業發展規劃,規劃內容主要集中于以下幾點:1)建設智慧社區,主要體現在推動水、電、氣等配套設施的信息化、智能化水平;2)依托5G建設、智慧城市平臺,構建智慧樓宇、智慧安防等社區智慧服務體系;3)除住宅外,對牧場、工業園區實施智能化改造。
從市場規模來看,2015-2020年,中國智能建筑市場需求規??傮w呈穩步增長態勢。根據前瞻產業研究院的統計數據,2020年,全國存量智能建筑投資規模為3146億元(相比于2015年的2441億元,增長28%),新增智能建筑市場需求規模為2590億元(相比于2015年的2864億元有所下降),總市場規模為5736億元(相比于2015年的5305億元,增長8%)。到2026年,預計新增智能建筑市場規模將達到3968億元。
從發展趨勢來看,智慧建筑務必堅持“以人為本”,并積極推進與新興IT技術相融合。
“以人為本”方面,建筑終究是為人服務,因此智慧建筑應該利用人工智能、機器人等技術實現人性化施工,同時智慧建筑的運營管理方面,應由管理向服務轉型,豐富智慧建筑的服務領域和服務內容,促進智慧建筑人性化發展。
與新興IT技術相結合方面,目前正在朝著云服務與大數據方面快速發展,通過云服務,建筑企業的IT人員可以不受物理空間的限制,實時在線化辦公與提供遠程集中化的管理服務,因此也可以大大提高生產和工作效率。大數據方面,建筑企業可以通過積累的各類數據的收集、整理與挖掘,將其應用于業務管理流程的各個環節,同時還應在此基礎上加深加強各種系統的集成,除了不同企業管理軟件系統間的集成,更包括應用無線智能可穿戴設備、無線傳感器,比如智慧安全帽等各種智能設備和技術。
除了趨勢以外,還應積極面對智慧建筑發展所面臨的諸多困局,例如標準不統一與缺少平臺化的發展模式,這些困局的突破,也代表著智慧建筑的未來發展方向。
首先,標準不統一方面,目前建筑行業全生命周期管理還缺乏統一的標準,設計院的設計圖紙,總包、分包的施工標準都不一致,信息、數據標準的不規范不一致是智慧建筑發展的一大障礙。同時系統集成方面,數據來源不統一,口徑不一致,數據屬性的多元化也使得數據無法對系統提供的服務或系統決策提供有效支撐。
對此,國家建筑主管部門、行業協會應加快推進總體規劃和建設標準的統一化,企業層面也應盡力采取可兼容的各類信息系統,及統一數據標準和數據口徑。
其次,缺少平臺化的發展模式,平臺化的發展模式背后是平臺化的發展思維,建筑行業的發展目前更多的還是產品思維,以產品的交付為核心,只要能按時并保證質量的交付產品就算是成功了,而平臺化思維更多的是強調開放與共享。產品、供應商、相關合作方、業主都可以當做一種資源來看待,各資源方在平臺上可以實現多種形式的資源共享與互補,進而實現共贏。從系統實現上,各方可以形成平臺一級的統一開發框架、邏輯和界面,這樣就可以實現系統最大的兼容性和各方的經驗共享與復制。
面對智能/智慧建筑的發展機遇和困局,我國建筑企業可采取以下措施積極應對:
一、加快企業數字化轉型,其中構建數據治理體系是基礎,對數據資產的充分利用是關鍵。即:建立數據規范和數據標準、不斷提升數據質量,進而保障數據共享與使用安全。圍繞數據治理體系,建筑企業還可以考慮構建數據資產中心(多維度數據展示與查詢)、數據質量中心(數據質量核查)、數據安全中心(數據安全等級、權限管控)和數據標準中心(統一數據標準與口徑)等。組織保障方面,大型建筑企業集團還可以考慮成立數據治理管理委員會,實現全公司數據管理的統一協調。
二、從打造智慧工地入手,并與企業管理系統實現無縫對接。目前很多企業都在積極推進將機器人應用在建筑工地上,例如:混凝土施工機器人、智能隨動式布料機、外墻噴涂機器人、地坪研磨機器人等。除了機器人技術以外,通過智能硬件和5G技術等,可將施工現場的進度管理、質量、安全、環境保護等各個環節進行實時數據采集,采集后通過數字化平臺對數據進行高度集成與分析,以實現遠程智能監控、現場資源最優化配置等,同時將此平臺與企業EPR系統、專家決策系統等企業管理子系統進行打通,實現真正的管理“智慧化”。
三、構建智慧建筑生態圈系統。圍繞自身業務圈、信息圈、產業鏈上下游企業,構建企業生態藍圖,帶動各方共贏發展。例如和物資供應商信息系統實現局部對接,實現實時數據采集與在線采購下單,通過整合數據資源實現效率提升與成本控制。
智慧建筑的發展未來還會有更多的創新可能性,這既需要承接行業原有的成功和成熟經驗,更重要的是結合數字化思維,雖然智慧建筑的數字化發展還相對遲緩,但隨著科技的不斷發展及建筑行業人員的不懈努力,智慧建筑的未來一定前景廣闊。
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