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新基建浪潮下，智慧城市建設迎來了新的發展，5G基站建設、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能和工業互聯網等熱點領域與智慧城市建設相融相生，與此同時智慧城市的政策紅利吸引社會資本加速投入。根據2020年2月IDC最新發布的《全球智慧城市支出指南》，至2020年，中國智慧城市投資市場支出規模將達到266億美元，智慧城市建設的下游產業——智能建筑，作為基礎單位更是乘風而起。

目前，我國智能建筑得到了快速發展，據前瞻產業研究院測算，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%。隨著智能建筑的快速普及，行業發展良莠不齊，存在概念混淆、部分智能化技術系統應用落后、標準應用程度較低、具有信息安全風險等問題。

智能建筑作為城市居民日常生活、工作的重要場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、個人有著深遠持久的影響。新基建背景下，智能建筑行業要迎合技術發展潮流，把握時代機遇，提升智能建筑全生命周期的健康發展。

1　我國智能建筑現狀

1.1　智能建筑發展階段

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

表1 智能建筑發展階段

當前智能建筑在我國已經形成了相對成熟完整的產業鏈與產業規模，在形式上，智能建筑由傳統商務大廈向社區、工業園、校園、醫院、其他公共建筑等其他建筑形式擴散和普及；在技術上，智能建筑涵蓋的技術從傳統機電管理向數字化、信息化、網絡化發展，當前更是與人工智能、5G、大數據、云平臺、物聯網技術相結合；在發展方向上，智能建筑從追求自動化、智能化、舒適化到安全化、綠色化、健康化。

隨著形式、技術、發展方向的轉變，智能建筑覆蓋領域與范圍逐漸增加，行業呈現多元化發展趨勢。

1.2　智能建筑市場規模

根據智研咨詢發布的《2019年中國建筑智能化市場現狀分析》報告，我國建筑智能化市場規模從2012年的4537.51億元增長至2019年的9215.98億元。其中改造市場規模占比為35.18%；新建市場規模占比為64.82%。

同時根據前瞻產業研究院測算，預計未來我國智能建筑在新建建筑中的比例仍將保持每年3個百分點左右的提升速度，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品標準與工程標準。在產品標準方面主要包括《建筑及居住區數字化技術應用》系列標準、《建筑自動化和控制系統》系列標準、《智慧城市》系列標準等近20項已發布標準及在編標準，工程標準主要包括《智能建筑設計標準》（GB50314—2015）、《智能建筑工程質量驗收規范》（GB 50339—2013）等70余項已發布標準。

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，涵蓋十幾個細分領域智能化子系統，包括：樓宇自控、智能照明、安防和視頻監控、消防報警、門禁一卡通、停車場、綜合布線、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，滿足建筑運行、管理、業務運營的要求，例如智能卡使用、物業管理、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、數據庫進行集成，達到信息資源共享和協同運行的目標，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，主要對建筑設備進行管理，包括設備運維監控、設備能耗監控等。通過建筑設備管理系統，提升優化建筑的綜合性能。

（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安全的各種突發事件。

（6）機房工程。機房工程也稱作數據中心，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、信息網絡機房、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　智能建筑產品標準現狀

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

表2 智能建筑產品標準匯總

3　智能建筑存在問題及應對措施

3.1　智能建筑目前的問題

（1）智能建筑不同場景缺乏聯動。目前智能建筑中物聯網硬件設備多樣化，由于存在技術壁壘，各類產品獨立生產，造成建筑中不同場景體驗碎片化現象嚴重，設備、系統、平臺、數據、場景之間無法形成互聯互通。

（2）信息安全無法保障。隨著物聯網、云計算、大數據等信息化技術與智能建筑融合發展，越來越多的設備、系統、平臺在建筑中的應用，快速、高效地連接與互通，也為智能建筑帶來了更大的安全隱患。例如，

2018年萬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，3.83億客戶信息或被泄露。據權威咨詢機構Verizon數據顯示，全球平均每天超過700萬條數據泄漏、每秒56條。而且，當萬物互聯時代來臨時，數據安全保護形勢將變得更加嚴峻。同時在經濟全球化背景下，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，智能制造領域人才需求為750萬人，人才缺口300萬人。到2025年，人才需求將到達900萬人，人才缺口預計450萬人。

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、場景之間的互聯互通，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、安全運維標準進行完善，對建筑涉及通信協議、數據編碼、平臺接口進行規范。

（2）推動國產密碼應用。密碼算法和密碼產品的自主可控是確保我國信息安全的重中之重，隨著《密碼法》的正式實施，商用密碼的使用有了法律保障。在智能建筑領域，尤其是商業建筑、公共建筑中，針對建筑網絡信息安全，要加快推動國產密碼算法在智能建筑領域的應用，通過軟加密、芯片加密、網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技術輔助設計運維。通過BIM技術應用，為智能建筑建立三維可視化數字孿生體，實時監控建筑能耗、感應區域溫度、建筑空間人員情況，通過物聯網傳感器、網絡控制中樞，實時調節建筑內空調開放、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）加快產學研用相結合。目前面對智能建筑行業巨大的人才缺口問題，首先需要高等院校開設相關專業，其次要培育專業技術類院校發展，建立校企聯合辦學機制，行業協會要搭建在校學生實習平臺，暢通產學通道，技術標準組織要依托標準內容舉辦宣貫會、培訓會，組織行業交流會議，促進行業技術、理念交流。

4　展望

4.1　智能建筑運維、管理、服務能力提升

5G、Wi-Fi 6等技術未來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，增強視頻實時監控能力。

4.2　智能建筑綠色健康發展

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

4.3　建筑調適提升智能建筑可持續發展

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，建筑調適技術作用愈發明顯。通過對暖通空調系統、熱泵系統進行調適將提升智能建筑節能水平，充分發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技術的應用，將推動智能建筑的建設和發展與智慧城市融合，將智能建筑作為城市的一個“數據部件”融入到智慧城市建設的整體中來。

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委員會（SAC/TC426）秘書長，兼任住房和城鄉建設部網絡安全與信息化專家委員會專家、住房和城鄉建設部科學技術委員會智慧城市專業委員會委員、中國工程建設標準化協會理事、中國建筑節能協會智慧建筑專業委員會秘書長、中國工程建設標準化協會綠色建筑與生態城區專業委員會委員、中國城市公共交通協會智慧支付分會秘書長、中國勘察設計協會工程智能分會副秘書長、北京市標準化協會常務理事、ISO/TC268 SC1智慧城市標準化專家、IEC/SEG9中國專家。主要從事智慧城市、智能建筑、智慧住區、智能家居等領域標準、物聯網技術研究及應用。

參考文獻：

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

[2] GB/T 50314-2015, 智能建筑設計標準[S].

摘自《自動化博覽》2020年10月刊