多图预警！一篇文章让你探索出智能建筑的未来愿景及设计要点

前言

对于现代社会，智能建筑已成为优化商业建筑的最佳解决方案。这些技术使用硬件，软件和服务的组合来补充建筑设备，以提供有关空间使用和运营的新见解。通过自动化和控制技术的发展，智能建筑旨在通过提高能源效率和改善空间利用率来降低运营成本。不管是交互建筑的普及还是人工智能与建筑的结合，似乎都成为了未来城市发展最受大众欢迎的方式。相信同学们也希望自己的设计可以更好的适应发展，满足不断变化的城市需求。今天小编就带大家一起走进智能建筑的世界，探索一下智能建筑的设计要点

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什么是智能建筑？

智能建筑涉及先进和集成建筑技术系统的安装和使用。这些系统包括楼宇自动化，生命安全系统，用户系统和设施管理系统等。智能建筑认识并反映了建筑系统的技术进步和融合，系统的共同要素以及集成系统提供的附加功能。例如，提供建筑或空间的可操作需求，以允许建筑物的所有者或居住者管理建筑或空间。智能建筑为建筑技术系统的设计和部署提供了最具成本效益的方法。

由于建筑物性能强烈依赖于建筑物不断变化的功能，居住者的行为，室外环境，多样化的结构和建筑材料等，因此建筑物的高效、全的运行控制和管理极具挑战性。由此可见，智能建筑的控制和管理本质上是一项跨学科的研究，需要人们使用建筑动力学等知识和优化方法论等来不断完善。

当今许多办公室设计都有一定程度的建筑智能，比如新加坡首都大厦就内置了许多智能能效系统，其中包括空调装置中的能量回收轮系统，该系统可回收冷空气以保持冷水机组的效率。安装在电梯大堂和卫生间的运动探测器可以节省能源，而双层玻璃窗则可以减少热量的渗透并最大程度地降低能耗。

杜克能源中心有一个景观美化的屋顶花园，可减少雨水径流并利用植物吸收多余的热量。日光收集百叶窗随着太阳的角度移动，以将光反射到更深的内部，从而提供更多的自然光。建筑物的外观设计看起来像是切割后的水晶，并包括超过45,000个LED灯，它们在夜间照亮建筑物。

由西门子设计的伦敦水晶酒店是世界上最具可持续性的建筑之一。该建筑是100％用电的，太阳能屋顶板可产生约20％的电力。它还广泛监视其能源使用情况，因此，其碳排放量比英国的同类办公大楼低约70％。该建筑物回收了大部分水，并使用太阳能加热其热水。

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人工智能用于建筑构架

人工智能AI（artificial intelligence）是是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。今天，人工智能无处不在，AI实际上也被运用到建筑构架中，要建筑真正做到智能，仅访问信息是不够的，它需要自适应，自学性和直观性。

当今的AI已经存在并且经常被建筑师用于其项目，例如使用像计算器一样或像BIM软件一样有趣的东西。例如UCI的Bartlett空间语法软件“ depthmapX”是使用AI解决可能需要数天时间才能解决的问题的一个完美示例。它使用AI在多个级别上分析空间网络，而无需现场进行。

AI在建筑和城市规划中的未来前景广阔，但事实上，尝试预测未来将是不现实的。可以说，我们可以在许多方面和领域中使用AI，而成为唯一的方法只是时间问题。所以人工智能还在不断发展，对于建筑构造也是。

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智能出行解决方案

城市通常被称为经济增长的引擎。因此，迫切需要城市寻找更智能的方式来处理大规模的城市化进程，并找到新的方式来适应新情况，管理复杂性，提高效率，减少其生态足迹，吸引市民，减少开支并改善生活质量。

智慧城市成为系统和服务的扩展和异构混合，其中移动性是支撑支柱。在双赢的情况下，移动性管理具有更广泛的含义，并使用最新技术将单个驱动程序目标（单个用户优化）与全网范围的管理策略（系统优化和平衡）智能地结合在一起。

交通管理的未来将建立在互联车辆和旅行者部署的基础上，以实现出行服务和交通的融合，同时创造新的商机。多模式是智慧城市愿景的关键，并受到城市对骑自行车者和行人的日益重视的支持。

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设计中的智能建筑

智能在建筑设计中可以体现在多方面，比如生态健康、节能环保和动态交互等。通过将建筑结构、系统和管理最优化组合，以满足用户需求，形成高效、舒适的建筑环境是智能建筑的挑战。下面我们通过几个案例来分析一下在设计中如何将绿色生活、人工智能和高新科技的概念落实于建筑中。

4.1 智能绿色建筑

CTCI第二总部坐落在台湾北投士林智慧生态示范科技园区内，与周梅仙子岗公园相邻，环境优美，四通八达，地理条件优越。建筑有12层地上钢框架和2层地下钢筋混凝土结构，结合了绿色能源和智能集成应用。建筑的节能率最高可达约24％。它是一座节能环保可持续的绿色总部大楼，可满足健康和绿色工作场所环境的要求。

屋顶绿化，广场的绿化覆盖率高达266.15％，其中有一片草坪，带有保水砖的绿色花园土地，互锁砖的透水路面，用于雨水拦截的渗透侧沟。建筑物具有智能照明控制，高效的护眼防眩光LED照明灯具。整个建筑中60％以上的装饰用低排放绿色建筑材料建筑物，还具有资源分离的回收箱，用于厨余的冷藏空调桶和封闭式垃圾车等。

屋顶隔热，建筑外壳的电动卷帘用于调节日光，太阳能存储用于路灯的照明。轻型钢结构，钢甲板系统，轻型隔间，轻型幕墙以及高性能混凝土都减少了废物的产生。同时建筑还设有绿色能源车辆的停车位，电动汽车充电站等。

为了整合人工智能，设计同时应用最新的智能节能技术和前瞻性大数据集成控制模块，以满足台湾钻石级智能建筑物认证的严格应用要求 。它还使用大数据算法连接机电基础设施及其子系统，并提供多种设计方法，包括智能空调、智能照明、智能安全和智能能耗管理等。

4.2 人工智能和诗歌

2020年迪拜世博会英国馆将由艺术家和设计师Es Devlin设计。这个表演建筑被称为“诗歌亭”。它具有可交流的LED外墙和发光的LED迷宫。诗歌使语言秩序化，利用人工智能的方式在不影响多种文化的情况下遵循数百年诗歌的思想节奏。

圆锥形的展馆有成排的板条，这些板条从一个中心点延伸，形成一个圆形的立面。展馆高20米，将把大量人工智能照明产生的诗歌投射到太空。结构的入口是通过照明的迷宫。Devlin设法将排队的无聊折磨变成了访客有趣的体验。展馆内将有一个“合唱空间”，来自世界各地的合唱团将齐心协力，形成合唱配乐。Devlin设计内饰使访客感觉好像他们在木制乐器的共振腔内。

4.3 雕塑网络

长期以来，设计人员对建筑灵活性的想法很感兴趣。尽管建筑往往被认为是一门静态艺术，但近年来的建筑师们已经进行了许多尝试以赋予其可变的功能。换句话说，人们希望创建能够经受住内部程序变化的深刻影响的建筑物。俄罗斯斯科尔科沃科学中心就是这样一座可变的纳米外壳雕塑网络。

在过去的几十年中，科学议程和要求有了长足的发展。对于纳米科学领域，复杂性通常包括实验室和洁净室的组织。因此，在设计空间时，建筑师需要特别注意实验室和洁净室的位置，以最大程度地减少相互影响。

由于实验室是专为专业技术人员预留的，因此工作室专注于此类房间之间的空间，功能空间，公共空间的流通和适应性。每个实验室都有一个独立的隔离箱，可以在不影响其他隔离箱的情况下进行更换。更换后，整个模块再次被保护壳覆盖。因此，随着这个循环，外部皮肤也变成了进化体。

为确保框架的稳定性，实验室供应设计了更多的风管和管道。将来，如果需要，可以将空的容器投入使用，或者相反，可以停止功能正常的容器。因此，该提案设想了重组的灵活性和可能性——就像一个完整的生活系统在假设中逐步发展。

科学中心的外部还公开了一个关于生物体的隐喻。紧紧包裹住结构的外壳让人想起皮下的静脉或沥青下的树根。甚至在某些地方，它变得半透明，让散射的光穿透。建筑群内部充满公共和半公共空间，结构变化使得不同隐私级别的区域成为一个层次，使员工能够寻找更舒适的环境与同事交流和互动。

4.4 互动构架

该项目是一个以亭子为主体的具有交互式高程系统的建筑。如今，我们每天都与启发我们的现代建筑接触。应该不仅以图像的形式而是以多感官的经验来学习和体验建筑的多维问题。实际上，接收空间与建筑物本身的美感同等重要。触摸被认为是所有感官之母。感觉到材料的结构，重量，阻力，三维形状。这是每个人都会以非常个人和敏感的方式做出反应的一种刺激。

在项目中，以作为整体的建筑视觉为指导，鼓励人们更好地了解它体验它，而不仅仅是欣赏。体系结构，其特点是与用户，创建者和观察者保持人与人之间的完整性。在设计过程中需要记住重新获得所有丢失的东西。遵循这种思想，最好的解决方案是为城市地区的可持续发展提供机会，它正在最大可能的地块上提供植被。在南露台的一侧，有一条绿条。建筑物的重叠部分将是覆盖大量绿色植物的平屋顶。

设计的立面系统从字面上可以让人们更接近建筑，触摸建筑，感受为人体设计的细节。展开的立面以放置在墙上大量管子的形式实现。在立面的底部，管子是可移动的，这意味着一个简单的触摸可以将其在水平方向上重新被放置在墙壁上，同时创建新的形状。在设计这种假设时，优先考虑的是人不仅可以看到建筑，还可以感觉到它，独立地创建它并留下痕迹。

将建筑视为人类生活的空间组织也很重要，它应该表达对空间秩序和环境的关注。这个项目设计使用人在立面形成过程中“反射”立面的机械能，并将其转换为电能。电能聚集在冷凝器中，晚上在凉亭内放置LED灯泡。使用透明的有机玻璃灯管会逸出，从而产生原始的光效果。

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2020年世博会加拿大馆提案

PARTISANS与HXouse和Besix合作，公布了他们对2020年世博会加拿大馆的建议。展馆力图创造出引人入胜的建筑邀请，并具有加拿大身份。该计划的访问者将体验到多样化的社会框架，该框架使加拿大成为世界榜样，利用数据收集和人工智能将加拿大的多样化人口重新理解为由AI产生的结晶式互动云。

展馆被想象成是一块多孔的云，遮盖了展览馆和阴暗的半公共空间。几乎完全由计算产生的结晶树突状形态具有开放性，代表了加拿大文化的多样性。最终形成的类似云的形式描述了无限机遇的土地，以及其居民的梦想被实时的数字影响也将投影在其上。

展馆的形式也受气候影响。除了可以捕捉不断变化的阳光并与之相互作用的互锁面板之外，顶篷还形成了自然通风的管道。水特征的整合有助于在冠层内部创建微气候，同时唤起区域性用水的审美和听觉愉悦。

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交互式青年中心

方案是由Exe Studio设计的位于贝尔格莱德的互动式青年中心。它的概念起源与城市核心区域内活动多样化的需求有关。通过使用计算设计技术并实现不同程度的结构和视觉孔隙度，该项目探索了在历史建筑主导的环境中将当代设计进行上下文化的方法。

选定的市中心地点位于Knez Mihajlova街附近，是市中心的主要步行区的一部分。该项目将自己定位为城市的吸引力，成为城市结构内的吸引力中心。它以程序形式为公众聚会提供了各种空间。这个想法是通过强调城市的文化内涵来克服城市分离的主题。这里出现了将现有结构与当代公共空间需求关联起来的必要性。目的是为城市休息，交流和各种活动创造一个宝贵的地方。

青年中心有几个方面允许不统一的利用：内部空间促进文化活动和信息发布，而开放的公共空间包括圆形剧场和绿色区域，贝尔格莱德核心地带的城市绿洲。结构的一部分形成一个天蓬，可以保护街道并保留其价值。

随着物联网传感器和连接设备的普及，我们可以期望看到更多的智能建筑和更先进的建筑技术。未来的智能建筑将不仅包括更多的照明和温度控制，它们还可能为人们提供更大的个性化。比如将来某一天，员工可能会进入他们的工作站，并让他们的办公桌根据自己的喜好自动调整。所以智能建筑的目的不仅是使建筑环境变得更加舒适，而且还旨在提高能效和建筑物维护，降低成本。所以对于智能建筑的设计要点，同学们一定要注意科技的运用，从交互模式、人工智能等方向出发，并且明确设计的目的。智能建筑设计属于多学科的综合运用，也将成为未来建筑的发展方向。通过今天这篇文章，想必大家对于智能建筑也有了更多的了解，也希望大家在之后的作品集制作过程中能够学习和运用这些设计方法和设计要点~

作者：IMPACT STUDIO
链接：https://www.zhihu.com/question/29445796/answer/1543522332
来源：知乎
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