前言
對于現代社會，智能建築已成爲優化商業建築的最佳解決方案。這些技術使用硬件，軟件和服務的組合來補充建築設備，以提供有關空間使用和運營的新見解。通過自動化和控制技術的發展，智能建築旨在通過提高能源效率和改善空間利用率來降低運營成本。不管是交互建築的普及還是人工智能與建築的結合，似乎都成爲了未來城市發展最受大衆歡迎的方式。相信同學們也希望自己的設計可以更好的適應發展，滿足不斷變化的城市需求。今天小編就帶大家一起走進智能建築的世界，探索一下智能建築的設計要點
01
什麽是智能建築？
智能建築涉及先進和集成建築技術系統的安裝和使用。這些系統包括樓宇自動化，生命安全系統，用戶系統和設施管理系統等。智能建築認識並反映了建築系統的技術進步和融合，系統的共同要素以及集成系統提供的附加功能。例如，提供建築或空間的可操作需求，以允許建築物的所有者或居住者管理建築或空間。智能建築爲建築技術系統的設計和部署提供了最具成本效益的方法。
由于建築物性能強烈依賴于建築物不斷變化的功能，居住者的行爲，室外環境，多樣化的結構和建築材料等，因此建築物的高效、全的運行控制和管理極具挑戰性。由此可見，智能建築的控制和管理本質上是一項跨學科的研究，需要人們使用建築動力學等知識和優化方法論等來不斷完善。
當今許多辦公室設計都有一定程度的建築智能，比如新加坡首都大廈就內置了許多智能能效系統，其中包括空調裝置中的能量回收輪系統，該系統可回收冷空氣以保持冷水機組的效率。安裝在電梯大堂和衛生間的運動探測器可以節省能源，而雙層玻璃窗則可以減少熱量的滲透並最大程度地降低能耗。
杜克能源中心有一個景觀美化的屋頂花園，可減少雨水徑流並利用植物吸收多余的熱量。日光收集百葉窗隨著太陽的角度移動，以將光反射到更深的內部，從而提供更多的自然光。建築物的外觀設計看起來像是切割後的水晶，並包括超過45,000個LED燈，它們在夜間照亮建築物。
由西門子設計的倫敦水晶酒店是世界上最具可持續性的建築之一。該建築是100％用電的，太陽能屋頂板可産生約20％的電力。它還廣泛監視其能源使用情況，因此，其碳排放量比英國的同類辦公大樓低約70％。該建築物回收了大部分水，並使用太陽能加熱其熱水。
02
人工智能用于建築構架
人工智能AI（artificial intelligence）是是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。今天，人工智能無處不在，AI實際上也被運用到建築構架中，要建築真正做到智能，僅訪問信息是不夠的，它需要自適應，自學性和直觀性。
當今的AI已經存在並且經常被建築師用于其項目，例如使用像計算器一樣或像BIM軟件一樣有趣的東西。例如UCI的Bartlett空間語法軟件“ depthmapX”是使用AI解決可能需要數天時間才能解決的問題的一個完美示例。它使用AI在多個級別上分析空間網絡，而無需現場進行。
AI在建築和城市規劃中的未來前景廣闊，但事實上，嘗試預測未來將是不現實的。可以說，我們可以在許多方面和領域中使用AI，而成爲唯一的方法只是時間問題。所以人工智能還在不斷發展，對于建築構造也是。
03
智能出行解決方案
城市通常被稱爲經濟增長的引擎。因此，迫切需要城市尋找更智能的方式來處理大規模的城市化進程，並找到新的方式來適應新情況，管理複雜性，提高效率，減少其生態足迹，吸引市民，減少開支並改善生活質量。
智慧城市成爲系統和服務的擴展和異構混合，其中移動性是支撐支柱。在雙贏的情況下，移動性管理具有更廣泛的含義，並使用最新技術將單個驅動程序目標（單個用戶優化）與全網範圍的管理策略（系統優化和平衡）智能地結合在一起。
交通管理的未來將建立在互聯車輛和旅行者部署的基礎上，以實現出行服務和交通的融合，同時創造新的商機。多模式是智慧城市願景的關鍵，並受到城市對騎自行車者和行人的日益重視的支持。
04
設計中的智能建築
智能在建築設計中可以體現在多方面，比如生態健康、節能環保和動態交互等。通過將建築結構、系統和管理最優化組合，以滿足用戶需求，形成高效、舒適的建築環境是智能建築的挑戰。下面我們通過幾個案例來分析一下在設計中如何將綠色生活、人工智能和高新科技的概念落實于建築中。
4.1 智能綠色建築
CTCI第二總部坐落在台灣北投士林智慧生態示範科技園區內，與周梅仙子崗公園相鄰，環境優美，四通八達，地理條件優越。建築有12層地上鋼框架和2層地下鋼筋混凝土結構，結合了綠色能源和智能集成應用。建築的節能率最高可達約24％。它是一座節能環保可持續的綠色總部大樓，可滿足健康和綠色工作場所環境的要求。
屋頂綠化，廣場的綠化覆蓋率高達266.15％，其中有一片草坪，帶有保水磚的綠色花園土地，互鎖磚的透水路面，用于雨水攔截的滲透側溝。建築物具有智能照明控制，高效的護眼防眩光LED照明燈具。整個建築中60％以上的裝飾用低排放綠色建築材料建築物，還具有資源分離的回收箱，用于廚余的冷藏空調桶和封閉式垃圾車等。
屋頂隔熱，建築外殼的電動卷簾用于調節日光，太陽能存儲用于路燈的照明。輕型鋼結構，鋼甲板系統，輕型隔間，輕型幕牆以及高性能混凝土都減少了廢物的産生。同時建築還設有綠色能源車輛的停車位，電動汽車充電站等。
爲了整合人工智能，設計同時應用最新的智能節能技術和前瞻性大數據集成控制模塊，以滿足台灣鑽石級智能建築物認證的嚴格應用要求 。它還使用大數據算法連接機電基礎設施及其子系統，並提供多種設計方法，包括智能空調、智能照明、智能安全和智能能耗管理等。
4.2 人工智能和詩歌
2020年迪拜世博會英國館將由藝術家和設計師Es Devlin設計。這個表演建築被稱爲“詩歌亭”。它具有可交流的LED外牆和發光的LED迷宮。詩歌使語言秩序化，利用人工智能的方式在不影響多種文化的情況下遵循數百年詩歌的思想節奏。
圓錐形的展館有成排的板條，這些板條從一個中心點延伸，形成一個圓形的立面。展館高20米，將把大量人工智能照明産生的詩歌投射到太空。結構的入口是通過照明的迷宮。Devlin設法將排隊的無聊折磨變成了訪客有趣的體驗。展館內將有一個“合唱空間”，來自世界各地的合唱團將齊心協力，形成合唱配樂。Devlin設計內飾使訪客感覺好像他們在木制樂器的共振腔內。
4.3 雕塑網絡
長期以來，設計人員對建築靈活性的想法很感興趣。盡管建築往往被認爲是一門靜態藝術，但近年來的建築師們已經進行了許多嘗試以賦予其可變的功能。換句話說，人們希望創建能夠經受住內部程序變化的深刻影響的建築物。俄羅斯斯科爾科沃科學中心就是這樣一座可變的納米外殼雕塑網絡。
在過去的幾十年中，科學議程和要求有了長足的發展。對于納米科學領域，複雜性通常包括實驗室和潔淨室的組織。因此，在設計空間時，建築師需要特別注意實驗室和潔淨室的位置，以最大程度地減少相互影響。
由于實驗室是專爲專業技術人員預留的，因此工作室專注于此類房間之間的空間，功能空間，公共空間的流通和適應性。每個實驗室都有一個獨立的隔離箱，可以在不影響其他隔離箱的情況下進行更換。更換後，整個模塊再次被保護殼覆蓋。因此，隨著這個循環，外部皮膚也變成了進化體。
爲確保框架的穩定性，實驗室供應設計了更多的風管和管道。將來，如果需要，可以將空的容器投入使用，或者相反，可以停止功能正常的容器。因此，該提案設想了重組的靈活性和可能性——就像一個完整的生活系統在假設中逐步發展。
科學中心的外部還公開了一個關于生物體的隱喻。緊緊包裹住結構的外殼讓人想起皮下的靜脈或瀝青下的樹根。甚至在某些地方，它變得半透明，讓散射的光穿透。建築群內部充滿公共和半公共空間，結構變化使得不同隱私級別的區域成爲一個層次，使員工能夠尋找更舒適的環境與同事交流和互動。
4.4 互動構架
該項目是一個以亭子爲主體的具有交互式高程系統的建築。如今，我們每天都與啓發我們的現代建築接觸。應該不僅以圖像的形式而是以多感官的經驗來學習和體驗建築的多維問題。實際上，接收空間與建築物本身的美感同等重要。觸摸被認爲是所有感官之母。感覺到材料的結構，重量，阻力，三維形狀。這是每個人都會以非常個人和敏感的方式做出反應的一種刺激。
在項目中，以作爲整體的建築視覺爲指導，鼓勵人們更好地了解它體驗它，而不僅僅是欣賞。體系結構，其特點是與用戶，創建者和觀察者保持人與人之間的完整性。在設計過程中需要記住重新獲得所有丟失的東西。遵循這種思想，最好的解決方案是爲城市地區的可持續發展提供機會，它正在最大可能的地塊上提供植被。在南露台的一側，有一條綠條。建築物的重疊部分將是覆蓋大量綠色植物的平屋頂。
設計的立面系統從字面上可以讓人們更接近建築，觸摸建築，感受爲人體設計的細節。展開的立面以放置在牆上大量管子的形式實現。在立面的底部，管子是可移動的，這意味著一個簡單的觸摸可以將其在水平方向上重新被放置在牆壁上，同時創建新的形狀。在設計這種假設時，優先考慮的是人不僅可以看到建築，還可以感覺到它，獨立地創建它並留下痕迹。
將建築視爲人類生活的空間組織也很重要，它應該表達對空間秩序和環境的關注。這個項目設計使用人在立面形成過程中“反射”立面的機械能，並將其轉換爲電能。電能聚集在冷凝器中，晚上在涼亭內放置LED燈泡。使用透明的有機玻璃燈管會逸出，從而産生原始的光效果。
05
2020年世博會加拿大館提案
PARTISANS與HXouse和Besix合作，公布了他們對2020年世博會加拿大館的建議。展館力圖創造出引人入勝的建築邀請，並具有加拿大身份。該計劃的訪問者將體驗到多樣化的社會框架，該框架使加拿大成爲世界榜樣，利用數據收集和人工智能將加拿大的多樣化人口重新理解爲由AI産生的結晶式互動雲。
展館被想象成是一塊多孔的雲，遮蓋了展覽館和陰暗的半公共空間。幾乎完全由計算産生的結晶樹突狀形態具有開放性，代表了加拿大文化的多樣性。最終形成的類似雲的形式描述了無限機遇的土地，以及其居民的夢想被實時的數字影響也將投影在其上。
展館的形式也受氣候影響。除了可以捕捉不斷變化的陽光並與之相互作用的互鎖面板之外，頂篷還形成了自然通風的管道。水特征的整合有助于在冠層內部創建微氣候，同時喚起區域性用水的審美和聽覺愉悅。
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交互式青年中心
方案是由Exe Studio設計的位于貝爾格萊德的互動式青年中心。它的概念起源與城市核心區域內活動多樣化的需求有關。通過使用計算設計技術並實現不同程度的結構和視覺孔隙度，該項目探索了在曆史建築主導的環境中將當代設計進行上下文化的方法。
選定的市中心地點位于Knez Mihajlova街附近，是市中心的主要步行區的一部分。該項目將自己定位爲城市的吸引力，成爲城市結構內的吸引力中心。它以程序形式爲公衆聚會提供了各種空間。這個想法是通過強調城市的文化內涵來克服城市分離的主題。這裏出現了將現有結構與當代公共空間需求關聯起來的必要性。目的是爲城市休息，交流和各種活動創造一個寶貴的地方。
青年中心有幾個方面允許不統一的利用：內部空間促進文化活動和信息發布，而開放的公共空間包括圓形劇場和綠色區域，貝爾格萊德核心地帶的城市綠洲。結構的一部分形成一個天蓬，可以保護街道並保留其價值。
隨著物聯網傳感器和連接設備的普及，我們可以期望看到更多的智能建築和更先進的建築技術。未來的智能建築將不僅包括更多的照明和溫度控制，它們還可能爲人們提供更大的個性化。比如將來某一天，員工可能會進入他們的工作站，並讓他們的辦公桌根據自己的喜好自動調整。所以智能建築的目的不僅是使建築環境變得更加舒適，而且還旨在提高能效和建築物維護，降低成本。所以對于智能建築的設計要點，同學們一定要注意科技的運用，從交互模式、人工智能等方向出發，並且明確設計的目的。智能建築設計屬于多學科的綜合運用，也將成爲未來建築的發展方向。通過今天這篇文章，想必大家對于智能建築也有了更多的了解，也希望大家在之後的作品集制作過程中能夠學習和運用這些設計方法和設計要點~
作者：IMPACT STUDIO
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