建筑工程
人工智能技术在智能建筑中的应用研究
杨帆
中国建筑上海设计研究院有限公司
摘要：智能建筑在我因前景可观，而人工智能在智能建筑中占有愈加重要的位置，本文就人工智能技术的主要职能在智能建筑中的数种应用场景加以研究和展望，对人工智能在建疏智能化、物理舒遗性、节能环保、安保等等领或的应用做了概念性分析。
关键词：人工智能：智能建筑 1智能建筑的概念与标准
修订版的国家标准GB/T50314—2015(智能建筑设计标准》对智能建筑定义为"以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理，判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑，环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便捷、节能，环保、健康的建筑环境”
智能建筑在我国发展前景可观 2
据（2017~2022年中国智能建筑行业发晨前景与十三五战略规划分析报告》数据显示，我国智能建筑行业市场也以每年20%以上的增长态势发展。智能建筑是随着人类对建筑内外信息交接，安全性、舒适性、便利性和节能性的要求产生的。智能建筑及节能行业强调用户体验，具有内生发展动力。建筑智能化提高客户工作效率，提升建筑适用性.降低使用成本，已经成为发展趋势。预计到2020年中国将成为全球最大的智能建筑市场.约占全球市场的1/3
3人工智能的主要技术方法
建筑智能化工程又称弱电系统工程，主要指通讯自动化(CA)，楼宇自动化（BA）办公自动化(OA)，消防自动化(FA)和保安自动化（SA）.简称"5A”。智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础,扩展了相关的理论和技术,其中应用较多的有模澜逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论和自适应控制、自组织控制、自学习控制等技术。
3.1专家系统
专家系统是利用专家知识对专门的或困难的回题进行描述用专家系统所构成的专家控制，无论是专家控制系统还是专家控制器,其相对工程费用较高，而且还涉及自动地获取知识困难、无自学能力、知识面太窄等间题。尽管专家系统在解决复杂的高级推理中获得较为成功的应用,但是专家控制的实际应用相对还是比较少。
3.2模期逻辑
模逻辑用模榭语言描述系统,既可以描述应用系统的定量模型也可以描述其定性模型。模逻辑可适用于任意复杂的对象控制，但在实际应用中模糊逻辑实现简单的应用控制比较容易。因为随着输人输出变量的增加,模糊逻辑的推理将变得非常复杂。
3.3遗传算法
遗传算法作为一种非确定的拟自然随机优化工具,具有并行计算、快速寻找全局最优解等特点，它可以和其他技术混合使用，用于智能控制的参数、结构或环境的最优控制。
3.4神经网络
神经网络是利用大量的神经元按一定的拓扑结构和学习调整的方法。它能表示出丰富的特性：并行计算、分布存储、可变结构，高度容错、非线性运算、自我组织、学习或自学习等.这些特性是人们长期追求和期望的系统特性。它在智能控制的参数、结构或环境的自适应、自组织、自学习等控制方面具有独特的能力。
4人工智能技术在智能建筑中的应用
从最新的智能建筑的定义可看出，智能建筑已经是具备有相当的人工智能特性的建筑环境：其具有感知功能(通过各种传感器来感知环境和人的状况)，可传输数据、具有记忆、推理、判断和决策能力类微机器学习
4.1建筑立面及内增材料的应用
具备有传感器的新型材料可以在建筑的外墙、内墙及装饰广泛采用、一方面提供结构、保湿、光环境、空气循环及空气净化、装饰等功能作用，另一方面也动态采集每个位置点的环境质量信息，
方方数据
当出现环境质量变化，尤其是可能影响人的工作生活健康水平时发出预警，并启动相应的预案来调节环境，从面提供持续健康、舒适的空间物理环境，就像建筑物的呼吸系统与皮肤一样。这一研究领域属于绿色智能建筑的范畴，而由这些新型材料+传感器+动态监测及控制系统，以及外联的楼宇自控系统、智能照明系统等共同组成的系统。
人工智能在这些系统里的价值在于系统将根据实
时获得的建筑物外墙及里面的传感器的数据对空间环境状态的整体情况和局部情况进行分析判断，并经计算后给出系统调整方案，根据设定的可行模式进行运行。
4.2建筑电试设计的应用
人工智能技术在机动、应急型的通讯保障可以提供预测、预警，以及应急方案实施时的部署方案。如今，一个城市中每个建筑物里覆盖了各种多样的无线电信号，这些信息的发射来源不一、功用不一，需求用户也不一，建筑物应根据本建筑物内设施及用户的需求主动选择：减弱基至屏靠不需要的无线电信号强化和优化必需的无线电信号，尤其是无线网络通讯。
智能建筑中的综合布线子系统承载必需的有线无线通讯的无缝覆盖功能，然而当出现偶发的高密度需求时，有可动态调整的方案来满足这些特定需求，典型的场景例如酒店、办公大楼等智能建筑的会议室在举办大型会议时，会议场所对无线上网要求然增加。通常布设的无线上网设备已经远远不能满足此时的需求，这些就需要的可机动型和应急的通讯保障方案，例如临时增加有线网络连接端口和路由器的增加，或者装备在无线中线器等设备的无人机进行临时覆董。
4.3人工智能决策的应用
“智能建筑的大脑”，我们称为IBMS系统的人工智能决策(机器学习系统，是AI版的IBMS，其具备有相当的人工智能，其不仅保存有智能建筑的所有的设计、施工的内容及过程，而且对投人使用后的管理信息、智能化信息都可实时管理，是具备有IBMS完整管理功能的虚拟机器人或实体机器人，无论是虚拟的，还是实体的，都连接到智能建筑管理系统。未来在单个智能建筑或智能建筑群中，有多台实现集群的智能建筑管理服务机器人为智能建筑提供服务。
4.4智能识别的应用
在一幅智能建筑物或多个智能建筑组成的建筑群中，出人口的管理中，对于人员的进出管理、安防都将大将采用人工智能技术，主要是生物识别技术，这些识别技术包括指纹识别、人脸识别声纹识别、动作识别、虹膜识别、掌纹识别等，组合多种生物识别技术的运用会进一步提高使用的识别速度、可靠性。除了应用在出人口控制和安防，识别技术也同时应用在员工考勤、支付及工作生活娱乐等各个方面，为智能建筑中的用户提供便利。
4.5服务机器人的广使用
智能建筑中高度集成化的人工智能产品一一服务机器人，其中最有代表性的将是智能建筑管理服务机器人、物业管理服务机器人、安保机器人、酒店服务机器人、清洁服务机器人、健康服务机器人、管家型服务机器人等，常见的有万科“梧空一号"安保机器人、云迹酒店客房服务机器人、Rokid智能管家机器人等。
5应用展望
智能建筑的理念与我国可持续发展的生态和谱发展理念契合，随着我国社会生产力水平的不断进步，随着我国计算机网络技术、现代控制技术，可视化技术，无线局域网技术、数据卫星通信技术等高科技技术水平的不断提升，人工智能与智能建筑将会在未来我国的城市建设中发择更加重要的作用，作为未来建筑的一个有机组成部分，为传统的建筑概念赋予新的内容。
参考文献：
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