《智慧建筑設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》解讀
——總論

肖建平，李杭，劉宇輝

（1.廣州市設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司；2.廣州市捍御者信息科技有限公司；3.筑博設(shè)計(jì)股份有限公司）

1 引言

隨著智能時(shí)代的到來(lái)，“智能+”和“智慧+”已經(jīng)取代“互聯(lián)網(wǎng)+”成為新的主流用語(yǔ)。在建筑智能化領(lǐng)域，智慧建筑逐步取代智能建筑，頻頻出現(xiàn)在各類大眾媒體、專業(yè)廠商的解決方案、行業(yè)會(huì)議和學(xué)術(shù)刊物中。在行業(yè)大趨勢(shì)的推動(dòng)下，智慧建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也不斷出臺(tái)，紛紛宣稱智慧建筑時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。但透過(guò)喧囂浮躁的背后，我們也應(yīng)該看到，智能化工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員在面對(duì)充滿了“自適應(yīng)”、“自組織”、“自進(jìn)化”以及“數(shù)字孿生”、“智慧建筑操作系統(tǒng)”這類玄妙術(shù)語(yǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的茫然和無(wú)所適從，最終在設(shè)計(jì)工作中還是只能回歸到《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50314，以確保智能化工程設(shè)計(jì)的底線。

正因?yàn)槿绱?，中?guó)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)在2021年啟動(dòng)了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)——《智慧建筑設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的編寫工作。希望通過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，使智能化工程的設(shè)計(jì)理念既要符合當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的智慧化趨勢(shì)，又要具有可落地性，能指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)工作。

目前這個(gè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本編寫完成，處于即將發(fā)布的狀態(tài)。本文是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列解讀文章的第一篇，編制團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)建筑智能化設(shè)計(jì)行業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的研究與分析，結(jié)合當(dāng)下相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用情況及存在問(wèn)題，力求通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的編制，明確智慧建筑的定義，引領(lǐng)智慧建筑設(shè)計(jì)前行之路，加快和促進(jìn)智慧建筑設(shè)計(jì)的落地和實(shí)施。同時(shí)結(jié)合建筑智能化專業(yè)的特點(diǎn)，完善建筑智能化設(shè)計(jì)之頂層規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理需求的缺項(xiàng)。本文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的編寫路線進(jìn)行了說(shuō)明，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)未來(lái)的應(yīng)用前景和演進(jìn)進(jìn)行了展望。

2 本標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)及編制背景

行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是將行業(yè)相關(guān)的理論框架和科技成果與最佳實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物，需要凝聚系統(tǒng)性的領(lǐng)域知識(shí)，還要能夠有效指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)。理論框架抽象程度不能過(guò)高或過(guò)低，涉及的業(yè)務(wù)邊界也不能過(guò)寬或過(guò)窄。任何行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)既存在著固有的局限性，也在不斷演進(jìn)和發(fā)展。

現(xiàn)行的《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50314-2015版是建筑智能化系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)規(guī)范，在建筑智能化設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)揮了根基性的指導(dǎo)作用，是智能化設(shè)計(jì)人員需要掌握和遵循的首要標(biāo)準(zhǔn)。但隨著技術(shù)的進(jìn)步與行業(yè)的發(fā)展，此標(biāo)準(zhǔn)的局限性日益顯現(xiàn)。

第一，沒(méi)有將建筑智能化領(lǐng)域的設(shè)計(jì)范式清晰地總結(jié)出來(lái)。所謂的范式，從本質(zhì)上講是一種理論體系或理論框架。智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)內(nèi)容這兩個(gè)方面都存在著規(guī)律性的東西，這種規(guī)律性的東西可以稱為智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的“范式”。GB 50314-2015版中，通過(guò)工程架構(gòu)對(duì)智能化系統(tǒng)的通用架構(gòu)進(jìn)行了提煉和總結(jié)，但工程架構(gòu)中設(shè)計(jì)要素的歸類和彼此之間的關(guān)系不甚合理，加上市場(chǎng)上主流智能化產(chǎn)品廠商都只關(guān)注自己本專業(yè)，造成設(shè)計(jì)人員容易從彼此孤立的系統(tǒng)的角度去看待智能化系統(tǒng)整體。

第二，對(duì)智能化系統(tǒng)的組成和基本功能進(jìn)行了規(guī)定，但對(duì)決定智能化系統(tǒng)配置的前提因素——需求分析過(guò)程缺乏相應(yīng)的指導(dǎo)。GB 50314-2015版通過(guò)規(guī)定不同業(yè)態(tài)建筑的系統(tǒng)配置，保證了智能化設(shè)計(jì)基本功能的完整性，但缺乏對(duì)用戶業(yè)務(wù)和系統(tǒng)需求分析過(guò)程的指導(dǎo)。設(shè)計(jì)人員在與用戶溝通的過(guò)程中，難以全面地理解用戶業(yè)務(wù)，獲取和分析用戶需求缺乏系統(tǒng)性，使設(shè)計(jì)工作成為“無(wú)源之水，無(wú)本之木”。容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員誤解智能化設(shè)計(jì)就是照本宣科、不斷重復(fù)的制圖工作。

第三，對(duì)智能化系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)缺乏整體性的要求和規(guī)定。傳統(tǒng)的大型智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、編程思想、遵循協(xié)議均不相同。為滿足智能建筑的各項(xiàng)功能需要，智能化設(shè)計(jì)人員往往只能將其機(jī)械地堆疊在一起，構(gòu)建出一種煙囪式的智能化工程架構(gòu)。

為打通信息孤島、解決各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通問(wèn)題，傳統(tǒng)辦法是在眾煙囪之上疊加智能化集成系統(tǒng)。然而，這種集成方案數(shù)據(jù)既不及時(shí)也不完整，操作的完整性、可靠性、安全性也得不到保障，大多只能起到信息集中展示的功用，難以達(dá)到系統(tǒng)整合的目的。由于其實(shí)用效果欠佳，智能化集成系統(tǒng)往往建成不久即被閑置。

打破上述的設(shè)計(jì)套路，以用戶需求為導(dǎo)向，從整體上規(guī)劃和設(shè)計(jì)智能化系統(tǒng)軟件架構(gòu)，通過(guò)“軟件定義、軟件先行”以及OT與IT的融合已成為智能化技術(shù)發(fā)展的主流，并且理應(yīng)在智能化設(shè)計(jì)中占有一席之地。但在目前的智能化設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員基本上只完成智能化系統(tǒng)物理層面和硬件部署的設(shè)計(jì)，軟件部分的架構(gòu)設(shè)計(jì)和部署方案因多方因素的制約基本上是難以顧及。

另外，我們也注意到近幾年行業(yè)內(nèi)的頭部廠家，紛紛進(jìn)入建筑智能化領(lǐng)域，基于自身在信息化領(lǐng)域或互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)品沉淀以及先進(jìn)的架構(gòu)理念，提出了基于“云大物移智”技術(shù)的智慧建筑管理系統(tǒng)以及全新的智慧建筑設(shè)計(jì)理念和標(biāo)準(zhǔn)，這類標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題有：①不是面向智能化設(shè)計(jì)人員，沒(méi)有設(shè)計(jì)方法的指引，將智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)變成了技術(shù)方案和各類新技術(shù)的應(yīng)用字典；②缺少與現(xiàn)行的智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)尤其是GB 50314的繼承與兼容，缺少對(duì)適用范圍的匹配，力圖通過(guò)一種架構(gòu)模式來(lái)適應(yīng)所有的建筑業(yè)態(tài)；③過(guò)于強(qiáng)調(diào)人工智能的作用，提出了所謂“自適應(yīng)”、“自進(jìn)化”、“自學(xué)習(xí)”的智慧建筑，但缺乏具體的操作指引。

為解決上述問(wèn)題，適應(yīng)當(dāng)今數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字社會(huì)和數(shù)字文明的發(fā)展趨勢(shì)，規(guī)范和指導(dǎo)智慧建筑工程的設(shè)計(jì)，提高智慧建筑工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，評(píng)價(jià)建筑所提供服務(wù)的智慧化水平，引領(lǐng)智慧建筑的設(shè)計(jì)發(fā)展方向，完善智慧建筑頂層規(guī)劃，促進(jìn)建筑工程智慧化落地，為智慧建筑的各參與方提供具有延續(xù)性的、科學(xué)實(shí)用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)迫在眉睫。

3 關(guān)于智慧建筑的定義

《智慧建筑設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的設(shè)計(jì)對(duì)象就是“智慧建筑”，因此對(duì)智慧建筑的概念進(jìn)行定義就成為本標(biāo)準(zhǔn)的首要任務(wù)，并直接引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的整體編寫路線。那么本標(biāo)準(zhǔn)中的智慧建筑與GB 50314中的智能建筑定義區(qū)別在什么地方？

GB 50314中對(duì)智能建筑的定義如下：以建筑物為平臺(tái)，基于對(duì)各類智能化信息的綜合應(yīng)用，集架構(gòu)、系統(tǒng)、應(yīng)用、管理及優(yōu)化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環(huán)境互為協(xié)調(diào)的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續(xù)發(fā)展功能環(huán)境的建筑。

上述對(duì)智能建筑的定義基本是從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、功能以及使用者的角度進(jìn)行了定義，應(yīng)該說(shuō)很完整并且非常有遠(yuǎn)見(jiàn)和超前性。但這個(gè)定義過(guò)于強(qiáng)調(diào)建筑本身的智能性和人、建筑、環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，對(duì)于建筑利益相關(guān)方的服務(wù)關(guān)系沒(méi)有清晰地說(shuō)明，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員難以從建筑的運(yùn)營(yíng)組織及其所處的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境去思考智能化的設(shè)計(jì)，很容易就陷入到就功能而功能、就技術(shù)而技術(shù)的境地。

本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智慧建筑的定義如下：

我們認(rèn)為，建筑是一個(gè)典型的他組織人工系統(tǒng)，需要運(yùn)營(yíng)組織有意識(shí)、有目的的以數(shù)智化手段推動(dòng)業(yè)務(wù)的變革和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，從而為用戶提供更好的服務(wù)體驗(yàn)，更綠色、更健康的工作或生活環(huán)境，以及更低的運(yùn)營(yíng)成本，更高的運(yùn)營(yíng)效率，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)的愿景。而數(shù)智化是在企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)上，用數(shù)據(jù)和智能化技術(shù)，賦能企業(yè)管理和業(yè)務(wù)，是數(shù)字化、人工智能和業(yè)務(wù)三個(gè)要素的交集，數(shù)字化是基礎(chǔ)，人工智能與業(yè)務(wù)的融合是核心。可持續(xù)運(yùn)營(yíng)既包括運(yùn)營(yíng)組織自身運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)性，同時(shí)也要將運(yùn)營(yíng)管理和可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，即在企業(yè)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)中要充分考慮環(huán)境和社會(huì)要素。

在本標(biāo)準(zhǔn)的定義中，我們繼承了GB 50314中智能建筑的內(nèi)涵，同時(shí)明確了用戶與運(yùn)營(yíng)組織的服務(wù)關(guān)系、人與建筑空間和環(huán)境的關(guān)系以及運(yùn)營(yíng)組織對(duì)業(yè)務(wù)發(fā)展的愿景。

在智慧建筑定義的基礎(chǔ)上，本標(biāo)準(zhǔn)將圍繞著信息智能化頂層規(guī)劃與企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃相結(jié)合、業(yè)務(wù)規(guī)劃及管理需求、智能化服務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)、智能化系統(tǒng)功能和架構(gòu)設(shè)計(jì)、智能化服務(wù)配置、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指南等方面逐項(xiàng)展開(kāi)。

4 本標(biāo)準(zhǔn)的編寫路線

本標(biāo)準(zhǔn)吸收和融合了當(dāng)代信息、通信和自動(dòng)控制等領(lǐng)域的科技發(fā)展成果、系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)理論，補(bǔ)充了信息智能化頂層規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)管理這一頭一尾的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為智慧建筑的設(shè)計(jì)活動(dòng)提供了完整的系統(tǒng)和過(guò)程參考框架。本標(biāo)準(zhǔn)是新時(shí)代下對(duì)GB50314的繼承與發(fā)展，完全兼容GB50314的各項(xiàng)規(guī)定。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要章節(jié)包括智能化系統(tǒng)參考架構(gòu)、設(shè)計(jì)過(guò)程、評(píng)價(jià)指南、智能化服務(wù)配置等部分，其中智能化系統(tǒng)參考架構(gòu)和設(shè)計(jì)過(guò)程是本標(biāo)準(zhǔn)的核心。

4.1 智能化系統(tǒng)參考架構(gòu)

以參考架構(gòu)的形式凝結(jié)行業(yè)共識(shí)、技術(shù)成果和領(lǐng)域知識(shí)，是業(yè)界的通行做法。例如美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)IIRA（Industrial Internet Reference Architeture）。參考架構(gòu)能夠使設(shè)計(jì)人員從頂層規(guī)劃的角度看待建筑智能化系統(tǒng)，快速開(kāi)展設(shè)計(jì)工作。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商和系統(tǒng)集成商可為系統(tǒng)選取所需要素，明確市場(chǎng)方向，從而更快地交付系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在本標(biāo)準(zhǔn)中，我們采用智能化參考架構(gòu)取代了GB 50314中的工程架構(gòu)。

智能化系統(tǒng)參考架構(gòu)章節(jié)面向設(shè)計(jì)人員，總結(jié)和提煉智能化系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計(jì)要素之間的關(guān)系，為智能化系統(tǒng)提供了通用架構(gòu)支持和交流語(yǔ)言，給予設(shè)計(jì)人員清晰、明確的整體概念，使設(shè)計(jì)人員可以在此基礎(chǔ)上較易展開(kāi)具體的設(shè)計(jì)工作（見(jiàn)圖1）。

圖1 智能化系統(tǒng)參考架構(gòu)

本參考架構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)智能化系統(tǒng)參考架構(gòu)有兩個(gè)特點(diǎn)。

1）系統(tǒng)功能與實(shí)現(xiàn)載體分離

隨著技術(shù)的不斷演進(jìn)，相同的系統(tǒng)功能，會(huì)采用全新的技術(shù)架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種變化往往會(huì)為使用者和維護(hù)人員帶來(lái)更好的用戶體驗(yàn)和更低的維護(hù)成本。隨著新一代信息、通信和自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展和成熟，傳統(tǒng)的彼此獨(dú)立的智能化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和應(yīng)用模式被打破，以智能化前端設(shè)備、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、平臺(tái)化、云計(jì)算等技術(shù)為基礎(chǔ)，在此之上構(gòu)建智能化應(yīng)用的新一代智能化系統(tǒng)架構(gòu)也得到廣泛認(rèn)可。正因?yàn)槿绱?，為了給不斷出現(xiàn)的新技術(shù)和新架構(gòu)預(yù)留成長(zhǎng)的空間，在本參考架構(gòu)中，將系統(tǒng)功能與實(shí)現(xiàn)載體進(jìn)行了分離。

2）承載功能實(shí)現(xiàn)的物理載體與信息載體分離

隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的感知控制設(shè)備向小型化、集成化、智能化方向發(fā)展和演進(jìn)，也為運(yùn)行在這些設(shè)備之上的嵌入軟件提供了更為強(qiáng)大的計(jì)算、存儲(chǔ)和通信能力。

智能化應(yīng)用系統(tǒng)的邊緣設(shè)施和后端設(shè)施以及信息與通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、信息安全物理設(shè)施層面，通過(guò)軟件與硬件解耦，在通用硬件上實(shí)現(xiàn)原來(lái)在專有硬件上才能實(shí)現(xiàn)的各種功能，以及通過(guò)“軟件定義”實(shí)現(xiàn)計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化已成為技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)，這也是本參考架構(gòu)中將物理載體和信息載體分離的原因。

4.2 智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程

本標(biāo)準(zhǔn)中的設(shè)計(jì)過(guò)程包括企業(yè)運(yùn)營(yíng)規(guī)劃、智能化系統(tǒng)規(guī)劃、智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等核心業(yè)務(wù)活動(dòng)，這些核心業(yè)務(wù)活動(dòng)規(guī)定了智能化設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容，這些活動(dòng)可與組織相應(yīng)的管理活動(dòng)或質(zhì)量管理體系相匹配，形成結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)過(guò)程（見(jiàn)圖2）。

圖2 智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程

在本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，引入了企業(yè)架構(gòu)（EA）理論作為運(yùn)營(yíng)規(guī)劃的核心方法，引入服務(wù)設(shè)計(jì)的理論來(lái)指導(dǎo)服務(wù)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，引入系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法為設(shè)計(jì)人員提供系統(tǒng)架構(gòu)模式的評(píng)估和選擇，使智能化設(shè)計(jì)的各項(xiàng)活動(dòng)都有了業(yè)界相應(yīng)領(lǐng)域成熟方法論的支撐。

5 本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用前景和演進(jìn)展望

本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、擴(kuò)建和改建的住宅、辦公、文化、博物館、觀演、會(huì)展、教育、金融、交通、醫(yī)療、體育、商店等民用建筑及通用工業(yè)建筑的智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，以及多功能組合的綜合體智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。

本標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則是為智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)建立通用的系統(tǒng)框架和過(guò)程框架，而不是與具體的技術(shù)深度綁定，真正實(shí)現(xiàn)“授人以漁”而不是“授人以魚”。這種原則將確保本標(biāo)準(zhǔn)在未來(lái)更有持續(xù)的生命活力。

6 結(jié)語(yǔ)

《智慧建筑設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，將為智能建筑設(shè)計(jì)注入新的內(nèi)涵，我們認(rèn)為：智慧建筑設(shè)計(jì)應(yīng)面向建筑的用戶和運(yùn)營(yíng)組織，基于服務(wù)設(shè)計(jì)的理念和方法，圍繞智能化服務(wù)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)、提升服務(wù)效率、改進(jìn)服務(wù)體驗(yàn)以及綠色節(jié)能的目標(biāo)。