計算機科學與技術在智能化建筑中的應用

韋祖毅

關鍵詞：智能化建筑；風險處理；投資管理；計算機技術

1研究背景

1.1智能化建筑發(fā)展狀況

城市的發(fā)展與土壤資源密不可分。隨著我國城市化進程的加快，住房及辦公樓的開發(fā)和設計占用了許多土壤資源，耕地面積逐漸減少。因此，嚴格控制土壤資源的綜合利用已迫在眉睫。智能化建筑的建造比一般的工程建筑更加困難，其開發(fā)周期較長。1972年8月，由權威的工程建筑專家在賓夕法尼亞州伯利恒舉行的國際建筑會議上，專業(yè)討論并明確提出了智能化建筑的分類和定義。但是，由于當時的社會生產力水平較低，智能化建筑定義中只有很小一部分可以看到其使用價值。但是，隨著社會生產力水平的提高和城市化進程的加快，智能化建筑的發(fā)展日新月異。

1.2智能化建筑發(fā)展趨勢

智能化建筑在20世紀中后期出現，在21世紀發(fā)展速度加快。在21世紀，越來越多的智能化建筑出現在城市中。根據調查，截至2014年9月，全球有204座以上的智能化建筑已建成或在建，其中103座在我國。我國人口眾多，智能化建筑具有較高的建筑面積率和代表性，并具有視線寬闊、天然氣良好、智能化設施齊全的特點，已成為城市規(guī)劃和建設的首選。

1.3國內外智能化建筑管理研究狀況

我國已經有多年的智能化建筑管理和控制經驗。自1990年上海金茂大廈建成以來，我國的一些公司和員工已逐步開展了有關智能化建筑管理和控制的科學研究。在過去的十年中，我國已建成和新建的智能化建筑總數迅速增長，有關智能化建筑管理和控制的科學研究也取得了長足的進步。

1.4計算機技術應用于智能化建筑相關理論

在這一階段出現了許多與智能化建筑有關的基礎理論，但可用于具體指導智能化建筑實踐活動的基礎理論相對分散且稀缺。一般相關的基本理論包括：全面建筑管理和投資風險戰(zhàn)略管理的基本理論，消防安全建筑管理和控制的基本理論，潛在安全隱患的戰(zhàn)略管理，智能化建筑項目的建筑管理和控制的基本理論。由于大多數基礎理論都是基于一般工程建筑，并且要整合到智能化建筑中，而本文提到的計算機科學與技術就可以很好地融人智能化建筑的建筑管理中。

2計算機技術應用于智能化建筑SWOT分析

2.1計算機技術應用智能化建筑的優(yōu)勢分析

若建筑物的建筑面積比率相同，則智能化建筑物具有與一般工程建筑物相比占地較小的特征。由于智能化建筑可以繼續(xù)向高處發(fā)展，因此，如果單面縱橫比基本相同，則可以將智能化建筑設置為更多層的高層智能化建筑，從而減少企業(yè)容量占用的土地面積。在當今土地資源供應緊張的情況下，智能化建筑具有較高的土地資源利用率，并且具有企業(yè)規(guī)模小的優(yōu)勢。例如，由于智能化建筑龐大的工程規(guī)模和較高的技術含量，智能化建筑以計算機技術為引導，在照明水平相對安全的條件下，選擇最安全，最舒適的自然采光環(huán)境。

2.2計算機技術應用于智能化建筑的劣勢分析

智能化建筑項目除了具有項目投資大，計算機技術復雜和參與者眾多的特點外，漫長的設計和開發(fā)周期也是不可忽視的關鍵特征。將智能化建筑與一般工程建筑進行比較，其表面形狀、內部結構、技術含量和地質標準方面都具有一定的差異。因此，智能化建筑的建造比一般的工程建筑更加困難，其開發(fā)周期更長。

2.3計算機技術應用于智能化建筑的機會分析

在2014～2020年我國智能化建筑市場調查和項目投資發(fā)展?jié)摿φ{查報告中，分析了我國智能化建筑的總體發(fā)展情況以及我國高層住宅的市場需求，以及中國的高層住宅建筑的發(fā)展趨勢和方向?？偟膩碚f，智能化建筑項目投資額大，設計方案難，經營管理復雜，社會影響長遠。

2.4計算機技術應用于智能化建筑的威脅分析

以中國建筑市場為例。由于我國人口眾多，在當今經濟飛速發(fā)展中，智能化建筑的要求越來越高，從而加速智能化建筑及計算機技術的發(fā)展。越來越高的建筑物，將加速上一代智能化建筑的下降速度，進而引發(fā)威脅。另外，智能化辦公樓的盈利期相對較長。在此期間，建筑商須繼續(xù)在計算機硬件設施和軟件上投人大量資金，其服務質量通常決定高層辦公樓的品質。

3計算機技術應用于智能化建筑的管理對策

3.1智能化建筑建造過程中計算機技術的應用

為了防止在智能化建筑施工的整個過程中發(fā)生風險，首先需應用計算機技術識別風險。只有正確識別智能化建筑施工全過程中的各種風險，才能積極采取有效措施進行防范或操縱。因此，風險分析是風險控制和預防措施中最重要的步驟。智能化建筑施工全過程的風險分析是指對智能化建筑施工全過程中可能引起的風險因素進行分類，分析和識別。盡管風險具有潛伏性，并且通常隱藏在工程項目的整個建設過程中，但應用計算機技術可以有效識別風險。

智能化建筑涉及的問題較多，管理工作也比較煩瑣，且管理工作的質量和效益也很難得到保障。利用計算機技術，可以對智能化建筑系統中的各種裝置進行全面設計和調試，從而實現智能系統的覆蓋，如監(jiān)控、智能照明系統等，并對智能化的建設起到很好的管理作用。另外，應用計算機技術可以為不同的使用者，提供相應的管理服務，使其更好地適應不同使用者的需要，體現其優(yōu)越性。

3.2智能化建筑建造過程中的風險分析

在計算機技術的風險分析中，盡管智能化建筑施工的風險在整個過程中是可變的，但由于風險成分之間存在一定的關系，因此將事件的概率結合起來，以顯示定量分析和判斷所顯示的結果：

R=CxPi（1）

其中，R表示安全風險（可用總數表示），C表示有害作用（可用總數表示，接近1～ 100的中間值），Pi表示發(fā)生i的概率（接近0～1的中間，可以用%表示）。不同的智能化建筑項目具有不同的風險發(fā)生頻率，因此風險概率的權重值也不同。

準確測量風險是一項相對復雜且嚴峻的任務，因為其具有許多潛在風險因素，并且此風險因素標準值的設置因人而異。不同的權威專家或管理人員對該風險因素有不同的理解，并且獲得的結果也完全不同，甚至會出現相反的結果。在智能化建筑施工的整個過程中，風險的具體情況與預測分析情況往往會有很大的差異。因此，有必要繼續(xù)積累經驗，改善各種因素，減少個人主觀誤差[1]。

3.3智能化建筑建造過程中的風險評估

智能化建筑施工全過程的風險評估，是指在風險發(fā)生之前，應用計算機技術對可能發(fā)生的風險進行確定和定性分析。然后，對整個評估過程進行進一步測量。在智能化建筑施工的全過程中，若減少工程投資，則質量，進度和安全性方面在整個過程中會存在漏洞和風險。因此，在每個層面上，都有必要建立有針對性的風險評估基礎理論和方法。一個新的智能化建筑項目的風險評估通常分為以下多個過程：（1）明確風險評估的總體目標；（2）明確必須進行風險評估的范圍；（3）建立組織架構；（4）制定風險評估計劃，明確風險評估方法，制定風險評估計劃；（5）獲得風險評估的結果，形成風險評估報告，報送最高管理者做決策。

3.4智能化建筑建造過程中的風險預警

基于計算機技術的警報系統已是智能建筑的必備系統。只要合理、有效地設置相關的主要參數，就可以立即判斷危險因素，并在第一時間發(fā)出警告，以進一步控制風險的發(fā)展趨勢。創(chuàng)建一個智能的系統風險預警系統軟件，該軟件可以完善并創(chuàng)新管理方法，更全面地檢測和警告有關智能化建筑施工項目整個過程中可能發(fā)生的風險信息[2]。

3.5智能化建筑建造過程中的風險防控

風險控制是風險的預防和控制。在智能化建筑施工的全過程中，建筑管理和控制是風險評估的基礎，目的是消除或防止危險事件的發(fā)生，從而減少經濟和項目投資損失[3]。

3.6智能化建筑建造過程中的風險反饋

智能化建筑施工全過程的風險反饋，是指針對即將發(fā)生或已經發(fā)生風險的情況，建筑管理人員采取有效對策來解決問題的反饋機制。風險反饋不僅有利于建筑管理者對風險事件進行事后監(jiān)督，還可以驗證所采取的對策是否適當合理，從而實現建筑管理與控制的統一[4]。

4智能化建筑中計算機技術應用的創(chuàng)新

與計算機技術相關的服務平臺的基本功能包括預制組件管理方法，應急響應，設備維護和問題管理方法。

預制組件管理方法控制模塊是計算機服務平臺中的關鍵控制模塊。它包括工程大樓中各種類型的預制構件、機械和設備的記錄查詢，管理方法，維護和其他功能。預制組件管理方法的作用包括預制組件操作和預制組件查看。應急響應控制模塊利用三維模塊的動態(tài)仿真技術完成整個應急響應過程的三維再現，進而為應急運維人員提供參考。應急響應角色分為四個部分：應急計劃管理方法，應急綜合指南，消防安全應急響應和應急消防疏散管理方法。設備維護控制模塊的關鍵包括兩部分：投資管理和培訓。投資管理是指利用計算機技術對設施，備件等位置和總數進行分類和統計分析，并可以對各種設備信息內容進行分類和訪問[5]．

計算機管理方法控制模塊與服務平臺的移動終端APP相關聯。運維管理人員在整個安全檢查過程中發(fā)現問題時，可以使用移動APP提交問題，提交的問題信息包括問題說明，現場照片，位置信息以及提交人員列表。計算機技術業(yè)務服務平臺使用目錄來顯示操作和維護服務人員報告的所有問題，這些問題根據尚未處理的問題和已解決的問題進行分類和顯示。單擊問題目錄中的問題以準確定位問題位置或預制組件，并顯示問題的詳細信息。對于尚未處理的問題，可以填寫并保存問題解決記錄；對于已經解決的問題，則可以檢查問題解決方案記錄[6]。

5結束語

隨著我國智能化建筑數量越來越多，高度越來越高，建造過程中出現的問題也越來越多，由于缺少風險意識或者對風險認識不夠，產生的損失也越來越大，造成的社會不良影響日益顯現。如果對智能化建造過程中的各項風險重視不夠、準備不足，未進行有效管控或應對，很可能影響智能化建筑建造的順利進行，甚至會釀成難以挽回的嚴重后果。目前，絕大多數智能化建筑管理者已經認識到智能化建筑管理理論在智能化建筑建造過程中的重要作用，有效的建筑管理能夠產生直接或間接的經濟效益，若不重視建筑管理，則可能付出巨大代價。