第 36 卷 2021 年 山东建筑大学学报 JOUＲNAL OF SHANDONG JIANZHU UNIVEＲSITY 第5期 10 月 Vol．36 No．5 Oct． 2021 DOI： 10．12077 / sdjz．2021．05．011 建筑大脑让智能建筑走向智慧建筑 张桂青 1， 2，* ，陈浩1 （ 1．山东建筑大学 信息与电气工程学院，山东 济南 250101； 2． 山东省智能建筑技术重点实验室，山东 济南 250101） 摘要： 随着新一代信息技术的发展，智能建筑走向智慧建筑成为必然。在回顾智能建筑发展的基础上，通过分 析智慧建筑内涵，给出了智慧建筑的最新定义和智慧建筑体系构架及其核心技术的要点，介绍了智慧建筑与智 能建筑区别的典型特征，即“建筑大脑”是智慧建筑的核心。通过智慧建筑在安全防范、高效便捷、绿色节能、健 康舒适等方面满足绿色建筑性能要求，得出了智慧建筑是绿色建筑重要组成部分的结论。分析了目前智慧建 筑发展面临的机遇和存在的问题，表明智慧建筑的基本体系已经形成，但现实中大数据、人工智能应用还处在 初级阶段，需要科研人员积极探索和深入研究并随着具体实践和应用不断完善，以满足未来万亿级市场规模的 发展需求。 关键词： 智慧建筑； 智能建筑； 建筑大脑； 绿色建筑； 人工智能 中图分类号： TU855，TU17 文献标识码： A 文章编号： 1673－7644（ 2021） 05－0083－08 Building brain makes intelligent building move towards smart building ZHANG Guiqing1，2，* ，CHEN Hao1 （ 1． School of Information and Electrical Engineering， Shandong Jianzhu University， Jinan 250101， China； 2． Shandong Key Laboratory of Intelligent Buildings Technology，Jinan 250101，China ） Abstract： With the development of the new generation of information technology，it is inevitable for intelligent buildings to move towards smart buildings． Based on reviewing the development of intelligent building，by analyzing the connotation of smart building，the latest definition，architecture， and core technology of smart building are given，and the typical characteristics of the difference between intelligent building and smart building are given． Building brain is the core of smart building． Smart buildings meet the performance requirements of green buildings in terms of safety，efficiency and convenience，green and energy saving，health and comfort，it is concluded that smart building is an important part of green building． This paper analyzes the opportunities and problems faced by the development of smart buildings at present and indicates that the basic system of smart buildings has been formed，but the application of big data and artificial intelligence is still in the primary stage． It is necessary for researchers to actively explore and deeply study and continuously improve with specific practice and application to meet the development needs of the future trillion-level market scale． Key words： smart building； intelligent building； building brain； green building； artificial intelligence 收稿日期： 2021－07－19 基金项目： 国家自然科学基金项目（ 61573225） 作者简介： 张桂青（ 1962—） ，男，教授，博士，主要从事智能建筑与智慧建筑等方面的研究。E-mail： 583735@ 163．com［* 通讯作者］ 山东建筑大学学报 84 0 2021 年 在这一过程中，霍尼维尔、江森、西门子等外企 迅速发展，占据了 90% 以上的市场份额，并在技术 引言 2017 年阿里巴巴集团发布了国内首个智慧建 ［1］ 筑白皮书 ，将智慧建筑发展历程分为 3 个阶段，即 1980 年前为传统建筑， 1980—2015 年为智能建筑和 2015 年后为智慧建筑。 世界公认的第一幢智能建筑是 1984 年在美国 康涅狄格州哈特福特市出现的，其实际上是一幢 38 层的租赁式办公建筑，引入了信息通信系统，较好地 实现了语音通信、电子邮件、信息检索等功能，后来 又接入空调系统、给排水系统、供配电系统实现了部 分建筑设备的远程控制，初步实现了建筑设备自动 上保持暂时领先。 近年来，国内的楼控企业如浙大 中控、和欣运达、同方股份、大华科技、达实智能、赛 为智能等通过技术引进和依靠自主研发创新 ，也逐 步发展起来，其态势迅猛。 进入 21 世纪以来，物联网、大数据、人工智能等 新一代信息技术的发展，为传统的智能建筑赋予了 新的内涵。人们对智慧建筑的关注点开始由技术转 向用户体验和绿色环保方面，“用户生活质量”“用 户需求响应”“环境友好”“绿色节能”“卫生 ”等名 ［4］ 词受到从业人员越来越多的重视 。 近期学者们 化系统（ Building Automation System，BAS） 。美国第 还在关注整个社会和生态的“可持续发展 ”，通过建 筑信息模型 （ Building Information Modeling，BIM） 、 一幢智能建筑的成功案例在全球引起了巨大的冲 击，行业内相关企业纷纷效仿，20 世纪 80 年代中后 人工智能等技术提高建筑的整体智慧和自适应能 力。2017 年以来，霍尼韦尔、江森、西门子国际三大 期，日本东京的本田青山大厦、中国香港的汇丰银行 总部大楼、中国北京发展大厦等更有针对性地设置 ［5－7］ ，中国勘察 品牌先后发布了其智慧建筑白皮书 设计协会工程智能分会、中国建筑节能协会等国内 了建筑设备自动化系统、通信系统、办公系统等，这 也 就 是 后 来 智 能 建 筑 “5A 系 统 ”（ Building ［8］ 多机构也都发布了智慧建筑白皮书 ，国内腾讯、 达实公司均称建成了海滨大厦、达实大厦等智慧大 Automation System，BA； Communication automation system ，CA； Office Automation System ，OA； Fire 厦，这标志着智慧建筑时代正式到来 。 在这一背景下，文章试图就智慧建筑内涵、构 Alarm System ，FA 和 Security Protection and Alarm System，SA） 的雏形［2］，此后几年时间，国内又陆续 架、平台、大数据应用等核心技术及其应用推广存在 的问题等进行综述，并对其发展方向做出展望。 建成了北京西客站、深圳帝王大厦等智能大厦。 随 ［3］ 着GB 50314—2015《智能建筑设计标准 》 的颁布 1 实施，明确了智能建筑由信息设施系统 、建筑设备管 理系统、信息化应用系统、公共安全系统、智能化集 1．1 成系统和机房工程 6 个部分组成，为智能建筑赋予 了新的内涵。 智慧建筑目前没有统一的定义。业内存在多种 ［1， 9－10］ 版本，较有代表性的 4 种定义 见表 1。 表1 智慧建筑内涵 智慧建筑与建筑大脑 智慧建筑常见定义表 定义来源 智慧建筑定义 阿里巴巴 智慧建筑白皮书 以客户体验为驱动，以物联网、云计算为支撑，以建筑内的人、设备、环境等要素为数据源泉，将建筑数据汇聚到统一 的平台，并通过机器学习形成的数据智能及应用开发者形成的群体智能，服务于建筑使用者的开放生态系统 中国勘察设计协会 智能分会 智慧建筑是以建筑物为平台，基于以人工智能为核心的各类智能化信息的综合应用，集结构、系统、服务、管理及优 化组合为一体，具有感知、传输、存储、学习、推理、预测和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调，并根 据用户的需求进行最优化组合的整合体，为人们提供绿色、健康、高效、舒适、便利及可持续发展的人性化建筑环境 美国智能建筑协会 综合权衡建筑结构、配套系统、运维服务、综合管理、资金投入及相互关联，考虑高效舒适、方便合理的建筑环境，为 建筑使用者（ 业主、物业、租用人等） 实现资金投入合理、方便高效、安全舒适的目标，同时具备足够的保值、升值空间 欧洲智能建筑集团 支持用户完成工作目标的高效、快速需求，同时确保运维保养方便、费用合理，最大限度提高居住人的使用效率，压 缩硬件设备成本，高效利用各种能源资源。 表 1 中各种版本的智慧建筑定义描述角度和侧 重点有所不同，阿里巴巴定义的智慧建筑更加关注 的资金投入和实际获得； 欧洲智能建筑集团更加注 重效率和资源，绿色节能理念极强。 角度虽有所不 大数据、人工智能以及自进化、自学习； 美国智能建 筑协会的定义更多地站在使