建筑也能智能?

作者:黄安娜来源:蝌蚪五线谱发布时间:2014-03-21

我们无时无刻不在享受高科技带给我们生活的迅捷美好。那么,我们是否有一天能住进高科技、全自动、能自我学习,会自卫的智能建筑呢?感觉不可思议吧?敬请期待探索解密。

  (2)传感器和执行器

  综合布线系统是将建筑有机地结合至整体,而真正任劳任怨的则是——传感器和执行器。

  传感器是自控系统中的首要设备,它直接与被测对象发生联系。它的作用是感受被测参数的变化,并发出与之相适应的信号。作用原理,如流量传感器:常用的是电磁流量计,由法拉第电磁感应定律知,在磁场中运动并切割磁力线的导体中会有感应电动势产生,此感应电动势与流体的体积流量呈线性关系。

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光纤传感器

  执行器在自动控制系统中,它接受控制器输出的控制信号,并转换成直线位移或角位移,来改变调节阀的流通截面积,以控制流入或流出被控过程的物料或能量,从而实现过程参数的自动控制。例如这种会警告的钢筋,将光纤传感器埋入建筑物的框架柱中,当框架柱由于压力增大或侧向外力作用而变形时,光的各项参数随之发生变化,某些变化到一定预警值时,就发出警告钢筋混凝土有发生断裂的可能。

3、 智能建筑的皮肤——智能外墙

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  1981年,Mihceal Dvaeis首先提出了建筑“皮肤”的概念,即多功能外立面的想法,这种外立面可作为纳米吸收器、反应器、过滤器和传输器。如果人体表皮是保护人体免受外界伤害的第一层皮肤、那么衣服就该称为第二层的皮肤、而建筑则是第三层皮肤。随着高新技术的兴起,人们已不满足于传统建筑被动的外层设计形式。他们追寻的是使建筑外围能履行主动的、自我调控的职能,就同人体的皮肤具有灵敏性、自我调节功能、自我恢复功能、自我保护功能。例如这种净化空气混凝土外墙,在砂浆和混凝土中添加纳米二氧化钛等光催化剂,制成光催化混凝土,分解去除空气中的二氧化硫、氮氧化物等对人体有害的污染气体。另外还有物理吸附、化学吸附、离子交换和稀土激活等空气净化形式,可起到有效净化甲醛、苯等室内有毒挥发物,减少二氧化碳浓度等作用。

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智能建筑外墙

会学习的智能技术——模糊逻辑

  以上列举的技术是不是已经让你眼界大开?还有更绝的呢,智能建筑会自我学习!比如说,前文提到了智能建筑的皮肤,那么暴露于外的皮肤怎么判断冷热?如何做出最利于环境的决策?这一切靠的都是智能建筑的自我学习能力。它具有调整和适应能力,从而适应新环境。它能够使用当前的和预先处理的天气数据,提前计算出最适合建筑的供暖、照明及遮阳等方式。建筑能学习它们的能源情况和供暖特征,并能把历史或当前的天气数据、气候条件与以前的运作策略联系起来。

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  德国Heliotrop向日性商住楼

  众所周知,计算机系统基于二进制,“0101011001000……”的数据流帮助计算机做出精确无比的判断。可是在现实生活中,我们无法获取精确无比的情报,这个时候就靠模糊逻辑技术了。模糊逻辑技术是一种可用自然语言描述目标系统行为,用直觉和经验模仿人判断和控制行为的技术。它可以把某些自然语言转换为计算机操作的演算法则。模糊逻辑是对二值逻辑的扩充,它是为解决现实世界中存在的模糊现象而发展起来的,是通过模仿人的思维方式来表示和分析不确定不精确信息的方法和工具。其最大特点就是用它可以比较自然地处理人的概念。

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德国Heliotrop向日性商住楼

  例如德国Heliotrop向日性商住楼,“Heliotrop”(向日性)意思为跟随着太阳光的照射而生长的植物,该建筑能跟随太阳的转动而转动。机械拖动装置位于这栋建筑的中央楼梯中轴上,用以带动这个100吨重的建筑根据自身的需求缓缓转动。温度或亮度传感器随时探测内外空间的参数,并通过智能技术进行分析,得出结论,并迅速实施。在炎热的夏季,感应到强光照射的房屋会自动转向以避免高温直射,最炎热时可始终和太阳位置保持180度的水平位置。而在其它的季节里,房屋则会尽可能以最好的角度获取更多的日照和太阳能热水源。此外,房屋的转动也可以人为控制,例如会餐时可使餐厅转到俯瞰葡萄园的方向。

智能化的不仅仅是建筑

  智能建筑的意义并不仅仅局限于建筑本身,它可以作为一个个细胞构建成智能小区、智能城市,甚至智能地球!而且,智能建筑绝不仅仅是硬件上的更新,更是软件上的贴心。智能的不只是建筑,更是我们——居住于智能建筑的人类——要以更加系统、节能、优质的眼光追求幸福、追求美好的生活。

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