智慧建筑丨数字之光对未来建筑的思考

吴传炎

2022年6月，住建部、发改委印发《城乡建设领域碳达峰实施方案》，指出：2030年前，城乡建设领域碳排放达到峰值，建筑节能、能源资源利用效率达到国际先进水平，推动低碳建筑规模化发展，鼓励建设零碳建筑和近零碳建筑。力争到2060 年前，城乡建设方式全面实现绿色低碳转型，系统性变革全面实现，美好人居环境全面建成，城乡建设领域碳排放治理现代化全面实现，人民生活更加幸福。

数字之光通过设计创新、科技创新与产业创新，开发健康照明、高品质照明、智慧照明物联网等光电技术，深耕光科技、光艺术、装配式建筑、光电建筑领域，积极打造绿色智慧建筑。

01
未来的建筑Architecture of the Future

我国现有城镇总建筑存量约650亿㎡，建筑面积规模位居世界第一；2015-2035中国占全球建筑增长面积的38%。全球建筑行业碳排放占总量40%，中国建筑运营碳排放达到21亿吨，约占中国碳排放总量的20%。建筑领域的节能减碳对于推动我国实现碳达峰、碳中和目标至关重要。

人有90%时间生活在建筑里，根据丁烈云院士的观点，智慧建筑是继智能手机、智能汽车之后的十万亿级别人工智能应用场景，带动经济高质量发展。许多科技龙头企业已经开始布局智慧建筑，抢占智慧建筑产业发展窗口期，布局数字建筑产业。

在数字之光看来，建筑未来的发展趋势是“四化”：工业化、数字化、低碳化、智慧化。

1、工业化

建筑工业化是将工业自动化、智能控制与决策、人工智能、系统工程、检测技术等工业领域研究积累下来的理论、技术、方法、工具应用到工程建设领域的一种新型建筑工业化改造提升方法及建筑全生命周期优化发展模式。

全世界建筑工业化水平最高的国家是德国和日本。日本正在大力发展建筑工业化。比如日本松下，是房地产商、建筑商、材料商、运营方。中国目前的建筑行业是割裂的，有房地产商、总包商，精装方、分包方。还有材料方。我们国家未来会走日本的路。向工业化推进。

2、数字化

狭义的建筑数字化，是指建筑设计工具的改良与改进，从早先的手工制图、绘图逐渐发展到CAD，进而发展到使用BIM软件。广义的建筑数字化，是指在侠义建筑数字化基础上，采用大数据驱动的建筑全生命周期数字化、信息化。
《数字建筑白皮书2021》指出，所谓数字建筑，是基于数字孪生理念，全面运用5G、BIM（建筑信息模型）、物联网等前沿技术，实现建筑的全过程、全要素、全参与方的数字化、智能化，从而构建项目、企业和产业的平台生态新体系。
建筑行业作为国民经济支柱产业，在推动经济社会发展过程中将持续发挥重要作用。但一直以来，中国建筑业都面临着产品性能欠佳、资源浪费严重等问题，因此，在产业数字化背景下，智能应用研发渐成行业共识。

3、低碳化

建筑低碳化是助力实现中央“五位一体”战略布局中生态文明维度的重要抓手。具体来讲，就是通过建筑低碳化来促进人类社会与自然环境之间的协调发展。

现在中国建筑平均每平米的能耗水平比日本高一倍以上，绿色低碳、节能水平是低于是发达国家的，德国、欧洲大量的建筑都是被动式建筑。

被动式太阳能能建能利用外部能源太阳能实现自我调节，能充分利用太阳热能源，满足建筑“冬暖夏凉”的要求。被动式太阳能建筑通过建筑朝向，集取与吸收太阳热能，起到保暖效果；利用建筑的合理布局、内部空间加强空气对流，使室内温度得到下降；利用节能环保材料对太阳热能进行蓄存，有利于能源的转化。

4、智慧化
未来的建筑会像机器人一样非常的“聪明”，是城市最大的智能终端。可开发实现建筑物里设施、设备、人、环境智能互联的“建筑一张网”，实现建筑与人、建筑与环境、人与人的全面连接。

通过“建筑一张网”的智能终端采集建筑大数据，基于建筑大数据，融合人类知识，实现基于数据和知识的建筑机器学习，最终实现建筑全要素智能感知、智能互联、智能交互、智能控制、智慧管理、智慧决策。

比如，北京这样的智慧城市，由一栋栋智慧建筑组成。建筑未来对环境有感知和预测能力，遇上刮风、雨雪天气就会提前自动将窗户关上。明天温度将降到很低，就会提前将温度调到合适的舒适范围。这就是是未来建筑的感知能力、交互能力、算法能力、控制能力。并且可根据运维管理者的需要提供实时数据供分析决策用。

智慧建筑是未来巨大的产业。数字之光将在推动建筑“四化”上持续努力，为中国的建筑业转型发展做出自己的贡献。

02
数字之光装配式机电一体化布局DigiLight Prefabricated Electromechanical Integration Layout

住建部在今年1月份发布的《“十四五”建筑业发展规划》中明确提出：积极推进装配化装修方式在商品住房项目中的应用，推广管线分离、一体化装修技术，推广集成化模块化建筑部品，促进装配化装修与装配式建筑深度融合。

北京市提出，2025年实现装配式建筑占新建建筑面积比例达到55％；安徽省提出，到2025年,装配式建筑占到新建建筑面积的30%。

低碳环保、绿色建筑正在成为主旋律，工业化生产的装配式建筑具有环保、节能、减碳的特性。随着国家政策的大力推广，装配式建筑正在从小众通向主流。未来所有的土地都要求装配式的内装，这样才能有助于实现超低能耗。

经过三年的研发，数字之光推出的装配式电气快装管线产品上市，得到行业专家一致好评，入选2022年度安徽省住房城乡建设科学技术计划项目，荣获中国建筑流通协会科技技术奖一等奖。

参与了中国工程建设标准化协会装配式建筑电气快装管线系统工程技术标准和北京市建设工程招标投标和造价管理协会《装配式装修工程计价和招标标准》。

该产品通过创新电气管线的结构、连接方式和工艺，研发管线一体化产品、装配式接线盒、装配式配电箱、管线与接线盒（插座）一体化产品，实现从配电输入端、到用电末端全链条电气管线的快速装配安装，使得装配式装修过程中的配电系统安装更高效、节能、安全、环保。

03
智慧照明物联网升级Smart Lighting Internet of Things Upgrade

未来整个住宅产业化，建筑结构、内装修都是工厂化的生产，光电被这些工业化生产集成。

数字之光以照明灯具感知入口，以装配式建造方式，开发智能终端产品，横向集成机电系统，纵向集成弱电、软件系统，实现建筑空间物与物、物与人、人与人连接，以新一代通信传输和人工智能技术，搭建智慧建筑AIOT平台，建立开放的智慧建筑运营管理平台，服务用户。

数字之光智慧建筑产品架构

1朵数字之光智慧云

智慧云提供了智能场景化服务的混合云计算架构，支持多种部署方式，既满足现在智慧场景边缘运算、边缘存储的需求，也提供自组网、大数据、广联接条件下，海量数据传输计算的能力。由智能物联网中台、智能数据中台、AI中台、智能应用中台以及开放平台构成。

4大人居环境智慧场景解决方案

打造以智慧照明为切入点，以装配式系统集成为手段，打造人居环境智慧物联产品体系，逐步建立全屋智能、智能建筑、智慧社区、智慧城市的解决方案

5条智能产品线

建设智慧照明、全屋智能、装配式建筑机电设备一体化、智慧通行、智慧能源五条智能产品线，从基础硬件到核心软件自主可控，打造具有竞争力产品。

数字之光全场景智慧照明物联网系统

提供从芯片模块、调光驱动、通信模组、室内室外网关以及控制面板到平台全套产品和解决方案，可覆盖智慧空间室内室外全场景智慧照明。入选2022年度安徽省住房城乡建设科学技术计划项目。

主要功能包括：照明场景智能控制、环境场景联动、节能管理以及应急报警等模块，通过开放接口可对接第三方平台。

数字之光自主研发光电智慧物联Mesh核心模块，低成本、易连接、高可靠物联方案。

l 调光算法更平滑

按照对数曲线分布算法，在高亮度下具有高增量值，低亮度下具有低增量值，这样整个调光曲线在人眼里看起来更像线性变化。

l 支持多网关

智能调度算法为APP和网关自动分配Mesh地址区间，避免Mesh地址冲突，解决了Mesh网络多网关共存的难题。

l 数据同步和响应更及时

基于空间和LAN组播的数据同步技术，网关间数据能毫秒级同步，结合基于空间的管理算法，解决了Mesh节点过多或跨空间情况控制延迟的问题。

蓝牙Mesh分布式技术应用在金辉云栖公寓项目。相比于有线系统，无线智能家居具有低成本、高灵活性、轻安装、可后装等优势。目前市面上，大部分无线智能家居系统有稳定性不足的痛点，导致用户体验差，智能反而成为了累赘等问题。

数字之光通过完全自主研发的蓝牙Mesh分布式全屋智能系统，率先攻克底层技术难关，彻底解决了行业无线不稳定的痛点，得到客户的好评。

04
光电智联助力智慧建筑Optoelectronic Intelligent Link Helps Smart Building

数字之光智慧科技集团一直致力于发展成为数字科技智慧物联服务商，作为国家高新技术企业、北京市“专精特新”企业、北京市设计创新中心、中关村高新企业，我们是北京奥运中心区、国家会议中心、2019 北京延庆世界园艺博览会、北京大兴国际机场、2022 北京冬奥会冬奥村等重大项目照明的整体解决方案服务商。

建筑要实现数字化、智能化，需把建筑的光，暖通、能源、消防、安防等进行系统化集成。在装配式建筑方面，我们开发了装配式建筑机电集成一体化部品。主要包含：智慧照明产品、装配式建筑机电一体化产品、装配式建筑智能电气快装管线产品、装配式强电墙面集成产品以及智能中控产品及智慧建筑管理平台。

在智慧建筑方面，我们致力于为智慧建筑提供低成本、高可靠、易连接、广覆盖的物联网系统，助力智慧建筑实现“六个一体化”，设计一体化、产品集成化、空间数字化、场景智慧化、信息网络化，运营一体化。

在智慧城市方面，以智慧灯杆为载体，结合物联网技术，打造智慧灯杆运营管理平台，集智能照明、视频监控、信息发布、环境监测等系统功能于一体，各系统之间可协同工作、联动指挥，有效提高了管理部门的工作效率，通过整合各类杆件和城市管线，能够实现道路信息感知，以此助力智慧城市建设。

基于智慧照明，从全屋智能、智慧建筑、智慧社区、智慧园区、再到智慧城市，为改善人居环境研发智慧物联创断产品，提供智慧物联解决方案，打造智慧化应用场景。

“博观而约取,厚积而薄发。”数字之光正在积极布局研发与产品，助力绿色智慧建筑产业发展。