浅议智能建筑在住宅中的运用

　　摘要：

社会和技术的发展正在改变我们的未来。信息时代已经来临。有了它，人们就需要所谓的智能房屋。智能住宅是一个新的设计理念，他给人类带来全新的体验，也标志着对住宅的全新的定义，数字化的广泛使用意味着需要对房屋进行规模设计，施工和建造，以便居民能够享受新的各种功能的好处。迎合这些挑战非常重要，不仅对于优化室内设计，而且对于经济增长和改善家庭生活质量也非常重要。基于此，本文先是阐述了有关智能住宅的相关理论概述，然后再针对智能住宅空间设计进行了分析，包括玄关的设计、起居室的设计以及厨房的设计，再针对基于物联网基础的智能住宅设计方法进行了归纳总结，最后对于智能住宅设计进行了实际案例分析。

　　关键词：智能化；住宅；室内设计

　　引言

当下社会经济以指数的形式迅速发展，住宅也不再是人们固有思维模式下的千篇一律的样子。计算机方面的技术、控制有关的技术、信息通讯技术和现代化建筑技术的进步极大地促进了人们生活水平的提高，从不同的方面影响和改变着人们的生活方式以及居住模式。或许世界上有的地方还没有通电通电谁但是不可否认数字化时代已经到来，有了它我们就会对智能建筑产生需求。建筑的数字化总体来说就是将信息与通信技术相结合来灵活的控制智能住宅的各种工作部件以及性能例如室内温度的调控、水电管理、灯光环境的调节、对住宅以及主人的安全保护等，这一切为了让住户更好的体验智能住宅的好处。这些新的住宅理念不仅可以优化室内装修设计，还可以更好的改变居住环境的生活质量。智能建筑可以给我吗的生活空间带来新的维度，提高我们生活工作的效率。因此，住宅空间不仅应美观，而且应实用。智能住房可以说是追求新的，令人兴奋的生活方式的真诚尝试。

　　1相关理论概述

　　1.1智能建筑概况

当今社会发展下的各行各业已经从不同程度上引入了智能设计，智能设计能够为社会建设提供便捷并快速的服务，能够为人们日常工作及生活舒适度的提升奠定有力基础。智能建筑在现代社会发展中，根据用户的不同需求，结合建筑物的相关服务，结构，设备和管理，以获得最佳的解决方案，进一步为用户提供个性化服务，满足用户建筑物舒适性的要求。智能建筑是现代社会科学技术发展的重要成果。随着现代社会中计算机技术和科学技术的不断发展，智能建筑也慢慢进入了人们的视野当中，智能化在实际应用中不但注重单纯的居住环境，还需要确保建筑物能够满足现代生活对于工作及娱乐的基本需求，更需要将智慧城市作为未来发展方向，进行城市进行智能化管理及控制，促进现代社会发展及进步，让建筑事业发展更符合可持续发展战略。

　　1.2智能建筑和物联网的融合未来发展

建筑物发展的全面考虑对于整个智能建筑工程来讲缺乏一定的统一性定义，我国智能建筑是将公共安全系统、信息管理系统等各类智能系统进行融合的建筑工程，这能够为人们提供更为便捷、高效且安全的建筑环境。目前，我国科学技术、信息技术及物联网技术已经逐渐完善化，已经被应用在智能建筑物工程当中，建筑物实际功能已经逐渐完善化。智能建筑物工程在实际设计当中，经常会出现以下常见问题，功能性系统一般需要进行孤立设计，在系统实际设计当中，专业本身配合难度较高，设计内容未能与相关设计技术相匹配。物联网技术目前已经与激光扫描技术、RFID技术、GPS技术等进行结合，在网络技术的有效应用下能够对各类数据及信息进行全面处理，并进行数据共享，建立智能型监控网络及识别网络。目前，物联网相关标准及规范已经趋于完善化，并被全面应用在各个领域当中，为了能够保证物联网技术的稳定发展及建设，需要进行相关应用体系的全面建设。

　　1.3智能住宅概况

当今社会发展下的各行各业已经从不同程度上引入了智能设计，智能设计能够为社会建设提供便捷并快速的服务，能够为人们日常工作及生活舒适度的提升奠定有力基础。智能建筑在现代社会发展中，可以根据根据人们的居住要求利用大数据以及科学设计，将建筑物中设备、居住空间的结构等做出最优的解决方案。智能建筑用最先进的信息通信技术（ICT）将所有机械系统连接到数字设备，以创建真正的互动式家居，为此，设计师必须调查人们的生活方式以及生活方式和社会发展的变化社会研究必须考虑人们的需求，包括年轻人，老年人或残疾人。建筑智能化在实际应用中不仅需要将智能建筑物作为主体，还需要确保建筑物能够满足现代生活对于工作及娱乐的基本需求，更需要将智慧城市作为未来发展方向，进行城市进行智能化管理及控制，促进现代社会发展及进步，让建筑事业发展更符合可持续发展战略。

图1-1智能住宅结构图

　　1.4智能住宅的功能与特征

1.4.1智能住宅的功能

1.4.1.1安全防护及消防报警自动化

智能住宅的安全保护和火灾自动化警报已近是猪普通的技术了，目前安装安全有效的入侵报警器，火灾报警器和其他灾难报警系统，以防止盗窃和火灾。如果发生事故，或者相应的探测器会自动感应并触发警报。在社区安全，公安部门和消防部门的合作下，最大限度地减少家庭损失。

1.4.1.2智能电器

智能住宅的重要功能之一是家用电器的智能化。智能家电可以使人们摆脱多余的家务，减少重复工作和普通家务的时间，提高人们的生活质量和工作效率。例如，家庭可以预先设置家用电器的工作程序和时间，或者根据临时变化的需要合理地修改电话或计算机的布置，以使生活更加方便舒适。人们还可以在下班前使用智能设备，例如手机就可以轻松调整居住环境的一切指标，让人们回到家以后，一切都是刚刚好，一切都是顺心如意。

1.4.1.3物业管理对接的自动化

在智能建筑的应用中，住宅中的基本信息以及特定的信息可以与物业进行对接，在大数据的管理下，不仅可以节约水电天然气，还可以使用手机或者其他其他智能设备对此进行监督调控，如果有的资源没有正常使用却在自行浪费，可以通过很多方式来提醒主人，还可以在某些资源过度使用的时候，进行优化调节，来进行资源的合理把控。

1.4.1.4智能住宅防用电安全的保护

老旧小区很容易发生火情，其中主要原因就是线路老化，绝缘皮的破损，导致电芯外露，引发火灾。因此电线的自检系统变得尤为重要，它可以通过电流大小的变化、电线阻抗的变化和电线电功率的损耗综合统计来判断电线是否出现短路以及电线的破损。现在的无线充电技术，已经很先进了。不仅能让大功率的电器运转，还有许多保护措施，例如：过流保护、过压保护、欠压保护、温度保护等有了这些保护措施不仅可以保护我们的安全，还可以保护电器本身。

1.4.1.5智能家居医疗技术

智能家居医疗对住宅中的老人的帮助最大，老人一般都是老年常有的疾病例如高血压心脏病等。这些病症中有的并无大碍在家吃点降压药就可以缓解，有的可能突然发病，需要急救例如心梗脑梗等，这时候去医院可能错过最佳抢救时间。这个时候家用医疗机在医生的远程操控下，可以及时对病人进行用药，甚至可以，机器自行检查自行用药。

1.4.2智能住宅的特征

1.4.2.1拥有独立的家庭专用网络

家庭网络是指家庭总线系统（HBS）的信息传输设备。它可以让家庭中多个设备相互连接，通过大数据和AI的调控，来维持各设备之间的协同工作，并且该网络的应用就是为了让人们使用手机等智能设备可以快速的了解家庭内部的任何信息。

1.4.2.2通过家庭网络提供服务

它是指用于支持家庭信息活动的服务功能，可以分为四类：家务，管理，文化活动和沟通。使用这项技术可以对生活质量效率进行很大的提升，例如下班回家之前，就可以提前使用手机等智能设备对家用电器进行控制，让空调提前开始工作，让电饭煲里面的饭菜开始蒸煮，包括当家中小孩子一个人在家学习的时候，可以远程管理孩子使用电脑以及观看电视的情况，并且可以与孩子进行互动（图1-2）。并且该网络可以通过公共通讯网络和双向通讯与外界进行通讯，以及咨询服务和社区管理服务。

图1-2娱乐功能

1.4.2.3能与地区社会等外部世界相连接

智能住宅内部可以根据需求来安装智能传感器、家庭布线系统和家庭智能控制器。有了这些控制管理便可以通过大数据进行综合管理，其中智能控制器是重中之重，有了它才可以与外部的网络相连接。

1.4.2.4AI的智能调控

AI是一种仿生学技术，他是一种具有人类学习能力，通过学习可以了解人类的生活习惯，通过习惯去调控智能住宅中多设备的协同工作。并且AI具有一定的模仿人类思考的模式。通过模仿人类对于一些事物可以做出自己的判断，从而得出最利于主人的最优解决方案。

　　2.智能住宅的空间设计研究

随着现代科学技术的不断发展，各种新材料，新技术，新设备等必将进入现代住宅，因此对居住空间设计的使用也提出了更高的要求。智能住宅的功能空间包括玄关，客厅，卧室，厨房，卫生间等。我们需要对整体进行分析和考虑，然后针对每个区域进行设计。

　　2.1玄关的设计

玄关不仅是室内外混凝土空间的过渡点，而且是对室外空间感觉的记忆，因为玄关对空间心理学非常重要。作为从外部到内部的过渡空间环境，前庭是进入房屋的第一个空间，这是房屋的重要组成部分。玄关的存在确保了其他空间的私密性，并满足了私人级别人员的过渡需求。另外，玄关不仅可以满足人们的心理和行为需求，而且具有很强的实用性。这个小区域形成的过渡空间使人们可以在换鞋，换衣服，放雨具和外出整理仪表时。智能住宅的玄关设计与普通住宅不同。不仅要设置换鞋、雨具等功能，而且当智能设备进入住宅空间时还要安装控制面板。可以看出，在此区域安装了安全对讲机（图2-2），这需要增加玄区域以满足某些特殊功能的需求。在设计智能住宅的玄关时，我们需要注意鞋柜的空气净化。人们首先看到的是玄关，这是客人从五花门进入家庭的第一感觉。空气质量站或鞋柜直接影响人们的情绪。您可以使用适当的排气量和香气来喷射净化鞋柜的功能。

　　2.2起居室的设计

在住宅设计中，起居室是家庭中心，是房屋中的多功能室，也称为共享空间，起着内部和外部连接，与房东沟通的作用，也是一个场所用于家庭聚会，娱乐和会议。因此，起居室的设计应反映主人的身份，职业，个性和生活方式。起居室设计可以说是室内设计的重点，因为它是一个功能强大的空间，人们可以在其中进行许多活动，例如休息，娱乐，会议和聚会。因此，如何设计合理的起居室，为我们的智能生活创造良好的条件已成为关键。随着智能控制不断参与我们的生活，起居室的设计也产生了许多影响，如下所示。在智能住宅中，家庭影院为居民提供了舒适和艺术享受，这是提高生活质量的重要内容。

因此，居民对家庭影院效果的要求也在不断提高。投影电视和大屏幕电视带给人们更完美的视觉享受，使居民可以在家中欣赏电影院的视觉效果。由于采用大屏幕投影电视（图-3-3），需要更长的视距，这对客厅的空间设计提出了新的要求，当然，对大型公寓的这种要求没有异议。小型公寓，有必要保持空间设计尽可能宽广和完整，而不会发生平面曲折。客厅作为重要的功能空间，融合了娱乐和休息等许多功能，因为人们对光的需求也很复杂。不同时间，不同情况对光照的需求不同，自然需要具有一套家庭影院系统的客厅，以提供具有良好室内光线的完美观看环境，并且可以选择智能光控系统中的影院模式；当客人在家中受到欢迎时，环境应舒适宜人，以确保正常通信，并且可以开始接收模式。同时，智能控制也可以实现联动。启动家庭影院时，灯光将按照设置的模式直接配合（图2-4）。

图2-4智能照明控制

　　2.3厨房的设计

厨房在家庭生活中起着重要的作用，因为人们的三餐与其息息相关。俗话说：“开门七件事，柴米油盐酱醋茶”，这七样东西与厨房息息相关。食物对人们来说是最重要的。热爱美食的人也热爱生活。因此，厨房为人们提供的不仅是满足他们的生理需要，而且是在烹饪过程中体验和享受生活的乐趣。在现代住宅中，衡量人们生活质量的标准是看厨房环境。不难看出，厨房是现代住宅空间设计的重点。随着科学技术的进步，许多高科技电器已进入我们的家庭生活，厨房的形象也越来越美丽。过去不再充满油腻和混乱。例如，油烟机，微波炉，电磁炉，电饭煲等现代电气设备正在不断改变我们的厨房环境，而数字时代的到来给厨房带来了新的革命（图2-5）。厨房在家庭生活中起着重要的作用，因为人们的三餐与其息息相关。俗话说：“开门七件事，柴米油盐酱醋茶”，这七样东西与厨房息息相关。食物对人们来说是最重要的。热爱美食的人也热爱生活。因此，厨房为人们提供的不仅是满足他们的生理需要，而且是在烹饪过程中体验和享受生活的乐趣。在现代住宅中，衡量人们生活质量的标准是看厨房环境。不难看出，厨房是现代住宅空间设计的重点。随着科学技术的进步，许多高科技电器已进入我们的家庭生活，厨房的形象也越来越美丽。过去不再充满油腻和混乱。例如，油烟机，微波炉，电磁炉，电饭煲等现代电气设备正在不断改变我们的厨房环境，而数字时代的到来给厨房带来了新的革命（图2-5）。对于智能住宅的厨房，许多传统的厨房用具和操作流程已逐渐被取代，为人们带来了更加便利和智能的空间。我们的智能厨房将配备一套可教导人们如何烹饪的设备。该计算机存储着中西餐的烹饪方法。即使操作可以很好地进行烹饪，也可以根据烹饪步骤由计算机自动控制烹饪；冰箱会定期检查其食物库存，并可以根据需要从连接到Internet的任何超级市场进行预订。意识到这些不再是梦想，智能厨房变得离我们的生活越来越近。

图2-5智能化厨房

　　3.基于物联网基础的智能住宅设计方法

　　3.1设计光纤到户通信系统

PON光纤到家庭通信系统可以支持相应的数据和语音应用，并为用户提供互联网融合和宽带接入电话交换网络。

　　3.2设计移动通信覆盖系统

住宅区的移动通信覆盖系统可以在建筑设计过程中满足用户正常的移动通信基本需求，使用户可以了解室内外事物。

　　3.3设计建筑物设备管理系统

建筑物设备管理系统一般会使用集散式控制系统，一般分为控制层、管理层及现场层。管理层与控制层一般都会使用BAcnetIP协议，现场层一般会使用BACnetMS/TP或是标准的开放协议。

系统设置在消防控制中心内部，能够对于建筑内部的电力设备、空调设备、给排水设备、照明设备、送风设备等实现智能化管理及经济运行。通信网络可以监视设备的状态，并向终端工作站发送数据和报告，从而方便操作员有效地监视，控制和存档。工作平台当中能够利用数据网络进行互相连接，各数控器能够根据监控设备基本要求，设置在对应的弱电间及机电房内部。远程自动抄表系统的组成部分为水电表、管理软件、传输网络及数据集中器、通讯适配器等。

　　3.4设计门禁管理系统

门禁管理系统的组成部分为通讯转换器、管理电脑、读卡器、门磁、电锁等。门禁管理系统所控制的对象为重要办公室出入门、重要继电设备用房、消防监控中心及重要机房等，对重点用房进行管理及控制。

停车场是出入口控制系统当中的重点内容，此系统的安全防范自成网络，能够进行独立性运行，在停车场内部进行独立视频监视系统及报警系统的设置，能够将信号上传到安全技术防范监控中心内部，并进行集中性的联网监控管理。

　　4.智能住宅设计的实际案例

　　4.1工程概况

中央悦府2-601是位于XX省XX市的马府(图)，四层楼的建筑，总面积675平方米，风格独特。从阁楼的顶部看，整个别墅区都很漂亮。这栋别墅位于地下一层，地上三层，采用美式风格，设有二十多个不同的房间。

图4-1别墅外观图

　　总结

现代社会的发展仍处于城市化阶段。随着智能建筑的快速发展，智能设计扮演着越来越重要的角色，对智能建筑产生直接影响。智能建筑设计系统复杂度高，设计过程中，应将智能化设计作为重点研究对象。物联网及建筑物网络的融合及不断发展，让现代住宅相对于传统住宅更满足人们日常需求，文章已经对住宅智能建筑物设计及相关内容进行了全面阐述，并对智能建筑与物联网的融合进行了讨论，为促进现代智能建筑物设计对于物联网技术的应用提供一些可行性建议。

信息时代的到来以及信息通信技术的飞速发展，给人类社会的经济增长和生活方式带来了新的革命。人们的生活方式正在朝着信息，智能和数字化的方向发展。在中国和世界其他国家，对智能家居的研究只是一小步，还有很长的路要走。特别是在中国，人们对智能住房的了解相对较低。许多人不知道什么是智能家居。当涉及到智能住宅时，有人会认为这没什么特别的，但它只配备了空调，火灾报警器和其他自动设施。因此，我们需要付出更多的努力，才能更加真实地推广和设计智能住宅。

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　　致谢：

本论文是在导师的谆谆教诲和指导下完成的，从选题、构思到定稿无不渗透着导师的心血和汗水；导师渊博的知识和严谨的学风使我受益终身，在此表示深深的敬意和感谢。

这次写论文的经历也会使我终身受益，我感受到，做论文是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程。没有认真学习和钻研，自己就不可能有研究的能力，就不可能有自己的研究，就不会有所收获和突破。希望这个经历，在今后的学习和生活中能够继续激励我前进。

另外，还要特别感谢我的家人，他们时刻关心我，给我提供了学习的机会，时时刻刻为我鼓劲、为我加油，进而促使我不断成长和进步。同时，也要感谢寝室的室友以及所有关心我的朋友，感谢他们陪伴我走过了很多美好的时光，在我遇到困难时他们关心我、帮助我。在完成毕业论文的过程中，很多朋友都给了我无私的帮助和支持，在此表示由衷的谢意！最后，因本人水平有限，论文肯定还有不少不足之处，恳请各位老师批评指正，我希望可以有机会继续去完善，我将不断努力继续充实自己。