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近期，一篇關于智能建筑研究發(fā)展趨勢的論文，通過對近十年（2014年至2023年）的智能建筑研究文獻的統(tǒng)計分析，展示了近十年來全球智能建筑行業(yè)的重點研究領域和發(fā)展趨勢，非常值得智能建筑行業(yè)小伙伴們看看。
該研究發(fā)現(xiàn)，近年十來，與智能建筑相關的研究文獻數(shù)量顯著增長，表明智能建筑技術近年來備受關注。從高被引文章中可以看出，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術的快速發(fā)展，為智能建筑提供了新的理論基礎和技術支撐，推動了該領域的創(chuàng)新和突破。后來出現(xiàn)的“機器學習”和更早出現(xiàn)的“物聯(lián)網(wǎng)”都是重要節(jié)點，凸顯了它們在智能建筑技術中的重要性，為建筑智能化和自動化提供了新的可能性。而近年來“能源效率”和“可再生能源”等關鍵詞占據(jù)重要地位，強調(diào)可持續(xù)發(fā)展是智能建筑領域的關鍵目標。
接下來，小編帶大家一起通過這篇論文來看看，近十年來智能建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。
建筑與數(shù)字化的深度融合
智能建筑作為一種新興的建筑理念，已成為建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關鍵驅(qū)動力。另外，智能建筑作為一個跨部門、多學科的領域，近十年來受到了各界的廣泛關注，研究數(shù)量業(yè)主快速增長，尤其是中國、美國、韓國。
建筑與數(shù)字化的深度融合，逐漸使智能建造技術成為建筑行業(yè)的核心要素。智能建筑技術通過集成先進的科學技術方法和智能系統(tǒng)來提高人類舒適度和能源效率，徹底改變了建筑行業(yè)。從傳統(tǒng)的建筑設計與施工到智能化的管理與運營，智能建筑技術以其突出的表現(xiàn)和優(yōu)勢為建筑行業(yè)注入了新的活力和動力。
智能建筑體現(xiàn)了技術創(chuàng)新，標志著建筑行業(yè)在可持續(xù)發(fā)展、資源優(yōu)化和管理效率方面的全面進步。這也與國家政策以及市場驅(qū)動因素密切相關。越來越多的國家和地區(qū)正在出臺促進建筑領域節(jié)能的政策和標準。
例如，2022年，歐盟委員會發(fā)布“歐洲地平線”工作計劃，強調(diào)數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究是實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的關鍵。同樣，各國也出臺了一系列政策來推廣智能建筑技術。美國國家標準與技術研究院（NIST）發(fā)布《建筑行業(yè)數(shù)字化路線圖》，支持智能建筑的研究和應用；英國政府設立“英國數(shù)字化建設”項目，推動數(shù)字化建設的實施；德國在建筑領域推動工業(yè)4.0，強調(diào)智能建筑和自動化施工，并設立了技術創(chuàng)新基金。這些政策法規(guī)的出臺，不僅為智能建筑技術的應用提供了規(guī)范和依據(jù)，也為行業(yè)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。
這些策略通常包括支持智能建筑技術并鼓勵采用新技術來提高建筑系統(tǒng)的能源效率。政策推動促使相關企業(yè)和研究機構更加積極探索和實施智能建筑解決方案。隨著對建筑環(huán)境質(zhì)量的重視和不斷升級的能源危機的推動，智能建筑解決方案的市場需求持續(xù)增長，這些核心概念既反映了學術界的研究趨勢，也反映了行業(yè)內(nèi)的市場需求。
能源領域研究位居榜首
智能建筑是一個跨學科、多學科的新興課題。從已發(fā)表的文獻來看，能源領域的研究位居榜首，這表明能源領域在智能建筑中發(fā)揮著重要作用。這些研究涉及能源效率、傳感器技術、可再生能源利用、智能能源管理系統(tǒng)等方面。進一步強調(diào)了建筑節(jié)能和優(yōu)化建筑環(huán)境性能在智能建筑領域的重要性。研究重點方面，主要突出“能效”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“建模”、“管理”、“需求響應”等核心概念，為行業(yè)未來發(fā)展指明了方向。
在利用信息和通信技術更有效地管理資源這一理念的推動下，智能環(huán)境以智能城市、智能建筑、智能電網(wǎng)、智能水務和智能移動的形式出現(xiàn)，并無縫嵌入日常用品中。這一趨勢促進了互聯(lián)設備的發(fā)展，使我們的生活更加智能和便捷。也為能源管理、資源利用、環(huán)境保護提供了更多可能性。
智能環(huán)境發(fā)展的關鍵驅(qū)動力是物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術的融合，它們正在推動智能環(huán)境的進步，使我們能夠?qū)崿F(xiàn)更高水平的能源效率、減少浪費和降低能源消耗成本。這些技術正在徹底改變我們與周圍環(huán)境互動的方式。通過利用物聯(lián)網(wǎng)設備和數(shù)據(jù)分析，我們可以監(jiān)控和優(yōu)化建筑物的能源使用，從而顯著節(jié)省成本并帶來環(huán)境效益。
另外，國際能源署(IEA)敦促各國政府實現(xiàn)到2030年將全球可再生能源產(chǎn)能增加兩倍、每年將能源效率提高一倍的目標。建筑行業(yè)作為節(jié)能減排的主力軍，應響應國家大力推廣智能建筑的號召，最大限度地減少能源浪費。
人工智能、數(shù)字孿生等新技術不斷涌現(xiàn)
能建筑技術是一種將先進技術與節(jié)能理念相結合的技術，旨在提高建筑的效率、安全性和可持續(xù)性。
例如，在優(yōu)化設計和運營策略方面出現(xiàn)了“無線傳感器網(wǎng)絡”、“機器學習”、“人工智能”、“數(shù)字孿生”、“云計算”和“建筑信息模型（BIM）”等關鍵技術。這些技術在改進設計和操作策略方面發(fā)揮著至關重要的作用。無線傳感器網(wǎng)絡可用于遠程監(jiān)控建筑設施，以發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題，提高運營效率；機器學習可用于形成智能控制系統(tǒng)，實時調(diào)整設備運行，以實現(xiàn)最佳性能和能源效率。人工智能還可以分析用戶行為和偏好，提供個性化的建筑環(huán)境，提高人們對空間的舒適度和滿意度；通過數(shù)字孿生的模擬，運營商可以預測設備故障并進行有效的維護計劃，以降低成本和停機時間。通過云計算，設計師、工程師、運營經(jīng)理等利益相關者可以實時共享信息，提高溝通效率和協(xié)作。BIM提供詳細信息支持施工過程和后續(xù)運營管理，有助于提高項目管理效率、降低成本、增強項目管理。
該研究還發(fā)現(xiàn)，智能建筑技術正在快速發(fā)展，目前已進入技術應用階段，現(xiàn)階段新興技術的應用，如強化學習、邊緣計算、神經(jīng)網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)模型等是當前智能建筑領域的熱門話題。
強化學習可以通過使智能系統(tǒng)與環(huán)境交互、學習和不斷調(diào)整來優(yōu)化建筑設計、施工流程和設備管理。這反過來又提高了能源利用效率。例如，通過強化學習算法來優(yōu)化建筑物空調(diào)系統(tǒng)的運行策略，可以根據(jù)不同時段自動調(diào)節(jié)溫度和氣流，滿足用戶需要在節(jié)能和舒適之間取得平衡。邊緣計算能夠快速響應實時數(shù)據(jù)需求，有助于提高能源系統(tǒng)的響應能力和效率。神經(jīng)網(wǎng)絡在智能建筑技術中優(yōu)化建筑設計和微調(diào)能源管理方面發(fā)揮著作用。數(shù)據(jù)模型在智能建筑技術中也發(fā)揮著至關重要的作用。它們可以幫助識別建筑能耗的瓶頸和潛在的節(jié)能機會，從而優(yōu)化建筑系統(tǒng)的運行策略，提高能源利用效率。
另外，設計是智能建筑的基礎，決定了建筑的功能性、可持續(xù)性、美觀性；用戶行為和習慣對建筑能耗、舒適度、安全性有直接影響；數(shù)字孿生技術可以在設計、施工和運營的各個階段提供重要的視覺信息；無線傳感器網(wǎng)絡是智能建筑實現(xiàn)實時監(jiān)測和控制的核心技術，利用傳感器采集環(huán)境和設備數(shù)據(jù)，為決策提供依據(jù)。
平臺、節(jié)能、設備、強化學習、控制策略等關鍵詞表明智能建筑已經(jīng)開始走向?qū)嵱眉夹g，而不僅僅局限于理論創(chuàng)新。一方面是技術升級，通過新技術與實際應用的融合。智能建筑不僅提高了建筑效率，還有效提高了建筑質(zhì)量和安全性，也為更多領域的創(chuàng)新和應用提供了模型和參考；另一方面，建筑行業(yè)越來越注重人們在建筑環(huán)境中的舒適感受。
更加注重“以人為本”與實際應用
目前，智能建筑領域的研究正在不斷發(fā)展，逐漸從基礎技術轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應用，結合物聯(lián)網(wǎng)、機器學習等新興技術，實現(xiàn)更加智能化、更可持續(xù)的建筑環(huán)境。此外，研究人員越來越強調(diào)人為因素在智能建筑中的作用，以促進更舒適的、健康和可持續(xù)的建筑環(huán)境。
在過去的十年里，研究的重點已轉(zhuǎn)向考慮用戶的需求，生活空間主要以人為中心。“熱舒適”和“行為”變得越來越普遍。同時，智能建筑也面臨著數(shù)據(jù)隱私、網(wǎng)絡安全和標準化等挑戰(zhàn)。尤其是2017年后，“傳熱導”、“用戶行為”等與以人為本的考慮相關的術語開始出現(xiàn)。對居住者行為的研究出現(xiàn)了，強調(diào)了對其對建筑能耗和舒適度影響的認識，以及通過分析這種行為來優(yōu)化建筑管理的愿望。隨著理論的整體成熟，對優(yōu)化的關注不斷發(fā)展。
人們越來越重視“居住行為”、“室內(nèi)空氣質(zhì)量”、“熱舒適度”等與人相關的因素，這些都表明智能建筑的設計和運營正朝著以人為本的方向發(fā)展。從這些關鍵詞中，我們可以驗證智能建筑正在從理論轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應用的理念。
運營與維護逐步受到重視
2018年以來，故障檢測技術成為研究熱點，呈現(xiàn)出利用智能技術及時識別建筑系統(tǒng)故障，預防事故發(fā)生，保障安全運行的趨勢。與此同時，“建筑管理系統(tǒng)”、“設施管理”、“建筑能源管理系統(tǒng)”、“機械性能”等術語也得到了認可。在此背景下“補丁”的出現(xiàn)，相當于為系統(tǒng)提供“維護”，旨在預防問題的發(fā)生，保證系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。
該研究對2014年至2023年智能建筑領域關鍵詞的趨勢和演變表明，最初的文章重點是傳感器網(wǎng)絡和定位技術等基礎技術。隨著時間的推移，焦點逐漸轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應用。越來越細化的關鍵詞開始更頻繁地出現(xiàn)，重點關注能源管理、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和能源效率等領域。此外，人們越來越關注整合物聯(lián)網(wǎng)和機器學習等新興技術，以實現(xiàn)更智能、更可持續(xù)的建筑環(huán)境。
同時，眾多新的關鍵詞表明技術升級和人性化設計并重，體現(xiàn)了智能建筑朝著更健康、更舒適、可持續(xù)發(fā)展的趨勢。當下，智能建筑技術逐漸進入技術應用階段，強化學習、邊緣計算、神經(jīng)網(wǎng)絡等新興技術成為研究熱點。這些技術的應用促進了建筑設計、施工和設施管理以及能源效率的優(yōu)化，體現(xiàn)了智能建筑在提高建筑效率、安全性和可持續(xù)性方面所做的努力。
總而言之，這篇論文經(jīng)過對文獻的細致整理，清晰地揭示出近年來智能建筑開始注重用戶體驗和建筑的可持續(xù)性，這是建筑行業(yè)未來發(fā)展的重要趨勢。可持續(xù)建筑通常強調(diào)創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境，這直接影響用戶體驗。同時，可持續(xù)建筑通過高效的能源管理系統(tǒng)和節(jié)能設計來減少能源消耗，不僅減少了對環(huán)境的影響，還降低了用戶的能源成本，增強了用戶的經(jīng)濟體驗。
然而，智能建筑領域還缺乏以用戶為中心的研究和用戶體驗標準。政府機構、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)應鼓勵和資助以用戶為中心的智能建筑相關研究，促進該領域的知識發(fā)展和實踐創(chuàng)新。未來，我們應該鼓勵更多的跨學科研究，鼓勵建筑、工程、心理學、人機交互設計等學科的專家合作，更好地理解和滿足用戶的需求和體驗。建立智能建設的用戶體驗標準和考核政策，為行業(yè)提供指導和規(guī)范。同時，制定并驗證一套用戶體驗指標，評估智能建筑項目的用戶滿意度、舒適度、便捷性、可達性、健康影響等，為建筑體系的完善做出貢獻。
更多研究發(fā)現(xiàn)，參見論文原文：
Evolving Trends in Smart Building Research:A Scientometric Analysis
