（设计艺术学专业论文）智能化语境中的人类居住方式重构——智能空间的人性化本质探析.pdf

摘要 室内空问作为人类居住与生存的场所，其发展始终紧紧围绕着为人 类服务这个核心观念来进行。随着建筑形式的不断发展，室内空间的形 态与功能得到了极大的丰富，而空问的人性化关怀也越来越鲜明地体现 出来随着智能化时代来到人们的身边，人类的居住环境也随之发生了 翻天覆地的变化人们开始在自己居住的环境空间当中加入一些智能化 的信息技术手段，使空间具有了互动性与开放性可以说智能空间的出 现给人类的居住环境带来了一次前所未有的冲击，白此，人类居住空间 的人性化特征也发生了本质性的变化。 本文从空间的概念与空间与人类生活方式的关系入手，着重讨论智 能空间的概念和本质特征我们认为智能空间是人、信息与空间环境三 者相结合的产物，在这其中，空问环境是载体，信息技术是手段，人是 目标。智能空问的本质特征可以概括为两个方面，即互动性与开放性。 互动性包括空间构件与环境的互动、空间体系与环境的互动、空间体系 与人的互动、虚拟空间体系与物质世界的互动；开放性则包括界面的开 放性、空间的开放性、信息的开放性和设计的开放性等几个方面。 关于智能空间的规划与设计，本文认为应该从适宜的智能空间环境 设计、空间的利用率和灵活性、空间效率安全和文化这几个方面入手来 进行。 智能空间深刻地影响了人们的生活方式，也使人类居住空间的人性 化构成发生了本质性的变化。 关键词智能空间；人性化；信息技术 a b s t r a c t t h ei n d o o rr o o mi st h el i v i n gs p a c eo fh u m a nn a t u r e i t s d e v e l o p m e n t i sa c c o m p a n i e dw i t ht h em a i nc o n c e p t i o no fs e r v i n go ft h e h u m a n a st h ed e v e l o p m e n to fb u i l d i n g sf o r m ，t h ef o r ma n dt h e f u n c t i o no ft h ei n d o o rr o o mh a sb e c a m ea b u n d a n tr a p i d l y i nt h a tc a s e ， t h e r eo fh u m a n i s mi nt h ei n d o o rs p a c eh a ss t r e n g t h e n e db r i g h t l y a s t h et i m eo f i n t e l l i g e n c ec o m e s ，t h ec o n d i t i o no fl i v i n gc h a n g e dv e r y m u c h p e o p l e s t a r tt oa d ds o m ei n t e l l i g e n c et e c h n o l o g yt ot h e i rl i v i n g s p a c e ，w h i c hm a k e s t h el i v i n gs p a c em o r ei n t e r a c t i v ea n do p e n i n g t h e e m e r g e n c yo fi n t e l l i g e n ts p a c em a d eh u m a n sl i v i n gs p a c ed i f f e r e n t f r o mt h e no n ，t h eh u m a n i s mi np e o p l e sl i v i n gs p a c eh a sc h a n g e d t h i se s s a ys t a r tw i t ht h ec o n c e p t i o no fs p a c ea n dt h er e l a t i o n s h i po f s p a c ea n dh u m a n sl i v i n g w ew i l ld i s c u s st h ec o n c e p t i o no fi n t e l l i g e n t s p a c ea n di t sc h a r a c t e r t h ei n t e l l i g e n ts p a c e i st h ec o m b i n a t i o no f h u m a n ，i n f o r m a t i o na n dt h es p a c e s p a c ei st h ec a r r i e r , i n f o r m a t i o ni s t h ei n s t r u m e n t , h u m a ni st h et a r g e t t h ec h a r a c t e ro fi n t e l l i g e n ts p a c e c a nb ec o n c l u d e di n t ot w oa s p e c t s ，i n t e r a c t i o na n do p e n i n g i n t e r a c t i o n c o n c l u d e st h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nc o n s t i t u e n to fs p a c ea n d c i r c u m s t a n c e s ，t h ei n t e r a c t i o nb e t w e e ns p a c es y s t e ma n dc i r c u m s t a n c e s , t h ei n t e r a c t i o nb e t w e e ns p a c es y s t e ma n dh u m a n ，t h ei n t e r a c t i o n b e t w e e nt h ed u m m y s p a c ea n dt h es u b s t a n c ew o d d t h eo p e n i n g c o n c l u d e st h eo p e n i n go ft h ei n t e r f a c e ，t h eo p e n i n go f t h es p a c e ，t h e o p e n i n go fi n f o r m a t i o n a n dt h eo p e n i n go fd e s i g n a sf o rt h ep r o g r a m m i n ga n dd e s i g n i n g ，w es h o u l dc o n s i d e rt h e e n v i r o n m e n t a ld e s i g no ft h ei n t e l l i g e n ts p a c e ，t h er a t i oo fu s i n go ft h e s p a c e ，t h ea g i l i t yo ft h es p a c e ，t h es a f e t ya n dc u l t u r e k e y w o r d s ：i n t e l l i g e n ts p a c e ；h u m a n i s m ；i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下取得的研究成 果。本人声明：论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其 他人和其它机构已经发表或者撰写过的研究成果。对前人及其他人员 对本文的启发和贡献已在论文中作出了明确的声明，并表示了谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解吉林艺术学院有关保留、使用学位论文的 规定，即吉林艺术学院有权保留并向有关部门或机构送交论文或者电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权吉林艺术学院叫以将本人学位论 文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或者其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 。 作者签名：签字日期：年月日 第一章绪论 一、空间的概念 我国古代哲学家老子在天道观中阐述了空间的概念：。道生一，一生二，二生 三，三生万物，”。天地万物生于有，有先于天，鉴户牖以室，当其无室之用，故有 之以为利，无之以为用。”老子不但清晰地阐述了空间的道理，而且以有形与无形 的哲学观充分地论证了空间的本质。 从几何学的观点来看，一切空间都是由点、线、面组成的，点与点连为线，线 与线连接成面。从建筑学的角度分析，构成空间的基本要素是天、地、墙、梁、柱， 等等在这几个基本要素中，她为基础，填充围隔形成墙，柱升梁，梁升板，即构 成天。我们这里所讨论的是与人类的居住环境相联系的空间形式，所以应该是特指 室内空间的形式。对于一个由天，地、墙、梁、柱分割而成的室内空问来说，空间 是有形的，并能够体现出空间的。量”“形”。质”。；。 ( 一) 空间的形成 空间是一种物质，然而它的起源却是无形的，而且是弥漫扩散的，宇宙空间就 是无限的。当我们在空间中放置了一个物体，马上就会建立起一种视觉上的关系。 当另一个物体被放入后，物体与物体的多重关系就在视觉上建立了联系，空间形成 了。 任何一个客观存在的三维几何空间，都是由不同虚实视觉界面围合而成的，并 且实的界面的数量必须大于或等于两个空间形成的主观因素是视知觉中的 推理、联想和完形倾向作用的结果，客观因素是物质材料构成的图形。 ( 二) 空间的特征 1 空间的。量”：是指空间大小，可以用尺度概念加以表述。一般用开问、进 深和层高来表示。开问”代表空问的宽度，。进深”代表空间的深度，。层高”代 表空间的高度。空间的大小包括几何空间尺度的大小和视觉空间的大小。前者不受 环境因素的影响，几何尺寸大的空间显得大，相反则显得小；而视觉空间尺度，无 论在室外还是室内，都是由比较而产生的视觉概念。 视觉空问大小包含两种观念：一是围合空间的界面的实际距离的比较，距离大 的空间大，距离小的空间小。实的界面多的空问显得“小”，虚的界面多的空间显 得。大。此外，还受其它环境因素，如光线、颜色，界面质地等因素影响。二是 人和空问的比较，尤其在室内，人多了，空间显得小；人少了，空间显得大。小孩 活动的空间给大人使用，空问显得小，相反，大人活动的空间给小孩使用就显得大 2 空间的。形”：包括平面形状及空问的立体形状，平面反映空问的特征，利 用墙、柱、窗、门等建筑元素来显示空间的形状关系室内空问形状。任何一个空间 都有一定的形状，它是由基本的几何形( 如立方体、球体、锤体等) 的组合、变异而 构成的 3 空间的。质”：指空间的品质，也包括视线、日照、通风、外部环境等。室 内空间的质地主要取决于室内空间各个界面的质地，空问质地是各个界面共同作 用，互相影响的艺术结果。它对室内环境气氛有很大的影响。 4 空问的“向”：即室内空间方向，通过室内空间各个界面的处理、构配件的 设置和空间形态的变化，使室内空间产生很强的方向性 ( 三) 空间的旷奥度 空间旷奥度即空间的开放性与封闭性，是各种视觉特征的综合表现。 在室内空间的周围存在着外部空间，外部空间的周围存在着更广阔的地球空 问，在地球空间的周围又存在着无限的宇宙空间故室内空间与室外空间是相对独 立而又关联的两个空间形式两者的区别就在于室内空间一般指有顶面的空间，而 室外空间是指无顶面的空间。两者的联系就在相互贯通的程度如何，即视觉空间的 开放性与封闭性问题。 室内空间旷奥度，不仅指室内和室外空问的关联程度，即门窗、洞口的大小、 位置和方向，它还包含室内空间的相对尺度，各个围合界面的相对距离和相对面积 比例的大小 二、室内空间与人类的生存方式 室内空问作为人类居住与生存的场所，其发展始终紧紧围绕着为人类服务这个 核心观念来进行。虽然在不同的历史时期，室内空间的形态有着不同的表现方式， 但其发展的根本动力始终是提高人类居住舒适性这个目标。可以说室内空间的构 造与生俱来就是一个。以人为本”观念的载体 ( 一) 室内空间中的。人” 室内空间主要为人所使用，几乎所有部分都与人类的活动有关。人类在生活中 总是使用着某些物质设施，它们有些是生活和工作的工具，有的构成了人类生活的 空间环境。室内空间是一个有机的系统，人、人造物和环境是构成这个系统的三个 要素。其中，环境是指人们工作和生活的环境，噪声、照明、温度、湿度、空气质 量是主要的因素；人造物则包括人操作和使用的一切产品和工程系统，在室内空间 中主要指各类家具及与人关系密切的建筑构件，如门、窗、栏杆、楼梯等；人是指 使用者或作业者。在这个系统中，三个要素是相互作用、相互依存的，是一个由若 干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而这个“系统”本身又是它所从属 的一个更大系统的组成部分，其中人是贯穿空间形态的主体，也是室内空间设计的 目标对象，因而是系统中最重要的部分。人”在室内空间的系统构成中起着主导 性的作用，这就要求我们对。人”的概念有一个科学全面的了解。 ( 二) 。人”的构成、生理状态、行为方式 作为系统中最重要部分的。人”，主要是指其它要素的使用者，其构成特点、 生理状态和行为方式为室内空间的构建提出了明确的目标。 任何一个室内空间，都是针对某个受众人群设计的。由于人与人之间生理上的 差别，室内空问要满足整个群体中所有人的全部需要是不可能的，特别是家具和与 人关系密切的建筑构件，设计师应该对使用者的情况有一个清醒的判断，这就需要 对使用者的构成作准确的分析。 人与人之间的生理状态有着很大的差别，这些差别主要是来自于人体尺寸、人 体构造和生理特征从静态的构造尺寸到动态的功能尺寸，从视觉、听觉、嗅觉、 触觉等知觉感觉器官，到肌肉系统、神经系统、运动协调器官等运动生理结构，使 用者的生理状况是各不相同的 行为方式是人们由于年龄、性别、地区、种族、职业、生活习惯等原因形式的 动作习惯办事方法，特定的行为方式往往会直接影响到人们的各种活动，当然也包 括在室内空间中的各种活动。行为方式的差异会给室内空问的构造带来很大的影 响。 ( 三) 室内空间给人类带来的影响 人类的需要极其复杂。从物质到精神，从生理到心理等方面都有着极高的要求， 而现代人的意识也从。生存意识”进展到更高层次的。环境意识”如何创造适合 现代生活，能够满足人们心理需要的、高质量的室内环境空间，是作为一个室内设 计研究生的非常迫切的课题。室内设计不再仅仅是满足一个使用功能，更重要的是 4 要创造一个室内生活环境，能给人视觉和心理上，乃至行为上更具享受性的空问环 境，因此，研究室内环境空间的知觉感觉因素、人类心理和室内空问中的人类行为， 对指导室内环境设计有着深远的意义。 1 室内空问与知觉感觉因素 除了人的形态与空间有关，人的知觉与感觉因素也是一个非常重要的因素。知 觉和感觉是指人对外界环境的一切刺激信息的接收和反应能力，它是人的生理活动 的一个重要的方面。了解知觉和感觉，不但有助于了解人类心理，而且对在环境中 人的知觉和感觉器官的适应能力的确定提供科学依据。人的感觉器官什么情况下可 以感觉到刺激物，什么样的环境是可以接受的，什么是不能接受的为室内环境设 计确定适应于人的标准，有助于我们根据人类知觉的特点去创造适应于人的生活环 境。 在感知空间的知觉当中，视觉是一个很重要的因素。这里我们着重谈一下室内 空间与视觉的关系我们对空间的理解和认识是建立在一个持续不断的运动体验 上，室内空间被建筑实体所廓出，既被多界面所限定和围合那么，在室内空间中， 人的视觉完全被顶、墙体和地面所充塞和包围，如果用一个相对静止的视点去观察， 感觉不到空间三维关系，只有通过多个视点，从多个角度观察，人在空间穿行，身 体在运动，视点也随之在动，这样才能感知到空间。当然任何运动形式，必须包含 着时间的延续，人们通过视觉感知一个静止而连续的空间，并不是瞬间的事，而是 要持续性的时间。而空间环境的体验是通过运动中的视觉体验，是随时间量的作用 而依次感知。简单的几何单元形体的感知就需要时间，一个复杂的对象的感知时间 就更长了。如果一个复杂空问环境，还得从多个角度观看才能感知，那么感知的时 间就是一个延续性的。对于空间环境的感知是一种展示过程，是在时间中依次展开 的。在时间的过程中凝固的空间变成流动的空间，因此，室内空问同音乐一样，不 同的是音乐的审美体验是处于时间过程中声音的持续性，而空间环境的审美体验是 借助于运动中的视觉，是随时间量的作用而被依次感知 在室内空间环境中，通过视线移动，时间的延续，人们不仅体会到空间及空间 层次，而且感知到其他的陈设、色彩、质感等要素。因此，从室内环境本质上说， 是以空间为存在方式，并诉诸视觉感官来传达的，它作为主体审美经验的物化形态， 其视觉呈现是三维的，表现出一种静态的形成结构但是，就感知来讲，是通过运 动视域所展示，并随时间流程而依次感知，所以它又具动态的一面。因此，室内空 间环境的视觉兼有静态和动态、时问和空间并存。 2 空间环境与人类心理 完形心理学告诉我们，人的心理首先把握的是事物整体形象而不是事物的诸部 分。整体形象的外部表象反映着事物内部的秩序，当人感到某一事物的整体形象时， 这时人的生理过程的动力结构的秩序与事物的秩序达到同形状态。由此可见，人们 在室内环境中寻求的是有秩序的生气，并且要求室内环境有良好的内在秩序和有归 纳的整体感，如果没有秩序的空问，人不但不能感知它的整体形象，而且会对之产 生混乱和恐惧感。人们希望室内环境有生气、有动感，这样才能感到亲切、安宁和 欢快，而做到这一点关键在于人的心理感受及趋向对于空间环境组织反映是否一致 和协调比如，在一块方正的地面上，铺上一块带有斜向网格图案的地毯时。人们 的心理感受在原本平衡的空间环境中发生变化，而这种变化直接影响着人的心理效 应。这种心理效应我们把它称作。心理力”。在空间环境中。心理力”是受环境影 响的，当空间环境中建筑构件及材料界定与心理力达到一致时，就会感到心情舒畅、 平稳、安宁，否则就出现相反的现象。因此，室内空间中有秩序的、整体的构成无 6 疑会诱发人的丰富的情感和欢快的心态。为此，很多有经验的设计师，努力探求室 内环境构件中的性质，组成其规律，寻找它们与人的心理的关系及其对人的心理 影响。并通过人性化的设计，力求达到简洁、明确，舍弃不必要的装饰，以符合人 们心理的有秩序的、整体的形态，来激发人的情感和平衡人的心态 3 空间环境与人类行为 人的行为的变迁与环境有着密不可分的关系，许多设计师都在考虑如何通过空 间环境的设计，诱导或改变人们的某些行为，从而使整个环境在一种运动变化中被 正确地感知。虽然我们不能说环境必然能够导致人们做出怎样的行动，但不可否认 的是，环境可以影响人的行为。 人类的户内行为规律及其需求是室内空间构造的根本依据。一个室内空间设计 的成败，归根结底，主要就看它在多大程度上满足了人类室内环境活动的需要，是 否符合人类的室内行为需求所以，考虑大众的思想、兼顾人类共有的行为、群体 优先，这是现代室内空间设计的基本原则人的行为的变迁与空间环境有着密不可 分的关系，许多设计师都在考虑如何通过空间环境的设计，诱导或改变人们的某些 行为，从而使整个环境在一种运动变化中被正确地感知。 人在室内空间中的三种基本活动 室内空间构造强调空间的设计，我们关注的行为亦是人在室内空间中的行为， 诸如住宅中、办公室里、宾馆、学校、商店中活动等等。这些活动可归纳为三种类 型：必要性活动、选择性活动和社交性活动。所谓必要性活动就是人类因为生存需 要而必须的活动比如工作、学习、就餐等。这些活动主要受人自身的行为特征及 方式影响。空间环境的品质不能改变活动的要求，但会影响到活动的效率。选择性 活动就是诸如唱歌、跳舞等游憩类活动，选择性活动与空间环境的质量有很密切的 关系。社交性活动对环境品质的好坏和人造物的舒适合理与否要求都很高。在室内 空间中，更多的活动是综合性的现在的空间设计一类是将重点集中于满足必要性 活动中的功能要素；另一类则偏向于选择性活动和社会性活动中的空间环境品质塑 造。 人类基本的空间行为要求 要满足群体的需求，最难的是如何满足人们的精神文化需求，使室内空问设计 具有丰厚的文化内涵。要想方设法把精神文化渗透到空间分割、家具建筑构件等物 质形态中去，也就是精神文化的空间物化。研究室内空间中的人类行为，就不能不 考虑人类行为最基本的规律。马斯洛的人类行为需求理论为我们提供了一个很好的 理论参考 人们对空间环境的使用有两个最为基本的要求：私密性与领域性无论何时何 地，人都要有一个受到保护的空间因此，我们会看到，无论是在餐厅、酒吧、茶 馆和图书馆等地方，只要有共同的大空间时，几乎所以的人都会先选择靠墙、靠窗、 或者有隔断的地方。原因就在于需要有安全感，需要有保护的空间氛围。而当空间 过大时，我们就会有一种隐隐迷失的茫然。所以，现在室内越来越多地融入了穿插 空间和子母空问的设计，目的就是为人提供一个稳定安全的空间环境。 以s0hu 一族的工作空间为例：工作间对于在家办公的人来说，将阁楼作为 自己的办公区域是最恰当不过的了，可以使工作和生活分离开来，以免相互干扰。s 0h u 一族的阁楼最好面积够大。至少能放下工作时所需的一切设备和资料，由于 在家办公的人的职业特征通常是设计类和管理类，所以绝不能因为需要楼上楼下跑 而打断自己的灵感和思路。另外，这里的空间最好能比较通透，采光和通风对于办公 环境来说是非常重要的，因为在工作劳累的时候，可以眺望窗外的远景，舒展筋骨， 舒适心情，提高工作效率，消除疲劳。 对精神生活要求较高的白领一族来说，可能需要一个更私密一点的空间。将面 积并不大的阁楼设计成会客区间肯定不错，当然它只对挚友而言。这种的会客区不 需要很大的空间，只要能容纳两把舒适的椅子或沙发、一个小小的书架即可，因为彼 此间的距离并不需要那么远。同样阁楼也要求有良好的采光，并且在装修时虽好在 地面铺上地板或地毯，因为它能让主人和朋友更随意 只有在设计中充分考虑人的不同条件下的空间心理需要，才有可能创造出使人 感觉适宜的空间环境人总是以他们获得环境信息来对环境做出反映，总是按个人 对环境线索来领会、来采取行动因此，在室内环境设计中，设计者总是想通过一 定的手段，让绝大多数的使用者感受到设计的意义所在，并且朝着有益方向引导， 来提醒人的行为，从而达到预期的设计目的。在空间环境与行为的动态关系中，人 只有通过认识环境，才能从环境中获得指导行为的方法，而环境必须通过人的认知 与感受才能验证它的存在的合理性因此，在实际设计中就要着手于人的行为特征 来指导我们的设计。综合所述：室内空间环境对人的视觉、心理和行为是相互作用、 相互影响和相互制约的辨证关系。它是通过视觉认识空间环境，用心理去感受空间 环境，并且从环境中获得指导行为的方法，而环境必须通过人的视觉和心理感知来 满足人的行为要求。因此，认真研究室内空间环境与人的视觉心理和行为，对指导 室内设计有着十分重大的意义。 第二章智能空间的本质 一、。智能”的概念 人工智能( a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ) 是计算机科学与心理学相结合而产生 的研究用计算机实现人的智能行为和功能的一门学科人工智能的智能范畴一般包 括人的智能行为，如图像和声音识别、学习、计划、决策、解决问题、自然语言理 解等；也可指人的内部认知反映功能和过程，如知觉、记忆、思维等。人工智能研 究编制模拟上述行为功能的计算机程序 人工智能的基本过程为智能模拟，其依据是人工智能系统( 计算机系统) 与活 体智能系统( 心理认知反映系统) 之间假设并已证实的可类比性智能模拟的基本 步骤为：系统模型设计计算机程序编制。程序调试及系统修正其中最 重要的是系统模型设计，它一般包含建立与模拟对象有关的知识系统和找出具体描 述对象的方法。心理认知模拟的系统模型必须建立在心理学实验的基础上，并通过 与人的行为比较来验证假设模型。 随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。 信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的居住空间提出了挑 战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对居住空间的要求 早己不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。人们希望 能拥有一个以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、 结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。 二、智能空间的概念 我们前面曾说过，室内空间的构造总是与人性化的理念紧密联系。建筑空间的 产生就是为了给人类提供一个居住的场所来遮风挡雨、躲避酷热严寒，尽管那时的 室内空间环境还十分恶劣，但这已经是人类关怀自身的重要起点之一此后，随着 建筑形式的不断发展，室内空间的形态与功能得到了极大的丰富，而空间的人性化 关怀也越来越鲜明地体现出来。随着智能化时代来到人们的身边，人类的居住环境 也随之发生了翻天覆地的变化。人们开始在自己居住的环境空间当中加入一些智能 化的信息技术手段，使空问具有了互动性与开放性。可以说智能空间的出现给人类 的居住环境带来了一次前所未有的冲击，自此，人类居住空间的人性化特征也发生 了本质性的变化。 所谓智能空间是人、信息与空间环境三者相结合的产物。在这其中，空间环境 是载体，信息技术是手段，人是目标。 从智能空间的构建来说，主要由土建、室内装饰、机电和弱电智能化四部分组 成。土建部分犹如人之躯体，机电部分如人之器官，室内装饰如人之衣着，智能化 设备如人之大脑，而计算机网络则如人之神经。 室内空间作为建筑空间中最重要的部分，是建筑的延续，同时也有一部分室内 空间受功能的影响，逐步摆脱最初的功能定义，发展衍生出新的形式。智能室内空 间也正是利用系统集成方法，将计算机技术、通信技术、信息技术与室内空间艺术 有机结合，通过对设备的监控、对信息资源的优化，具有安全、高效、舒适、便利 和灵活特点的室内空间。智能室内空间的研究对于丰富智能空问的理论、倡导室内 空间设计的人性化、生态化的具有积极的意义。 随着智能技术在建筑中的应用，允许建筑内部空间和外在形象的转变，允许各 种性质不同的变化，使建筑像生命一样新陈代谢，长久发挥其作用，提高了空间的 灵活性和适应性。建筑空间从根本上改变了传统空间的存在方式，其观念和形式的 变化主要体现在如下几个方面： 第一，建筑的交通、设备尽可能与结构系统分离，使结构系统更加灵活易变， 同时各系统又有机关联地组合在一起，为建筑维修、改建和扩建提供可能性；为室 内外空间灵活划分提供可能性；为空间使用性质和设备安装变化提供可能性。使建 筑成为一个多级有序的动态开放结构系统，各级系统内部之问以及与外界环境之 间，均可进行物质与能量的交流，构成有生命的建筑。 第二，智能空间赖以生存的基础是建筑空间的可延展性，以及由此带来的人类 生活与工作方式的巨大改变的可能性。智能空间的智能化不会封项，其管线、接口 都预留了充足的扩展空间，用户在任何时候都可以跟上信息时代的步伐。 第三，智能技术创造的空间主要以一种交互式的视觉手段和虚拟的空间方式， 从根本上改变了传统建筑的空间审美形式，并从自洽( 内部的高度协调一致) 和圆 满的角度体现了科学的理性美。 三、智能空间的特征 ( 一) 智能空间的互动性特征 互动性是智能技术的重要特点之一，这一点也鲜明地体现在智能空问的特征 上一般来说，智能空问的互动包括空间构件与环境的互动、空间体系与的环境互 动、空间体系与人的互动、虚拟空间体系与物质世界的互动这四个方面： 1 与环境互动的空问构件 正如建筑设计中常用结构构件结合建筑立面外观进行设计一样，当代建筑师们 不再满足于单纯地对建筑空间的构件作装饰设计。如何使空间构件具有更多的特 性? 数字信息技术的出现，提供给设计师们更加广阔的创作思维空间，建筑的空间 构件与外界环境的互动正是他们取得的重要成果借助于空间构件与环境的互动， 建筑内部的空问环境达到了智能化调节的目的，大大提高了空间环境的舒适性。 以德国柏林国会大厦为例，该建筑的穹项被设计为一个名副其实的。天窗” 它的核心部分是一个覆盖着各种角度镜子的锥体。锥体上的反射板不仅能够反射水 平射入建筑内的光线，而且其上装有太阳追踪装置以及可调整的遮阳系统，可在提 供充分柔和的自然光照明的同时，防止太阳辐射热增加室内的热负荷。而在冬季以 及夏天的早晨和傍晚，太阳的高度比较低，遮阳系统可以移到适当位置，使得太阳 光线射入室内。在这里锥体不仅仅起到装饰建筑空间的作用，而且其具有智能的特 性充分体现了空间构件与环境的互动。 再比如巴黎阿拉伯研究中心外墙是由无数活动的金属格片组成的幕墙，形成大 大小小类似照相机光圈的装置，全部采用代表伊斯兰文化的几何图案。通过传感器 对室外光线的检测，由电脑自动控制金属格片的角度，从而一方面使室内自然光的 照度维持一个常量，并能随时自动打开人工照明补充不足。随着外界光线强度的变 化，建筑内部空间不断变换出丰富的光照效果。智能化的空间构件成为建筑空间与 环境互动的桥梁。 2 与环境互动的空问体系 传统建筑中室内外空间的相对位置通常固定不变有些置于大厦项部的观景空 间( 通常为餐厅) 通过电动机恒速牵引，周而复始地做着圆周运动，应该算是与传统 内外空问相对位置发生改变的雏形，但还谈不上具有智能。在内外空间之间建立起 交流互动的联系，这正是智能空间与传统空间的本质区别。 比如新近出现的向日性建筑，如同向日葵一样能跟随太阳的转动而转动。机 械拖动装置位于建筑的中央楼梯中轴上，用以带动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1 8 0 度的水平位置。而在其它的季节里，房屋则会 尽可能的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通过这一实例，我们是否可 以大胆地断言，设计师不仅拥有。步移景异”的传统设计手法，在智能技术下还能 充分诠释另一种多角度与环境沟通的更为自由的设计手法 3 与人互动的空间体系 智能技术一改往日人与空间之间单向信息传输的关系，使空间具有了思维，可 进行交互式的应答，并根据人的活动来改变自己的形态。 比如荷兰的淡水馆，该建筑不仅是一个展览馆，而且它本身也是作为一个展览 单元。建筑的形状是由1 4 到6 5 米长的呈流动状扭曲的椭圆组合而成在建筑内部 行走就如同水的跌落。地板不是水平的，也没有任何水平参照物在这里，参观者 不得不成为水的一部分，以游历完整个建筑。各种用以探测参观者存在的传感器安 装在建筑内，并且以一种多元集成系统的方式引发建筑空间的变化。连接了某些传 感器的激光束能够投射出一套网格，使参观者的每个动作被转化为虚拟水的相应运 动当红外线光束感应到人的经过，就会发出一波信号传遍投射的网格，使连接在 沿屋顶布置的蓝色的灯光系统上的其他传感器被激活，届时蓝光的波浪将扫过整个 屋顶。在得到反应后，还会像心跳一样加速。而声音系统则与实时投射系统及光的 同时运作，人的活动所引起的信息的改变是声音出现的条件。此时空间似乎仅由 光、声、人构成，而超越了传统的空间构成要素，人的运动激活了空问的变化，空 间的变化反馈了人的活动，人与空间共同感受着彼此的存在。 4 与物质世界互动的虚拟空间体系 信息化革命加速了人口与信息流入到网络中，造成新的电子化社会空间( 或虚 拟空间) ，它对我们生活的物质世界产生了深远的影响通过建立起与现实物质世 界互动的虚拟空间体系，就可以对物质世界中的空间进行智能化控制。2 0 0 0 年远东 国际数码建筑奖里有一作品，名为! 虚拟校园的建筑设计。该设计以3 d 软件创造出 可作为组织社群及使用多样信息资料库的虚拟校园。虽是由软件的模块构成，但它 并非单纯的平面布景，而是三度空间，是存在于物质世界之外的虚拟建筑空间。它 不仅可以支持任何虚拟社区的沟通与互动，并且具有人工智能的互动反映的功能； 虚拟校园场所感的特定风格与外观会随着人在虚拟校园里的活动变化而改变该设 计不是一个传统的建筑计划案，它更像是一个概念，利用虚拟实境与物质世界之间 的互动赋予建筑空间新的意义。 ( 二) 智能空间的开放性特征 开放是针对某个系统中一个相对的概念。c hew itt 曾说过，开放信息 系统指的是永远不能预估其操作结果，且在任何时刻都可能接受来自外部信息的系 统。智能空间是基于现代建筑技术上的一个技术系统的革命，智能空间的开放性主 要是相对现代建筑系统而言。基于智能空间的本质要求，它必须具备相对于其他建 筑更强的对建筑内环境的更严格控制能力，产生更加复杂的围合界面。而基于这种 有选择的围合界面的建筑本体，智能空间的开放性内涵主要表现在建筑界面的开放 性、空间的开放性、信息的开放性、设计的开放性等方面。 l 、界面的开放性 界面在建筑上是划分不同空间领域的实体构成或媒介地带。在智能空间中，界 面指的是包围建筑内部功能的建筑构件，即。智能空间外围护结构”，它与人体皮 肤表皮之间具有相似之处。 智能空间具有根据环境的变化对自身系统做出最佳的动态反应。以预测方式推 动适当的物理反应，维持建筑内部环境舒适度，更有效地利用能源的特性。此过程 通过智能系统调整建筑外围护结构得以实现它要求建筑外围护结构必须具有调整 光、热、声、空气等各种形式能量的功能。因此，建筑表面不再被视为是静态的、 惰性的障碍物，而是一个动态的环境过滤器，能量经过它并准备被使用。 2 空间的开放性 建筑的生命周期远较设备和设备系统的周期为长，按国际惯例，建筑结构寿命 7 0 年，机电产品的生命周期为1 5 年，通信设备的生命周期是3 年。智能空间室内 通过结构化综合布线系统，在室内分布多种标准化的插座，只要改变跳线，就可以 迅速地改变插座功能，这就要求建筑空间具有更强的适应性、兼容性和扩展性，以 便在使用功能发生改变时，可以以便捷的方式将系统调整到新的要求上在此原则 要求下，智能空间外墙百叶节点往往选择开放性空间设计，如支撑体部分可以采用 标准化、模具化的手法。赋予成长空间以可变性，以适应空间的弹性变化。 空间的开放性还体现在空问非物质化方面。信息技术( 如电子数据交换、图像及 多媒体、远程通讯、计算机辅助设计等) 的发展、国际互联网的普及彻底改变了人 们交往和处理信息的方式。在智能空问中，建筑的某些物质功能正被非物质功能取 代或削弱，某些空间开始在真正意义上从。实存空间”向。虚拟空间”转换“空 间结构的稳定性受到冲击，空间界定从硬体到软体两方面变得互动与可变，空间实 体界面根据需要而改变，虚拟的界面通过信息网络、虚拟现实与周边环境进行信息 交流，空间不再是一个稳定的、独立的、几乎静止的铁板一块，而是具备多层次、 多价值、多功能，并与全球保持互动信息联系的动态有机体。”。 英国foa 事务所设计的横滨客运码头方案，其外形直接模拟湍流的形式，内 1 6 部、外部空间超凡流动。该方案没有传统的屋面、楼面与地面的区分，通过波浪起 伏的形式完成。大串联”，流线自然是十分通畅，随着在空间中的移动，这不分边 际的空问知觉被极度放大，时间的意识也在奇异的历程中被消解。正如威廉j 米 切尔所说的：“电脑化空间正在开放这个史无前例、超级延伸的栖息地将超越 国家界限；它所提供的日益密集和广泛的连接很快在人类历史上第一次创 造规划和设计真正世界性社区的机会。”。 3 信息的开放性 信息化革命把信息循环的重要性提高到物质循环和能量循环之上，智能空间无 疑对信息循环提出了更高的要求有学者指出：。在一个建筑中，基本的智能化意 味着：( 1 ) 对环境和使用功能变化的感知：( 2 ) 将致据讯号传递到主控制设备的能力： ( 3 ) 综合分析数据的能力：( 4 ) 作出决定的响应，并向各个建筑控制设备发出适当指 令的能力。”。可以看出，智能空间全新地具备感知、交流、分析和响应等四种功能。 智能空间的特性意味着智能空间不但必须具备先进的建筑信息基础设施，同时包括 建立在其基础上的建筑自动控制系统。这些系统将为智能空间提供快速的发送信 息、接收信息、传递信息和处理信息的能力。空前的信息交换速度和数量要求智能 空间突破原有的封闭状态，寻求一种多层次的动态开放系统。 4 设计的开放性 。从系统论的角度来看，智能空间是一个包含了多子系统的复杂的系统。由于 系统要素和结构的不同必然导致系统特性的差异，而在这个系统中电子系统的比重 和结构不同于一般建筑，因此智能空间系统的整体性质和构成与传统的建筑系统存 在着必然的差异。智能空问的设计势必要求一种更为注重整体性的设计方法。” 在 智能空间设计中，应建立一个可以容纳通信、自然采光、人工照明、空调系统及信 1 7 息交流系统等的建筑基本构架，同时考虑安全、防火、运行控制和监测等问题。因 此，智能空问的设计已无法简单局限于为智能系统提供一个物质平台，而应采取开 放性设计，与其他相关技术( 如结构、系统、服务和管理技术等) 整合，包括：( 1 ) 弱电系统与建筑系统的整合：( 2 ) 热舒适系统与建筑系统的整合：( 3 ) 人工照明系统 与建筑系统的整合：( 4 ) 自然采光系统与建筑系统的整合整合的目的是创造一个功 能完整、可和谐运作的总体性能，使智能空问可以充分发挥高度有机性的效率 同时，由于智能空问可能面对不同要求的使用者。因此，独立的个人舒适管理 是必须的但是，。由于建筑智能化的过程中极易产生物质主宰及控制一切的 负面效果，进而发生明显的物化现象，致使往往忽略了人性化环境中所应 有的建筑本质。 因此，智能空间的设计和管理过程必须对使用者开放，必须对建 筑环境之。物化”与。人性化。进行整合，使建筑整体得以在人性化的动态环境中 进行有关建筑资源、能源、信息的多样性分配与运作，使建筑系统具有适应演化的 足够弹性。 第三章智毹空间的规划与设计 一、智能空间的基本要求 智能室内空间基本要求是，有完整的控制、管理、维护和通信设旖，便于进行 环境控制、安全管理、监视报警，并为空问使用者提供舒适、温馨、便利的环境和 气氛，有利于提高工作效率，激发人们的创造性。 1 舒适性。使人们在室内空间中生活和工作( 包括公共区域) 。无论是心理上还 是生理上均感到舒适。为此，空调、照明、噪音、绿化、自然光及其他环境条件应 达到较佳和最佳状态 2 高效性提高办公业务、通信、决策方面的工作效率，节省人力、时间、空 间、资源、能耗、费用，以及建筑物所属设备系统使用管理方面的效率。 3 方便性除了空间构件的使用方便外，还应具有高效的信息服务功能 二、智能空间的功能特点 目前智能室内空间能提供的功能包括： 1 应具有信息处理功能。 2 各种信息应能进行通信。信息通信的范围不局限于建筑物内部的一个空间， 应有可能在全部空间，甚至是在城市、地区或国家间进行。 3 要能对室内空间内照明、电力、暖通、空调、给捧水、防灾、防盗、运输 设备等进行综合自动控制。 4 能实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化，并实现以安 全状态监视为中心的防灾自动化。 5 建筑物应具有充分的适应性和可扩展性。它的所有的功能，应能随技术进 步和社会需要而发展。 三、能空间的规划与设计 智能空间以更深、更广、更直观、更具有综合性的方式，来塑造空间的效能和 魅力它正在使建筑的传统空间关系发生改变。正在使人与建筑的关系发生改变。 核心筒的分散和分离，中庭空间的介入已使智能空间的空间构成模式彻底发生变 化 为了空间能够灵活地得以利用，在对智能空间的规划过程当中，硬件应能够互 通、互换、具有较强的兼容性同时按处理的急缓需要和装置的重要程度，合理确 定配备率或共用性后，再决定空问等级，必要时区域能够及时开放，各个区域灵活 连通。智能空间的建筑结构、建筑网络甚至网络设施应具有灵活性，为空间功能的 多样化和灵活性提供条件智能空间的布局规划还要具备私密和开放的要求，变化 虽多，要考虑形式的基本一致。 我们必须加强智能空问设计和建筑创作中关于可变性和灵活性的技术方法研 究，为城市和建筑共时态的多样性和历时态的可变性、生长性预设伏笔。空问形态 的弹性程度将成为未来智能空间创作评价标准的重要元素，而这一点是和可持续发 展战略相一致的 对于室内空问来说，达到智能化的要求，可以根据空间中环境模块的设计和构 造，通过设置适当的设备来获取长期的空间价值，智能空间设计的核心也是这些环 境模块的选择和综合。 ( 一) 适宜的智能空问环境设计 环境是人们工作和生活的场所，噪声、照明、温度、湿度、空气质量是最主要 的环境因素智能室内空问环境友好就是要通过智能化的控制技术：控制噪声对人 的影响，通过空调系统控制室内的温度、湿度，通过照明系统控制室内的光环境， 从而保证人的健康和能量的合理使用。在技术上，这属于建筑设备智能化系统( 队) 。 ( 二) 空间的利用率和灵活性 主要是强调室内空间的适应性和可扩展性，室内空间所对应的功能可随技术进 步和社会需要而发展，同时这种改变是建立在原有的系统平台上，从而适应性更强， 更可靠和方便。 ( 三) 空间效率 提供舒适、高效的工作环境和现代化的通信手段和信息服务，节省能源、资源、 费用是智能化在室内空间中最显著的作用，同时也是智能室内空间中最重要的环境 模块 ( 四) 安全 消防系统、保安系统和结构系统的智能化更多的是智能空间系统的内容，作为 建筑的内部空间，重要的是对设备终端的使用和局部小环境的调控，对智能室内空 间而言，是所有环境模块中依赖性较大的一个 ( 五) 文化 建筑是技术和文化的结合，室内空间的营造，除了采用建造技术和物资所体现 的物资性以外，还具有文化性的特点文化品位不是抽象概念，每一个空间的功能 不同，所处的地理环境和人文环境也不同不同的用途、功能、环境对空间产生了 不同的限制，从而产生不同的空间形式，选用不同的材料、设施和设备，最终形成 不同的建筑集合和不同的建筑管理方式，体现出特有的理念和意境。 第四章人类居住方式的根本变革一智能空间与人性化 一、。人性化”概念的实质 研究系统中的。人”研究室内空间中的人类行为最终都需要体现到具体的设计 实践中人性化的设计是室内空间构建由来已久的呼声。研