智能建筑理念是数代以来建筑设计领域最具革命性的创新之一。但智能建筑才刚刚兴起，我们仍未形成统一、共同认可的定义。在建筑、工程和施工行业中，智能建筑通常指配备最新物联网和传感器技术的建筑，使用者由此获得对建成环境的全新控制水平。
尽管全球真正意义上的智能建筑总数仍然很少，但这一新兴市场已经涌现出一系列令人瞩目的技术。前景十分光明。这些创新有望为建筑带来智能手机技术曾为电话带来的变革，以我们无法完全预料的方式，从根本上改变人们与建成环境的互动方式。
不过，建筑与手机有所不同，因为建筑是为家庭、组织、街区和社区设计的共享资源。这意味着，对于建筑的要求应区别于我们对其他同样正在因“智能”创新而发生转变的领域所采用的标准。
鉴于建筑的社会重要性和影响力，我们应致力于打造一种比单纯的智能设备和技术集合更具广泛积极意义、更注重成果的建筑。与其止步于打造数字化程度高的建筑，我们更应专注于打造以人为本的灵活建筑。这类建筑能够回应使用者不断变化的需求，助力社区变得更加强大、更具韧性，并最终让人与环境都受益。
什么是灵活建筑，它们如何运作？
随着城市化趋势使世界人口越来越多地集中于城市，灵活建筑将成为促进健康、有韧性社区的重要平台。它们可以打造更强大、联系更紧密的城市环境：在工作日为办公人员提供支持；全年借助绿色屋顶和花园种植的本地食物维系街区与社区；通过灵活开放的楼层布局推动智能土地利用；保持能源独立；并将多余能源输送回电网。
迈向打造新一代灵活建筑的第一步，是确立灵活建筑需要体现并实现的原则和成果。要真正带来改变，灵活建筑应实现碳中和、能源正向输出、技术高度先进，并支持多样化的功能与活动组合。它们应当践行“建筑综合性能”的理念，即从空间、声学、视觉、热环境、室内空气质量（IAQ）和建筑完整性这六大核心设计体验类别评估性能。
灵活建筑应借助大数据和实时监测，使建筑更加安全、更加健康，并为人与环境带来更多益处。它们应广泛运用最新传感器技术，并应大力践行互操作性和被动式设计等原则。
灵活建筑应拥抱亲生命设计，即人类与生俱来、与自然世界建立联系的内在驱动力。它们应契合当地气候和自然环境的独特需求。灵活建筑应鼓励步行友好性，并在采用以公共交通为导向的设计的同时，提供便捷的公共交通接驳。
灵活建筑会产生什么影响？
灵活建筑可以通过三大主要影响领域改善我们的生活：环境、物理和数字。这些领域各自关注建筑设计的不同方面，但它们带来的积极成果相互补充（有时也存在重叠）。
环境影响
建筑贡献了全球温室气体排放量的三分之一，并消耗了全球80%的电力。像Glumac LA这样的灵活建筑运用创新设计，以碳中和水平运行，并产生足够的能源以实现“能源正向输出”，有助于应对气候变化等重大挑战。
Glumac LA办公室位于洛杉矶金融区中心一座62层的现代主义摩天大楼内，面积为17,500平方英尺，其产生的能源是消耗能源的三倍，并为楼内另外20层提供水和空气供暖。专为该建筑设计的新型热回收冷水机可回收下层数据中心产生的废能，将其转化为热能，为这座45年历史建筑中央20层的每间办公室提供热水和温度控制。Glumac LA楼层布局中广泛采用的LED照明和充分的自然采光，进一步降低了该办公室的能源需求。
物理影响
室内空气质量可能明显差于室外空气质量，并对建筑使用者的长期健康与福祉产生负面影响。影响建筑如何作用于人类健康与福祉的另一关键因素，与其设计如何影响整体通行便利性有关。我们应努力让人们更便捷地在不同空间之间移动，并使用各类设施。匹兹堡PNC广场大厦（The Tower at PNC Plaza）采用了多项灵活建筑设计特色，以改善室内空气质量和使用者的通行便利性，为使用者带来积极的物理影响。
匹兹堡PNC广场大厦还设有一项创新的“双层表皮”幕墙，即环绕整栋建筑的多层玻璃外围护结构。该幕墙充当自然通风系统，根据室外温度和湿度开启或关闭多层玻璃面板，使健康的室外空气得以在整栋建筑内循环流通。
匹兹堡PNC广场大厦还设有中央控制装置，即建筑能源管理系统（BEM），用于运行建筑的各类机械系统，并经过编程，可在发生火灾或自然灾害时确保使用者安全。太阳能烟囱在匹兹堡寒冷的冬季为建筑保温，利用屋顶面板收集热量，并将热量输送至整栋建筑。建筑幕墙与太阳能烟囱的综合作用意味着，这座80万平方英尺的办公楼在42%的工作时间内几乎不使用外部能源。
一体化楼梯系统便于人员移动，并通向位于建筑每两层的大型“协作社区”。匹兹堡PNC广场大厦位于匹兹堡中央商务区，有助于其城市核心区实现积极的高密度发展，并提供便捷的公共交通接驳。多处自行车停放架和自助维修中心，帮助人们选择替代性的低碳通勤方式。
数字影响
随着建筑能源管理系统日益成熟，其作为广泛智能物联网技术互操作平台的能力也不断提升。建筑可以利用日益强大的数字技术来节约能源、改善室内空气质量并提升使用者体验。休斯顿先进研究中心（HARC）的校园被设计为开展建成环境突破性研究的“活体实验室”，并配备了一系列创新且可互操作的建筑系统，以帮助建筑提升其所提供的体验。
与HARC建筑能源管理系统相连的智能传感器技术可收集入住数据，随后将其转化为大数据表格，用于指导建筑的供暖、制冷和空气净化系统。目前正在开展进一步研究，以开发一套机器学习系统，该系统将根据入住率以及用户预设的温度和照明偏好，实时自动控制建筑系统。校园内广泛覆盖的无线网络使办公室内及室外场地的使用者能够自由移动，而二氧化碳传感器则用于确保室内空气质量健康。
逐栋建筑，让生活更美好
如果当前预测成真，到2020年将有28.7亿智能手机用户（当前为25.3亿）。这大约相当于全球人口的38%。事实上，智能手机已成为现代生活中如此主导的特征，以至于人们很难回忆起苹果公司于2007年推出iPhone之前的情景。智能手机在问世仅13年后便实现了极为迅速的普及，几乎没有历史上的类似案例可以与之相提并论。而全面数字化的建筑或许将成为实现这一壮举的下一个重大创新。
无论是办公空间、零售中心、学校、博物馆、大学校园、政府大楼还是市政中心，单栋建筑每天都可以为数百甚至数千人提供服务。这些场所对人们的日常生活有着巨大影响，尤其是因为我们大部分时间都在室内度过。各国情况有所不同，但例如我们了解到，美国人平均有90%的时间身处建筑之内。这意味着，仅仅转变建筑行业10%的面貌，就能迅速而显著地影响广大人群的生活。
灵活建筑可以成为应对我们面前诸多重大挑战的重要解决方案之一，这些挑战包括气候变化、改善人类健康，以及打造包容开放、为每个人提供机会的城市。灵活建筑有潜力为整个社区带来智能手机为个人用户带来的变革。这是我们都可以为之深感振奋的事情。
