序一

随着时代和科技的飞速发展，包括交通、物流、市政、通信在内的各类发展因素给人们的生活方式、工作模式都带来了巨大的改变。现代城市普遍在向复杂型城市进化，复杂型城市片区常见的特征包括高密度和高容积率、功能高度复合化、空间高度立体化、交通枢纽高度汇聚、新老用地交错、用地权属复杂多样等，立体城市只是城市复杂巨系统的表现形式之一。

实际上，立体城市是多功能、多要素建筑群的复合体。高度密集、高度混合的功能单元聚合到一起，构成立体城市的基本单元或细胞。因此，立体城市就是由一系列复合建筑构成的，这便是二者之间的关系。随着复合建筑的数量越来越多、规模越来越大，它们本身也就越来越具有城市属性；其容纳的功能越复合，各种要素交互的机会也就越多，自然会给城市带来更多活力和发展潜力。

近年来，我持续研究城市与建筑的未来性，提出了“奇点建筑”这个概念。美国未来学家雷蒙德·库兹韦尔（Raymond Kurzweil）借用“奇点”这一天体物理学术语预言 2045 年是“人机合一”的时刻。在我看来，这个时刻到来后，建筑将成为“人机合一”的空间延伸与尺度放大。建筑师应在思想观念及建筑创作实践层面更新理念，洞察建筑在技术文化等方面的发展走向，迎接“奇点时代”的来临。面对着加速复杂而矛盾化的未来，人类要通过跨学科信息的整合来突破当代语境下对建筑未来讨论的局限，同时思考生态环境、科技与人之间不稳定关系在未来的某种可能性。随着信息通信技术、计算机技术、移动互联网技术以及自动控制技术等新的技术越来越深入地应用到建筑行业，就形成了智慧化建筑的概念。建筑的主要作用是满足人们的生活需要；而智慧化建筑则利用已掌握的物质技术手段，并运用一定的科学规律、人文理念与美学法则创造新生态与新环境，是科学技术、人文艺术、社会经济理念等学科的综合体。智慧建筑采用人工智能、大数据分析、云计算、物联网等多种前沿的新技术，为人们日益增长的物质和精神需求提供了更优越的基础环境。

未来随着城市建筑的发展，基于对各种新模式的探索和科技的进步，可能会产生一些意想不到的城市样态。其中离不开科研人员、社会学家、城市规划师、建筑师等各行各业专家的共同努力，一起建构和创造出更适应未来发展的新模式。

无论是不是行业的从业者，我们都希望去了解建筑行业的前世今生与未来的发展，这是和每个人都息息相关的。这本书深入浅出地将智慧化建筑从理论层面到实践应用层面都进行了详细的讲解，同时搭配了多元化的实践案例，能让读者更好地理解智慧化建筑的应用场景与实战经验。

中国工程院院士

全国工程勘察设计大师

2022年4月15日