石成

摘要：隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入建筑行業(yè)，建筑智能化技術(shù)也開(kāi)始提檔升級(jí)，不斷延伸、拓展，“智慧建筑”概念隨之興起。本文介紹了智能建筑的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：綠色智慧建筑;發(fā)展現(xiàn)狀;技術(shù)趨勢(shì)

引言

工程建筑能耗、工業(yè)能耗、交通能耗，是我國(guó)能耗的三大“能耗大戶”，其中，工程建筑能耗占比達(dá)30%以上。因而，降低我國(guó)大型工程建筑的能耗勢(shì)在必行，市場(chǎng)急需新的技術(shù)和管理提高建筑的系統(tǒng)能效。2019年，美的集團(tuán)提出全方位數(shù)字化、智能化系統(tǒng)的主要戰(zhàn)略，根據(jù)技術(shù)發(fā)展推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，進(jìn)而打開(kāi)了綠色建筑的“智慧”發(fā)展之路，綠色建筑發(fā)展逐漸融合大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)控制、AI算法、云計(jì)算等技術(shù)，推行發(fā)布了綠色高效智慧建筑解決方法，將數(shù)字化和智能化系統(tǒng)引入房屋工程建筑當(dāng)中，打造安全舒服、低碳環(huán)保、智能高效的空間。綠色建筑理念作為一項(xiàng)新的建筑核心理念，被普遍運(yùn)用于建筑設(shè)計(jì)中，將以人為本作為重要的建筑核心理念，完成了對(duì)能源的高效運(yùn)用，提升了生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果，推動(dòng)了綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。

1.綠色智慧建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1智能建筑助力節(jié)能減排

在我國(guó)，由于智能建筑的理念與可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保理念相吻合，所以我國(guó)智能建筑主要體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、實(shí)用，及可持續(xù)發(fā)展等特征，與其他國(guó)家的智能建筑相比，我國(guó)更重視節(jié)能減排，智能建筑的高效節(jié)能。

1.2智能化水平參差不齊

我國(guó)大型公共建筑的智能化發(fā)展尚需解決若干問(wèn)題，從基礎(chǔ)功能上看，智能化已進(jìn)入普及階段。在國(guó)內(nèi)各大中城市，新辦公大樓、商業(yè)大樓等已基本實(shí)現(xiàn)了智能化，公共建筑的智能化已成為現(xiàn)代建筑的標(biāo)準(zhǔn)配置。但智能建筑在國(guó)內(nèi)的使用狀況也不盡如人意，在系統(tǒng)上所具備的穩(wěn)定性較低，功能不全，智能水平并不能滿足實(shí)際需求，這些都成為智能建筑屢次被詬病的問(wèn)題。

1.3智能化人才短缺

雖然建筑設(shè)計(jì)院人員、專業(yè)配套全面，但是主要集中在建筑，結(jié)構(gòu)，水，電，暖五大核心傳統(tǒng)專業(yè)，深入探究建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的專業(yè)人員較少。智能建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員在剛剛接手工作時(shí)，大多沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)設(shè)計(jì)培訓(xùn)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)缺乏了解，施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量往往不高。而建筑設(shè)計(jì)中的建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、暖氣等專業(yè)都是由設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)集成只集中于智能化設(shè)計(jì)，與設(shè)計(jì)人員協(xié)同設(shè)計(jì)能力較差。

2.綠色智慧建筑的技術(shù)趨勢(shì)

2.1綠色智慧建筑的關(guān)鍵技術(shù)

2.1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形式在社會(huì)發(fā)展中具有突出的作用，實(shí)施的過(guò)程中，借助局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)，將傳感器、控制器及機(jī)械、人員等通過(guò)新的方式聯(lián)系在一起，形成物與人、物與物相連的管理形式。信息化管理和遠(yuǎn)程控制方式是重點(diǎn)內(nèi)容，優(yōu)化設(shè)計(jì)后能夠發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)的最大化作用。經(jīng)過(guò)多種技術(shù)手段的合理應(yīng)用后，產(chǎn)生了新的通信形態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)主要由傳感器、互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)體系和云端計(jì)算等構(gòu)成。在設(shè)計(jì)流程中，通過(guò)云端服務(wù)器計(jì)算、應(yīng)用數(shù)據(jù)分析和用戶界面分析等構(gòu)成了應(yīng)用層，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的分類與交換，并根據(jù)業(yè)務(wù)的具體需求，為使用者提供了相應(yīng)的業(yè)務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架的感知層，包括了RFID、攝像頭和環(huán)境傳感器等主要組成部分，在智能管理的建設(shè)初級(jí)階段，可以通過(guò)環(huán)境壓力感應(yīng)器，按照GPS的設(shè)計(jì)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)級(jí)的設(shè)計(jì)形態(tài)，來(lái)進(jìn)行無(wú)線通信管理。在物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)的建設(shè)能耗監(jiān)測(cè)流程中，根據(jù)當(dāng)前檢測(cè)管理的實(shí)際情況，在具體實(shí)施階段必須確定具體管理內(nèi)容。在檢測(cè)管理過(guò)程中，建筑群或市政設(shè)施內(nèi)變配電、照明和電梯以及供熱等能源的合理使用是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。

2.1.2大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)

在信息技術(shù)管理的發(fā)展過(guò)程中，建筑行業(yè)的各種信息技術(shù)價(jià)值已經(jīng)顯而易見(jiàn)，在實(shí)際過(guò)程中需要合理運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及云計(jì)算業(yè)務(wù)模型，并通過(guò)對(duì)各種信息技術(shù)的提升，創(chuàng)造更有價(jià)值的大數(shù)據(jù)服務(wù)，才能有效提高建筑行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與管理水平。而大數(shù)據(jù)分析技術(shù)形式在預(yù)測(cè)分析、數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析等方面具有很大意義，可以實(shí)現(xiàn)綜合統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析存儲(chǔ)等多樣化功能。大數(shù)據(jù)管理技術(shù)形式一般具有以下三種特點(diǎn)，即數(shù)據(jù)容量較大、數(shù)據(jù)形成速率較快、大數(shù)據(jù)管理覆蓋面較廣。因此在綠色智能施工的整個(gè)質(zhì)量管控階段，都必須明確各種類型的大數(shù)據(jù)管理形式，例如在施工中進(jìn)行建筑信息管理、建材造價(jià)信息管理和施工質(zhì)量等大信息管理。建筑室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)信息管理、建筑物維護(hù)等重要工作部分，通過(guò)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)感知層，可實(shí)現(xiàn)信息的保存、收集與分類等，發(fā)揮其實(shí)用價(jià)值。而相比于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)管理模式，通過(guò)云計(jì)算方式引入了新的信息管理形式，人們可以更快速使用遠(yuǎn)程的計(jì)算資源。

2.1.3 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是智能城市、智能化社會(huì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)。在施工階段，通過(guò)BIM技術(shù)，就可以建立精準(zhǔn)的信息溝通制度、確保高效的施工隊(duì)伍協(xié)調(diào)作業(yè)，例如，就可以通過(guò)BIM技術(shù)促成機(jī)械設(shè)備和施工結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)集成。此外，智能施工也不僅僅要求精確系統(tǒng)的施工，更要求長(zhǎng)期可靠的信息系統(tǒng)維運(yùn)，工程從業(yè)者最重要的一項(xiàng)工作就是防止眾多信息系統(tǒng)在維運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)缺失的情況，而B(niǎo)IM技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就在于可以將工程數(shù)據(jù)隨時(shí)連接至可視化模塊，從而使得信息系統(tǒng)得以長(zhǎng)期保留下來(lái)。在工程信息數(shù)字化掃描技術(shù)應(yīng)用流程中，往往需要在短時(shí)間內(nèi)獲取大量現(xiàn)場(chǎng)可視化和可編輯的精確數(shù)據(jù)，并導(dǎo)入各種BIM軟件與技術(shù)形式，以針對(duì)各種需要，進(jìn)行大數(shù)據(jù)情況分析。

2.2技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.2.1建筑能源管理

在物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的建筑能耗檢測(cè)過(guò)程中，針對(duì)當(dāng)前檢測(cè)管理的具體情況，在實(shí)施階段需要明確具體管理內(nèi)容。在檢測(cè)管理過(guò)程中，建筑群或市政設(shè)施內(nèi)變配電、照明和電梯以及供熱等能源的合理使用是重點(diǎn)內(nèi)容。在具體管理階段，應(yīng)當(dāng)采取集中檢測(cè)的形式，通過(guò)分散化控制，使其符合技術(shù)的應(yīng)用要求。在線管控階段，動(dòng)態(tài)分析將硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)等結(jié)合在一起，建筑能耗檢測(cè)階段采取分層和分布式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)模塊化分析和設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)的有效性和合理性。在計(jì)量管理階段，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等都具有突出的作用，通過(guò)合理架構(gòu)確保綠色智慧建筑設(shè)計(jì)合理。

2.2.2建筑能耗檢測(cè)

近年來(lái)，人工智能技術(shù)形式在各個(gè)領(lǐng)域取得突出效果，應(yīng)用的過(guò)程中涉及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、支持向量機(jī)法以及灰色模型法等，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要注意合理應(yīng)用現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)。在人工智能算法的應(yīng)用階段，建筑能耗預(yù)測(cè)指在新建的方案設(shè)計(jì)中，對(duì)現(xiàn)有的建筑運(yùn)行能耗進(jìn)行評(píng)估。后續(xù)設(shè)計(jì)中，建筑運(yùn)行的能耗影響因素比較多，需要布置大量的物聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)傳感器，采集各種運(yùn)行參數(shù)。在當(dāng)前的能耗檢測(cè)系統(tǒng)中，在線監(jiān)測(cè)是重點(diǎn)內(nèi)容，針對(duì)室內(nèi)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況，必須掌握室內(nèi)人員的分布特點(diǎn)，依據(jù)室內(nèi)物理環(huán)境的變化特點(diǎn)，準(zhǔn)確進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)樣本的評(píng)估，使其滿足應(yīng)用要求。

3.結(jié)束語(yǔ)

在信息技術(shù)推廣的背景下，綠色建筑和智慧建筑具有突出的作用。在發(fā)展階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算方式等成為綠色建筑指揮發(fā)展的核心，在具體發(fā)展中，必須明確當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的要求，合理采用新型技術(shù)。通過(guò)合理地利用信息技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取和存儲(chǔ)，保證樓宇建筑高度智能化，滿足人們的自身要求，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝水雙.建筑工程中綠色建筑技術(shù)應(yīng)用淺析[J].智能建筑與智慧城市，2020，08：58-60.

[2]鄧?yán)?大數(shù)據(jù)角度下綠色建筑技術(shù)的探討[J].智能建筑與智慧城市，2019，04：107-108+112.