基于物联网+BIM技术的智慧建筑探索论文_白红1,王恒2

基于物联网+BIM技术的智慧建筑探索论文_白红1,王恒2

白红1 王恒2

1.中电光谷建筑设计院有限公司 湖北武汉 430000

2.中国葛洲坝集团股份有限公司勘测设计院 湖北武汉 430000

摘要:论文简述了建筑信息模型技术户物联网的发展现状,交互发展技术在建筑领域中的应用情况,同时对该技术在智能建筑领域的发展前景提出展望,旨在探究BIM与物联网技术在建筑工程领域的应用。

关键词:智能建筑;建筑信息模型;物联网

近年来,随着人们逐渐解决了“居者有其屋”的问题,人民群众对建筑的需求已经不满足于基本的生活生产需求,而对建筑实用性、设计感、信息化程度提出了更高的要求,以多功能和自动化著称的新式智能建筑开始受到市场的关注。同时,基于建筑信息模型与物联网技术发展的红利,建筑施工与管理领域的信息化程度不断加深,人机交互发展技术在建筑领域得到了更为广泛的应用,通过研究基于BIM与物联网在智能建筑领域的发展前景,将对建筑业的未来发展起到重要的理论指导作用,其潜在的市场价值对居住环境与人民群众的生活方式将产生深刻影响。

一、智慧城市

城市的发展一直遵循“聚落→传统城市→现代城市→数字城市→智慧城市→未来城市”的轨迹。在城市设施和功能不断完善提高的情况下,城市不可逆转地向着它的高级阶段(智慧化方向)发展。建筑是城市组成中的最核心元素,城市智慧化也在要求建筑智慧化。

城市的智慧化主要体现在:高速、融合、互联的信息基础设施;准确、可靠、精细、可视的传感中枢和网络系统;科学、绿色、生态、便捷的城市体系;个性化、定制化的服务;安全、高效的信息互通;城市事件的快速、高效决策及处置能力;以人为本的可持续发展和创新理念。

二、智慧建筑

2.1 智慧建筑

建筑智慧化是指根据用户的需求,将建筑物的 结构、系统、服务和管理进行最优化组合,从而为用 户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智慧建筑可以被有效管控,在能源、管理、服务 等方面实现建筑物的优化管理。通过建筑内部各 个系统的协同运作,有机地组成智慧城市的一部 分,包括将关键事件信息发给城市指挥中心,并接 受城市指挥中心的指示;将计算机技术、通信技术、控制技术、生物识别技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合,通过对建筑内设备、环境和使用者 信息的采集、监测、管理和控制,实现建筑环境的组 合优化,从而为使用者提供满足建筑物设计功能需 求和现代信息技术应用需求等功能。

2.2 智慧建筑技术基础

建筑、控制、电脑、通讯和信息等现代技术的快速发展,使得智慧建筑的实现成为可能。为适应不同用户的需求,根据系统工程原理,智慧建筑整体解决方案融合了计算机、通信、信息、自动控制和多媒体图像显示等现代信息技术以及其他现代高新技术,并与建筑技术进行了有机结合,设计出一整套包括智能化集成系统(IIS)、信息设施系统(IT-SI)、信息化应用系统(ITAS)、建筑设备管理系统(BMS)、公共安全系统(PSS)和电子化机房工程(EEEP)等子系统在内的建筑智能化系统。

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2.3智慧建筑解决方案

IBM(IntelligentBuildingManagement),即智慧建筑管理提供综合的解决方案,包括空间管理、设施管理、能源管理、运营服务等。

空间管理:掌握建筑中空间使用情况,优化建筑空间利用,提高建筑空间使用效率。

设施管理:掌握建筑各种类型设备运行情况并实施有效管理,提升设施使用率,延长使用寿命。

能源管理:充分利用能源监控和管理达到节能目的,在建筑生命周期内减少能耗及浪费,提高设施效能。

运营服务:为客户提供便捷服务的同时降低客户使用成本,提高客户生产和经营效率,以期达到更高的客户满意度。

三、交互发展技术应用

3.1信息设备管理

BIM与物联网的交互发展技术对于智能建筑的发展有积极推动作用,近年来部分地区已经尝试智能建筑的试点工作,在实际环境中检验智能建筑的可行性,而交互技术平台则为智能建筑发展提供了重要助力。在设备管理方面,智能建筑的典型特点在于多种自动化设备的应用,和完全与建筑结构融为一体的智能处理单元。通过BIM,设计人员可以模拟各种极端环境下传感器和信息设备的运作情况,甚至包括火灾、台风、地震等应急事故发生时设备面临的极端感知情况。一般而言,智能会通过各种传感器设备和传输线路构建物联网的基本架构,并将各楼层及设备单元的情况反馈给中央处理单元,BIM可以查阅任意设备的关联信息,并检验中心区的应急决策能力、快速反应能力、预警能力等。

3.2建筑设施管理与维护

智能建筑的基本功能还是居住和生产,而智能建筑相对于传统建筑的一大优势就是管理人员可以通过物联网随时收集由传感器上传的设施信息,如地下室、电网、管道等,不再需要专业维修人员进入现场进行排查,BIM可以模拟智能建筑物联网的架构,并调取中心管理层的信息数据,验证智能建筑是否能够达到预定的设施管理效果。在管理维护方面,BIM可以直观呈现各个施工节点的设计参数,并设计多种施工工艺下完成项目建设的情况,为设计人员提供充分的数据信息支持,并指出建筑项目的隐患和薄弱点,同时提供全面的维护升级报告。物联网技术与BIM技术的交互融合,既能相互提供信息载体和数据支持,又能在工作过程中进行数据的交换传输与分析,从而构建专业化的BIM模型,甚至制订专属维护升级方案,以最低成本设计最周到的维护计划。

3.3安保管理

智能建筑的一大优势在于全自动化安保系统,所有进入建筑内部的人都要通过安全密钥并进行登记,通过在建筑内部安置的摄像头构成无盲区安全网络,如出现突发事件可以越过管理层第一时间在建筑内部进行预警,并同110报警中心取得联系,在短时间内通过物联网对可疑人员进行定位追踪,同时将视频资料上传至公安部门,BIM系统可以在可视化升级后模拟智能建筑的安保情况,从而验证其报警系统的可行性。

四、结束语

目前,建筑信息模型技术与物联网的技术融合已经取得突破,深入挖掘二者之间的关系,积极推动技术交互,不仅有助于智能建筑理念的应用发展,也对信息技术的创新进步带来了机遇。BIM技术和物联网作为建筑界的潜在资源,理应得到更好的挖掘与研究,建筑数字化虚拟化将成为未来建筑设计与复原的主流,智能建筑也将离我们越来越近。

参考文献:

[1]魏士豪,杜文龙,明保健,等.基于BIM与物联网的交互发展技术在智慧建筑方面的前景探索[J].建筑工程技术与设计,2016,18(30):10050-10051.

[2] 孙一帆,徐洋洋,袁骏凯,等.基于BIM技术在医院消防疏散的应用探索[J].科学与信息化,2017,36(29):189-192

论文作者:白红1,王恒2

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/9

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