基于“BIM+物联网技术”,打造智慧建筑论文_王红晨,张会文,王玉浩

基于“BIM+物联网技术”,打造智慧建筑论文_王红晨,张会文,王玉浩

中建八局第二建设有限公司 山东济南 250000

摘要:BIM和物联网技术在建筑领域的应用,不仅实现了建筑的三维视觉信息模型,也为建筑的各个部分以及其中的设备提供了感知力和活力,打造智慧建筑管理服务中心。本文以阜阳大剧院为例,基于BIM+物联网技术以及BIM与设备管理功能,结合智慧楼宇需求实现智能照明、空调机组、电力监控、新风机、排风机、电表、水表、传感器等设备数据实时监测与管控以及楼层内人员实时定位、财务室报警等功能,为建筑物运维管理提供了整体解决方案。BIM与物联网技术的结合,将智能建筑提升到智慧建筑的新高度,开创智慧建筑新时代,是建筑业下一个重要发展方向。

关键词:BIM;物联网;智慧建筑;阜阳大剧院

一、概述

1.1智能建筑概况

当前,我国在智能建筑的发展领域中所呈现出以下特点、问题:

1、物业的运营缺乏有效性:

智能建筑还不能集中所有运营数据的数据中心,也不能一下调出和集中显示建筑物某一位置的所有运营数据,如温度、湿度、空气物质参数、照明、噪音等。

2、建筑运营位置能力不足:

建筑运营位置数据是非常重要的是能够确定火灾的位置,水管破裂,气体管道泄漏的地方,重要的资料丢失,保安在哪里,镜头所表现出的形象反映了情况。这些都是位置数据和位置管理方面的问题,智能建筑在这些方面仍然缺失,做得不好。

3、单系统的数据采集与管理:

在许多所谓的“智能建筑”中,系统是相对独立的,不能联动的,所以所谓的智能建筑并不能真正被称为智能。各系统独立采集数据,进行独立管理。

1.2 项目概况

阜阳大剧院项目建筑使用性质为文化类建筑,总建筑面积55772平方米,其中地上建筑面积35755平方米。地上四层,地下一层,局部地下三层,建筑高度23.95m。本次智能化系统主要包括:综合布线系统、有线电视系统、无线对讲系统、计算机网络系统、门禁及入侵报警系统、停车场管理系统、视频监控系统、电子巡查系统、背景音乐系统、多媒体会议系统、建筑设备管理系统、智能照明系统、机房工程、泛光照明、舞台剧场等。作为安徽省阜阳市的地标性建筑,尤其是在施工难度大工期紧的情况下,每一项技术方案的实施都融入了太多人的智慧和心血,鉴于工程的特殊性,在项目上引进BIM和物联网技术的基础上,建造一座真正的智慧建筑,极具研究价值。

二、BIM与物联网的结合成为必然

此次阜阳大剧院对于BIM和物联网的结合应用,旨在打造智慧建筑,一旦成功,它将会是中国智慧建筑的里程碑,产生巨大价值。BIM是建筑物联网应用的基本数据模型,是建筑物联网的核心和灵魂。正因为有了这次的BIM和物联网的结合,建筑物联网在施工应用中没有受到束缚,从而深入到建筑的核心。由于很多组件和对象都隐藏在肉眼无法看到的深度,通过BIM模型得以看到它们,显示出组件的每个细节。该模型是三维的、可见的和动态的,包含了整个建筑的所有信息,然后与建筑控制中心集成。

在施工过程中,由于BIM技术将建筑的所有空间位置完全数据化,使得整个建筑中各种数据的位置清晰可见。同时,物联网技术通过传感器采集各种施工作业数据,并通过互联网实时反馈给当地作业中心和远程用户。通过BIM技术与物联网结合应用,许多业内难以解决的智能问题在此次阜阳大剧院施工中得以解决,并积累了大量的经验方法,构建智慧建筑管理服务中心将不再是一句空话。

三、智慧控制系统

BIM技术和物联网技术的最新发展将推动建筑的革命性升级,智慧建筑将开启人类建筑历史的新篇章。物联网技术将对其产生深远的变革影响。它将改变现有智能建筑技术和产品的基本架构,使建筑智能化实现系统的大规模集成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现有的建筑智能化分为5A(楼控系统BA、安全防范系统SA、消防控制系统SA、通信自动化CA、办公自动化OA)独立系统,且系统互不兼容。此次阜阳大剧院旨在将五个系统联系起来,实现真正的相互兼容和联动,构建智能系统将以物联网技术为核心,以功能分类和相互通信兼容性为构建“智慧化”大控制系统的主要特征。

此类系统将会具有以下的主要特点:

1、充分展示物联网的整体架构,顶层通过云计算技术实现整体管控。

2、感知层将由各种各样的网络传感器,包括所有建筑控制系统传感器,头像传感器、红外辐射传感器、各类门禁传感器、智能水电气表和消防探头,所有这些将构成的传感网络建设“智慧化”。

3、网络层将由传输媒介、TC/IP功能控制器和数据采集器组成,通俗地说就是以综合布线系统作为传输介质,通过物联网标准的通信协议将感知层信号传递给相应的TC/IP功能控制器。

4、应用层将由集中管理和分散应用的功能软件组成,这仍然符合“集散控制原则”。功能软件决定了TC/IP功能控制器的应用范围和控制功能,可以在同一管理组件层面上实现不同的功能控制需求,实现大融合的集成控制模式。

四、智慧建筑的前景展望

BIM与物联网二者的结合,将智能建筑提升到智慧建筑的新高度,开创智慧建筑新时代,是建筑业下一个重要发展方向。

BIM与物联网的结合,会给建筑业带来以下重大影响:

(1)将建筑业带入大数据时代,智慧城市,更加接近:建筑业的本质决定了建筑业是最大的大数据行业,但目前为止,也是最没有数据的行业。我们的建企数据中心的企业服务器里,还数据廖廖。很重要的原因,建筑产品是单产品生产,且每个产品数据海量,不是以往技术手段所能展现。BIM技术将让我们具备了这样的能力。实现智慧城市,首先要实现城市的数字化。BIM建立了每个建筑的数字模型(数据库),加起来就是一个城市级的建筑数据库,可以实现许多城市级的应用。BIM数据库将成为智慧城市的关键数据库。

(2)将建筑业透明化、互联网化:BIM带来了行业的透明化,相关管理者和管理部门具有很强的信息对称能力,解决了项目管理、企业管理、行业管理等诸多问题。这也是在行业快速增长时期推进BIM技术的最重要障碍之一,也是行业慢速时期最大的推动力。建筑业是典型的远程管理,一个建筑公司的项目可以是遍布全球。互联网化的项目管理对建筑企业太需要,而过去不能,只能靠招标管理、承包制,飞行检查。今后一个虚拟的建筑在云端,所有管理决策者对远程的项目都可了如指掌。

(3)精细化、低碳化、智慧建造,成为现实:中国建筑工程每年消耗的木材占全球森林砍伐量的50%,水泥消耗占全球的60%,建筑钢材占全球的50%。BIM技术为可持续发展将起到卓越的作用,智慧建造,意味着良好的品质,可持续发展能力,与社会、大自然更为和谐。

五、结语

目前,BIM技术与物联网技术的结合的综合应用仍然还处于摸索、探索的阶段,深度地挖掘BIM与物联网技术结合的应用价值尤其是在与云计算、大数据等先进技术的结合还有待进一步研究,随着技术手段的迅速发展以及管理机制的进一步完善,新技术的结合应用必将带动建筑工程行业在安全、质量、效率等方面的提升,推动整个建筑行业技术进步和发展。总之,BIM与物联网的结合,将智能建筑提升到智慧建筑的新高度,开创智慧建筑新时代,是建筑业下一个重要发展方向。

参考文献:

[1]、姜曦,王君峰,程帅,陈晓.《BIM导论》.清华大学出版社.2017;

[2]、耿跃云.《BIM手册》.中国建筑工业出版社.2016;

[3]、刘云浩.《物联网导论》.科学出版社.2011;

[4]、马建.《物联网技术概论》.机械工业出版社.2011;

[5]、王勇.《智慧建筑》.清华大学出版社.2012;

论文作者:王红晨,张会文,王玉浩

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/27

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