李偉森
中宬建設(shè)管理有限公司 廣東 廣州 510000
近年來,隨著科技的不斷發(fā)展和人們對于建筑環(huán)境的舒適度要求的提高,智能建筑技術(shù)應(yīng)運而生。智能建筑技術(shù)可以實現(xiàn)對建筑環(huán)境、設(shè)備和系統(tǒng)的智能化監(jiān)測、控制和管理,為建筑工程的高效、智能、環(huán)保提供了新的思路和手段。然而,智能建筑技術(shù)的應(yīng)用還存在一些問題,如技術(shù)成熟度不高、成本較高、管理模式落后等,制約了其在建筑工程中的應(yīng)用和推廣。因此,本文旨在探討智能建筑技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在的問題及對策,以及智能建筑技術(shù)在提高建筑工程質(zhì)量、節(jié)能減排、優(yōu)化管理和提高人居舒適度等方面的作用,為智能建筑技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供理論支持和實踐指導(dǎo)。
智能建筑技術(shù)是指運用信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等現(xiàn)代科技手段,實現(xiàn)建筑環(huán)境、設(shè)備和系統(tǒng)的智能化監(jiān)測、控制和管理的技術(shù)體系。其核心是利用傳感器、執(zhí)行器、控制器和信息處理器等裝置對建筑內(nèi)部外部環(huán)境進行智能感知和智能控制,實現(xiàn)建筑能源管理、環(huán)境控制、安防監(jiān)控、設(shè)備管理和人機交互等功能[1]。智能建筑技術(shù)的發(fā)展,可以提高建筑的節(jié)能環(huán)保性能,提升居住、辦公等場所的舒適度和安全性,促進建筑產(chǎn)業(yè)的智能化和可持續(xù)發(fā)展。
智能建筑技術(shù)的發(fā)展歷程可以分為四個階段:傳統(tǒng)智能化、集成智能化、智能網(wǎng)聯(lián)化和人工智能化,具體階段的發(fā)展情況如表1所示。綜合來看,智能建筑技術(shù)從單一設(shè)備智能化到互聯(lián)網(wǎng)和人工智能時代,不斷提升其智能化水平,實現(xiàn)了建筑能源管理、自動化控制、環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備管理等多個方面的全面智能化。
表1 智能建筑技術(shù)的發(fā)展歷程
智能建筑技術(shù)根據(jù)其實現(xiàn)的功能和應(yīng)用范圍,可分為以下幾類。建筑自動化技術(shù):實現(xiàn)建筑內(nèi)部環(huán)境、設(shè)備和系統(tǒng)的自動化控制,包括照明控制、溫度控制、空調(diào)控制、通風(fēng)控制等。建筑能源管理技術(shù):實現(xiàn)建筑能源消耗的監(jiān)測、控制和管理,包括能源計量、能源分析、能源調(diào)度等[2]。智能安防技術(shù):實現(xiàn)對建筑安全和保衛(wèi)的監(jiān)測和控制,包括視頻監(jiān)控、入侵檢測、火災(zāi)報警等。智能設(shè)備管理技術(shù):實現(xiàn)對建筑設(shè)備的監(jiān)測、控制和管理,包括智能電梯、智能門禁、智能停車等。人機交互技術(shù):實現(xiàn)人與智能化系統(tǒng)的交互和管理,包括語音識別、手勢識別、智能終端等。這些智能建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,將有望進一步提升建筑工程的智能化水平和可持續(xù)發(fā)展水平。
智能建筑技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用主要包括以下幾個方面。建筑能耗分析與優(yōu)化:通過能源管理系統(tǒng)對建筑能耗進行分析,對建筑內(nèi)的能源使用進行優(yōu)化,從而實現(xiàn)建筑能源的節(jié)約和減排。建筑智能控制系統(tǒng)設(shè)計:在建筑工程設(shè)計中,智能控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑內(nèi)部環(huán)境、設(shè)備和系統(tǒng)的智能化監(jiān)測、控制和管理,提高建筑的運行效率和人居舒適度。智能化照明系統(tǒng)設(shè)計:智能化照明系統(tǒng)采用智能感應(yīng)技術(shù)、光照傳感技術(shù)等,根據(jù)不同環(huán)境要求,實現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)和控制,減少能源浪費。智能化建筑安全設(shè)計:在建筑設(shè)計中加入安全防范的設(shè)計,比如安全監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、火災(zāi)報警系統(tǒng)的建設(shè)等,提高建筑安全系數(shù)和人員生命安全[3]。智能化建筑環(huán)境設(shè)計:根據(jù)建筑功能和不同人群的需求,設(shè)計智能化建筑環(huán)境,如聲學(xué)、氣候、光照等環(huán)境的智能化控制,提高建筑環(huán)境的質(zhì)量和人居舒適度。智能建筑技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑環(huán)境、設(shè)備和系統(tǒng)的智能化監(jiān)測、控制和管理,提高建筑工程的質(zhì)量和效益,同時也能夠?qū)崿F(xiàn)建筑節(jié)能減排和環(huán)保的目標(biāo)。
首先,在建筑工程施工中,智能建筑技術(shù)可以用于建筑材料的智能化管理。通過智能感知技術(shù)、RFID技術(shù)等,對建筑材料的質(zhì)量、數(shù)量和狀態(tài)進行實時監(jiān)控,保證施工過程中建筑材料的安全和可控性。其次,智能建筑技術(shù)還可以應(yīng)用于建筑工程的智能化監(jiān)測和調(diào)度。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器等設(shè)備,實現(xiàn)建筑工程施工過程中的智能化監(jiān)測和調(diào)度,包括對施工現(xiàn)場人員、機械和物料的實時監(jiān)控,對施工進度、質(zhì)量和安全的智能化調(diào)度。第三,智能建筑技術(shù)還可以應(yīng)用于建筑施工過程中的智能化安全監(jiān)控。通過安全監(jiān)控系統(tǒng),對施工現(xiàn)場進行全方位、多層次的安全監(jiān)控,包括火災(zāi)報警、環(huán)境監(jiān)測、安全隱患預(yù)警等。最后,智能建筑技術(shù)還可以應(yīng)用于建筑施工現(xiàn)場的智能化協(xié)同管理。通過協(xié)同辦公軟件、移動辦公終端等工具,實現(xiàn)施工現(xiàn)場各個部門之間的信息共享和協(xié)同工作,提高施工效率和管理水平。
首先,智能建筑技術(shù)可以應(yīng)用于建筑工程的智能化能源管理。通過智能監(jiān)測、控制和優(yōu)化管理,實現(xiàn)建筑能源消耗的精細(xì)化管理,提高建筑能源的利用效率和節(jié)能減排效果,降低建筑能耗成本[4]。其次,智能建筑技術(shù)還可以應(yīng)用于建筑工程的智能化環(huán)境控制。通過智能化的空調(diào)、照明、通風(fēng)等設(shè)備的監(jiān)測和控制,實現(xiàn)對建筑內(nèi)部環(huán)境的智能化調(diào)節(jié)和控制,提高人居舒適度,減少能源浪費。第三,智能建筑技術(shù)還可以應(yīng)用于建筑工程的智能化設(shè)備管理。通過設(shè)備管理系統(tǒng),對建筑內(nèi)各類設(shè)備的運行狀態(tài)和維護情況進行智能化監(jiān)測和管理,提高設(shè)備的運行效率和壽命,降低運維成本。最后,智能建筑技術(shù)還可以應(yīng)用于建筑工程的智能化安防管理。通過智能安防系統(tǒng),對建筑內(nèi)部和周邊環(huán)境進行智能化監(jiān)控和預(yù)警,提高建筑的安全性和保衛(wèi)能力。
在智能建筑技術(shù)的應(yīng)用過程中,技術(shù)層面上存在一些問題。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,目前,智能建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間存在差異,這給技術(shù)的應(yīng)用和普及帶來了一定的難度。隨著智能建筑技術(shù)的廣泛應(yīng)用,其安全性問題也日益突出,如隱私泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊等安全問題。通信協(xié)議不兼容,智能建筑技術(shù)中涉及多種通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式,不同廠商開發(fā)的設(shè)備和系統(tǒng)之間通常存在兼容性問題,導(dǎo)致信息共享和互操作性困難。
為了解決這些技術(shù)層面上的問題,應(yīng)采取以下對策。加強技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定和推廣,建立智能建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性和通用性,促進技術(shù)的應(yīng)用和推廣。加強智能建筑技術(shù)的安全保障,建立完善的信息安全保障機制,采用安全可靠的技術(shù)方案,加強信息安全培訓(xùn)和管理,保護用戶的隱私和數(shù)據(jù)安全[5]。加強通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性,促進各種設(shè)備和系統(tǒng)之間的互通和數(shù)據(jù)共享,提高智能建筑技術(shù)的整體效益和可持續(xù)發(fā)展水平。
在智能建筑技術(shù)的應(yīng)用過程中,投資成本高,智能建筑技術(shù)的應(yīng)用需要大量的投入,包括設(shè)備、軟件、網(wǎng)絡(luò)等方面的投資,這增加了建筑工程的成本,對于一些中小型建筑工程來說,投資成本較高。運維成本高,智能建筑技術(shù)的運維成本較高,包括設(shè)備維護、軟件更新、數(shù)據(jù)管理等方面的費用,這增加了建筑工程的運營成本,使得建筑工程的維護和管理難度加大。經(jīng)濟效益難以量化,智能建筑技術(shù)的經(jīng)濟效益比較難以量化,尤其是在短期內(nèi)難以看到實際的經(jīng)濟效益,這可能降低了建筑業(yè)對智能建筑技術(shù)的投入和應(yīng)用。
為了解決上述問題,應(yīng)推廣智能建筑技術(shù),推動智能建筑產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,促進技術(shù)的應(yīng)用和推廣,降低技術(shù)成本。引導(dǎo)企業(yè)采用經(jīng)濟有效的智能建筑技術(shù)解決方案,降低建筑工程的投資和運營成本,提高建筑工程的經(jīng)濟效益。加強智能建筑技術(shù)的應(yīng)用研究和推廣,深入挖掘智能建筑技術(shù)在能源節(jié)約、環(huán)保、安全、舒適度等方面的潛在經(jīng)濟效益,為建筑業(yè)的投入和應(yīng)用提供更具有說服力的經(jīng)濟分析。
在智能建筑技術(shù)的應(yīng)用過程中,由于智能建筑技術(shù)的應(yīng)用相對較新,建筑管理人員對于智能建筑技術(shù)的管理經(jīng)驗相對較少,這會給智能建筑技術(shù)的應(yīng)用和推廣帶來困難。智能建筑技術(shù)的應(yīng)用需要具有相關(guān)技術(shù)和管理經(jīng)驗的人才,但由于智能建筑技術(shù)發(fā)展較為迅速,人才供應(yīng)和需求之間的不平衡,使得人才的短缺成為制約智能建筑技術(shù)應(yīng)用的重要因素[6]。智能建筑技術(shù)需要建立健全的管理體系,包括施工管理、設(shè)備管理、信息管理等方面的管理體系,但目前還存在管理體系不健全的情況,影響了智能建筑技術(shù)的應(yīng)用效果。
為了解決這些管理層面上的問題,應(yīng)加強人才培養(yǎng)和引進,建立智能建筑技術(shù)專業(yè)化人才隊伍,培養(yǎng)一批具有技術(shù)和管理經(jīng)驗的專業(yè)人才,滿足智能建筑技術(shù)應(yīng)用的需求。加強智能建筑技術(shù)的管理體系建設(shè),建立健全的施工管理、設(shè)備管理、信息管理等管理體系,加強對技術(shù)應(yīng)用過程的管理和監(jiān)督。加強智能建筑技術(shù)的推廣和培訓(xùn),增加建筑管理人員對智能建筑技術(shù)的了解和應(yīng)用經(jīng)驗,促進技術(shù)的應(yīng)用和推廣。
設(shè)計階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以提高建筑設(shè)計的準(zhǔn)確性和優(yōu)化程度,如利用智能建筑軟件對建筑的結(jié)構(gòu)、環(huán)境、能耗等方面進行模擬和分析,可以實現(xiàn)對建筑設(shè)計的全方位、精細(xì)化控制,提高建筑的安全性、耐久性和舒適度。
施工階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以提高建筑施工的效率和質(zhì)量,如利用智能施工設(shè)備和管理系統(tǒng)對施工過程進行實時監(jiān)控和控制,可以實現(xiàn)建筑施工的精準(zhǔn)化、高效化和安全化,提高建筑工程的施工質(zhì)量和效益。
運營階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以提高建筑運營的效率和可持續(xù)性,如利用智能能源管理和環(huán)境控制系統(tǒng)對建筑能耗進行實時監(jiān)測和管理,可以實現(xiàn)建筑運營的精細(xì)化、節(jié)能化和環(huán)?;?,提高建筑工程的可持續(xù)發(fā)展水平。
設(shè)計階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以在建筑設(shè)計階段就實現(xiàn)節(jié)能減排,如利用智能建筑軟件對建筑的能耗進行模擬和分析,優(yōu)化建筑設(shè)計方案,提高建筑的能源利用效率,實現(xiàn)節(jié)能減排。
施工階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以在建筑施工階段實現(xiàn)節(jié)能減排,如利用智能施工設(shè)備和管理系統(tǒng)對施工過程進行實時監(jiān)控和控制,可以減少建筑施工過程中的能源浪費和污染排放。
運營階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以在建筑運營階段實現(xiàn)節(jié)能減排,如利用智能能源管理和環(huán)境控制系統(tǒng)對建筑能耗進行實時監(jiān)測和管理,可以實現(xiàn)建筑運營的精細(xì)化、節(jié)能化和環(huán)?;?,減少建筑運營過程中的能源浪費和污染排放[7]。
設(shè)計階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以提高建筑設(shè)計的準(zhǔn)確性和優(yōu)化程度,如利用智能建筑軟件對建筑的結(jié)構(gòu)、環(huán)境、能耗等方面進行模擬和分析,可以實現(xiàn)對建筑設(shè)計的全方位、精細(xì)化控制,提高建筑的安全性、耐久性和舒適度。
施工階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以提高建筑施工的效率和質(zhì)量,如利用智能施工設(shè)備和管理系統(tǒng)對施工過程進行實時監(jiān)控和控制,可以實現(xiàn)建筑施工的精準(zhǔn)化、高效化和安全化,提高建筑工程的施工質(zhì)量和效益。
運營階段:智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以提高建筑運營的效率和可持續(xù)性,如利用智能能源管理和環(huán)境控制系統(tǒng)對建筑能耗進行實時監(jiān)測和管理,可以實現(xiàn)建筑運營的精細(xì)化、節(jié)能化和環(huán)保化,提高建筑工程的可持續(xù)發(fā)展水平。
本文從智能建筑技術(shù)的定義、發(fā)展歷程和分類等方面進行了探討,并重點分析了智能建筑技術(shù)在建筑工程設(shè)計、施工和運營中的應(yīng)用,以及存在的問題及對策。研究表明,智能建筑技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高建筑工程的質(zhì)量和可持續(xù)性,實現(xiàn)建筑節(jié)能減排和優(yōu)化管理,但在技術(shù)、經(jīng)濟和管理等方面仍存在一定問題。為進一步推廣智能建筑技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)加強技術(shù)研究和推廣、政策引導(dǎo)和經(jīng)濟激勵、管理體系建設(shè)和普及等方面的工作。在未來研究中,可以進一步探討智能建筑技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景,推動智能建筑技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用,為建筑工程的可持續(xù)發(fā)展和城市智能化提供更加堅實的支撐和保障。