夏璐, 魏應(yīng)樂
(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
當(dāng)前,建筑信息模型(BIM)和智能監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為實現(xiàn)綠色節(jié)能目標(biāo)的強有力工具和技術(shù)支撐。這兩項技術(shù)的結(jié)合,不僅為建設(shè)工程項目管理帶來了前所未有的便利,也為建筑的可持續(xù)性和能源效率提供了新的可能性。
建筑信息模型(BIM)技術(shù)是綜合性數(shù)字化建模方法,在建設(shè)工程項目管理中具有重要作用。BIM的基本原理在于將建筑項目的各個方面,包括建筑結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、材料、成本和進(jìn)度等信息,以三維虛擬模型的形式進(jìn)行集成和管理。這個模型不僅包括了建筑物的幾何形狀,還包含了相關(guān)的屬性和數(shù)據(jù),使項目的各個階段都可從同一數(shù)據(jù)源中獲取所需信息。
BIM技術(shù)是在建設(shè)工程項目管理中提升監(jiān)理質(zhì)量和效率、促進(jìn)綠色節(jié)能的綜合性手段,賦予監(jiān)理工作更高的精確性和可視化性,使監(jiān)理員能夠更深入地理解項目細(xì)節(jié)和整體構(gòu)建,更容易檢測、預(yù)判潛在問題。通過虛擬建模,監(jiān)理員可以輕松識別設(shè)計錯誤、沖突或不一致之處,提前采取行動,減少實際施工中的重大修改和延誤,保障了工程的質(zhì)量和進(jìn)度。另外,BIM 技術(shù)還能助力可持續(xù)性設(shè)計和綠色節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。監(jiān)理員可以利用BIM模型進(jìn)行能源模擬、材料分析和系統(tǒng)優(yōu)化,評估不同設(shè)計決策對節(jié)能性能的影響,指導(dǎo)項目朝著更環(huán)保、更能源高效的方向前進(jìn),降低后期改動的成本[1]。
BIM技術(shù)在建設(shè)工程項目管理中的卓越作用體現(xiàn)在項目協(xié)作和信息共享方面,為監(jiān)理團(tuán)隊和不同利益相關(guān)者提供多維度、實時、高效的協(xié)作平臺,推動項目的成功執(zhí)行[2]。BIM技術(shù)支持實時協(xié)作,多個利益相關(guān)者可以同時訪問和編輯BIM 模型,消除信息傳遞的延遲,有效減少錯誤。監(jiān)理員可以即時回應(yīng)設(shè)計變更、工程問題或進(jìn)度調(diào)整,迅速地做出決策,確保項目進(jìn)程的平穩(wěn)。
傳感器技術(shù)是智能監(jiān)測的核心,通過溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、光線傳感器等設(shè)備實時采集建筑內(nèi)外各種參數(shù)數(shù)據(jù),精確捕捉環(huán)境和結(jié)構(gòu)信息,以便進(jìn)行細(xì)致的數(shù)據(jù)分析。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)是智能監(jiān)測的重要支持,允許傳感器和設(shè)備之間進(jìn)行連接和通信,形成互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),將大量的數(shù)據(jù)匯聚中心數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和實時監(jiān)測,實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通,增強數(shù)據(jù)的可用性和整合性。另外,云計算技術(shù)為智能監(jiān)測提供了強大的數(shù)據(jù)處理和存儲能力。監(jiān)測數(shù)據(jù)可以上傳到云端服務(wù)器,利用云計算的特點,實現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理和分析,同時還能夠確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。云計算的特點在于靈活性、可擴展性和高性能,使監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠得到充分的挖掘和利用。此外,人工智能(AI)和機器學(xué)習(xí)技術(shù)是智能監(jiān)測中的關(guān)鍵要素,通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和模式識別,能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的故障檢測、預(yù)測性維護(hù)和決策支持,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實時信息做出智能化的決策,提高建筑工程的可靠性和效率。
智能監(jiān)測技術(shù)可用于監(jiān)測施工工地的安全性,傳感器可以實時監(jiān)測各種安全指標(biāo),如溫度、濕度、氣體濃度等,以及工人的位置和活動,如果出現(xiàn)潛在的安全問題,監(jiān)測系統(tǒng)可以立即發(fā)出警報,減少事故發(fā)生的風(fēng)險。另外,監(jiān)測系統(tǒng)還可以用于質(zhì)量控制,檢測建筑材料的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及施工過程中的變化。通過與設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,監(jiān)測系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題,確保建筑工程達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。此外,智能監(jiān)測技術(shù)有助于實現(xiàn)節(jié)能和資源管理,通過監(jiān)測建筑的能源消耗、水資源使用和廢物產(chǎn)生,監(jiān)理團(tuán)隊可以識別節(jié)能和資源節(jié)約的機會。此外,AI和機器學(xué)習(xí)技術(shù)可以分析數(shù)據(jù),優(yōu)化建筑設(shè)備的運行,減少不必要的能源浪費,從而提高建筑工程的可持續(xù)性。
智能監(jiān)測技術(shù)在建筑運營和維護(hù)階段的應(yīng)用為建筑管理團(tuán)隊提供了強大的工具和資源,以實現(xiàn)更高效、可持續(xù)和節(jié)能的建筑運營,可用于建筑設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷,如應(yīng)用傳感器持續(xù)監(jiān)測建筑系統(tǒng)(如空調(diào)、照明、電梯等)的性能和狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異?;蚬收蠒r,監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出警報,并提供相關(guān)數(shù)據(jù)以進(jìn)行故障診斷,提高建筑的可用性和效率。另外,智能監(jiān)測技術(shù)也支持預(yù)測性維護(hù)。通過分析設(shè)備的性能數(shù)據(jù)和歷史維護(hù)記錄,監(jiān)測系統(tǒng)可以預(yù)測設(shè)備的壽命和維護(hù)需求,允許管理團(tuán)隊采取預(yù)防性措施,提前更換零部件或進(jìn)行維護(hù),避免了突發(fā)性故障和高昂的維修費用。
智能監(jiān)測技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用有助于優(yōu)化建筑能源效率。通過模擬和分析建筑模型,監(jiān)理員可以評估不同設(shè)計方案對能源消耗的影響,選擇最佳的能源效率策略,如應(yīng)用可持續(xù)材料,優(yōu)化建筑外殼,設(shè)計高效的供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)等,在建筑生命周期內(nèi)顯著減少能源消耗,降低碳排放。另外,智能監(jiān)測技術(shù)在建筑運營階段的應(yīng)用有助于實現(xiàn)實時能源管理。傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以連續(xù)監(jiān)測建筑內(nèi)外的環(huán)境條件和設(shè)備性能,確保能源系統(tǒng)高效運行,智能系統(tǒng)可以自動調(diào)整照明、空調(diào)和供暖系統(tǒng),根據(jù)需求進(jìn)行優(yōu)化,減少能源消耗。
綠色建筑設(shè)計原則旨在最大程度地減少建筑對環(huán)境的負(fù)面影響,提高建筑的能源效率和可持續(xù)性,創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。綠色建筑設(shè)計原則注重節(jié)能和資源利用效率,通過優(yōu)化建筑外殼、采用高效的絕緣材料、選擇能源效率高的設(shè)備和系統(tǒng),以及最大限度地利用自然光線和通風(fēng)等方式,減少能源的消耗,倡導(dǎo)減少建筑材料的使用,鼓勵可再生和可持續(xù)材料的選擇,以降低對自然資源的依賴。綠色建筑設(shè)計也強調(diào)室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量和健康,應(yīng)提供良好的空氣質(zhì)量,避免使用有害化學(xué)物質(zhì),以及創(chuàng)造舒適的室內(nèi)溫度和濕度條件。另外,綠色建筑設(shè)計鼓勵減少廢物的產(chǎn)生和資源浪費,應(yīng)在施工和運營階段實施廢物回收和循環(huán)利用計劃,以減少建筑材料的浪費。此外,綠色建筑還提倡可持續(xù)的土地利用規(guī)劃,減少城市擴張對自然環(huán)境的侵害,保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性。
節(jié)能技術(shù)的使用涵蓋了多個方面,其中包括高效的供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(HVAC系統(tǒng)),智能照明系統(tǒng),太陽能電池板,地源熱泵等。監(jiān)理員需要確保這些技術(shù)的正確安裝、調(diào)試和維護(hù),以最大程度地減少能源消耗。例如,高效的HVAC 系統(tǒng)可以通過使用節(jié)能設(shè)備、控制溫度和濕度以及定期清潔和維護(hù)來減少能源浪費。另一方面,可持續(xù)材料的使用是綠色建筑的核心之一,可使用回收材料、低揮發(fā)性有機化合物(VOC)的涂料和膠水、可再生材料等。監(jiān)理員需要確保這些材料的合適選擇和正確施工,以降低室內(nèi)空氣污染、減少廢物產(chǎn)生和資源浪費。此外,監(jiān)理員還需要關(guān)注材料的來源和供應(yīng)鏈,選擇本地可獲得的材料,以減少運輸距離,降低碳足跡。
在建設(shè)工程項目管理中,能源管理和優(yōu)化的關(guān)鍵在于確保建筑系統(tǒng)和設(shè)備的高效運行。監(jiān)理員需要監(jiān)測建筑的能源消耗,并與設(shè)計規(guī)范和性能目標(biāo)進(jìn)行比較。通過實時數(shù)據(jù)采集和分析,監(jiān)理員可以識別潛在的能源浪費和效率問題,并采取相應(yīng)的措施改進(jìn)。另外,建設(shè)工程項目管理還需要關(guān)注能源合同和可再生能源的使用,能源合同是通過外部服務(wù)提供商來管理和優(yōu)化建筑能源使用的方法。監(jiān)理員需要監(jiān)督服務(wù)提供商的性能,并確保實現(xiàn)節(jié)能和成本降低的目標(biāo)。
監(jiān)理員需要確保建筑工地遵守當(dāng)?shù)丨h(huán)保法規(guī),制定并實施廢物管理計劃,確保廢物的妥善處理和回收,包括分類、分揀和儲存廢棄材料,以便將可回收材料重新利用,減少廢物的數(shù)量,監(jiān)督廢物運輸和處置的合規(guī)性,確保廢物不會對環(huán)境造成污染。環(huán)保實踐是綠色建筑工程中的關(guān)鍵要素,采取措施降低建筑工程對自然環(huán)境的影響,如減少土地破壞、保護(hù)水資源和生態(tài)系統(tǒng)、降低空氣和水污染等,包括采用低碳建筑材料、節(jié)水設(shè)備、低能耗設(shè)計等。
整合BIM、智能監(jiān)測和綠色節(jié)能理念是現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域的一項創(chuàng)新性舉措,旨在實現(xiàn)更高效、更可持續(xù)的建筑設(shè)計、施工、運營和維護(hù),在建筑設(shè)計階段采取可持續(xù)性決策。建筑師和工程師可以通過BIM創(chuàng)建高度詳細(xì)的數(shù)字模型,包括建筑的結(jié)構(gòu)、布局、材料和系統(tǒng),設(shè)計團(tuán)隊能夠在虛擬環(huán)境中模擬不同的設(shè)計方案,評估其能源效率和環(huán)保性能,選擇最佳的綠色設(shè)計策略。在建筑運營階段,智能監(jiān)測技術(shù)可以實時監(jiān)測能源使用、室內(nèi)環(huán)境條件和設(shè)備性能,并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)與BIM模型相結(jié)合,使建筑管理團(tuán)隊能夠識別和解決能源浪費、設(shè)備故障和室內(nèi)不適的問題。通過實時反饋和自動化調(diào)整,建筑可以實現(xiàn)最佳能源效率,提高運營效率,降低成本。
隨著社會對環(huán)境可持續(xù)性和能源效率要求的不斷提高,建筑行業(yè)必須積極采用創(chuàng)新技術(shù)滿足社會當(dāng)下需求。本文探討了基于BIM和智能監(jiān)測的建設(shè)工程項目管理在綠色節(jié)能中的應(yīng)用,說明了這一整合應(yīng)用對于實現(xiàn)可持續(xù)建筑的重要性。BIM技術(shù)的數(shù)字建模和智能監(jiān)測技術(shù)的實時數(shù)據(jù)收集與分析相結(jié)合,不僅提高了建設(shè)工程項目管理的效率和準(zhǔn)確性,還為建筑的綠色設(shè)計、施工、運營和維護(hù)提供了全面支持。通過這一整合應(yīng)用,建筑行業(yè)將邁向更加環(huán)保、可持續(xù)和節(jié)能的未來,為生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。