現代建筑工程中的智能建筑技術研究

柴宇奇 王東偉

（商丘職業技術學院 河南商丘 476000）

伴隨著時代的快速發展，各領域的智能化水平越來越高。在現代建筑業的發展中，智能建筑技術的快速發展和應用能夠對建筑工程設計與施工等實施信息化和智能化改造。尤其是智能技術的普及，今后建筑工程智能建筑技術水平將會得到更為顯著的提升，而且也將會建造出更加安全舒適的現代化智慧建筑。智慧建筑可以讓人們獲得更加舒適和智能的建筑環境體驗，進而推動建筑行業的節能減排與可持續發展。

1 智能建筑與智能建筑系統

1.1 智能建筑

在原《智能建筑設計標準》中，對智能建筑做出了解釋，即：以建筑為平臺，同時，具備建筑自動化設備BA、辦公自動化OA 與通信網絡系統CA，集多種功能于一體的最優組合，進而為大眾創造一個安全且舒適的智慧建筑。在2006年，我國對這個標準再次進行了修訂，同時，這個標準也更與時俱進。新的智能建筑概念進行了更新，即：以建筑物為平臺，兼備信息設施系統、信息化應用系統等多種系統，集結構、系統、功能等優化組合為一體，向人們提供一個便捷且高效的智慧建筑。由此可以看出，智能建筑技術已經從最初的3A發展成為了5A，各種信息系統開始廣泛應用到智慧建筑中。在2010年之后，互聯網技術得到了非常迅速的發展，建筑行業受到了非常嚴重的沖擊，這也對智能建筑行業帶來了巨大的影響。

1.2 智能建筑系統

建筑系統又稱作是建筑智能化系統與建筑弱電系統，其組成非常的復雜，如網絡系統、通信系統等。

2 現代建筑工程中的智能建筑技術

2.1 BIM技術

在當前的技術工程中，BIM 技術一種常見的新型工具。從美國NBIMS 標準來看，BIM 主要是通過數字化的形式，傳達設施對象的物理與功能屬性。這種工具可以當成是一種用于共享信息的知識體系存儲，同時也可以是傳遞設施對象的信息，進而為設施的全生命周期各類決策制定提供更為有力的依據［1］。BIM體系必須要兼容有關利益主體在每一個階段的信息編輯與更改，進而保證每一個主題都能夠充分發揮自己的價值，共同配合完成建筑工程項目。所以，現在建筑工程中利用BIM 技術已經成為了主要的發展趨勢，而且也在輔助技術人員完成設計建筑工程項目全周期的智能管理中發揮著不可替代的作用。從全球范圍來講，美國與北歐等地方的BIM 技術手段應用時間已經很長，而且技術手段相對比較成熟。在新加坡、韓國等地的BIM 技術應用已經開始進入到快車道。日本、澳大利亞等國家雖然還沒有開始要求強制使用，但是已經制定出了本土化的BIM執行標準。我國對這項技術的研究時間比較短，而且在建筑工程中的應用尚未普及，這主要表現在施工過程中，由于現代建筑工程建設的節奏越來越快，很多企業開始意識到BIM技術的優勢，而且越來越多的設計類企業開始采用BIM技術手段進行方案和圖紙的設計，使得建筑設計的中心開始前移。很多企業都在謀求提升初期設計的科學性，而且統籌在方案創新等方面的技術配置。越來越多的建筑施工企業開始嘗試利用BIM 技術手段加強整個建筑設計，并應用于檢查施工過程中的不足。在輔助知識管理方面，對施工方案進行適當的優化和設計。

2.2 IOT技術

IOT 技術是新時代下的一種創新性技術手段，這種技術讓不同物體之間形成了關聯，打造出了一個互聯網絡。在現代建筑工程中融合IOT 技術，是此技術手段進入到工業領域的重要表現形式。建筑工程的項目人員和技術人員可以利用IOT技術對當前的工作環境和流程進行優化。IOT技術最初是美國提出來的一種技術手段，在《2025年對美國利益潛在影響的關鍵技術報告》中，首次把這項技術列入6 種關鍵技術中。我國最開始對這項技術進行研究是在2012年，其主要作用是掃描目標建筑物等，最終實現人與物品之間的信息化交互。近年來，IOT 技術的發展和應用越來越普遍，很多企業憑借該項技術的應用獲得了相對比較理想的經濟效益。IOT 技術最常見的應用包括：利用RFID 技術對建筑工程項目施工中的不同材料編碼標簽，進而形成能夠識別的二維碼；再借助可靠的掃描設備，對二維碼進行掃描便能夠獲得預制構件信息，進而實現智能化管理的目標。因為預制構件的信息往往在開始掃描時便已經提交到相應的數據庫，所以在后續的工作中，利用數據庫中的信息便能夠精準地貼合實際的參數并完成預制構件。智能化建筑的IOT技術能夠廣泛運用到構建工程施工管理系統中，及時追蹤工程的施工進度，針對存在問題的地方設置異常提醒，并配合相關的技術人員進行調整，最大程度地降低可能產生的經濟損失。

3 智能建筑新技術和建筑節能的特點

3.1 信息技術應用普及，節省人力資源

在傳統的建筑設計中，受到科技和施工技術等因素的限制，建筑工程相對非常依賴于人力，而且建筑一般都是低層的，人們上下樓梯相對比較耗費體力，尤其是對于行動不便的人來講，爬樓梯更增加了其出行難度。與此同時，人們只能夠手動或者是利用遙控器控制溫度和光線，在這種情況下，將會造成資源的浪費，而且還更加麻煩。伴隨著信息技術和科技的快速發展，智能理念在建筑行業的應用越來越廣泛，而且利用現代信息技術等多種功能的優化組合，顯著地提升了建筑行業的智能化水平。在智能建筑中，可以利用一些信息設備的自動感應功能控制光線或者是溫度，也可以對其進行調控，進而更有效地節省了資源，在很大程度上也推動了建筑行業趨向于節能化發展。

3.2 廣泛使用自然動力能源，減少污染

傳統的建筑設計中，主要是將電能作為動力能源，這在很大程度上造成了資源浪費與環境污染問題。在智能建筑領域中，盡可能地使用太陽能等自然資源，不僅可以滿足住戶的一些基本生活需求，還能達到節能減排的目的。在倡導節約化理念的背景下，提升了建筑設計的實用性，也更好地推動了建筑節能理念的普及［2］。

3.3 智能建筑的功能性和人性化更強

在智能建筑的設計過程中，除了需要關注建筑的成本，還需要關注建筑設計的智能化水平，對此，需要在建筑原有功能的基礎上，對所有的資源進行整合。一方面強化了智能建筑的人文理念，另一方面也顯著強化了智能建筑所特有的功能性。比如，原來的門禁系統只是為了防止小偷的盜竊，但是現在的智能門禁系統中增加了人臉識別功能和報警功能，不僅可以讓住戶通過人臉識別開鎖，還可以實現指紋識別，所以智能建筑的功能性更為顯著，這樣的設計更加適應人們的日常生活習慣，同時，也明顯地提升了智能建筑的便捷性，最終實現了資源的合理配置。

4 智能建筑行業貫徹節能理念的新技術

4.1 車庫自動識別系統與統計系統

近年來，私家車成為了人們出行的重要選擇之一，而在當代的建筑設計中，私家車的停放一直是建筑行業設計的重要問題之一。在原來的建筑行業設計中，更加傾向于設計車庫，這種設計方式雖然可以避免人們浪費大量的時間尋找車位，但卻造成了土地資源的浪費。在智能建筑的設計中，往往會規劃大面積的停車場，針對經常出入的機動車，可以自動識別其車牌號，同時，也可以精確地顯示出停車場目前的車位剩余量［3］。這樣的設計不僅能夠避免人們盲目找車位造成的時間浪費問題，還可以實現土地資源的合理利用。現階段，大多數的車庫中都設計了自動識別系統和統計系統，在充分滿足人們對車輛停放需求的同時，也提升了土地資源的利用效率，顯著地降低了資源的消耗量。

4.2 照明節能新技術

這種技術手段的應用是貫徹落實節能理念的重要舉措。一個普通的小區往往需要安裝比較多的照明設備，才能夠滿足人們基本的照明需求，而這也會造成電力資源的大量使用。在智能建筑的設計中，往往是利用總線式的布線方式，針對建筑小區內部公共照明的實際需要進行自動控制，這種設計方式可以結合環境的變化對光照設備的照明亮度進行適當的調節，同時，也可以實現場景控制和遙控控制，以便更好地滿足人們的實際需求。借助于多種控制系統的合理配置，能夠降低照明設備的電力資源使用量，不僅實現了建筑行業設計的智能化發展目標，還貫徹落實了國家提出的節能理念，進一步推動了建筑行業的綠色穩定發展。

4.3 網絡干線使用全光纖技術

在傳統的建筑設計中，網絡干線主要使用的是光纜技術，這種技術手段需要耗費比較多的塑料制品，而且網絡信號相對較弱。智能建筑中的網絡干線一般是使用光纖，光纖的材料一般是石英，而且這種原料的資源儲量非常豐富，所以能源相對來講較為充足。除此之外，光纖端口的價格和光電轉化設備的價格也在逐步降低。因此，在現代網絡化的建設過程中，全光纖技術的應用非常普遍，不僅提升了網絡傳輸信號的穩定性，還實現了資源的合理配置，最終達到了環保和能源節約的目的。

4.4 門禁智能技術

門禁主要是為了保證安全，同時，也滿足了大眾對隱私的需求。智能建筑所使用的門禁技術包括識別、報警等多種功能。一般的門禁技術主要是采取一卡通來實現或者進行管理，人們只需要刷卡便可以進入到建筑中，不具備防盜等功能。當門禁卡被拔下之后，將會重新進入聯防的狀態［4］。如果有人嘗試撬門，那么門禁系統將會自動發出安全警報，顯著地提升了安全性。尤其是對于一些公共建筑場所的智能化建設中，門禁和數據庫系統的連接可以為一些比較重要的客戶建立專門的數據信息，當他再次來到這里，可以結合其實際需求自動啟動相應的調節系統，當他離開時，智能建筑可以自行斷電。這種設計不但能夠提升建筑的安全性，還能夠提升建筑的智能化管理水平，以便更好地滿足大眾對現代建筑的相關需求。

4.5 變風量空調系統

在建筑行業中，空調一直都是耗電量最大的一種設備，提高空調的節能性，可以更好地推動建筑行業的節能化發展。變風量空調系統在智能建筑行業中的應用非常普遍，利用室內環境的空氣情況，空調能夠自主地調節風量［5］。一方面可以帶給人們更為適宜的溫度，另一方面可以更好地避免空調運行過程中所造成的動力消耗。建筑行業能源消耗量的減少，促使建筑行業逐步趨于節能化和智能化的方向發展。

4.6 無線傳感網絡技術

在智能建筑中，主要是利用多個傳感器來感知周邊環境的變化情況，進而采取相對應的調整對策。一般情況下，溫度和濕度等不同種類型的傳感器能夠更加全面地采集數據信息，而且傳感器中融合了各種各樣的技術，如紅外線。與此同時，無線傳感器的使用成本相對較少，利用無線傳感器的數據采集功能［6］，可以把建筑空間的實際情況實時地傳遞到服務器中，再借助智能調控設備或者是數據服務器的計算功能，便能夠對建筑內部的燈光和空調等設備進行相應的調控，最終達到智能化控制的目的。無線傳感網絡技術在智能建筑行業的應用在逐漸增多，即使人們外出，也可以結合實際情況進行遠程控制，最終達到節能的目的。現階段，節能已經逐步成為建筑行業發展的一個重要理念，而為了達到可持續發展的目標，必須要充分發揮新技術的優勢［7］。在建筑節能技術的應用過程中，以綠色節能為主要目的，以大眾的實際需求為導向，利用多元化的節能設計和現代化的技術手段，實現建筑的智能化和節能化發展。

4.7 智能建筑的給排水系統

在實際的設計過程中，智能建筑能夠實現對雨水的搜集和使用。給排水系統主要是利用一些泵類裝置，對其實施智能的調控，最終通過建筑的高度差，實現雨水的收集和分離。與此同時，在給排水系統中增加一體化的污水處理設備，可以更加全面地滿足大眾對生活用水的需求，如沖廁所。在傳統的給排水系統設計中，主要是一戶一水表的方式，這樣不僅增加了統計工作的難度，還難以及時發現用水異常情況［8］。智能建筑給排水系統充分發揮了計算機技術和數據采集技術的優勢，不但能夠讀取智能水表的數據，而且可以實時地監控和分析水質。人們在實際使用過程中，可以結合具體情況自動開始與停止，在保證水資源合理利用的同時，達到了節約水資源和人力資源的目的。

5 結語

綜上所述，在科技快速發展的情況下，建筑智能化技術的運用越來越普及，但是目前的運用主要是停留在自動化控制階段。對此，設計師和建造師必須要采取有效的措施，將數字技術應用到智能建筑技術中，從而實現建筑工程的智能化、數字化和節能化發展。