智能建筑技術在現代建筑工程中的應用

梁喜玲 合肥工大建設監理有限責任公司

1 前言

在智能建筑項目中，暖通空調系統需要承載較多環境監測功能，還要在中央控制系統的支持下，動態調節各個功能區域之間的環境指標。有效運用暖通空調系統的節能方法，能夠實現更加智能化和生態化的建筑工程項目建設目標。但是在合理運用各項節能技術方案的過程中，需根據智能建筑中的相關功能系統應用特點進行動態調整。

2 智能建筑技術

智能施工技術是一項新技術，其基礎是既有建筑施工、信息通信技術、基于建筑實物結構的智能施工平臺，以及通過不斷優化調整措施完善施工方法。與此同時，智能建筑技術有機地將行之有效的技術融入不同學科，確保建筑整個施工過程的安全性、可行性和合理運行，同時為人們提供更好、更實用和更多樣化的服務智能施工技術。第一，有利于建筑設計的智能建模和仿真驗證，為以后施工的順利進行奠定了堅實的基礎。第二，智能施工技術可以利用智能系統處理施工機器人，而不是為人類執行更具挑戰性的任務，從而減少施工誤差和工作人員操作風險，同時確保建筑質量。第三，智能建筑技術強調建筑工程管理中的智能協調，便于通過物聯網共享數據。第四，智能建筑技術能夠在工程運行階段，從海量數據中準確收集和分析有價值的信息，從而為現代建筑工程提供有效和準確的支持。

3 我國智能建筑行業的發展特點

第一，在時間周期上，我國智能建筑的發展共經歷了初創期、規范期、發展期三個階段，目前正處于高速發展期。2018年，我國智能建筑行業總產值達49.07億美元，到2025年我國智能建筑行業市場規模將超過118.83億美元，并且在這一時期形成了一定的產業規模和產業鏈，對城市建設及其他相關行業產生了輻射和影響。

第二，在地域上呈現多點面普及化發展。隨著2020年1月1日實施的《產業結構調整指導目錄（2019年本）》將智能建筑技術納入“鼓勵類”產業這一政策的落地，我國智能建筑由一線城市逐漸向二、三線城市擴展，未來將普及至農村、城鎮等更廣泛的地域。

第三，在技術上，我國智能建筑行業的管理正由傳統的管理模式逐漸向智能化、信息化、數字化和網絡化的管理模式轉變。通過時間、地域、技術三個維度的特點可見，目前我國智能建筑覆蓋領域逐漸增加，行業發展迅猛，國內市場對智能建筑的需求巨大。建筑行業應用智能建造技術勢在必行，將促進國內建設業的升級轉型，智能建筑技術將在建筑設計到管理各方面起到舉足輕重的作用。

4 智能技術在建筑工程中的應用特點

4.1 安全性

根據有關資料顯示，部分住宅電氣系統常常會出現一系列不良安全事故，尤其是針對那些歷史久遠的建筑物，電氣系統所誘發的安全事件較多。其主要原因就在于老式建筑中電氣系統的工作效率不高，安全性較低，極易出現安全事故。所以，采取智能技術手段，可以大幅度地減少安全事故出現可能性。究其原因，考慮到智能技術敏感度較高，只要操作不合理，智能技術就會在第一時間內察覺并把控它，防止出現不良安全故障，具備極高的可靠性和科學性，進而為人們的生命健康提供保障。

4.2 靈活性

針對電氣控制器，固有的控制器操作較為繁瑣，這常常取決于操作人員的主觀意愿。在實際操作期間極易出現人為偏差，采用智能技術手段能夠有效彌補問題。采取智能技術手段，不但能夠大幅度提升建筑電氣施工中的精準程度，同時還能夠縮減技術工作者的工作量，提升工作效率，逐步提升電氣工程施工的靈活程度。這一任務能夠通過智能技術手段實現，且不要求有關技術工作者的指導。

4.3 一致性

一致性的應用特性通常被應用于處置各種不同的數據信息。通過采取智能技術，把不熟悉的數據信息導入至該數據中，同時在輸入結束后開始評估，確保其符合建筑電氣工程的自動化標準要求。針對各個控制對象，其所發揮的作用也會出現變化。值得注意的是，只要相關的操作人員意識到，倘若替換控制器單元，就很難達成預期成效。在設計過程中相關人員務必要秉持審慎的準則，同時還要不斷改善工作細節，以此減少偏差。

5 智能建筑技術在現代建筑工程中的應用策略5.1 BIM技術

通過將BIM技術應用于智能建筑工程施工，可以提高施工管理（尤其是可視化操作）的效率。BIM可視化主要涉及控制智能設計的整個設計、構建和構建過程。對于建筑公司而言，這種技術的應用還可以有效精細管理整個施工過程，特別是對于涉及更復雜范圍的智能施工項目而言。BIM視覺化功能可模擬圖面的執行情況，并以3D方式顯示圖面，協助設計人員進一步修改智慧建筑工程相關設定。

由于受智能建筑工程項目影響的子系統很多，需要在實際運行中為相關信息模塊、監控攝像機和受子系統影響的其他設備，建立完整的設備數據庫，以實現設備的統一管理，還包括調整設備操作參數的功能，以節省設計時間并提高設計效率和質量。同時，在設計過程中，設計人員還必須根據建筑需要實現智能系統的標準設計，通過BIM視覺操作將業務工程數據轉換為簡單數據，便于相關人員稍后優化智能工程的修改。

5.2 實現綠色智能化

太陽能作為一種新能源和可再生資源，取之不盡、用之不竭，也不會引發環境污染問題。隨著科學技術水平的提升，人們也不斷拓展對太陽能技術的研究，為創建綠色智能建筑，可將太陽能充分應用到多個建筑領域中，如光熱、光伏、空調、冷暖及通風系統。太陽能電能的轉換原理，主要是將收集到的太陽的光和熱，傳輸到光伏轉換裝置上，再利用光電轉換技術，借用半導體系統進行能源提取；太陽能熱能的轉換，通過將熱水輸送到發熱系統末端，實現制暖效果。空調系統也可以充分利用太陽能，實現制冷功能和制暖功能的相互轉換。

太陽能對通風系統的創建，主要是在保持空氣流通的情況下，對空氣加熱，室內室外產生壓力，溫差小壓力小，通風效果低下，反之溫差大壓力大，通風效果越好。總之，通過利用太陽能，形成多種技術手段，如太陽能導光技術等，這種技術手段利用自然光照射到室內的原理，彌補光源技術的不足之處，達到智能、綠色和節能效果。

5.3 應用蓄能系統

在智能建筑工程建設項目中，創新應用蓄能系統，能夠有效降低暖通空調系統的整體能耗量，還能夠動態協調建筑內部空間環境控制因素，呈現更加生態宜居的建筑建造目標。在蓄能系統的節能設計方案中，智能建筑中的暖通空調系統功能可以呈現更加立體化的展現形式，還能可視化分析各類能源的實際利用路徑。在節能減排的設計方案中，創新應用各類蓄能系統，呈現更加穩定的空氣凈化及環境溫濕度調節效果，進一步凸顯蓄能裝置的實際利用價值。

但是在應用蓄能系統設備的過程中，中央控制系統需要精準輸入和輸出各項環境數據指標，并保障暖通空調系統設備之間的穩定連接狀態不變。很多蓄能系統設備都能夠精準輸出各類控制信號，對暖通空調系統的整體運行狀態進行安全檢測和故障報修，統計分析能源實際利用率。創新應用蓄能系統，顯著提升熱能回收技術的實際應用價值，呈現更加低碳環保的智能建筑暖通空調管理目標。

5.4 培養智能建筑領域專業人才

近年來，我國智能建筑產業發展迅速，生產能力達5000億元，管理技術人才短缺數百萬人，智能建筑專業人員更是少之又少。由于缺乏智能建筑領域的專門知識，在智能建筑設計、施工和運行的各個方面都存在著不同程度的問題，導致建筑質量差，運營和維護困難，是智能建筑能源浪費的主要原因。為應對這一挑戰，需要加強對智能建筑設計、施工和運營維護等從業人員的培訓和能力建設。加強人才隊伍，有必要加強有關設計和建筑公司與高等教育機構之間的合作，培訓專業技術人員和管理人員，加強從業人員培訓委員會，提高從業人員的活動水平。提高相關專業人員對節能的認識，讓他們積極參與智能建筑行業的節能工作，將節能概念納入設計、建設和運營等具體工作的各個方面，而不是被動應對經濟問題。

5.5 樓宇對講系統

設計期間，樓宇對講系統設計極為關鍵，設計工作者還需要系統化地熟知系統的主要構成。比如單元門戶機、管理主機、圍墻機等。一般條件下，住宅建筑的樓宇對講系統中兩級訪客呼叫機制相對較為普遍，在這一機制下，外來人員通過管控主機或者單元門口呼機與用戶展開溝通，交互性相對較強；用戶房號還可以迅速呈現在管理機上，充分發揮管理效果，進一步提升服務質量。針對樓宇對講系統，其管理機具備相對明顯的功能性，可以編輯用戶編碼，有利于推進管理工作。不僅如此，通話機的聲音還包括三處檔位，需要從現實需求切入，對其展開調節，還可以針對大門以及單元門展開呼叫，利于用戶辨別。該系統中還包括對講、可視訪客門口機，一旦出現外來人員，就要在門口輸入住宅號碼，這樣讓住戶可視話機的鈴聲響起，進而和外來人員展開溝通。

通常來說，可視話機中還會攜帶相應的開門按鈕，和大門鎖彼此相連，利用這一按鈕讓外來人員進入小區。同時室內對講話機還能夠連接管理中心，一旦產生意外，人們可以及時向管理中心求助。住戶釋放求救信號之后，其房間號就會在短時間內呈現于中心管理機，而且還能夠釋放警報提示聲音，從而做到精準管控。與此同時，管理機還能夠迅速與住戶聯系，還可以實現與住戶及外來人員的三方通話，大幅度提升安全性。

5.6 云儲存技術的應用

傳統基于紙面的多應用程序數據管理，使數據信息容易丟失，并且在應用數據時需要更長的恢復時間。在信息管理模式下，它能夠快速獲取相關數據，降低數據丟失率。例如，大數據技術可用于檢索相關數據，云存儲技術可用于管理數據信息等快速訪問相關信息和資源并將其下載到云服務器，以高效的存儲數據資源。作為建筑工程管理的一部分，可使用云計算技術減少交互和受管流程，并快速獲取相關數據。

云計算技術還可以控制建筑工程，如人員流動、建筑機械管理、工業粉塵監測和風險預警，滿足建筑工程管理的多樣化需求，并促進不斷提高現代建筑工程的質量和控制能力。

在施工過程中，會受到涉及更多專業內容的多種因素影響，任何環節的質量問題、安全事故或設備故障都可能直接影響施工進度，并增加施工成本。根據目前的施工管理現狀，存在項目間信息互動不足和部門間溝通不足等問題，影響了施工進度監測的效果。

5.7 3DP技術

3DP是一種典型的快速成型創新，它利用成熟的數字模型將原材料有序分配到不同的結構中，并在最短的時間內完成印刷和生產。在施工過程中，3DP技術被廣泛用于水泥、塑料和金屬等不同類型粉末的逐層印刷，從而有效地改進了施工設計規劃、作業規模管理、自動化、效率、自動化和工程智能。由于采用了3DP技術，建筑工程設計更加靈活，材料更加豐富，建筑結構更加獨特。與中國相比，發達國家在采用3DP技術方面經驗相對較長，投入了大量資金。美國、德國和聯合王國等發達國家一直十分重視在制造業應用3DP技術，見表1。

表1 國外主要國家和地區在3DP技術中的資金投入情況

3DP技術使有關人員能夠在設計過程中有更多的結構選擇，并使用計算機打印建筑圖紙樣本，然后通過確定主要設計參數和實際研究驗證設計可行性。中國蘇州工業園別墅就是充分利用3DP技術的優勢，展示了這座三維打印建筑。

6 結束語

智能技術在建筑工程行業的應用促進了建筑工程管理質量和效率的提高，充分展示了技術創新的力量，是提高建筑工程單位市場競爭力的有效手段，建設工程單位要加強對智能技術應用的重視，合理應用各種智能技術操作，提高信息的檢索、處理和應用能力，構建高效智能的建設工程管理體系。