大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑中的應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)價值分析

李濤龍 孝義市物業(yè)管理服務(wù)中心

引言

國家出臺了一些智能建筑行業(yè)的發(fā)展政策，在2020 年7 月由住建部頒布的《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》中，提出要將建筑工業(yè)化發(fā)展作為載體，將數(shù)字化和智能化作為發(fā)展動力，對相關(guān)的核心技術(shù)進(jìn)行突破，在建筑工程的各個環(huán)節(jié)中加強智能制造的應(yīng)用，建設(shè)出能夠?qū)⑸a(chǎn)、加工、裝配、設(shè)計、研發(fā)、運營等多個產(chǎn)業(yè)鏈融為一體的智能建造體系。國家對于大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展也出臺了相關(guān)政策，其中包括《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》和《關(guān)于推進(jìn)公共信息資源開放的若干意見》等政策，并且表示要對數(shù)據(jù)資源以及數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)和完善，對數(shù)據(jù)資源進(jìn)行更加完善的整合和開放，推動創(chuàng)新大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[1]。

一、智慧建筑發(fā)展中大數(shù)據(jù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)價值

(一)技術(shù)自身具有的經(jīng)濟(jì)價值

大數(shù)據(jù)技術(shù)自身在智慧建筑中具有的經(jīng)濟(jì)價值包括：第一，幫助降低建筑工程經(jīng)濟(jì)運行成本，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑發(fā)展中可以降低搜索成本、交通運輸成本等經(jīng)濟(jì)活動較低的成本，幫助智慧建筑在發(fā)展中能夠通過大數(shù)據(jù)技術(shù)快速發(fā)現(xiàn)符合自身發(fā)展的商品。第二，可以提高智慧建筑經(jīng)濟(jì)運行的效率，智慧建筑發(fā)展可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)合理地對自然資源進(jìn)行利用，能夠?qū)⒏鞣N信息通過技術(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行傳輸和處理，在發(fā)展中能夠有效地提高智慧建筑經(jīng)濟(jì)運行的效率。第三，技術(shù)也能推動智慧建筑產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展，將大數(shù)據(jù)技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行深度的融合，幫助智慧建筑制定精準(zhǔn)的規(guī)劃，使智能建造能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展創(chuàng)新，激發(fā)改革智慧建筑產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、組織以及價值分配等內(nèi)容，幫助智慧建筑產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈的升級。

(二)海量數(shù)據(jù)蘊含的經(jīng)濟(jì)價值

通過研究發(fā)現(xiàn)，如果全球能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘，那么每年可以創(chuàng)造出的價值能夠達(dá)到9.5—5.4 萬億美元，因此在發(fā)展智慧建筑的過程中，所涉及的海量數(shù)據(jù)也能為其創(chuàng)造出巨大的價值[2]。其中可以將現(xiàn)在存在的較為孤立和零散的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接整合，在不同的系統(tǒng)中融合多個數(shù)據(jù)源，進(jìn)一步推動價值發(fā)展。將建筑物與數(shù)據(jù)相連接，能夠提供出更多有價值的建筑物使用見解，能夠幫助人們快速地了解智能建筑的各項性能，豐富的數(shù)據(jù)能夠為智慧建筑發(fā)展提供更加準(zhǔn)確的診斷數(shù)據(jù)。此外，通過數(shù)據(jù)的挖掘分析，能夠更加準(zhǔn)確地了解到用戶對建筑的要求和期望，而且能夠幫助智能建筑在發(fā)展過程中可再生能源的使用，改善建筑室內(nèi)的空氣質(zhì)量，盡可能地實現(xiàn)零碳排放。

(三)算法決策創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值

在智慧建筑發(fā)展中，算法決策能夠?qū)⒔ㄖ?shù)據(jù)以及環(huán)境中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來找尋結(jié)果與特征之間的關(guān)聯(lián)性，而且數(shù)據(jù)的使用和發(fā)展離不開算法技術(shù)的應(yīng)用，算法決策能夠更加有效地對智慧建筑所蘊含的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。算法決策還能夠預(yù)測智慧建筑發(fā)展中可能產(chǎn)生的風(fēng)險，能夠進(jìn)行有效的防治。算法決策可以將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且算法決策數(shù)據(jù)分析能力具有確定性、可行性等優(yōu)勢，因此所得到的分析結(jié)構(gòu)較為精準(zhǔn)有效，智慧建筑發(fā)展中可以避免很多問題發(fā)生，大大降低成本的浪費。此外，智慧建筑發(fā)展過程中可以通過使用算法決策中自動化控制以及算法精確的計算降低耗能，節(jié)約資源。

(四)功能延展發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)價值

智慧建筑的發(fā)展主要目的就是打造更加智能、節(jié)能、安全、環(huán)保、健康的建筑，因此其功能延展能夠創(chuàng)造出更加舒適的建筑環(huán)境，能夠更好地服務(wù)用戶，能夠準(zhǔn)確地掌握用戶的要求，打造更加舒適的生活環(huán)境。而且通過功能的延展，結(jié)合數(shù)據(jù)驅(qū)動，能夠?qū)ㄖこ痰沫h(huán)境、人員、設(shè)備等內(nèi)容安裝制動化的監(jiān)控設(shè)備以及警報預(yù)警，保證建筑工程的安全，減少事故的產(chǎn)生，減少資源的浪費。而且工作人員能夠根據(jù)智能建筑中的功能對工程進(jìn)度進(jìn)行及時的檢查和控制，提高工程的進(jìn)度和效率，管理和優(yōu)化建筑設(shè)備，通過數(shù)據(jù)整合和3D 建模等技術(shù)對已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，找到問題點進(jìn)行解決。智能建筑智能集中的平臺能夠?qū)⒂秒娫O(shè)備、電能消耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，保證能源管理的現(xiàn)代化。

二、大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀

“Intstruction”智慧化施工是中釜(武漢)建設(shè)集團(tuán)旗下的一項新技術(shù)，通過先進(jìn)的大數(shù)據(jù)+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將工程施工建造各項環(huán)節(jié)以及工程上游、下游各個業(yè)務(wù)場景智能化。通過智慧化施工，可以有效避免施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，極大的提高了各項施工環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率、加強環(huán)境保護(hù)、提升工程建筑品質(zhì)、降低施工現(xiàn)場工作人員的操作風(fēng)險，讓施工過程更加高效、安全[3]。“Intstruction”智慧化施工運用大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，充分采集建筑施工場地中各類工程機(jī)械設(shè)備的使用數(shù)據(jù)，對建筑施工場地環(huán)境的實時監(jiān)測，建筑施工過程中建筑材料的使用情況分析，對建筑施工場地工作人員登記管理等等，充分彌補傳統(tǒng)建筑施工方法在技術(shù)、人員、材料監(jiān)管上的不足，改善了建筑施工現(xiàn)場傳統(tǒng)的管理方法，實現(xiàn)建筑施工場地全面覆蓋實時監(jiān)控，使中釜(武漢)建設(shè)集團(tuán)邁入智慧化時代。

湖北恒信國通信息產(chǎn)業(yè)有限公司，在建筑領(lǐng)域扎根多年，隨著時代的快速發(fā)展，緊跟國家政策，深度研發(fā)大數(shù)據(jù)技術(shù)智慧工地云服務(wù)平臺。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，精準(zhǔn)采集建筑施工現(xiàn)場中的各項數(shù)據(jù)：建筑施工機(jī)械噪音數(shù)據(jù)、建筑施工場地塔吊操作數(shù)據(jù)、建筑施工現(xiàn)場粉塵數(shù)據(jù)、RFID數(shù)據(jù)等等，通過數(shù)據(jù)采集建立全面的數(shù)據(jù)庫，有利于在企業(yè)建筑施工過程中做出各項準(zhǔn)確的決策，加強企業(yè)建筑施工現(xiàn)場的安全施工、文明施工管理，實現(xiàn)了企業(yè)在建筑施工場地的精細(xì)化管理和信息化管理。湖北恒信國通信息產(chǎn)業(yè)有限公司在工程項目建筑施工過程中以監(jiān)管為核心，全面覆蓋建筑施工場地，建立完善的數(shù)據(jù)庫，并精準(zhǔn)管理各項數(shù)據(jù)，做到數(shù)據(jù)信息快速傳輸、施工場地人員有效監(jiān)管、建筑施工場地全面監(jiān)控的共通共享。

美國紐約初創(chuàng)公司Enertiv，公司成立于2009 年，是一家專業(yè)房地產(chǎn)建筑工程技術(shù)公司，Enertiv 公司通過大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)備實時監(jiān)測建筑物中各個關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備的運行情況，為每臺機(jī)械設(shè)備搭建數(shù)字化孿生系統(tǒng)，數(shù)字化孿生系統(tǒng)實際上是對現(xiàn)實物理產(chǎn)品進(jìn)行虛擬復(fù)制，對于復(fù)制的內(nèi)容進(jìn)行實時更新，盡可能與現(xiàn)實物理產(chǎn)品相匹配，數(shù)字化孿生系統(tǒng)可以幫助機(jī)械設(shè)備大幅度提高節(jié)能運行效率、精準(zhǔn)預(yù)測機(jī)械設(shè)備可能要出現(xiàn)的故障及出現(xiàn)故障的概率，并提醒機(jī)械設(shè)備管理人員，從而簡化建筑施工過程中對機(jī)械設(shè)備的維修維護(hù)流程。Enertiv 公司稱這套大數(shù)據(jù)技術(shù)系統(tǒng)可以幫助建筑施工企業(yè)節(jié)省至少10%的工程成本，5 年內(nèi)投資回報率平均為350%。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)價值難以發(fā)揮的原因

(一)技術(shù)有待升級

我國大數(shù)據(jù)技術(shù)能力亟待升級，國務(wù)院信息中心處處長李廣乾在提到大數(shù)據(jù)技術(shù)時表示：“我國大數(shù)據(jù)技術(shù)在底層技術(shù)上與國外差距巨大，盡管在各類應(yīng)用上與國外持平，但是所有的大數(shù)據(jù)技術(shù)都來源于國外的一些大公司，例如谷歌、微軟等等”，在《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中指出，我國對于大數(shù)據(jù)技術(shù)的處理、分析等方面仍難以趕超國外技術(shù)，主要表現(xiàn)在大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用程度不深、不廣泛，建筑領(lǐng)域?qū)Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)認(rèn)識不到位等等[4]。對此，我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院世界工業(yè)研究所所長潘文表示，國家要大力支持大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究，鼓勵大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新，加快大數(shù)據(jù)技術(shù)的升級。

(二)數(shù)據(jù)收集有限

大數(shù)據(jù)技術(shù)的最終目的就是用各類數(shù)據(jù)資源來形成智慧，這就需要做到廣泛的數(shù)據(jù)收集整合，而當(dāng)前我國大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)孤島問題極為嚴(yán)重，數(shù)據(jù)收集整合能力嚴(yán)重不足，在數(shù)據(jù)資源總數(shù)量上難以與發(fā)達(dá)國家比肩，正因為大數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)資源收集有限，導(dǎo)致我國各企業(yè)之間、企業(yè)與政府部門之間、政府部門之間等等信息資源嚴(yán)重不對稱，阻礙了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的順利共享，數(shù)據(jù)資源的不完善也會直接造成數(shù)據(jù)分析不精準(zhǔn)，難以發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的價值等問題。

(三)算法決策的可靠性有待提升

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用最原始的目的就是以大數(shù)據(jù)資源精準(zhǔn)分析為基礎(chǔ)，來給人們提出完美的算法決策方案，使人們做出更明確的決策。但是顯而易見，局限于大數(shù)據(jù)技術(shù)的嚴(yán)重不足，一些個別行業(yè)數(shù)據(jù)的嚴(yán)重缺失，加之大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)資源收集整合有限，導(dǎo)致時至今日，各個企業(yè)高管仍然憑借自身的經(jīng)驗和直覺來做出決策，而不是基于大數(shù)據(jù)技術(shù)。哈佛商業(yè)大亨曾提到大數(shù)據(jù)技術(shù)“大數(shù)據(jù)技術(shù)究其根本其實就是一場管理的革命”，大數(shù)據(jù)技術(shù)時代下，企業(yè)高管在做決策的時候不能僅僅憑借自身經(jīng)驗，要依靠大數(shù)據(jù)算法決策來選擇出完美的決策方案。要加快大數(shù)據(jù)技術(shù)的提升，擴(kuò)大大數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)收集范圍，并進(jìn)行有效的整合分析，從而使大數(shù)據(jù)技術(shù)算法決策可靠性得到有效提升。

(四)大數(shù)據(jù)技術(shù)功能單一

當(dāng)下我國絕大多數(shù)企業(yè)對于大數(shù)據(jù)技術(shù)的理解僅僅維持在數(shù)據(jù)的收集，殊不知這僅僅是大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的冰山一角，盡管我國大數(shù)據(jù)技術(shù)有待升級，數(shù)據(jù)資源收集有待加強，但是針對我國現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以輕松做到企業(yè)數(shù)據(jù)分析、為企業(yè)做決策等功能。在傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域中，監(jiān)管建筑施工現(xiàn)場主要依靠人工監(jiān)管，而處于大數(shù)據(jù)時代下，已經(jīng)由傳統(tǒng)的人工監(jiān)管轉(zhuǎn)變成大數(shù)據(jù)技術(shù)監(jiān)管，但盡管如此，目前的大數(shù)據(jù)技術(shù)模型的生成和大數(shù)據(jù)技術(shù)模型的創(chuàng)新還是要依賴人工預(yù)設(shè)等傳統(tǒng)方式，高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)技術(shù)模型生產(chǎn)速度慢，對數(shù)據(jù)資源分析不精準(zhǔn)，加之傳統(tǒng)建筑企業(yè)受到現(xiàn)實工作中生產(chǎn)效率和工作準(zhǔn)確性的影響，大數(shù)據(jù)技術(shù)中的IT 系統(tǒng)在清除IOE 的速度相對遲緩，且清除IOE 數(shù)據(jù)也不徹底，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建的Oracle 數(shù)據(jù)庫基本沒有被替代，數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組成方式和大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)備型號的異構(gòu)性，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混搭的狀況會持續(xù)存在，數(shù)據(jù)的混亂會造成大數(shù)據(jù)技術(shù)在分析數(shù)據(jù)過程中降低精準(zhǔn)性，喪失大數(shù)據(jù)技術(shù)的各項功能，導(dǎo)致大數(shù)據(jù)技術(shù)功能略顯單一，亟待拓展。

四、大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑中的應(yīng)用建議

(一)推動大數(shù)據(jù)技術(shù)升級

我國科技水平?jīng)Q定了建筑行業(yè)的發(fā)展，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)使建筑行業(yè)得到智能化發(fā)展，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)提升，我國智能建筑擁有清晰、明確的發(fā)展方向。截止到目前，我國智慧建筑行業(yè)通過智能化技術(shù)、信息化技術(shù)和機(jī)械化技術(shù)的完善發(fā)展，使智慧建筑在大數(shù)據(jù)技術(shù)中，在土木工程分析和建材選擇有關(guān)于建設(shè)方面得到了顯著的提升。同時大數(shù)據(jù)技術(shù)提升智慧建筑完善建筑布局、選址、風(fēng)格，完善智慧建筑與各個行業(yè)之中的關(guān)系，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的合理利用減少建筑材料成本、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)、合理選擇建筑材料、高效完成建材運輸、科學(xué)控制施工現(xiàn)場，準(zhǔn)確、安全、快速地完成智慧建筑施工，較少施工成本。在大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建智慧建筑期間，通過系統(tǒng)調(diào)整、更新使大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑行業(yè)得到不斷完善，提升自身能力，使其更加有效地應(yīng)用在智慧建筑行業(yè)之中，加快建筑效率，減少建筑成本，從根本提升建筑經(jīng)濟(jì)效益。

(二)提高數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性

大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑建設(shè)中，可以將建筑項目中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理、分析、計算，為智慧建筑提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時在建設(shè)過程中，及時獲取信息數(shù)據(jù)，使建筑人員可以準(zhǔn)確、真實、有效掌握建設(shè)工程數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)和實際建設(shè)信息不一致、數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)所帶來的建筑問題。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，準(zhǔn)確完成智慧建筑信息采集、實時監(jiān)管系統(tǒng)安全、及時進(jìn)行信息處理，保障智能建筑的準(zhǔn)確運行。在實施建筑期間，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用，對現(xiàn)場施工進(jìn)行準(zhǔn)確有效管理，使現(xiàn)場生產(chǎn)和現(xiàn)代技術(shù)完美融合，完成建筑施工數(shù)據(jù)實時獲取以及數(shù)據(jù)共享，提升數(shù)據(jù)協(xié)同能力。在完成信息采集后，大數(shù)據(jù)技術(shù)會對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析，通過智慧化數(shù)據(jù)預(yù)測，起到?jīng)Q策輔助作用。

(三)優(yōu)化決策算法與模型

在大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑實際應(yīng)用中，要結(jié)合智慧建筑要求標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建合理的建筑模型。在數(shù)據(jù)模型建設(shè)之中，對容易對建筑產(chǎn)生影響的變量數(shù)據(jù)做出標(biāo)記，并結(jié)合建筑模型屬性，調(diào)整變量數(shù)據(jù)，結(jié)合不同合適算法對建筑模型進(jìn)行訓(xùn)練，保證模型參數(shù)的合理性。大數(shù)據(jù)技術(shù)通過數(shù)值預(yù)測、分類預(yù)測、產(chǎn)品定價、產(chǎn)品推薦等數(shù)據(jù)，為智慧建筑構(gòu)建完整的建筑模型，減少在傳統(tǒng)建筑模型中的片面性和不穩(wěn)定性，穩(wěn)定建筑基礎(chǔ)、提升建筑效益。大數(shù)據(jù)技術(shù)為智慧建筑的決策算法提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，使其擁有良好的信息增益，優(yōu)化判斷條件，同時大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提供建筑時間、人力、材料、檢測、成本等建筑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使決策算法在完整的數(shù)據(jù)下完成準(zhǔn)確運算，提供合理、有效的決策分析。

(四)豐富大數(shù)據(jù)應(yīng)用功能

大數(shù)據(jù)技術(shù)可應(yīng)用在智慧建筑的各個方面，對智慧建筑進(jìn)行全方面的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析。在智慧建筑前期可以協(xié)助建筑模型建設(shè)、優(yōu)化建筑算法、選擇建筑地址、完善設(shè)計風(fēng)格。同時大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助智慧建筑完成結(jié)構(gòu)搭建、建筑材料推薦、成本對比、效率分析等建筑問題，使智慧建筑擁有良好的材料選擇。還可以在建筑過程中及時獲取工程建設(shè)數(shù)據(jù)、對建設(shè)效率和建設(shè)進(jìn)度進(jìn)行分析、處理建筑書籍、對建筑行業(yè)網(wǎng)絡(luò)完成垂直搜索，及時更新建筑材料價格信息、采集品牌數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以應(yīng)用到智慧建筑服務(wù)之中，優(yōu)化建筑成本信息服務(wù)、提升建筑過程數(shù)據(jù)管理服務(wù)，幫助建筑企業(yè)完成成本分析，減少行業(yè)信息壁壘，對數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行有效管理和利用。

五、結(jié)語

綜上所述，大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧建筑中的應(yīng)用和發(fā)展能夠進(jìn)一步地提升建筑行業(yè)的監(jiān)管和服務(wù)水平，也能夠促進(jìn)建筑市場競爭中更加公開透明，促進(jìn)市場公平競爭，能夠?qū)崟r地監(jiān)管建筑工程項目以及各個關(guān)鍵崗位人員的動態(tài)。可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對信息進(jìn)行更加深入的挖掘，能夠?qū)τ诎踩[患、質(zhì)量檢查等內(nèi)容進(jìn)行及時的管理，保證智慧建筑更加安全可靠，加快智慧建筑的創(chuàng)新發(fā)展。