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文档简介

信息集成技术在绿色建筑工程项目的应用研究摘要绿色建筑信息化发展离不开信息集成技术,信息集成技术可使绿色建筑的管理过程更加透明,提高绿色建筑项目的实施效率,使绿色建筑项目的施工程序更加便捷,大幅降低成本,减少资源浪费,更大程度上节能减排。本文主要是通过对信息集成技术在绿色建筑工程中应用的研究,梳理BIM、物联网、大数据、云计算相关概念,详细阐述信息集成技术的内涵。通过分析绿色建筑项目在管理上存在的问题,进一步阐述信息集成技术在绿色建筑工程中的必要性和重要作用。给出信息集成技术的方法,从理论上给出信息集成技术的可行性。通过大量文献研究,得出信息集成技术在施工安全预警、物料和能源管控、运营管理上有高效的效益。最后,利用案例分析法,以实际案例为基础探讨了信息集成技术在施工方面、物料方面、人员方面的具体应用,通过对这个课题的研究,可以了解到BIM+新兴互联网技术的集成并没有一个统一的平台进行应用。主要集中在单点技术应用上,关于集成技术的可探讨性还有很多。现在信息集成技术是如今的研究热点,目前研究重点应放在多技术集成研究上。本文旨在利用信息集成技术加速绿色建筑工程的推广。为绿色建筑项目信息集成技术的应用提供理论依据和实践经验。关键词:绿色建筑;信息集成技术;BIM技术;互联网技术目录6059第1章绪论 1119711.1研究背景 1213591.2研究目的和意义 124971.3国内外信息集成技术研究现状 149171.4研究内容 225934第2章理论基础 321972.1绿色建筑的理论基础 3254012.1.1绿色建筑概念 346912.1.2绿色建筑特点 3252492.2BIM技术 3186462.2.1BIM概念 32682.2.2BIM特点与功能 418832.3物联网 4228592.3.1物联网概念 481452.3.2关键技术 457422.4大数据 557572.4.1大数据概念 5254202.4.2大数据特点 5276092.5云计算 5172692.6信息集成技术 5282332.6.1信息集成技术概念 521812.6.2信息集成技术内涵 56811第3章绿色建筑项目管理问题 6284593.1安全管理不到位 624173.2能源浪费管控不足 624123.3材料管理模式落后 664013.4运营成本高和标识申报力度小 720183.5小结 715825第4章信息集成技术方法 7169004.1BIM云平台 7313194.2物联网云平台智慧工地 876234.3基于数字孪生的平台 8155324.3.1数字孪生与基于数字孪生的平台概念 8146054.3.2数字孪生的集成信息技术 868294.4BIM+物联网综合管理系统 930024.4.1综合管理系统的构成 9266814.4.2综合管理的基本架构 912151第5章信息集成技术在绿色建筑项目的应用 9165085.1施工安全管理 987975.1.1现场安全 987985.1.2危险源监测 10174375.1.3人员安全管理 103965.2物料管理 1024115.2.1物料选择 10309075.2.2物料验收 11326885.2.3物料维护 11284365.3能源利用与管控 11192765.3.1能源利用 11209705.3.2能源管控 11237935.4运营管理 1219748第6章案例分析 12161026.1项目概述 1256.2信息集成技术在延庆冬奥村的应用 1284846.2.1施工方面 12228486.2.2物料方面 13173336.2.3人员方面 1323657第7章结论与展望 1363377.1结论 13256777.2展望 141054参考文献 1520666 17我国智能建造技术应用研究第1章绪论1.1研究背景技术高速发展,环境污染形势不容乐观。发展绿色建筑迫在眉睫,节能环保是推动社会经济发展的关键。在十四五规划中,提出了“深入实施智能制造、绿色制造工程,改造提升传统产业,建设新型智慧城市”,绿色建筑是国家未来发展的方向。而信息整合技术是第四次工业革命取得成功的关键。建立绿色建筑离不开信息技术,而建筑工业化是实现绿色建筑的有效途径之一,BIM技术就是这一过程的实现手段。对项目的整个生命周期起着重要作用。云计算在存储数据上有着很大的舒展性。大数据分析可以寻找最佳节约能源、改进技术手段的方式方法;物联网(IOT)技术,可以用来采集信息和实现数据的可视化和统筹安排。把这些技术整合起来,才是我们现在发展数字时代的唯一出路。1.2研究目的和意义绿色建筑作为我国国民经济的支柱产业之一,其发展势在必行。一项成功的绿色建筑工程的创建离不开信息技术,信息技术使绿色建筑的建设简单化、可拟化、信息化。数字发展的必由之路是数字化。通过对信息集成技术在绿色建筑工程中应用的研究,分析了信息集成技术在绿色建筑工程中的重要作用,探讨了解决管理问题的方案,加速了绿色建筑工程的推广。信息集成技术可使绿色建筑的管理过程更加透明,可提高绿色建筑项目的效率和进度,使绿色建筑项目的施工程序更加便捷,降低成本和资源浪费,增强工程安全度,并能在更大程度上节能减排。就建筑业而言,信息集成技术是建筑业的一次重大变革,是未来发展的必由之路,信息集成技术的成功应用将成为建筑业发展史上的里程碑。智能科技,适应数码技术全面融入社会交往和日常生活的新趋势,推动公共服务创新和社会运行方式,构建全民共享的数码生活。1.3国内外信息集成技术研究现状美国是世界上最早进行建筑业信息化的国家之一,信息技术的研究与应用处于前沿。目前对BIM、物联网等信息集成的研究还处于探究深入阶段,尚未建立统一的信息平台,管理标准也不明确。在论文中,LiuZiwen,LuYujie,ShenMeng,PehLuChang[1]写到,信息技术—BIM领域的研究目前对新兴的信息技术,如云方法、数据共享等方面的研究重点较多。RenXiaogeng[2]总结了在绿色建筑评估中使用BIM模型产生的信息,将其数字化建设,从而帮助建筑节约能源和降低碳排放。Ngoc-TriNgo[3]提出了一个智能电网大数据分析和组件框架,该框架是节能决策支持系统为减少电力消耗所必需的。ZhangHaitian[4]探讨了BIM与物联网相结合在智能绿色建筑中的可行性,并提出了一种集成框架。我国的信息技术发展较晚,近几年来,我国建筑行业逐渐意识到BIM、物联网、大数据等信息技术的重要性,关于信息集成技术,即以BIM为主,与其他新兴互联网技术为辅的有关文献高达上千篇,信息集成俨然已成为人们的研究热点。但是与绿色建筑相融合的信息集成技术文献研究较少。不过在绿色建筑项目中BIM以及其他的技术的单点应用得到了广泛的应用。在技术层面上,张云翼、林佳瑞、张建平[5]给我们介绍了信息集成的研究发展历程,在信息集成上给了技术层面上的参考。张爱琳等人提出构建基于BIM的工业建筑信息集成系统[6]。在绿色建筑上的应用层面上,彭茂龙[7]写到BIM技术与绿色建筑设计相结合,为绿色建筑设计提供了强有力的技术支撑,并在绿色建筑设计的节能、节材、运行维护等各个阶段得到广泛应用。促进绿色建筑设计整体转型升级。穆永超、周志华等人[8]在基于物联网平台的绿色建筑能耗监控系统文章中以物联网为架构分析了建筑能耗系统,借此达到绿色建筑节能运营的目的。穆永超等人[9]研究了大数据技术在绿色建筑领域中的应用,利用挖掘大量绿色建筑数据可以实现能源节约,表明大数据在绿色建筑领域有广阔前景。盖彤彤等人[10]分析研究了人工智能与BIM结合对于施工安全方面和风险设施上的重大成果。最后,我们现实生活中用到的信息集成技术的应用,万仁威等人[11]用延庆冬奥村的案例,通过运用多种模型、IOT平台集成以及三维扫描等技术,为延庆冬奥村工程的履约创造了显著的经济和社会效益。给我们展示BIM与物联网技术集合的优势。在“十三五”时期,我国明确提出要增强BIM与云计算、大数据、物联网等技术的集成应用能力。与国外相比,我国在信息技术集成理论研究方面还存在一定差距,但我国的发展是积极的。1.4研究内容文章通过对国内信息集成技术研究现状、绿色建筑目前管理中存在的问题、信息集成技术方法研究、绿色建筑应用探讨等方面进行了分析,并以延庆冬奥村为例具体分析了信息集成技术的应用。第1章:主要阐述了信息集成技术与绿色建筑的研究背景及论文研究的目的意义。第2章:介绍了信息技术集成和绿色建筑的概念,简述了绿色建筑信息集成技术的优点,为下文的展开作铺垫。第3章:对当前绿色建筑项目面临的管理问题进行研究分析。第4章:举例说明当前已知的信息集成技术方法。第5章:分析了绿色建筑项目中信息集成技术的应用。第6章:通过对案例的分析,对案例中所使用的信息集成技术进行分析,为绿色建筑信息集成技术的应用提供参考。第7章:对全文进行总结,结合我国绿色建筑信息化建设的现状,提高对信息化建设的重视程度,促进信息化建设的集成发展。第2章理论基础2.1绿色建筑的理论基础2.1.1绿色建筑概念绿色建筑是指充分融入绿色环保理念,在满足人类正常生活和工作需要的前提下,最大限度地控制建筑能耗,利用可再生能源或清洁能源来降低成本,达到节能和保护环境的目标。即尽量减少对周围环境系统的破坏,同时为人们提供健康、适用、高效的空间,与自然和谐相处。2.1.2绿色建筑特点(1)安全、健康、舒适,高效卫生。洁净的空气、水源和土壤,避免不良自然环境的危害;给人类提供了健康舒适的生活环境,使人、建筑、自然三者实现了和谐共处,从而做到了可持续发展。(2)节约能源,与自然和谐共处。最大限度地减少能源资源消耗,采用可再生或清洁能源,采用节能技术,防止污染。尽可能地保留和开辟绿地,在建筑周围种植树木,改善景观,保持生态平衡,达到防风、遮荫的效果。(3)地域性;尽量采用当地的原材料,尊重本地的人文、自然、气候条件,在风格上本地化,创建新的建筑美学和健康舒适的生活环境,而非选择类似建筑的商品化生产技术。(4)结构布置舒适,方向布置合理,外形合理,内部布局合理,自然采光系统良好,充分的自然通风条件,宜人的周围环境,其内外采取有效连通的办法,能对气候变化自动调节。2.2BIM技术2.2.1BIM概念简单来说就是数字模型,是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体和功能特性的数字化表达,同时使建筑项目的信息能在项目全生命周期中得到充分共享。2.2.2BIM特点与功能BIM的出现,使建筑行业发生了由2D到3D再到nD的变革,在全建筑生命周期中,它可实现对建筑模型的集成化管理,将建筑物的信息模型与工程建设管理行为模型相结合,有利于制定最佳的建筑方案,在全真动态模拟中规避工程中可能发生的风险[12]。BIM技术更具有可视性、可出图性、模拟性、数据化等特点。BIM旨在虚拟环境中模拟建设项目,并可用于设施的规划、设计、建造和运营;为建设工程施工设计以及施工管理的项目提供辅助功能,还可以优化建设工程的管理技术,进而更科学、合理地开展建设工程施工项目,避免产生风险。能有效收集、整合各类施工项目管理信息,获得更加可靠、安全的施工和运营信息,大大提高了管理效率。2.3物联网2.3.1物联网概念物联网(IOT)概念最早是指利用RFID等传感技术,根据需求将大量传感器安装于目标物体之上,实时获取目标物体上管理人员所重视的有用信息,再用通信技术,将采集信息传输至数据库和展示系统。并利用数据自动分析技术,对关注的目标进行自动化的监控和智能化的控制[13]。2.3.2关键技术物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。在信息集成技术中使用物联网应用中有以下关键技术:(1)传感器技术,把模拟信号转换成数字信号。经常用到的有气象、环境、电气监测传感器等。(2)RFID技术,利用无线射频方式,进行读写记录媒体(电子标签或射频卡),可以达到识别目标和数据交换的目的。(3)图像采集技术,即视频监控,对施工现场管理直接24小时实施监控。(4)定位追踪技术,对人、物、机械等都可以进行定位和追踪。(5)自动识别技术,包含条形码技术,RFID,生物特征、光学、语音识别技术等。2.4大数据2.4.1大数据概念简单来说,大数据是一个巨大的数据集,在数据获取、存储数据、管理数据、分析研究数据等方面远远超过传统数据库软件工具的能力;是指需要长时间、特殊工具去进行捕捉、管理和处理的数据集合。2.4.2大数据特点大数据具有海量数据规模、流动性强、多种多样、低价值密度等四个特点。图2.6信息集成技术结构2.5云计算图2.6信息集成技术结构所谓云技术是指把硬件、软件、网络等各种资源整合到广域网或局域网中,实现数据的计算、存储、处理和共享的一种托管技术。2.6信息集成技术2.6.1信息集成技术概念信息整合是指系统中各子系统和用户的信息采用统一的标准、规范和编码方式,实现全系统的信息共享,从而实现不同软件之间的交互交流和有序工作。在本文研究的工程项目中,信息集成技术即是指将建筑信息资源的整合及共享。2.6.2信息集成技术内涵本文研究的信息集成技术主要是指BIM技术+新兴互联网技术。通过BIM技术和多种技术进行应用,可以将数据中心呈现出一种完全的可视化。BIM技术正是整个过程的实现者。在项目全生命周期中发挥重要作用。大数据可以实现能源节约,技术手段的成熟,信息的收集。物联网将大量信息集于计算化[14],完成数据的可视化和统筹安排。多技术集成才能充分发挥BIM的价值,真正推动基于数据的智慧型决策。从而使得整个数据中心建设施工过程都将能够得到完全的监控,保证施工的顺利性和施工效率,展现出真正的数据智慧。第3章绿色建筑项目管理问题3.1安全管理不到位安全问题主要分为四部分:人、物、环境、管理。对于人的不安全行为包括不遵守章纪,行为过失,未使用安全装置等;物的不安全状态包括设备缺陷,用具损坏等;环境问题主要是由于环境恶劣造成的安全管理缺陷是指无制度或制度不清晰,解决措施不及时或不当,造成工作人员混乱。建设工地是指由人、材料、设备和半成品组成的流动场地。传统的安全管理强调人的主观能动性,希望通过现场管理者的管理行为来避免安全事故的发生,但由于现场信息不透明、资源配置不合理,使得传统的安全管理无法对各种危险源进行实时监控,无法对发生的危险进行及时预警,因而难以降低安全事故的发生率。3.2能源浪费管控不足在开展建设项目的过程中,绿色建筑工程项目非常注重节约能源,但由于管控不足,水资源和电资源浪费的现象层出不穷,无形中增加了施工成本,使绿色施工现场的施工秩序遭到破坏;混凝土工程在绿色建筑中占据重要地位,然而传统的粗放型管理模式不能对施工混凝土进行科学管理,造成资源浪费和环境污染,而且与可持续的绿色建筑理念相悖。没有充分利用当地环境资源,违背于绿色建筑的可持续发展理念。同时,很多绿色建筑项目并没有充分利用雨水和自然降水,对水资源的利用不够充分;对建筑垃圾也没有进行有效清理,污染了周围的自然环境。3.3材料管理模式落后环保建材是指采用清洁生产技术,减少自然资源或能源消耗,使用无污染、无毒、无放射性,使用周期长,可循环利用,有利于环保及人类健康的建材。将绿色建材应用于土木工程建设,是实现建筑业可持续发展的必然要求,也是满足人们对良好居住环境的需求。物资管理模式落后,缺乏创新。在实际建设工程中,材料管理的主要载体还是人,大多数管理都是人工管理。随着时代的发展,建筑工程建设正向现代化迈进,其规模、要求、风格等都发生着相应的变化,因而对材料的需求也在适度增长。所以,如果还是按照以前的材料管理模式,就很容易出现工作失误,无法跟上施工进度。运用人工管理模式大大降低了工作效率,容易造成建筑材料短缺,造成大量材料积压缺货,这将直接影响到工程的实施。3.4运营成本高和标识申报力度小相对于普通建筑而言,在绿色建筑项目的建设中,大量的新技术和先进设备会被引进,在其运行的管理过程中需要加大投入力度,以保证各项技术、设备的正常运行,这就导致了绿色建筑运营管理成本居高不下,影响绿色建筑的推广。因此大多数企业还是会优先选择传统施工技术,使得绿色施工技术很难推广开来,跟不上时代的脚步。绿色建筑在设计阶段和运营管理阶段发展严重失衡。绿色建筑标识项目网上申报、审核只在少数地区实现,相关数据的采集方式还停留在人工手段,数据采集不够及时,而且收集的内容仅限于标识项目备案信息和项目竣工验收基本信息,数据统计与分析能力有限,信息获取和发布相对滞后,没有为公众查询项目情况开辟公开渠道,科学性和实效性不高。3.5小结环保意识的加强,绿色建筑的发展势在必行,绿色建筑绿色建筑项目数量逐年稳步增加,但是绿色建筑项目的管理上存在着一些问题,信息集成技术对于问题的解决有着很大的优势。运用BIM技术、物联网、大数据、云计算等集成技术,对绿色建筑工程的发展具有重要的推动作用。第4章信息集成技术方法4.1BIM云平台BIM云平台就是将BIM技术与云计算技术结合形成的含有感知层、存储层、模型层、处理层和应用层等五个层级的多功能应用平台。是通过对云、大数据、物联网与BIM技术等充分集成后共同发挥价值的应用框架[15]。BIM+集成技术与其它技术的结合,包括基坑监测技术、扬尘与噪声监测平台、无人机监测、智慧工地技术、人脸识别技术、云平台等,构成了BIM+集成技术体系,为复杂图4.1基于BIM的云平台架构地下工程的精益、智慧施工提供了技术基础。主要包括利用基坑监测系统进行基坑变形及安全预警,通过噪声扬尘监测将对医院运行的影响降到最小,通过无线测温对大底板混凝土的温度进行监控,实时跟踪混凝土等材料的运输路线,利用无人机对施工现场和施工过程进行实时监控,利用摄像头对工地进行实时监控,采用施工单位和业主单位两套不同用途的云平台。完成现场进度,质量,安全,风险,成本管理,协作管理和文件记录管理。以BIM技术为基础,采用视频监控技术,有效实现项目管理的可视化,结合移动端随时掌握现场施工情况[15]。图4.1基于BIM的云平台架构4.2物联网云平台智慧工地智能现场物联网平台,是基于BIM、物联网、云计算、移动互联网、大数据等信息技术构建的一种工程信息化施工平台,是信息技术与先进工程施工技术的融合。分为三个步骤,第一,整合物联网数据,对人、物、场、技、质、保、程、水、电、绿等十几个应用点收集数据。其次是实现大数据分析,通过对这些数据的收集和分析实现大数据分析,从而提高运营效率,为绿色建筑提供数据支持。最终实现BIM与物联网信息联动分析,完善业务流程,实现现场人、机、料、法、环的全面监控和分析,实现工程全过程监管,提升业务水平。通过统一的数据标准、互连接口标准,实现了数据的互联互通与共享。项目信息的横向传递以施工现场管理系统为核心,为项目管理服务[16]。4.3基于数字孪生的平台4.3.1数字孪生与基于数字孪生的平台概念图4.1BIM的云平台数字孪生是充分利用\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E5%AD%AA%E7%94%9F/_blank"物理模型、\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E5%AD%AA%E7%94%9F/_blank"传感器更新、运行历史等数据,集成多\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E5%AD%AA%E7%94%9F/_blank"学科、多\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E5%AD%AA%E7%94%9F/_blank"物理量、多尺度、多\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E5%AD%AA%E7%94%9F/_blank"概率的仿真过程,将现实中实体装备的整个生命周期一一在虚拟空间中完成映射。数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。利用数字孪生技术将现实中真实存在的系统转化为虚拟系统,通过模型构建来反映实际系统,以及大数据在决策中的过程和状态。图4.1BIM的云平台4.3.2数字孪生的集成信息技术利用GIS+BIM+IoT技术将物理存在的房屋及设施设备等通过GIS展示空间属性,以BIM反映构造特征来构建模型,以IOT人工智能激活园区运维功能,通过BIM模型实际反映物理现实的实时运行状态,通过物联网产生、收集海量的数据,将大数据逬行分析挖掘,为管理和决策提供数据支持。通过物联网和大数据的支撑,依照设施设备的周期对其进行管理;通过客户服务全程跟踪服务最终获得客户的满意度;通过秩序维护管理增强园区安全,提高安全防范和安全预警能力;通过环境管理提高物料管理效率,节约成本,提高环境美化效率,增强业主体验感[17]。4.4BIM+物联网综合管理系统4.4.1综合管理系统的构成综合管理系统由感知层、控制处理层、应用层三层结构组成,层间利用网络进行数据信息的传输。感知层由物联网内的定位装置、视频前端、智能传感器、二维码、RFID标签等信息传感设备构成。控制处理层由集合大数据、云计算和人工智能技术的BIM综合管理平台组成,对感知层传递过来的数据信息继续实时分析、计算和辅助决策,并向应用层的设备发送控制信息。应用层由配备智能穿戴设备的施工人员、数字化智能施工机械和建造机器人等组成,按照控制处理层传来的控制指令信息执行具体施工任务,并将实施状态实时反馈回感知层设备,完成数据信息流的闭环。4.4.2综合管理的基本架构基于系统的基本架构,将重点搭建以下3个平台系统。1)“可插拔”式集成应用的数据输入平台,用物联网信息通道,按照统一的模型标准,搭建各阶段、不同专业的信息交互通道,将感知层的定位装置、视频前端、智能传感器、二维码、RFID标签等传感设备按照功能划分分别接入不同的信息通道,最终汇入统一的数据平台,建立基于信息模型的标准化数据,为后续处理提供“可插拔式”的信息数据交互、集成平台。2)基于AI、大数据、云处理技术的数据处理系统平台。在控制处理层,借助于人工智能、大数据和云处理等先进技术对BIM信息数据以及感知层上传的数据信息进行判断、鉴别、分析、判断和决策处理,并将处理方案由物联网推送至智能终端实施。3)基于数字化运行的智能操作终端。构建以建造机器人为代表的、基于数字化运行的智能操作终端体系,按照控制处理层发出的时空信息和指令信息,完成相应的实施过程[18]。第5章信息集成技术在绿色建筑项目的应用5.1施工安全管理5.1.1现场安全将BIM技术与物联网技术、RFID集成应用于施工现场安全管理,加强施工现场安全管理。具体应用在工程安全监测和防护过程中,即利用BIM三维模型,详细展现基坑变形情况,通过传感器技术,实时采集关于工程结构的安全数据信息,将安全数据信息对应到BIM模型相关位置,进行数据统计和分析用以检验专项施工方案的可靠性。5.1.2危险源监测BIM+视频监控+GIS+RFID的技术集成,运用摄像头的形式全方位监测,BIM的模型在GIS系统中处理分析。监测数据出现问题时,在模型中迅速找到感应器位置,及时与设计单位、技术顾问协商。具体应用是在危险源上布置大量传感器,实现线上危险源的监测。比如在高大模板区域布置大量的电子标签和传感器,可以实现对区域模板和脚手架的应力监测,在出现应力超过预设值后发出警报,同样在基坑边缘布置传感器,可以实现对基坑周边环境变化的检测;出现超过限值的变化时,发出警告,有关人员可以迅速根据模型中摄像头的位置查到紧急事件发生的位置和现场情况,调整资源配置、更改施工方案,消除危险于萌芽状态,防止危险源进一步恶化,造成安全事故。事后将得到的反馈数据和BIM技术模型数据结合起来,一起汇总至BIM模型监控平台上,进行后期评估[19]。5.1.3人员安全管理安全帽,集合云计算、物联网和智能硬件,采用人员实名制分配,具有定位、预警等功能。警报功能,在现场人员管理上,场地入口处设置的读卡器,无关人员金融业场地发出警报,提醒安保人员及时了解情况;当工作人员进入危险区域时,对该人员发出警报,并确定该人员身份,要求其立即离开。设置在场区内的传感器在危险源发生变化时,发出安全警报,及时提醒处于危险源环境中的现场作业人员,立刻离开危险环境,在无法及时处理危险源的状况下,避免出现人员伤亡,最大限度减少事故造成的损害。5.2物料管理5.2.1物料选择BIM技术+大数据集成,在寻找合适的建筑材料上给与很大的帮助,还可以将材料与材料进行对比,方便施工单位使用更合适的材料进行建设。在材料存在问题时也能够及时发现,实现建筑材料的有效节能,并有效解决过去传统建筑运营中各种材料浪费的问题。通过建立建筑信息模型,准确分析绿色建筑项目所需的基本材料数量和类型,将使材料分配更加科学合理,有助于有效避免实际需求与实际需求之间出现明显偏差并优化整体的施工质量。BIM技术也可对材料涂层进行协调分析,而碰撞检查功能可对各种特定建筑材料的可靠性进行精确分析,减少浪费材料的可能性。5.2.2物料验收材料进场验收时,BIM技术为编制材料计划提供准确依据。利用BIM模型信息,将物料信息附加到二维码以及和RFID中进行验收管理。BIM模型在建筑构件附加的信息为物联网的应用提供数字信息基础。在此基础上,加上物联网追踪技术,合理安排物资运输计划,运输过程中实时监控,严密管控物资运转,提高对材料的精细化管理水平。5.2.3物料维护在设施、设备以及建筑物的日常维护方面,

BIM本身就能直观地映射设备信息。物联网与

BIM技术集成,可以在设备和设施现场为每个设备分配特定的二维码或

RFID标签。通过智能终端设施获取现场设备和设施相关

BIM数据,并通过电子标签进行数据交换,可以在定位查看和运行维修过程中进行数据交换,还可以查询设备运行信息、状态、属性,进一步提出合理的维修方法,防止维修不足或过度维修,从而降低维修成本,提高维修质量。5.3能源利用与管控5.3.1能源利用高效利用周边无污染自然资源,比如光照、风力等自然资源,因地制宜实现建筑节能。利用BIM建模和GIS软件模拟绿色建筑和场地,分析绿色建筑项目的适用性情况,对布局进行优化,以改善整个建筑物的通风条件。环境监测管理系统,显示监测建筑热性能[20]。主要方法:在BIM模型中导入实际数据,计算该结构设计的能耗量,探究建筑结构热性能情况,进行不断调整,保证最低能耗达到绿色标准。模拟和分析建筑物周围清洁能源,基于BIM技术最大限度地对太阳能资源利用。5.3.2能源管控大数据+物联网信息集成技术,大数据技术分析海量的监测数据,进行能耗指标的分析,政府实现能源监管、社会共享能源信息资源,推进能源市场化改革。通过绿色建筑物联网监控系统实例搭建,可以实现对室内空气品质和各分项能耗计量监测,也能够实时查询历史数据,实现运行工况的曲线展示。对室内电量损耗实现分项计量,电灯和空调能够自动和手动控制,实现室内环境控制。在BIM和物联网技术集成的材料管理体系,实现大量材料信息的录入,帮助管理人员掌握材料详细情况,控制材料使用情况,调整数量及储存,实现节约材料、防止浪费的目标。提高材料管理水平,方便对工程材料和成本进行管理控制。5.4运营管理BIM技术可以用来检测建筑状态,一是有力地提升建筑安全性,另一方面是便于对于建筑情况的监管,从而使得绿色建筑效益最大化。在运营过程中,BIM的可视化特点呈现,可以对运行期间的设备状态做到实时监控,精确定位设备的损坏点,做到即时维修。创立实操性强的管理模式,对绿色建筑进行全面的评估,从而起到再次优化绿色建筑项目的作用。构建

BIM信息平台能有效连接多方参与主体,降低沟通成本,使信息在运行中畅通。运用5G、物联网等新技术,实现社区设施设备数字化、智能化改造,线上进行申报标识,便捷绿色建筑标识申报流程;将申报标识的绿色建筑在云平台储存,运用大数据分析完善评估系统。第6章案例分析6.1项目概述作为冬奥场馆之一的延庆冬奥村,位置在小海陀山脚下。低矮的楼层,高密度的“山村”式建筑布局,半开放式庭院依山而建。本着“绿色奥运”的设计理念,全部按照国家绿色建筑三星级标准设计,其中D6组团作为超低能耗示范工程建设。在奥运历史上,北京冬奥会将是第一个100%使用绿色清洁电力的奥运会。在工程建设中采用BIM与物联网技术,从技术、成本、施工现场管理及模型规则与数据传输等角度,面向工程建设后期运营阶段,采用多种模型、IOT平台集成及三维扫描等技术,为延庆冬奥村工程的实施创造了显著的经济效益和社会效益。6.2信息集成技术在延庆冬奥村的应用6.2.1施工方面利用三维扫描技术采集山地实景数据,根据施工计划,利用分阶段动态地描述建筑情况,进行场地三维可视化和生活区规划,解决了不同施工阶段高山场地临建规划的高差问题。在最终基坑BIM模型中,采用云模型反向建模后的核减法精确控制土方量。永久性高边坡应力监测系统采用针对高边坡应力安全状况的监测系统,在工程最北端危险系数最大的永久性高边坡结构上安装了基于IOT技术的应力监测传感器,采集工程北端极端天气的数据;结合BIM模型,实时监测高边坡应力变化,及时发出应力警报,确保冬奥会工程项目的安全。6.2.2物料方面按照“绿色奥运”的设计理念,冬奥村要求其按照超低能耗标准施工,通过Revit计算出综合能耗参数,选择符合北京市超低能耗标准,同时符合成本、工期、施工条件等要求的工艺和材料,加快了样板工程的建设。该技术在人力、持续时间、准确性和安全性方面都有很大优势,并且最终为团队降低土方成本20%。6.2.3人员方面第一,劳务方面,团队考虑到每一组的施工队伍都比较分散,同时现场存在夜间施工、山林临区消防、安全巡查等要求,团队对现场的工作人员,尤其是长期分包给施工单位的钢结构、市政工程,采用了智能劳务系统。运用物联感应技术,可以将山场劳务人员的分布情况直观地显示在三维BIM图上,提高了班组对山场劳务人员的管理效率。第二,安全方面,冬奥工程现场与生活区分离,施工现场高度差,通过三十多个监控视频的现场布控,团队将所有视频监控汇集到智慧工地平台上,通过现场三维地图随时通过网页、手机查看现场情况,同时通过AI图像识别程序,将现场无遮挡、反光衣、防疫面罩等情况自动识别并存储,作为团队对分包安全管理问责的重要依据。最后,IOT施工数据采集,团队项目将高边坡IOT监测、视频安全监控、劳务管理站、质量安全等数据输入BIM智慧工地系统,通过对以上IOT采集数据的后台中心进行自动化处理,将公司技术质量项目管理规章移植到平台上,让智慧工地直接导出可存档的报表,提高现场管理人员的管理效率[11]。第7章结论与展望7.1结论随着互联网、大数据、BIM、智能化等数字技术的发展,采用信息化集成技术将逐步实现智慧绿色建造模式,完善精细化、流程化的建筑管理模式。信息集成技术在绿色建筑的应用越来越广泛,但是目前信息集成技术呈现片段化,并没有真正的联动起来。本文研究方向为信息集成技术与绿色建筑的结合,利用信息集成技术可以解决绿色建筑项目管理上的问题。通过研究,发现信息集成技术对绿色建筑的发展有着巨大的推动作用。得到以下结论。BIM+新兴互联网技术的集成并没有一个统一的平台进行应用。主要集中在单点技术或者两者之间集成应用上,根据近五年文献收集情况分析,BIM和大数据、物联网、云计算两者之间的文献研究大致相当,只有几百篇;而大数据、物联网、云计算之间的集成已经趋向成熟,文献研究将近几千篇。关于BIM+新兴技术的集成应用可探讨性还有很多。BIM+新兴技术集成在绿色建筑项目的管理、能源管控有很大的优势。如今,信息集成技术是工程建设的研究热点,在绿色建筑工程项目上的优越性非常强大。7.2展望在数字化时代要求下,新一代的我们应该积极探讨信息集成技术的应用,完善信息集成的技术平台。让信息集成技术促进绿色建筑项目的建立,响应政府建筑工业化的要求。在数字化的时代,走向工业革命的前沿。让绿色建筑项目信息化、工业化,加强我国的绿色环保。参考文献Liu

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