智慧建筑行業前景范例6篇

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智慧建筑行業前景

智慧建筑行業前景范文1

關鍵詞 發展過程 市場容量 發展趨勢 行業風險 競爭格局

一、建筑智能化的概念和主要功能

建筑智能是指通過現代建筑技術、現代電腦技術和現代控制技術,以計算機網絡為主要通信和控制手段,將信息設施系統、信息化應用系統、公共安全系統、建筑設備管理系統等加以集成,集系統、結構、管理、服務于一體,向建筑物內居民提供高效、安全、環保、健康、節能的居住環境。

建筑智能化通常包括5A系統,即安全自動化系統(SAS)、消防自動化系統(FAS)系統、建筑設備自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS系統)、通信自動化系統(CAS)。其中SAS主要由閉路電視監控系統、門禁管理系統、停車場管理系統、防盜報警系統、出入口管理與對講系統等組成,以此防止建筑區域內發生不法事件,提供不受外界干擾、避免人員和財產受到威脅的安全的辦公或生活環境。FAS是通過建筑物內布點的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警,同時啟動火災聯動系統(如關閉空調、開啟排煙裝置/消防專用梯/消防系統等),緊急廣播疏散人群。BAS主要對建筑物內部的供水、變配電系統進行測量、監控,保證水電系統正常運轉,同時對空調、外墻照明等系統進行綜合控制,提高能源利用效率。OAS以計算機為中心,采用傳真機、復印機、電子郵件、國際互聯網等一系列現代化辦公及通信設施,最大限度地提高辦公效率、改進辦公質量。CAS通信網絡系統主要包括語音信箱留言系統、語音應答系統、視頻/電視會議系統、大屏幕電子顯示系統、同聲翻譯系統等。

二、建筑智能化行業的發展過程

建筑智能化的概念最早起源于美國,在20世紀80年代,美國建造了第一座智能大廈(City Place),被認為是建筑史上的一個重要里程碑。作為第一座智能大廈,大樓內的空調、電梯、供水、防盜、防火及供配電系統等通過計算機系統進行控制,同時提供語言通信、市場行情信息、科學計算、文字處理、電子郵件、情報資料檢索等服務,實現了自動化的綜合管理。進入20世紀90年代以后,隨著計算機技術、信息通信技術、電子技術、控制技術的快速發展,建筑智能化的程度不斷提升。

我國建筑智能化行業起步相對較晚,大體經歷過三個階段。第一階段是1990~1995年,為起步階段。國際智能建筑技術和理念逐漸進入我國并逐步被市場接受。該階段建筑智能化的應用對象主要是五星級酒店和高級商務樓,技術上,各智能化子系統獨立運行,系統集成度較低。這一時期主要是產品供應商、設計單位及業內專家在推動發展,市場競爭主體較少,沒有行業管理統一標準,呈自由發展的局面。第二階段是1996~2000年,為規范階段。這一時期的特點是:智能建筑的理念逐步深入人心,應用對象已經擴展到機關、醫院、高校、博物館、體育場館、會展中心以及智能化居民小區,建筑中各個系統間集成度較高,并廣泛采用綜合布陣系統。智能建筑廣泛運用的前景在這一時期受到政府部門、高等學校、科研院所、企業廠商的極大關注和支持。主管部門制定了一系列標準規范和行業管理性文件,使企業和人員執業證書文件得到充實與完善。這一時期,國內智能化企業得到了迅速發展,行業競爭的主體數量增長較快,行業集中度不斷提升。第三階段是2000年至今,可謂發展階段。智能化系統在我國建筑行業的應用范圍不斷擴大,逐漸延伸到整個城市建設,智能化小區建設成為新方向。同時,國家也頒布了一系列相關文件支持智能化系統,信息產業部和建設部在全國范圍內開展“數字城市”“智慧城市”試點示范工作。建筑智能化技術日趨成熟,建筑智能化技術呈現數字化、網絡化、集成化的發展趨勢,一批新技術新產品進入智能建筑領域,如無線技術、數字視頻技術產品等。國內部分建筑智能化研發成果已接近國際水平,行業內一批優秀企業如??低暋⒄愦笾锌?、泰豪科技脫穎而出。這一階段,也是我國房地產業迅速發展期,房地產開發商和投資商對樓宇智能化日益重視,高檔商業樓盤、政府辦公樓、智能化家居、體育場館等建筑對智能化的應用越來越廣泛。

三、建筑智能化行業的主要競爭格局

20世紀90年代,霍尼韋爾、江森自控、西門子等跨國公司依靠其在智能建筑領域的技術先發性和巨大的品牌優勢,在國內建筑智能化市場一度占據主導地位。此后,隨著建筑智能化系統從單一的樓宇機電設備控制發展到信息設施系統,公共安全系統也發展到了建筑設備管理系統和信息設施系統的綜合集成,上述跨國公司作為單一設備供應商的優勢逐步減少。另一方面,由于工程項目的地域性、文化環境的差異性以及在人工成本、服務方面不具備管理優勢,也使得上述跨國公司的市場份額進一步下降。與此同時,一些有自動化、計算機通信等技術背景的國內企業在高速市場需求的推動下也快速發展起來。這些國內企業依靠本土化、成本低廉、服務高效便捷以及持續研發投入等優勢,得到了快速發展。

目前,國內從事建筑智能化承包工程資質的企業有1100多家,市場競爭相對激烈,大多數企業規模仍然偏小,行業集中度不高,智能建筑行業資金實力與規模普遍較小。據統計,行業排名前10位的智能建筑企業的市場份額還不足15%。

四、建筑智能化產業的發展趨勢和市場容量

近20年恚我國的建筑智能化產業發展迅速,智能建筑行業市場自2005年首次突破200億元后,近十年來,每年都保持20%的復合增長率。

另一方面,我國的建筑智能化產業與歐美發達國家相比,仍然有一定差距。據統計,2012年我國新建建筑中智能建筑的比例僅為26%,遠低于美國的70%、日本的60%,市場發展空間巨大。

建筑智能化行業的發展與建筑業的景氣度密切相關。建筑智能化的市場需求包括兩部分,一是新建建筑的智能化技術應用,二是既有建筑的智能化改造。其中新建建筑對建筑智能化的市場需求影響較大,是市場的主要需求。根據住建部和中國建筑業協會聯合的統計數據,2015年全國建筑業總產值為18.07萬億,同比增長2.29%,房屋竣工面積達到124億平方米,同比下降0.58%。

我國智能化樓宇建筑工程投資中裝修裝飾工程約占30%,作為機電業務的延伸,建筑智能化工程業務約占智能建筑總投資的5% ~ 10%。隨著人們對于工作及生活的要求不斷提高,一般普通建筑的智能化投資也在逐年增加。目前,我國普通建筑中,智能化投資比重約為總投資的3%。2015年,我國建筑智能化的市場規模已經超過5000億元,市場容量十分巨大。

五、建筑智能化產業的基本風險特征

一是下游行業需求下行的風險。建筑智能化企業的主要應用領域為建筑、交通、醫療、公共安防等智慧城市相關的基礎設施建設,如果應用領域的宏觀政策調整,將會對智能化行業產生一定影響,尤其是目前全國房地產市場低迷、庫存量較高、新建建筑面積增長放緩的情況下,對建筑智能化需求可能產生一定影響,從而在一定程度上影響智能化行業的發展。

二是市場競爭風險。目前,國內智能化行業存在集中度不高、市場競爭激烈的現象。隨著國家推進智慧城市建設,行業技術不斷提高和行業管理的日益規范,智能化行業的產業整合步伐會相應加快,市場會通過企業并購、重組、聯合等方式篩選出優勢企業,同時市場競爭開始向品牌化、個性化服務的方向發展。在行業整合的過程中,現有領先企業已具備資金優勢、規模優勢、客戶資源以及服務整合能力,這些企業將是跨區域競爭的主要參與者也是主要受益者。

(作者單位為金元證券股份有限公司)

參考文獻

[1] 陳浩.我國智能化建筑現狀[J].基層建設,2015(21).

智慧建筑行業前景范文2

關鍵詞:物聯網;物聯網技術;智能建筑技術;傳感器聯網方式;

中圖分類號:TP393文獻標識碼: A 文章編號:

一.前言

本文深刻、生動、形象地闡述了物聯網概念的豐富內涵,進一步對物聯網加深理解,并深刻分析了物聯網技術對智能建筑技術的影響和其在智能化建筑領域的廣泛應用,在簡要描述我國物聯網技術在智能化建筑領域中的應用以及發展形勢,闡明了物聯網技術在智能化建筑領域中存在著巨大的發展潛力和機遇,表明物聯網時代已經來臨。

二.物聯網(The Internet Of things)

物聯網的發展,體現在它是信息化、工業化發展相融合的結果 ;是信息技術以及傳感 / 控制技術兩種技術相融合的產物 ;是物理基礎設施(例如 :光、機電設備)以及 IT基礎設施相融合一體的架構。物聯網到如今為止,還沒有明確的絕對定義,下面是現在流行對物聯網的幾種具體描述 :

美 國 MIT 的 Kevin Ashton 曾經用“Internetof Things”來描述,物聯網就是通過網絡把計算機連接到真實傳感器網絡的世界(1999)。ITU :物聯網通常是通過 RFID 及智能計算等科學技術來對進行全世界設備互連的網絡(2005)。百度百科 :物聯網通常是通過 RFID、紅外感應器以及全球定位系統,還有激光掃描器等信息傳感設備,按著約定成俗的協議,可以把任何物品跟互聯網連接起來,來進行信息交換以及進行通信,以便實現智能化的識別、定位以及跟蹤、監控和應用于管理的一種網絡。

《物聯網產業發展研究》報告(2010.4.8)顯示:物聯網通常是由能自我標識、感知及智能的物理實體,基于通信技術而相互連接,形成的網絡,而且這些物理實體可以在沒有人工干預的條件下,來實現協同以及互動,為人們生產和生活,提供智慧及集約的服務 。中國物聯網大會(2010.6.29)上說明:凡是以傳感器和傳感技術來感知物體的特性,按照約定的協議,來實現任何時候的物與物之間、人與人之間的互聯互通,以實現智能化識別、定位、跟蹤、管理的網絡 。

在筆者看來,所謂物聯網,顧名思義就是物與物之間,以及人與人的智能互聯互通。大家都知道,移動通信網是一種信息傳輸的網絡,是人和人之間的互聯,是網絡中俗稱的“客流”系統 ;互聯網卻是虛擬的信息共享的網絡,是電腦和電腦之間的互聯。然而物聯網它卻是一個能信息感知的網絡,又稱傳感網。傳感網是物和物之間的互聯,屬于網絡中的“物流”系統。物聯網聯接的通常是現實的物理世界,并非是非虛擬的世界。在物聯網上,不僅能對物質的東西進行撐控,甚至還能對人的心情發生感受。物聯網不僅僅是讓你了解大千世界,而且可以讓你觸摸大千世界,感受大千世界。感知到包括傳感器的信號采集以及協同處理還有智能組網,甚至信息服務,可以達到控制以及指揮的目的,感知是為了達到遠程控制和管理。從虛擬信息空間和人人互聯發展直到對現實物理世界進行感知,為信息傳輸以及信息處理,提供更為豐富的需求資源,從而掀起一波又一波的新的產業化浪潮。

伴隨我們國家“十二五”規劃,全國上下以物聯網為代表的戰略型的新興產業,逐年發展起來,并且還將成為我國大力扶持以及發展的七大戰略性的行業之一。根據權威機構的預測,我們國家將要在未來的十年間,投入大約將近四萬億,在全國范圍內大力發展物聯網業,其中的智能建筑、辦公、家居以及RFID 等產業必將是未來我們國家重點發展的領域。

三.物聯網對智能建筑技術的影響

(1)在智能建筑技術領域中,物聯網的影響是無處不在的,設備通過傳感器聯網技術而遍及大部分子系統,這樣也可以說,很多子系統已經是處于準物聯網形態或者已經是處于物聯網形態。例如 :智能家居和建筑設備監控,以及安防、一卡通等系統。對于物聯網形態,有三個方面的內容 :具體是傳感器聯網 、互聯網的協議、設備網站。

(2)智能建筑設備傳感器聯網方式

智能建筑設備傳感器聯網方式分別是:單 向 / 雙 向 ;單 路 / 多 路 以及TCP/IP 網和非 TCP/IP 網以及設備間無直接互動 / 直接互動。現實應用的有一卡通 / 視頻監控等。復雜的有智能家居 / 建筑設備監控等等。

(3)智能建筑的物聯網形態

智能建筑物聯網主要應用于家居網,家居網主要是對家電、安防、窗簾、遠傳表具進行連接。家居網可以是無線,也可以是通過電力載波,也可以是通過以太網等,絕大部分家居網都不是 TCP/IP 來支持的網絡。整個家居里面是由智能家居控制器來對這些設備的進行控制聯網。每個家庭里面,通過安裝一個智能家居控制器,到小區里就可以通過以太網跟住戶進行連接,住戶同時也可以反饋自己家里一些情況,可以通過移動通信網、也可以通過以太網來進行連接。

(4)建筑設備監控系統物聯網形態

建筑設備監控系統目前常用的包括三層結構 :管理層、控制層以及現場總線。設備通過傳感器聯網的,其特點是物與物、物與人,多 方隨時、實時、面向現場總線?,F場總線有 LonWork/BACnet/Modbus 等等非 TCP/IP 來支持協議網絡。從而形成連接互聯網架構的邏輯設,以及構建設備網站,來實現管理和監控的功能。

(5)云計算與智能建筑

在智能建筑里面,云計算比較多的是被廣泛用于建筑群能耗計量以及節能管理系統中,沒必要在每個樓宇里面都布置建筑群能耗計量以及節能管理系統,只要通過一個云計算平臺,就可以把這些統一起來,就設置成一個總的能耗計量以及節能管理系統。這是因為云計算平臺實際上是互聯網上一種公共服務,它是直接針對互聯網架構,也直接針對物聯網架構。智能建筑綜合通常是集成、維護以及管理系統。如果對智能建筑的維護管理都通過物聯網的話,我們的智能建筑,就取消了每個樓里面設置一套智能建筑維護管理班子,而用一個云架構就能實現統一管理,非常便利快捷。

(6)BIM 與物聯網

物聯網被廣泛地應用于樓宇智能管理、物業管理和建筑物的運行維護方面,將會發揮更大的作用。僅從建筑物外表我們不可能看到許多管線、開關閥門,因為它都是隱蔽在樓板和墻體中,遍布建筑物的各個角落,沒有圖紙,你要找到某個閥門開關是很不容易的,特別是對一些結構復雜的建筑,而圖紙通常都保存在檔案館里,很難查閱,那么我們怎樣來實現對樓宇內隱藏物體的即時查找和定位?只有把建筑物進行數字化,構建整個建筑信息模型(BuildingInformation Modeling,BIM),才能實現對其更有效的管理。BIM 是物聯網應用中的基礎數據模型,也是物聯網的核心,象比如 BIM 確是ERP 基礎數據一樣,物聯網應用不能離不開BIM。沒有 BIM基礎數據模型,物聯網的應用就會受到極大的限制,就無法深入樓宇的核心,因為有許多隱藏的構件和物體,通過 BIM 才能展示構件的每一個細節。這種模型是三維可視。

四、結束語

本文從建筑領域探討了物聯網技術對智能建筑技術的影響,并且通過對智能建筑聯網中家居網、建筑設備監控系統物聯網、云計算、BIM模型在智能建筑領域應用前景分析,對建筑行業及領域具有可靠的現實指導借鑒作用。在近年來,我國建筑領域競爭非常激烈,要想突破瓶頸,立足市場,必須依賴物聯網的技術創新,及智能化建筑技術,為開拓建筑市場前景具有現實意義。

參考文獻:

[1]劉嵐,翟鴻雁,陳寧.基于物聯網技術的智慧校園建設方案探討.科技視界,2012.

[2]楊海英.物聯網技術在高校實驗室管理中的研究.復旦大學碩士論文,2011( 4) .

[3]許歡.物聯網技術在個人生活領域的應用.安徽理工大學碩士論文, 2011.

智慧建筑行業前景范文3

尊敬的公司領導:

我今天能參加這次公司的崗位競聘感到十分的榮幸,在此我非常感謝公司領導給我這次機會。我先介紹一下我個人的情況,我叫張揚今年28歲05年畢業于山東省城市建設學校工民建專業,經過三年的學習掌握了一定的專業知識。到公司后,響應公司領導號召去工地做了一名技術員,經過在工地上一段時間的實踐工作,讓我認識到僅僅掌握理論知識是遠遠不夠的,而建筑工地才是我們從事技術工作人員的真正學堂。意識到這一點后,我在工作中更加勤奮、認真,不懂就問、不會就學,并且在工作中努力使自己的工作多元化,盡量多做一些與本職工作有關的事情。使自己的工作能貫穿整個施工過程,并且能夠勝任施工中任何工作崗位,讓自己成為一個復合型人才。有了這個目標,我也有了前進的方向,05年取得助理工程師資格后,又相繼在06年取得預算員執業資格及注冊二級建造師,充實了自己的專業知識。在實際工作中既從事現場施工技術,又整理建設工程資料,以及現場測量定位工作。在完全理解每個工作對工程的意義后,可以更好的做好自己的本職工作。在已基本完工的泰山方特項目中,經過神秘河谷的施工,又讓我學到了很多東西。神秘河谷工程施工難度非常大,此工程占地面積一萬多平方米,主體結構32米,地面至軌道層最高處達28.53米,承重架體進行了嚴密的承重計算,確保施工的安全。建筑物長度近300米,而施工的難點又相對集中,組織施工及工序穿插有困難。在基礎施工完成后,業主為滿足軌道設備的安裝要求,臨時給我們制定了節點工期,在規定的時間內完成軌道層面的施工。對此項目部開會研究如何制定工期計劃,我們的項目經理考慮如按現有班組進行流水施工肯定完不成任務,提出了增加施工人員分三段進行平行施工。施工中由于施工人員多,各工種銜接又需要緊湊,預埋件位置要求精度又高,給施工帶來一系列的困難。針對這種情況,項目經理、總工及施工負責人對施工管理制定了一系列的方案計劃,首先組織安全管理人員對腳手架工程進行了檢查,對不符合要求的進行整改,軌道層面最高處28.53米,為防止安全事故發生,在按要求掛設安全網后,又每隔6米搭設竹排一道,并每天檢查安全網是否有破損,以便及時更換。

二.、因施工人員較多,為保證工程施工質量,專門成立了特別質量小組,在現場巡回檢查,發現不合格處立即返工。

三、施工負責人堅守施工現場進行調度協調,保證施工的順利進行。四、由技術總工指導,我作為現場技術員對各臨時施工班組進行技術交底及尺寸控制,做到精益求精,確保工程結構的質量及設備預埋件位置的準確。通過一系列的措施使工程順利在工期內得以完成。而我個人在工程施工中學到了很多非常實用的工作經驗。三人行,必有我師。通過與同事及同行業的人員進行交流是提高自己工作能力的有效方法,學人之長,彌己不足。從畢業至今,我已經參加了近10余個項目的建設,對現階段我公司市場范圍內主流建筑物的施工有了一定的認識和理解,通過參與這些項目的建設,使我的工作能力逐步得到提高,今天我競聘公司施工技術處崗位,我談一下自己的一些認識和設想:

在社會高速發展的今天,建筑行業也日新月異,不斷涌現出新工藝、新技術,使建筑行業競爭越來越大,以前我們以質量安全為目標,而現在質量安全已經成了我們的起點或者說是立足點,我們現在要更新觀念,跟上時代的發展,以質量安全為根本,以提高施工技術、掌握新的施工工藝為手段,以增加公司的效益和信譽為目的。現在我們國家正處于大規模的城鎮化建設階段,也是世界最大的建筑市場,我們的前景非常廣闊,我國的大規模建設還會持續30年至35年。但是我們還是要居安思危,不能只顧眼前利益,我們要有社會責任感,因此我們的目標應該是讓我們的集體得到長期發展。要讓公司得到長期發展就必須順應形勢,走在社會的前沿,提高公司的知名度,讓公司在市場競爭中取得優勢?,F階段節能、環保將是社會的發展方向,包括我們建筑行業,綠色建筑、智能建筑已不是高技術、高科技、高價格的象征。綠色建筑、智能建筑它的特點就是舒適性、高效性、適應性、安全性、方便性、可靠性,使我們的生活和工作環境更加合理化。通過建筑業的發展方向我們可以看出,現在的建筑不單純是居住和使用了,人們對建筑的要求越來越高。這就使我們施工單位不僅要做到聽從指揮按圖施工,還要意識到我們是業主的服務員,為客戶提供有價值的建議是我們的責任,力爭工程最優化,業主利益最大化。使我們所建設的工程無論在質量上還是功能上都要是一流的。只有這樣,我們才能立足于社會,達到長期發展的目的。在日益激烈的市場競爭中,要想提高我們的經濟效益,也只有在不損害業主利益的前提下進行。具體施工中,新技術、新工藝是提高生產效率的有效途徑,譬如在砼墻施工中,采用鋼木光面免裝修多卡懸臂模板,既能提高了工程質量,又能便于操作降低了工作強度,減少勞動力。再比如在冬季砼施工中采用綜合蓄熱法,準確計算出砼的預養期后,加速水泥的水化作用,使砼盡快達到臨界強度,從而節約成本提高效益。再就是在高層施工中采用內爬式塔機,減少標準節的使用降低施工費用等等。我們不僅要采用社會上已廣泛應用的新工藝,還要有創新精神,在施工中不斷摸索,力爭用自己的智慧創造價值。在此我向公司領導保證在以后的工作中,以公司的利益為核心,不斷提高自己的業務水平,在組織施工和編制方案時不斷優化,施工中大膽進行技術改革和創新,并以此為自己的工作重點。在公司的發展道路上緊跟領導步伐,團結同事,為公司的明天做出自己應有的貢獻!

智慧建筑行業前景范文4

Abstract: With the rapid development of information technology and the rapid growth of data resources, big data technologies has been applied to all aspects of our lives and it improves the quality of our life. In recent years, big data technologies are also becoming an important role in construction and urban engineering. It is important to improve its information level and to promote the development of construction industry. This paper firstly introduces the concept, characteristics and key steps of big data technologies, then analyzes the application status of big data in construction and urban engineering based on academic journals, finally summarizes the value of big data and puts forward proposals for the development of big data: ①solve the problem of insufficient data; ②realize intelligent construction; ③create smart cities.

關鍵詞: 大數據;建筑和城市工程;應用;建議

Key words: big data;construction and urban engineering;application;proposal

中D分類號:TP274 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)04-0205-03

0 引言

近年來,隨著互聯網、云計算、物聯網等新興技術的快速發展,全球數據量正以前所未有的態勢高速增長,給各行各業帶來了嚴峻的挑戰和寶貴的機遇,由此,我們正式步入了大數據時代。大數據已經應用到了我們生活的方方面面,改變了我們的工作、生活方式,改變了企業的管理運營理念和組織業務流程,從根本上提高了我們的生活質量。在大數據時代,建筑和城市工程也是大數據技術的主要應用領域。在整個建造和運營過程中,建筑業會產生大量的數據,比如工程的結構數據、成本數據、能源數據、進度數據,以及建筑工人的行為數據等。據估算,一個建筑項目從設計開始到竣工結束,可以產生27T的數據。建筑領域如此巨大的數據資源為大數據的應用提供了良好的基礎。然而,由于建筑業本身的固有特性,比如數據的難收集性、各類數據的孤立性,導致大量的數據并沒有真正地流動起來。因此,本文有必要探討現如今大數據技術在建筑和城市工程的應用現狀,總結大數據的應用價值,提出發展建議。

1 大數據

1.1 大數據的概念

對于大數據的概念,目前企業和學術界尚未形成公認的定義。根據維基百科的定義,大數據(big data)指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合。研究機構Gartner認為,大數據是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。

大數據技術需要大量的數據資源,通過獲取、存儲、管理和分析大量數據,挖掘數據的內在聯系,從數據中提煉有價值的信息。如果把大數據技術類比為一個產業,初始的數據資源就是產品的原材料,而大數據技術就是“加工”的過程,即把原材料“加工”成最終有價值的產品,實現價值增值。

1.2 大數據的特征

大數據與“海量數據”不同,不僅要求數據量大,而且具有數據形式復雜、處理速度快等特點。目前,對大數據特征較為統一的認識是4V特征:①數據規模大(Volume)。伴隨著信息技術的高速發展,我們可以獲取和處理的信息數據越來越多,正因如此,我們可以通過大數據技術去挖掘數據間更真實、更精確的內在聯系,發現有價值的信息。②數據種類繁多(Variety)。數據的形式不僅包括傳統的表格文本,也包括了地理位置信息、圖片、音頻、視頻等,由此對數據處理技術也提出了更高的要求。③數據處理速度快(Velocity)。數據規??焖偌ぴ觯瑪祿志哂泻軓姷臅r效性,如果不能快速處理,數據會失去有效性,處理的結果也會是過時和無效的,因此,大數據技術要求快速、持續地處理數據。④數據價值密度低(Value)。雖然數據規模龐大,但是數據中有很多沒有意義或者是錯誤的信息,相比于總體數據量,有價值和有意義的數據占比相對較低,因此,如何從大量數據中提取有價值的信息是大數據時代亟待解決的難題。

1.3 大數據分析的關鍵步驟

大數據技術就是通過數據采集、存儲、處理、分析等技術,將大量的原始數據轉化成有效和有價值的信息,從而實現信息價值增值的過程。大數據分析包括數據準備、數據分析和呈現兩個部分,具體有以下幾個步驟(如圖1所示):①數據清理(清除不相關或有錯誤的信息);②數據集成(可以組合多個不同的數據源),信息產業中一個流行的趨勢是將數據清理和數據集成作為預處理步驟,并將所得到的數據存儲在數據倉庫中;③數據選擇(從數據庫中檢索與分析相關的數據);④數據轉換(通過執行匯總或聚合操作,將數據轉換、合并為適合挖掘的形式),有時,在數據選擇步驟之前執行數據轉換步驟;⑤數據挖掘(這是一個重要的過程,通過運用智能算法,挖掘和提取數據間的關系模式);⑥模式評估(驗證所提煉出的數據模式的有效性和準確性);⑦信息呈現(通過可視化的方法將挖掘到的信息呈現給用戶)。

2 大數據在建筑和城市工程領域的應用現狀分析:基于學術期刊的視角分析

隨著大數據技術在建筑和城市工程領域的推廣和普及,建筑業和學術界都對大數有了深入地研究和應用。然而,全面收集大數據的實踐應用案例存在一定難度,并且獲得信息不完善。因此,本文從學術期刊的視角分析大數據技術在建筑和城市工程領域的應用狀況,從而推斷大數據技術的實際應用現狀。本文從學術期刊中選取16個研究案例,概括和總結了16個大數據技術的主要應用,如表1所示。

從表1中可以看出,大數據技術可以應用于建筑的規劃、設計、建造、運營階段,以及應用于打造智慧城市。具體如下:

2.1 建筑規劃階段

在規劃階段,大數據技術可以用于建筑成本估算。例如,Jafarzadeh[1]從158個地震多發的公立學校建筑中收集收據,利用人工神經網絡方法預測抗震改造建筑成本,幫助建筑從業人員更好地進行成本估算。

2.2 建筑設計階段

在設計階段,大數據技術可以用于建筑碰撞檢測。例如,Wang[2]利用數據挖掘技術分析BIM模型中碰撞問題相關的歷史數據,確定機械、電氣和管道設計碰撞沖突的解決辦法的可行性,幫助提高項目績效。

2.3 建筑建造階段

在建筑物的建造過程中可以產生大量數據,例如建筑人員行為數據、施工進度數據、資源配置數據等。因此,建造階段是大數據技術的主要應用領域。應用方面如下:①安全。例如,Cheng[3]利用數據挖掘分析建筑職業事故數據庫,探索臺灣建筑業中職業事故的原因和分布,發現跌倒和倒塌是產生職業傷害的主要因素。②勞動生產率。Desai[4]從一家印度建筑公司的27個項目中收集數據,利用大數據決策樹方法分析和評估建筑業的勞動生產率,可以幫助用戶更好地預測勞動力需求。③施工周期。例如,Siu[5]利用大數據的回歸技術對高架橋項目數據進行分析,預測建筑項目的施工周期時間,促進項目績效的提高。④資源配置。例如,Chen[6]利用BIM模型和遺傳算法優化施工順序,開發成本-時間綜合計劃系統。由于所得的時間表與項目成本相結合,項目規劃人員可以很容易地檢查指定時間段的相關資源和成本,從而優化項目的資源和成本配置。⑤施工廢棄物。例如,Lu[7]通過對香港2011年和2012年連續兩年5764個建筑項目產生的200多萬個廢棄物處置記錄進行數據挖掘,重新審視和完善了衡量施工廢棄物管理性能的關鍵指標,同時為決策者、承包商、研究人員和其他利益相關者提出了加強施工廢棄物管理的建議。⑥延期交付。例如,Sambasivan[8]利用大數據技術分析馬來西亞建筑業延期交付的具體原因和影響,研究了延期交付的原因和影響之間的關系,幫助從業人員更好地了解項目管理動態,并減少延誤的發生。⑦法律。例如,Mahfouz[9]以紐約聯邦法院的案例為基礎,利用支持向量機(SVM)自動提取案例中法官作出裁決所依據的潛在法律因素,由此減輕法律沖突對建筑行業的負面影響。

2.4 建筑運營階段

在建筑生命周期中,營運階段也是大數據技術應用比較集中的一個領域。應用方面如下:①能源。例如,Chiang[10]利用大數據技術開發數據融合平臺,將BIM模型與能源消耗數據集合起來,可以讓居民以更具互動性的方式看到電力消耗的時間、地點以及潛在的節能建議。②質量管理。例如,Huang[11]研究地震或長期環境退化對建筑結構的影響,利用貝葉斯數據分析方法來計算建筑結構剛度的下降,提出了建筑結構損傷檢測和評估方法,提高項目質量管理。③設備管理。例如,Taneja[12]通過大數據技術,評估射頻技術(RFID)、WiFi(WLAN)和慣性測量組合(IMU)三種定位技術在建筑設備管理中是否適用以及適用程度,從而為更好地進行建筑設備管理提供建議。

2.5 智慧城市

智慧城市就是利用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行,進而為人們創造更美好的生活,促進城市的和諧、可持續成長。大數據技術可以在智慧城市的構建中發揮重要作用。應用方面如下:①交通規劃。例如,Zheng [13]通過收集3萬多輛出租車的移動軌跡數據,利用數據挖掘技術評估和分析現有城市道路交通有效性和不足之處,例如城市中的新建道路和地鐵線路,從而為政府和建造商更好地規劃和建設城市交通提供參考。②城市功能區。例如,Yuan[14]通過出租車的軌跡數據,即乘客的上車、下車的地點信息來提取不同時間段人的移動性數據,利用數據挖掘技術,分析和識別城市的不同功能區域(例如,文教區域、商業區域、旅游景點區域),從而為政府和建造商更好地進行城市規劃和城市建設提供參考。③商業選址。例如,Karamshuk[15]從紐約Foursquare中收集大量用戶的流動性數據,通過數據挖掘技術分析零售店的流行程度,從而為商業選址提供位置建議。④城市能源消耗。例如,Zhang[16]通過收集裝有GPS的出租車的運動軌跡數據,利用數據挖掘技術分析加油站的排隊時間和總體油量需求,可以優化加油站位置布置的效率。

據表1的文獻,我們也可以總結現階段大數據技術應用的三個主要特征:

①現階段大數據技術主要應用于建筑物的建造和運營階段,智慧城市的應用還相對較少。主要原因是現階段絕大多數的城市規劃和發展還不夠完善,同時大范圍采集大量有效數據難度較大,從而不能為數據挖掘提供很好的數據基礎。但是智慧城市可以改善人們的生活質量,是未來的發展方向,因此,大數據技術在智慧城市領域擁有很大的發展空間。

②分類器方法是大數據技術應用最多的方法之一,包括人工神經網絡方法、決策樹方法、支持向量機、貝葉斯方法等。分類器方法適用于很多應用的分類模式,可以高效處理大量數據,準確挖掘數據間的內在聯系和關系模型。同時,隨著深度學習和人工智能技術的快速發展,分類器方法在建筑領域有更廣闊的發展前景。

③數據不足仍然是大數據應用的主要限制因素。原因是物聯網和傳感器技術的發展還并不完善,我們很難實時獲得大量有效數據。因此,如何收集大量數據是大數據技術發展亟待解決的重要問題。

3 總結及發展建議

雖然大數據技術在建筑和城市工程領域應用時間不長,但是已經獲得建筑業和學術界的高度認可和廣泛應用。主要原因是大數據技術具有以下幾個應用價值:①大數據技術可以挖掘數據間的內在聯系和P系模型,從而為用戶決策提供有價值的信息;②大數據技術可以優化建筑資源配置,降低建筑成本,提高建筑績效,從而創造大量的價值和財富。

由于大數據技術在建筑和城市工程領域還處于初期發展階段,因此,大數據技術還有以下幾種發展趨勢和方向:①解決數據不足的難題?,F如今,數據不足是大數據應用的主要限制因素。通過大力發展物聯網和傳感器技術,高效獲得大量高質量的數據,從而為大數據技術提供充分、有效的數據資源。②實現智能化。充分利用人工智能、深度學習等高新技術,實現建筑領域的智能化管理和運營,如自動監控建筑進度等。③打造智慧城市。智慧城市是未來發展的重要方向,但現階段大數據技術在該領域的應用相對較少。因此,大數據應當與智慧城市高度結合,優化城市規劃,例如探索房價的變動趨勢及原因、優化土地資源分配、完善基礎設施建設等。

參考文獻:

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[2]L.Wang,F.Leite(2013)Knowledge discovery of spatial conflict resolution philosophies in BIM-enabled MEP design coordination using data mining techniques: a proof-of-concept. In: Proceedings of the ASCE International Workshop on Computing in Civil Engineering,pp419-426.

[3]C.-W.Cheng,S.-S.Leu(2012) Applying data mining techniques to explore factors contributing to occupational injuries in taiwan’s construction industry. Accident Anal Prevent 48:214-222.

[4]V.S.Desai,S.Joshi(2010) Application of decision tree technique to analyze construction project data. In: Information Systems, Technology and Management,pp304-313.

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[6]Y.-J.Chen,C.-W.Feng(2011) Using BIM model and genetic algorithms to optimize the crew assignment for construction project planning. Int.J.Technol 3:179-187.

[7]W.Lu,X.Chen(2015) Benchmarking construction waste management performance using big data. Resour Conservat Recycl 105:49-58.

[8]M.Sambasivan,Y.W.Soon(2007) Causes and effects of delays in Malaysian construction industry. Int. J. Project Manage 25:517-526.

[9]T. Mahfouz,A.Kandil(2010) Construction legal decision support using support vector machine (svm). In: Proc. of the CRC 2010: Innovation for Reshaping Construction,pp879- 88.

[10]C.Chiang,T.Ho(2015) A BIM-enabled platform for power consumption data collection and analysis. Comput Civil Eng(2015),pp90-98.

[11]Y.Huang,J.L.Beck(2013) Novel sparse Bayesian learning for structural health monitoring using incomplete modal data. In: Computing in Civil Engineering(2013), pp121-128.

[12]S.Taneja,A.Akcamete(2010) Analysis of three indoor localization technologies to support facility management field activities. In: Proceedings of the International Conference on Computing in Civil and Building Engineering 2010.

[13]Y.Zheng,Y.Liu(2011) Urban computing with taxicabs. In: Proceedings of the 13th International Conference on Ubiquitous Computing,pp89-98.

[14]J.Yuan,Y.Zheng(2012) Discovering regions of different functions in a city using human mobility and POIs. In: Proceedings of 18th SIGKDD Conference on Knowledge Discovery and Data Mining,pp186-194.

智慧建筑行業前景范文5

有人要問了:有那么神奇嗎,不需要連接任何復雜的打印機,就能按照產品設計自動折疊成相應的形狀?科學家告訴我們,這就是悄然而至的4D打印技術。那么,它與3D打印有何不同,又是如何做到神通廣大的呢?

2013年3月,在洛杉磯舉行的“技術、娛樂、設計”(TED)大會上,麻省理工學院的研究人員首次展示了新一代打印技術――4D打印,頓時“點亮”了眾人的目光。

談到4D打印過程,建筑師和電腦科學家斯凱勒?蒂比斯解釋說:“我們提出將4D物體的第四維度定為時間,也就是說使得3D打印出的物體能夠隨著時間自動變化。剛性材料形成一個架構,其他層則是彎曲和扭轉該架構的力量來源?!?/p>

3D打印技術,是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。其仍然符合一般傳統意義上的造物過程,先模擬后制造,或者一邊建物一邊調整模擬效果。而通過硬件和軟件的緊密結合,4D打印技術顛覆了這種方式。

從事4D打印技術研究的工程軟件開發商歐特克公司首席研究科學家卡羅?奧古恩說:“4D打印讓快速建模有了根本性的轉變。與3D打印的預先建模、掃描,然后使用物料成形不同,4D打印直接將設計內置到物料當中,簡化了從設計理念到實物的造物過程。讓物體如機器般自動創造,無需連接任何復雜的機電設備?!?/p>

在TED大會上展示的4D產品,是經3D打印出的管子。將它放入水中,其會自動組裝成一個立方體。原理是,該物體內部的“智能”材料利用水作為能量來源,帶來形狀的改變。在構造上,這款可以自動組裝的4D物體由數層塑料制成,外加一層能夠在吸水時自動變成一種理想形狀的“智能”材料。

談到4D打印的潛在應用,蒂比斯透露,麻省理工學院自組裝實驗室正在與波士頓一家名為Geosyntec的公司開展合作,開發創新的基礎設施管路制造方案。他說:“這種新型地下水管,可以自由地膨脹或收縮,以此來控制水的流量和流速,或者還可以像蛇那樣通過自身的蠕動來擠壓,推動內部的水體流動。水管能夠適應不同的容量或水流而自動進行擴張,免去挖掘的麻煩。而具有這種不可思議功能的管路并不昂貴,也不需要那些復雜的閥門控制系統,這就是該管路本身所具備的性質?!?/p>

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物聯網有三個特點:首先,它可以使用RFID技術,傳感器和隨時隨地獲取信息的對象,如QR碼;第二,可靠的交付,集成,實時信息通過各種通信網絡和互聯網對象的準確表達;三是智能化處理,對大量的行政控制、智能對象的云計算,模糊計算技術模式識別與智能化、數據和信息分析利用和處理。使用智能建筑網絡技術的傳統保障系統具有以下優點。智能建筑被配有智能化設備,廣泛應用于數字通信技術、控制技術、計算機網絡技術、電視技術、光纖技術,傳感器技術和數據庫技術,如高科技構成類型的智能系統,智能建筑行業在我們的范圍內是較晚,然而,技術發展非常迅速,未來的建設階段的發展趨勢將推動發展的智能化。

1.1布線優勢

傳統的安全系統建筑布線可以使用電話線路,公交線路,總線能力,集成度高。為家庭可以共享總線,而不是使用相同的總線的系列。沒有額外的布線的電話線,電話線,但是帶寬很窄,擁塞信號容易產生,而不適用于圖形的傳輸。信號,綠色信號傳輸性能的圖像不錯,但是安全系統更多子系統,每個子系統使用行,布線的復雜性,包括增加建造和修理的難度。另外,舊樓,上述變換存在于多種接線工作量等問題。

1.2遠程監控的實現

傳統的安全系統將專注于各種安全檢測器信號到管理中心,如安全管理中心的建筑物或地方行政中心。設備或由責任智能管理中心的工作人員來監視這些信號和聯動處理。這種結構限制在安全范圍內建設或執行,不能滿足遠程監控應用,如智能家居遠程監控。為智能家庭,家庭可以共享總線,而不是使用相同的總線的系列。

1.3傳感器的智能化

目前,智能建筑,如訪問控制,視頻監控安全系統。隨著火災報警系統是獨立的單個傳感器和就業功能的,沒有智慧,例如,非法入侵檢測紅外探測器,紅外信號,只要顯示器,是否真的非法入侵,將產生報警信號時,僅具有這樣一來,可以對應聯動系統之間產生的報警。

1.4網絡可靠性優勢

在傳統的布線,如果一個總線發生故障,則該總線上的所有監控設備將癱瘓。無線傳感器網絡中的每個節點可以協調它們的行動以實現自動網絡的分布式算法。由于該中心節點,具有很強的魯棒性和可生存性的消除。沒有額外的布線的電話線,電話線,但是帶寬很窄,擁塞信號容易產生,而不適用于圖形的傳輸。使用轉發節點,形成一個多-路由躍點而是網絡比通過無線傳感器網絡路由設備通信中的每個節點。綠色信號傳輸性能的圖像不錯,但是安全系統有更多子系統,每個子系統使用性,布線的復雜性,包括增加建造和修理的難度。如路由器。因此,即使一個節點發生故障時,其他節點仍然可以依賴于彼此進行通信,這增加了網絡的可靠性。

2物聯網技術的優勢與亟待解決的問題

無線傳感器網絡技術,可以有效地解決這些問題。無線傳感器網絡為基礎的安全系統布線建筑物本身沒有任何限制,需要使用各種無線傳感器設計,施工,維修和改造提供了極大的方便,同時也節省了大量的布線材料,布局在人們無法達到的或危險的地區,這是一個明顯的優勢。為智能家庭,家庭可以共享總線,而不是使用相同的總線的系列,它是一個獨特的優勢。在RFID(無線射頻識別)設備,身份和位置傳感器設置傳感器。RFID技術與由讀取器發射的電子標簽和閱讀器,無線電波的主要成分掃描范圍內的RFID標簽,它可在電子標簽信息被封裝被讀出,并且該信息被發送到信息管理系統,以驗證這些信息的所有者的身份對應。作為一個單獨的安全網絡,建立一個橋梁幾乎無處不在的互聯網終端,通過物聯網技術,安全管理人員或租客,可以在任何地方,電腦或手機主動監控建筑空間,當發生異常時,報警信號可發送及時向主管或住戶本人。在每個技術的終端是一個智能傳感器節點,信息收集,數據處理和通信能力的三個方面。它不僅具有傳感器本身的功能,可以使各種數據智能處理和組織在一起形成一個系統的智能聯動;安全子系統。如果一個節點由一個確定的信號節點數據處理模塊本身檢測的紅外線檢測器的警報信號,以確定它是否滿足特征的紅外信號的非法侵入,通過視頻監控攝像機現場報警圖像采樣模塊,進一步證實了非法入侵的圖像特征的依從性,最終決定是否報警。這可以有效地減少或防止誤報的發生。由于中心節點,具有很強的魯棒性,可以消除生存能力。在使用轉發節點,以形成多條路由的網絡,而不是通過在無線傳感器網絡中的通信路由選擇設備的每個節點。即使個別路由器節點失敗,其他節點仍然可以保持依賴,從而提高網絡的可靠性而互相溝通。

3基于物聯網技術的智能建筑的系統結構

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