BIM案例 | “超甲级写字楼”智慧建造技术应用

01.

智慧建设思路

超甲级写字楼智慧建筑建设思路：

1.多部门协同：智慧建筑涉及的部门多，必须多部门协同，密切跟进相关技术发展，共同打造。

2.分区域应用：利用价值工程理论，分区域选用相应经济适用的智慧建筑技术，利用较少的投资，取得较大的效果。

3.继续开展调研：在互联网公司智慧建筑的基础上，需要继续开展同业考察，调查智慧建筑相关技术在同业的使用情况。进一步明确智慧建筑建设定位。

4.引入专业顾问：智慧建筑涉及专业多、技术复杂、集成难度大。智慧建筑相关最前沿的核心技术主要掌握在实体企业中，国内设计院主要是按现行国家规范进行设计，往往落后于不断日新月异的物联网、人工智能的技术进步，设计标准跟不上市场形势。为了打造智慧建筑，有必要引入专业的智慧建筑顾问，进行充分的调研、论证、确定智慧建筑建设需求；根据需求开展智慧建筑总体顶层规划；结合各专业系统性选择具有充分市场竞争的、技术先进的、适用的智慧建筑方案。

5.创新运营管理：智慧建筑最终效果由运营水平来决定。大量新技术的应用，需要创新运营模式，在组织和技术上做出相应的准备和支撑。在组织方面需建立完整的运营管理架构，制定好相应的运营管理岗位职责和工作制度。在技术方面可采用关键技术运维外包服务方式，引进专业技术公司负责技术运维工作，同时加强内部技术人员的培训工作，承担日常一般的技术运维。

02.

新技术应用

当前各种先进技术风起云涌，与智慧建筑密切相关先进技术主要有，BIM技术、云计算、物联网、人工智能、传感技术，具体在智慧建筑总的应用如下：

1. 建筑信息模型（Building Information Modeling），BIM是5D关联数据模型，由3D几何模型+时间进度模型+成本造价模型组成。通过数字信息技术把整个建筑数字化、虛拟化，存储了建筑的完整信息数据，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，为设计、施工、运营等各方建设主体提供协同工作的基础。在总部大楼建设中，将BIM技术贯穿设计、施工、运营全过程，借助BIM技术，实现建筑立体可视化管理。

2. 云计算，根据美国国家标准与技术研究院（NIST）定义计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作。云计算技术对建筑体内产生的海量数据进行快速分析、智能处理，根据系统所需的CPU数、存储数、带宽数，按需分配IT资源，满足对大楼实时监控的需要。

3. 物联网（Internet of things，IoT）”，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。通过识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。物联网技术为建筑体内传感器设备设施的灵活布置提供了条件。

4. 人工智能（Artificial Intelligence，AI），它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。借助人工智能技术（神经网络、专家系统等），实现对建筑数据的智能分析以及自主学习，让大楼的管理更加智慧。

5. 传感技术，可以感知周围环境或者特殊物质，比如气体感知、光线感知、温湿度感知、人体感知等等，把模拟信号转化成数字信号，给中央处理器处理。最终结果形成气体浓度参数、光线强度参数、范围内是否有人探测、温度湿度数据等等，显示出来。随着技术的发展，气体、光线等传感器的成本不断降低，在建筑行业逐步得到了广泛的应用。

03.

超甲级写字楼智慧建造建议

智慧建筑总体架构从下到上分为五个层次，由物理建筑层、传感感知层、监控设备层、系统平台层、应用层组成。具体如下：

1.物理建筑层：在该层充分考虑智慧建筑相关的建筑要求，融入建筑设计中。比如弱电管井大小、中控中心机房位置的结构加固。物理建筑层是智慧建筑的“骨骼”。

2.传感感知层：除了传统传感设备：温湿度、压力传感器、二维码标签、RFID标签、摄像头以外，从用户需求出发，根据需要适当增加照度、PM2.5、CO2等传感器，通过建筑数据全维度的感知、采集、融合和学习，利用NB-IoT等物联网技术，在需要的地方灵活配置传感器，提升对建筑环境的感知能力，实现以人为中心的建筑环境的调节。传感感知层是智慧建筑的“末端神经元”，是构建智慧建筑的基。

3.监控设备层：智慧建筑各子系统选用遵守标准、开放及行业通用的协议的系统，对各个子系统进行数据收集初步处理，将底层各类现场控制协议转换为通用的TCP/IP协议，为建筑体内数据的互联互通打下基础。同时接收应用层发来的各种指令和消息，按照一定的约定规则，实现对物体实现智慧控制。比如：比如在BA系统模块，子系统必须支持 Modbus接口及协议，在网络结构上，所有的系统必须采用TCP/IP网络结构及网络接口。监控设备层是智慧建筑的“经脉”，是构建智慧建筑的关键。

4.系统平台层：遵循OPC数据接口标准、ODBC或者其他开放的数据库接口标准，以便各监控信息点的状态值放入关系数据库中，实现系统模块间的数据信息共享。使用人工智能技术为智慧建筑带来的自学习能力；云计算技术实现大数据处理能力，智慧建筑所有的静态数据和动态数据都集中到一个平台上，通过基于大数据分析技术的智慧园区大脑将所有系统变成一个整体，各系统间能智慧有机地协同联动能对环境、用户体验等各方面出现的各类复杂问题进行快速建模、实时综合决策，实现建筑数据的智能化分析、智慧化管理。平台层是智慧建筑的“大脑”，是构建智慧建筑的核心。

5.应用层：可分为面向用户的服务类应用、面向物业管理的管理类应用。是构建智慧建筑的抓手。

1. 服务类应用：主要面对员工，通过员工服务移动APP，统一接入用户需求，实现终端用户需求的实时响应，让员工随时随地使用相关服务（会议服务、考勤服务、停车服务、物业服务、康体服务、快递服务、访客服务等），提升协同办公效率。具体实现的功能如下：

智慧会议：会议预定、会议签到、服务呼叫、无线投屏、语音会议纪要、文件共享、智能灯控、窗帘采光控制

智慧考勤：刷脸开∏、活体检测，避免了传统门禁的指纹无法识别、忘带门禁卡等问题，降低事件成本，提高安全防护，对接访客系统，访客刷脸进出，对接前台迎宾贵宾来访提醒。

智慧停车：具有访客车辆预约、停车灯光指引，动态反向寻车等功能。减少车场管理成本。

智慧餐饮：在线订餐、菜单推送、活动通知、餐厅人数检测等。员工可通过手机客户端实施查看餐厅人流量，选择合适的时间就餐，提高就餐效率。

2. 管理类应用：主要面对大楼物业管理人员，由中央集成管理系统、电力能效智控管理系统等20余个系统，详见表1。其中BIM可视化管理系统、物业管理APP、智慧安防系统的具体应用如下

BIM可视化管理系统：通过BIM可视化管理，赋予建筑动态实时可视化管理能力，可以更加高效、直观、立体动态、实时的方式呈现大楼各系统的宏观运行态势及各设备的微观运行情况，既能够很好的服务于日常监控管理，又能够满足对外展示需要，彰显智慧广发的正面形象。

物业管理APP：通过建筑移动管理APP，可移动化查看业务运行状态和报警信息。基于人员定位派单、告警定向推送、事件详情记录，处理进展可查。让物业管理人员随时随地进行建筑管理，打破时空限制，提升运营管理效率。

智慧安防系统：将基于深度学习的人脸分析、车辆分析、视频数据结构化等技术应用在安防系统中，实现禁区监控、视频浓缩、跨屏追踪等功能，降低风险事件发生率，提升事件查找准确度，压缩事件处理时间。

04.

应用前景

智慧建筑建设是一项长期的系统工程，涉及建设需求书编制、施工图设计、施工、验收、运营全过程。必须坚持总体顶层规划与系统设计，按照统一体系架构、统一标准规范、统一建设运维的“三统一”思路进行设计；根据楼层实际投用情况灵活进行模组化实施；建立创新的运营模式做好组织和技术准备，保障智慧建筑的使用效果。

（编辑：奚雅青）

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[责任编辑：Susan]