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相對于傳統(tǒng)建筑業(yè)，建筑工業(yè)化技術(shù)含量高，可節(jié)省材料、縮短工期、提高工程質(zhì)量、減少環(huán)境污染。目前，中國建筑工業(yè)化正處于快速發(fā)展階段，整體工業(yè)化程度低、標準規(guī)程不足、生產(chǎn)耗能高，智能化技術(shù)的興起能夠在科技提升、成本節(jié)約和效率提高等多方面助力建筑工業(yè)化的高質(zhì)量發(fā)展，也是未來建筑信息化和智能化發(fā)展的趨勢。

本文分析了建筑智能化系統(tǒng)、企業(yè)信息化管理、建筑信息模型（BIM）技術(shù)運用、項目綠色施工等的研究熱點及發(fā)展趨勢，并在國家政策和市場層面提出了相應建議。

解決建筑能耗過高、持續(xù)提高智能建筑水平是實現(xiàn)建筑工業(yè)化水平的持續(xù)提升的關(guān)鍵所在。將智能化的研究成果融入建筑工程的產(chǎn)業(yè)鏈中，對建筑工業(yè)化的發(fā)展能起到重要推動作用。

建筑智能化工程就是依據(jù)建筑物為平臺，給人們展示出了建筑物的安全、高效率、快捷、節(jié)能等內(nèi)容的建筑分部工程，它是具備了信息化系統(tǒng)、通信化系統(tǒng)、建筑物設備管理系統(tǒng)等，并綜合了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、服務、管理等優(yōu)化組合的一個集合體。

中國建筑智能化研究趨勢

中國建筑工業(yè)化起步較晚，先后經(jīng)歷了“探索期（1956—1990年）”“低潮期（1990—2000年）”“快速發(fā)展期（2000至今）”3個階段。

中國建筑工業(yè)化發(fā)展歷程

隨著科技的發(fā)展和國家政策的提出，中國建筑智能化正迅速發(fā)展并逐步完善。建筑智能化系統(tǒng)、企業(yè)信息化管理、建筑信息模型（BIM）技術(shù)運用、項目綠色施工等關(guān)鍵技術(shù)，貫穿了整個智能化建筑的發(fā)展。

智能化技術(shù)趨勢

智能化技術(shù)在建筑業(yè)中的應用體現(xiàn)在提升建筑工程本身的科技感和智能化水平，通過高效智能的管理手段有效組織建筑的建造過程，并利用自動監(jiān)控、無人巡檢、機器視覺等技術(shù)對項目進行全面的信息搜集和分析反饋，達到建筑全過程的信息化和智能化。

在學術(shù)研究方面，從2000年開始對建筑智能化的研究開始增多，這與國家出臺的相關(guān)政策密不可分。

建設部產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策領(lǐng)導小組和工作小組于2000年撰寫完成了建設部產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策，其中第10項專題是“智能化建筑技術(shù)政策要點”。2013年又頒布了《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50339—2013）。

2000年左右發(fā)文量增長并不明顯，到2007年才出現(xiàn)較為明顯的增長，2017-2019年論文量達到峰值，可見國家層面政策的落地需要一個過程，行業(yè)對技術(shù)的接受和應用也同樣需要一個過程。

智能化建筑相關(guān)研究年發(fā)文量

研究要點

對智能化建筑的研究要點進行統(tǒng)計，可以看出目前智能化的研究主要集中在建筑智能化系統(tǒng)、施工、BIM技術(shù)、工程應用等方面。此外，綠色節(jié)能建筑以及新型材料在智能化建筑中的研究也較為廣泛。

通過研究要點聚類圖可以看到不同關(guān)鍵詞之間的關(guān)聯(lián)性。建筑智能化系統(tǒng)、應用、BIM技術(shù)、施工等關(guān)鍵詞貫穿整個智能化建筑的發(fā)展，這些研究要點之間關(guān)聯(lián)性較高，說明在這個領(lǐng)域中地位重要。

研究要點聚類

智能化系統(tǒng)集成

通常情況下，智能化系統(tǒng)集成是對各種不同類型設備當中現(xiàn)有的通信子網(wǎng)進行合理的利用，促使計算機網(wǎng)絡可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各種設備相互之間的有效連接。

智能建筑系統(tǒng)集成的特點是其先進與實用性，具體功能是對建筑智能化系統(tǒng)的全面監(jiān)控、資源管理與信息共享，使建筑各功能協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)安全性及高效的目標。

通信自動化系統(tǒng)

通信自動化系統(tǒng)（CAS）是智能建筑的核心，它是向建筑提供如數(shù)據(jù)、話音、圖像、多媒體等信息的一套系統(tǒng)，是反映大樓的信息化和智能化的最重要標志之一。

CAS中電話網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡的合理物理連接，保證了網(wǎng)絡的相互連通、無縫覆蓋業(yè)務上相互影響。

樓宇自動化系統(tǒng)

樓宇自動化系統(tǒng)（OPC）具有集成特性，將電器設備與建筑物通過集成控制方式進行管理，包括暖通空調(diào)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等。

樓宇自動化系統(tǒng)中關(guān)鍵點包括設計系統(tǒng)框架和選者合適的開發(fā)工具，它可以實現(xiàn)對大樓內(nèi)各種機電設備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制，能源管理，水、電、氣等的計量收費、實現(xiàn)能源管理自動化等。

辦公自動化系統(tǒng)

辦公自動化系統(tǒng)（OAS）也叫信息化應用系統(tǒng)，可分為事務型OAS、管理型OAS、決策型OAS、集成一體化OAS等。

OAS的主要功能有文字處理、模式識別、圖像處理、統(tǒng)計分析、計算機輔助設計、電子賬務、電子郵件、來訪接待、會議電視、同聲傳譯等。

BIM技術(shù)在建筑工業(yè)化中的應用

BIM是一個設施物理和功能特性的數(shù)字化表達，能夠共享信息資源從而為其生命周期的各種決策構(gòu)成一個可靠的基礎(chǔ)。BIM技術(shù)可以為設計方、建筑承建方、物業(yè)主、經(jīng)營者建立溝通的橋梁，提供處理工程項目所需要的即時相關(guān)信息。

基于BIM的施工智能化

BIM施工應用技術(shù)

BIM應用的技術(shù)框架包括接口層、數(shù)據(jù)層、平臺層、模型層和應用層。在接口層中，BIM技術(shù)可以實現(xiàn)非IFC格式信息轉(zhuǎn)換，將不同格式的數(shù)據(jù)源及模型傳輸?shù)较到y(tǒng)中；應用層提供了基于BIM和網(wǎng)絡的4D施工進度、資源、質(zhì)量、成本和場地管理，4D安全與沖突分析。

BIM技術(shù)應用框架

BIM施工整體結(jié)構(gòu)

BIM在施工過程中的結(jié)構(gòu)包括：施工建模系統(tǒng)、工程項目動態(tài)管理系統(tǒng)、施工安全與沖突系統(tǒng)、施工優(yōu)化系統(tǒng)、項目綜合管理系統(tǒng)。

其中，建模系統(tǒng)以AutoCAD為圖形平臺開發(fā)了建筑施工BIM建模系統(tǒng)（BIMMS）；動態(tài)管理系統(tǒng)可快捷完成施工段劃分，形成4D動態(tài)現(xiàn)場管理；安全與沖突系統(tǒng)可動態(tài)檢測、分析碰撞；優(yōu)化系統(tǒng)可實現(xiàn)多個方案的比選，實現(xiàn)施工進度、資源和優(yōu)化場地的模擬；管理系統(tǒng)為管理人員提供依據(jù)和支持。

BIM+物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過有效采集現(xiàn)實數(shù)據(jù)并且導入BIM模型中，可融合虛擬模型和實際情況，實現(xiàn)上層管理與基礎(chǔ)層之間的信息聯(lián)通。

BIM+物聯(lián)網(wǎng)管理平臺由基礎(chǔ)層、資源層、支撐層及應用層構(gòu)成，在建筑物資采購過程中可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)植入、BIM協(xié)同設計、BIM方案優(yōu)化。

BIM+物聯(lián)網(wǎng)物資采購平臺流程

基于BIM技術(shù)的綠色建筑

建筑工業(yè)化發(fā)展的趨勢中，綠色建筑是未來主要發(fā)展方向和現(xiàn)代化建筑的重要組成。中美合作的迪士尼項目中采用的一體化項目實施（IPD）的管理模式和業(yè)主方主導的BIM技術(shù)無紙化應用，體現(xiàn)了BIM的綠色技術(shù)，為施工設計綠色化發(fā)展提供新思路。

工程應用

工程中常見的智能化技術(shù)

隨著建筑工業(yè)化和數(shù)字化技術(shù)發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）、BIM、物聯(lián)網(wǎng)和虛擬/增強現(xiàn)實（VR/AR）等技術(shù)逐步進入土木工程領(lǐng)域。

常見的道路基礎(chǔ)設施的管理和維護需要記錄大量維護日志和現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，采用BIM+GIS的方式能夠非常精準處理和記錄這些數(shù)據(jù)，節(jié)省人力物力，且很容易進行項目的后期數(shù)據(jù)管理。

BIM+三維掃描技術(shù)是一種實景復制技術(shù)，在不破壞建筑物的基礎(chǔ)上可以獲得建筑物的三維信息，對古建筑的復建、維修、保護等有著重大的意義。

BIM+三維掃描技術(shù)掃描圖

BIM與AR結(jié)合，可對整體的施工狀況和施工現(xiàn)場布置進行模擬。但目前仍處于初步探索階段，兩者結(jié)合不深，且存在信息不匹配的問題。

建筑工程各階段的智能化應用

BIM項目應用具有真實性、代表性、突破性等優(yōu)點，已應用到建筑工程、橋梁公路及設備安裝工程等項目中，并貫穿工程項目的設計階段、施工階段、運維階段。

利用BIM可視化進行深入設計，判斷各個位置的設計是否合理，極大地提高了設計的效率和速度。將BIM技術(shù)和4D技術(shù)應用到實際工程中去，可以實現(xiàn)施工動態(tài)模擬、綜合調(diào)試模擬、綜合調(diào)試模擬。通過總結(jié)運維階段的管理現(xiàn)狀，可引入BIM技術(shù)解決運維階段信息處理過程。

智能化技術(shù)的應用案例

亞洲最大的發(fā)電廠采用BIM技術(shù)工期節(jié)省了9個月；珠海歌劇院借助BIM技術(shù)解決了壽命全周期問題；廣州周大福金融中心通過MagiCAD、GBIMS施工管理系統(tǒng)等BIM產(chǎn)品應用取得良好成效；國家會展中心主體結(jié)構(gòu)采用BIM建模，提高了設計效率和優(yōu)化效果；蘇州中南中心則是搭建了BIM組織協(xié)同管理平臺，實現(xiàn)跨專業(yè)跨組織協(xié)同工作；天津117大廈實現(xiàn)專業(yè)模型及信息化集成，實現(xiàn)項目精細化管理。

BIM在建筑中的應用

結(jié) 論

智能建筑在建筑工業(yè)化中占據(jù)重要地位，根據(jù)發(fā)文量量可以看出近幾年建筑工業(yè)化的研究處于上升趨勢。智能化系統(tǒng)集成、BIM技術(shù)以及工程應用是當前研究的熱點問題。針對現(xiàn)存的一些問題提出以下建議：

（1）在國家政策方面：伴隨著一些國家政策的提出，建筑工業(yè)化已經(jīng)得到重視，但是相關(guān)規(guī)范和標準還不完善，完善相關(guān)標準體系對建筑工業(yè)化的發(fā)展至關(guān)重要。

（2）在市場方面：存在市場不規(guī)范、管理制度不嚴格等問題，應建立智能化監(jiān)督管理體系。

2022年展會預告

第11屆廣東新型建筑工業(yè)化與裝配式建筑展覽會

暨綠色智能建造與智慧工地技術(shù)設備展覽會

時間：2022年11月21-23日

地點：廣州廣交會展館

更宏大的規(guī)模、更精彩的呈現(xiàn)

2022年11月  廣州再見