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相對于傳統(tǒng)建筑業(yè)，建筑工業(yè)化技術含量高，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，并綜合了基礎結構、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）技術運用、項目綠色施工等關鍵技術，貫穿了整個智能化建筑的發(fā)展。

智能化技術趨勢

智能化技術在建筑業(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政策密不可分。

建設部產(chǎn)業(yè)技術政策領導小組和工作小組于2000年撰寫完成了建設部產(chǎn)業(yè)技術政策，其中第10項專題是“智能化建筑技術政策要點”。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)對技術的接受和應用也同樣需要一個過程。

智能化建筑相關研究年發(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、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鍵詞之間的關聯(lián)性。建筑智能化系統(tǒng)、應用、BIM技術、施工等關鍵詞貫穿整個智能化建筑的發(fā)展，這些研究要點之間關聯(lián)性較高，說明在這個領域中地位重要。

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成一個可靠的基礎。BIM技術可以為設計方、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信息。

基于BIM的施工智能化

BIM施工應用技術

BIM應用的技術框架包括接口層、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技術應用框架

BIM施工整體結構

BIM在施工過程中的結構包括：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)上層管理與基礎層之間的信息聯(lián)通。

BIM+物聯(lián)網(wǎng)管理平臺由基礎層、資源層、支撐層及應用層構成，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技術無紙化應用，體現(xiàn)了BIM的綠色技術，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

隨著建筑工業(yè)化和數(shù)字化技術發(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）等技術逐步進入土木工程領域。

常見的道路基礎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+三維掃描技術是一種實景復制技術，在不破壞建筑物的基礎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+三維掃描技術掃描圖

BIM與AR結合，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技術和4D技術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。通過總結運維階段的管理現(xiàn)狀，可引入BIM技術解決運維階段信息處理過程。

智能化技術的應用案例

亞洲最大的發(fā)電廠采用BIM技術工期節(jié)省了9個月；珠海歌劇院借助BIM技術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構采用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 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，但是相關規(guī)范和標準還不完善，完善相關標準體系對建筑工業(yè)化的發(fā)展至關重要。

（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