智能建筑在高層施工的應(yīng)用

時間:2022-10-09 09:12:34

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智能建筑在高層施工的應(yīng)用

[摘要]在高層建筑施工中,融入智能化技術(shù)能充分發(fā)揮高層建筑需求復(fù)雜、功能齊全的應(yīng)用特征,提升高層建筑的使用價值。本文在闡述高層建筑施工中使用智能化技術(shù)必要性的基礎(chǔ)上,就建筑智能化系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢展開分析,并指出建筑智能化在高層施工中的應(yīng)用要點(diǎn)。期望能實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)與高層建筑的有效結(jié)合,促進(jìn)高層建筑的智能化發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]建筑工程;智能化;施工技術(shù)

高層建筑本身具有體量大、功能強(qiáng)的特點(diǎn),其在解決城市土地資源短缺問題的基礎(chǔ)上,有效緩解城市住房緊張狀況。步入新時期以來,建筑智能化成為一種全新發(fā)展趨勢,相比于傳統(tǒng)建筑建設(shè)模式,智能建筑能有效地提升建筑使用功能,為廣大居民創(chuàng)造溫馨、舒適的居住環(huán)境?;诖?,在高層建筑施工中,應(yīng)重視智能化技術(shù)的深層次應(yīng)用。

1高層建筑施工使用智能技術(shù)的必要性

作為現(xiàn)代建筑施工建設(shè)的重要形式,智能建筑以建筑基本結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)平臺,在電氣技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下,對建筑內(nèi)部的設(shè)備系統(tǒng)、應(yīng)用管理系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化組合,有效地提升了建筑的使用功能。從高層建筑手工過程來看,智能技術(shù)應(yīng)用的必要性包括:一方面,現(xiàn)代建筑施工的投資、能耗較為嚴(yán)重,這一現(xiàn)象在高層建筑施工中的表現(xiàn)尤為明顯[1](見表1)。規(guī)范化的使用智能化技術(shù),不僅能減少施工階段的投資和材料消耗,而且能減少建筑施工使用階段的能耗,達(dá)到建筑節(jié)能的目的。另一方面,從建筑使用過程來看,智能技術(shù)的融合使得建筑各個獨(dú)立系統(tǒng)、資源和功能緊密結(jié)合在一起,其在精確控制電氣系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)這一核心的基礎(chǔ)上,確保了建筑的使用的安全性、高效性、便捷性,同時其也使得高層建筑整體展現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保、綠色健康的優(yōu)勢,提升了高層建筑的綜合使用價值。

2建筑智能化系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1優(yōu)化建筑管理水平

相比于傳統(tǒng)的建筑管理模式,智能建筑在施工管理等層面獲得了極大優(yōu)化和提升。智能建筑將整個建筑作為操作平臺,然后對整個建筑結(jié)構(gòu)、功能設(shè)備、辦公系統(tǒng)進(jìn)行綜合性管理,并且從管理過程來看,智能建筑能較為快速地收集各項(xiàng)管理信息,這為后期管理工作提供了有效依據(jù),同時基于信息管理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和交互,確保了管理決策的可信性和管理成果的有效性。此外隨著CAS、BAS系統(tǒng)的應(yīng)用,傳統(tǒng)建筑日常管理中的信息錯誤問題基本消除,這有效地提升了建筑信息管理的精確程度,對于整個建筑行業(yè)的智能化發(fā)展具有積極作用[2]。

2.2提升集成操作水平

智能建筑是現(xiàn)代建筑技術(shù)的新產(chǎn)物,其本身具有較強(qiáng)的技術(shù)性;而這種技術(shù)性成果有效地促進(jìn)了建筑的智能化發(fā)展?,F(xiàn)階段,智能建筑在技術(shù)應(yīng)用層面強(qiáng)調(diào)“A+4C”技術(shù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),該技術(shù)目標(biāo)使得建筑工程朝著智能化的方向發(fā)展。在建筑信息化平臺下,管理人員可通過遠(yuǎn)程集中控制手段,對建筑多項(xiàng)功能控制信息進(jìn)行篩選、計(jì)算、分析和控制,這在滿足建筑功能控制要求的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了建筑信息、控制管理與功能的統(tǒng)一,促進(jìn)了建筑產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展[3](見圖1)。圖1智能建筑結(jié)構(gòu)

2.3加強(qiáng)分散控制力度

智能建筑體系下,建筑功能設(shè)備的使用不斷增多,這些功能設(shè)備的使用直接關(guān)系著建筑的使用水平。然而在實(shí)際控制管理中,建筑功能設(shè)備分散在不同的空間,若采用傳統(tǒng)的功能設(shè)備操控方式,整體控制效率低下,控制能力薄弱。但是隨著智能化技術(shù)的應(yīng)用,建筑使用人員通過先進(jìn)軟件進(jìn)行所有設(shè)備的集中監(jiān)控,然后統(tǒng)一性地對分散于各處的設(shè)備進(jìn)行管理,這不僅提升了分散設(shè)備的控制效率,而且增強(qiáng)設(shè)備的控制力度。

2.4建筑節(jié)能降耗效果突出

智能化、綠色化是建筑工程發(fā)展的主要方向??沙掷m(xù)發(fā)展理念下,人們對于建筑施工、使用的生態(tài)效益控制提出了較高要求,要求在建筑施工及使用中,擺脫傳統(tǒng)的高耗能模式,實(shí)現(xiàn)建筑施工的節(jié)能降耗管理。在一定程度上,智能化技術(shù)應(yīng)用能推動建筑綠色化發(fā)展。如在高層建筑施工中,建筑智能化技術(shù)在照明、空調(diào)、給排水、視頻監(jiān)控、消防、BMS等多個系統(tǒng)中應(yīng)用均有使用,這有效地節(jié)省了建筑施工、使用的能源,實(shí)現(xiàn)了建筑智能化與綠色化發(fā)展的有機(jī)統(tǒng)一。

3建筑智能化在高層施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1運(yùn)維管理系統(tǒng)應(yīng)用

高層建筑運(yùn)維管理具有較高的專業(yè)性、綜合性和復(fù)雜性,其不僅受運(yùn)維系統(tǒng)本身技術(shù)需要影響,而且運(yùn)維過程受電氣設(shè)備、管線道路等內(nèi)容的干擾。這在一定程度上增加了高層建筑運(yùn)維管理的難度,降低了系統(tǒng)運(yùn)維的整體效益。然而在智能技術(shù)支撐下,依托BIM技術(shù)開展高層建筑運(yùn)維已經(jīng)成為一種全新管理方式;就BIM技術(shù)下運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)而言,其不僅包含了數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器,而且涉及能耗采集服務(wù)器,此外設(shè)備運(yùn)行管理服務(wù)器等都是BIM運(yùn)營維護(hù)系統(tǒng)的重要組成。在大數(shù)據(jù)云平臺支撐下,這些服務(wù)器之間得以緊密銜接,這種運(yùn)維服務(wù)管理模式不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行、物理信息和幾何信息的高度集成,而且實(shí)現(xiàn)了整個運(yùn)維過程、運(yùn)維效果的三維可視化管理,提升了建筑運(yùn)維管理的高效性、準(zhǔn)確性。值得注意的是,在高層建筑施工中,現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在建筑后期運(yùn)維中得到了深層次應(yīng)用。從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)維管理過程來看,物聯(lián)網(wǎng)、寬帶網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)時期應(yīng)用的三種基本形式。依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行建筑運(yùn)維管理時,可構(gòu)建智能化的現(xiàn)代建筑產(chǎn)品架構(gòu);即超高層建筑本身涵蓋了較多的電力、空調(diào)、飲水機(jī)及排水設(shè)備,可在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下,進(jìn)行這些設(shè)備的運(yùn)維和監(jiān)控管理,實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動化控制狀態(tài)的有效調(diào)整。寬帶網(wǎng)絡(luò)是智能建筑通信運(yùn)維的基礎(chǔ),在實(shí)際運(yùn)維中,應(yīng)深化EPON、GPON光纜接入技術(shù)的應(yīng)用,這樣不僅能實(shí)現(xiàn)通信語音、數(shù)據(jù)、圖像的結(jié)合,而且能顯著提升網(wǎng)絡(luò)通信的效率。無線網(wǎng)絡(luò)是建筑智能運(yùn)維管理的關(guān)鍵技術(shù),在無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的支撐下,高層建筑公共區(qū)域監(jiān)控成為可能,有效地?cái)U(kuò)大了高層建筑監(jiān)控范圍,確保了人們建筑使用的安全性[4]。

3.2設(shè)備監(jiān)控應(yīng)用

智能設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是高層智能建筑施工的核心。在高層施工中,通過智能技術(shù)應(yīng)用,能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中數(shù)字信息的實(shí)時監(jiān)控,同時加裝提前設(shè)置好的指令信息,能幫助管理者更好地進(jìn)行施工過程管理,達(dá)到動態(tài)化、不間斷管控的目的。高層建筑施工中,電力調(diào)度、電氣設(shè)備控制對于建筑的使用功能具有深刻影響。將智能化技術(shù)用于電力調(diào)度管理,需系統(tǒng)設(shè)計(jì)電力調(diào)動的智能在線監(jiān)控系統(tǒng)。結(jié)合高層建筑施工實(shí)際可知,智能在線監(jiān)測系統(tǒng)不僅包含在線監(jiān)測模塊,而且涉及預(yù)警模塊,在在線監(jiān)測模塊的支撐下,不僅能實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)測,而且能幫助施工管理人員發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目電力調(diào)配中的問題,規(guī)范處置這些問題,能有效提升建筑電力調(diào)配管理質(zhì)量。電力調(diào)配預(yù)警模塊管理中,監(jiān)測對象不同,其所選擇的故障報(bào)警方式也有差異,對此可結(jié)合各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分類處理,最大限度地降低電力配置系統(tǒng)安全故障的發(fā)生概率,提升系統(tǒng)整體安全性。超高層建筑施工還包括較多的電氣設(shè)備配置應(yīng)用,在智能技術(shù)支撐下,可實(shí)現(xiàn)輸網(wǎng)絡(luò)與DDC控制模塊的結(jié)合,這樣才能實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行、控制監(jiān)管的有機(jī)統(tǒng)一。在智能技術(shù)應(yīng)用中,傳感器的使用對于設(shè)備整體監(jiān)控效果具有深刻影響,基于此,需結(jié)合設(shè)備功能需要,合理配置設(shè)備傳感器,以此來獲取設(shè)備使用數(shù)據(jù),提升設(shè)備的應(yīng)用的靈活性、可靠性。

3.3弱電系統(tǒng)智能化

基于集成方式的差異,高層建筑弱電系統(tǒng)本身可分為多種類型,除建筑綜合管理體系、設(shè)備管理系統(tǒng)外,樓宇自動化管控體系、建筑設(shè)備自動化體系等都是其重要的組成部分。在這些弱電集成系統(tǒng)應(yīng)用中,應(yīng)注意基礎(chǔ)弱電系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)符合國家弱電使用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時當(dāng)高層建筑存在針對性較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時,還應(yīng)考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)弱電高峰和低谷,并對不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的弱電進(jìn)行集成聯(lián)動管理。計(jì)算機(jī)技術(shù)支撐下,要實(shí)現(xiàn)弱電集成管理,管理者可通過BMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)弱電的橫向集成。該集成模式下,BAS是整個系統(tǒng)的核心所在,應(yīng)基于該控制中心,規(guī)范控制通信接口,設(shè)計(jì)通信協(xié)議,然后對不同子系統(tǒng)的運(yùn)行速率及時進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié),這樣能有效保證各個子系統(tǒng)的全真性和穩(wěn)定性,達(dá)到弱電系統(tǒng)監(jiān)管統(tǒng)一的目的。

3.4入侵報(bào)警系統(tǒng)

作為高層建筑安防系統(tǒng)的重要組成部分,入侵報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用對于整個建筑的安全具有深刻影響。新時期,要依托智能化技術(shù)建設(shè)高層建筑安防系統(tǒng),應(yīng)對高層建筑安防現(xiàn)狀進(jìn)行準(zhǔn)確評估,然后結(jié)合具體的安防現(xiàn)狀,合理設(shè)計(jì)入侵報(bào)警系統(tǒng)。在建筑安防現(xiàn)狀評估及入侵報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,需要考慮人防巡視系統(tǒng)的運(yùn)作情況,確保在今后的工作中能盡快減少安防人員工作量,提升建筑安防的智能化程度[5]。在高層建筑入侵報(bào)警系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用中,一旦高層建筑發(fā)生險(xiǎn)情,則該系統(tǒng)能迅速地捕獲險(xiǎn)情信號,然后將信號傳輸?shù)娇刂浦行?。此時控制中心的值班管理人員即便不在現(xiàn)場,也能實(shí)現(xiàn)高層建筑各公共區(qū)域的實(shí)時監(jiān)控和管理。在整個入侵報(bào)警系統(tǒng)中,前端探測設(shè)備、中心設(shè)備、傳輸系統(tǒng)是極為重要的三個組成部分;其中前端探測設(shè)備主要包含緊急按鈕和探測器,而中心設(shè)備不僅包含鍵盤、報(bào)警主機(jī),而且涉及聯(lián)動輸出模塊,傳輸系統(tǒng)由較多的線纜、通信協(xié)議組成。在實(shí)際應(yīng)用中,一旦觸發(fā)探測器報(bào)警信號,則報(bào)警信號能夠通過總線電纜傳輸?shù)娇刂浦行?,此時借助報(bào)警主機(jī)顯示裝置即可發(fā)現(xiàn)報(bào)警地點(diǎn),繼而作出應(yīng)急救援反應(yīng)。值得注意的是,在入侵報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用中,出于提升建筑安全性考慮,需做到入侵報(bào)警與視頻監(jiān)控的有效結(jié)合,這樣有利于建筑安防管理的系統(tǒng)性、有效性。

3.5火災(zāi)防控及智能家居

高層建筑本身具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密度大的特點(diǎn),這使得一旦發(fā)生火災(zāi)后,整體危害較大?;诖?,在建筑智能技術(shù)應(yīng)用中,還需要重視智能消防系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用。就智能消防系統(tǒng)而言,其不僅包含消防報(bào)警系統(tǒng)、緊急廣播系統(tǒng)、而且涉及緊急呼叫、火災(zāi)監(jiān)控、智能滅火及排煙等系統(tǒng)。發(fā)生火災(zāi)后,除系統(tǒng)發(fā)出警報(bào),智能滅火、排煙裝置開始運(yùn)作外,監(jiān)控中心工作人員還能通過智能集成平臺將火災(zāi)信息傳送至防災(zāi)中心,然后在GIS電子地圖、終端監(jiān)控、系統(tǒng)指揮的協(xié)調(diào)下,實(shí)現(xiàn)了信息的交換和共享,有效地提升了高層建筑火災(zāi)救援的效率和質(zhì)量。另外在建筑智能技術(shù)應(yīng)用中,還應(yīng)注重智能家居的建設(shè)與發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)、智能控制等裝置的應(yīng)用下,用戶可通過觸摸屏、遙控器、智能手機(jī)等終端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)家具的遠(yuǎn)程聯(lián)動控制,這不僅提升了家具控制的靈活性、高效性,而且有效地提升了人們的生活質(zhì)量。

4結(jié)語

建筑智能技術(shù)的發(fā)展對于高層建筑施工及使用功能優(yōu)化具有深刻影響。新時期,人們只有充分掌握建筑智能技術(shù)在高層建筑施工中應(yīng)用的優(yōu)勢及必要性,深化智能技術(shù)與多項(xiàng)施工內(nèi)容、功能設(shè)備的結(jié)合,才能有效地提升高層建筑智能化水平,促進(jìn)建筑業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

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作者:李少鋼 房新龍 尚恒 單位:中建七局第四建筑有限公司