建筑行业的发展与变革需要信息化的支撑,智慧建筑的发展也需要信息化的支撑。未来建筑的发展方向将会是智慧建筑。智慧建筑就是充分利用现代技术改变建筑参与方交互的方式,以提高交互的明确性、效果,灵活性和响应速度,让人们对建筑有更透彻的感知,有更多的互联互通,让建筑物有更多的智能化,实现绿色、智能、宜居的绿色建筑,实现建筑行业的变革。
“智慧”现在是一个非常热门的词汇,从智慧城市到智慧交通再到智慧旅游,都能看到“智慧”的身影。那么智慧建筑到底应该是什么样的建筑?实际上,智慧建筑要以人为本,这包括三个方面的原因:第一个方面就是社会层面,即社会发展的要求。需要我们的建筑更加的智慧;需要建筑回归到以人为主。第二个是人类的居住要求,由于人类本身的需求在发生着变化,因此需要更加智慧的建筑。第三个则是建筑本身的发展趋势。
首先从社会层面来讲,从2012年的北京雾霾,逐渐演变到全国各地的雾霾,这一现象对所有人都提出了一个疑问:这种环境是怎么造成的,是什么原因造成的?当产生雾霾的时候我们首先想到的是不是可以对车辆进行限行;是不是可以关停一些工厂从而减少污染源的排放。实际上,建筑行业才是高能耗和大量碳排放的“始作俑者”。相关数据表明,工业在能耗和碳排放方面只占了28%;交通占比32%,而建筑行业在建造过程以及建筑使用过程中占了40%的能耗和碳排放。而更让人触目惊心的数字是已经建成建筑95%以上都是高能耗的建筑。
在已经出台的《国家新型城镇化规划(2014—2020)》中提出,城镇绿色建筑占新建建筑比重要从2012年的2%提升到2020年的50%,这一指标对于各级政府,所有的开发商,施工企业以及设计单位来说都是巨大的挑战,这也是《国家新型城镇化规划(2014—2020)》提出的指标中最具有挑战性,增幅最大的指标。背后的原因就是建筑不管在建设过程中还是建成以后,都是社会能耗和碳排放的大户,占最主要因素。
社会的发展需要建筑物本身能够更加的环保、节能、低碳,而从使用者的角度来看,居住者需要什么样的建筑产品呢?广联达软件股份有限公司董事、总裁贾晓平认为:“建筑最开始的起源就是让人类能够居住,对居住者来讲,首要需求是能够挡风遮雨。而由于建筑产品本身的特殊,它存在的时间比较长,因此延伸到第二个需求就是美观,有一句话叫‘建筑是凝固的艺术’,在这一属性下,逐渐出现了很多各种各样、造型各异的建筑物,这些外观标新立异的建筑产品往往在使用过程中存在很多功能、空间设计的不合理,在居住的时候并不舒服。这时居住者就对建筑产品提出了新的需求,希望建筑更加的舒适,希望在建筑物里面居住的时候,能够更加的健康。”
根据相关调查显示,人们有92%的时间都在建筑物里面生活或者工作,只有3%的时间在户外活动,5%的时间用于交通。因此,人们对建筑物本身的环境要求非常的高。需要建筑回归到“为人服务”的属性,不要让人们去适应建筑,而是要让建筑更好地服务于居住者,这是居住者对建筑本身需求的变化。
那么建筑产品的发展趋势是什么?未来建筑的发展方向将会是智慧建筑。智慧建筑就是充分利用现代技术改变建筑参与方交互的方式,以提高交互的明确性、效果,灵活性和响应速度,让人们对建筑有更透彻的感知,有更多的互联互通,让建筑物有更多的智能化,实现绿色、智能、宜居的绿色建筑,实现建筑行业的变革。
建筑行业的发展与变革需要信息化的支撑,智慧建筑的发展也需要信息化的支撑。这其中包括智慧建筑、智慧建造;智慧运维以及智慧手段。智慧建造的过程包括规划设计、招标采购、预制化的生产、现场施工装配。“也就是说智慧建筑需要一个绿色、智能、精益和集约的建造过程。这不仅需要建筑产品能够体现绿色的设计,还需要在整个建造过程中实现绿色施工、减少污染。”贾晓平总结到。
建筑行业希望利用更多的信息化手段来提高工作效率,提升建筑的质量,提高项目管理的水平。那么对于建筑行业来说,在项目建造过程中如何通过企业组织的方式将人财物适当的集约从而减少浪费,这是整个建造过程中需要考虑的问题。在整个智慧建造过程中需要信息化的模型,这就是4MC。对于建筑行业而言,每个建筑产品都是一个项目,所以要牢牢的以项目管理为主;同时每个建筑产品都是建立在实实在在的3A模型基础之上,肯定要以BIM为核心支撑;此外,每个建筑过程中都需要大量的数据,因此需要积累、挖掘以及存储更多的数据来进行支撑。而建筑行业也在积极引入云技术、移动技术、物联网技术等新兴技术来支撑行业的发展。这就是建筑行业围绕建筑产品在产生过程中的4MC信息化模型。
在设计阶段,工作人员过去都依靠传统的二维方式看图纸,现在有了信息化手段支撑,可以在三维空间直接感受虚拟建造,同时还能够实现多专业的协同,根据设计情况对建筑物各方面进行模拟分析,包括采光、通风、能耗等以及一系列分析,从而使项目在建成后达到预期的各项指标。在设计阶段也可以应用云计算、移动技术实现高效的沟通和协同。
在采购阶段应用BIM技术能够实现精确的算法,然后通过组价,互联网询价的方式,形成精确的采购需求,最后也可以通过电子商务来实现更高效、更精准的采购,在采购阶段可以实现智慧采购。
在施工现场管理阶段,信息化又是如何支撑现场管理呢?实际上,整个建筑行业信息化的最大的挑战就是现场管理。贾晓平表示:“现场管理可能是整个行业信息化最后几十米的问题。由于我们所需要的各种各样数据都来自于现场,而采集这些数据的手段往往非常落后,比如从现场到项目部,总包项目各个岗位之间的数据由于缺少信息化手段,造成数据失真,各个岗位之间的信息无法互通。包括建设方、总包方、设计方,基本上没有一个沟通平台。”因此,在施工现场管理阶段,需要基于共同的文档,共同的模型以及数据实现项目各方的高效沟通,并应用BIM与项目管理真正结合到一起,使现场的协同更加高效,从而提升建筑的产品质量,提高工作效率,降低成本。
当项目建成之后,就会进入到运营维护阶段。由于目前国内大量的建筑产品都是近二三十年前建成,现在已经进入到运营维护阶段。运维阶段是一个高成本阶段,相关测算显示,在整个建筑物的全生命周期中,建造成本只占了全生命周期成本的15%,有80%左右的成本将会在运维阶段消耗掉,而消耗最大的就是能耗,所以在运维阶段的关键词就是“节能”。一个建筑产品的产生大约需要两到三年,但人们需要在这个建筑产品中生活、工作几十年甚至上百年,因此需要将建筑产品能够调整到舒适、健康的人性化的环境中,这就需要实现智慧的运维。
运维阶段的信息化首先需要明确项目运行维护的需求,建筑物进入运维阶段后希望项目更加节能,室内环境更加健康,使用过程更加舒适。其中对于节能方面需要有动态能耗管理进行不断的支撑;对于室内环境方面则需要用环境管理支撑;对于舒适度方面需要空间管理来支撑。在能耗管理、空间管理和环境管理的基础上,建筑产品的日常资产、各种设备、建筑维修等,共同构成了整个建筑的资产管理。这四个方面统称为设施管理——FM。
首先看空间管理,人们对空间管理过去不太重视,但其实我们每个人都遇到过类似的情况:新买的房子在装修或者居住的时候,总感觉很多空间不是自己想使用的,不是那么方便。而如何变动空间,使建筑在使用过程中更加舒适,这就需要空间管理。最理想的空间管理就是在设计规划的时候就能够想清楚符合人的人体工程学,并进行空间规划布局,当规划建筑产品形成以后,人们只需要在现有空间内不断的进行优化即可。那么如何进行优化,使空间调整的更加高效、舒适,这就需要以BIM技术为支撑的空间管理,不断的去实现持续运行维护过程中的舒适环境。
第二是能耗管理,能耗管理在国内已经逐渐提上了日程,包括很多地方政府对建筑物下达了碳排放配额,这样的话有助于建筑降低能耗。而实施动态降低能耗就需要信息化手段为支撑,利用物联网、云技术和BIM技术的结合,得到整个建筑的能耗情况,从而能够实现对整个建筑物的能耗管理,以及在建筑物中分层、分项目管理,甚至可以进入到分室、分户管理。当这些信息全面集成以后,整个能耗管理将是一个动态的管理。
第三是环境管理和舒适管理,环境管理就是如何将室内的空气质量以及水的质量、温度、湿度、PM2.5指数、甲醛等这些超标的情况监测出来,同时能够不断的进行改进。
最后就是资产管理。建筑产品还包括很多的设备,例如空调的机组、电梯等一系列的设备,这些如何应用,移动互联网、物联网在BIM的定位基础上协同一致进行高效的,确保我们所有资产的正常运行,从而实现整个资产的保值增值,这些也是一些技术上的实现。
“运维阶段多以设施管理为主,在设施管理的基础上也离不开DM技术的支撑,以及DM技术在运维阶段的应用;同时在运维阶段中需要采用云技术、移动互联网技术、物联网技术来支撑到运行维护过程中的一些工作。所以运维阶段的信息化解决方案就是以FM为核心,BIM为支撑,DM为强化基础支撑建筑的智慧运维。”贾晓平总结到。
综上所述,要想实现智慧建设,首先需要实现在建造过程中更加的智慧,在运维阶段也需要智慧的运维,从而最终实现智慧建设。