基于大数据技术的建筑节能方法研究与设计思考

文/师飞 许肖飞，.身份证号：409807308；.身份证号：4749860489

基于大数据技术的建筑节能方法研究与设计思考

文/师飞1许肖飞2，1.身份证号：410211198210173018；2.身份证号：412724198602114819

本文对大数据技术的建筑节能方法进行研究，探寻新兴技术如何与传统建筑领域相结合，从而提出新的设计思考。从大数据的架构和技术入手，协同分析应用于建筑节能领域的架构，用信息技术时代的大数据手段为传统建筑的发展提供参考。

大数据；建筑节能；设计思考

1 大数据时代建筑节能技术的由来与发展

1.1 大数据产生的背景与现状

大数据是一个描述数据集的术语，不论是结构化的还是非结构化的数据，都对数据本身所对应的事物有紧密关联。大数据可以在多个行业被提取分析，从而带来更好的决策和战略。虽然收集和储存大体量数据的行为由来已久，但是大数据这个概念却是相对较新的。一般学者或相关行业的公司将大数据总结为5个特点:体量大、速度快、多样性、有价值和真实性。体量大表现在数据的来源广泛，包括商业交易、社交媒体，甚至是建筑中设备产生的数据；速度快体现在各种数据快速传播中需要进行快速反应进行处理，甚至实时处理获取结果，这得益于电子标签或者传感器等智能设备的发展；多样性是因为数据结构的格式多样，传统的数据库都输入非结构化的信息，需要使其结构化从而方便处理；有价值是因为大数据不仅仅是几个独立的数字，而是有意义的逻辑性描述的集合；真实性就是数据对于描述客观事物的具体体现，大数据技术更增强了真实性。

1.2 大数据的发展情况

大数据对当前社会的影响远远超出了传统行业的发展速度，大数据技术虽然发展的时间远远晚于传统行业，但仍以高速发展的势头影响着传统行业。2009年美国政府开始使用开放数据，之后各国政府相继效仿；之后，2011年麦肯锡正式提出大数据的概念，大数据技术逐渐被应用于各个行业。现如今，大数据技术不仅仅是企业决策的重要支撑，更是在商业领域和科研领域发挥着重要价值。1946年，第一台计算机仅能做到每秒500次的计算，而现在IBM制造的Watson超级计算机每秒能处理500GB的数据。全球39%的人口使用互联网，社交网站Facebook有超过十亿活跃用户，每天互联网中存储的数据都呈指数增长。Spratt描述说大数据或许将能推动下一次工业革命，从根本上重塑经济结构、就业和社会生活的各个方面。在我国，大数据也成为当前重要的发展战略。2015年9月，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》部署了我国在未来5～10年内大数据领域的发展工作，之后在多个省市相继成立了大数据综合试验区的建设工作。

1.3 与建筑节能技术的联系

在传统的建筑领域，随着技术的不断发展和计算机运算水平的提高，大数据也成为建筑节能领域一个全新的领域。过去我们可能会认为大数据仅仅是对于数字的描述，但通过下文对于大数据时代建筑节能技术特征的描述和具体应用案例的列举，能直观地展现出大数据与建筑节能技术的关联性。无论是主动还是被动，在建筑节能这项门槛比较高的领域，通过与大数据技术的结合，将会使整个行业趋于快速发展。

2 建筑节能的现实意义

21世纪人类发展的主题便是可持续发展，现阶段随着建筑行业的飞速发展，土木工程建筑的数量在不断增加，能源消耗与污染问题也在逐渐增长。据调查显示，现阶段我国每年新增建筑约占据世界每年增加总量的50%，其消耗了大量的能源。电力资源、水力资源等都属于建筑能耗的范畴，然而我国在这一方面能耗是发达国家的3.5倍，大量资源被浪费。现阶段我国的建筑节能在技术、经验等方面都与发达国家有所差距，存有造价高、收益低等缺点，其技术能力有待提高。“低碳节能”已经成为现阶段发展的方向，在规划城市建设时，应非常重视对土木工程建筑节能措施的研究和应用。建筑节能的前提是不影响建筑的使用功能，在工程设计时就加入相应的节能措施，如降低材料损耗、有效规划楼板和墙体厚度等等，以降低因取暖而消耗的能源。通过有效采取建筑节能措施，既可以降低能耗、节约资源，还能够保护环境，促进资源节约型、环境友好型社会目标的实现。

3 大数据对建筑节能技术发展的影响

大数据技术除了使新兴行业发展迅猛之外，对传统的建筑领域中节能方向也有深远的影响。大数据技术在建筑节能领域的应用也充分体现了其变化性的特点，与智能建筑相关的各类传感器所产生的数据，所采集的速度和体量都在时刻发生变化，数据流的峰值也是处于无规律的变化当中，因此，对于结构化的数据更要在周期性和事件触发的峰值数据负载做好管理和应对工作。同时，大数据技术在建筑节能领域的应用也有极其复杂的特性，所得到的数据来自多个数据源，这使得科研工作者在处理数据时要将非结构化的数据处理成结构化的数据，要控制各个层级的关系和数据之间内在的关联，否则体量非常大的存储内容将迅速失控。

4 基于大数据的建筑节能展望

未来几乎所有的业务都要依托互联网和大数据进行，因而有了“物联网”这个概念。也正是因为物联网，数据将传感器和机器、人联系在一起，同时，人和人之间也能够轻易便捷地分享各种巨型数据信息。在当前设备的驱动下，数据的传输不仅仅局限于实体传感器和设备之间，更能通过类似卫星、无线网络等技术使数据流从一端传输到另一端，这也同时涉及数据安全等问题，也是大数据时代在建筑节能方向需要解决的一个课题，因此，传统的建筑领域更应与先进技术结合，创建新的思维模式和数据管理系统，将成熟的解决方案推广给企业和个人，全球要在一个标准框架下进行数据的管理和传输，才能在更安全的一个层面上解决大数据和建筑节能结合的问题，这不仅仅物理设备与虚拟数据的安全，甚至对于在极端环境状况下的灾难管理的分析和预测也有十分重要的影响。

5 结语

综上所述，对于未来发展大数据与建筑节能结合的展望，则存在许多机遇与挑战。对于传统建筑节能领域，依然有许多提升空间，通过与大数据技术进行结合，可以使城市和数据更加融合发展。

[1]刘雷．大数据“问诊”设备耗能:传统节能理念受挑战[J]．中国设备工程，2015

[2]莫争春．大数据时代下的建筑节能新思路[J]．城市住宅，2015．