大数据在智能建筑中的应用分析

【摘要】大数据经处理后能够为智能建筑的发展提供极具决策性和洞察性的信息，推动智能建筑智慧化的发展。本次研究通过分析大数据的内涵及其对智能建筑的重要意义，从能源管理、建筑选址与布局、人机交互三个方面探讨应用大数据推动智能建筑发展的有效措施。

【关键词】大数据；智能建筑；能源管理；建筑选址与布局；人机交互

机械化、自动化和智能化是建筑行业发展的基本过程，在机械化阶段，机械动力代替人工进行加工生产；在自动化阶段，机械与计算机相连，在极少人工参与的情况下完成各项操作过程；在智能化阶段，与机械相连的计算机系统加入更多智能元素，整个加工过程被完全纳入到智能系统之中，智能系统不仅能控制机械动作，而且具有外界感知能力和综合分析能力。现阶段新一代智能化建筑已经具有深度学习和简单思维的能力，正在逐步向智慧化方向发展。

1、大数据的内涵

大数据是指需要特殊处理，具有极强决策性、洞察性的海量信息资产。对大数据技术的研究开始于19世纪末，最初被用作人口普查的工具；到20世纪上半叶，在第二次世界大战期间，英国为破译拦截到的敌军情报而发明出可编程的计算机，真正意义上的大数据技术开始发展；1997年美国航天研究学者迈克尔和埃尔斯沃斯在描述超级计算机生成的大量数据信息时首次提出了“大数据（big data）”这一名词；进入21世纪各国政府开始建立应用于各领域的大数据库，相关的存储硬件和运算系统获得快速发展；近年来，尤其是2010年之后，随着超级计算机技术、互联网技术和新型通讯技术的迅速发展，大数据开始作为一种新型战略资源进入市场，成为各行业内企业间进行商业竞争和决策的重要依据，大数据技术获得急速发展，同时推动了各项大型工业技术的进步。大数据技术主要依赖于计算机处理系统和云计算模块的相互协调。就大数据本身来说，其对智能建筑的战略意义并不在于庞大的信息量，而是对这些数据的处理过程，换句话说，大数据是作为一种辅助资产参与智能建筑的发展，在对大数据进行加工和处理时，智能建筑会获得更多有用信息。

2、大数据对智能建筑的重要性

智能建筑具有复杂的管控系统，能够对整个建筑结构、室内环境、配套系统能耗情况等进行监控和分析，实现对建筑内外信息的感知、连接、分析和控制。智能系统是在计算机技术和机械自动化技术高度发展的基础上开发出来的，與传统建筑相比，多了类似生命体的感知能力和人类的社会能力。现阶段智能建筑正在向智慧化的方向发展，让建筑不仅具有综合分析和整体调节的功能，而且能够通过自我感知和学习产生判断能力。智能建筑智慧化的发展直接关系到建筑行业的发展和新型设计理念的实施。大数据技术在智能建筑智慧化的过程中将发挥极大作用，借助大数据技术智能建筑可以实时分析建筑本身的能耗系统、安防系统、自动化系统、建筑体结构等信息，同时整合周边建筑信息、地区供能情况、建筑内使用者行为习惯等大量的信息，时刻根据实际情况做出最优判断和调节，不仅让使用者更加舒适，同时使建筑整体能耗更低，推动绿色化建设。

3、大数据在智能建筑中的应用

3.1大数据在建筑能源管理中的应用

能源短缺作为世界性问题已经成为制约全球经济发展的重要因素。在2010年各国在对国内耗能情况进行调查时发现，发达国家每年建筑能耗占总体的30%以上；我国的建筑能耗占总体的25%；在我国经济发展迅速的超大型城市内，如上海，建筑能耗占城市总能耗的40%。智能建筑借助大数据技术能够通过分析建筑位置、功能，选择合理的建造工期和进程，并对建筑内能耗设备进行合理设计与安排，大幅度降低建筑投入使用后的能耗。另外，借助大数据技术，智能建筑在投入使用后，一方面可以根据建筑实际情况对公共区域的照明、采暖、供电等的时间和数量进行控制和调节；另一方面可以分析用户对水、电、温度、气压等的个性化要求，结合地区能源供应和建筑自身结构设计出最合理的供能方案。

3.2大数据在建筑选址与布局中的应用

大数据在建筑设计之初也扮演着极为重要的角色，智能建筑的选址、选材、建造、设计等都要与周围环境相适应，房地产开发商在进行智能建筑投产建造之前就需要根据大数据对现代建筑内的用户情况、居住特点、生活轨迹等进行调查和分析，以配合智能建筑的调控极限进行设计。另外，近年来大数据对建筑建造行业的影响越来越大，自2016年开始各地房价开始大幅度回涨，各地新型建筑的开发和建造迎来了又一次发展时机。但现代建筑开发却表现出与以往不同的特点，开发商需要根据居住用户的个人偏好，确定最适宜人们居住的建筑群位置、选择最能满足人们居住需要的户型进行设计开发，而要完成这部分工作必须对大数据进行分析。

3.3大数据在建筑与人、环境交互中的应用

智能建筑正在经历由集成型智能化向智慧化的过渡的时期，正是人们日益发展的文化、物质需求推动着建筑业从传统单一功能向综合性、智能型方向转变。大数据为智能建筑的智慧化发展提供了工具和途径，赋予了智能建筑更多学习和完善的机会。现代城市内大型建筑增多，建筑内使用者数量激增，智能终端每天需要整合的信息呈指数倍增加。大数据技术能够将所有信息进行处理、分类，建筑内的每个使用者都可以与智能系统直接对话。2017年上海地区已有13栋大型商业楼装配了大数据处理技术软件，对建筑内人流数据进行分析，用于调节智能暖通系统和照明系统的运行。另有20多个采用大数据技术进行建筑系统处理的新项目，预计在2020年开始投产使用。尽管目前智能建筑的管理系统智慧不足，仍需要人为控制，但大数据技术已经为智能感知、识别和监管提供了技术支持，与云计算配合已经可以处理和整合建筑内大量的信息数据。

结语：

智能建筑是为满足人们现代生活的各种需求，依托于互联网平台，借助云计算技术、物联网技术、大数据技术等将建筑与人们生活有机融合的新型建筑模式。要推动智能建筑的发展，不仅要将建筑的结构设计、规划分析、建造、使用、维护等完整连接，而且要将相关的电网、家电、网络等信息与建筑系统相通，同时减少人为干预。智能建筑可以根据建筑内外的环境信息，高效调节室内系统的运行情况，为建筑使用者提供更舒适、更便捷、更环保的居住或工作环境。

参考文献：

[1]张子俊.大数据在智能建筑中的智慧应用[J].智能建筑，2017（8）.

[2]韦天涯.浅析大数据技术在高层建筑智能化中的推动作用[J].中国房地产业（下旬），2016（12）.

[3]刘欣欣.从移动通信技术和大数据浅析智能建筑[J].智能建筑电气技术，2014（6）.

作者简介：

杨露，福建省建设信息中心。