建筑工程中智能建筑技术的应用探讨

2023-09-21李伟森

城市建设理论研究（电子版） 2023年26期

李伟森

中宬建设管理有限公司广东广州 510000

近年来，随着科技的不断发展和人们对于建筑环境的舒适度要求的提高，智能建筑技术应运而生。智能建筑技术可以实现对建筑环境、设备和系统的智能化监测、控制和管理，为建筑工程的高效、智能、环保提供了新的思路和手段。然而，智能建筑技术的应用还存在一些问题，如技术成熟度不高、成本较高、管理模式落后等，制约了其在建筑工程中的应用和推广。因此，本文旨在探讨智能建筑技术在建筑工程中的应用现状、存在的问题及对策，以及智能建筑技术在提高建筑工程质量、节能减排、优化管理和提高人居舒适度等方面的作用，为智能建筑技术的应用和发展提供理论支持和实践指导。

1 智能建筑技术概述

1.1 智能建筑技术定义

智能建筑技术是指运用信息技术、通信技术、控制技术等现代科技手段，实现建筑环境、设备和系统的智能化监测、控制和管理的技术体系。其核心是利用传感器、执行器、控制器和信息处理器等装置对建筑内部外部环境进行智能感知和智能控制，实现建筑能源管理、环境控制、安防监控、设备管理和人机交互等功能[1]。智能建筑技术的发展，可以提高建筑的节能环保性能，提升居住、办公等场所的舒适度和安全性，促进建筑产业的智能化和可持续发展。

1.2 智能建筑技术发展历程

智能建筑技术的发展历程可以分为四个阶段：传统智能化、集成智能化、智能网联化和人工智能化，具体阶段的发展情况如表1所示。综合来看，智能建筑技术从单一设备智能化到互联网和人工智能时代，不断提升其智能化水平，实现了建筑能源管理、自动化控制、环境监测、设备管理等多个方面的全面智能化。

表1 智能建筑技术的发展历程

1.3 智能建筑技术的分类

智能建筑技术根据其实现的功能和应用范围，可分为以下几类。建筑自动化技术：实现建筑内部环境、设备和系统的自动化控制，包括照明控制、温度控制、空调控制、通风控制等。建筑能源管理技术：实现建筑能源消耗的监测、控制和管理，包括能源计量、能源分析、能源调度等[2]。智能安防技术：实现对建筑安全和保卫的监测和控制，包括视频监控、入侵检测、火灾报警等。智能设备管理技术：实现对建筑设备的监测、控制和管理，包括智能电梯、智能门禁、智能停车等。人机交互技术：实现人与智能化系统的交互和管理，包括语音识别、手势识别、智能终端等。这些智能建筑技术的不断创新和发展，将有望进一步提升建筑工程的智能化水平和可持续发展水平。

2 智能建筑技术在建筑工程中的应用现状

2.1 智能建筑技术在建筑工程设计中的应用

智能建筑技术在建筑工程设计中的应用主要包括以下几个方面。建筑能耗分析与优化：通过能源管理系统对建筑能耗进行分析，对建筑内的能源使用进行优化，从而实现建筑能源的节约和减排。建筑智能控制系统设计：在建筑工程设计中，智能控制系统的设计和应用，能够实现对建筑内部环境、设备和系统的智能化监测、控制和管理，提高建筑的运行效率和人居舒适度。智能化照明系统设计：智能化照明系统采用智能感应技术、光照传感技术等，根据不同环境要求，实现照明系统的智能调节和控制，减少能源浪费。智能化建筑安全设计：在建筑设计中加入安全防范的设计，比如安全监控系统的建设、火灾报警系统的建设等，提高建筑安全系数和人员生命安全[3]。智能化建筑环境设计：根据建筑功能和不同人群的需求，设计智能化建筑环境，如声学、气候、光照等环境的智能化控制，提高建筑环境的质量和人居舒适度。智能建筑技术在建筑工程设计中的应用，能够实现对建筑环境、设备和系统的智能化监测、控制和管理，提高建筑工程的质量和效益，同时也能够实现建筑节能减排和环保的目标。

2.2 智能建筑技术在建筑工程施工中的应用

首先，在建筑工程施工中，智能建筑技术可以用于建筑材料的智能化管理。通过智能感知技术、RFID技术等，对建筑材料的质量、数量和状态进行实时监控，保证施工过程中建筑材料的安全和可控性。其次，智能建筑技术还可以应用于建筑工程的智能化监测和调度。通过物联网技术、传感器等设备，实现建筑工程施工过程中的智能化监测和调度，包括对施工现场人员、机械和物料的实时监控，对施工进度、质量和安全的智能化调度。第三，智能建筑技术还可以应用于建筑施工过程中的智能化安全监控。通过安全监控系统，对施工现场进行全方位、多层次的安全监控，包括火灾报警、环境监测、安全隐患预警等。最后，智能建筑技术还可以应用于建筑施工现场的智能化协同管理。通过协同办公软件、移动办公终端等工具，实现施工现场各个部门之间的信息共享和协同工作，提高施工效率和管理水平。

2.3 智能建筑技术在建筑工程运营中的应用

首先，智能建筑技术可以应用于建筑工程的智能化能源管理。通过智能监测、控制和优化管理，实现建筑能源消耗的精细化管理，提高建筑能源的利用效率和节能减排效果，降低建筑能耗成本[4]。其次，智能建筑技术还可以应用于建筑工程的智能化环境控制。通过智能化的空调、照明、通风等设备的监测和控制，实现对建筑内部环境的智能化调节和控制，提高人居舒适度，减少能源浪费。第三，智能建筑技术还可以应用于建筑工程的智能化设备管理。通过设备管理系统，对建筑内各类设备的运行状态和维护情况进行智能化监测和管理，提高设备的运行效率和寿命，降低运维成本。最后，智能建筑技术还可以应用于建筑工程的智能化安防管理。通过智能安防系统，对建筑内部和周边环境进行智能化监控和预警，提高建筑的安全性和保卫能力。

3 智能建筑技术在建筑工程中存在的问题及对策

3.1 技术层面问题及对策

在智能建筑技术的应用过程中，技术层面上存在一些问题。技术标准不统一，目前，智能建筑技术标准尚未统一，不同技术标准之间存在差异，这给技术的应用和普及带来了一定的难度。随着智能建筑技术的广泛应用，其安全性问题也日益突出，如隐私泄露、网络攻击等安全问题。通信协议不兼容，智能建筑技术中涉及多种通信协议和数据格式，不同厂商开发的设备和系统之间通常存在兼容性问题，导致信息共享和互操作性困难。

为了解决这些技术层面上的问题，应采取以下对策。加强技术标准制定和推广，建立智能建筑技术标准体系，提高技术标准的统一性和通用性，促进技术的应用和推广。加强智能建筑技术的安全保障，建立完善的信息安全保障机制，采用安全可靠的技术方案，加强信息安全培训和管理，保护用户的隐私和数据安全[5]。加强通信协议的标准化和兼容性，促进各种设备和系统之间的互通和数据共享，提高智能建筑技术的整体效益和可持续发展水平。

3.2 经济层面问题及对策

在智能建筑技术的应用过程中，投资成本高，智能建筑技术的应用需要大量的投入，包括设备、软件、网络等方面的投资，这增加了建筑工程的成本，对于一些中小型建筑工程来说，投资成本较高。运维成本高，智能建筑技术的运维成本较高，包括设备维护、软件更新、数据管理等方面的费用，这增加了建筑工程的运营成本，使得建筑工程的维护和管理难度加大。经济效益难以量化，智能建筑技术的经济效益比较难以量化，尤其是在短期内难以看到实际的经济效益，这可能降低了建筑业对智能建筑技术的投入和应用。

为了解决上述问题，应推广智能建筑技术，推动智能建筑产业链的发展，促进技术的应用和推广，降低技术成本。引导企业采用经济有效的智能建筑技术解决方案，降低建筑工程的投资和运营成本，提高建筑工程的经济效益。加强智能建筑技术的应用研究和推广，深入挖掘智能建筑技术在能源节约、环保、安全、舒适度等方面的潜在经济效益，为建筑业的投入和应用提供更具有说服力的经济分析。

3.3 管理层面问题及对策

在智能建筑技术的应用过程中，由于智能建筑技术的应用相对较新，建筑管理人员对于智能建筑技术的管理经验相对较少，这会给智能建筑技术的应用和推广带来困难。智能建筑技术的应用需要具有相关技术和管理经验的人才，但由于智能建筑技术发展较为迅速，人才供应和需求之间的不平衡，使得人才的短缺成为制约智能建筑技术应用的重要因素[6]。智能建筑技术需要建立健全的管理体系，包括施工管理、设备管理、信息管理等方面的管理体系，但目前还存在管理体系不健全的情况，影响了智能建筑技术的应用效果。

为了解决这些管理层面上的问题，应加强人才培养和引进，建立智能建筑技术专业化人才队伍，培养一批具有技术和管理经验的专业人才，满足智能建筑技术应用的需求。加强智能建筑技术的管理体系建设，建立健全的施工管理、设备管理、信息管理等管理体系，加强对技术应用过程的管理和监督。加强智能建筑技术的推广和培训，增加建筑管理人员对智能建筑技术的了解和应用经验，促进技术的应用和推广。

4 智能建筑技术在建筑工程中的作用

4.1 提高建筑工程质量

设计阶段：智能建筑技术的应用可以提高建筑设计的准确性和优化程度，如利用智能建筑软件对建筑的结构、环境、能耗等方面进行模拟和分析，可以实现对建筑设计的全方位、精细化控制，提高建筑的安全性、耐久性和舒适度。

施工阶段：智能建筑技术的应用可以提高建筑施工的效率和质量，如利用智能施工设备和管理系统对施工过程进行实时监控和控制，可以实现建筑施工的精准化、高效化和安全化，提高建筑工程的施工质量和效益。

运营阶段：智能建筑技术的应用可以提高建筑运营的效率和可持续性，如利用智能能源管理和环境控制系统对建筑能耗进行实时监测和管理，可以实现建筑运营的精细化、节能化和环保化，提高建筑工程的可持续发展水平。

4.2 节能减排

设计阶段：智能建筑技术的应用可以在建筑设计阶段就实现节能减排，如利用智能建筑软件对建筑的能耗进行模拟和分析，优化建筑设计方案，提高建筑的能源利用效率，实现节能减排。

施工阶段：智能建筑技术的应用可以在建筑施工阶段实现节能减排，如利用智能施工设备和管理系统对施工过程进行实时监控和控制，可以减少建筑施工过程中的能源浪费和污染排放。

运营阶段：智能建筑技术的应用可以在建筑运营阶段实现节能减排，如利用智能能源管理和环境控制系统对建筑能耗进行实时监测和管理，可以实现建筑运营的精细化、节能化和环保化，减少建筑运营过程中的能源浪费和污染排放[7]。

4.3 优化管理

5 结语

本文从智能建筑技术的定义、发展历程和分类等方面进行了探讨，并重点分析了智能建筑技术在建筑工程设计、施工和运营中的应用，以及存在的问题及对策。研究表明，智能建筑技术的应用可以有效提高建筑工程的质量和可持续性，实现建筑节能减排和优化管理，但在技术、经济和管理等方面仍存在一定问题。为进一步推广智能建筑技术的应用，应加强技术研究和推广、政策引导和经济激励、管理体系建设和普及等方面的工作。在未来研究中，可以进一步探讨智能建筑技术的发展趋势和应用前景，推动智能建筑技术的创新和应用，为建筑工程的可持续发展和城市智能化提供更加坚实的支撑和保障。