大數據在智能建筑中的應用分析

文/楊露 福建省建設信息中心 福建福州 350001

機械化、自動化和智能化是建筑行業發展的基本過程，在機械化階段，機械動力代替人工進行加工生產；在自動化階段，機械與計算機相連，在極少人工參與的情況下完成各項操作過程；在智能化階段，與機械相連的計算機系統加入更多智能元素，整個加工過程被完全納入到智能系統之中，智能系統不僅能控制機械動作，而且具有外界感知能力和綜合分析能力。現階段新一代智能化建筑已經具有深度學習和簡單思維的能力，正在逐步向智慧化方向發展。

1、大數據的內涵

大數據是指需要特殊處理，具有極強決策性、洞察性的海量信息資產。對大數據技術的研究開始于19世紀末，最初被用作人口普查的工具；到20世紀上半葉，在第二次世界大戰期間，英國為破譯攔截到的敵軍情報而發明出可編程的計算機，真正意義上的大數據技術開始發展；1997年美國航天研究學者邁克爾和埃爾斯沃斯在描述超級計算機生成的大量數據信息時首次提出了“大數據（big data）”這一名詞；進入21世紀各國政府開始建立應用于各領域的大數據庫，相關的存儲硬件和運算系統獲得快速發展；近年來，尤其是2010年之后，隨著超級計算機技術、互聯網技術和新型通訊技術的迅速發展，大數據開始作為一種新型戰略資源進入市場，成為各行業內企業間進行商業競爭和決策的重要依據，大數據技術獲得急速發展，同時推動了各項大型工業技術的進步。大數據技術主要依賴于計算機處理系統和云計算模塊的相互協調。就大數據本身來說，其對智能建筑的戰略意義并不在于龐大的信息量，而是對這些數據的處理過程，換句話說，大數據是作為一種輔助資產參與智能建筑的發展，在對大數據進行加工和處理時，智能建筑會獲得更多有用信息。

2、大數據對智能建筑的重要性

智能建筑具有復雜的管控系統，能夠對整個建筑結構、室內環境、配套系統能耗情況等進行監控和分析，實現對建筑內外信息的感知、連接、分析和控制。智能系統是在計算機技術和機械自動化技術高度發展的基礎上開發出來的，與傳統建筑相比，多了類似生命體的感知能力和人類的社會能力。現階段智能建筑正在向智慧化的方向發展，讓建筑不僅具有綜合分析和整體調節的功能，而且能夠通過自我感知和學習產生判斷能力。智能建筑智慧化的發展直接關系到建筑行業的發展和新型設計理念的實施。大數據技術在智能建筑智慧化的過程中將發揮極大作用，借助大數據技術智能建筑可以實時分析建筑本身的能耗系統、安防系統、自動化系統、建筑體結構等信息，同時整合周邊建筑信息、地區供能情況、建筑內使用者行為習慣等大量的信息，時刻根據實際情況做出最優判斷和調節，不僅讓使用者更加舒適，同時使建筑整體能耗更低，推動綠色化建設。

3、大數據在智能建筑中的應用

3.1 大數據在建筑能源管理中的應用

能源短缺作為世界性問題已經成為制約全球經濟發展的重要因素。在2010年各國在對國內耗能情況進行調查時發現，發達國家每年建筑能耗占總體的30%以上；我國的建筑能耗占總體的25%；在我國經濟發展迅速的超大型城市內，如上海，建筑能耗占城市總能耗的40%。智能建筑借助大數據技術能夠通過分析建筑位置、功能，選擇合理的建造工期和進程，并對建筑內能耗設備進行合理設計與安排，大幅度降低建筑投入使用后的能耗。另外，借助大數據技術，智能建筑在投入使用后，一方面可以根據建筑實際情況對公共區域的照明、采暖、供電等的時間和數量進行控制和調節；另一方面可以分析用戶對水、電、溫度、氣壓等的個性化要求，結合地區能源供應和建筑自身結構設計出最合理的供能方案。

3.2 大數據在建筑選址與布局中的應用

大數據在建筑設計之初也扮演著極為重要的角色，智能建筑的選址、選材、建造、設計等都要與周圍環境相適應，房地產開發商在進行智能建筑投產建造之前就需要根據大數據對現代建筑內的用戶情況、居住特點、生活軌跡等進行調查和分析，以配合智能建筑的調控極限進行設計。另外，近年來大數據對建筑建造行業的影響越來越大，自2016年開始各地房價開始大幅度回漲，各地新型建筑的開發和建造迎來了又一次發展時機。但現代建筑開發卻表現出與以往不同的特點，開發商需要根據居住用戶的個人偏好，確定最適宜人們居住的建筑群位置、選擇最能滿足人們居住需要的戶型進行設計開發，而要完成這部分工作必須對大數據進行分析。

3.3 大數據在建筑與人、環境交互中的應用

智能建筑正在經歷由集成型智能化向智慧化的過渡的時期，正是人們日益發展的文化、物質需求推動著建筑業從傳統單一功能向綜合性、智能型方向轉變。大數據為智能建筑的智慧化發展提供了工具和途徑，賦予了智能建筑更多學習和完善的機會。現代城市內大型建筑增多，建筑內使用者數量激增，智能終端每天需要整合的信息呈指數倍增加。大數據技術能夠將所有信息進行處理、分類，建筑內的每個使用者都可以與智能系統直接對話。2017年上海地區已有13棟大型商業樓裝配了大數據處理技術軟件，對建筑內人流數據進行分析，用于調節智能暖通系統和照明系統的運行。另有20多個采用大數據技術進行建筑系統處理的新項目，預計在2020年開始投產使用。盡管目前智能建筑的管理系統智慧不足，仍需要人為控制，但大數據技術已經為智能感知、識別和監管提供了技術支持，與云計算配合已經可以處理和整合建筑內大量的信息數據。

結語：

智能建筑是為滿足人們現代生活的各種需求，依托于互聯網平臺，借助云計算技術、物聯網技術、大數據技術等將建筑與人們生活有機融合的新型建筑模式。要推動智能建筑的發展，不僅要將建筑的結構設計、規劃分析、建造、使用、維護等完整連接，而且要將相關的電網、家電、網絡等信息與建筑系統相通，同時減少人為干預。智能建筑可以根據建筑內外的環境信息，高效調節室內系統的運行情況，為建筑使用者提供更舒適、更便捷、更環保的居住或工作環境。

[1]張子俊.大數據在智能建筑中的智慧應用[J].智能建筑,2017(8).

[2]韋天涯.淺析大數據技術在高層建筑智能化中的推動作用[J].中國房地產業(下旬),2016(12).

[3]劉欣欣.從移動通信技術和大數據淺析智能建筑[J].智能建筑電氣技術,2014(6).