[導(dǎo)讀]本文介紹了云技術(shù)和BIM技術(shù)在能源管理平臺(tái)中的應(yīng)用，以期對(duì)能源管理平臺(tái)的發(fā)展提供參考。
隨著信息技術(shù)和自控技術(shù)的發(fā)展，建筑領(lǐng)域?qū)δ茉垂芾砥脚_(tái)的需求也不斷提高。通過(guò)應(yīng)用云技術(shù)和BIM技術(shù)，傳統(tǒng)能源管理平臺(tái)在三維可視化及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)挖掘方面有了很大提高。結(jié)合云技術(shù)、BIM技術(shù)及能源管理平臺(tái)的特點(diǎn)，搭建了基于云架構(gòu)的BIM三維能源管理平臺(tái)，并在實(shí)際項(xiàng)目中得到應(yīng)用。該架構(gòu)可以為能源管理平臺(tái)的后續(xù)發(fā)展提供參考。
云技術(shù) BIM技術(shù) 能源管理平臺(tái) 架構(gòu)
通過(guò)前期對(duì)大量實(shí)際項(xiàng)目調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前能源管理平臺(tái)出現(xiàn)的問(wèn)題主要集中在如下幾個(gè)方面：
1)平臺(tái)的交互界面較差，物業(yè)人員的使用難度較高；
2)很多平臺(tái)僅僅對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集和存儲(chǔ)，缺少對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的挖掘；
3)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與物業(yè)的需求存在偏差，不能*客戶需求。隨著云技術(shù)、BIM技術(shù)以及自控技術(shù)的發(fā)展，能源管理平臺(tái)所暴露的以上問(wèn)題，可以通過(guò)與上述技術(shù)結(jié)合進(jìn)行一定程度解決。為此，本文介紹了云技術(shù)和BIM技術(shù)在能源管理平臺(tái)中的應(yīng)用，以期對(duì)能源管理平臺(tái)的發(fā)展提供參考。
云技術(shù)的發(fā)展
云計(jì)算(CloudComputing)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計(jì)算模式，借助這種模式，計(jì)算機(jī)或者其它設(shè)備可以根據(jù)需求共享信息或者軟硬件資源。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，云計(jì)算借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將大型程序拆解成無(wú)數(shù)多的子程序，再通過(guò)龐大的多部服務(wù)器組建搜素系統(tǒng)，將各子程序分析結(jié)果反饋給用戶。通過(guò)無(wú)數(shù)子程序以及服務(wù)器，可以在很短時(shí)間內(nèi)處理龐大的計(jì)算信息，擁有類似超級(jí)電腦一樣的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力。
在建筑物中，每個(gè)設(shè)備、物體可采集的信息量巨大。隨著技術(shù)的進(jìn)步，適應(yīng)管理的需求，建筑物中可能被傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置所包圍，數(shù)據(jù)量會(huì)進(jìn)一步加大。這些數(shù)據(jù)量?jī)H是單純的數(shù)據(jù)，還不能成為信息、智能甚至管理價(jià)值、商業(yè)價(jià)值，還需要進(jìn)一步被加工處理。如此大的數(shù)據(jù)量，普通的計(jì)算方式根本無(wú)法滿足需求。
通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，可以將感知后的信息放在云端服務(wù)器上進(jìn)行處理，管理人員隨時(shí)隨地可以使用任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及多種方式，例如瀏覽器、桌面應(yīng)用程序或者是移動(dòng)應(yīng)用程序來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)云的服務(wù)，大大提升數(shù)據(jù)處理的速度。
BIM技術(shù)的發(fā)展
BIM技術(shù)在我國(guó)尚處于剛剛起步和發(fā)展的階段，現(xiàn)階段，整個(gè)建筑業(yè)對(duì)其的接受程度仍然較低，BIM技術(shù)仍然具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
BIM技術(shù)在我國(guó)暖通空調(diào)專業(yè)的以往應(yīng)用多處于建筑的設(shè)計(jì)階段以及施工階段，往往容易被作為一種建模工具，其作用通常被限制在可視化設(shè)計(jì)、碰撞監(jiān)測(cè)、提高工程圖紙輸出效率等方面，較少有利用到模型數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。
BIM本身具備了對(duì)建筑全生命周期內(nèi)的數(shù)據(jù)延續(xù)能力，BIM的發(fā)展方向應(yīng)該基于其對(duì)建筑全生命周期的模擬分析能力展開。為此如何將BIM的應(yīng)用擴(kuò)展到建筑的整個(gè)生命周期內(nèi)，不單單是在設(shè)計(jì)及施工階段，成為限制BIM在中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的一大因素。
BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的延展，即是BIM技術(shù)的使命也是運(yùn)維階段的需求，兩者以能源管理平臺(tái)為媒介進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，是粗放運(yùn)維階段的一大進(jìn)步。
云技術(shù)和BIM技術(shù)的架構(gòu)
能源管理平臺(tái)的核心在于對(duì)數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理，運(yùn)維相關(guān)數(shù)據(jù)越多，采集數(shù)據(jù)越全越細(xì)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘得出的節(jié)能策略越準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)量足夠大的情況下，可以進(jìn)行建筑自身比較、同類型建筑比較、不同類型建筑同一氣候分區(qū)比較等等。采用云技術(shù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘成為在建筑領(lǐng)域進(jìn)行節(jié)能的重要手段。
實(shí)際能耗是建筑運(yùn)維階段關(guān)注點(diǎn)，運(yùn)維階段的粗放式管理是目前建筑能耗居高不下的重要原因，探索運(yùn)維階段的節(jié)能是我們目前需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，如何把現(xiàn)階段大家關(guān)注的精細(xì)化設(shè)計(jì)和施工，轉(zhuǎn)移到精細(xì)化運(yùn)維中來(lái)成為一個(gè)重要課題。為此我們利用BIM技術(shù)全生命周期的理念，把精細(xì)化的理念運(yùn)用在實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)維過(guò)程中。
結(jié)合云技術(shù)與BIM技術(shù)，在運(yùn)維階段進(jìn)行能源管理平臺(tái)的重新設(shè)計(jì)，吸取云技術(shù)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘優(yōu)勢(shì)，同時(shí)吸取BIM全生命周期的數(shù)據(jù)連續(xù)性的特點(diǎn)，把他們應(yīng)用到能源管理平臺(tái)中。云技術(shù)、BIM技術(shù)與能源管理平臺(tái)的結(jié)合架構(gòu)如圖1所示。
圖1 BIM技術(shù)、云技術(shù)與平臺(tái)的基本關(guān)系圖
基于云架構(gòu)的BIM能源管理平臺(tái)，數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備，可以完成從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?duì)用電系統(tǒng)的能耗分析及節(jié)能潛力評(píng)估以及后續(xù)運(yùn)行策略優(yōu)化等一整套建筑能源管理方案。數(shù)據(jù)的基本傳輸路徑如圖2所示。
圖2 數(shù)據(jù)傳輸路徑圖
云技術(shù)、BIM技術(shù)與能源管理平臺(tái)的結(jié)合其中的一大難點(diǎn)在于如何使BIM技術(shù)與傳統(tǒng)能源管理平臺(tái)無(wú)縫結(jié)合，即如何使硬件采集的數(shù)據(jù)能夠與三維模型進(jìn)行結(jié)合，同時(shí)如何使BIM所攜帶的數(shù)據(jù)能全部傳遞到平臺(tái)中。通過(guò)第三方軟件使兩者進(jìn)行結(jié)合是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的方式，在結(jié)合過(guò)程中某些功能模塊需要調(diào)整的地方需要對(duì)第三方軟件進(jìn)行二次開發(fā)。軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 軟件功能架構(gòu)
工程應(yīng)用：
1、辦公空間基本概況
采用平臺(tái)的建筑為北京地區(qū)某辦公空間(如圖4粗實(shí)線標(biāo)出部分所示)，空調(diào)系統(tǒng)形式為VRV-新風(fēng)-吊扇空調(diào)系統(tǒng)形式，建筑面積約300㎡。辦公空間的用電設(shè)備主要包括：VRV空調(diào)(室外機(jī)1臺(tái)、室內(nèi)機(jī)6臺(tái))、新風(fēng)換氣機(jī)(2臺(tái))、吊扇(12個(gè))、照明。
圖4 平臺(tái)應(yīng)用的辦公空間
2、軟件的基本介紹
通過(guò)該平臺(tái)，在宏觀上可以得到整個(gè)建筑的用能情況，本月與上月能耗對(duì)比情況以及該類型建筑與建筑所在地區(qū)平均值的對(duì)比；微觀上可以具體到各個(gè)耗能系統(tǒng)的用能情況：VRV的耗電量、新風(fēng)系統(tǒng)的耗電量、吊扇及照明系統(tǒng)耗電量等，并且能耗數(shù)據(jù)與三維模型一一對(duì)應(yīng)，清晰、直觀展示建筑所有用能設(shè)備的能耗情況。
圖5 電量功能界面顯示
通過(guò)該平臺(tái)，可以進(jìn)行室內(nèi)舒適度指標(biāo)的監(jiān)測(cè)和顯示，并通過(guò)室內(nèi)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。通過(guò)三維模型可以顯示各個(gè)房間室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，通過(guò)房間的運(yùn)行參數(shù)，就可以知道建筑內(nèi)各個(gè)房間的舒適度情況，明確建筑的節(jié)能空間。以溫度顯示為例，其顯示界面如圖6所示。
圖6 溫度顯示界面
通過(guò)該平臺(tái)能耗大數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)分析，從數(shù)據(jù)中挖掘節(jié)能控制策略，隨著數(shù)據(jù)不斷積累，節(jié)能控制算法不斷進(jìn)行自學(xué)習(xí)修正，策略不斷優(yōu)化，zui終使平臺(tái)達(dá)到自適應(yīng)管理階段。
圖7 VRV開啟界面
BIM能耗平臺(tái)的情況如上所述，綜合看來(lái)本開發(fā)平臺(tái)注重建筑物內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)及其設(shè)備的相關(guān)信息及其可視化，通過(guò)平臺(tái)的數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)、分析和導(dǎo)出，可以對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制和節(jié)能分析，保證了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和節(jié)能性。而平臺(tái)提供的*管理和漫游功能，更是對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的管理、調(diào)試和運(yùn)行工作提供了巨大的便利性。
結(jié)論：
該項(xiàng)目基于云技術(shù)、BIM技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的平臺(tái)，充分結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”和“大數(shù)據(jù)”的特點(diǎn)，方便對(duì)建筑物及其空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)、分析和反饋，可以實(shí)時(shí)了解建筑物動(dòng)態(tài)，同時(shí)結(jié)合了搭載空調(diào)能耗分析模型的控制系統(tǒng)，可以對(duì)建筑物及其空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行能耗診斷。
通過(guò)能源管理平臺(tái)的應(yīng)用和推廣，可以較大降低辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗，節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，方便建筑物的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全生命周期的系統(tǒng)調(diào)試和診斷，其可視化的特點(diǎn)更是迎合了現(xiàn)代人的需求，保證了建筑物空調(diào)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、的運(yùn)行，為社會(huì)的節(jié)能減排工作創(chuàng)造了巨大的效益。同時(shí)，基于BIM的能源管理平臺(tái)可以進(jìn)行訂制式二次開發(fā)，充分結(jié)合既有建筑物其他空調(diào)形式進(jìn)行系統(tǒng)改造，讓該平臺(tái)可以適用于任何系統(tǒng)，具有廣闊的發(fā)展前景。
本文摘自BIM比木立方
智標(biāo)科技是一家為用戶開發(fā)各種建筑智能化系統(tǒng)、定制性軟件和移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品的公司，主要領(lǐng)域包括智能建筑管理系統(tǒng)應(yīng)用(IBMS)、智慧園區(qū)應(yīng)用(BIM+IBMS)的開發(fā)、項(xiàng)目施工實(shí)施和部署應(yīng)用等。
會(huì)員1.png)