物聯網技術:智能建筑的未來
智能建筑的概念意味著集成智能技術以自動管理建筑系統,它包含各種智能技術,可以將這些智能技術整合到建筑物的建設和管理過程中,以很大限度地減少建筑物在整個生命周期中對環境和人類活動的負面影響。智能建筑傾向于通過有效地應用綜合設計、建造、運營和維護流程及實踐來調節資源(能源、水和材料)的使用。如今,智能技術和設備已集成到建筑系統中,以跟蹤建筑數據并調整建筑性能,從而實現高性能建筑。通過數字化,可以感知、建模、設計、實施、監控和評估各種人類活動,以實現更可持續和節能的智能建筑。
物聯網(IOT)
最近,物聯網(IOT)已成為下一代智能建筑的革命性技術。該技術使用實時數據來優化建筑設計、改善施工流程和管理建筑運營,以限制建筑對環境的影響并增強可持續性。物聯網最初是通過控件(例如傳感器)應用的,以調節房間溫度、測量電功率以及適度的加熱、通風和制冷等。后來,該技術使用了自動控制——可編程邏輯控制器(PLC)——來自動控制建筑物的室內環境,提高居住者的舒適度并節省能源。目前,物聯網設備實際上通過將具有唯一標識符(UIDs)的相關設備連接到網絡來跟蹤和收集實時數據。該數據使建筑管理者能夠做出明智的決策,以有效管理智能建筑的性能并改善其運營。物聯網技術有多種應用,包括但不限于:
- 預制和模塊化結構
目前,建筑承包商越來越依賴建筑公司在場外模塊化、預制建筑構件,以便稍后轉移到建筑工地。將物聯網技術集成到預制建筑構件的制造流程中,可以讓建筑公司優化制造流程、監控設備并調整材料供應。因此,物聯網技術可以幫助他們節省時間,節約資源并很大限度地減少不必要的浪費,從而使施工流程更具可持續性。
- 建筑信息模型(BIM)
這種3D模型使用物聯網技術來管理現實生活中的建筑施工流程。建筑行業的專業人士(建筑師、工程師等)使用BIM高效地規劃、設計和建造建筑。他們還使用這些模型來利用居住者使用物聯網設備收集的數據和模式來管理建筑物的運行。BIM在建筑項目的早期設計階段增加了利益相關者之間的協作。這種3D模型的適當應用還有助于簡化施工流程,發現問題并避免昂貴的最后一刻解決方案。
- 智能玻璃幕墻
建筑玻璃幕墻顯著影響建筑物的能源性能,因為它們代表了受控室內環境和不斷變化的室外條件之間的邊界。智能幕墻融合了物聯網技術和材料科學方面的技術進步,以控制室內建筑環境并節省能源。它們優化了穿透玻璃幕墻結構的太陽能量,并控制了熱增益(夏季)/熱損失(冬季),這有助于將暖通空調系統的負荷降至很低,并減少這些系統的溫室氣體排放量。此外,智能幕墻可調節通過玻璃的自然光量,從而避免過度使用人工照明。
- 智能照明系統
智能照明系統依靠物聯網技術來管理光傳感器。物聯網傳感器收集的數據使智能照明系統能夠確定照明的最佳使用方式,并控制建筑物不同區域在一天中特定時間所需的亮度水平。安裝智能照明系統可以讓建筑管理者降低能耗,改善能源使用模式,降低運營成本并減少溫室氣體排放量。
- 智能電梯
智能電梯(也稱為連網電梯)大多安裝在高層商業建筑中,如辦公樓和酒店,在一天中的特定時間里,這些建筑的電梯使用頻率非常高。這種電梯系統使用物聯網數據對電梯進行編程,更改其路線并調整其運行,從而以最少的停靠次數高效、安全地運送乘客。根據乘客的使用模式對電梯進行不同的操作,有助于建筑物管理員節省能源并降低運營成本。
總之,以上討論的物聯網應用顯示了新技術和創新如何塑造建筑行業的未來。它們正在改變未來建筑物的規劃、設計、建造和管理實踐。物聯網技術有助于提高建筑的可持續性和能源效率,創造更智能的建筑,監控建筑系統的使用模式并優化其運行。該領域的最新研究表明,采用物聯網集成技術的智能建筑能耗比傳統建筑少25%。(來自物聯之家網)然而,當使用這種技術時,網絡安全問題仍然是主要關注的焦點,因為所有設備都連接到了單個控制網絡中。黑客入侵可能會干擾系統設置并導致嚴重的信息泄露。必須采取措施避免任何可能的干擾并防止安全漏洞,因為使用物聯網技術實現可持續發展的未來似乎前景光明。