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摘要:随着社会经济的不断发展,能源成为当前最紧缺,也是最重要的一部分,建筑行业也逐渐引入建筑节能方法,近几年,科学技术飞速发展,传统的建筑节能方法已经不再适应,目前建筑领域更加认可和接受以大数据技术为基础的建筑節能方法,而如何将新兴技术和传统建筑领域有机结合,就尤为重要。本文中,笔者就首先介绍了大数据时代建筑节能技术的背景和发展,并探讨了基于大数据技术的节能技术的基本特点和现状,最后对以大数据为基础的建筑节能展开更深层次的展望。
关键词:大数据技术;建筑节能;方法;设计
进入二十一世纪以来,我国建筑行业迎来发展的良好机遇,在云计算和现代社交的影响下,传统运作模式逐渐转变为数字平台,大数据技术就是代表之一。通常情况下,大数据在数据整理方面集合了新兴数字方式和传统记录方式,之前人们并没有认识到建筑领域中数据的重要性,但实际上,大数据也属于传统数据框架,而获取解决方案的关键就是对数据的整合和优化。
1、大数据技术的相关理论
1.1产生大数据的现状和背景
所谓大数据,实际上就是对数据集的一种描述,无论数据是结构化,抑或非结构化,都紧密相关于数据本身对应的事物。很多行业都可以通过提取和分析大数据,来有助于做出最优化的战略和决策。大数据的特点体现在以下几个方面:一是体量大,也就是数据来源非常广泛,数据的产生不仅源于社交媒体和商业媒体,也源于建筑设备;二是速度快,即在传感器和电子标签等智能设备的运用下,不仅能够在传播数据的过程中快速处理数据,而且能实时获取结果;三是多样性,即多样化的数据结构格式;四是有价值,即大数据并非简单独立的数字,而是非常有逻辑,非常有意义的描述的集合;五是真实性,即数据是对客观事物的真实描述和反映。
1.2大数据和建筑节能技术的关系
随着科学技术和计算机整体水平的不断提升,在建筑领域对大数据的应用也更加广泛,包括建筑节能领域。之前我们仅仅把大数据当做对数字的描述,但实质上大数据与建筑节能技术息息相关,换而言之,建筑节能与大数据技术的充分融合,将有助于建筑行业更快更好的发展。
2、基于大数据技术的建筑节能技术的相关思考
2.1目前我国建筑节能技术的现状
目前我国建筑节能技术的现状主要表现在以下几个方面:一是近几年,我国建筑数量逐年递增,建筑设备也不断改进,这些都导致了建筑能源消耗量的骤增,可以说在社会总耗能中,建筑耗能占据相当大的比例;二是耗能较高的建筑在建筑能源消耗群体中的比例逐年递增,这也是能源危机的潜在体现;三是与国外发达国家相比,我国建筑节能技术不但起步较晚,发展也比较落后,目前尚处于低能耗建筑行业和智能建筑行业发展的关键阶段,提升空间依然很大。
实际上,我国已经非常重视建筑节能技术,国务院在2006年正式将节约能源列为基本国策之一,2007年出台了《节约能源法》,2010年国务院又再一次强调了节能减排的意义。
2.2大数据技术对建筑节能技术的影响
大数据技术不仅促进了各种新兴行业的快速发展,也有益于传统行业的转型和发展。其中在建筑节能领域中应用大数据技术,体现了大数据的变化性特点,由于很多数据产生于有关智能建筑的不同传感器,无论数据的采集速度,还是采集体量,都处于实时变化当中,同时数据流峰值也在无规则变化,因此,在管理和应对结构化数据的过程中,应当特别注意周期性及事件触发峰值数据的负载。
此外,在建筑节能领域中应用大数据技术时,也存在非常复杂的特点,因为数据是从不同的数个数据源中得到的,所以在处理数据时,科研工作者必须首先对非结构化数据进行处理,将其转化成结构化数据,并控制好数据之间以及不同阶层之间的关联,才能保证不会对大体量的存储内容失去控制。有学者也提出了这种隐患,同时提出了建筑能耗监管平台的数据分类、数据处理、数据识别和数据挖掘。这种大数据分析平台,最典型的就是Fusion Insight平台。
2.3存在于建筑内部系统的大数据架构
大数据的价值在于处理和使用,与其大小并无关联,当前,数据的获取主要是通过社交网络、传感器或者开放数据库,而将其结合建筑时,能够有效缩减新产品的开发周期,并最大化的节约成本,对产品线进行优化,提出智能决策。
如果把高性能分析和大数据有机融合,会有助于复杂任务的顺利完成,具体而言,包括以下几点:一是能够对建筑内部设备运行过程中出现的问题和故障进行实时确定;二是在较短的时期内以建筑使用者的爱好为导向,并做出改变;三是通过自我运行等方式,重新计算并得出运作更为高效的新模式;四是如果用来控制的计算机非常高级,能够在运行过程中自行修复各种故障,并在积累大量数据的基础上做出改变。总而言之,这种建筑内部系统不仅能够互相补充,也可以配合使用,体现了更高层次的智能建筑。
有学者在建立大型公共建筑的能耗数据库时,将其分为以下几个数据库:即计量表原始数据库、设计安装数据库、分享建筑耗能、建筑基本情况以及数据中心,不同数据库之间通过合理的补充和协调,组成有效的内部架构。
随着社会竞争的日益加剧,很多新兴企业更乐意接受以大数据技术为基础和理论的管理解决方案,并将这些方案与传统解决方案有机结合。在建筑产业中,很多中游或者下游企业都加强了对大数据技术的运用,并通过大数据技术来实时汇总不同来源的各种数据,通过集群式管理制定有效的营销和互动方案,并保证产出结果的价值,促使运营人员和设计师更加高效的工作。
总而言之,保证大数据解决方案的先进性,通过调用和储存数据,可以帮助设计师拥有完整的历史记录数据,并充分了解建筑的运行状态,从而建筑使用者远程了解或者在建筑内部了解建筑的所有信息,或者对建筑设备的运行进行干预,进而有助于建筑使用者更好地体验建筑效果。
2.4以大数据技术为基础的建筑节能实例 随着技术的不断创新,世界各国都在不断推进城市化进程,随着开放数据和大数据等技术的发展,逐渐兴起了物联网、智慧城市以及智慧星球等各种新兴概念,这也成为世界各国城市发展的重要趋势。
以美国迪比克为例,它是全球首个智慧城市,市政府主动合作IBM,推行智能化建设,通过对物联网的运用来全面联系城市中的各种数字资源;再比如,纽约针对33万栋建筑物监测了火灾危险指数,并实时监测数据;西雅图市也针对大数据节能项目设置了专门的试点,通过微软Azure云计算平台,来对各个区域的建筑管理系统和收集信息进行收集,寻找具有可行性的节能措施;芝加哥的市政府也将智能传感器安装到路灯杆上,通过挖掘数据来了解城市的运营状态,并利用数据的收集来辅助政府做出科学正确的决策;伦敦的交通运输部门通过采取和收集乘客移動电话、社交网络、公交卡以及地铁卡的相关信息,来更加有效地分析和调度交通;阿姆斯特丹也对智能化技术进行了运用,将智能能源设备配备在港口区域,同时把气候街道项目设置在街区当中;斯德哥尔摩则是把路边监视器设置到道路中,对来往车辆进行激光和射频扫描,依次获取大量数据,来解决交通拥堵问题。
当然,大数据技术在我国的应用也非常广泛,已经深入到我们工作和生活。无论在交通、教育、体育、医疗、金融还是零售等各个行业,包括建筑节能领域,都取得了一定的成绩。2015年,光伏公司与阿里云共同合作,推出了“光伏大数据+监测+诊断”的一体化平台,收集了一千余个光伏电站的大数据和运维经验作为基础,利用阿里云提供的计算服务和海量大数据,从而能够有效分析、监测和预测光伏能源数据。
3、对基于大数据技术的建筑节能之展望
大数据和互联网作为所有业务的基础和依托,已经成为大势所趋,这就是物联网出现的意义,能够利用数据有效联系人、传感器和机器。对于传统的节能领域,应当不断更新思维模式,结合先进技术,研究开发出新型的数据管理系统,并制定统一标准的数据传输和管理标准,才能保证建筑节能和大数据结合的安全性。通过把大数据技术和建筑节能的充分结合,能够一方面保证虚拟数据和物理设备的安全性,另一方面也有助于在特殊环境下正确预测和分析灾难管理。因此,大数据除了可以应用到建筑单体之中,还可以在多层次区域的信息传递和能量监测中充分应用,其潜力无疑非常巨大。
4、结语
总而言之,随着信息化时代的到来,大数据技术的充分应用是大势所趋,在传统建筑节能领域,必须有效利用大数据技术,通过数据的采集、监测和分析,在建筑节能中充分应用各种数字和信息,才能促进建筑节能的时代性和科学性。
参考文献:
[1] 赵亚飞,陈阳.基于大数据技术的建筑节能方法研究与设计思考[J].建筑节能,2017,(2):109-111,121.
[2] 俞辉,唐桂忠.大型公共建筑能耗数据集成技术[J].湘潭大学自然科学学报,2013,35(4):105-109.
[3] 刘觅.浅谈BIM技术的建筑节能设计应用[J].中国建筑金属结构,2013,(20):61-61.
[4] 刘继飞,丁慧.基于.NET的建筑节能信息发布系统设计与实现[J].电脑知识与技术,2015,11(6):80-81.
[5] 孙卫卫.建筑节能实施机制研究——以外墙外保温技术推广为例[D].山东建筑大学,2009.
关键词:大数据技术;建筑节能;方法;设计
进入二十一世纪以来,我国建筑行业迎来发展的良好机遇,在云计算和现代社交的影响下,传统运作模式逐渐转变为数字平台,大数据技术就是代表之一。通常情况下,大数据在数据整理方面集合了新兴数字方式和传统记录方式,之前人们并没有认识到建筑领域中数据的重要性,但实际上,大数据也属于传统数据框架,而获取解决方案的关键就是对数据的整合和优化。
1、大数据技术的相关理论
1.1产生大数据的现状和背景
所谓大数据,实际上就是对数据集的一种描述,无论数据是结构化,抑或非结构化,都紧密相关于数据本身对应的事物。很多行业都可以通过提取和分析大数据,来有助于做出最优化的战略和决策。大数据的特点体现在以下几个方面:一是体量大,也就是数据来源非常广泛,数据的产生不仅源于社交媒体和商业媒体,也源于建筑设备;二是速度快,即在传感器和电子标签等智能设备的运用下,不仅能够在传播数据的过程中快速处理数据,而且能实时获取结果;三是多样性,即多样化的数据结构格式;四是有价值,即大数据并非简单独立的数字,而是非常有逻辑,非常有意义的描述的集合;五是真实性,即数据是对客观事物的真实描述和反映。
1.2大数据和建筑节能技术的关系
随着科学技术和计算机整体水平的不断提升,在建筑领域对大数据的应用也更加广泛,包括建筑节能领域。之前我们仅仅把大数据当做对数字的描述,但实质上大数据与建筑节能技术息息相关,换而言之,建筑节能与大数据技术的充分融合,将有助于建筑行业更快更好的发展。
2、基于大数据技术的建筑节能技术的相关思考
2.1目前我国建筑节能技术的现状
目前我国建筑节能技术的现状主要表现在以下几个方面:一是近几年,我国建筑数量逐年递增,建筑设备也不断改进,这些都导致了建筑能源消耗量的骤增,可以说在社会总耗能中,建筑耗能占据相当大的比例;二是耗能较高的建筑在建筑能源消耗群体中的比例逐年递增,这也是能源危机的潜在体现;三是与国外发达国家相比,我国建筑节能技术不但起步较晚,发展也比较落后,目前尚处于低能耗建筑行业和智能建筑行业发展的关键阶段,提升空间依然很大。
实际上,我国已经非常重视建筑节能技术,国务院在2006年正式将节约能源列为基本国策之一,2007年出台了《节约能源法》,2010年国务院又再一次强调了节能减排的意义。
2.2大数据技术对建筑节能技术的影响
大数据技术不仅促进了各种新兴行业的快速发展,也有益于传统行业的转型和发展。其中在建筑节能领域中应用大数据技术,体现了大数据的变化性特点,由于很多数据产生于有关智能建筑的不同传感器,无论数据的采集速度,还是采集体量,都处于实时变化当中,同时数据流峰值也在无规则变化,因此,在管理和应对结构化数据的过程中,应当特别注意周期性及事件触发峰值数据的负载。
此外,在建筑节能领域中应用大数据技术时,也存在非常复杂的特点,因为数据是从不同的数个数据源中得到的,所以在处理数据时,科研工作者必须首先对非结构化数据进行处理,将其转化成结构化数据,并控制好数据之间以及不同阶层之间的关联,才能保证不会对大体量的存储内容失去控制。有学者也提出了这种隐患,同时提出了建筑能耗监管平台的数据分类、数据处理、数据识别和数据挖掘。这种大数据分析平台,最典型的就是Fusion Insight平台。
2.3存在于建筑内部系统的大数据架构
大数据的价值在于处理和使用,与其大小并无关联,当前,数据的获取主要是通过社交网络、传感器或者开放数据库,而将其结合建筑时,能够有效缩减新产品的开发周期,并最大化的节约成本,对产品线进行优化,提出智能决策。
如果把高性能分析和大数据有机融合,会有助于复杂任务的顺利完成,具体而言,包括以下几点:一是能够对建筑内部设备运行过程中出现的问题和故障进行实时确定;二是在较短的时期内以建筑使用者的爱好为导向,并做出改变;三是通过自我运行等方式,重新计算并得出运作更为高效的新模式;四是如果用来控制的计算机非常高级,能够在运行过程中自行修复各种故障,并在积累大量数据的基础上做出改变。总而言之,这种建筑内部系统不仅能够互相补充,也可以配合使用,体现了更高层次的智能建筑。
有学者在建立大型公共建筑的能耗数据库时,将其分为以下几个数据库:即计量表原始数据库、设计安装数据库、分享建筑耗能、建筑基本情况以及数据中心,不同数据库之间通过合理的补充和协调,组成有效的内部架构。
随着社会竞争的日益加剧,很多新兴企业更乐意接受以大数据技术为基础和理论的管理解决方案,并将这些方案与传统解决方案有机结合。在建筑产业中,很多中游或者下游企业都加强了对大数据技术的运用,并通过大数据技术来实时汇总不同来源的各种数据,通过集群式管理制定有效的营销和互动方案,并保证产出结果的价值,促使运营人员和设计师更加高效的工作。
总而言之,保证大数据解决方案的先进性,通过调用和储存数据,可以帮助设计师拥有完整的历史记录数据,并充分了解建筑的运行状态,从而建筑使用者远程了解或者在建筑内部了解建筑的所有信息,或者对建筑设备的运行进行干预,进而有助于建筑使用者更好地体验建筑效果。
2.4以大数据技术为基础的建筑节能实例 随着技术的不断创新,世界各国都在不断推进城市化进程,随着开放数据和大数据等技术的发展,逐渐兴起了物联网、智慧城市以及智慧星球等各种新兴概念,这也成为世界各国城市发展的重要趋势。
以美国迪比克为例,它是全球首个智慧城市,市政府主动合作IBM,推行智能化建设,通过对物联网的运用来全面联系城市中的各种数字资源;再比如,纽约针对33万栋建筑物监测了火灾危险指数,并实时监测数据;西雅图市也针对大数据节能项目设置了专门的试点,通过微软Azure云计算平台,来对各个区域的建筑管理系统和收集信息进行收集,寻找具有可行性的节能措施;芝加哥的市政府也将智能传感器安装到路灯杆上,通过挖掘数据来了解城市的运营状态,并利用数据的收集来辅助政府做出科学正确的决策;伦敦的交通运输部门通过采取和收集乘客移動电话、社交网络、公交卡以及地铁卡的相关信息,来更加有效地分析和调度交通;阿姆斯特丹也对智能化技术进行了运用,将智能能源设备配备在港口区域,同时把气候街道项目设置在街区当中;斯德哥尔摩则是把路边监视器设置到道路中,对来往车辆进行激光和射频扫描,依次获取大量数据,来解决交通拥堵问题。
当然,大数据技术在我国的应用也非常广泛,已经深入到我们工作和生活。无论在交通、教育、体育、医疗、金融还是零售等各个行业,包括建筑节能领域,都取得了一定的成绩。2015年,光伏公司与阿里云共同合作,推出了“光伏大数据+监测+诊断”的一体化平台,收集了一千余个光伏电站的大数据和运维经验作为基础,利用阿里云提供的计算服务和海量大数据,从而能够有效分析、监测和预测光伏能源数据。
3、对基于大数据技术的建筑节能之展望
大数据和互联网作为所有业务的基础和依托,已经成为大势所趋,这就是物联网出现的意义,能够利用数据有效联系人、传感器和机器。对于传统的节能领域,应当不断更新思维模式,结合先进技术,研究开发出新型的数据管理系统,并制定统一标准的数据传输和管理标准,才能保证建筑节能和大数据结合的安全性。通过把大数据技术和建筑节能的充分结合,能够一方面保证虚拟数据和物理设备的安全性,另一方面也有助于在特殊环境下正确预测和分析灾难管理。因此,大数据除了可以应用到建筑单体之中,还可以在多层次区域的信息传递和能量监测中充分应用,其潜力无疑非常巨大。
4、结语
总而言之,随着信息化时代的到来,大数据技术的充分应用是大势所趋,在传统建筑节能领域,必须有效利用大数据技术,通过数据的采集、监测和分析,在建筑节能中充分应用各种数字和信息,才能促进建筑节能的时代性和科学性。
参考文献:
[1] 赵亚飞,陈阳.基于大数据技术的建筑节能方法研究与设计思考[J].建筑节能,2017,(2):109-111,121.
[2] 俞辉,唐桂忠.大型公共建筑能耗数据集成技术[J].湘潭大学自然科学学报,2013,35(4):105-109.
[3] 刘觅.浅谈BIM技术的建筑节能设计应用[J].中国建筑金属结构,2013,(20):61-61.
[4] 刘继飞,丁慧.基于.NET的建筑节能信息发布系统设计与实现[J].电脑知识与技术,2015,11(6):80-81.
[5] 孙卫卫.建筑节能实施机制研究——以外墙外保温技术推广为例[D].山东建筑大学,2009.