【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及建筑管理，具體為基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球能源消耗和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，建筑行業(yè)的綠色施工和可持續(xù)管理受到廣泛關(guān)注。建筑施工過程中的高能耗和大量碳排放已成為建筑行業(yè)主要的環(huán)境負擔(dān)，推動施工過程實現(xiàn)綠色管理已成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵方向。目前，基于建筑信息模型(bim)的施工管理技術(shù)在一定程度上實現(xiàn)了施工過程的數(shù)字化和信息化，通過bim模型的可視化展示可以幫助施工團隊更好地協(xié)調(diào)和管理施工進度。然而，現(xiàn)有技術(shù)在綠色施工的全面管理方面仍存在局限，難以在滿足綠色施工標(biāo)準(zhǔn)的同時提升施工能效和管理響應(yīng)速度。
2、現(xiàn)有的bim技術(shù)應(yīng)用主要集中于施工設(shè)計和進度管理層面，通過三維模型和數(shù)據(jù)集成幫助施工團隊進行碰撞檢測、資源分配和施工協(xié)調(diào)；這些系統(tǒng)大多依賴于人工的數(shù)據(jù)輸入和管理，缺乏實時數(shù)據(jù)采集和動態(tài)反饋能力；此外，在施工能效和碳排放管理方面，傳統(tǒng)的bim系統(tǒng)無法提供精確的數(shù)據(jù)支持和分析，難以實現(xiàn)對施工過程的實時能效評估和碳排放監(jiān)控，雖然部分綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)為綠色施工提供了指導(dǎo)框架，但缺少有效的智能化工具來動態(tài)優(yōu)化資源使用和工藝選擇，因此在實際應(yīng)用中難以保證能耗的控制和碳排放的持續(xù)降低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中建筑施工過程中能效提升、碳排放控制和資源優(yōu)化的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：基于
3、數(shù)據(jù)采集與集成：通過布置的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)采集建筑施工現(xiàn)場的能耗、環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)的多維數(shù)據(jù)，并通過邊緣計算進行數(shù)據(jù)預(yù)處理和傳輸；通過rfid或二維碼對建筑材料和設(shè)備進行標(biāo)識管理；
4、能效分析與評估：基于采集數(shù)據(jù)對各施工環(huán)節(jié)的能效和碳排放進行實時分析，并通過bim模型展示能效和碳排放的分布情況；
5、智能決策支持與優(yōu)化：利用機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測能耗和材料消耗，通過優(yōu)化算法生成綠色施工過程中的資源配置和工藝選擇方案；
6、可視化監(jiān)控與動態(tài)反饋：在bim模型中展示能耗、碳排放的信息，并提供智能預(yù)警和反饋機制，確保施工過程的綠色目標(biāo)實現(xiàn)；
7、后期運維數(shù)據(jù)共享與反饋：在云端存儲和共享施工過程的能效和碳排放數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)與運維bim模型集成，實現(xiàn)建筑物全生命周期的綠色管理。
8、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集與集成步驟包括以下子步驟：
9、通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集施工現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，包括電量、溫濕度、空氣質(zhì)量和設(shè)備狀態(tài)；
10、在數(shù)據(jù)采集端使用邊緣計算節(jié)點對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、去噪和壓縮；
11、通過mqtt協(xié)議和websocket協(xié)議實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)和bim模型之間的實時同步。
12、優(yōu)選的，所述能效分析與評估步驟包括：
13、使用單位建筑面積能耗(eui)作為能效評估指標(biāo)，eui的計算公式為：
14、
15、其中，ei表示施工過程中的第i個環(huán)節(jié)的能耗，a表示建筑面積；
16、基于碳排放因子庫計算各施工環(huán)節(jié)的碳排放量，并在bim模型中實時更新碳排放分布。
17、優(yōu)選的，能效分析與評估步驟還包括：
18、基于異常檢測算法對施工過程中的能耗數(shù)據(jù)進行異常檢測；
19、通過時序分析和預(yù)測算法識別施工過程中的節(jié)能機會，并根據(jù)預(yù)測的能耗和碳排放數(shù)據(jù)生成節(jié)能建議。
20、優(yōu)選的，智能決策支持與優(yōu)化步驟包括以下子步驟：
21、利用隨機森林或xgboost算法構(gòu)建能耗預(yù)測模型，以環(huán)境參數(shù)、施工進度、材料類型和設(shè)備功率作為輸入變量；
22、基于多目標(biāo)優(yōu)化算法，以能耗、碳排放和成本為優(yōu)化目標(biāo)，生成施工過程中的資源配置和工藝選擇建議。
23、優(yōu)選的，多目標(biāo)優(yōu)化算法為遺傳算法或粒子群算法，以能耗最小化、碳排放最小化和成本最小化作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。
24、優(yōu)選的，可視化監(jiān)控與動態(tài)反饋步驟包括：
25、在bim模型中將施工現(xiàn)場的能耗、碳排放和施工進度數(shù)據(jù)通過三維可視化展示；
26、通過智能預(yù)警系統(tǒng)，當(dāng)能耗或碳排放超過預(yù)設(shè)閾值時自動觸發(fā)報警并生成優(yōu)化調(diào)整建議。
27、優(yōu)選的，動態(tài)反饋機制包括：
28、實時檢測能耗、碳排放的數(shù)據(jù)，并自動反饋至優(yōu)化模塊；
29、根據(jù)實時反饋調(diào)整施工過程中的資源配置和工藝選擇，確保綠色施工目標(biāo)的動態(tài)實現(xiàn)。
30、優(yōu)選的，后期運維數(shù)據(jù)共享與反饋步驟包括：
31、在云端構(gòu)建數(shù)據(jù)共享平臺，存儲和管理施工階段的能效、碳排放、材料消耗的數(shù)據(jù)；
32、通過數(shù)據(jù)接口將施工階段的能效數(shù)據(jù)集成到運維bim模型中，為運維階段的建筑綠色管理提供歷史數(shù)據(jù)支持。
33、基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集與集成模塊，用于采集施工現(xiàn)場的多維度數(shù)據(jù)，并通過邊緣計算節(jié)點對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和標(biāo)準(zhǔn)化；
34、能效分析與評估模塊，用于評估各施工環(huán)節(jié)的能效和碳排放情況，并將分析結(jié)果實時更新到bim模型；
35、智能決策支持與優(yōu)化模塊，用于根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)生成資源配置和工藝選擇的優(yōu)化建議；
36、可視化監(jiān)控與動態(tài)反饋模塊，用于在bim模型中展示能效、碳排放和施工進度，并在數(shù)據(jù)超標(biāo)時觸發(fā)預(yù)警；
37、后期運維數(shù)據(jù)共享與反饋模塊，用于在運維階段對接施工階段的綠色管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)建筑物全生命周期的綠色管理。
38、本專利技術(shù)提供了基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法及系統(tǒng)。具備以下有益效果：
39、1、本專利技術(shù)通過數(shù)據(jù)采集與集成、能效分析與評估模塊實現(xiàn)了施工能效和碳排放的實時監(jiān)控，借助單位建筑面積能耗指標(biāo)和碳排放因子庫，該系統(tǒng)能夠動態(tài)評估不同施工階段的能效表現(xiàn)，識別高能耗和高碳排放環(huán)節(jié)，并及時提供節(jié)能建議，相比傳統(tǒng)方法，該系統(tǒng)在施工能效上有顯著提升，碳排放量也顯著減少，充分實現(xiàn)了綠色施工管理目標(biāo)。
40、2、本專利技術(shù)利用智能決策支持與優(yōu)化模塊中的機器學(xué)習(xí)和多目標(biāo)優(yōu)化算法，能夠為施工過程中的資源配置和工藝選擇提供優(yōu)化方案，通過對資源使用的實時監(jiān)控和反饋機制，系統(tǒng)可以根據(jù)施工進展動態(tài)調(diào)整資源配置，從而顯著提高資源使用效率，與此同時，該系統(tǒng)的智能預(yù)警和反饋功能使管理響應(yīng)時間大幅縮短，極大提升了施工管理的效率和準(zhǔn)確性。
41、3、本專利技術(shù)通過后期運維數(shù)據(jù)共享與反饋模塊，能夠?qū)⑹┕るA段的數(shù)據(jù)無縫接入建筑物運維階段，實現(xiàn)能效和碳排放數(shù)據(jù)的長期追蹤和管理。云端數(shù)據(jù)共享平臺將施工階段的能效和碳排放數(shù)據(jù)存儲并與運維bim模型集成，為建筑物全生命周期的綠色管理提供歷史數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)，該系統(tǒng)不僅在施工階段實現(xiàn)綠色管理，還在運維階段延續(xù)了綠色管理效益，有效支撐了建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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1.基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集與集成步驟包括以下子步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，所述能效分析與評估步驟包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，能效分析與評估步驟還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，智能決策支持與優(yōu)化步驟包括以下子步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，多目標(biāo)優(yōu)化算法為遺傳算法或粒子群算法，以能耗最小化、碳排放最小化和成本最小化作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，可視化監(jiān)控與動態(tài)反饋步驟包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，動態(tài)反饋
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，后期運維數(shù)據(jù)共享與反饋步驟包括：
10.基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理系統(tǒng)，根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)采集與集成模塊，用于采集施工現(xiàn)場的多維度數(shù)據(jù)，并通過邊緣計算節(jié)點對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和標(biāo)準(zhǔn)化；
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集與集成步驟包括以下子步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，所述能效分析與評估步驟包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，能效分析與評估步驟還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，智能決策支持與優(yōu)化步驟包括以下子步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bim技術(shù)的建筑綠色施工全過程管理方法，其特征在于，多目標(biāo)優(yōu)化算法為...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張國銳，王好，王絲絲，
申請(專利權(quán))人：湖北曼思建設(shè)工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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