近年來(lái)，各行各業(yè)開(kāi)始依靠不同的技術(shù)來(lái)改進(jìn)基本任務(wù)。建筑行業(yè)尤其如此，該行業(yè)現(xiàn)在嚴(yán)重依賴數(shù)字流程和聯(lián)網(wǎng)機(jī)器。我們建造更耐用和可持續(xù)建筑的一個(gè)值得注意的方法是使用 BIM 和數(shù)字孿生。

BIM 和數(shù)字孿生：定義

要更好地了解這兩種技術(shù)如何協(xié)同工作，我們應(yīng)該了解它們?nèi)绾螁为?dú)運(yùn)作。

建筑信息模型

BIM（建筑信息模型）允許用戶在整個(gè)項(xiàng)目期間（從規(guī)劃到項(xiàng)目獨(dú)立）查看和協(xié)作處理給定項(xiàng)目的數(shù)字 3D 模型。該模型實(shí)時(shí)響應(yīng)對(duì)項(xiàng)目所做的任何更改。它還可以包括單個(gè)部件的補(bǔ)充信息（例如，材料、安裝日期、更換成本），可以查詢這些信息以獲取更多信息、制定維護(hù)計(jì)劃等。

與使用典型的 CAD 或建筑模型相比，從 BIM 中收集的見(jiàn)解使工程師、建筑師和其他相關(guān)利益相關(guān)者能夠更輕松地估算項(xiàng)目成本和持續(xù)時(shí)間。建筑項(xiàng)目完成后，完成的 BIM 將傳輸給客戶，客戶可以將其用于未來(lái)的翻新和維修。

數(shù)字孿生

數(shù)字孿生，也叫數(shù)字雙胞胎（digital twin）可以提供物理世界中存在的對(duì)象的數(shù)字模型表示。這些虛擬表示涵蓋了對(duì)象的整個(gè)生命周期，這些對(duì)象通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、人工智能 (AI) 的分析和其他技術(shù)進(jìn)行查看和更新。數(shù)字孿生可以近乎實(shí)時(shí)地更新，以包括來(lái)自傳感器或影響建筑物性能和維護(hù)的其他輸入的數(shù)據(jù)。

這種方法允許用戶將數(shù)字孿生與現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)齊，他們可以使用它來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)世界中的工作方式。例如，創(chuàng)建地鐵路線的數(shù)字孿生可以讓相關(guān)人員跟蹤其活動(dòng)和環(huán)境，甚至可以測(cè)試調(diào)整，而無(wú)需在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行投資。

BIM 和數(shù)字孿生如何協(xié)同工作？

必須注意，BIM 和數(shù)字孿生是不同的，但它們可以協(xié)同工作，尤其是在用于實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)時(shí)。

考慮將它們串聯(lián)使用的最佳方式是，BIM 捕獲建筑物的設(shè)計(jì)和施工，而數(shù)字孿生更側(cè)重于建筑物在完工后的使用和運(yùn)營(yíng)方式。因此，在監(jiān)督建設(shè)項(xiàng)目時(shí)使用兩者可以讓團(tuán)隊(duì)全面了解各種因素和變量。

使用 BIM 和數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)可持續(xù)建筑

BIM 和數(shù)字孿生最有前途的用途之一是提高可持續(xù)性，尤其是在建筑行業(yè)。該領(lǐng)域取決于某些有害的環(huán)境實(shí)踐。例如，2018 年美國(guó)產(chǎn)生了6 億噸建筑和拆除垃圾。

這兩項(xiàng)技術(shù)可以促進(jìn)必要的改變，以減少建筑對(duì)地球的影響。BIM 和數(shù)字孿生的功能影響深遠(yuǎn)，這意味著項(xiàng)目經(jīng)理、建筑運(yùn)營(yíng)商、居民以及兩者之間的每個(gè)利益相關(guān)者都可以使用它們來(lái)為更環(huán)保的建設(shè)項(xiàng)目提供信息。

以下是 BIM 和數(shù)字孿生減少建筑項(xiàng)目碳足跡的幾種方法：

集中樓宇監(jiān)控

在過(guò)去的幾十年里，許多建筑運(yùn)營(yíng)商都依靠物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備來(lái)降低能耗。也許他們?cè)谠∈依锇惭b了傳感器以在不使用時(shí)關(guān)掉燈，或者使用智能小工具來(lái)監(jiān)控室內(nèi)溫度。

雖然該設(shè)備可以正常工作，但查看其提供的數(shù)據(jù)并不總是那么容易，這意味著建筑業(yè)主在減少碳足跡方面有些不知所措。這是因?yàn)樵S多物聯(lián)網(wǎng)公司出于專有原因保護(hù)其設(shè)備收集的數(shù)據(jù)。

此信息在一個(gè)位置可用，因此管理和操作都很簡(jiǎn)單。無(wú)需單獨(dú)監(jiān)控建筑物的各個(gè)方面，這可能會(huì)導(dǎo)致混亂和錯(cuò)誤信息，尤其是當(dāng)涉及多方時(shí)。

改進(jìn)報(bào)告

要真正了解建筑物的范圍及其對(duì)環(huán)境的影響，建筑經(jīng)理可以依靠 BIM 和數(shù)字孿生。這些系統(tǒng)使用戶能夠訪問(wèn)有關(guān)其建筑物每個(gè)組件的實(shí)時(shí)信息，甚至超出有關(guān)能源消耗的詳細(xì)信息。

由于數(shù)字孿生可以讓您全面了解系統(tǒng)的運(yùn)作方式，因此有可能大幅改進(jìn)可持續(xù)性報(bào)告。使用數(shù)字孿生查看有關(guān)廢物管理、空氣質(zhì)量和其他有助于減少碳足跡的因素的報(bào)告。

簡(jiǎn)化施工工作

通過(guò) BIM，可以從頭開(kāi)始構(gòu)建可持續(xù)建筑。由于 BIM 允許從頭到尾跟蹤施工項(xiàng)目的進(jìn)度，因此可以就影響項(xiàng)目碳足跡的材料、配置和其他施工元素做出有效的決策。

通過(guò) BIM 審查項(xiàng)目可簡(jiǎn)化團(tuán)隊(duì)處理項(xiàng)目的方法。無(wú)需質(zhì)疑或假設(shè)每個(gè)人在整個(gè)項(xiàng)目期間所做的決定。一切都存在于 BIM 系統(tǒng)中，這意味著在可持續(xù)性方面每個(gè)人都在同一個(gè)頁(yè)面上。

進(jìn)行持續(xù)調(diào)整

數(shù)字孿生技術(shù)的美妙之處在于，利益相關(guān)者即使在完工后也可以使用它來(lái)不斷改進(jìn)他們的建筑。這種方法的風(fēng)險(xiǎn)也很小?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)字孿生測(cè)試和可視化改進(jìn)，看看它們是否可行和有效，而不是只進(jìn)行永久性更改，以后再修復(fù)它們。

由于可持續(xù)性是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，需要時(shí)間，因此當(dāng)希望在建造期間和建造后實(shí)現(xiàn)碳中和建筑時(shí)，數(shù)字孿生模型是完美的工具。事實(shí)上，如今許多美國(guó)的城市已經(jīng)在試點(diǎn)數(shù)字孿生項(xiàng)目以努力實(shí)現(xiàn)脫碳。

這些技術(shù)是建筑的未來(lái)

即使與其他一些高污染行業(yè)相比，建筑業(yè)在全球碳排放量的產(chǎn)生中也扮演著重要角色。因此，未來(lái)的建設(shè)項(xiàng)目必須以可持續(xù)性作為首要考慮。這就是 BIM 和數(shù)字孿生等技術(shù)可以提供幫助的地方。

無(wú)論是住宅還是商業(yè)建筑，技術(shù)都可以更好地告知規(guī)劃人員、建筑商、居住者和維護(hù)人員做出最佳決策，以減少施工對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。BIM 和數(shù)字孿生可以成為當(dāng)今和未來(lái)建筑建造和運(yùn)營(yíng)的重要工具，幫助我們朝著更加碳中和的未來(lái)邁進(jìn)。

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