物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑工程造價分析

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摘要：近年來由于5G建設(shè)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨之高速增長，智能建筑行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑的成本控制參量分析和模型構(gòu)建，提高成本控制的精度和工程造價的準(zhǔn)確性，降低了施工成本，改善了建設(shè)的質(zhì)量水平。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等通過人工智能處理器對建筑的整體分析和優(yōu)化，可以大大節(jié)省運(yùn)營成本，增加投資的收益率。在高科技產(chǎn)業(yè)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高速發(fā)展過程中，智慧城市將成為全球先進(jìn)文明城市的發(fā)展方向，智能建筑將是智慧城市的重要組成部分，給我們帶來收益和便利，具有無可限量的潛力。物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感器實(shí)時采集各類信息，在終端設(shè)備、邊緣域或云中心通過機(jī)器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優(yōu)化，可以大大節(jié)省運(yùn)營成本，提高投資回報率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能建筑；成本控制；工程造價

1引言

隨著國家對智慧城市的重視，智能建筑也進(jìn)入了高速發(fā)展時期，智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對增強(qiáng)安防措施、改善居住體驗(yàn)、節(jié)約能耗等方面進(jìn)行改善。物聯(lián)網(wǎng)是通過多種信息傳感器實(shí)時采集各類信息，在終端設(shè)備、邊緣域或云中心通過機(jī)器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優(yōu)化，可以大大節(jié)省運(yùn)營成本，提高投資回報率。智能建筑的核心是5A系統(tǒng)：建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BA）、通訊自動化系統(tǒng)（CA）、辦公室自動化系統(tǒng)（OA）、火災(zāi)報警與消防連動自動化系統(tǒng)（FA）、安全防范自動化系統(tǒng)（SA），通過5A系統(tǒng)使建筑具有安全、便捷、高效、節(jié)能的特點(diǎn)。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年我國物聯(lián)網(wǎng)連接量在45.7億，到2025年將增至199億，市場空間非常廣闊，對于智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下成本控制和造價分析，將成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑的成本控制

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑進(jìn)行工程預(yù)算是一種新型的技術(shù)手段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能系統(tǒng)提高成本控制的準(zhǔn)確性，對于智能建筑項(xiàng)目進(jìn)行成本預(yù)算和控制有十分重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用是智能建筑的基本特點(diǎn)，一般通過開環(huán)控制和閉環(huán)控制的結(jié)合，以及定性控制與定量控制的結(jié)合的采用多模態(tài)控制方式，這種方式可以幫人們處理大量的系統(tǒng)問題，通過大數(shù)據(jù)收集資料和人工智能的科學(xué)推理，可以對人類的行為和思維進(jìn)行感知模擬，對智能建筑中5A系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。物聯(lián)網(wǎng)通常使用射頻設(shè)備、定位系統(tǒng)、激光掃描設(shè)備和紅外感應(yīng)器設(shè)備等信息通訊傳感器，通過網(wǎng)絡(luò)把所有設(shè)備都連接起來，來使信息互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能識別、智能定位、智能跟蹤、智能監(jiān)控的管理體系，可以對智能建筑中的各種設(shè)備進(jìn)行有效管理，讓設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行信息互通和遠(yuǎn)程共享，通過收集大量的數(shù)據(jù)信息可以構(gòu)建一個參量體系，通過參量系統(tǒng)優(yōu)化智能建筑使用成本，給人們提供綠色環(huán)保、舒適健康的生活環(huán)境。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程造價

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和參量體系可以得到大量信息，通過信息的處理計(jì)算得到成本數(shù)據(jù)和工程量，根據(jù)國家規(guī)定定額標(biāo)準(zhǔn)得到工程造價的目標(biāo)函數(shù)。運(yùn)用BIM智能建筑模型，合理的博弈控制函數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行智能建筑的造價預(yù)測。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的工程造價分析模型主要有三種，（1）通過對建筑的主要參數(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建模型。（2）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模糊控制和邏輯控制來構(gòu)建模型。（3）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下擬自然隨機(jī)最小二乘擬合來構(gòu)建模型。這種方法由于計(jì)算量較大，計(jì)算復(fù)雜程度較高，無法保證計(jì)算的準(zhǔn)確性。為了提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)約束參量和工程造價預(yù)測模型的方法來提高智能建筑成本控制進(jìn)度和工程造價預(yù)測準(zhǔn)確性。

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行成本控制參量體系

在智能建筑中工程造價是指工程建設(shè)中所需要投入的資金，主要包括前期的投資估算、項(xiàng)目過程中的工程結(jié)算、完工后的竣工決算。在智能建筑施工過程中，可以運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對項(xiàng)目成本和工程造價進(jìn)行有效控制。第一，合理分析智能建筑工程造價的約束函數(shù)和參量體系；第二，為了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑參量體系和約束模型，需要對建筑規(guī)劃、消防、交通、環(huán)保等實(shí)現(xiàn)工程造價合理評估和預(yù)測。通過參量體系和約束模型進(jìn)行智能管理控制，保證智能建筑項(xiàng)目施工進(jìn)度和施工品質(zhì)。通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)參數(shù)模型，保證了智能建筑材料合理選擇和建筑施工成本的精準(zhǔn)預(yù)測。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑成本控制預(yù)算中，往往忽視交叉因子對成本的影響。智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)自動網(wǎng)絡(luò)控制，利用智能建筑自動控制網(wǎng)絡(luò)中的三種通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)效益評估，可以有效地計(jì)算出智能建筑控制成本，在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的成本控制參量體系中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對工程造價模型設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對智能建筑工程造價成本有效控制和精準(zhǔn)預(yù)測。由此可見，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下構(gòu)建智能建筑參量體系是實(shí)現(xiàn)成本控制的重要途徑。

5智能建筑目標(biāo)模型構(gòu)建及設(shè)計(jì)優(yōu)化

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能建筑目標(biāo)模型，通常是采用均衡博弈的計(jì)算方法來分析智能建筑的工程和造價，這種方法是用預(yù)測函數(shù)以及最小方差來進(jìn)行成本的預(yù)測和造價控制，可以有效地控制智能建筑造價計(jì)算精度。但是由于需要收集大量的數(shù)據(jù)，在沒有足夠數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的情況下，智能建筑工程造價預(yù)測精度是不準(zhǔn)確的。本文為了提高控制精度采用了一種在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本約束參量。通過約束參量貢獻(xiàn)度加權(quán)的方法建立工程造價預(yù)測和成本控制模型，在參量分析基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)工程造價預(yù)測和成本控制模型，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)下成本控制系統(tǒng)得到最佳的博弈函數(shù)，得到工程造價施工優(yōu)化參數(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑施工過程中，不但要考慮在施工成本，還需要對管理成本等多方面進(jìn)行綜合考量，通過智能建筑成本分析建立工程成本預(yù)測模型。為了合理地評估智能建筑的性能，可以采用一種分?jǐn)?shù)階差分函數(shù)的公式對評價進(jìn)行有效分析，用函數(shù)公式得出智能建筑成本和建筑質(zhì)量的關(guān)系。在智能建筑模型構(gòu)建時，利用分析方法實(shí)現(xiàn)成本投入的時間序列的采集，通過智能建筑施工中的各方面因素進(jìn)行線性二乘擬合計(jì)算構(gòu)建約束關(guān)系模型，可以實(shí)現(xiàn)智能建筑工程造價的量化評價參數(shù)模型。在實(shí)際施工過程中，包括固定成本和非固定成本，非固定成本是由很多不確定因素造成的，為了實(shí)現(xiàn)有效的成本控制，應(yīng)該對不確定因素進(jìn)行有效控制。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建量化控制模型，可以有效地對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)效益最大化。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的控制必須滿足非線性方程的連續(xù)性條件，通過連續(xù)性條件構(gòu)建一個模型，由此可以得出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑施工過程中生產(chǎn)效益最大化，并且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下實(shí)現(xiàn)成本與效益最優(yōu)匹配，通過以上決策，智能建筑工程造價的效益值和帶量值可以有效均衡。此外，為了保證施工效率和質(zhì)量構(gòu)建模型，通過累計(jì)方差的公式對建筑成本的參量貢獻(xiàn)度進(jìn)行自適應(yīng)加權(quán)處理。通過上述介紹的參數(shù)模型，可以在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對施工成本、施工效率和施工質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，不但提高了施工質(zhì)量還降低了施工成本。

6物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下仿真實(shí)驗(yàn)和分析

為了對上述模型和參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價分析的可行性，通常需要采用一種仿真軟件進(jìn)行分析和研究，根據(jù)國家預(yù)算定額可以設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本參量數(shù)據(jù)表。通過成本參量數(shù)據(jù)表進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價仿真建模，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下預(yù)測數(shù)值仿真，通過仿真可以得到不同的成本控制數(shù)據(jù)，為了要論證結(jié)果，可以把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑仿真結(jié)果和傳統(tǒng)模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比。從仿真結(jié)果可以看出，采用本文所使用的方法有效地降低了項(xiàng)目建設(shè)成本，成功的對智能建筑成本控制進(jìn)行了優(yōu)化。由此可見，通過仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果是有科學(xué)性和可行性的。

7物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑業(yè)、工業(yè)、電子行業(yè)、交通行業(yè)、汽車行業(yè)都有了深入的應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步，智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展下將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理跟用戶需求進(jìn)行優(yōu)化組合。智能建筑不僅可以提高舒適的環(huán)境，還可以提高工作效率，降低建筑成本，已經(jīng)成為智慧城市發(fā)展的必然趨勢。目前智能建筑主要體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)備自動化和通信系統(tǒng)信息化，隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能建筑會采用系統(tǒng)信息綜合管理，對智能建筑內(nèi)所有的設(shè)備信息進(jìn)行收集、傳輸和處理，在物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑可以實(shí)現(xiàn)人與物的連接，物與物的連接，通過云計(jì)算收集處理和人工智能邏輯分析決策，朝著智能化方向發(fā)展。

8結(jié)束語

在5G通訊建設(shè)高速發(fā)展的背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會推動云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)發(fā)展，智能化將是未來的發(fā)展方向和趨勢，智能建筑行業(yè)在不斷地擴(kuò)大，對于成本控制和工程造價都提出了更高的要求，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該運(yùn)用好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對智能建筑成本控制和工程造價預(yù)測，要順應(yīng)時代的發(fā)展，不斷的運(yùn)用新的技術(shù)總結(jié)和分析，實(shí)現(xiàn)參量體系和數(shù)據(jù)模型不斷優(yōu)化，有效地實(shí)現(xiàn)降低智能建筑建造成本，降低運(yùn)營成本，提高建設(shè)質(zhì)量水平。作者簡介：江羽蕙（1985-），女，籍貫：江蘇南京，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：造價管理研究工作。

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作者：江羽蕙 單位：同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院