智慧楼宇3D数字孪生应用场景及案例

智慧楼宇3D数字孪生应用场景及案例

数字孪生（Digital Twin）是基于物理实体对象的物理模型和状态变化过程信息，并以数字化方式再现该对象的全生命周期。

数字孪生楼宇是一个将不同空间中的楼宇建筑和设备集成在一起、形成数字孪生体的平台。从概念上讲，数字孪生楼宇是现实中的楼宇建筑在虚拟空间中的映射。通过这一映射，用户可以基于需要管理的各种信息、物理系统以及智能设备，进行各种操作。此外，这一平台可以展示并分析系统之间、系统与用户之间以及系统内部之间数据交换及交互情况，进而对整个建筑设备和管理进行优化，最终实现楼宇建筑运营管理效率及安全性最大化。

应用场景

数字孪生楼宇在城市运营管理领域有着广泛应用，比如智慧园区、智慧建筑以及智慧交通等领域，均可以采用数字孪生技术进行落地实施。同时，基于数字孪生技术对楼宇设备及运行状态进行实时监测，可降低能耗并提升楼宇建筑运营管理效率，从而实现楼宇设备及运行的智能化、数字化。

技术架构

数字孪生技术，是利用物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术，实现对物理世界和信息世界的一体化映射，构建基于海量数据的孪生世界。它将物理世界与信息世界在时间和空间上连接起来，实现物理世界和信息世界的同步演化。

数字孪生建筑信息模型（BIM）中集成了所有建筑数据的建筑模型，通过对海量数据进行采集、清洗、整合和分析，提炼出高质量的数据并加以应用。在数字孪生模型中增加虚拟楼宇建筑模型，用户可以直观地了解楼宇建筑的全貌。同时用户通过数字孪生可以更好地了解楼宇建筑的内部运行情况及状态变化，以便采取相应措施来提高楼宇建筑内部以及外部人员和设备的安全性及服务质量。

核心理念

金锋科技通过三维激光扫描技术将楼宇楼宇建筑及附属设施的三维数据进行采集，并与 BIM模型数据进行对比，提高了建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）的精度。利用3D模型与物理设备的一一对应关系，将虚拟建筑空间与真实建筑空间进行叠加，实现对楼宇设备及设施的状态控制。通过数字化、可视化手段在数字孪生体中准确描述楼宇及附属设施的信息。

当用户对楼宇建筑进行维护管理时，通过3D模型可直观查看到楼宇建筑的各种状态信息，如通风情况、用电情况、消防状况等。用户还可以通过三维模型对不同设备的运行情况进行模拟分析。

商业模式

在数字孪生建筑中，智慧楼宇管理平台主要为楼宇内各专业提供完整的解决方案，同时针对某一建筑或专业，提供类似于施工类应用的智慧运维服务。以某国内大型城市综合体为例，该综合体包含住宅、公寓、酒店和商场等多种业态，通过将数字孪生楼宇与其他应用融合在一起，帮助商业地产运营商实现了高水平的运营管理。

案例研究

金峰科技通过GIS+BIM模型整体还原建筑体内外的真实场景，实现建筑720°全方位虚拟仿真漫游，结合监控、环境、能耗、资产、设备管理等数据，统一接入数字孪生平台，数据统一汇聚整理、建模分析，以建筑三维实景为载体，实现楼宇建筑体各个部件可视化、重点数据实时可视化展现。三维可视化对楼宇的结构、楼层、布局、设施设备等实现较细颗粒度的可视化展示，并与其实际的位置、编号一一对应，保持与实际场景的一致，可进入楼栋模式查看楼宇分层信息、楼层的格局、设备的分布等，提高楼宇管理的精准决策、管理效率、降低运营成本，实现楼宇状态实时感知，监测预警、安全可控该建筑的建设和使用是由数字孪生技术实现的。

金峰科技通过数字孪生，可以构建一个能够完成“所见即所得”的楼宇运行及管理体系，在这个体系中，各种建筑系统、建筑设备及施工人员都会在现实世界中存在于虚拟空间中，因此整个工程体系不仅是现实世界的映射，也是数字孪生的映射。