Digital Building Twins

數位建築雙生:建築物的動態數位克隆體,實現從設計到運營的全生命周期智慧管理

什麼是數位建築雙生?

數位建築雙生 是一個真實建築物的 「活的數位克隆體」。它不僅僅是一個3D模型,而是一個動態、即時、數據驅動的虛擬映射。通過物聯網感測器、建築管理系統和其他數據源,這個數位雙生會持續接收真實建築的數據,從而即時反映其實體兄弟的狀態、性能和變化

核心比喻

實體建築 = 你的身體

數位建築雙生 = 一個連接了你所有即時健康數據(心率、血壓、體溫、活動量)的虛擬健康儀表板,並且能模擬你的健康狀況。

核心組成部分

數據層

幾何數據、語義數據、即時IoT數據、歷史數據的整合

模型與模擬層

基於物理規律和AI演算法的分析模型,用於模擬、預測和優化

連接與同步

實體與虛擬之間的雙向數據流,實現監控與控制

可視化與互動界面

直觀的儀表板,讓管理者能查看、分析並與數位雙生互動

實體建築與數位雙生的數據流動

實時數據從建築物流向數位雙生,經過分析優化後,指令再返回控制建築系統

實時數據流動

溫度 • 能耗 • 人流 • 設備狀態 • 安全監控

與傳統BIM的關鍵區別

很多人會混淆DBT和BIM,其實它們關係密切但不同:

特性 BIM(建築資訊模型) Digital Building Twin(數位建築雙生)
本質 靜態的數據庫(主要是設計和建造階段的資訊) 動態的過程模型(建築全生命期的即時映射)
數據 幾何和屬性數據為主 包含BIM數據 + 即時IoT數據 + 歷史運營數據
時間性 代表建築在某個時間點的狀態(如竣工時) 代表建築從過去到現在即時的狀態,並能預測未來
核心功能 設計、協作、文檔化 監測、分析、模擬、預測、優化、自主控制
互動性 較低,主要用於查看和修改設計 高,與實體世界持續雙向互動

簡單說: BIM是建築的「出生證明和基因圖譜」,而數位雙生是建築「貫穿一生的實時健康監測與管理系統」。

主要應用場景

設計與建造階段

• 協同設計與衝突檢測

• 施工模擬與進度管理

• 預驗收與移交

運營與維護階段

• 能效管理與優化(節省20-40%能耗)

• 預測性維護(故障前預警)

• 空間優化與智慧服務

翻新與改造階段

• 改造方案模擬與測試

• 延長建築壽命

• 可持續發展規劃

總結:數位建築雙生的核心價值

Digital Building Twins 是智慧建築和智慧城市發展的必然趨勢。 它將孤立的數據(設計圖、設備狀態、能耗表)整合到一個統一的、可視化的、智能的虛擬模型中,讓建築從一個被動的混凝土結構,轉變為一個主動的、可感知、可優化、可互動的「生命體」

提升效率

優化運營流程,提高管理效率

降低成本

大幅降低能耗和維護成本

增強安全

提高建築安全性和應急響應能力

永續發展

實現節能減排和可持續發展目標