Η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση (Industry 4.0) χαρακτηρίζεται από μια αυξανόμενη τάση προς την αξιοποίηση όλο και περισσότερων καινοτόμων τεχνολογιών για την ψηφιοποίηση και αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής έχοντας εφαρμογή σε πολλούς διαφορετικούς κλάδους. Το Industry 4.0 δεν θα μπορούσε να αφήσει ανεπηρέαστο τον κλάδο των κατασκευών εισάγοντας το ισοδύναμοConstruction 4.0. Μια βασική ιδέα του Construction 4.0 είναι τα ψηφιακά δίδυμα, των οποίων η βασική λειτουργία είναι η αναπαράσταση της φυσικής κατασκευής στον ψηφιακό κόσμο προσφέροντας υπηρεσίες παρακολούθησης, διάγνωσης και προσομοίωσης σεναρίων.
Αν και υπάρχει εκτεταμένη βιβλιογραφία σχετικά με την έννοια των ψηφιακών διδύμων, απουσιάζει ένας ομοιόμορφος ορισμός και μοντέλο αναφοράς των κατασκευαστικών ψηφιακών διδύμων. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να συμβάλλει στην ενσωμάτωση των κατασκευαστικών ψηφιακών διδύμων στον κλάδο των κατασκευών και ιδιαίτερα στη διαχείριση κτιρίων. Αρχικά αναλύονται και ορίζονται τα κατασκευαστικά ψηφιακά δίδυμα και στην συνέχεια μελετάται η εφαρμογή του ψηφιακού διδύμου στα κεντρικά γραφεία της εταιρείας LCS.
Για την διερεύνηση της πρακτικής εφαρμογής του ψηφιακού διδύμου στη διαχείριση κτιρίων αναπτύχθηκε ένα λειτουργικό πλαίσιο αναφοράς ψηφιακού διδύμου που αποτελείται από πέντε δομικά στοιχεία τα οποία συνδέονται σημασιολογικά: α) Επίπεδο φυσικού συστήματος β) Επίπεδο μοντελοποίησης γ) Επίπεδο δεδομένων δ) Επίπεδο υπηρεσιών ε) Επίπεδο σύνδεσης.
Συνολικά, από την εκπονηθείσα εργασία διαπιστώνεται ότι το ψηφιακό δίδυμο, κατά τη φάση διαχείρισης κτιρίων, παρέχει ένα μέσο παρακολούθησης, ανάλυσης, προσομοίωσης και πρόβλεψης της απόδοσης του φυσικού κτιρίου κάτω από διαφορετικές συνθήκες εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος, ενσωματώνοντας και αναλύοντας τεράστιο όγκο πολύ επίπεδων δεδομένων συνδυάζοντας δεδομένα αισθητήρων και πληροφορίες του ίδιου του κτιρίου βοηθώντας τους διαχειριστές να κατανοήσουν τη λεπτομερή κατάσταση ολόκληρου του κτιρίου με οπτική διαχείριση. Τέλος, το ψηφιακό δίδυμο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτιστοποίηση του τρόπου λειτουργίας του κτηρίου, όπως αυτό αποτυπώνεται από συγκεκριμένες αντικειμενικές συναρτήσεις – στόχους όπως για παράδειγμα την εξοικονόμηση ενέργειας και τη δημιουργία ενός πιο αποδοτικού και φιλικού, προς τον εργαζόμενο, περιβάλλον εργασίας.
The fourth industrial revolution (Industry 4.0) is characterized by a growing trend towards the use of more and more innovative technologies for the digitization and automation of industrial production applied in many different industries. Industry 4.0 could not leave the construction industry unaffected by introducing its equivalent Construction 4.0. A fundamental concept of Construction 4.0 is the Digital Twin, whose main target is the representation of physical construction in the digital world by offering simulation, monitoring, diagnosis and scenario prediction services.
Although, extensive literature is available on the Digital Twin concept, a uniform definition and a reference model of Construction Digital Twin is absent. The goal of this research is the contribution to the integration of Construction Digital Twin in the construction industry and especially in the building management. Firstly, Construction Digital Twin is analysed and defined, and then the application of the Digital Twin in the headquarters of LCS is investigated.
To investigate the practical implementation of Digital Twin in building management, a functional Digital Twin reference framework has been developed consisting of five semantically related layers: a) Physical layer, b) Model layer, c) Data layer, d) Service layer, e) Connection layer.
Overall, this research ascertains that the Digital Twin, during the building management phase, provides a means of monitoring, analysing, simulating and predicting the and the overall behaviour of the physical building under different indoor and outdoor environmental condition, integrating and analysing huge volume of multileveled data by combining sensor data and building information’s helping administrators understand the detailed state of the entire building with visual management. Last but not least, the digital twin can be used to optimise the way the building operates, as reflected by specific objective functions – objectives such a saving energy creating and a more efficient – employ friendly working environment.
Ψηφιακά Δίδυμα στις κατασκευές: Βιβλιογραφική επισκόπηση κι ανάπτυξη μεθοδολογίας για το σχεδιασμό, κατασκευή και διαχείριση κτιρίων - Identifier: 85344
Internal display of the 85344 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
Περιγραφή: 131691_ΛΙΑΝΟΣ_ΝΙΚΟΛΑΟΣ.pdf (pdf) Book Reader