Инженерная цифровизация как инструмент имитационного моделирования комфортного жизнеобеспечения жилых и промышленных зданий

Abstract

В статье рассматривается инженерная цифровизация как инструмент имитационного моделирования комфортного жизнеобеспечения объектов капитального строительства. Представлена концепция аналого-цифрового описания полного жизненного цикла здания, основанная на интеграции модульно-цифровой платформы, программируемых логических контроллеров и промышленной шины RS485. Разработанный программно-аппаратный комплекс опирается на авторские физико-математические модели нестационарных теплофизических процессов внутреннего контура теплонасосных систем. Платформа обеспечивает двусторонний обмен данными в реальном времени через протоколы BACnet и Modbus, позволяя прогнозировать критические риски эксплуатации, такие как образование наледи на испарителе, попадание жидкой фазы хладагента в компрессор и возникновение гидравлических ударов. Особое внимание уделено применению моделирования на всех этапах жизненного цикла: от технико-экономического обоснования на предпроектной стадии до верификации параметров при строительстве, энергоэффективной эксплуатации с экономией электроэнергии до 60% и планирования экологичной утилизации. Структура системы визуализирована с использованием языка ArchiMate, демонстрируя взаимосвязь бизнес-процессов, информационных модулей и исполнительных устройств. Показано, что разработанная цифровая среда формирует основу для имитационного управления микроклиматом, минимизации аварийности и продления ресурса оборудования. В перспективе платформа может быть интегрирована с искусственным интеллектом и BIM-средами через REST API с экспортом данных в формате XML, что соответствует современным трендам цифровизации строительной отрасли.