发布时间:2023-09-28 10:13:07
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇智能建筑的特点,期待它们能激发您的灵感。
智能建筑是传统建筑艺术和现代信息技术的完美结合,是21世纪国家科学技术与文化水平发展的重要标志。随着国民经济的快速发展,智能建筑在我国获得了蓬勃发展,同时,智能建筑的消防安全问题也引起消防领域的关注。
一、智能建筑简述
智能建筑(Intelligent Building,IB)是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,是集结构、系统、服务、管理于一体的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。
1.智能建筑的构成
智能建筑是建筑自动化系统(Building Management Automation System,BAS)、通信自动化系统(Communication Automation System,CAS)、办公自动化系统(Office Automation System,OAS)三者通过结构化综合布线系统(Structured Cabling System,SCS)、计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。
BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。
CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private Automation Branch exchange,PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。
OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形、图像、声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。
SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System,PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。
智能建筑采用的计算机网络技术主要有以太网、FDDI网(Fiber Distributed Data Interface)、异步传输模式(ATM)、综合业务数字网(ISDN)等等。
2.智能建筑的功能特点
(1)性能良好的通信设备,具有多种内部及外部信息交换手段;
(2)能对建筑物内部机械电气设备进行综合自动控制,实现运行状态监视和统计记录的自动化,以及安全状态监视为中心的防灾自动化;
(3)具有电子计算机系统,能实现办公自动化;
(4)具有充分的适应性和可扩展性;
(5)所有功能可随技术进步和社会需要而不断向前发展。
二、智能建筑的火灾特点
1.火势蔓延快
建筑物越高,风速越大,热对流效应越明显,火灾的蔓延扩大速度也越快。另外,数量众多的楼梯间、电梯井、管道井等竖向管井烟囱效应大,也是火灾迅速蔓延的途径。
2.起火因素多
建筑内部功能复杂,电气化和自动化程度高,电器设备多且用电负荷大,漏电、短路等故障的几率增加,容易形成点火源;另外,由于建筑内人员众多,人为因素引发火灾的几率也会增加;再者,装修过程中大量使用的高分子材料,耐火等级低,容易燃烧。
3.疏散难度高
火灾发生时,普通电梯自动切断电源停止使用,由于建筑内人员众多,难以在较短时间内将人员全部撤离危险区。
4.经济损失大
智能建筑的OAS、CAS中各种电器设备众多,一旦发生火灾,这些设备极易燃烧,会造成巨大的经济损失。
三、智能建筑火灾的防控对策
1.设置防火分区,控制火势蔓延
按照国家消防技术规范的要求划分防火分区,进行防火分隔,减小建筑物水平的对流效应和竖向的烟囱效应,防止火势大面积蔓延。
2.严格防火管理,落实管理制度
要选用安全可靠的电器产品和燃气设备,不使用明火或电热丝的电器和燃器设备器具,其次电器设备及其线路和燃气设备及其管道按标准、规范要求安装铺设,不得擅自乱接、乱拉、乱装。供气管道在地面进入建筑前应设置紧急切断阀。对电气设备、燃气设备、机械设备等,必须定期维持保养,发现故障及时修复,使其始终处于良好状态。
3.使用阻燃材料,提高耐火等级
建筑装修和室内装修采用阻燃材料,是预防火灾扩大蔓延的有效措施。在建筑中消除火源是不可能的,但是采用不燃、难燃装饰或陈设是可能的,尽可能采用不燃材料或难燃材料做好内部装修,提高建筑的耐火等级,是从根本上减少火灾发生、避免和减少火灾伤亡以及财产损失的重要措施之一。
4.增加疏散途径,加强自救教育
一方面,建筑设计时要设置消防电梯和疏散楼梯,保证在发生火灾时,疏散途径安全畅通;另一方面,要加强建筑内人员的安全自救教育,使他们熟知各种避难方法,提高他们的心理承受能力,从而在火灾发生时能够有序、有效地安全疏散。
参考文献:
[1] GB/T 50314-2000,智能建筑设计标准[S].
[2] 姚文华.对智能建筑设计的思考[J].合作经济与科技,2010,5(392):127-128.
[3] 潘宇.对智能建筑系统构成的认识[J].机电信息,2005,(5):43-45.
[4] 朱占琴,李学革.对智能建筑系统建设、构成的探讨[J].民营科技,2010,(1):207.
[5] 王旭东,刘宝利.智能建筑与消防[J].建筑科学,2008,24(10):8-10.
【关键词】低碳城市环境;智能建筑;电气工程;特点;发展
在科学技术高速发展的今天,很多建筑工程已经实现了智能化,可以说智能建筑的应用为人们的生产与生活提供了更为便捷的服务,也让人们感受到更为舒适的建筑内部环境。智能建筑中的电气工程是推动智能建筑高速发展的中心环节,要在低碳经济环境背景下不断提高电气工程的网络化与自动化水平,也在一定程度上促进了经济的发展。
一、低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点
低碳城市环境下的智能建筑是时代和技术的产物,是人类活动的领域逐渐扩大、生活和生产要求逐渐上升的结果。通常意义上说的智能建筑是指综合了很多高科技技术的建筑,这些技术主要包括计算机技术、信息通讯技术等,现金技术的应用可以使得建筑物的设计更加合理化与科学化,尤其是使内部的建筑的电气系统、防火防盗功能实现自动化和综合管理的目的,特别是可以让建筑物具有远程监控的作用和功能,只有这样的建筑才可以称得上是智能化建筑。它的最主要的特征就是管理的自动化、信息的全面化、和办公的自动化。
现阶段提倡的低碳经济最突出的特点就是能耗低、污染少,不仅有利于降低经济发展的成本,还有利于为人们提供非常舒适的生活生产环境。从目前的发展状况上来看,智能建筑的主要优势包括使用效率高,节能特点突出,居住环境舒适等,在世界范围内得到了迅速的发展,虽然在我国的发展时间不长,但是发展的速度却是非常地快,近些年来国内的很多省份市区的建筑智能化程度已经达到了相当高的水平,特别是在北京、天津、上海、广州等大都市,智能建筑得到了快速的发展,且取得了显著的成果,电气工程的自动化水平也达到了一定的高度。很多智能建筑也向着大型的公共建筑的方向迈进,例如随着经济文化的发展,世界范围内的建筑设计的交流与学习活动越来越密切,再加上政府和社会各界对智能建筑的支持,相信我国在智能建筑的研究方面还会取得新的突破。电气工程是智能建筑中的核心部分,在电气工程的设计上,要遵循低碳经济的发展原则,同时要利用高新技术,完善电气工程的网络化建设,这样才能使智能建筑得到长远的发展。
二、低碳城市环境下智能建筑电气工程的发展前景
智能建筑中的电气工程主要是朝着网络融合与办公自动化方向发展,通过高科技信息技术方式的应用,可以实现各种资源的优化配置,同时也降低了智能建筑在日常生活中的电气成本的消耗。
首先电气工程的可持续发展离不开信息通信技术的应用。信息通信技术在智能建筑中主要的使用功能包括为互联网络的接入提供端口、在使用过程中逐渐与移动通信系统实现交互式结合、可以同时进行远程的多方电视会议、并可以实现远程的医疗与教学等。在智能建筑中,信息通信技术的出现,实现了将通信的终端直接连接到办公室和家庭中来的目的,并且也已经得到了广泛的应用。
其次电气工程中的互联网技术的应用水平对实际的效果有着很大的影响。智能建筑中互联网技术的应用范围非常广泛,并取得了很好的实际效果。利用互联网技术可以对系统实行远程的监控和操作,还可以对数据库的信息进行适时监控,查看相关的访问记录,以便及时发现问题并采取有效的解决措施。利用互联网技术的使用在一定程度上可以逐渐提高智能建筑中人们合理利用资源与能源的意识。互联网技术在实际的使用过程中如果使用的是开放式的网络传输协议,就可以极大地提高控制系统的各项功能,而系统之间的数据交换的能力也会越来越强。
再次办公自动化技术的应用领域也要遵循低碳发展的原则,办公自动化的技术应用主要包括多媒体电子邮件、远程会议电视、无线遥控等,办公自动化在一定程度上说就是为建筑的各项电气设备提供信息和网络化的服务,促使其可以保障整个建筑的高效快捷的商业活动,现阶段,通过E-mail智能传真等方式可以发送多种形式的信息,包括声音信息、图像信息、音视频信息、格式化文本等,实现远程控制,节约了很多管理方面的成本支出。
另外智能信息化技术是在半导体芯片的不断发展背景下得到进一步拓展的,具体的表现包括智能卡的广泛应用以及家庭智能化技术的实现。这种半导体芯片的主要特点包括空间的占有量非常小,方便携带,具有非常大的内存空间,在使用的过程中具有很高的安全性能和可靠性能,同时还可以脱机使用,并具有一卡多用的性质,极大地方便了广大用户。尤其在生活节奏日益加快的今天,智能卡可以帮助人们节省很多时间,在保安门禁系统、停车场付费系统、商业收银等方面具有举足轻重的作用。而家庭智能化技术的主要特点就是通过一个家庭用的智能控制器将家庭中的各种家用电器和通讯设备全部链接起来,可以在异地对家庭中的电气系统进行远程的监控,保障家庭设施的安全度与协调度。这种家庭处理的方式得到越来越多的人的认可和接受,不仅为家庭提供了一个舒适的居住环境,还有效保障了人们的生活的安全性。家庭智能化技术的应用范围主要包括禁止非法入户、家庭设备的安全使用预警功能,对家庭中的电器实施遥控,还可以使用智能微波炉、智能吸尘器、智能空调等,为人们的生活提供了更加便捷的空间。
最后无线局域网络技术的使用给智能建筑的网络化提供了更大的空间,并打破了传统的有线局域网的布线限制,降低了工程的消耗程度。传统的网络使用需要在建筑中预留一定的线路,在布线的过程中还容易造成线路的损坏等,无形中增加了网络使用的成本。移动通信技术和卫星通讯技术不断发展,这给无线局域网的产生奠定了良好的基础。此项技术的主要应用特点是将微波、激光、红外线作为网络传输的媒介,提高了线缆端接的可靠程度。一台计算机可以在特定的网络使用范围之内任意更换地理位置,为用户的使用提供了便利的条件。在智能建筑中,很多领域都实现了无线局域网的连接,可以随时随地进行信号的传输、交互接入服务等功能,为人们的生活与生产提供便捷化和高效化的服务,满足了人们的各种需求。
三、结束语:
综上所述,在低碳经济发展的过程中,城市建筑也需要将低碳理念应用到实际的设计中来,智能建筑更不例外,应用低碳经济理念指导智能建筑中的电气工程的设计,不仅是建筑行业发展的需要,也是电气技术发展的必然途径。在这一过程中一定要秉持一种科学的精神,将低碳技术落实到电气工程应用的各个环节,从整体上促进城市环境质量的提高。
参考文献:
[1]关宇飞,沙婷婷.浅议低碳城市与智能建筑电气[J].科学与财富,2011(4)
[2]俞海江,陈文心.浅谈综合布线系统应用于智能建筑中的节能性[J].教育教学论坛,2010(3)
[3]任才权.对于智能建筑电气与低碳城市的浅谈[J].城市建设理论研究(电子版),2012(1)
【关键词】医院 建筑智能化系统 应用 特点
[Abstract] complexity of hospital information made high demands on the network, hospital information network platform features a new modern hospital and medical information through the intelligent building of the perfect combination of architecture-based, communication networks as a platform, integrated medical, clinic, office automation, medical records, medical imaging digital management, transmission, and many other functions in one. This article focuses on the construction of intelligent system applications in the modern hospital characteristics.
[Key words]characteristics of the hospital building intelligent systems applications.
引言
随着经济发展和生活水平的不断提高,人们对医院的医疗质量和服务的要求越来越高,医院作为一个经济实体,其竞争力和经济效益关系到自身的存亡。这就要求医院切实提高工作效率和医疗服务质量、降低管理成本、节约能源,从而取得较好的经济效益,提高医院在行业中的竞争力,今日之医院建筑是尖端医疗技术的宠儿,新的诊疗技术和医疗设备的数字化、集成化和智能化,也对医院建筑及配套设施提出了新的技术要求。
医院建筑智能化系统应用特点:医院建筑作为为特殊“顾客”(患者)服务的场所,有其明显的专业需求特点,医院的智能化系统应为“以病人为中心”、“圆满完成医疗任务”这两个工作核心服务,满足医院数字化发展需求。 医院建筑智能化系统的应用应以“实用、可靠、先进”为宗旨,以“环保、节能、质量”为重点,既要满足医院的要求,又要达到国家规定的行业标准。在设计内容和产品选型上要有前瞻性、产品性价比好;采用先进和成熟的技术,保证系统安全可靠、经济实用,还要有冗余和可扩展性,把通信自动化、办公自动化、楼宇自动化这三大功能结合起来,实现系统的集成,把医院建成真正的智能化医院。
医院综合布线系统包括数据网络系统和语音通讯系统的布线。要求系统能实现高速数据通讯,高显像图片传输,支持各种网络设备、通讯协议、多媒体系统及语音通讯。医院数据网络系统包括内网数据系统和外网数据系统。内网数据应用于医院信息化系统;外网应用于连接互联网。为保证医院医疗信息系统安全,两套网络采取物理隔离完全分开。
医院信息化系统应用主要分为两部分: 医院管理信息系统HIS(Hospital Information System)和医疗影像归档和通讯系统PACS(Picture A rchiving and Communication System)。由于HIS 系统范围不断扩展(包括加入电子病历系统\ 检验信息系统等),其数据传输量越来越大,而PACS 系统可以连接各种影像设备,影像设备的动态图像实现网络内部的传送、存储和处理,因此医院信息化系统对综合布线系统带宽的要求极高。
建筑设备管理系统(BA)是以计算机控制技术为基础,完成对冷水系统、空调系统、新风系统、送排风系统、热水系统、变配电系统、公共照明系统、给排水系统、电梯系统等的监控功能,并通过总控室向各种监控设备发出控制指令控制其运作,对上述各系统设备运行管理,以达到管理便捷、节约能耗、舒适的目的。医院内各种建筑设备及医疗设备众多,BA 系统的控制应重点考虑系统节能、提高管理效率及可靠性,实现了楼宇设备计算机管理、医疗服务网络化和管理自动化。
医疗监控及示教系统是医院建筑特有的智能化系统,也是非常重要的子系统。它包括了手术室监控及示教系统、重症监护及三方可探视系统、远程会诊系统。医疗监控及示教系统建设的目的是规范医院的管理,改进对患者的诊治、护理水平。同时,将监控过程录像保存,有助于分清责任,减少医疗纠纷。
1、手术室监控及示教系统手术室监控及示教系统就是通过在手术室内安装音视频采集设备,将手术室内医护人员的活动情况及手术细节传送到示教室内。在示教室内观摩的医护人员、实习生通过本系统可清晰地观看麻醉师、护士、医生手术的全过程,是提高医院医疗技术的重要手段。
本系统要求在每间手术室设置2 台摄像机,一台为无影灯自带的模拟摄像机,另一台为全景摄像机。同时在每间手术室设置1 个隐藏式话筒,安装在手术室的适当位置(一般为无影灯架上)。系统在控制室内配备有音视频存储设备,可将手术过程的音视频信号实时记录、存档,以供日后教学分析用。
2、重症监护及三方可探视系统重症监护系统就是通过在重症病房内安装摄像机和拾音器,使得医护人员在护理监护中心即可实时观察病人的情况。既降低了医护人员的劳动强度,又给病患创造了一个相对安静的治疗环境,同时还可以同步记录事件发生过程。本系统要求在ICU、苏醒室、重症病房、BICU 的每个病床前安装1 台彩色半球摄像机,同时在每间重症病房顶上安装1 个拾音器。系统控制中心设于各病区的护理平台,主要是对前端设备所采集的信号进行处理,显示在显示设备上,并进行存储。三方可探视系统是利用一套音视频系统,实现患者、家属及护理人员之间的三方可视通话。本系统要求在ICU、隔离室及谈话室各设置有摄像机及拾音器。控制中心要求设于ICU 的护理平台处。患者与家属之间的可视通话,由护理人员进行控制。
3、 远程会诊系统远程会诊系统是为了增强医院间学术交流,寻找社会力量对疑难病例进行远程距离会诊,或利用自己的专长帮助他人,是一种新型的医院手段。远程医疗需在医院内设一会诊室,内设一套远程医疗可视诊断系统,能将会诊的实况通过摄像系统将图像传送到会诊室投影设备上,并具有语言交流功能。远程会诊系统可利用ISDN 数字程控交换网或Internet 网进行双向交流。
4、医疗监控及示教系统的技术选型医疗监控及示教系统应采用统一构架、统一网络的数字医疗监控系统(IP 监控系统),并通过流媒体服务器实现视频图像统一管理,通过网络存储系统实现图像的统一存储管理。
采用数字医疗监控系统的优点是各层护士站可通过网络监视本层重症监护室病人情况,将来病人家属也可以通过互联网实现远程探望。示教室通过网络既可以调看手术室图像,也可以调看重症监护室、ICU 室、BICU 室图像,进行教学。也可以通过广域网实现远程医疗会诊。采用统一的数字医疗监控系统后,使医疗监控系统功能更加强大,使用更灵活,扩展性更好,同时方便管理。医疗数字监控系统由摄像机、拾音器、编解码器、网络交换设备、管理服务器、存储服务器和磁盘阵列柜组成。取药叫号系统可有效地改善服务环境,提高工作效率。本系统管理电脑直接控制叫号系统、显示系统及语音系统,可同步显示当前系统工作状况。系统通过显示屏显示姓名和呼叫取药病人,实现药房取药的科学、合理管理。
结语
医院智能化系统的应用不但要考虑技术的可行性,还要关注其合理性、投资的经济性,各项功能应作到整体规划,再按用户需求取舍、分步实施,为将来医院智能化发展留有冗余。随着建筑智能化系统在现代医院中的广泛应用, 必将为现代医院带来巨大的经济和社会效益。
【参考文献】
【1】智能建筑设计标准 GB/T50314-2006
【2】综合布线系统工程设计规范 GB/T50311-2007
【3】公共建筑节能设计标准 GB/50189-2005
【4】安全防范工程技术规范GB/50348-2004
关键词:发达国家 政府 产学研合作 启示与建议
1 主要发达国家政府在产学研合作中的职能特点分析
1.1 制定政策、法规,为产学研合作提供法律保障
美国是产学研合作创新立法最完善的国家。1980年,实施《斯蒂文斯一韦德勒技术创新法案》,同年国会通过了《贝赫一多尔法案》,这是美国产学研合作史上最具有里程碑意义的两项立法。在1981年《经济复苏法》中,政府采取了一系列特殊的税收举措,刺激产业部门不断增加对研发的投入。1984年,制定了《国家合作研究法》(Natlonal CooperativeResearch Act)来促进研究合作伙伴关系的形成。日本政府1986年制定了《研究交流促进法》,对产学官各机构的研究活动都具有指导意义。1998年制定了《大学技术转移促进法》,支持大学成立科技中介机构。2002年,制定了《产学官合作促进税制》,在税收上为产学官合作项目提供优惠。法国政府于1999年出台的针对科技创新和产学研合作的《创新和科研法》,其宗旨是促进公共研究机构与企业界的合作与交流。
1.2 设立专门计划、项目,划拨专项资金支持产学研合作
1.2.1 设立专门计划或项目
芬兰的各项国家技术计划均用于支持产学研的结合。这些措施始于1984年,一直持续至今。国家技术计划用于促进切实合作并鼓励公司和研究机构之间的网络化,同时加强技术转移和国际扩展。一项国家技术计划一般为3~5年,平均4~5年:平均预算约3300万欧元。其中,国家技术与创新资助局通常资助一半,其余由参与方筹措。
德国通过组织实施一些重大联合项目对政府,大学和企业三大研究开发体系进行宏观管理。如德国联邦研究部主导的技术协作中心和技术协作网的建设等。德国联邦政府的一系列科研计划都要求在产学研合作的体系下执行,如可再生能源计划、海洋计划、信息技术等都依靠产学研合作。
1.2.2 建立基金专款资助
英国的基金资助比较突出,主要包括三个方面一是政府专项基金,英国研究理事会管理的科研基金中,占总额80%的五大基金都将知识转移作为重要的资助目标;二是奖励基金,为奖励企业与大学合作,英国政府设立如“工业与学术界合作奖”,“教育与企业合作奖”、“高校企业竞赛奖”,三是风险技术大学伙伴基金,如2001年英国政府推出了一个风险技术大学伙伴基金,投资1亿英镑专门支持大学内技术研究成果的商业化。
基金是意大利政府资助技术创新的重要手段,主要体现在三个方面:一是应用研究基金,其资助方式主要是低息贷款,贷款额原则上不超过全部研究经费的55%,但对中小企业高达65%;二是技术创新基金,其资助方式一般是贴息贷款,对企业提供的资助不超过总额的35%:三是购买高技术产品基金,该基金资助的前提是企业人数不超过300人且设备投资额少于140亿里拉的小企业,补助金额为总金额的25%。
1.3 创办产学研结合的服务与研究中介机构
美国在上世纪80年代初就创建了为中小企业提供全方位服务,隶属于美国商务部小企业管理局的小企业发展中心,中小企业信息中心以及多建在大学的生产力促进中心等科技中介服务机构。小企业发展中心得到政府和各方面高度重视和支持,目前已形成庞大的全国性网络:区域制造技术转移中心也为中小企业服务,推广应用政府资助的制造技术:美国主要大学都分别建立了适合各自情况的综合中间窗口机构――法律契约事务服务机构和技术转让服务机构。日本为了加强官产学合作,促进大学科研成果向民间企业转移和研究成果产业化,政府科学厅创办了促进科研成果产品化的中介机构――“高科技市场”。正是通过这些拥有特殊技能的中介机构的多样化服务,大学与企业之间才能顺利地进行技术转化。
1.4 建设产学研合作的产业集聚区
产学研合作的产业集聚区通常包括科技园,创新产业群,高新技术开发区,技术孵化器等形式的组织或机构。目前很多国家采取这种形式,一方面,研究成果被企业迅速应用于产品开发;另一方面大学也从企业得到充足的研究经费。
美国的科技园区兴建有三种,一由大学组建,如于1951年兴建“斯坦福研究园”,并由此带来了“硅谷”的崛起;二由企业组建,如上世纪50年代出现的波士顿128号公路高技术园区;三由州政府主持组建,如北卡罗来纳大学和杜克大学于60年代共同组建了“三角研究园”。日本经济产业省从2001年实施产业群计划,在各地选建了19个具有特色的产业集群,从2002年开始建立技术创新基地,选定12个地区分布对IT,生命科学,纳米技术等领域重点研究,其中每个项目执行期5年,预算规模约为每年60亿日元。
1.5 采用多种形式鼓励人才培养和人员流动
日本在鼓励人员流动方面做出很大的努力。一是大学从民间企业招聘教师,目前,日本大学的专职教师占2/3,外聘教师占1/3;二是产业界将大学的有关专家和教授请来为其科技人员举办各种类型的讲习班,训练班和讲座;三是为了顺应现代知识社会的发展,日本2006年第三期科技基本计划提出将积极推行产学研联合的人才培养机制,如鼓励学生到相关企业实习或参与产学研联合的共同研究项目。德国为了促进人员流动,许多创新计划都涉及人员流动。2001年的投资未来计划仍在运行,该计划为大学生、科学家的流动提供8700万欧元的资金支持。2000年9月,制定一项紧急计划以促进来自国外的高水平的IT专家在德国获得IT职位,根据计划,将有2万名IT专家在德国获得IT职位。
2 我国政府在产学研合作中职能现状及问题
2.1 政府制定的政策、法律、法规及相应措施不健全
改革开放以来,我国虽然对产学研结合日益重视,但与产学研结合相关的政策法规体系不全面且十分分散。比如《科技成果转化法》、《关于促进科技成果转化的若干规定》政策法规中都有涉及产学研合作的内容,但规定都比较笼统,政策可操作性不强,难以用来解决产学研结合中实际存在的比如知识产权归属、合作中出现的各种利益冲突和纠纷等问题。另外,缺少向国有大中型企业倾斜的优惠政策,科技成果的流向自然要向非国有大中型企业转移。
2.2 政府财政支持仍然不够
2003~2007年,主要国家研究与发展经费内部支出总额及所占国内生产总值的比例如表1所示。从表1可以看出,从2003到2007年,我国研究与发展经费逐年递增:2003年为186.01亿美元,2007年增加到487.70亿美元研究与发
展经费在GDP中占比也从2003年的1.13%提高到2007年的1.49%。尽管如此,我国政府对国家研究与发展经费的支出仍然偏少,特别是占GDP比例仍然很低。以2006年为例,中。德、日、美各国研究与发展经费分别为376.64、738.54、1485.26和3486.58亿美元;研究与发展经费在GDP中所占百分比分别为1.42、2.54、3.39,和2.66,说明我国政府对研究与发展领域的资金投入力度还很不够。
2.3 科技中介服务体系建设滞后,产学研合作缺乏纽带
科技中介服务机构在产学研合作中发挥着信息中介和“剂”的作用,发达国家通过建立和完善科技中介服务体系,有效地促进了产学研合作和科技成果的转化。虽然我国现已存在不少科技中介服务机构,如各地先后成立的高新技术成果转化服务中心,它们在科研单位和企业的信息沟通上起着重要作用,但中介服务机构大多功能单一,机构不健全,提供服务的质量和水平有待提高,而且中介机构的地位及权益难以得到有效保障,在一定程度上阻碍了中介机构的发展。
2.4 产学研合作基地及集聚区建设不完善
我国的产学研合作呈现多点开花的特征,产学研合作基地的创建还不是普遍存在的现象,仍有很多省市还没有建立适合自己的产学研合作基地或集聚区。我国政府也意识到这一问题,于2009年11月召开了第三届中国产学研合作高峰论坛,在2008年建立的13家产学研合作基地的基础上又增设了18家创新示范基地。补充之后的基地建设涉及范围更广。但是在建设和管理过程需要更加重视,以更有效地发挥这些基地和集聚区的作用。
2.5 人才培养和人员流动的相关体制不完备
目前政府的参与往往带有较多的行政性质,政府对人才培养过程管得过多,过细,导致高校培养出来的人才创新意识淡薄。政府的政策指向性过于明显,往往会引起高校办学目标发生偏离,违背人才培养的规律。另外,由于企业和学校及科研机构之间的管理存在着很大差距,致使产学研合作三方之间的人员流动受到很大限制。目前,政府较少有明确制定的相关法律文件来鼓励和支持三方之间的人员流动。
3 启示与建议
3.1 建立有利于促进和保障产学研合作的优惠政策和法律保障体系
政府应认真研究产学研合作的实际情况和遇到的问题,制定和完善促进技术创新和技术改造的政策,法规和措施,为企业营造良好的产学研合作创新氛围,并主动规范,引导。激励企业通过产学研合作开展技术创新。地方政府要充分发挥财政资金引导功能,利用税收优惠刺激金融资本和风险资本对科技创新投资,完善财税政策鼓励产学研相结合,发挥税收政策激励人力资本开发,加大高新技术产业税收支持力度。
3.2 加强政府对产学研合作的投入,为产学研合作提供资金保障
地方政府应建立完善的风险投资体制,多渠道吸引资金投入,为产学研合作共同推动科技成果的转化提供足够的经费保障。对重大产学研合作项目实行财政拨款,建立产学研合作专项资金,引导鼓励企业建立技术创新基金,引导鼓励组建风险投资公司。对中小企业设立专项资金支持产学研的合作,注重对产学研合作项目的评价。政府应通过设立中小企业专项资金,减小中小企业自主技术创新的风险,加大企业参与创新的动力,缓解中小企业在产学研合作中由于资金缺乏而带来的问题。
3.3 大力培育和发展科技中介机构,加强和完善产学研合作中介服务体系
科技中介机构可以是政府组建,也可以是民间学术团体自办,还可以是高校、企业、院所合作建立,正式作为经济实体在政府部门注册,以形成一个结构合理、门类齐全的科技中介服务体系,创造性地发展和推动各种中介服务,并不断提高服务质量,完善和提高中介服务机构的功能。政府应通过示范,采取相关的措施促进产学研三方对中介机构的了解和需求,促使中介机构为产学研结合创新提供更优质服务。
3.4 加强和完善产学研合作基地和集聚区建设
为提高我国产学研合作的层次和水平,应本着自愿互利,职责明确,收益共享,风险共担的原则,选择几个重点行业和关键技术领域进行试点,以行业骨干企业为龙头,联合科研实力雄厚的大学和科研机构,组建多种形式的产学研研发联盟。政府可通过科技计划、经济和科技政策等手段推动产学研研发联盟的建立。待试点取得经验后,再向其他行业和关键技术领域推广。
【关键词】建筑设计;智能建筑设计;管理;结构设计;屋顶设计;节能设计
前言
智能建筑指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。
1.智能建筑的功能与价值分析
当前信息化、网络化以及电子商务的时代,使人们对建筑物的高效化和多功能的要求也随之提高,智能建筑应运而生。智能建筑是信息时代的必然产物,集中体现了信息社会中的信息特征,建筑物智能化程度将随科学技术的发展而逐步提高。智能建筑是建筑艺术与计算机和信息技术有机结合的产物,是社会信息化与经济国际化的需要。智能建筑是一个动态的、发展的系统,在一个智能建筑的生命周期中,建筑结构的生命周期最长,而一般的硬件和软件设备有5~7年的生命周期,有的自动化系统仅有两至三年的生命周期。如果智能大厦系统做成开放式系统,它就能不断吸收新的技术,更新旧的设备,从而使整个智能化系统设施运行得更好。随着可以的发展和文明的进步,建筑材料科学和环保意识的不断增强,智能建筑不仅需要计算机控制,也需要相应功能的智能建材的配合。智能建筑是为了支持建筑内的所有活动,增强对使用变化的应变能力,并保证建筑空间的安全,健康和节能,智能建筑的基础和出发点在于结合每一个具体建筑的特征和性能,智能建筑的设计必须提倡个性化设计。个性化设计就是坚持以大系统、动态运行的角度进行建筑对象和使用对象的系统分析,针对特定建筑的具体需求,根据系统运行状态,深入到特定细节的设计。
2.设计智能建筑过程中应该注意的主要问题
设计智能建筑的过程中应该结合智能建筑的功能与系统特点,要以统筹兼顾的原则为出发点,平衡智能建筑各功能和各系统的关系,取得最佳的智能功能,做到对智能建筑优势和长处有效发挥的保证。在设计过程中要从下述几个重点问题入手。
2.1做好智能建筑设计的过程管理
一是,在智能建筑设计前,应该明确《智能建筑设计标准》的内容和内涵,使《智能建筑设计标准》中的硬性规范部分得以遵守,进而做到对智能建筑设计质量的保证,为智能建筑经济性、实用性提供保障。
二是,要建立智能建筑设计的管理目标,要将智能建筑的舒适度,智能建筑的环境作为管理的主要内容,通过对温度、空气、湿度、光线、噪音等方的调控能力和控制水平评价,为智能建筑设计提供必要的参考和规范。加强对智能建筑结构设计的管理,要从智能建筑的结构形式、智能建筑的层高、智能建筑的力学结构特点方面入手,综合考虑智能建筑的结构稳定性,以做到对智能建筑结构隐患的有效控制。要从智能建筑的功能体现入手,严格审查智能建筑空调系统、供水系统、供电系统的功能,避免出现功能上的死角,确保智能建筑的功能稳定与完整。
2.2做好智能建筑的结构设计
智能建筑的结构设计应该从墙面、地面与天花板三个个重点环节入手,地面设计中应该根据智能建筑的特点选用架空的方式,这样可以扩大地面下空间,使弱电系统和强电系统能够做到物理隔离,不但方便施工,而且也有利于建筑改造。墙面设计中应该考虑智能建筑中各功能设备的接口和位置,一般采用外接方式,在墙面上设计出设备的接线口、位置,以利于传感器和设备的功能实现和准确控制。设计天花板的过程中应该结合暖通、消防系统的功能与特点,设计出相关系统的走线、出口,以实现智能建筑的通风、供暖、消防、照明等各项功能。
2.3改进智能建筑的屋顶设计
屋顶是智能建筑设计的关键部位,屋顶是智能建筑与大气和环境敞开和交换的重要部位,很容易产生热能的交换和积累,进而影响到智能建筑的居住性能、使用性能。同时屋顶也是智能建筑功能性设备的主要布设位置,雨水收集器、太阳能热水器、通信基站、风能设备在楼顶大量集中,造成智能建筑楼顶空间资源和电磁资源的紧张。应该在智能建筑屋顶的设计中积极考虑保温隔热处理,阻断智能建筑屋顶产生热交换的可能。同时要根据智能建筑的整体需要综合考虑屋顶功能设备的布置,优化屋顶空间资源,降低楼顶设备产生噪声、震动和电子辐射的可能,提升智能建筑屋顶的功能性和安全性。
2.4加强智能建筑的节能设计
智能建筑的一个根本特征是能源利用的高效率,应该在智能建筑设计过程中从系统的角度出发,认真做好节能工作,通过节能器具、系统的设计,降低智能建筑能耗的标准,控制智能建筑能源方面的消费,综合而全面地节约智能建筑运行的能源成本,实现智能建筑在节能状态下的可持续发展。
3.结语
智能建筑是应用信息技术,集成智能设备而形成的新型建筑类型,从历史的角度看智能建筑的出现是经济、文化和科技发展到高级阶段的产物,智能建筑的出现使人们生活环境、交往条件和居住空间得到了重新优化。在智能建筑的设计中应该把握科技与建筑发展的方向,要结合市场的需要和文化发展的趋势,从《智能建筑设计标准》的全面解读出发,控制智能建筑的关键环节与要点,积极进行智能建筑设计的创新,在不断研究和不断实践的前提下,创建智能建筑发展道路。
参考文献
[1]徐莹.现代智能建筑中的空调设备自控系统【J】.河南水利与南水北调,2009(7).
[2]葛红,刘雪峰.建筑智能化存在问题以及改善对策分析【J】.中国住宅设施,2009(9).
[3]陆伟良.论《智能建筑设计标准》的特征及实施【J】.工程设计CAD与智能建筑,2000(11).
关键词:智能建筑;工程监理
近年来随着智能建筑的迅猛发展,智能建筑工程监理也日益成为工程监理的一个课题,成为工程建设的一个焦点。同时,智能建筑工程涉及管理部门多,跨专业多,新技术、新产品推出快,监理人员应如何应对?下面笔者结合自己的一些工程监理经验及思考谈一下智能建筑工程监理的几个重点。
一、监理人员应深刻理解智能建筑和智能建筑工程的含义。
1.智能建筑的由来
1984年1月,美国哈特福德市将一座旧金融大厦进行改建,实质是在传统建筑的基础上增加了大量的自动化系统。改建后的大厦,称之为都市大厦。智能建筑这一名称从此出现。从第一座智能建筑诞生到现在,世界范围内,包括中国,智能建筑得到了长足的发展。
2.什么是智能建筑
智能建筑是通过信息技术、自动控制技术、人工智能技术等与传统建筑技术的结合,使传统建筑具备一定程度的自动化和人工智能化,能够自动或智能化地实现和提高安全、便捷、舒适、节能、环保、美观等传统建筑要求的建筑物,以及提供传统建筑物所不能提供的服务。智能建筑是建筑技术与信息技术、自动控制技术、人工智能技术等结合的产物,是有智能化集成系统的建筑。
3.智能建筑与传统建筑的区别
因为无论哪种建筑物都是供人使用的,而对安全、便捷、舒适等的要求内在的存在于建筑的使用要求、建设、设计、施工等内容中,并非智能建筑所特有。智能建筑与传统建筑的根本区别在于实现这些功能的方式和能力的不同。
从理论上说,智能建筑是具备一定程度的自动化和人工智能的建筑。若把智能建筑比作一个人的话,目前建筑中的信息中心机房就是大脑,综合布线是神经系统,各类监视系统和传感器类似于人类的感官系统,各类执行机构则相当于人类的手和脚。
4.什么是智能建筑工程?
智能建筑工程是使传统建筑具备智能化的的工程,是整个建筑工程的一个有机组成部分。在(GB50300-2001)中,智能建筑工程被列为建筑工程的九个分部工程之一,包含通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控系统、火灾报警及消防联动系统、安全防范系统、综合布线系统、智能化集成系统、电源与接地、环境、住宅(小区)智能化系统共10个子分部工程,每个子分部工程又包含若干分项工程,共38项。其功能是实现建筑物的智能化,或增加传统建筑所无法实现的智能化功能。
5.智能建筑工程与信息工程的区别
智能建筑工程和信息工程都包含大量的信息技术和设备,但智能建筑工程是建筑工程的有机组成部分,应该是一个与结构、装饰、安装等专业并列的专业,这是智能建筑工程与信息工程的根本区别,不具备这个特点的弱电工程不能称之为智能建筑工程,而应当归于其它行业,如信息产业工程、机器人产业工程等。
二、专业监理人员要具备一定的综合素质。
1.要具备较强的弱电专业知识。由于智能建筑工程涉及大量的弱电设备及软件,作为专业监理人员必须具备较强的弱电专业知识。当然,监理工程师很难做到样样精通,主要应掌握各系统、设备和软件的外部特性,重点是功能特点、调试方法、安装要求、接口界面和安装环境、系统接地等内容。
2.要具备一定的土建、安装、装饰等建筑施工知识。由于智能建筑工程施工必然伴随与其它建筑专业的交叉配合施工,因此,要求监理人员还要具备一定的土建、安装、装饰等建筑施工知识。
3.要具有较为丰富的工程实践经验。
4.要具备较强的工程综合管理能力。
三、监理人员要了解所监理项目的具体智能化功能需求。
智能建筑依据使用功能不同可以分为办公建筑、商业建筑、文化建筑、媒体建筑、体育建筑、医院建筑、学校建筑、交通建筑、住宅建筑、通用工业建筑等若干类,就算同一类建筑对建筑的智能化需求也不尽相同。监理人员必须深入了解所监理项目的设计意图、业主要求,掌握项目的功能特点。只有这样才能有针对性地做好智能建筑工程的监理工作。
四、监理人员应了解智能建筑工程的特点。
智能建筑工程有着与传统建筑工程不同的一些特点,工程监理人员只有充分了解这些特点,才能有针对性地高效率地进行监理工作。
1.设计单位与施工单位的一体化
由于智能建筑工程专业性强、发展快,一般设计院对此类专业人才较为缺乏,往往将此专业设计留待施工单位深化设计,施工招标也往往将设计和施工一起发包。因此实际施工时设计和施工经常是一个单位。施工单位有可能从自身的利益出发进行设计,这要求监理人员站在业主的角度对工程设计进行审核把关。
2.涉及管理部门多
智能建筑工程建设除按照传统工程一样要接受建设主管部门管理、遵守相关建设法律法规外,部分专业还要接受一些其它部门的管理。
消防工程的设计、施工、验收要接受当地消防局的管理,消防验收要由消防局按照相关法律、法规的要求进行消防验收,合格后方可使用;
安全防范工程的设计、施工、验收要接受当地公安局的管理,安全防范工程验收要由公安局按照相关法律、法规的要求验收合格后方能投入使用。
卫星电视按照《卫星电视广播地面接收设施管理规定》(国务院第129号令)申请验收。
监理人员应积极协助业主按照相关要求履行建设程序,以免业主因不了解相关要求而造成不必要的损失。
3.专业性系统功能检测多
智能建筑工程的系统多、功能复杂,且专业性强,其功能是否达标需要由专业人员并配备专门仪器检测。根据检测要求,一般将智能建筑工程大致分为以下系统:
通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控系统、火灾报警及消防联动系统、安全防范系统、综合布线系统、智能化集成系统、电源与接地、环境、住宅(小区)智能化系统等。每一系统又可能包含若干个子系统。
监理人员必须通过对一个个系统进行专业化的检测来检验工程是否合格,不能仅凭感官认识来判断。
4.系统复杂,调试运行周期长,工作量大。
智能建筑系统往往功能复杂、涉及其它专业多,因此往往需要较长的时间调试运行。
监理人员必须充分考虑到智能建筑系统的复杂性和系统调试周期长的特点对工程工期的影响,积极采取必要措施以免影响整个工程的竣工验收。
目前,我国城市化的进程不断加快,相对应的城市中的建筑也越来越多。人们也早已对居住环境有了更高的要求,如何创造更加宜居的建筑环境,实现节能、环保,仍是建筑行业急需面临任务的重中之重。伴随着计算机科学技术的迅猛发展,智能建筑的概念在人们的思维中也慢慢地根深蒂固。智能建筑建设已成为未来发展的必然趋势。因此,加强智能建筑技术以及建筑节能技术的研究就显得尤为重要。
2智能建筑概念的深层含义与特征
我国建筑业产值的持续增长推动了建筑智能化行业的快速发展,随着技术的不断更新和市场领域的急速延伸,在未来几年智能建筑的市场前景仍一片光明。智能建筑具有深刻的内涵以及本身独特的特点,主要表现在以下方面。
2.1智能建筑的深层含义
智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求而产生的。智能建筑及节能行业强调用户体验,具有内生发展动力。建筑智能化提高客户工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本。其基本内涵主要表现在社会内涵和技术内涵两个方面。两方面的内涵构成了智能建筑总体的内涵。在社会内涵上,智能建筑主要表现在“节能环保理念”上,建筑节能技术的有效利用可以缓解社会的能源危机、减轻环境的污染、促进社会经济的可持续发展。所以人们要树立节能环保的理念,在建筑施工中积极应用节能环保技术,推动建筑节能水平的提高。根据用户的需求将建筑物的结构、系统、服务和管理进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。技术内涵方面主要表现在,智能、节能两个方面。其中,智能技术方面是最先进的技术,其在计算机系统的整体控制下,采用视频控制技术、通信技术、图像显示技术以及由综合布线技术、云计算、互联网等新型技术而形成的技术。对于智能建筑来说,必须能够自动地观测并适应内部以及外部环境的变化,同时它还须兼具智能报警技术,使其各技术协调一致以及保证建筑物内外结构的统一。另外,节能方面是指与节能环保相关的技术,包括资源的循环再利用、资源节约、减少废弃物的排放、节约用水、保护环境以及开发和高效利用新能源、转变能源利用方式等多种多样的绿色环保技术。
2.2智能建筑的特征
智能建筑有节能减排、健康舒适、智能高效以及灵活便捷等显著特点。而现代化技术以及经济的快速发展,使得智能建筑的功能也日益强大,在原有的基础上又增加了通信自动化、大楼自动化以及办公自动化三项基本的自动化功能。因此,智能建筑在安全可靠性及与用户之间的信息交流能力方面也有了明显提升。
3智能建筑节能的现状和发展趋势
3.1智能建筑节能现状
目前,我国智能建筑特点主要体现在智能建筑的节能环保性、实用性、先进性及可持续发展等方面,与其他国家的智能建筑相比,更加注重智能建筑的节能减排,更加追求智能建筑的高效和低碳目标。这一切对于节能减排降低能源消耗等都具有非常积极的促进作用。实际上,目前我国在智能化目标定位中明确提出节能要求的并不多,已建成并确有明显节能功效的智能建筑更是少之又少;但是,随着我国社会生产力水平的快速进步,以及计算机网络技术、现代控制技术、智能卡技术、可视化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术等高科技技术水平的不断提升,智能建筑将会在未来的城市建设中发挥其无可替代的重要作用。
3.2智能建筑节能的发展趋势
智能建筑的发展之路不会一帆风顺,影响因素也非常多;节能建筑的广泛兴起势必逐渐成为人们的必然需求,改善大气环境,减轻建筑耗能所带来的污染,成了大势所趋、人心所向,不仅是国家利益的需要,更与“小家”利益息息相关。
4智能建筑节能措施
4.1楼宇照明节能措施
我国的建筑中,一般使用电表对楼宇间的照明系统进行了管控,依据时间的变化来决定照明系统的开启或者停止。这种技术的推广实现了我国建筑工程领域照明控制的自动化发展。随着科学技术的不断发展,更加成熟的照明技术已经在建筑照明领域中有了一定范围的应用。照明节能技术主要使用总线式,这种方式不仅大大提升了控制自动化的水平,同时也最大程度地降低了系统的成本,并且这种系统的稳定性也更高,启动与停止也比较简单。相对于传统的照明控制系统,这种系统更加灵活,控制水平也更高。
4.2无线传感器网络技术节能措施
无线传感器网络技术在建设智能建筑网络中具有十分重要的意义,同时无线传感器能够大大满足智能建筑发展的需要,与此同时,对于智能建筑领域的节能技术也能够起到一定的促进作用。使用切实可行的数据传输协议,能够实现智能建筑节能无线传感器网络信息的优先级传输,确保节能系统的可靠与稳定以及高效的运行。运用无线传感器网络进行信息感知,主要通过温度、照度等传感器对实际物理环境的感知,进而实现数据的采集。为了确保智能建筑节能系统的高效运行,数据信息的采集就显得更加重要。所使用的传感器包括红外线、温湿度、照度以及二氧化碳等传感器。无线传感器容易进行部署,且价格比较低廉,它已经成为建筑节能领域中不可或缺的主要技术之一。使用无线传感器网络来感知物理环境,进而将环境信息数据通过自组织多跳的方法输送到服务器上。这样一方面,无线传感器网路可以通过先进算法对智能建筑的空调灯光等进行调节;另一方面,服务器决策者可以通过主机控制器来直接管控某个设备。
4.3门禁一卡通技术节能措施
随着安防系统网络化技术的发展,门禁、视频监控以及防盗报警功能等已近进行了深层次的融合,正在迈向高度的集成化,这集中体现了现代智能化节能管理的要求。一卡通刷卡时,通过控制器来实现对报警系统的撤防或者布防。在通常情况下,人员离开房间之后,通过刷卡加密的方式来进行布防,同时联动关闭室内其他的灯光以及空调设备等,从而实现建筑的智能化管理。
5结束语
关键词:楼宇智能化 IMBS 关键性技术
中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0045-02
在当今社会,现代信息技术的迅猛发展,它与建筑领域结合产生的重要成果就是智能建筑系统。智能建筑已经成为一个国家、地区和城市现代化的重要标志,也是各国综合科学技术能力的具体象征。但是目前智能建筑系统集成技术有限,仅仅限于控制域,实现了楼宇自控系统(BAS)、安全防范系统(SAS)和消防报警系统(FAS)的集成。智能建筑系统越来越广泛应用计算机网络技术,将来的发展趋势必然是信息域集成,包括楼宇设备管理系统(BMS)、办公自动化系统(OAS)、通讯与网络系统(CNS)等。本文主要介绍了智能建筑系统集成,并分析智能建筑系统的互联网技术,它是以Browser/Server为计算模式,以大型数据库为后台应用。
1 智能建筑系统集成
智能建筑系统集成可以总结如下几个特点:第一,需要处理的信息由各个子系统向智能集成系统提供。第二,各个子系统具有的典型特点是分布和异构。第三,智能建筑系统作为复杂程度较高的分布信息处理系统,它所依托的互联网技术具有管理分布对象、访问异种数据源、分析处理信息、生成统一视图等功能。第四,智能建筑系统集成的重要基础是Internet/Intranet以及Web技术,并确保实现远程管理和维护。
智能建筑系统技术是建立在信息化、自动化系统基础上的,计算机和互联网技术就是使建筑智能、自动化系统得以实现的手段。有了这样的手段,人们才能把具有自动化系统的建筑称之为智能建筑。其技术支持系统的发展经历了三代,第一代是DCS集散控制系统;第二代是OPENDCS
开发集散系统;第三代是WEB网络集成系统。本文基于智能建筑的需要,探讨其关键性技术即第三代互联网集成系统技术。
2 关键性技术分析
2.1 系统构建模式
用户只借助浏览器就可以访问互联网中的文本、图像、声音以及视频等资源,这些信息全部来自于大量的Web服务器。每个Web服务器都与数据库服务器相连接,只是具体的连接方式上不相同,这样看来,数据库服务器才是这些数据实际的存储位置。一般情况下,客户端在Web服务器中下载所需要的程序,在本地加以执行,通过Web服务器执行的还有其传输值数据库,并借助Web服务器及时向用户反馈处理结果。通过这样的结构,数个分散的网络连接成全球互联网。
其特点主要可总结为以下几点:第一,Browser/Server模式能够分解Client/Server模式服务器,成为一个Web服务器、一个或多个数据库服务器。客户端与Web服务器直接相连、Web服务器再与数据库服务器相连。用户通过浏览器发送的具体请求,经CGI或ASP从Web服务器传送到数据库服务器;数据库服务器接着进行相关运行,转换处理结果的格式,向Web服务器发送的是HTML格式;Web服务器最终向用户发送该处理结果。第二,B/S模式采取表示层、功能层和数据层的三层结构形式,采用TCP/IP 协议,方便研发、应用、维护和升级系统;第三,智能建筑系统的互联网技术采用Browser/Server计算模式,它是智能建筑系统首选的计算模式。因为目前最先进的分布计算模式就是B/S模式,它能充分满足智能建筑系统集成技术要求,确保远程维护、远程管理智能化系统的实现。
2.2 技术
主要有以下几个新特点:(1)是美国微软公司研发的新体系结构 Framework的组成部分之一,在服务器端构建Web页面和服务是它的主要作用。(2)Web页面是中最基本的内容,主要作用是提供界面浏览设计方案和编程交互代码,在很大程度上使处理页面的性能得到提升。(3)平台作为Web服务器支持的重要基础,使Web服务器可以有效利用平台具有的所有特性,确保其构建的Web服务器能够与其他平台环境中构建的Web服务器沟通顺畅。(4)可以实现访问数据库的目的,可以连接其指向的数据库对应的数据源,检索、操作和更新相关数据等。(5)支持数种编程语言,对于单个语言也可以提供很好的支持,其所支持的语言并非子集,是功能全集。(6)程序在服务器端运行,向多浏览器提供支持,其具有的分布式特性可以很好地满足动态Web站点的要求,从这一意义上讲,智能建筑系统应选择的最佳方案是程序与B/S模式的结合。
3 智能建筑系统信息域集成的实现
智能建筑系统的关键内容之一就是智能建筑物业管理系统,属于信息域集成。它的主要功能包括管理客户档案,客户服务器,空间、环境、设备、收费和安保工作,还负责维护整个管理系统等。本文深入地分析了智能建筑系统集成、Browser/Service模式、技术等,智能建筑系统信息域集成的实现需要编制具有自主知识产权的智能建筑物业管理系统,该系统的设计思想是以Internet/Intranet技术和TCP/IP协议为基础,基于B/S模式,以内含的集成环境为开发工具。
智能建筑物业管理系统突出强调环境管理、能源管理的重要作用,立足于设备管理,统计、分析、优化设备的运行状态和能耗,达到节约能源的目的,同时强调环境管理,为智能建筑系统的实现、智能大厦成为绿色大厦创造有利条件。
4 结语
当今时代信息科技发展迅速,要充分利用最新的计算机、互联网等先进技术,将其应用到建筑领域,建立并完善智能建筑系统,提高建筑管理水平,提高效率。Intranet/Internet技术的飞速发展,要求建筑项目从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成,提供一个开放的基础构架。主要是合理应用网络化技术,把网络作为各子系统的公共通信平台来处理,智能化网络化的建筑系统要能实现各个系统的相互通信。当各个子系统都能遵循TCP/IP协议,并在网络上运行时,就可实现建筑的智能化网络化。然而当前智能建筑系统集成技术水平有限,信息域集成的实现有待研究。
本文深入研究分析了智能建筑系统集成,Browser/Service模式的特点和的新特性,探究了如何实现智能建筑管理系统,这有助于建筑管理做出科学合理的决策,提高建筑的智能化程度,优化建筑性能,提高居住舒适度和工作效率,为用户提供更好的服务。此外,运用网络技术的智能化建筑还能提高建筑的运营效率,降低运营成本,提供增值服务和利用价值。
参考文献
[1] 汪力君,方潜生.基于B/S模式的IPMS研究与实现[J].安徽建筑工业学院学报:自然科学版:2004(6).
[2] 伍培,黄林青.对发展智能建筑小区的认识[J].重庆石油高等专科学校学,2000(2).
关键词:智能建筑物;雷电灾害;防护措施
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.119
经济水平的不断提升,加快了现代化社会的建设步伐。在此形势影响下,智能建筑物的生产规模及应用范围也在不断地扩大,为人们良好的居住环境创造了有利的条件。但是,由于智能建筑物在使用的过程中相关的电子元件存在着抗干扰能力较差等问题,加大了雷电灾害发生的几率。
1 智能建筑物整体的概况
某智能建筑物设计上采用了最新的设计理念,内部的计算机基础网络设施相对比较完善,线路布局较为复杂,连接着大量的精密性仪器。由于自身结构的特点,该智能建筑物内部的设备灵敏度较高,很容易受到外来因素的干扰。雷电自然灾害等一系列影响因素的存在,为设备的正常工作带来了极大的安全隐患,加大了该智能建筑物安全事故发生的几率。该智能建筑物长50m,宽25m,高度为90m,建筑物总共分为25层。结合该地区整体的气候变化状况,可以发现这些该地区年平均密度为80.8d/a。利用相关的技术手段分析,得知该智能建筑物每年受到雷电灾害的次数约为0.406次/a.建筑物内部配有照明系统、宽带网络等。同时也分布着一些常用的办公物品。
2 智能建筑物雷电灾害分析
根据该智能建筑物内部分布的物品及线路布局状况,可以发现其中存在着许多的办公资料及电气设备等。这些物品的可燃点较低,很容易受到明火的影响,存在着一定的安全隐患。设计方面禁止该智能建筑物内部堆放易燃易爆的物品。
由于受到雷电灾害的影响,影响了该智能建筑物整体的安全性能。主要表现在:(1)当该建筑物遭受雷击时,外来人员进入该建筑物内部接触到相关的电子设备时,将会造成重大的人员伤亡事故;(2)由于建筑物内部部分导线的绝缘皮层破损,受到雷击时该建筑物内部的基础设施存在着漏电的安全隐患;(3)受到雷电灾害的影响,破坏了建筑物的物理结构,影响了建筑物使用过程中的安全稳定性;(4)当雷击现象较为明显时,局部的电流或者电压将会瞬间升高,容易引发大规模的火灾;(5)遭受雷击的建筑物,内部的智能系统受到严重的影响,不能及时地响应相关设备的操作请求,加大了安全事故发生的几率;(6)用户线路上的过电压,无法在规定的时间内传输到该智能建筑物内部相关的装置上,影响了设备的灵敏度。
3 智能建筑物雷电灾害的防护措施
3.1 直击雷的防护措施
所谓的直击雷,主要是指雷雨天气中的闪电之间地击中智能建筑物、周围的其它装置、或者防雷装置等,并产生了一系列的化学反应,导致建筑物内部部分区域导电线路上的电压和电流明显增大,温度也在相应升高的过程。
对于这种雷电灾害,主要的防护措施有:(1)在该智能建筑物内部容易遭受雷击的区域安装质量可靠的接闪器,并在相关的传输导线上安装传感器,及时地将雷击信息传送到相关的技术部门,提高建筑物的安全性能;(2)为了增强防雷效果,可以在该建筑物主体的立柱上增加引下线,并构建接地装置。同时,采取焊接的方式将接地装置与引下线之间形成统一的整体,扩大不具有导电性能装置的保护范围;(3)接闪器在安装的过程中需要确定具体的尺寸规格,主要的参考依据是根据相关的计算公式,确定具体应用过程中的技术参数,确定出接闪器最大的应用范围,为防雷效果的发挥提供可靠的保障。
3.2 相同电位下的联结防护措施
在智能建筑物使用的过程中,由于地电位反击电压的存在,加大了智能建筑物安全事故发生的几率。针对这种情况,可以采取相同电位下的联结防护。即利用物理学等势面的相关原理,采取必要的防护措施。将建筑物内部独立的装置、带电的导体等,利用相同电位的导体将这些独立的个体联结起来,使得智能建筑物遭受雷击的过程中导电装置的电位差能够减少在一定的范围内。这样的过程称为相同电位下的联结防护。它的主要原理在于利用等势面的特点控制电位差的范围。结合这样的措施,智能建筑物在设计的过程中需要将所有的结构钢筋与金属管线连接在一起,形成导电性能良好的导体。通过这样的操作,有利于消除雷击过程中感应过电压带来的影响。
3.3 雷电波入侵的防护措施
智能建筑物内部的线路或者管道主要采用的是全埋的方式。它将与用户端的电缆外层、金属管道等与建筑物的外墙方面的预埋件相连。设计过程中建筑物内部主要的金属物需要与防雷预埋件构成统一的整体,增强防雷效果。实现这样的目标,主要采取的措施有:(1)将所有的电缆、金属管道接地。雷电波的入侵主要是通过导体传输一定的电流和电压,设计过程中的接地操作能够有效地避免这种情况的出现;(2)将避雷装置分别安放在变压器高、低压两侧。
3.4 电磁屏蔽的主要防护措施
为了减少电磁波对于智能建筑物的干扰影响,需要利用相关的防护措施达到电磁屏蔽的目的。一般情况下,针对智能建筑物的结构特点,可以采用法拉第式的防雷网进行全面地布控。这种防雷网主要是将建筑物内部的墙面、地板、金属导管、金属管线等看做统一的整体,使其呈现六边形的网状结构。这种笼式的避雷网能够有效地发挥出电磁屏蔽的效果,并对遭受雷击的智能建筑物进行分流、分压操作,降低了安全事故发生的几率。在设计的过程中,根据智能建筑物整体的内部构造特点,采取合理的电磁屏蔽方式,最大限度地发挥出防雷网的屏蔽效果。
4 结束语
当雷电灾害发生时,建筑物内部局部的电流和电压将会明显的增大,威胁着人们的生命财产安全,降低了相关设备的安全性能。因此,需要对智能建筑物雷电灾害发生的原因进行必要地分析,并找出可靠的防护措施,提高智能建筑物整体的抗干扰性。在设计的过程中,需要充分考虑智能建筑物的内部构造特点,采取合理的防护措施增强防雷效果。
参考文献:
[1]王涪德,梁建文.高层智能建筑物综合雷电防护措施[J].现代建筑电气,2012(06).
[2]王肃.电子信息系统雷击灾害风险评估及其应用[D].华东理工大学,2015(12).
关键词:智能建筑;建筑设备;自动化;教学改革
智能建筑是建筑领域科技水平的呈现,一个国家和地区智能建筑水平的高低与其经济发展水平及科技水平具有直接的关系。因而,智能建筑自问世以来,便受到世界各国的普遍重视和关注。
一、构建智能建筑教学体系的基本依据
人才培养目标和学科基础是教学体系构建的基本依据。对学科内涵的有效把握能在很大程度上为教学内容、教学体系和课程制定的科学设置提供基础支撑,使其能够反映应用需求和学科发展状况。同样,教学体系的侧重状况也在很大程度上取决于人才培养目标的不同。
1.智能建筑的学科基础
智能建筑涉及领域众多,例如计算机技术学科、信息技术学科、电气技术学科、自动控制学科、建筑设备学科等,因而,各相关专业学科均可依据自身的专业优势实施智能教学。这一特点在我国现行智能建筑教学现状中具有很好的反映,各大高校在智能建筑教学实施过程中,依据自己的专业优势进行教学专业和教育系院划分,甚至也有一些高校在特定系院中将智能建筑划分为好几个不同的专业。但是如果按照培养智能建筑应用人才的标准,从学科整体上来看,现有的专业教学体系则很难称为是一种全面、系统的智能建筑学科教学。因此,要想展开体系化的职能建筑教育教学,就必须以智能建筑学科基础为中心进行教学内容和教学体系设置,这样的教学体系才能适应智能建筑的发展要求。
首先,将建筑设备作为调节和控制智能建筑系统的对象。想要更好地进行智能建筑研究和教学,就要理解和熟悉现代建筑的设备性能、设备类别、控制要求和运行原理。只有这样,才能确保控制和调节的有效性。
其次,将自动控制技术和原理作为控制和调节智能建筑系统的手段。建筑设备为建筑功能要求的实现提供了基础,但是要实现更高效、更舒适和高功能的建筑功能,还需要根据建筑设备的控制要求和运行原理,构建针对性的控制模型,以便更为有效、实时地调节和控制控制对象。因此,教学中对现代控制系统、自动控制基本方法和原理的讲解,是必不可少的智能建筑教学内容。
再次,将信息技术作为智能建筑自动化的支柱。自动化的办公系统、通讯系统和建筑设备系统是智能建筑的基本要求。控制网络、现代信息传输技术和信息处理分析是实现上述三个系统自动化的主要途径。因此,可以说信息技术是智能建筑自动化的技术基础,也是智能建筑教学体系的重要组成部分。
2.智能建筑的人才培养目标
方位多、层次多是人才培养目标的主要特征,不同的专业具有不同的人才培养目标,因而也会有不同的教学体系。对于具有多学科渗透和交叉特点的智能建筑学科来说,尽管相关专业都可以依据自身专业优势进行教学,但是不同的专业其优势也有很大差别,因而其教学体系和教学平台也是不尽相同的。所以,智能建筑教学要根据人才培养目标,在满足学科基础要求的基础上,强化自身专业优势专业的教学,形成独特的人才培养模式。
二、智能建筑教学课程体系的设置
1.把握学科基础,注重基础教学
高校在设置智能建筑教学课程体系时,要根据智能建筑人才培养目标、学科发展和教学体系的有关要求,在把握智能建筑学科基础的前提下,进行专业主干课程设定。强化对信息技术和控制技术的基础教学,对于与智能建筑教学体系不相符的教学课程和教学内容进行调整,注重专业知识和基础知识结构的合理设置。
2.课程体系的设置
根据智能建筑教学的自身特点和课程设置的有关要求,确定智能建筑教学课程体系课程专业方向,依据课程专业方向确定具体课程和具体教学内容。设置的课程要能体现学科基础要求,基础知识要能反映专业教学内容,并注重强化专业特色。对于那些具有较强专业性的课程来说,在开设课程时可以设为选修课,在不加重一般学生学习负担的条件下,为对该课程比较有兴趣的学生提供强化专业知识的机会。在具体实践中,对于基础专业课程和技术专业课程都要进行教学课程设计,以便学生能够实现工程应用能力的提升。此外,为了让学生具有较强的实际工作能力,自动化实验课程体系对于智能建筑教学体系来说也是不可或缺的。在自动化实验课程体系中,要尽可能地加入智能建筑集成系统、智能照明控制系统和室温调节控制系统的有关内容。总之,对于智能建筑教学来说,只有在充分把握对智能学科专业技术需求和智能建筑学科内涵的基础上,有效地进行教育教学课程体系设置,选择针对性的教学内容,才能培养出综合素质更高的人才。因此,我们要不断探索智能建筑教学体系,为智能建筑教育体系构建和人才培养模式的创新贡献力量。
参考文献:
[1]郭维钧.建筑智能化技术基础[M].北京:中国计量出版社,2001.
[2]陈志新.智能建筑的系统集成[J].北京建筑工程学院学报,2000(4).
【关键词】建筑;智能化;发展方向;必要性;趋势
自第三次产业革命以来,社会科技有了极大的提升,计算机技术以及的电子技术的产生与发展促进了社会产业结构发生很大转变。信息产业迅速成为主导社会产业发展的主要力量。对于建筑业来讲,充分利用信息技术,大力发展信息科技,同样也是提高建筑水平的主要途径。且随着人们生活水平的提高和社会生产力的发展,人们对建筑的功能作用提出了更多的要求。建筑市场上对建筑的舒适性、便捷性、安全性要求越来越高。为了适应时展潮流,满足建筑市场需求,研发和推动建筑智能化发展都是非常有必要的。目前,世界各国都已经开展了智能建筑的研发与应用,并且已经取得了一定的成果。实践证明,建筑智能化能够促使建筑更加节能环保,这在能源危机加剧的时代背景下就显得更加有必要。
1.智能建筑的概念
所谓智能建筑就是采用计算机技术和通讯技术对建筑的设备进行自动监控,对信息资源进行管理和为用户提供信息服务等。 智能建筑必须满足两个基本要求:第一,对于建筑管理者来说,智能建筑应当具有一套管理、控制、维护和通信设施,能够在花费比较少的条件下,有效地进行环境控制、安全检查、报警监视,能够实时地与城市管理部门取得联系。第二,对于建筑使用者来说,智能建筑应当创造一个有利于提高工作效率、有利于激发工作人员的创造性,并可以提供一个舒适和谐的生活环境。
2.建筑智能化的特点
从当前世界各国的智能建筑发展现状来看,智能建筑在实际应用中表现出非常良好的节能特点。而能源问题正是当前世界各国首要关注的问题,是影响到社会进步与发展的关键问题。这就是使得智能建筑的节能优点更受人们的关注。除此之外,智能建筑的安全性、便利性以及舒适性也都是其具有很大优越性的特点。具体来讲,建筑智能化的特点主要可以体现在以下几点:
2.1实现高精度的建筑室内温湿度调节
室内温湿度的控制的建筑节能的一项重要内容。在传统的建筑设计中,对室内暖通空调的调节精度往往不够,使得室内的温湿度并不能得到有效控制。而智能建筑中则能够利用楼宇自控系统来实现室内温湿度的自动调节,提高了暖通空调系统的温度控制精度,即增强了人们的舒适感,更实现了良好的节能效果。
2.2实现机电设备的节能调控
在智能化建筑中,对于建筑运行中需要用到的各种机电设备都能够利用信息技术对其进行全面控制,尤其是对空调系统和照明系统的控制更为明显。智能建筑能够自动实现对空调设备的最佳启停时间控制,极大的满足了人们的生活舒适度需求,且避免了空调系统的空转资源浪费,达到节能目的。并对照明进行定时开关设置,且尽可能的多利用自然光线,减少了电能的浪费。
2.3通过自动控制系统实现了安全管理
在智能建筑的自动化管理系统中,设计了安全自动化系统、火灾自动报警系统等诸多安全系统,通过信息技术的控制与管理,提高了建筑的安全性能。尤其是火灾自动报警系统的设置,在高层智能建筑中发挥了巨大的安全保护作用,是现代智能建筑必不可少的一项智能系统。
2.4智能集成化、通讯自动化
智能建筑的重要标志是智能化集成系统,也就是通讯自动化,建筑设备自动化和办公自动化三个系统的集成。是原来建筑物中“弱电”系统水平的极大提升。这种提升使不少人在认识上产生了误区,许多业主及设计人员对智能建筑的功能,信息化产品了解较少,形成一种盲目的“智能热”,造成智能建筑的规模和功能超出实际需要。事实上智能建筑属于高科技,投入也相对高,工程有一定难度,技术含量高风险也大。智能建筑系是利用系统集成方法,将智能型计算机,通信技术,信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且安全,高效,舒适,便利和灵活特点的建筑物。对于高智能的建筑物未来发展,必须要有足够的认识深度,根据不同的需求发展需要的智能建筑。
2.5其他优点
除了上述几种特点,智能建筑所具备的优点还有很多,主要体现在各种自动化智能化系统上,诸如楼宇化自动系统、门禁系统、供暖系统、办公自动化系统、通信自动化系统、综合布线系统等等。其中楼宇化自动系统是应用最广泛的系统,其是采用传感器技术、图形图像技术、计算机和现代通信技术对建筑的电力、空调、电梯、冷水机组、热力站、给排水、消防系统、保安监控、出入门控制等设备实行全自动的综合监控管理。其主要功能有:各类参数的实时控制和监视、各种动力设备的起停控制与监视、各种设备运行状态显示、设备非正常状态的报警、动力设备的节能控制等。
3.建筑智能化的必要性
智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物,是科学技术、社会经济、信息通讯发展的必然;在现代信息社会,建筑物不仅仅是遮风避雨的场所,应是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用,智能建筑将成为未来建筑的标志。
我国目前正处于高速城镇化发展时期,建筑能耗占全社会总能耗的比重快速增长,建筑节能面临前所未有的机遇和挑战。建筑节能已经成为我国节能的重点,节能优先已成为我国可持续能源的战略决策。改革开放30年以来,第三产业就业比例在提高,但与发达国家相比,差距还较大,随着在办公室工作的白领人员的增加,办公能耗将越来越大,同时对办公环境的安全、高效、舒适、便捷等要求也更加高。要实现建筑物的节能目标,只有把分离的设备、功能、信息有机整合为一体,才能使建筑物智能化 ,从而提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。
4.智能建筑的发展趋势及畅想
智能建筑是智能化技术与传统建筑技术的结合的产物,它不断吸取当代最先进的科学技术成果,不断提高建筑物的自动化和智能化水平,越来越高地满足人类对建筑物的使用需求。它的不断发展将为传统建筑带来一场革命。它将极大地改变传统建筑、结构、装饰、安装等工程的形态。
可以预见,随着将来智能化技术的发展,建筑的智能水平必将不断提高,智能建筑的具体功能和内容也会随之不断地变化。智能建筑的发展趋势就是建筑物不断模仿、接近人类智能的发展过程。最终智能建筑应该是一个能满足人类高级需求、有着良好的人与建筑物的沟通界面和强大功能、类似于高级智能机器人的物体。人类的居住生活质量也将得到极大的提高。
5.结束语
总之,智能建筑的出现是信息时代的产物,也是社会发展的必然需求。作为一种具有安全舒适、节能环保的现代建筑,智能建筑的发展是实现社会现代化建设的必经之路。为此,我们必须要认识到建筑智能化的必要性,不断提高科技水平和智能建筑水平,完善建筑智能化系统,促使智能建筑为社会发展做出更多贡献。
【参考文献】
[1]杨军.浅谈建筑的智能化[J].企业导报,2011(02).
【关键词】智能建筑;绿色建筑;相互关系;一体化发展
引言:
随着我国城镇化、工业化进程加快,未来的中国,仍将是世界最大的建筑市场,发展智能、绿色建筑,开展建筑节能有广阔的前景和巨大的潜力。我国政府在“十五”计划、2010 远景规划中对智能建筑给予了高度重视。国家拟投入巨资对建筑智能化给予推广。根据国外权威机构预测,21 世纪全世界智能大厦的 50%将兴建在中国的大、中城市里。有专家预测今后 10 年中国的智能建筑将会达到 8000 ~9000 栋。
绿色建筑是人类为实现可持续发展战略所采取的重大措施,也是建筑师们对世界“绿色文化”潮流的积极回应。在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人民提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生。这样的建筑,它是以可持续发展战略为指导,有效地利用自然资源和高新技术成果,使建筑物的资源消耗和对环境的污染降到最低程度,为人类营造舒适、幽美、洁净的居住空间。智能建筑是实现绿色建筑目标的新技术手段,即通过智能化实现建筑的舒适、安全、健康、方便和节能降耗。推广绿色建筑的智能化技术,对于改善人居环境,促进可持续发展具有深远的重要意义。
1、智能建筑的内涵及特点
1.1 智能建筑的内涵
美国智能建筑学会( American Intelligen t Build-ing Institute,AIBI) 将智能建筑定义为: 智能建筑是通过优化建筑结构、系统装备、服务和经营四个要素以及其内在联系使其达到最优组合,以获得高效、舒适、便捷、安全的建筑空间。欧洲智能建筑集团( The European Intelligent Building Croup) 把智能建筑定义为: 创造一个使用户发挥最高效率,同时以最低的保养成本,最有效地管理本身资源的建筑环境。智能建筑应提供反应快速、效率高和支持力较强的环境,使用户能达到迅速实现其业务的目的。在我国 GB/T 50314—2000《智能建筑设计标准》中,智能建筑这样定义: 智能建筑( Intelligent Building) ,它是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。智能建筑的智能化是通过其中的各种智能化系统来实现的,结构的上层是智能建筑综合管理系统( Intelligent Building M anagement System,IBMS) ,下层为三个智能化系统: 建筑设备管理系统( BuildingMa nagement System,BMS),通信网络系统 ( Commu-nication Network System,CN S ) 和办公自动化系统(Office Automati on Syst em,OAS) 。智能建筑的根本目的在于: 使用户的工作和日常生活更加安全高效;使建筑更加易于运营管理; 采用技术手段优化和保证设备运行,达到节能降耗的目的。
1.2 智能建筑的特点
1)创造安全、健康、舒适的办公和居住环境智能建筑首先确保安全和健康,其防火与保安系统均已智能化,空调系统能监测出空气中的有害污染物含量并能自动消毒,使之成为“安全健康大厦”。智能大厦对温度、湿度、照明度均加以自动调节,甚至控制色彩、背景噪声与味道,使人们像在家里一样心情舒畅,从而大大提高工作效率。
2)节能在满足使用者对环境要求的前提下,智能建筑通过其“智慧”,尽可能利用自然光和大气冷量( 或热量) 来调节室内的环境,以最大限度减少能源消耗。在节电、节水、节材、节气等能源资源方面利用高新技术,最大限度的节省能源也是智能建筑的主要特点之一。
3)满足多种用户对不同环境功能的要求智能建筑要求其建筑设计必须具有智能功能,除支持 3A( 或 5S) 功能的实现外,必须是开放式、大跨度框架结构,允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。
4)现代化的通信手段和办公条件在智能建筑中,用户通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、电视会议、信息检索与统计分析等多种手段,可及时获得全球性金融商业情报、科技情报及各种数据系统中的最新信息; 通过国际计算机通信网络,可以随时与世界各地的企业或机构进行商贸等各种业务工作。
2、绿色建筑和智能建筑的相互关系
2.1 绿色建筑和智能建筑的关系
二者都强调节约能源、资源,以“以人为本”为指导思想。智能建筑首先是强调节约能源、不污染环境、保持生态平衡才能体现可持续发展的战略,在这个意义上智能建筑一定是绿色的、生态的建筑。生态智能建筑必须处理好人、建筑和自然三者之间的关系,它既要为人创造一个舒适的空间环境,同时又要保护好周围的大环境( 自然环境) 。考虑到建筑的可持续发展和综合以往人们对智能建筑的各种智能的评定,可以将所有的智能需求分成四类: 单个用户的需求、机构的需求、当地环境的需求和全球环境的需求。绿色智能建筑就是在“安全—舒适—方便—节能—环保”的原则下提出的。绿色建筑的实施离不开智能建筑,智能建筑的发展又促进和带动了绿色建筑。因此,绿色建筑和智能建筑都应在规划阶段、设计阶段、施工阶段、验收与运行管理阶段进行分阶段设计和实施。
2.2 绿色建筑对智能化与信息化的需求
为了实现绿色建筑的建设目标,在工程中涉及大量的技术与政策问题,比如建筑设备、资源利用、管理信息、生态等领域,有大量需要解决的智能控制与信息管理等课题。如果不能有效地实现各类设备系统的智能控制并顺利地进行工程建设,绿色建筑的主要目标是不可能达到的。
2.3 绿色建筑的智能化系统工程
2.3.1 绿色建筑智能化系统的内容
1)信息。信息是绿色建筑智能化系统的基础,在绿色建筑工程中,需要广泛采集环境(大气、水体、气象等)、生态( 物、动物等)、建筑物( 结构、地基、建材等)、设备( 能源、空调、水处理、供电、固体废弃物处理等)、社会( 安全、资讯、服务、管理、行政等) 等领域的信息,社会活动与生活提供准确可靠的信息,为绿色建筑的控制、管理与决策创造良好的环境。
2)控制。绿色建筑的控制包罗万象,有绿色能源———从太阳能、风能、地热应用到区域热电冷三联供系统等的控制; 有利用峰谷电价差的冰蓄冷系统的控制; 有采用最优控制技术充分利用自然能量来采光、通风,进行照明控制与室内通风空调控制,实现低能耗建筑,若辅以可再生能源则成为零能耗建筑; 有可以随环境温度、湿度、照度而自动调节的智能呼吸墙; 有应用变频调速装置对所有泵类设备的最佳能量控制; 有自动收集雨水、处理污废水、提供循环使用的水处理设备控制体系等。
3)管理。绿色建筑的管理涉及环境、生态、能源、资源、建筑物、设备、社会、安全、通信网络等。由于各子项之间相互关联,有些子项之间的目标甚至相互矛盾,因此管理不能仅着眼于单一子项,而要信息共享并充分协调子系统间的相互关系。
2.3.2 绿色建筑智能化系统工程的特点
1)大系统,多目标共存。为实现绿色建筑建设目标,设置环境、能源、资源、生态、安全、信息等监控管理系统,虽然众多子系统构成一个有机整体,但是各子系统的目标是不相同的,通常需采用多目标模糊优化控制。
2)学科交叉,多技术结合。绿色建筑中智能系统的监控管理对象分属土木工程、环境工程、生态工程、能源工程、信息工程、化学工程、设备工程,在一个子系统中,往往需要采用多种技术手段来实现目标。如模仿“人体表皮组织———呼吸系统———神经系统”应激性能的气候调节设备( 呼吸墙) ,就要综合运用新型墙体材料、过滤器、气候调节设备、室内外空气参数检测设备、智能控制装置、建筑能耗及居住人的舒适度为综合目标进行自动调节。
3、智能、绿色建筑一体化发展
智能、绿色建筑一体化( 即二者之间的柔性融合) 发展即是建筑物以“可持续”( 既满足当代人的需要,又不损害后代人满足需求的能力) 为核心,通过智能化手段与绿色理念的融合来实现人、资源、环境三者的最优化发展。
3.1 国际智能系统融入绿色建筑的发展
在 2000 年 USGBC 美国绿色建筑委员会 U.S.Green Building Council 的第二版《绿色建筑评估体系》7 项评估体系总指标总计 69 分,建筑物设备监控系统 BAS 的影响约有 14 分,占总分 20%,占绿色建筑入围﹙26 分﹚的 54%,由此可见,智能化系统对绿色建筑影响很大。
3.1.1 智能系统在建筑节能中举足轻重
通过运用现代网络和通讯、生物技术实现对建筑物的科学调控,对于智能建筑节能有着重要意义,美国建筑界正在研制通过信息和智能技术实现建筑节能。近年在美国得克萨斯州开发的500 栋新型建筑物能够利用微型计算机管理包括照明、加热、取暖、制冷和空调设备等在内的全部耗能系统,控制自己能源的消耗,与普通建筑物相比,可以节约能源20% 左右,节能效果十分显著,而且可以减少管理人员。
3.1.2 智能系统促进建筑以人为本,可持续发展
智能与绿色合二为一,以智能化推进绿色建筑,以绿色理念促进智能,体现了人类对现代生存环境在安全舒适、节约能源、减少污染等方面的不懈追求。从长远来看,既是满足以人为本,解决建筑、城市可持续发展的需要,也是丰富、完善、更新、拓展传统建筑的需要,是实现建筑业可持续发展的有效途径。
3.2 我国智能与绿色建筑的发展特点
3.2.1 智能、绿色建筑以政府主导为特点
1994 年,我国发表了《中国 21 世纪议程》,提出建筑节能、城市规划、建设与管理信息系统的开发和建设以及城市建筑与生命线工程的防灾灭灾综合发展等项目是中国人类居住区持续发展的优选项目。1996 年,我国又发表了《中华人民共和国人类住区发展报告》,对进一步改善和提高居住环境质量提出了更高要求和保证措施。2004 年 2 月,建设部制定了《建筑节能试点示范工程﹙小区﹚管理办法》;同时,作为科技奥运十大项之一的“绿色奥运建筑评估体系”项目顺利通过验收,作为我国第一套绿色建筑项目标准,首先应用于奥运建设。
3.2.2 智能化系统与绿色建筑的柔性融合
在我国已有多个城市的公共建筑建立了基于计算机控制网络技术的开放式智能监测控制系统,实现了计算机控制网络与以 Internet 为代表的数据网络的一体化集成,对建筑耗能和室内热湿环境及空气质量进行远程监测控制,优化系统运行,最大限度地减少建筑对能源的需求,减少环境污染,以实现城市经济建设可持续发展的目标。总之,我国建筑产品正在逐步向智能、绿色建筑一体化战略阶段发展。
3.2.3 我国智能与绿色建筑一体化实施的战略问题
1)构建智能绿色建筑的体系结构。由于智能与绿色建筑一体化发展是近年来认识上的突破,如何促进两者共同协调发展还处于初级阶段,本文对于智能绿色建筑体系的架构也仅是一种初步的探索﹙图 1 ﹚。智能绿色建筑体系结构应包括其目标、过程和内容等多方面的集合,应涵盖智能与绿色建筑的生命周期全过程与时展相符的条件。
2)智能绿色建筑一体化实现的战略途径。智能绿色建筑一体化实现的战略途径是资源优化利用,我国目前对建筑物资源的优化利用研究非常活跃,但大家都集中在某项单项技术上,如废弃物的利用技术,人、机、时资源优化利用方面,而从建筑物整个系统生命周期内动态控制资源利用方面的研究较少。基于此,笔者从智能绿色建筑系统全过程和整体的角度提出了一种动态智能绿色建筑系统的资源和信息流发展模型( 图 2) 。
3)智能绿色建筑一体化发展的政府行为。①促进智能绿色建筑市场规范组织的完善,智能绿色建筑市场规范组织的建立与完善,对智能绿色建筑的生产、销售过程的抽查和检验,有着强有力的组织保障。因此,要充分发挥行业协会中介组织的市场作用,政府管理部门逐步有序退出市场主体地位,转向对市场参与者资质和竞争行为的管制。②调整产业政策,建立促进技术应用和发展政策及相应的机制。
4、结语
智能、绿色建筑体系是建筑业、房地产业和我国可持续发展追求的战略目标。当下,智能、绿色环保技术发展异常迅速,各行各业中的高新科技都会直接或间接地反应到智能、绿色建筑中。由于绿色建筑既与智能建筑相互关联,又与改善人居环境质量、提高人民群众生活水平紧密相连,因此,大力推广智能、绿色一体化建筑具有重要的现实意义和深远的历史意义。政府应通过调控投资、价格和税收等政策予以引导和支持企业紧跟先进技术,吸收、消化和创新,并逐步建立对智能绿色建筑灵活有效的激励机制。
参考文献:
[1]尹伯悦,陆有忠.绿色建筑与智能建筑的发展与应用状况以及相互关系的研究[J].工程建设,2006( 2) : 48-51.
[2]王胜波.浅谈智能建筑设计与建筑节能[J].当代建筑,2001( 2) : 42-43.
[3]程大章,刘 刚.绿色建筑智能化系统工程的探索[J].智能建筑与城市信息,2005( 10) : 56-61.
[4]尚春静,刘长滨.21 世纪的中国智能建筑: 回归绿色与自然[OL].中国绿色建筑网,2006.
关键词:电气自动化;智能建筑;智能技术;智能控制
随着近年来我国经济发展水平的日益提高,公众对生活品质也有了更高的追求,智能化建筑在这一背景下应运而生,为了实现其功能的多样性和便捷性,电气自动化技术作为一个引进的要点倍受关注。
1电气自动化及智能建筑
1.1电气自动化技术及其特点
简单地说,“电气自动化技术”就是在不需要人工的条件下,通过控制电器元件装置或对象,使其按照一定的程序和规律运转的一种技术。这种技术具有很明显的识别、响应、动作等系统性;从工程角度分析,电气自动化系统以数学理论为基础,在系统构建完成后,反馈数据可以直接影响动态系统,输出值与设定值达到一定的对等区间后即可做出动作。这种技术“自动化”的特点,可以广泛应用于各种危险、繁琐的工作。电气自动化技术具有应用范围较广、对电子信息技术的依赖程度较强和专业化程度越来越高的特点。
1.2智能建筑及其特点
所谓的“智能建筑”是一个相对概念,相比于传统建筑类型而言,具有更加舒适、高效和便捷的人性化环境。智能建筑采用大量新型设备和系统来铺设信息系统、应用系统、管理系统和安全系统等,将多种需求融合一体。最明显的特点是依据“人性化”的要求,对大部分需要人工操作的繁琐过程用机械代替,形成了一个节能、环保、经济、健康的居住环境。
2电气自动化技术在智能建筑中的应用
智能建筑的本质是建筑体,也是电气自动化技术应用的平台,对电气自动化技术的有效运用,可以营造一个便捷性、舒适性较高的建筑居住空间。
2.1电气自动化技术在门禁系统中的应用
门禁系统是居民楼和写字楼等建筑的必要设施,是智能建筑中的安全防护电子系统,该系统主要由门磁、控制器、读卡器以及电控锁等设备构成,是一个很典型的电气自动化系统。其工作程序是:读卡器获取门禁卡信息,将信息传入门禁管理系统中进行比对,如果符合门禁管理系统中的预存信息,电控锁就会在电磁继电器作用下开放。因此,对于门禁系统而言,保证电力供应是最基本的要求。智能建筑中的门禁系统不需要人工值守,同时在安全性控制方面十分便捷。业主可以使用门禁卡进入楼内,能有效减少一些不法事件的发生。同时,门禁系统还具有报警功能、出入登记功能等。
2.2电气自动化技术在监控系统中的应用
监控系统是电气自动化安防系统中的重要组成部分,它实际上是一种先进的防范功能综合管理系统,以视频监控系统为主,通常也会包括一些人脸识别、聚集识别等功能。监控系统需要通过摄像头来捕捉信息,而摄像头想要完善地得到实时情况,需要一定的传感设备作为辅助,对监视对象的内容进行记录。控制摄像头以及其他辅助设备,同样是电气自动化技术的应用范畴,在实践中不难发现,其特点是实现防盗安防系统的联合,扩大防范规模和能力。
2.3电气自动化技术在报警系统中的应用
如果把智能建筑看作是整个城市的信号源,那么报警系统就是与公安、消防等部门连接的必要结构。对于智能建筑而言,防火防盗等系统主要是基于物理手段实现的,如电子监控、烟雾探测等,一旦发生安全问题就会及时做出反应,并通过报警系统直接与相关部门联系。即便是在业主不在家或无法及时反应的情况下,依然可以以最快的速度获得救援。此外,智能建筑对电气自动化技术的运用还包括防静电接地系统、防雷接地系统等,大多是基于安全角度的应用。很显然,电气自动化技术的应用可以规避人工反应慢的问题,同时在一些危险的环境中避免了人身伤害,反应速度和工作效率较高。例如在一些长期需要反馈信息的环节中,采用人工操作不仅成本高,而且存在危险性,而采用电气自动化技术,只需要通过总线控制的方式来实现各个部分的调节、重启、管理即可。
3结束语
我国的智能建筑发展还处于刚起步的阶段,在设计、建造、应用等方面还存在很多不足。要提高电气自动化技术的应用程度,一方面要加强智能建筑自身的发展水平,通过培养综合性人才来满足建筑行业的需要;另一方面,要不断开发适用于智能建筑的电气自动化产品,从整体性出发,改进该类产品中存在的问题。
参考文献:
[1]胡英清.浅谈电气自动化在智能建筑中的应用[J].黑龙江科学,2013(10):54.
[2]邢炜.自动化控制技术在智能建筑中的应用分析[J].自动化与仪器仪表,2015(4):3-5.
【关键词】智能化;建筑;电气设备;建筑电气
一.智能化建筑电气发展概述
电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构,因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理,还有能源的浪费比较严重。随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。
二.智能建筑电气与传统建筑电气的对比
传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。
在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。
相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、 最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说, 智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。
三.建筑电气与智能建筑系统的应用分析
智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物,因此,随着信息技术快速发展下“物联网” 等一系列新技术和新应用的产生,智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。
随着现代“3C” (即现代通信技术(Communication)、现代计算机技术(Computer)以及现代控制技术(Control)统称为3C技术)高新技术的发展和应用,将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来,智能建筑将会逐渐 成为“信息高速公路”上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。
随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现,如非线性控制、智能控制、自适应控制、 模糊控制、分布式控制、神经网络控制等,在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。
智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征,还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如:建筑结构设计的智能化平衡: 以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例,该栋建筑在模拟的多次强地震试验中,依然能够安然无恙,这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统,该系统能够减弱和抑制40%以上的震动;另外,该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板,一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜,这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。另外,建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”,其原理就是在常规混凝土中掺人一定量的树脂空心纤维, 当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时,从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。当前,智能化建筑发展趋势呈现较为明显,主要体现在两个方面:第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展,这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。 如:“水立方” “鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二,是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加,智能建筑正向宏观系统发展并接轨,比如智能建筑与“智能城市系统” “数字国家”和“数字地球”接轨。
4 结论
智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物,随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展,未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升,未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。
参考文献
[1]李世博.基于智能化建筑电气中关键技术的分析[J].现代电子技术,2009 (21) 121-123.