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關(guān)鍵詞:智能建筑;物聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);健康信息;服務(wù)管理;
作者簡(jiǎn)介:何愉舟,男,生于1992年,浙江寧波人,碩士研究生,研究方向:建設(shè)管理與房地產(chǎn)。;韓傳峰,男,生于1962年,山東壽光人,教授,博導(dǎo),研究方向:管理系統(tǒng)與系統(tǒng)工程、應(yīng)急管理、區(qū)域發(fā)展等。
1引言
隨著信息技術(shù)的突飛猛進(jìn),提升建筑管理智能化水平,強(qiáng)調(diào)以信息化領(lǐng)先發(fā)展與帶動(dòng)戰(zhàn)略,建設(shè)以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的智慧城市,已成為目前我國(guó)重要的城市發(fā)展戰(zhàn)略之一。作為智慧城市的主要組成部分,智能建筑的健康信息服務(wù)管理是其重要環(huán)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)被看作是全球信息產(chǎn)業(yè)繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命性浪潮,也是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一——新信息技術(shù)中的重點(diǎn)領(lǐng)域。利用物聯(lián)網(wǎng)掌握的智能建筑大數(shù)據(jù)有利于支撐創(chuàng)建暢通、高效、智能的建筑綜合管理信息系統(tǒng),為智能建筑健康提供診斷和維護(hù)等服務(wù),對(duì)推動(dòng)信息技術(shù)與城市發(fā)展全面融合,實(shí)現(xiàn)城市智能管理,建設(shè)智慧城市,具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
本文分析智能建筑健康信息及其服務(wù)管理的概念,探討該系統(tǒng)所具備的基本功能,并基于物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)智能建筑健康信息服務(wù)管理的實(shí)現(xiàn)框架,為提高我國(guó)智能建筑的管理水平開(kāi)拓新思路。
2智能建筑健康信息服務(wù)管理內(nèi)涵及系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1健康信息服務(wù)管理內(nèi)涵
“健康”原本是指人體健康,但在建筑、環(huán)境、機(jī)械等領(lǐng)域均衍生相應(yīng)的概念,如結(jié)構(gòu)健康,生態(tài)健康等。智能建筑健康信息服務(wù)是指依據(jù)智能建筑的特性,利用工程管理、設(shè)備管理、信息管理、公共管理等專(zhuān)業(yè)理論,將反映建筑運(yùn)行健康狀況的有效信息,提供給智能建筑相關(guān)人員的過(guò)程。智能建筑健康信息服務(wù)管理即是指在健康信息服務(wù)的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)等新信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能建筑健康狀況的診斷、診療、預(yù)見(jiàn)等功能,對(duì)健康信息服務(wù)進(jìn)行全過(guò)程管理。
2.2健康信息服務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
作為未來(lái)智慧城市建設(shè)的重要組成部分,以實(shí)現(xiàn)城市智能化網(wǎng)絡(luò)化管理為導(dǎo)向的智能建筑健康信息服務(wù)管理系統(tǒng)構(gòu)建需滿足和體現(xiàn)以下基本要求和特點(diǎn)。
2.2.1實(shí)現(xiàn)智能建筑信息的一體化
智能信息一體化有智能建筑自身物理信息集成和相關(guān)的非物理信息集成兩個(gè)方面。物理信息包括結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)信息、空氣環(huán)境信息、光環(huán)境信息等,將建筑物理信息進(jìn)行整合與利用,是創(chuàng)建建筑健康使用環(huán)境的保證。非物理信息包括運(yùn)營(yíng)現(xiàn)金流、房?jī)r(jià)地價(jià)信息等,以及體現(xiàn)人類(lèi)主觀判斷的人為加工信息。隨著信息服務(wù)水平的不斷提高,社會(huì)上各種建筑及房地產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生,將這些智能建筑的“軟信息”與自身物理信息的一體化是實(shí)現(xiàn)健康信息服務(wù)的重要臺(tái)階。
2.2.2實(shí)現(xiàn)智能建筑城市網(wǎng)絡(luò)
為使建筑信息達(dá)到集成和共享,產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng),并由政府統(tǒng)一管理監(jiān)督,實(shí)現(xiàn)管理水平的提升,智能建筑信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以覆蓋和連接一個(gè)行政區(qū)域甚至一個(gè)城市內(nèi)的智能建筑為基本要求。
2.2.3實(shí)現(xiàn)服務(wù)對(duì)象的多主體并聯(lián)
智能建筑健康信息服務(wù)管理的參與者有政府、建筑管理者、建筑使用者三個(gè)主要層次。該系統(tǒng)需同時(shí)服務(wù)于三者,在滿足同系統(tǒng)同功能的同時(shí),通過(guò)權(quán)限設(shè)置滿足各方實(shí)際需要,實(shí)現(xiàn)層次化管理。
2.2.4實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)等新信息技術(shù)的應(yīng)用
實(shí)現(xiàn)智能建筑信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、信息采集、信息計(jì)算,需要強(qiáng)大的信息采集能力、信息交互能力和數(shù)據(jù)計(jì)算能力,并為這些需求提供保證。
2.3健康信息服務(wù)管理參與者需求分析
智能建筑健康信息服務(wù)管理的參與者有政府,建筑管理者,建筑使用者三個(gè)層次,其角色與關(guān)系見(jiàn)圖1。
2.3.1政府需求
政府有關(guān)機(jī)構(gòu)是智能建筑健康信息服務(wù)的對(duì)象之一。信息服務(wù)過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)為政府機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)各生產(chǎn)部門(mén)的運(yùn)作以及政策制定提供幫助;同時(shí),政府相關(guān)機(jī)構(gòu)又是智能建筑健康信息服務(wù)管理的推行者和構(gòu)建者。從政府層面看,其需求包括兩個(gè),一是對(duì)大量建筑信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、處理和計(jì)算,產(chǎn)生各種分析報(bào)告,為制定政策實(shí)施管理提供幫助;二是對(duì)整個(gè)城市的智能建筑系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管,如人事管理、行政管理、維護(hù)系統(tǒng)硬件等。政府相關(guān)職能機(jī)構(gòu)要制定一套完整的政策法規(guī)明確各方的權(quán)限,維護(hù)各方權(quán)益,并通過(guò)智能建筑信息網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。
2.3.2建筑管理者需求
建筑管理者是智能建筑健康管理主要的實(shí)施者和管理者,因此,智能建筑信息服務(wù)管理系統(tǒng)給建筑管理者提供的主要功能,應(yīng)圍繞中微觀層面的智能建筑系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)建筑自動(dòng)化、智能化管理。例如,對(duì)建筑保持實(shí)時(shí)監(jiān)控、采集管理權(quán)限內(nèi)的建筑信息、分析運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、向建筑發(fā)送指令、向住戶反饋狀況等。
2.3.3建筑使用者需求
建筑使用者在智能建筑健康信息服務(wù)管理中主要是被服務(wù)和被管理的角色。他們一方面是建筑的直接使用者,建筑健康管理的直接受益者;另一方面也是智能建筑健康信息服務(wù)管理的參與者。建筑使用者可以隨時(shí)獲取自己所處房屋的狀態(tài),并通過(guò)遠(yuǎn)程發(fā)送命令進(jìn)行控制,這將是建筑使用者對(duì)于系統(tǒng)需求的主要方向。
2.4智能建筑健康信息服務(wù)管理功能構(gòu)成
功能模塊是從智能建筑信息發(fā)展到智能建筑信息服務(wù)管理的關(guān)鍵層次。根據(jù)智能建筑健康信息服務(wù)的實(shí)際需求,可歸納為如下六大功能。
2.4.1智能建筑健康監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)控是保證建筑健康環(huán)境的基本功能。智能建筑相關(guān)人員可以通過(guò)PC、手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端實(shí)時(shí)地看到其權(quán)限范圍內(nèi)所關(guān)心的任何一個(gè)子系統(tǒng)的任一個(gè)設(shè)備或關(guān)鍵點(diǎn)的狀態(tài),以圖形、文字或動(dòng)畫(huà)的方式顯示出來(lái)。
監(jiān)控權(quán)限的設(shè)置是很重要的:建筑使用者需要以及可以觀察到的監(jiān)控內(nèi)容是他自己居住或工作區(qū)域的相關(guān)信息,這部分內(nèi)容可能會(huì)涉及到較高的個(gè)人隱私,不能被其他人獲得;建筑管理者需要監(jiān)控的是他們負(fù)責(zé)或管理的建筑內(nèi)的公共區(qū)域場(chǎng)景,而對(duì)于建筑的運(yùn)營(yíng)信息,則可以全部獲??;對(duì)政府來(lái)說(shuō),重要交通干道的實(shí)時(shí)畫(huà)面是監(jiān)視的主要內(nèi)容,它們是城市公共安全的基本保證。若發(fā)生了具體的治安案件,則應(yīng)有一套必要的法律流程使政府獲得監(jiān)控公私隱私信息的權(quán)限。
2.4.2智能建筑健康檔案
從各種渠道獲得的大量智能建筑信息經(jīng)過(guò)集成、去噪、分類(lèi)、儲(chǔ)存形成健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)可依據(jù)智能建筑系統(tǒng)分類(lèi)并細(xì)化,產(chǎn)生具體針對(duì)某一種信息的數(shù)據(jù)檔案。智能建筑健康信息主要包括三大層面:1建筑設(shè)備設(shè)施健康信息:建筑設(shè)施設(shè)備健康指建筑實(shí)體結(jié)構(gòu)與基本設(shè)備是否能夠正常、安全的運(yùn)行。智能控制、安保設(shè)施、停車(chē)場(chǎng)設(shè)施、電梯設(shè)備等與建筑運(yùn)營(yíng)管理關(guān)聯(lián)性較高的次級(jí)需求歸于建筑運(yùn)營(yíng)健康信息。2建筑環(huán)境健康信息:建筑環(huán)境健康強(qiáng)調(diào)的是人類(lèi)在建筑生產(chǎn)生活環(huán)境中對(duì)于舒適程度的體驗(yàn)和反饋,是對(duì)建筑環(huán)境本身的評(píng)價(jià),有主觀判斷和客觀數(shù)據(jù)兩方面要素。3建筑運(yùn)營(yíng)健康信息:建筑運(yùn)營(yíng)本身指建筑施工完成后在圍繞建筑生產(chǎn)生活中進(jìn)行的計(jì)劃、組織、實(shí)施、控制等活動(dòng)。建筑運(yùn)營(yíng)健康強(qiáng)調(diào)的是建筑運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的高效性、安全性、可持續(xù)性。
智能建筑健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)需要有較高的硬件水平,提供巨大的儲(chǔ)存空間和高速的信息讀寫(xiě)速度,以滿足建筑健康信息的即時(shí)傳輸、儲(chǔ)存和查詢。每一條建筑信息都可以追溯到采集的時(shí)間、地點(diǎn)。
2.4.3智能建筑健康診斷
健康診斷是進(jìn)行智能建筑健康信息服務(wù)管理的關(guān)鍵功能。利用傳感設(shè)備采集的即時(shí)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心的分析系統(tǒng),通過(guò)即時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的比較和分析,可以立刻對(duì)智能建筑的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷,發(fā)現(xiàn)建筑運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的問(wèn)題,并精確定位到出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)點(diǎn)、位置。具體則可以形成各種診斷應(yīng)用,如建筑能耗分析、建筑結(jié)構(gòu)分析、建筑日照分析、建筑空氣分析等等,作為政府、建筑管理者、建筑使用者行動(dòng)的依據(jù)。
2.4.4智能建筑健康遙控
健康遙控是從建筑使用者角度實(shí)現(xiàn)健康管理的功能。建筑使用者通過(guò)移動(dòng)終端遠(yuǎn)程監(jiān)視建筑的狀態(tài)并對(duì)建筑發(fā)出指令的概念很早被提出,目前在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上已經(jīng)沒(méi)有任何難度。結(jié)合智能建筑健康監(jiān)控、智能建筑健康檔案和智能建筑健康診斷,建筑使用者可以主動(dòng)通過(guò)移動(dòng)設(shè)備向智能建筑發(fā)出指令,遙控建筑的各個(gè)設(shè)備,如開(kāi)關(guān)窗戶、提前打開(kāi)空調(diào)等等;或是接受到建筑管理者發(fā)送的建議或要求配合進(jìn)行遙控(因?yàn)榻ㄖ芾碚卟痪哂薪o私人所有物發(fā)出指令的權(quán)限)。
2.4.5智能建筑健康診療
智能建筑健康診療是建筑管理者需要的功能。對(duì)建筑管理者而言,他們管理的范圍是一整棟建筑或是一個(gè)小區(qū),智能建筑運(yùn)行過(guò)程中會(huì)面臨一些常發(fā)或突況。健康診療即管理者依據(jù)智能建筑運(yùn)行狀況直接向建筑下達(dá)控制指令,調(diào)整設(shè)備的工作參數(shù)或從物業(yè)組織管理角度入手優(yōu)化建筑運(yùn)營(yíng)管理。管理者應(yīng)充分利用各種資源信息,制定診療方案。
2.4.6智能建筑健康預(yù)見(jiàn)
智能建筑健康預(yù)見(jiàn)是提升城市建筑智能化管理水平的核心理念。政府的相關(guān)職能單位不會(huì)關(guān)注每一個(gè)建筑個(gè)體的運(yùn)營(yíng)情況,它們需整合所有的信息對(duì)城市進(jìn)行宏觀管理。智能建筑健康預(yù)見(jiàn),指的是依據(jù)現(xiàn)有的智能建筑健康信息,掌握城市建筑的運(yùn)營(yíng)狀況,形成對(duì)智能建筑管理各方面經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和對(duì)城市建筑未來(lái)發(fā)展的預(yù)測(cè),制定相關(guān)法律法規(guī),實(shí)施具體行政手段,最終實(shí)現(xiàn)城市管理水平的提升。
3基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑健康信息網(wǎng)絡(luò)
3.1智能建筑信息物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架
物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過(guò)各種信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)相連,形成能讓物和物直接進(jìn)行信息交互的智能網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)智能建筑系統(tǒng)的特點(diǎn)屬性,本文構(gòu)建智能建筑健康信息服務(wù)管理物聯(lián)網(wǎng)。由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層組成,見(jiàn)圖2。
3.1.1感知層
本層由采集智能建筑信息的設(shè)備組成,是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)層,主要用來(lái)感知和識(shí)別反映建筑狀況的物理信息。常見(jiàn)的傳感器包括結(jié)構(gòu)檢測(cè)儀、溫度傳感器、空氣檢測(cè)儀、監(jiān)控?cái)z像頭、電子標(biāo)簽、地面沉降監(jiān)測(cè)儀,以及GIS、gps等技術(shù)。
3.1.2網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層是各種通信網(wǎng)絡(luò)綜合形成的融合網(wǎng)絡(luò),使信息、數(shù)據(jù)與指令能夠在感知層與應(yīng)用層之間傳遞。它主要包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)以及行業(yè)專(zhuān)用通信網(wǎng)等。針對(duì)智能建筑健康管理的信息服務(wù)專(zhuān)網(wǎng)可以以城市為一個(gè)整體,條件允許也可建立以國(guó)家為整體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.1.3應(yīng)用層
應(yīng)用層將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能建筑健康信息服務(wù)需求相結(jié)合。布局分為智能建筑健康管理子中心、智能建筑健康信息大數(shù)據(jù)中心。智能建筑健康管理子中心可以一個(gè)小區(qū)為基本管理單位,即時(shí)或定時(shí)保存感知層采集到的各類(lèi)智能建筑數(shù)據(jù)。智能建筑健康信息大數(shù)據(jù)中心則是將大范圍內(nèi)、許多小區(qū)的建筑信息集合到一處,統(tǒng)一儲(chǔ)存和運(yùn)算分析。智能建筑健康信息服務(wù)應(yīng)用即對(duì)大數(shù)據(jù)中心集成的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析和開(kāi)發(fā)應(yīng)用,滿足各專(zhuān)業(yè)的業(yè)務(wù)需求,形成不同類(lèi)型的信息服務(wù),為智能建筑健康管理提供幫助。
3.2智能建筑物聯(lián)網(wǎng)的物理部署
以城市為框架的智能建筑健康信息服務(wù)管理物聯(lián)網(wǎng)部署示意圖,見(jiàn)圖3。它以城市智能建筑健康信息大數(shù)據(jù)中心為核心,行政區(qū)所為分節(jié)點(diǎn),以小區(qū)為智能建筑健康管理子中心單位,再往下則為智能建筑及具體的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
4基于大數(shù)據(jù)的智能建筑健康信息處理
智能建筑健康信息管理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),有效的利用它們能創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。大數(shù)據(jù)處理過(guò)程中常用的技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘、分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)可視化等。本文提出針對(duì)智能建筑健康信息服務(wù)管理的大數(shù)據(jù)處理模型,分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)分析三個(gè)層次,見(jiàn)圖4。
4.1數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是大數(shù)據(jù)處理過(guò)程中最基礎(chǔ)的一步。智能建筑信息大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛、種類(lèi)繁多。這些數(shù)據(jù)有結(jié)構(gòu)化的,也有半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的,采集數(shù)據(jù)的精度需要符合現(xiàn)有系統(tǒng)的軟硬件條件,避免影響到信息的流通速度和準(zhǔn)確性。除了對(duì)應(yīng)基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集以外,互聯(lián)網(wǎng)上已有的各種建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)也是重要的數(shù)據(jù)來(lái)源。
4.2數(shù)據(jù)集成
數(shù)據(jù)集成包括對(duì)已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、整合和儲(chǔ)存。由于大數(shù)據(jù)特點(diǎn)之一就是多樣性,從各種渠道獲取的數(shù)據(jù)種類(lèi)和結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜,給之后的數(shù)據(jù)分析帶來(lái)很多困難。首先,需要將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為便于處理的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。其次,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾處理,去除數(shù)據(jù)雜音和干擾。最后,則是集成和儲(chǔ)存,可以對(duì)應(yīng)智能建筑健康管理子中心建立信息子數(shù)據(jù)庫(kù),以小區(qū)為單位進(jìn)行集成儲(chǔ)存。優(yōu)點(diǎn)是信息存儲(chǔ)傳輸過(guò)程短,數(shù)據(jù)流量小,同時(shí)防止網(wǎng)絡(luò)故障情況下發(fā)生數(shù)據(jù)遺失。
4.3數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析對(duì)應(yīng)智能建筑物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用層,將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息,是實(shí)現(xiàn)健康信息服務(wù)管理的核心步驟。具體來(lái)說(shuō),即通過(guò)云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等一系列大數(shù)據(jù)技術(shù),把紛繁凌亂的數(shù)據(jù)整合為有用的信息,利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)直觀形象地展現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)涵,形成各種應(yīng)用,如區(qū)域建筑能耗分析、建筑結(jié)構(gòu)健康分析、日照分析等等。具體的計(jì)算方法和軟件編程則由工程技術(shù)人員和程序員共同完成。最后,由管理者對(duì)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行主觀能動(dòng)的反應(yīng),實(shí)現(xiàn)智能建筑健康管理。
5智能建筑健康信息服務(wù)管理系統(tǒng)集成總結(jié)
【關(guān)鍵詞】智能建筑;系統(tǒng)構(gòu)成;電氣;發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào):TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1、引言
智能建筑是建筑產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。信息技術(shù)與建筑的完美融合豐富了建筑的內(nèi)涵,為人們的生活、工作提供了極大的便利。智能建筑必將帶來(lái)一個(gè)巨大的市場(chǎng),將帶動(dòng)對(duì)方面產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,各相關(guān)單位為了提前爭(zhēng)奪這一市場(chǎng)相繼投入巨資希望能是智能建筑在合理價(jià)位的的同時(shí)提升系統(tǒng)性能,最終贏得用戶的認(rèn)可,對(duì)此,本文對(duì)智能建筑進(jìn)行了較全面的分析與探討。
2、智能建筑的基本要求
(l)對(duì)使用者而言,智能建筑應(yīng)能提供安全,舒適,快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù),有一個(gè)有利于提高工作效率、激發(fā)人的創(chuàng)造性的環(huán)境。
(2)對(duì)管理者而言,智能建筑應(yīng)當(dāng)建立一套先進(jìn)科學(xué)的綜合管理機(jī)制,不僅要求硬件設(shè)施先進(jìn),軟件方面和管理人員(使用人員)素質(zhì)也要相應(yīng)配套,以達(dá)到節(jié)省能耗和降低人工成本的效果。
3、智能建筑系統(tǒng)簡(jiǎn)介
一般來(lái)說(shuō),智能建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)包含有三大部分,分別是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)即BAS,又被稱作設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng),是智能建筑中最為基礎(chǔ)的自動(dòng)化系統(tǒng),主要功能是完成對(duì)智能建筑物內(nèi)的環(huán)境、安全、能源等多方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,從而為智能建筑提供安全可靠、舒適方便的居住環(huán)境。通信自動(dòng)化系統(tǒng)即CAS,它是實(shí)現(xiàn)智能建筑物內(nèi)語(yǔ)音、視頻等數(shù)據(jù)傳輸?shù)母净A(chǔ),同時(shí)也是智能建筑與外部通信網(wǎng)絡(luò),如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)相連的唯一通道,從而實(shí)現(xiàn)與全球各地進(jìn)行信息的交互。智能建筑的通信系統(tǒng)主要包含兩大系統(tǒng),一是程控?cái)?shù)字交換機(jī)系統(tǒng),二是有線電視網(wǎng)系統(tǒng)。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)即OAS,該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能建筑的重要組成部分之一,主要是通過(guò)利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和先進(jìn)的辦公設(shè)備來(lái)提升辦公效率和質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)辦公的簡(jiǎn)易化、決策的科學(xué)化、管理的智能化。
圖3.1智能建筑
4、智能建筑實(shí)現(xiàn)的基本功能
按照上述的智能建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)的組成,三大系統(tǒng)應(yīng)分別基于智能建筑的實(shí)際需求,完成基本功能的實(shí)現(xiàn),具體如下:首先是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng),樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能主要包括如下幾方面:一是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的自動(dòng)監(jiān)視并實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)機(jī)電設(shè)備的開(kāi)始或運(yùn)行控制;二是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)各種基本參數(shù)和機(jī)電設(shè)備參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)、顯示、匯總、打印等功能;四是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)各種設(shè)備的協(xié)調(diào)管理和統(tǒng)一控制,尤其是對(duì)水、電、暖、氣的自動(dòng)計(jì)費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)。其次是辦公自動(dòng)化系統(tǒng),該系統(tǒng)在智能建筑內(nèi)表現(xiàn)出很強(qiáng)的系統(tǒng)性、網(wǎng)絡(luò)性和多學(xué)科交叉性。智能建筑的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)一般具有以下功能:一是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物物業(yè)管理的辦公自動(dòng)化系統(tǒng),包括物業(yè)管理信息、電子賬務(wù)處理、物業(yè)信息、業(yè)主會(huì)議管理、綜合文件等功能;二是實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)辦公與服務(wù)的管理功能,主要包括有文字處理、公文收發(fā)、檔案管理以及各種公共服務(wù)的管理、建筑物人員管理等;三是對(duì)建筑物內(nèi)的信息庫(kù)的管理,建筑物內(nèi)的資源信息種類(lèi)繁多,公共信息需要辦公自動(dòng)化來(lái)維護(hù),主要包括公共信息或資源的采集、檢索、查詢、等功能。
5、智能建筑電氣的施工
5.1.線路敷設(shè)
導(dǎo)線敷設(shè)的方式及各部位代號(hào)分別是: SC 一穿焊接鋼管敷設(shè)、 C T 一橋架敷設(shè)、 FC 一地板內(nèi)暗敷、 C C 一頂板內(nèi)暗敷、 W C -墻內(nèi)敷設(shè)、 A C C 一吊頂內(nèi)敷設(shè)、 SR 一鋼線槽敷設(shè)、 C E 一頂板面敷設(shè)。 在進(jìn)行配管加工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行廠料配管, 并由專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師嚴(yán)格把關(guān)。其具體要求是; 明配管只有一個(gè)90。彎時(shí), 彎曲半徑不小于管外徑的四倍, 有兩或三個(gè)90。彎時(shí),彎曲半徑不小于管外徑的六倍;PV C 管子根據(jù)內(nèi)徑選用不同規(guī)格的彈簧彎管, 內(nèi)徑不小于犯~ 的管子應(yīng)爆彎, 如需大量加工時(shí), 可用專(zhuān)制彎管的烘箱加熱, 做到管子彎曲后, 管皮不皺、 不裂、 不變質(zhì)。
5.2.配電設(shè)備安裝
在工程中, 配電箱的型號(hào)復(fù)雜且數(shù)量多,大部分配電箱還受樓宇、 消防等弱電專(zhuān)業(yè)的控制,因此箱內(nèi)的原理復(fù)雜、 設(shè)置嚴(yán)格。由于配電箱是電力負(fù)荷在現(xiàn)場(chǎng)的直接控制器, 因此它關(guān)系到工程中動(dòng)力、照明以及弱電負(fù)荷能否正常工作。在電氣工程中要求所有配電箱不打開(kāi)箱門(mén)時(shí)的防護(hù)等級(jí)不小于IP 40,打開(kāi)箱門(mén)后的防護(hù)等級(jí)不小于IP20,并要按現(xiàn)場(chǎng)情況采用上進(jìn)上出或下進(jìn)下出的接線方式進(jìn)行制作安裝。
5.3.開(kāi)關(guān)插座的安裝施工工藝
在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行插座、 燈具開(kāi)關(guān)、吊扇鉤盒的安裝工作, 使其符合相關(guān)安裝圖紙的要求。其具體要求是: 開(kāi)關(guān)盒與門(mén)框的距離一般為150一20 mm, 左右、 前后的盒位允許偏差不大于50 rnrn, 同一室內(nèi)成排布置的燈具和吊扇的中心允許偏差不大于5rnrn 。要特別注意的是預(yù)埋安裝的施工過(guò)程, 一般來(lái)說(shuō), 要根據(jù)現(xiàn)澆板的厚度來(lái)進(jìn)行吊扇鉤的設(shè)置, 同時(shí), 應(yīng)把圓圈與鋼筋緩緩地折成90。角, 插入接線盒底的中間位置, 然后再根據(jù)板厚把剩余鋼筋頭折成90。角,并在板筋上將其焊接牢固。
6、智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用
6.1.樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)在控制理論的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的綜合系統(tǒng),是一種分布式控制系統(tǒng),其主要特征是集中管理且分散控制。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)部是把智能建筑內(nèi)的各個(gè)主要子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)和協(xié)議之下,保證接口的標(biāo)準(zhǔn)化,集成的方法主要有以下幾種:
一是完成硬件網(wǎng)絡(luò)的集成,樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的集成結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用兩層網(wǎng)絡(luò)的形式,第一層為以太網(wǎng)絡(luò),第二層為L(zhǎng)onWorks等速率低的標(biāo)準(zhǔn)工控總線,來(lái)完成對(duì)各種硬件設(shè)備的串連,同時(shí),這種集成的結(jié)構(gòu)還可以留下與第三方系統(tǒng)的接口,從而實(shí)現(xiàn)把多種系統(tǒng)都集成到主干網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。
二是完成信息系統(tǒng)的集成,通過(guò)采用ODBC技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中各設(shè)備管理軟件的集成,也就是能夠透過(guò)硬件網(wǎng)絡(luò)集成的架構(gòu),實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間的連接,從而實(shí)現(xiàn)把各種信息綜合地結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息的整體獲取、利用和分析。
6.2. 通信自動(dòng)化系統(tǒng)
通信自動(dòng)化系統(tǒng)是智能建筑內(nèi)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速網(wǎng)絡(luò)的集成系統(tǒng),該系統(tǒng)的建設(shè)需要主要以下兩點(diǎn):首先是應(yīng)該設(shè)計(jì)建設(shè)一個(gè)合理的能夠完全滿足智能建筑需求的綜合布線系統(tǒng)。眾所周知,智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)智能化的根本,大多數(shù)的智能建筑通信網(wǎng)絡(luò)都會(huì)分為主干網(wǎng)和子網(wǎng),主干網(wǎng)的建設(shè)必須是基于ATM的高速寬帶局域網(wǎng),并能支持建筑中的各種通信業(yè)務(wù)和子網(wǎng)互聯(lián)的需求。其次是采用虛擬局域網(wǎng)技術(shù),在建筑物內(nèi)構(gòu)建虛擬局域網(wǎng),這樣,每個(gè)虛擬局域網(wǎng)具有相對(duì)的獨(dú)立性,其物理位置不會(huì)影響邏輯子網(wǎng),同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)內(nèi)部的通信不受其它子網(wǎng)影響。同時(shí),一些需要在物理上進(jìn)行改動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也能夠保
持在相同的虛擬局域網(wǎng)上不發(fā)生改變。
6.3.辦公自動(dòng)化系統(tǒng)
在辦公自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中,主要進(jìn)行以下兩方面工作:
一是選擇合適的硬件設(shè)備,以個(gè)人PC為主,輔助以大型的數(shù)據(jù)服務(wù)器,PC作為終端或工作站,并與程控交換設(shè)備相連,服務(wù)器則用來(lái)存儲(chǔ)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)。同時(shí),還應(yīng)該配備有一些基本設(shè)備,如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、錄音設(shè)備、投影設(shè)備等,以支持更復(fù)雜的辦公需求。
二是軟件的選型,根據(jù)智能建筑的辦公自動(dòng)化需求,應(yīng)該按照操作系統(tǒng)級(jí)、應(yīng)用系統(tǒng)級(jí)等分別進(jìn)行選型,操作系統(tǒng)建議選擇較為流行的windows操作系統(tǒng)平臺(tái),應(yīng)用系統(tǒng)則根據(jù)實(shí)際需求,可直接購(gòu)買(mǎi)或定制,同時(shí),還應(yīng)該配置微軟的文字處理軟件、語(yǔ)音識(shí)別軟件、多媒體應(yīng)用軟件等。
7、結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)的發(fā)展及人們生活水平的提高,智能建筑發(fā)展迅猛,智能建筑的系統(tǒng)研究已經(jīng)比較成熟,智能建筑也成為了居民關(guān)注的一個(gè)方向。然后由于成本及需求性等問(wèn)題智能建筑還沒(méi)用進(jìn)入普通百姓家,還沒(méi)有獲得十分廣泛的應(yīng)用。本文,針對(duì)智能建筑的功能、特點(diǎn)、構(gòu)成等進(jìn)行了詳細(xì)的探討,并具體闡述了建筑電氣的設(shè)計(jì)及智能建筑未來(lái)的發(fā)展及各種應(yīng)用,
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1智能建筑應(yīng)向系統(tǒng)集成化發(fā)展。
1.1智能建筑與系統(tǒng)集成集成(Integration)可理解為一個(gè)整體的各部分之間能彼此有機(jī)地協(xié)調(diào)工作,以發(fā)揮整體效益,達(dá)到整體優(yōu)化之目的。集成絕非是各種設(shè)備的簡(jiǎn)單拼接,而是要通過(guò)系統(tǒng)集成達(dá)到“1+l>2”的效果。系統(tǒng)集成可理解為根據(jù)客戶的需求,優(yōu)選各種技術(shù)和產(chǎn)品,將各個(gè)分離子系統(tǒng)(或部分)連接成一個(gè)完整、可靠、經(jīng)濟(jì)和有效的系統(tǒng)的過(guò)程。智能建筑系統(tǒng)集成的概念在中國(guó)智能建筑學(xué)術(shù)領(lǐng)域提出已有多年,智能建筑系統(tǒng)集成就是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把構(gòu)成智能建筑的各主要子系統(tǒng)的各個(gè)分離的設(shè)備、功能和信息等集成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一的和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中,使該資源達(dá)到充分地信息共享,以減少資源的浪費(fèi)和硬件設(shè)備的重復(fù)投入,實(shí)現(xiàn)真正意義的統(tǒng)一、實(shí)用、高效、便利、可靠、低耗等目的。目前一些建筑僅僅有綜合布線系統(tǒng)的建設(shè),就稱其為智能建筑,設(shè)計(jì)者沒(méi)有理解系統(tǒng)集成的真正內(nèi)涵。另外設(shè)計(jì)者對(duì)智能建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)大多集中在智能化系統(tǒng)上,而在建承接智能建筑工程的公司大多在某一方面比較專(zhuān)業(yè),缺少系統(tǒng)集成的經(jīng)驗(yàn),很難從工程的整體進(jìn)行規(guī)劃和施工。同時(shí)一些施工隊(duì)伍的技術(shù)能力也有待提高。
1.2對(duì)智能建筑系統(tǒng)集成的展望2l世紀(jì)的建筑將是智能化的建筑,智能建筑是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和圖形顯示技術(shù)(4C)的進(jìn)步和互相滲透而逐步發(fā)展起來(lái)的,是現(xiàn)代化建筑技術(shù)和先進(jìn)的智能化技術(shù)的完美結(jié)合[3.6]。智能建筑的內(nèi)涵十分豐富,通常包括5Az樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、保安自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS)、火災(zāi)報(bào)警自動(dòng)化系統(tǒng)(FAS)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)。建筑物智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是“集成,它包括三個(gè)層次的含義:功能集成,技術(shù)集成,信息集成。其中功能集成是指為完成某一具體的系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo),而將一些相互獨(dú)立的功能子系統(tǒng)聚集在一起:技術(shù)集成是利用先進(jìn)的技術(shù)、方法和產(chǎn)品進(jìn)行功能集成:而信息集成是實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)間資源的高度共享和任務(wù)全局一體化的綜合管理它可提高對(duì)建筑物的綜合管理能力。
2智能建筑的類(lèi)型及系統(tǒng)構(gòu)成在不斷發(fā)展:
2.1智能建筑的類(lèi)型應(yīng)向數(shù)字化發(fā)展傳統(tǒng)的智能建筑主要是寫(xiě)字樓和酒店,新興的智能建筑包括:(1)機(jī)關(guān),企業(yè)單位辦公用建筑的智能化;受?chē)?guó)家信息化數(shù)字城市發(fā)展的影響,機(jī)關(guān)企業(yè)單位老辦公樓改造和新建辦公樓均對(duì)信息化、智能化提出了較高的要求。其次,部分行業(yè)迅速發(fā)展,比如銀行、保險(xiǎn)、金融、電信等。由于這些行業(yè)自身的特點(diǎn),對(duì)智能化、信息化要求更強(qiáng)烈(2)數(shù)字化圖書(shū)館:由于科教興國(guó)戰(zhàn)略已被國(guó)家確定為基本國(guó)策,圖書(shū)館信息化、數(shù)字化已成為新的市場(chǎng),我國(guó)目前有圖書(shū)館近3000座,高校圖書(shū)館1100座,中學(xué)圖書(shū)館4000座,干校、黨校圖書(shū)館約2000座,國(guó)家機(jī)關(guān)、科研系統(tǒng)圖書(shū)館近5000座,其它各類(lèi)約10萬(wàn)座。但目前公共圖書(shū)館仍然偏少,自動(dòng)化程度發(fā)展緩慢。國(guó)家已初步建立了"中國(guó)圖書(shū)館信息網(wǎng)絡(luò)"(CLINET)地市級(jí)以上圖書(shū)館基本人網(wǎng),并與In-ternet網(wǎng)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)信息資源共享和電子文獻(xiàn)傳輸,并提出要實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書(shū)館的整體解決方案。(3)醫(yī)院智能化、數(shù)字化:國(guó)家在九五期間對(duì)醫(yī)院改造投資很大,重點(diǎn)是:醫(yī)療設(shè)備更新、醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)化的信息系統(tǒng)建設(shè)、醫(yī)療環(huán)境改善、目前大型醫(yī)院為適應(yīng)數(shù)字化城市的需求,在新建和改造的醫(yī)院大樓均提出數(shù)字化的要求。(4)數(shù)字化校園:最早學(xué)校一般是建設(shè)單一的校園網(wǎng)建設(shè)和計(jì)算機(jī)多媒體教室,后來(lái)發(fā)展到一卡通的建設(shè)。近年來(lái),智能化、數(shù)字化的要求愈來(lái)愈高,相當(dāng)數(shù)量的高等學(xué)校啟動(dòng)數(shù)字化工程,如:校園系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、教學(xué)管理信息化系、教學(xué)數(shù)字化系統(tǒng)、校園安全智能化系統(tǒng)、后勤管理智能化系統(tǒng)、校園智能化系統(tǒng)、校園安全智能化系統(tǒng)、多媒體教室、智能化、數(shù)字化建設(shè)已進(jìn)入很多大、中、小學(xué)校。(5)數(shù)字化博物館、會(huì)展中心:1997年上海博物館智能化系統(tǒng)通過(guò)了建設(shè)部科技委的評(píng)審,之后又完善了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),信息應(yīng)用系統(tǒng)形成了一個(gè)完整的智能化系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生很大影響,此后各地相繼建成和再建了一批博物館和會(huì)展中心,如河南博物館,廣州博物館、廈門(mén)國(guó)際會(huì)展中心、北京首都博物館等,目前正在建設(shè)的國(guó)家博物館、北京新國(guó)際會(huì)展中心、天津開(kāi)發(fā)區(qū)國(guó)際會(huì)展中心對(duì)智能化數(shù)字化提出了更高的要求。(6)數(shù)字化體育場(chǎng)館:近年來(lái)一批國(guó)際水平的體育場(chǎng)興起,大都采用了先進(jìn)的智能化管理,特別是申奧成功后僅北京就要建立32個(gè)大型體育場(chǎng)館,52個(gè)訓(xùn)練場(chǎng)館,體育場(chǎng)館的智能化和自動(dòng)化工程提到了日程。(7)智能化小區(qū)及數(shù)字化社區(qū):近年來(lái)智能大樓的概念引人了居住小區(qū),智能化居住小區(qū)發(fā)展非常迅速,目前在大城市幾乎所有的新建的居住小區(qū)都對(duì)智能化提出了需求,隨著數(shù)字城市的發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了一批數(shù)字化社區(qū),今后隨著住宅建設(shè)的發(fā)展,對(duì)智能化、數(shù)字化的需求愈來(lái)愈高。
2.2智能建筑的構(gòu)成必須具備三大系統(tǒng):一是建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng),主要是對(duì)現(xiàn)代化建筑中所有的機(jī)電設(shè)備和能源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。二是通訊自動(dòng)化系統(tǒng),主要指電信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。三是辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。還有防火自動(dòng)化和安全保衛(wèi)系統(tǒng);四是無(wú)線通信技術(shù)在智能大廈和數(shù)字化社區(qū)中的應(yīng)用
3智能化建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)解決電源的質(zhì)量要求:由于在智能建筑中運(yùn)用了許多計(jì)算機(jī)和微電子設(shè)備,對(duì)其供電電源的質(zhì)量提出了新的要求。因?yàn)殡娫雌焚|(zhì)的好壞,將直接影響智能建筑中設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性,甚至導(dǎo)致重大人身、設(shè)備事故和造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這種影響不僅來(lái)自供電電源的電壓、頻率及電流等基本要素是否滿足用電設(shè)備的要求,而且也來(lái)自所提供的供電電源的電網(wǎng)質(zhì)量。由于電子計(jì)算機(jī)、微處理器以及其他電子儀器設(shè)備普遍存在著絕緣強(qiáng)度低、對(duì)供電電源的質(zhì)量要求高、過(guò)電壓耐受能力差的弱點(diǎn),使得這些高靈敏的電子系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、時(shí)間錯(cuò)誤、死機(jī)、無(wú)故重新啟動(dòng)甚至造成用電設(shè)備的永久性損壞,給人們?nèi)粘I钤斐删薮髶p失。為此,在智能建筑中,研究其供電電源質(zhì)量,實(shí)施有效的防護(hù)措施,已是必然的趨勢(shì),而且受到世界各國(guó)普遍關(guān)注。3.1電源質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo):衡量電源質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)主要包括:電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)、諧波和三相不平衡等。眾所周知,供電電源質(zhì)量會(huì)受到多種因素的影響,如負(fù)荷的變化、大量非線性負(fù)載的使用、高次諧波的影響、功率因數(shù)補(bǔ)償電容的投入和切斷、雷電和人為故障、公共設(shè)施(如電動(dòng)機(jī)、電梯等)等都會(huì)影響電源的品質(zhì),從而降低供電電源的質(zhì)量。3.2改善電源質(zhì)量的方法:影響電源質(zhì)量的因素是復(fù)雜的,然而,當(dāng)受到污染后的電源為計(jì)算機(jī)和精密電子設(shè)備供電時(shí),對(duì)其運(yùn)行是極為有害的。當(dāng)城市電網(wǎng)的電源質(zhì)量不能滿足要求時(shí),要根據(jù)需要,采用合理的供電系統(tǒng)以及必要的技術(shù)措施,有針對(duì)性地消除污染電源對(duì)計(jì)算機(jī)和精密電子設(shè)備的影響。這些措施包括:采用隔離變壓器、濾波器、穩(wěn)壓設(shè)備、不間斷電源以及瞬變信號(hào)、濾除高頻噪聲、穩(wěn)定電壓與城市電網(wǎng)隔離,消除電壓和頻率的偏差以及吸收浪涌等各種干擾,從而獲得理想的電源。常用的幾種計(jì)算機(jī)供配電系統(tǒng)主要有直接供電系統(tǒng),隔離變壓器、穩(wěn)壓器和濾波器組合系統(tǒng);不間斷供電系統(tǒng)等。隨著智能建設(shè)的不斷發(fā)展,人們對(duì)電源質(zhì)量要求也愈加嚴(yán)格,然而,如何提高電源質(zhì)量,消除電氣中的隱患,保證計(jì)算機(jī)及精密電子設(shè)備正常運(yùn)行,將是工程設(shè)計(jì)人員一直應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】智能建筑;計(jì)算機(jī)和電子;自動(dòng)控制技術(shù)
智能建筑是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展而自然出現(xiàn)的產(chǎn)物,智能建筑的出現(xiàn)最佳的人居環(huán)境提供科學(xué)的保障。
1 智能建筑的相關(guān)概念
近年來(lái)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家住房制度的改革,更是由于人民生活水平和自身素質(zhì)的提高,以及信息化社會(huì)的日益逼近,必將導(dǎo)致人們?cè)诩彝プ》啃枨蟾拍钌系膹氐鬃兏?。從以往追求居住的物理空間和豪華的裝修向著享受現(xiàn)代化精神內(nèi)涵與浪漫生活情趣的方向發(fā)展,追求更高的層次和境界。
盡管幾年前一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家提出了“智能住宅”的概念,我國(guó)也在著手制定小康住宅的電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),同樣這個(gè)概念和標(biāo)準(zhǔn)也和智能大廈的概念與定義一樣,至今尚沒(méi)有取得完全一致的認(rèn)同;但是我們認(rèn)為有一點(diǎn)可能是共同的看法,即:小康住宅小區(qū)的智能化最終體現(xiàn)在小區(qū)內(nèi)獨(dú)立家庭中運(yùn)用多元信息技術(shù)(IT),并達(dá)到監(jiān)控與信息交互的程度(或能力)。為此住宅小區(qū)智能化(乃至智能化城市)必須提供相關(guān)在物理和邏輯層面上的設(shè)備、技術(shù)與多元信息源的支持。
最近國(guó)家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室提出了關(guān)于住宅小區(qū)智能化的基本概念,即:“住宅小區(qū)智能化是利用4C(即計(jì)算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、IC卡)技術(shù),通過(guò)有效的傳輸網(wǎng)絡(luò),將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成,為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段,以期實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理,提供安全舒適的家居環(huán)境”。
2 智能建筑的系統(tǒng)構(gòu)成
2.1 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)
BAS的功能是調(diào)節(jié)、控制建筑內(nèi)的各種設(shè)施,包括變配電、照明、通風(fēng)、空調(diào)、電梯、給排水、消防、安保、能源管理等,檢測(cè)、顯示其運(yùn)行參數(shù),監(jiān)視、控制其運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備,使其始終運(yùn)行于最佳狀態(tài);自動(dòng)監(jiān)測(cè)并處理諸如停電、火災(zāi)、地震等意外事件;自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力、供熱、供水等能源的使用、調(diào)節(jié)與管理,從而保障工作或居住環(huán)境既安全可靠,又節(jié)約能源,而且舒適宜人。
2.2 通信自動(dòng)化系統(tǒng)
CAS是保證建筑物內(nèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A(chǔ)上,同時(shí)與外部通信網(wǎng)(如電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、衛(wèi)星以及廣電網(wǎng))相連,與世界各地互地互通信息的系統(tǒng)。CAS主要由程控?cái)?shù)字用戶交換機(jī)網(wǎng)(Private Automation Branch exchange簡(jiǎn)稱PABX)和有線電視網(wǎng)(CATV)兩大網(wǎng)構(gòu)成。CAS按功能劃分為八個(gè)子系統(tǒng):
(1)固定電話通信系統(tǒng),設(shè)PABX或采用公網(wǎng)的集中小交換機(jī)。
(2)聲訊服務(wù)通信系統(tǒng)(語(yǔ)音信箱和語(yǔ)音應(yīng)答系統(tǒng)),具有存儲(chǔ)外來(lái)語(yǔ)音,使電話用戶通過(guò)信箱密碼提取語(yǔ)音留言;可自動(dòng)向具有那個(gè)語(yǔ)音信箱的客戶提供呼叫(當(dāng)語(yǔ)音信箱系統(tǒng)和無(wú)線尋呼系統(tǒng)連接后),通知其提取語(yǔ)音留言;通過(guò)電話查詢有關(guān)信息并及時(shí)應(yīng)答服務(wù)功能。
(3)無(wú)線通信系統(tǒng),具備選擇呼叫和群呼功能。
(4)衛(wèi)星通信系統(tǒng),樓頂安裝衛(wèi)星收發(fā)天線和VAST通信系統(tǒng),與外部構(gòu)成語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通道,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的目的。
(5)多媒體通信系統(tǒng)(包括Internet和Intranet),Internet可以通過(guò)電話網(wǎng)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(X25)、幀中繼網(wǎng)(FR)接入,采用TCP/IP協(xié)議。Internet是一個(gè)企業(yè)或集團(tuán)的內(nèi)部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
(6)視訊服務(wù)系統(tǒng),(包括可視圖文系統(tǒng)、電子信箱系統(tǒng)、電視會(huì)議系統(tǒng))它可以接收動(dòng)態(tài)圖文信息;具有存儲(chǔ)及提取文本、傳真、電傳等郵件的功能;通過(guò)具有視頻壓縮技術(shù)的設(shè)備向系統(tǒng)的使用者提供顯示近處或遠(yuǎn)處可觀察的圖像并進(jìn)行同步通話的功能。
(7)有線電視系統(tǒng),可接收加密的衛(wèi)星電視節(jié)目以及加密的數(shù)據(jù)信息。
(8)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全等部分組成。
2.3 辦公自動(dòng)化系統(tǒng)
OAS分為辦公設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)。辦公設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)要具有數(shù)據(jù)處理、文字處理、郵件處理、文檔資料處理、編輯排版、電子報(bào)表和輔助決策等功能。對(duì)具有通信功能的多機(jī)事務(wù)處理型辦公系統(tǒng),應(yīng)能擔(dān)負(fù)起電視會(huì)議、聯(lián)機(jī)檢索和圖形,圖像,聲音等處理任務(wù)。物業(yè)管理系統(tǒng)不但包括原傳統(tǒng)物業(yè)管理的內(nèi)容,即日常管理、清潔綠化、安全保衛(wèi)、設(shè)備運(yùn)行和維護(hù),也增加了新的管理內(nèi)容。
2.4 結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)
SCS又稱綜合布線系統(tǒng)(Premises Distribution System簡(jiǎn)稱PDS),它是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它把建筑物內(nèi)部的語(yǔ)音交換、智能數(shù)據(jù)處理設(shè)備及其廣義的數(shù)據(jù)通信設(shè)施相互連接起來(lái),并采用必要的設(shè)備同建筑物外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或電話局線路相連接。其系統(tǒng)包括所有建筑物與建筑群內(nèi)部用以交連以上設(shè)備的電纜和相關(guān)的布線器件。
3 智能建筑的自動(dòng)控制研究
3.1 家庭智能控制器
(1)功能
通過(guò)對(duì)室內(nèi)溫度監(jiān)測(cè),得到實(shí)際溫度與設(shè)定溫度比較:當(dāng)實(shí)際溫度低于設(shè)定溫度一定值時(shí),在夏季關(guān)空調(diào),在冬季開(kāi)暖氣;當(dāng)實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度一定值時(shí),在夏季開(kāi)空調(diào),在冬季關(guān)暖氣。溫度控制達(dá)到智能小康住宅規(guī)定標(biāo)準(zhǔn):18~28℃。
通過(guò)對(duì)室內(nèi)濕度監(jiān)測(cè),得到實(shí)際濕度與設(shè)定濕度比較:當(dāng)實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度一定值時(shí),關(guān)加濕器;當(dāng)實(shí)際濕度低于設(shè)定濕度一定值時(shí),開(kāi)加濕器。濕度控制達(dá)到智能小康住宅規(guī)定標(biāo)準(zhǔn):30~70?。ァ?/p>
緊急按鈕報(bào)警時(shí),自動(dòng)撥號(hào)器啟動(dòng),并有報(bào)警信號(hào)傳到上位機(jī)。
排風(fēng)扇按鈕控制排風(fēng)扇,排風(fēng)扇運(yùn)行一段時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉。
煙感探頭報(bào)警時(shí),煤氣閉閥器關(guān)閉,聲光報(bào)警和自動(dòng)撥號(hào)器啟動(dòng),并有報(bào)警信號(hào)傳到上位,此外,通過(guò)判斷煙感探頭輸入信號(hào)可識(shí)別探頭是否有故障。
煤氣泄漏報(bào)警時(shí),排風(fēng)扇啟動(dòng),煤氣閉閥器關(guān)閉,聲光報(bào)警和自動(dòng)撥號(hào)器啟動(dòng),并有報(bào)警信號(hào)傳到上位機(jī)。
(2)應(yīng)用的LONWORKS技術(shù)特點(diǎn)
該技術(shù)有如下特點(diǎn):1)開(kāi)放性:網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開(kāi)放,對(duì)用戶平等;2)通信媒介的多樣性:可采用任何媒介進(jìn)行通信,如雙絞線、電力線、光纖、同軸電纜、無(wú)線電波、紅外等,并且同一網(wǎng)絡(luò)可以有多種通信媒介;3)互操作性:其通信協(xié)議Lontalk是符合ISO定義的OSI 模型,任何制造商的產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)互操作性。
近年來(lái),該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的智能建筑領(lǐng)域都得到了應(yīng)用和發(fā)展,其開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)強(qiáng)大,開(kāi)發(fā)者在短期內(nèi)就可以完成開(kāi)發(fā)工作;在韓國(guó)、日本、澳大利亞、加拿大等國(guó)都已經(jīng)利用該技術(shù)完成多項(xiàng)工程;并且,總體來(lái)看,該技術(shù)適用于中國(guó),而且還在無(wú)線擴(kuò)頻等方面有繼續(xù)加強(qiáng)的潛力,能在家庭智能系統(tǒng)上有更大的突破。
關(guān)鍵詞:智能建筑;發(fā)展歷程;設(shè)計(jì)方法
建筑可以由計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行操控,不得不說(shuō)是建筑史上一個(gè)質(zhì)的飛躍,這也反映了當(dāng)下我們互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的高速發(fā)展,當(dāng)今社會(huì)對(duì)智能技術(shù)的需求極其廣泛。下面文章通過(guò)對(duì)智能建筑的組成、特點(diǎn)、發(fā)展歷程及未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)短的研討,進(jìn)而對(duì)智能建筑的設(shè)計(jì)方法做出探究。
1 關(guān)于智能建筑
1.1 什么是智能建筑
我們所說(shuō)的智能建筑,實(shí)際上就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)和建筑工藝相結(jié)合的一項(xiàng)建筑工程。智能建筑可以對(duì)整個(gè)建筑物的信息進(jìn)行詳細(xì)分工和處理,能夠隨時(shí)按照指令進(jìn)行工作,使人們居住得更加方便舒適,頗得消費(fèi)者的青睞。世界上第一棟智能建筑在美國(guó)誕生,美國(guó)最開(kāi)始對(duì)智能建筑的定義是:“智能建筑乃是通過(guò)優(yōu)化其結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理四個(gè)基本要素及其相互關(guān)系來(lái)提供一個(gè)多產(chǎn)和成本低廉的環(huán)境”,可以看出,智能建筑的本意便是通過(guò)科學(xué)技術(shù)為人們提供一個(gè)更為舒適、高效、便捷的家居環(huán)境。通過(guò)對(duì)建筑物的智能功能配備,最大限度節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,提供資源利用效率,為可持續(xù)發(fā)展做出極大貢獻(xiàn),并滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的精神文化需求,為人們努力打造一個(gè)和諧輕松的休息空間。
1.2 系統(tǒng)和功能特點(diǎn)
通常我們所說(shuō)的智能建筑的系統(tǒng)為狹義的定義,即是通過(guò)具體的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建筑工藝結(jié)合實(shí)現(xiàn)不同程度的建筑智能化,包括功能集成、信息集成、技術(shù)集成三個(gè)層次,最K取得較好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。它的功能主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:第一可以提高建筑內(nèi)物品的使用效率,因?yàn)橹悄芙ㄖ?duì)整個(gè)屋內(nèi)的所有物品都有所記錄,同時(shí)對(duì)他們進(jìn)行分類(lèi)整理,將信息儲(chǔ)存起來(lái),使用者在進(jìn)行選擇時(shí)可以輕松找到相對(duì)應(yīng)的物品,若是沒(méi)有發(fā)現(xiàn),那也沒(méi)關(guān)系,因?yàn)橹悄芙ㄖ?huì)發(fā)出貼心提醒,詳細(xì)告訴使用者想要得到的信息;其次,該建筑可以有效節(jié)省運(yùn)行成本,比如運(yùn)用自動(dòng)化減少無(wú)謂的浪費(fèi),減少能源消耗等;其三,該建筑裝有防衛(wèi)防盜和報(bào)警能力,可以有效保障家庭安全,使人們住的更加放心;最后,智能建筑可以很好適應(yīng)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)普及趨勢(shì),做到家中水電氣一體化,更加方便人們的日常生活。
1.3 發(fā)展歷程及未來(lái)趨勢(shì)
世界上第一棟智能建筑于1984年1月在美國(guó)哈特福德市誕生,定名為“都市大廈”,隨后,日、英、法、德以及我國(guó)相繼進(jìn)行這項(xiàng)工程的研究,上世紀(jì)末,美國(guó)和日本的部分大廈均實(shí)現(xiàn)了智能化。我國(guó)在1989年明確表示將北京發(fā)展大廈作為智能建筑的開(kāi)端進(jìn)行研發(fā),1992年后則隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入進(jìn)行,智能建筑真正開(kāi)始規(guī)模性發(fā)展,漸漸深入人心。如今的智能建筑早已不在只局限于辦公樓、大廈等早期建設(shè)工程,隨著相關(guān)技術(shù)的成熟以及互聯(lián)網(wǎng)的普及,智能建筑有了更為豐富的內(nèi)涵,與綠色節(jié)能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、可持續(xù)發(fā)展等相結(jié)合,爭(zhēng)取廣泛普及,為更多的人民大眾帶來(lái)福音,走向一條光明大道。
2 有關(guān)智能建筑的設(shè)計(jì)方法
2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)思想
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界第三次信息技術(shù)革命熱潮,隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用,很多領(lǐng)域都得到了廣泛發(fā)展。智能建筑也不例外。我們可以知道,智能建筑包含三十多個(gè)子系統(tǒng),而隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們的受教育水平大幅提高,只要精通其中一或兩種系統(tǒng)便可輕易入職,但是這樣術(shù)業(yè)精攻的現(xiàn)象帶來(lái)工作人員只熟悉自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域,建筑是一個(gè)整體,精致的建筑擁有自己的靈魂,像這樣各方不能融合,只能造就一個(gè)殘缺的靈魂而已。所以需要有一個(gè)線索能把這個(gè)靈魂整個(gè)兒串聯(lián)起來(lái),達(dá)到令人滿意的效果。
物聯(lián)網(wǎng)從字義的角度解釋來(lái)說(shuō)為“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”,也就是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)上仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和延伸,但又不僅只是局限于計(jì)算機(jī)。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上就是所有的物體與物體之間的溝通和信息交換,通過(guò)信息傳感設(shè)備將所有的物體連接至互聯(lián)網(wǎng),達(dá)到對(duì)物體進(jìn)行智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的目的。物聯(lián)網(wǎng)作為未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,智能建筑的設(shè)計(jì)若能與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,勢(shì)必會(huì)為智能建筑解決許多老問(wèn)題,為其注入新鮮活力和血液,促使其更快更好地發(fā)展。例如智能建筑的各個(gè)子系統(tǒng)相互孤立設(shè)計(jì),沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)范;設(shè)計(jì)人員水平參差不齊,其設(shè)計(jì)缺乏與其他行業(yè)的協(xié)調(diào)與配合,白白浪費(fèi)資源;設(shè)計(jì)產(chǎn)品不能跟上科技發(fā)展的步伐。這些都是要解決的問(wèn)題。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的含義,智能建筑的子系統(tǒng)表面各不相同,但我們可以從結(jié)構(gòu)上找尋他們的關(guān)聯(lián)性,相互共享共同信息,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)詳細(xì)掌握其他專(zhuān)業(yè)的資料,將智能建筑的設(shè)計(jì)與其他專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)配合,最大程度實(shí)現(xiàn)智能化,用適當(dāng)超前的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)產(chǎn)品協(xié)調(diào)一致,使智能建筑的發(fā)展跨上一個(gè)新的平臺(tái)。
2.2 與可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的方法
可持續(xù)發(fā)展在1992年被列為全球發(fā)展戰(zhàn)略,至今呼聲高漲,其秉持著“以低于自然資源更新的速度使用可再生資源,優(yōu)化使用不可再生資源的效率”的基礎(chǔ),倡導(dǎo)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、最大限度提高資源利用率。智能建筑與可持續(xù)發(fā)展策略相結(jié)合,可以最大限度節(jié)約資源,主動(dòng)節(jié)能,保護(hù)自然環(huán)境。乃是以人為本,以綠色化推進(jìn)智能建筑,以智能化推進(jìn)綠色發(fā)展,讓建筑物實(shí)現(xiàn)人、建筑、自然三者的和諧統(tǒng)一。據(jù)此,我們可以將與融入可持續(xù)發(fā)展理念的智能建筑稱為可持續(xù)智能建筑,在以人為本的前提下,使智能建筑實(shí)現(xiàn)高效率、高循環(huán)、綠色健康陽(yáng)光的居住環(huán)境,讓家居生活回歸自然。
與傳統(tǒng)的現(xiàn)代建筑不同,可持續(xù)智能建筑看重的是能源損耗和居住舒適程度,有此需求便會(huì)催化出相應(yīng)專(zhuān)業(yè)研究人員。節(jié)能可謂是可持續(xù)建筑的一個(gè)突出特征,建筑設(shè)計(jì)時(shí)可以充分利用可再生資源,采用太陽(yáng)能、風(fēng)能、自然采光來(lái)為建筑提供熱能和電能,建筑設(shè)計(jì)師也可采用隔熱保溫的建筑材料使屋子里做到冬暖夏涼,又可以節(jié)省大筆的取暖制冷費(fèi)用。同時(shí)可以注意可持續(xù)智能建筑的外形構(gòu)造,營(yíng)造一種節(jié)能環(huán)保與舒適安樂(lè)的新型現(xiàn)代氛圍。
2.3 智能建筑的設(shè)計(jì)要求
對(duì)使用者這一方面,智能建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)讓使用者感到安全放心、輕松便利;對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),智能建筑要符合消費(fèi)者的需求,抓住消費(fèi)者的心理,同時(shí)建筑還應(yīng)該相應(yīng)先進(jìn)配套,并且節(jié)能環(huán)保,節(jié)省能源消耗和建筑成本。因此建造智能建筑時(shí),要統(tǒng)籌全局,將建筑細(xì)節(jié)合理融于建筑結(jié)構(gòu)中,利用結(jié)構(gòu)空間使其具有靈活性,最大發(fā)揮智能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)還要想到,智能建筑得以快速發(fā)展的一個(gè)重要原因在于節(jié)能環(huán)保和節(jié)省成本,爭(zhēng)取用最少的成本獲得最多的收獲。在建筑設(shè)計(jì)中,處理采取智能技術(shù)調(diào)節(jié)設(shè)備外,還應(yīng)該綜合考慮采光、氣候、朝向等因素,合理組織建筑要素,充分布局協(xié)調(diào)各個(gè)方面,同時(shí)在設(shè)計(jì)建筑時(shí)要考慮跟上時(shí)代的步伐,當(dāng)今社會(huì)發(fā)展日新月異,人們的精神文化需求也在不斷更新,要配合使用者的心理,通過(guò)布局?jǐn)[設(shè)為其營(yíng)造和諧舒適的環(huán)境氛圍,這樣也可為智能建筑打造一個(gè)良好的未來(lái)局面。
3 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)正處于城市化發(fā)展的蓬勃階段,經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)日益提升,智能建筑也成為不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)。文章通過(guò)對(duì)智能建筑的定義、功能特點(diǎn)、發(fā)展歷程和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)要探討,結(jié)合當(dāng)下熱門(mén)話題,提出可與智能建筑理念相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法,希望能對(duì)智能建筑設(shè)計(jì)方法的研究有所幫助。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:智能建筑、建筑環(huán)境、結(jié)構(gòu)造型、建筑革命。
1智能建筑概念
1.1什么是智能建筑
智能建筑(Intelligent Building, IB)是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物,是高科技與現(xiàn)代建筑藝術(shù)的巧妙集成,也是綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。1984年1月在美國(guó)康狄格州的哈特福德市(Hartford)出現(xiàn)了世界第一座智能建筑,這是一座由舊的金融大樓翻修改造而成的大廈,樓內(nèi)鋪設(shè)了大量的通信電纜,增加工程控交機(jī)和計(jì)算機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備,樓宇內(nèi)的配電、供水、空調(diào)和防火等系統(tǒng)均由計(jì)算機(jī)控制和管理,因而用戶享有電子郵件、文字處理、語(yǔ)音傳輸、科學(xué)計(jì)算、信息檢索和市場(chǎng)行情資料查詢等全方位的服務(wù),為客戶創(chuàng)造舒適、方便和安全的環(huán)境。
智能建筑的出現(xiàn)引起了人們的關(guān)注,世界各國(guó)的建筑行業(yè)紛紛仿效,尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展得最快。我國(guó)智能建筑的建設(shè)起始于20世紀(jì)90年代初。著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)建筑物的功能要求越來(lái)越高,著國(guó)民經(jīng)儕信息化的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都受益于信息網(wǎng)絡(luò),智能建筑作為信息高速公路上的一個(gè)節(jié)點(diǎn),日益受到人們的關(guān)注,并在我國(guó)快速發(fā)展。
我國(guó)于2007年7月正式實(shí)施的《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50314-2006,對(duì)智能建筑的定義是“以建筑物為平臺(tái),兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等,集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境?!?/p>
智能建筑是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的概念,著建筑技術(shù)的發(fā)展,著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展和相互滲透,智能建筑的內(nèi)涵和技術(shù)內(nèi)容還將日益豐富并繼續(xù)發(fā)展下去。
1.2智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)
智能建筑是建筑技術(shù)和信息技術(shù)的產(chǎn)物,建筑是主體,智能化系統(tǒng)是信息技術(shù)在建筑中的應(yīng)用,目的是賦予建筑“智能”。 建筑智能化系統(tǒng)包括建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、建筑智能化集成系統(tǒng)。 因此, 智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)是現(xiàn)代建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)。
智能建筑以建筑為平臺(tái),以建筑設(shè)備、設(shè)施為對(duì)象,以智能化技術(shù)為手段,為人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。智能建筑是多學(xué)科的交叉和融會(huì),其中包括電氣信息學(xué)科和土木工程學(xué)科的交叉,它涉及建筑、結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備以及感測(cè)、控制、通信、計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)的知識(shí)。
1.3智能建筑的建筑環(huán)境
建筑是實(shí)施建筑智能化的平臺(tái),為了實(shí)現(xiàn)智能建筑安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境,智能建筑需要具有一定的建筑環(huán)境并設(shè)置相應(yīng)的智能化系統(tǒng)。
從建筑環(huán)境的角度著想,智能建筑的設(shè)計(jì)不僅要考慮建筑物的空間大小、室內(nèi)布局、預(yù)留的容積率等,同時(shí)也要考慮適應(yīng)21世紀(jì)綠色和環(huán)保的時(shí)代主題,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧可持續(xù)發(fā)展。另外還要滿足智能建筑特殊功能的要求,必須有智能化系統(tǒng)的設(shè)環(huán)境,比如配線管道(管井)的設(shè)置環(huán)境、智能化系統(tǒng)主機(jī)房的設(shè)置環(huán)境等等。以及適應(yīng)智能建筑動(dòng)態(tài)發(fā)展的特點(diǎn),首先要具有足夠的應(yīng)變能力,能夠在用戶變、使用要求變動(dòng)、技術(shù)升級(jí)引起的設(shè)備系統(tǒng)變更,乃至建筑內(nèi)部配置的某些變動(dòng),都可以以最便捷的方式將系統(tǒng)調(diào)到新的要求上。
2現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)
現(xiàn)代建筑技術(shù)包括現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)、現(xiàn)代建筑設(shè)備技術(shù)、現(xiàn)代建筑材料技術(shù)、現(xiàn)代建筑防護(hù)技術(shù)、現(xiàn)代建筑施工技術(shù),以及綠色建筑和生態(tài)建筑技術(shù)等。其中現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)是現(xiàn)代建筑技術(shù)中的首要和重要的組成部分。這里,我們將主要討論現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)有關(guān)方面的內(nèi)容。
2.1建筑與結(jié)構(gòu)
從某種角度看,在建筑技術(shù)中,“結(jié)構(gòu)”就是建筑還未經(jīng)修飾的一種構(gòu)建模式,是一個(gè)過(guò)程,而“建筑”則是對(duì)結(jié)構(gòu)修飾后的結(jié)果,是一種狀態(tài)。
建筑與結(jié)構(gòu)之間是一種骨肉相依的關(guān)系,它們共同完成了對(duì)居住環(huán)境的構(gòu)建。這種關(guān)系是如此緊密,以至于有對(duì)方的支持,自己也會(huì)失去存在的依據(jù)。沒(méi)有結(jié)構(gòu),建筑則無(wú)法成立;而沒(méi)有建筑,結(jié)構(gòu)便毫無(wú)意義。簡(jiǎn)單地說(shuō),結(jié)構(gòu)是建筑的骨架,對(duì)建筑的造型和形式有著重要的影響。
2.2結(jié)構(gòu)造型的概念
從某種意義來(lái)說(shuō),建筑是一個(gè)與人共生的生命體,我們可把建筑中的很多元素類(lèi)比生命體中的等價(jià)物,比如建筑的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)生物的呼吸系統(tǒng),建筑的給水排水對(duì)應(yīng)生物的血液循環(huán)系統(tǒng),建筑的控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)生物的神經(jīng)系統(tǒng),……等等,并且建筑是一個(gè)有思想、有精神的造物,從這個(gè)意義上說(shuō),建筑就是一個(gè)人。
結(jié)構(gòu)則是建筑的骨骼,建筑的造型、空間等內(nèi)容,都依賴它的骨骼──結(jié)構(gòu)承托著??梢哉f(shuō),沒(méi)有結(jié)構(gòu),就有造型,也就沒(méi)有空間。同,結(jié)構(gòu)也是建筑的語(yǔ)法,也就是說(shuō),結(jié)構(gòu)規(guī)律是建筑設(shè)計(jì)中必須遵守的法則。從一般意義上來(lái)講,結(jié)構(gòu)是顯示各種不同實(shí)體構(gòu)件之間某種井然有序的有機(jī)聯(lián)系。
事實(shí)上,結(jié)構(gòu)有著自身的視覺(jué)表現(xiàn)力,它像是雕塑一樣動(dòng)人心弦,但比雕塑更加宏偉震撼。結(jié)構(gòu)是美的。結(jié)構(gòu)的美從宏觀上表現(xiàn)為在建筑體形的雕塑似的壯美;在中觀上是結(jié)構(gòu)構(gòu)件與空間處理妥帖對(duì)位的表現(xiàn)力;在微觀上又可以看到細(xì)部節(jié)點(diǎn)美的處理。所以,結(jié)構(gòu)的美是有很多層面的。同時(shí),它還是有各種不同的方向的。首先,結(jié)構(gòu)美是一種科學(xué)理性的美。“合理的形式就是美的”。結(jié)構(gòu)美所遵從的最基本原則就是力學(xué)法則,而力學(xué)法則是一種客觀的自然規(guī)律。除了一種科學(xué)的理性美,結(jié)構(gòu)自身還帶有一種形式美。在滿足科學(xué)基本原理的范圍內(nèi),可以有多種多樣的形式造型,并且,形式美并不完全依賴科學(xué)的方法,有時(shí)候,只要經(jīng)驗(yàn)滿足的,實(shí)踐允許的,都是可以使用的。
結(jié)構(gòu)是建筑中非常重要的元素,它不僅僅是從技術(shù)上對(duì)建筑的一種支持,更是因?yàn)樗c造型的緊密聯(lián)系而成為建筑藝術(shù)中的一個(gè)組成部分。
結(jié)構(gòu)造型是把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中與造型相關(guān)的內(nèi)容抽取出來(lái)。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,把造型與結(jié)構(gòu)放在一起考慮不是機(jī)械的拼湊,而是有機(jī)的結(jié)合。結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)就是建筑造型的表現(xiàn),結(jié)構(gòu)的美就是建筑的美。只有把結(jié)構(gòu)與造型結(jié)合起來(lái)同時(shí)考慮,才是建筑設(shè)計(jì)的合理方法。結(jié)構(gòu)造型,既要注意力的作用,又不能忽略形式本身的積極作用。
在結(jié)構(gòu)造型中,必須遵循以下三個(gè)基本原則:首先是“穩(wěn)定”,穩(wěn)定的含義包括平衡和牢固兩方面,平衡就是外力和內(nèi)力的總和達(dá)到相互抵消的狀態(tài),但是平衡的狀態(tài)還達(dá)不到建筑允許的狀態(tài),這種狀態(tài)是不牢固的,稍有外力就會(huì)破壞這種平衡,只有牢固的因素才能限制這種外力對(duì)平衡的破壞;在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,表達(dá)力量感也是結(jié)構(gòu)造型中的一條重要原則;挑戰(zhàn)空間是結(jié)構(gòu)造型中的又一個(gè)原則,它和追求穩(wěn)定、表現(xiàn)力量從不同側(cè)面描述結(jié)構(gòu)造型的目的與意義。
必須指出,在建筑中,靈魂就是空間。建筑需要的不光是外觀的形體,更需要的是空間,只有空間才是使用者真正使用建筑的地方??臻g也是現(xiàn)代建筑中最具有表現(xiàn)力的設(shè)計(jì)要點(diǎn),空間與造型是互為負(fù)形的關(guān)系,結(jié)構(gòu)造型中調(diào)要關(guān)注造型,其根本目的是要關(guān)注空間。塑造美的結(jié)構(gòu)造型就是為了塑造美的空間,探索新的結(jié)構(gòu)造型就是探索新的空間。
3 20世紀(jì)末的建筑革命
20世紀(jì)70年代以后世界進(jìn)入了信息時(shí)代,由于新技術(shù)革命的出現(xiàn),世界的工業(yè)生產(chǎn)體系發(fā)生了重大的變化,在建筑領(lǐng)域中則表現(xiàn)趨向人情化、多樣化、分散化、個(gè)性化和智能建筑,這種新的趨勢(shì)己對(duì)世界建筑的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響。
人情化主要表現(xiàn)為世界上舊城市與舊街坊的改造日益受到重視,人們保留原有的建筑外觀而改造建筑內(nèi)部環(huán)境,以適應(yīng)現(xiàn)代化生活的要求,反映了先進(jìn)技術(shù)與高度人情化的結(jié)合;多樣化這一趨勢(shì)表現(xiàn)為建筑類(lèi)型、建筑形式與建筑結(jié)構(gòu)正著多樣化、不定型化的方向發(fā)展;分散化的特點(diǎn)表現(xiàn)為城市人口趨向分散到小城鎮(zhèn)與郊區(qū),原有大城市趨向地下發(fā)展,與此同時(shí),村莊將逐漸消失,新的小城鎮(zhèn)正在大量出現(xiàn);個(gè)性化的趨勢(shì)明顯地反映為不同城市的城市法規(guī)和建筑法規(guī)可以不同,完全根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境與具體條件而定,因此,城市規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的靈活性就大了;智能建筑是當(dāng)今世界建筑的熱點(diǎn),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,人們對(duì)建筑物的功能要求越來(lái)越高。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用極大地推進(jìn)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展,帶來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。人們需要網(wǎng)絡(luò),因?yàn)槿藗冃枰畔?,人們離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò),因?yàn)槿藗冸x不開(kāi)信息交。因此,在數(shù)字化的信息社會(huì)中,智能建筑也之迅速地發(fā)展起來(lái)。智能建筑的基本功能主要由3大部分組成,分別是樓宇自動(dòng)化(BA)、通信自動(dòng)化(CA)和辦公自動(dòng)化(OA). 智能建筑以建筑為平臺(tái), 以建筑設(shè)備、設(shè)施為對(duì)象,以智能化技術(shù)為手段,為人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。智能建筑可以是高層建筑或多層建筑的智能大廈,或是建筑小區(qū)的智能化──智能小區(qū),也可以是宅居智能化──智能家居等等。
與此同時(shí),高層建筑崛起和形形的大空間建筑大量出現(xiàn)。高層建筑首先是在芝加哥大批出現(xiàn)的,迄今已有一百多年的歷史。今天,高層建筑作為城市發(fā)展的象征,它成為當(dāng)代社會(huì)最突出的現(xiàn)象之一。它作為城市天空輪廓線的控制點(diǎn),作為城市發(fā)展的新景點(diǎn),或作為建造業(yè)主實(shí)力雄厚的象征,得到人們廣泛的關(guān)注與推崇。在高層建筑結(jié)構(gòu)中,常用的豎向承重結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等。而形形的大空間建筑的涌現(xiàn),主要結(jié)構(gòu)有:鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)、鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、鋼管結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、張力結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)、活動(dòng)屋頂、充氣結(jié)構(gòu)以及大跨度建筑。
現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮,科技的突飛猛進(jìn),加上文化思想的活躍,促使了當(dāng)代建筑功能不斷復(fù)雜,建筑形式日益豐富。建筑師與理論家們紛紛從不同的角度探討許多新的建筑課題,在建筑創(chuàng)作實(shí)踐方面、在建筑思想理論方面、在建筑創(chuàng)作方法方面都取得了一系列的成果,使當(dāng)代的建筑文化呈顯出了歷史上從未有過(guò)的錯(cuò)綜復(fù)雜的壯麗畫(huà)面。這壯麗的畫(huà)面里編織著高科枝的成就、高度人情化的思想、生態(tài)環(huán)境意識(shí)以及傳統(tǒng)統(tǒng)文化與創(chuàng)新思潮等。因此,可以看出,技術(shù)、理論、場(chǎng)所、生態(tài)等四個(gè)方面因素對(duì)建筑創(chuàng)作所起的重要作用。
主要參考資料:
(1)李林,智能大廈系統(tǒng)工程,北京:電子工業(yè)出版社,1998:1~8。
(2)吳紫標(biāo),現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育與智能大廈,現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育,哈爾濱:黑龍廣播電視大學(xué)出版,2000.3:8~9。
(3)張建榮,建筑結(jié)構(gòu)選型,北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.1:302;306~311。
(4)馮丹陽(yáng),建筑構(gòu)造,北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.5:1;5。
【關(guān)鍵詞】智能化建筑;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用
一、前言
智能建筑是以建筑物為平臺(tái),兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)等,將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理等進(jìn)行優(yōu)化組合,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能的綠色建筑和生活環(huán)境。
當(dāng)前,節(jié)能是我國(guó)的國(guó)策,任何一個(gè)行業(yè)都要求講求節(jié)能。其中,建筑節(jié)能是節(jié)能中的重中之重,建筑能耗在我國(guó)整個(gè)能耗中占有很大的比例。隨著人民生活水平的日益提高,空調(diào)的使用范圍越來(lái)越大,建筑能耗所占比重必然會(huì)不斷增加,由此帶來(lái)的國(guó)家能源的負(fù)擔(dān)將更加沉重。經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)給自然環(huán)境帶來(lái)的危害越來(lái)越嚴(yán)重,形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。我國(guó)是能源短缺大國(guó),但是建筑能耗卻是一些發(fā)達(dá)國(guó)家的2—3倍。高能耗不利于建筑的可持續(xù)發(fā)展,需要我們認(rèn)真研究節(jié)能設(shè)計(jì)策略,充分挖掘建筑節(jié)能的潛能。
建筑節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)的工程,不僅是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用保溫材料,而且與設(shè)備的運(yùn)行效率和能量的管理模式密切相關(guān)。
二、現(xiàn)代智能建筑的內(nèi)涵以及特點(diǎn)
建筑行業(yè)的發(fā)展反映了整個(gè)人類(lèi)發(fā)展的歷史,代表著社會(huì)生產(chǎn)力的水平,與社會(huì)生產(chǎn)方式以及人們的生活水平息息相關(guān),具有鮮明的時(shí)代特點(diǎn)。
20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,人類(lèi)社會(huì)逐步從工業(yè)時(shí)代跨入信息化時(shí)代。人們開(kāi)始不斷關(guān)注建筑物的安全性、舒適性以及便捷性。1984年美國(guó)的“城市廣場(chǎng)”的建設(shè),標(biāo)志著世界上第一個(gè)智能建筑的誕生。在接下來(lái)的20年間,智能建筑得到了飛躍式的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了建筑業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的有機(jī)融合,給傳統(tǒng)的建筑業(yè)帶來(lái)了新的活力。
現(xiàn)代智能建筑指通過(guò)將建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、服務(wù)和管理根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合,從而為用戶提供一個(gè)高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境。智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物。其技術(shù)基礎(chǔ)主要由現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代電腦技術(shù)現(xiàn)代通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)所組成。修訂版的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2006)對(duì)智能建筑定義為“以建筑物為平臺(tái),兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等,集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”。
三、現(xiàn)代智能化建筑的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
1、建造內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能墻體
復(fù)合節(jié)能墻體通常由絕熱材料、傳統(tǒng)的墻體材料或者新型墻體材料復(fù)合而成。如果絕熱材料復(fù)合在建筑物外墻的內(nèi)側(cè),則稱為內(nèi)保溫復(fù)合墻體。內(nèi)保溫復(fù)合墻體由墻體結(jié)構(gòu)層、空氣層、保溫隔熱層、保護(hù)層以及飾面層組成。根據(jù)各地的氣候以及地理環(huán)境,同時(shí)吸取各方面實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),在優(yōu)化組合的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)墻體內(nèi)保溫板,具有保溫、隔熱隔音、防潮抗震等功能,已在工程中應(yīng)用。
2、使用節(jié)能的綠色建筑材料
建筑業(yè)和住宅產(chǎn)業(yè)是資源消耗大戶,目前,我國(guó)建筑物97%以上都屬于高耗能建筑,建筑總能耗已占社會(huì)總能耗的三分之一,是發(fā)達(dá)國(guó)家的2—3倍。要想建設(shè)節(jié)約型社會(huì),在建筑領(lǐng)域就是要大力加快環(huán)保節(jié)能建筑材料的推廣。目前,很多企業(yè)正在積極地引進(jìn)新型節(jié)能建筑材料,運(yùn)用綠色節(jié)能材料的優(yōu)勢(shì),有效地節(jié)約能源。
3、改善門(mén)窗的性能
智能化建筑能耗散失的最薄弱的部位就是門(mén)窗。門(mén)窗的能耗占建筑總能耗的比例較大,其中冷風(fēng)滲透為三分之一,傳熱損失為百分之三十四。因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮到這個(gè)問(wèn)題。在保證采光、觀景、日照等要求的前提下,盡可能的提高外門(mén)窗的氣密性,提高外門(mén)窗本身的保溫性能,減小住宅外門(mén)窗洞口的面積,減少冷風(fēng)滲透。可以采用以下幾項(xiàng)措施節(jié)能:①提高住宅外門(mén)窗的氣密性;②改善住宅門(mén)窗的保溫性能;③控制住宅窗墻比;④減少冷空氣滲透;⑤在室內(nèi)室外之間可以設(shè)置中間層,用以阻止室外冷風(fēng)的直接滲透,減少門(mén)窗的熱耗損。
4、新能源的利用
首先是太陽(yáng)能的利用。太陽(yáng)能作為一種天然的潔凈能源,是居住建筑設(shè)計(jì)上廣泛推廣的節(jié)能設(shè)計(jì)之一。從近年來(lái)的能源使用和發(fā)展情況來(lái)看,煤、電、油的供應(yīng)緊張已經(jīng)不容忽視。太陽(yáng)能應(yīng)該由“補(bǔ)充能源”向“替代能源”發(fā)展。太陽(yáng)熱水器是太陽(yáng)能熱利用比較具有代表性的一種裝置,用途較廣泛,形式也比較多樣化。太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)兼顧供熱和制冷兩個(gè)方面的應(yīng)用,綜合辦公樓、學(xué)校等場(chǎng)所,都是理想的應(yīng)用對(duì)象。
第二是低熱利用。相對(duì)于太陽(yáng)能和風(fēng)能的不穩(wěn)定性相比,地?zé)崮苁禽^為可靠的可再生能源,這讓人們相信低熱能可以作為作為煤炭、天然氣和核能的最佳替代能源。另一方面,地?zé)崮艽_實(shí)是比較理想的清潔能源,能源儲(chǔ)藏豐富,并且在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體,對(duì)地球環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生危害,地能在冬季可以作為熱泵供暖的熱源,夏季可以作為空調(diào)的冷源。我國(guó)利用地?zé)峁┡凸崴陌l(fā)展比較迅速,在京津地區(qū)已成為地?zé)崂弥凶钇毡榈姆绞健?/p>
第三是空氣能的利用??諝饽苁估脽岜醚h(huán)提高其能源品位后用于加熱生活熱水,由于使用一份電能可吸收3份空氣能,從而供應(yīng)4份熱能加熱熱水系統(tǒng),因而其是一項(xiàng)極具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的節(jié)能。環(huán)保新技術(shù)具有很大的實(shí)用價(jià)值,此外,空氣能熱泵熱水器從根本上消除了電熱水器漏電,干燒等安全隱患,克服了太陽(yáng)能熱水器陰雨天不能工作等缺點(diǎn),具有高效節(jié)能、安全環(huán)保、全天候運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn),符合我國(guó)能源、社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,因此必然成為我國(guó)最具競(jìng)爭(zhēng)力的新一代熱水器產(chǎn)品,為廣大城鄉(xiāng)居民提供安全,便利、廉價(jià)的衛(wèi)生熱水,提高他們的生活品質(zhì),并造福于民眾。
Abstract: The intelligent building organically combines with intelligent computer technology, communication technology, information technology and construction techniques gradually by using system integration, and can conduct analysis, judgment and processing of automatic monitoring information of a variety of devices; achieve safe, efficient, convenient, comfortable, flexible and reasonable investment in information resources management and user information service and other requirements, therefore, intelligent building better reflects the science and technology is productivity. This paper discusses the application and practice of electrical technology in the intelligent building.
關(guān)鍵詞: 電氣技術(shù);智能建筑;實(shí)踐
Key words: electrical technology;intelligent building;practice
中圖分類(lèi)號(hào):TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2012)36-0067-02
0 引言
所謂“智能建筑”是指包容有信息科學(xué)、控制科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、電腦科學(xué)等多學(xué)科、多技術(shù)系統(tǒng)綜合集成特點(diǎn)的建筑。樓字自動(dòng)控制系統(tǒng)(BAS)是當(dāng)代高層大型民用建筑中一項(xiàng)重要的電氣控制系統(tǒng)??捎脦讉€(gè)A來(lái)衡量一棟建筑的現(xiàn)代化水平,A表示通信自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)控制、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、警衛(wèi)自動(dòng)監(jiān)視、防盜自動(dòng)報(bào)警等。
1 智能化建筑的特點(diǎn)
智能化建筑與傳統(tǒng)建筑相比具有許多鮮明的特點(diǎn):
1.1 發(fā)展迅速、內(nèi)涵容量大 且各種高新技術(shù)和設(shè)備將不斷引入3A系統(tǒng),例如多媒體電腦、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)(B-ISDN)等。
1.2 靈活性大,適應(yīng)變化能力強(qiáng) 這種靈活性主要是體現(xiàn)在兩個(gè)方面上,首先是智能化建筑具有高度的適應(yīng)變化的能力,例如智能化房間的活動(dòng)設(shè)計(jì),活動(dòng)樓板,空間變化靈活,大開(kāi)間可以分成不同空間的小隔間,可以適應(yīng)各種用戶需求。其次智能化建筑的管線設(shè)計(jì)同樣具有很好的變化能力,根據(jù)不同的用戶需求,對(duì)管線的使用可以進(jìn)行調(diào)整,并在設(shè)備的位置和性能上進(jìn)行變化[1]。
1.3 能源利用率高,能運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)、可靠的狀態(tài) 例如,空調(diào)系統(tǒng)采用了焓值控制,最優(yōu)啟停控制、設(shè)定值自動(dòng)控制與多種節(jié)能優(yōu)化控制措施,使大廈能耗大幅度下降,從而獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1.4 由于3A系統(tǒng)相互配合而產(chǎn)生許多新功能 ①建筑物管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)的結(jié)合,這種技術(shù)能夠達(dá)到讓用戶運(yùn)用電話機(jī)對(duì)室內(nèi)溫度和濕度等進(jìn)行設(shè)置;確認(rèn)實(shí)時(shí)溫度和濕度;獲得設(shè)置運(yùn)行情況和能源使用的通知;異常情況下時(shí)的報(bào)警通知;空調(diào)、照明投入和切斷等。還可使建筑群(小區(qū))管理中心,通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò),對(duì)幾座建筑物進(jìn)行集中監(jiān)視。②建筑物管理系統(tǒng)與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的配合,從而使接在辦公自動(dòng)化的區(qū)域網(wǎng)路上的個(gè)人電腦、工作站獲得建筑物管理信息。使會(huì)議室等空間的預(yù)約管理系統(tǒng)與空調(diào)機(jī)運(yùn)行結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。還可使建筑物管理系統(tǒng)收集到的能源利用量與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)相結(jié)合。③遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的配合,從而使信息上孤立的建筑物,成為廣域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
2 智能建筑中的綜合布線
綜合布線為建筑物內(nèi)或建筑群之間交換信息提供一個(gè)模塊化的、靈活性極高的傳輸通道。它包括建筑物外部網(wǎng)絡(luò)或電信線路的連接點(diǎn)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備之問(wèn)的所有線纜及相關(guān)的連接部件。傳輸通道由不同系列和規(guī)格的部件組成,其中包括傳輸介質(zhì)、相關(guān)連接硬件(如配線架、連接器、插座、插頭、適配器)以及電氣保護(hù)設(shè)備等。這些部件可用來(lái)構(gòu)建各種子系統(tǒng),它們都有各自的具體用途,不僅易于實(shí)施,而且能隨需求的變化而平穩(wěn)升級(jí)。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的綜合布線對(duì)其服務(wù)的設(shè)備應(yīng)具有一定的獨(dú)立性,并能互連許多不同應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備,如模擬式或數(shù)字式機(jī)的公共系統(tǒng)設(shè)備,也應(yīng)能支持圖像(電視會(huì)議、監(jiān)視電視)等設(shè)備[2]。
綜合布線一般采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)下的每個(gè)分支子系統(tǒng)都是相對(duì)獨(dú)立的單元,對(duì)每個(gè)分支子系統(tǒng)的改動(dòng)都不影響其他子系統(tǒng),只要改變接點(diǎn)連接辦式就可使綜合布線在星形、總線形、環(huán)形、樹(shù)形等結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行交換。過(guò)去,為一座大樓或一個(gè)建筑群內(nèi)的語(yǔ)音或數(shù)據(jù)線路布線時(shí),往往采取不同廠家生產(chǎn)的電纜線、配線插座以及接頭等。例如,程控用戶交換機(jī)通常采用雙絞線,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常采用粗同軸電纜或細(xì)同軸電纜。這些不同的設(shè)備使用不同的配線材料,而連接這些不同配線的接頭、插座及端子板也各不相同,彼此互不相容。一旦需要改變終端機(jī)或電話機(jī)位置時(shí),就必須敷設(shè)新的線纜,以及安裝新的插座和接頭。綜合布線將語(yǔ)音、數(shù)據(jù)與監(jiān)控設(shè)備的信號(hào)線經(jīng)過(guò)統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計(jì),采用相同的傳輸介質(zhì)、信息插座、交連設(shè)備、適配器等,把這些不同的信號(hào)綜合到一套標(biāo)準(zhǔn)的布線中。由此可見(jiàn),這個(gè)布線比傳統(tǒng)布線大為簡(jiǎn)化,這樣可節(jié)約大量的物資、時(shí)間和空間。在使用時(shí),用戶可不用確定某個(gè)工作區(qū)的信息插座的具體應(yīng)用,只要把某種終端設(shè)備(如個(gè)人計(jì)算機(jī)、電話、視頻設(shè)備等)插入這個(gè)信息插座,然后在管理間和設(shè)備間的交連設(shè)備上做相應(yīng)的接線操作,這個(gè)終端設(shè)備就被接人到各自的系統(tǒng)中了。
3 電氣技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用與實(shí)踐
3.1 智能建筑照明技術(shù) 智能建筑的照明系統(tǒng)使用最先進(jìn)的電力電子技術(shù)取代了原有自動(dòng)開(kāi)關(guān)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)及熔斷器,可以使基本開(kāi)燈單元的組合根據(jù)不同的使用性質(zhì)事先設(shè)置,也可以根據(jù)臨場(chǎng)情況靈活調(diào)整設(shè)置,可以隨意改變開(kāi)燈模式。從而具有很大的靈活性。智能建筑的照明系統(tǒng)能對(duì)大多數(shù)光源(如熒光燈、鹵鎢燈、高強(qiáng)氣體放電燈等)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光,更好地利用自然光的變化來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)照明,使室內(nèi)照明保持恒定的照度。智能管理器用于定時(shí)啟動(dòng)、關(guān)閉、自動(dòng)調(diào)用場(chǎng)景,預(yù)先設(shè)置各種亮燈模式,它可以控制多達(dá)幾百個(gè)區(qū)域的燈光變化,儲(chǔ)存上百種預(yù)設(shè)置[3]。并且能夠根據(jù)不同日期、時(shí)間對(duì)所控制的不同區(qū)域分別進(jìn)行燈光變化的自動(dòng)控制,操作十分方便。智能照明控制系統(tǒng)只需要兩對(duì)普通數(shù)據(jù)線就可以把所有控制模塊與可編程控制器操作板連接起來(lái),組成大型分布式照明控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前市面上的大型智能照明控制系統(tǒng)是按區(qū)域劃分管理的,各區(qū)域通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)施分隔,在整個(gè)系統(tǒng)中,各個(gè)區(qū)域的模塊只將相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)該區(qū)域模塊的呼叫,在各種狀態(tài)下各模塊互不影響,既使發(fā)生某些意外情況,部分線纜的損壞也不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)照明系統(tǒng)癱瘓。奧運(yùn)會(huì)等大型體育場(chǎng)館的照明控制系統(tǒng)還可以采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口和專(zhuān)用軟件與PC機(jī)或樓宇自動(dòng)化管理系統(tǒng)(BAS)聯(lián)接,用于對(duì)整個(gè)照明系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、操作或修改預(yù)設(shè)置方案,使管理更加科學(xué)。
3.2 智能建筑的設(shè)備安裝
3.2.1 智能建筑的施工圖應(yīng)提供的具體內(nèi)容智能建筑是信息技術(shù)與建筑技術(shù)結(jié)合的整體。因此,為智能化提供優(yōu)良環(huán)境是智能建筑設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。①采用隔離模塊以縮小短路故障的檢查范圍。為各智能化系統(tǒng)提供所需要的房間及符合要求的室內(nèi)照明、空調(diào)、電源、接地線等,安裝的系統(tǒng)應(yīng)該能縮小短路故障的檢查范圍。②智能型建筑內(nèi)的電力、通信、控制等網(wǎng)絡(luò)的線路很多,為它們?cè)O(shè)立垂直井道和水平托架或線槽非常復(fù)雜,而且以后變更或增加設(shè)備時(shí)更是一個(gè)棘手的問(wèn)題,所以在智能型建筑中要改變這種傳統(tǒng)的敷線方式。目前推出的綜合布線系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)的布線方式進(jìn)行了徹底的改革,它將各種語(yǔ)言、數(shù)據(jù)、視頻圖像信號(hào)綜合在一個(gè)布線系統(tǒng)上,并在各處配置信息插座,根據(jù)各自需要通過(guò)綜合布線系統(tǒng)進(jìn)行信息傳輸。③建筑施工圖應(yīng)考慮智能建筑對(duì)音響環(huán)境及視覺(jué)環(huán)境的要求。電力、空調(diào)、給排水、防火、垂直運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)對(duì)智能型建筑是密切相關(guān)的。為此,建筑設(shè)備各系統(tǒng)在智能型建筑中的地位和作用越來(lái)越重要,其設(shè)計(jì)應(yīng)納入樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。
3.2.2 建筑的BAS監(jiān)控功能。BAS采用的是直接數(shù)字控制技術(shù),由區(qū)域級(jí)和中央級(jí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)和區(qū)域、區(qū)域和中央之間的傳輸線路而組成的兩級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。中央級(jí)為中央處理機(jī)、總線橋、控制軟件及其設(shè)備,區(qū)域級(jí)為遠(yuǎn)程處理機(jī)、便攜式終端和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?,F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器(包括溫度、濕度、流量、壓差、液位、功率傳感器)。中央級(jí)主要是管理功能,包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)及各種報(bào)警的顯示和打??;各種管理文本的編制打印;監(jiān)控軟件的修改;動(dòng)力設(shè)備的啟停;負(fù)責(zé)完成被控制參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、發(fā)出控制指令、維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。對(duì)溫度、濕度、壓差等參數(shù)進(jìn)行控制和監(jiān)視。對(duì)各種動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行起??刂?。自動(dòng)控制包括按時(shí)間起停、溫控起停、液位起停和冷負(fù)荷總量起停等控制方式。每一系統(tǒng)均設(shè)有彩色流程圖,圖中被控制參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的顯示能夠具有動(dòng)態(tài)特性。
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論文摘要:專(zhuān)業(yè)特色建設(shè),對(duì)提高本科生教育質(zhì)量,增強(qiáng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)能力是十分重要的課題。本文針對(duì)建筑類(lèi)高校電子信息工程專(zhuān)業(yè)如何體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色,進(jìn)行較為細(xì)致的探討。建筑類(lèi)本科院校的電子信息工程專(zhuān)業(yè)特色建設(shè),不僅要注重符合社會(huì)需求、具有實(shí)際動(dòng)手能力和一定創(chuàng)新能力的工程應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng),還應(yīng)注重結(jié)合建筑類(lèi)院校的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),形成自己獨(dú)到的專(zhuān)業(yè)特色。
根據(jù)教育部1998年頒布的專(zhuān)業(yè)目錄,電子信息工程專(zhuān)業(yè)由原來(lái)的十多個(gè)本科專(zhuān)業(yè)合并而成,可見(jiàn)該專(zhuān)業(yè)的涉及面相當(dāng)寬廣。其業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求中指出,本專(zhuān)業(yè)是一個(gè)電子和信息工程方面的較寬口徑的專(zhuān)業(yè),學(xué)生主要學(xué)習(xí)信號(hào)的獲取與處理、電子設(shè)備與信息系統(tǒng)等方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí),受到電子與信息工程實(shí)踐的基本訓(xùn)練,具備設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和集成電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的基本能力。在這樣一個(gè)基本培養(yǎng)要求的基礎(chǔ)上,各個(gè)高等學(xué)校如何根據(jù)自己的特色與優(yōu)勢(shì),揚(yáng)長(zhǎng)避短,制訂針對(duì)性更強(qiáng)、更切合實(shí)際地專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃,十分必要。我們?cè)谶M(jìn)行多次調(diào)研和討論的基礎(chǔ)上,確定了我院電子信息工程專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)改革的方向和重點(diǎn),力求突出特色,在競(jìng)爭(zhēng)激烈的高等教育領(lǐng)域站有一席之地。
1人才培養(yǎng)的基本定位
不同層次的高等學(xué)校應(yīng)有不同的培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)模式也應(yīng)多樣化。安徽建筑工業(yè)學(xué)院屬于一般本科地方院校,根據(jù)我院戰(zhàn)略發(fā)展綱要及人才培養(yǎng)規(guī)劃,確立“立足安徽、面向全國(guó)、依托建筑業(yè)、服務(wù)城鎮(zhèn)化”的辦學(xué)定位。在學(xué)院辦學(xué)定位前提下,我們對(duì)電子信息工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)定位是:具有較寬理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),能夠綜合應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
電子信息工程專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)改革的目的是:通過(guò)加強(qiáng)本科學(xué)生培養(yǎng)方案與工程實(shí)際的結(jié)合,注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng),強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,提高學(xué)生的動(dòng)手能力。提供更多的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展課外實(shí)踐活動(dòng),實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生動(dòng)手能力訓(xùn)練和技術(shù)創(chuàng)新的主要基地。
2就業(yè)目標(biāo)
比較重點(diǎn)院校,我院學(xué)生的入學(xué)成績(jī)顯然較低,尤其高等學(xué)校擴(kuò)招以后,進(jìn)入我院學(xué)習(xí)的生源質(zhì)量進(jìn)一步降低,如何適應(yīng)高等教育由“精英教育”向“大眾教育”轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)符合社會(huì)需求、具有實(shí)際動(dòng)手能力和一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型技術(shù)人才,是我們面臨的、急需解決的重大課題。
經(jīng)過(guò)對(duì)我院電子信息工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)情況的分析發(fā)現(xiàn),我院畢業(yè)生的就業(yè)主要集中在全國(guó)大大小小的IT公司、弱電公司、設(shè)計(jì)院等部門(mén),大多數(shù)學(xué)生從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)、技術(shù)支持等工作,因此就業(yè)單位對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的要求較高。針對(duì)這樣的就業(yè)目標(biāo),我們對(duì)本科專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱做出進(jìn)一步調(diào)整,基本要點(diǎn)是:強(qiáng)化電子電路的設(shè)計(jì)能力;增設(shè)選修課程,拓寬知識(shí)面;依托我校與建筑相關(guān)的專(zhuān)業(yè),設(shè)置智能建筑專(zhuān)業(yè)方向;開(kāi)設(shè)其它實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,特別強(qiáng)調(diào)電子綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生積極開(kāi)展課外科技實(shí)踐活動(dòng),參加各種科技比賽。從而擴(kuò)大了我院電子信息工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)面。
3專(zhuān)業(yè)特色建設(shè)
處在建筑類(lèi)一般本科院校的電子信息工程專(zhuān)業(yè)特色建設(shè),不僅要注重符合社會(huì)需求、具有實(shí)際動(dòng)手能力和一定創(chuàng)新能力的工程應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng),還應(yīng)注重結(jié)合建筑類(lèi)院校的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),形成自己獨(dú)到的專(zhuān)業(yè)特色。
3.1智能樓宇控制專(zhuān)業(yè)方向的設(shè)立
建筑院校的電子信息工程專(zhuān)業(yè)如何體現(xiàn)它的專(zhuān)業(yè)特色,我們認(rèn)為應(yīng)緊緊依靠建筑院校的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),設(shè)立與建筑相關(guān)的專(zhuān)業(yè)方向。1998年我們?cè)?8級(jí)電子信息工程專(zhuān)業(yè)設(shè)立智能樓宇控制專(zhuān)業(yè)方向,如表1所示,經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè),已基本成熟。智能樓宇控制(既樓宇自動(dòng)化系統(tǒng))屬智能建筑范疇。智能建筑是以建筑為平臺(tái),綜合應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及電氣技術(shù)等方面的先進(jìn)技術(shù),使建筑物成為具有遠(yuǎn)程通信功能、辦公自動(dòng)化功能和建筑物自動(dòng)化功能的建筑。實(shí)現(xiàn)建筑物自動(dòng)化功能的系統(tǒng)稱作樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(或稱建筑物自動(dòng)化系統(tǒng),簡(jiǎn)稱BAS)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的含義是將建筑物內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備以集中監(jiān)視、控制和管理為目的,構(gòu)成的一個(gè)綜合系統(tǒng)。智能樓宇控制專(zhuān)業(yè)方向適應(yīng)了現(xiàn)代建筑電氣行業(yè)的迫切需要,滿足了建筑電氣行業(yè)中從事產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和物業(yè)管理人員對(duì)相關(guān)知識(shí)的需求。近幾年,該專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生供不應(yīng)求,且大部分學(xué)生被分配到建筑行業(yè)。
3.2學(xué)生能力的培養(yǎng)
培養(yǎng)工程型應(yīng)用人才的總體特征是“能設(shè)計(jì)、會(huì)操作、懂管理”,綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)、有創(chuàng)新精神。實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)此,我們除了加大實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),還對(duì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行一系列的改革。
(1)建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維
根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本內(nèi)容整體優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)選題,重組實(shí)驗(yàn)教學(xué),增加獨(dú)立的綜合實(shí)驗(yàn)課程,構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。整合實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備,最大限度地提高現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備的使用率。激活學(xué)生的創(chuàng)新思維,使他們能從實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)略各專(zhuān)業(yè)學(xué)科之間的最本質(zhì)的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律,更有利于學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如電子信息工程專(zhuān)業(yè)增設(shè)信息電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)和智能樓宇控制綜合實(shí)驗(yàn)課程,其中信息電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)涵蓋:《ComputerControlTechnology》、《DSPTechnologyandApplication》、《單片機(jī)原理》、《嵌入式系統(tǒng)》等課程的實(shí)驗(yàn),智能樓宇控制綜合實(shí)驗(yàn)涵蓋:《智能建筑設(shè)備》、《安全防范》、《電氣控制與PLC》、《電纜電視技術(shù)》、《智能建筑及小區(qū)總體方案設(shè)計(jì)》等課程的實(shí)驗(yàn)。同時(shí),由學(xué)生參與組建我院“智能建筑實(shí)驗(yàn)室”的建設(shè),目前,“智能建筑實(shí)驗(yàn)室”已正式批準(zhǔn)為安徽省高等學(xué)校省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。同樣,其它信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)根據(jù)各自專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),增加相應(yīng)的綜合實(shí)驗(yàn)課程。
中國(guó)-(2)因材施教,以“優(yōu)生導(dǎo)師制”促進(jìn)創(chuàng)新人才脫穎而出
為加快電子信息工程專(zhuān)業(yè)的研究和高層次人才培養(yǎng)。挑選優(yōu)秀學(xué)生,創(chuàng)建各種人才創(chuàng)新基地班,并配備具有豐富實(shí)踐(工程型)的老師作為他們的導(dǎo)師,指導(dǎo)他們有針對(duì)性地學(xué)習(xí)某些科目,或直接進(jìn)入老師的科研課題組,接受科研能力的訓(xùn)練,接受創(chuàng)新意識(shí)的熏陶,進(jìn)行特色培養(yǎng),以充分發(fā)揮高校在人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究等方面的優(yōu)勢(shì),同時(shí)積極開(kāi)展理論研究與新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā),最終將基地建設(shè)成為集教學(xué)、研發(fā)功能于一體的創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地,在信息類(lèi)人才培養(yǎng)領(lǐng)域起到示范、輻射作用。由于采取因材施教,近年來(lái),我們?nèi)〉萌缦鲁晒号囵B(yǎng)的學(xué)生,分別獲得“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)竟賽二等獎(jiǎng)一項(xiàng)”、“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)竟賽安徽區(qū)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)”、“西蒙杯征文競(jìng)賽(智能建筑)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)”、“中國(guó)智能機(jī)器人大賽銀獎(jiǎng)一項(xiàng)、銅獎(jiǎng)一項(xiàng)”。
(3)開(kāi)設(shè)綜合課程設(shè)計(jì),體現(xiàn)職業(yè)培訓(xùn)技能
我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展既需要科學(xué)家,也需要工程師,但大量需要的是工程師。為提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力,在原有的畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,開(kāi)設(shè)部分綜合課程設(shè)計(jì)。如電子信息專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)信息電子綜合課程設(shè)計(jì)和智能建筑綜合課程設(shè)計(jì)等。綜合課程設(shè)計(jì)覆蓋工程訓(xùn)練的各個(gè)環(huán)節(jié):需求分析,系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)調(diào)試,系統(tǒng)測(cè)試與性能評(píng)估;既培養(yǎng)工程能力,又積累工程經(jīng)驗(yàn)。職業(yè)化素養(yǎng)訓(xùn)練應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生工作的規(guī)范性,綜合課程設(shè)計(jì)引入一定的工業(yè)界規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行學(xué)生職業(yè)化素養(yǎng)訓(xùn)練,同時(shí),包含一定數(shù)量的符合工業(yè)界需求的輔助工程工具的使用訓(xùn)練。
4結(jié)語(yǔ)
我們還在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)與建筑相關(guān)和能力培養(yǎng)方面的課程。信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)與建筑相關(guān)的專(zhuān)業(yè)方向,是我院在教學(xué)方法和人才培養(yǎng)模式等方面所進(jìn)行的一次探索和創(chuàng)新,并且取得了良好的效果。充分發(fā)揮了高校在人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究等方面的優(yōu)勢(shì),同時(shí)積極開(kāi)展理論研究與新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā),最終為社會(huì)培養(yǎng)出綜合素質(zhì)高,適應(yīng)能力強(qiáng)的有用人才。電子信息工程專(zhuān)業(yè)體現(xiàn)建筑內(nèi)涵,是建筑類(lèi)高校的優(yōu)勢(shì)和特色,是其它類(lèi)型的高校無(wú)法比擬的,是電子信息與建筑兩大學(xué)科相互滲透的具體實(shí)現(xiàn)。它所培養(yǎng)人才,將會(huì)占領(lǐng)它所獨(dú)有人才市場(chǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳怡.教育本質(zhì)和通識(shí)教育.全國(guó)高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)協(xié)作委員年會(huì)論文集.2005.
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