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【關鍵詞】智能化;建筑;建筑電氣;設備
建筑電氣技術的使用,令智能建筑的功能得以實現,并確保了智能建筑在使用中的安全節(jié)能。將智能建筑與建筑電氣技術郵寄的結合起來,可以更好的滿足人們的生活需要,是促進我國社會主義現代化建設的重要保證。
1 智能建筑的含義
智能建筑是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建筑技術、現代電腦技術、現代通訊技術和現代控制技術所組成。上個世紀70年代末,在美國,首先產生了智能建筑的概念。它的興起和發(fā)展主要是適應社會信息化與經濟國際化的需要。智能建筑是指利用系統集成方法,將智能型計算機技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機結合,通過對設備的自動監(jiān)控、對信息資源的優(yōu)化組合,所獲得的投資合理、適合信息社會需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物。這一定義對于我們更多的認識和了解智能建筑,有很大幫助。而在國外,關于智能建筑的記載是:“智能建筑”就是高功能大樓,是有效地利用現代信息與通信設備,采用樓宇自動化技術高度綜合管理的大樓。
2建筑電氣智能化的優(yōu)勢
1. 傳統的自動控制是建立在確定的模型基礎上的,而智能控制的研究對象則存在模型嚴重的不確定性,即模型未知或知之甚少者模型的結構和參數在很大的范圍內變動,比如工業(yè)過程的病態(tài)結構問題、某些干擾的無法預測,致使無法建立其模型,這些問題對基于模型的傳統自動控制來說很難解決。
2. 傳統的自動控制系統的輸入或輸出設備與人及外界環(huán)境的信息交換很不方便,希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息輸入裝置,能夠更加深入而靈活地和系統進行信息交流,同時還要擴大輸出裝置的能力,能夠用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息. 另外,通常的自動裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況. 為擴大信息通道,就必須給自動裝置安上能夠以機械方式模擬各種感覺的精確的送音器,即文字、聲音、物體識別裝置. 可喜的是,近幾年計算機及多媒體技術的迅速發(fā)展,為智能控制在這一方面的發(fā)展提供了物質上的準備,使智能控制變成了多方位“立體”的控制系統。
3. 傳統的自動控制系統對控制任務的要求要么使輸出量為定值(調節(jié)系統) ,要么使輸出量跟隨期望的運動軌跡(跟隨系統) ,因此具有控制任務單一性的特點,而智能控制系統的控制任務可比較復雜,例如在智能機器人系統中,它要求系統對一個復雜的任務具有自動規(guī)劃和決策的能力,有自動躲避障礙物運動到某一預期目標位置的能力等. 對于這些具有復雜的任務要求的系統,采用智能控制的方式便可以滿足。
4. 傳統的控制理論對線性問題有較成熟的理論,而對高度非線性的控制對象雖然有一些非線性方法可以利用,但不盡人意. 而智能控制為解決這類復雜的非線性問題找到了一個出路,成為解決這類問題行之有效的途徑. 工業(yè)過程智能控制系統除具有上述幾個特點外,又有另外一些特點,如被控對象往往是動態(tài)的,而且控制系統在線運動,一般要求有較高的實時響應速度等,恰恰是這些特點又決定了它與其它智能控制系統如智能機器人系統、航空航天控制系統、交通運輸控制系統等的區(qū)別,決定了它的控制方法以及形式的獨特之處。
3 建筑電氣系統
電氣技術在智能建筑中的重要作用,智能建筑是在建筑平臺上實現的,脫離了建筑這個平臺,那么智能建筑也就無法實施。建筑電氣系統是現代建筑實行智能化的核心,它對整個建筑物功能的發(fā)揮、建筑布局和結構的選擇、建筑藝術的體現、建筑的靈活性以及建筑安全的保證等方面,都起著十分重要的作用。建筑電氣信號系統是建筑電氣系統中專門用于傳輸各類信號的弱電系統。智能建筑中弱電系統的設備、纜線安全必須依靠電氣技術如:電源技術、防雷與接地技術、防諧波技術、抗干擾技術、屏蔽技術、防靜電技術、布線技術、等電位技術等眾多的電氣技術來支持方可奏效。建筑電氣信號系統主要有:消防監(jiān)測系統、閉路監(jiān)視系統、電腦管理系統、共用電視天線系統、廣播系統和無線呼叫系統等。
4 智能化建筑的發(fā)展現狀
智能建筑是八十年代中期在美國出現的,1984年在美國康涅狄格州哈特福德市建成了世界第一幢智能大廈――城市廣場,僅僅幾十年里,美國現已有上萬座智能建筑。目前,日本新建的大型建筑,大概 60%都是屬于智能型建筑;在我國,從上個世紀 90 年代起,智能建筑如雨后春筍般涌現,上海、北京、廣州、深圳已建和在建幾十座高樓大廈都采用了建筑智能化系統。人們已經認識到并開始享受到智能建筑帶來的方便、安全、便捷和效益。中國智能建筑是逐步發(fā)展起來的,據不完全統計,至 2001 年底,國內已建成的智能建筑約有 2300 幢。目前在建的智能建筑大廈已轉向大型公共建筑,如會展中心、圖書館、體育場館、文化藝術中心、博物館等。據相關數據預測,21 世紀以后中國的智能化建筑將達到世界的一半以上。在我國步入信息社會的今天,現代建筑作為城市的信息單元,是信息社會最重要的基礎設施之一,因此,它的高速發(fā)展是必然趨勢。
5建筑電氣智能化存在的主要問題
(1)、建筑智能化水平逐步提高,但是參差不齊,與國外相比還有一定差距。我國具有完善的建筑設備自動化(BA)、通訊自動化(AC)和辦公自動化(OA),簡稱3A系統。目前主要集中在大城市,發(fā)展不平衡
(2)、 智能化技術和產品依賴進口,缺少國產化系統集成產品。到目前我國還沒有開發(fā)成套的智能建筑系統集成產品。
(3)、還沒有統一的國家標準和設計規(guī)范。
6建筑電氣智能化發(fā)展趨勢
1、智能化小區(qū)及數字化社區(qū)。
2、智能建筑的節(jié)能和綠色環(huán)保。如何采用高科技的手段,節(jié)約能源和降低污染應成為智能建筑永恒的話題。
3、開放式的智能化建筑。必須采用標準的通信協議,而且該協議必須是主流的,要被各廠家接受認可。智能建筑是一個動態(tài)的、發(fā)展的系統,開放式系統的智能大廈能夠不斷吸收新的技術,更新舊的設備,從而使整個智能化系統設施運行得更好。
4、智能建筑的個性化。個性化設計就是堅持以大系統、動態(tài)運行的角度進行建筑對象和使用對象的系統分析,針對特定建筑的具體需求,根據系統運行狀態(tài),深入到特定細節(jié)的設計。以大系統的角度進行個性化設計就是貼近環(huán)境條件的差異性,貼近用戶能力的差異性,貼近應用需要的差異性,還要貼近管理的差異性,對不同管理模式采取不同設計,還應該細化到對同一幢建筑里不同功能區(qū)域的差異性。
參考文獻:
[1]陳志新,李英姿,張少軍,周渡海,王亞慧.建筑電氣與智能化實驗教學示范中心的建設[j].實驗技術與管理,2009,(1).
[2]吳成東.國內外智能大廈與智能化住宅的發(fā)展[j].城市建筑智能系統,2005.9.
【關鍵詞】智能化;建筑;建筑電氣;設備
隨著社會結構和人們生活方式的改變,建筑規(guī)模不斷擴大,人們的工作和生活環(huán)境越來越依賴于建筑物,也對建筑物的功能提出了越來越高的要求。現代化建筑已經不僅僅是一種藝術體現、文化表現,也是一個國家先進科技的表達。通過現代化建筑的智能化標準可以衡量一個國家現如今的高科技水平。據相關數據預測,21世紀以后中國的智能化建筑將達到世界的一半以上?,F如今,我國建筑電氣經過電氣化階段、自動化階段兩個階段后,已邁進智能化階段。智能化建筑技術的發(fā)展非常迅速。
1 智能建筑的含義
智能建筑是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建筑技術、現代電腦技術、現代通訊技術和現代控制技術所組成。上個世紀70年代末,在美國,首先產生了智能建筑(IntelligentBuilding)的概念。它的興起和發(fā)展主要是適應社會信息化與經濟國際化的需要。1997年6月,清華大學張瑞武教授就智能建筑給出了如下定義:智能建筑是指利用系統集成方法,將智能型計算機技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機結合,通過對設備的自動監(jiān)控、對信息資源的優(yōu)化組合,所獲得的投資合理、適合信息社會需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物。這一定義對于我們更多的認識和了解智能建筑,有很大幫助。而在國外,關于智能建筑的記載是:“智能建筑”就是高功能大樓,是有效地利用現代信息與通信設備,采用樓宇自動化技術高度綜合管理的大樓(日本)。
美國智能建筑學會(A IB I)關于智能建筑的相關描述是:智能建筑就是通過建筑的四個基本要求,即結構、系統、服務和管理進行最優(yōu)化的組合,為用戶提供一個高經濟性、高效率、高舒適性的建筑物。以上是國外提供的智能建筑的定義。
2 智能建筑的特點與發(fā)展過程
與傳統自動控制系統相比,智能控制系統具有足夠的關于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關知識以及運用這些知識的能力;智能控制系統具有變結構特點,可以總體自尋優(yōu),具有自適應、自組織、自學習和自協調的能力??偠灾c傳統的控制理論相比,智能控制系統通過智能機自動地完成其目標的控制過程,可以在熟悉或不熟悉的環(huán)境中自動地或人─機交互地完成擬人任務,對高度非線性的控制對象處理比較完美。
由于智能建筑的“智能”特性是以 IT 技術和計算機技術為基礎的,它們的發(fā)展直接決定了智能建筑的發(fā)展,因而可將智能建筑的發(fā)展分為如下四個階段:
2.1 單功能系統:上世紀80 年代初期,隨著計算機控制技術在建筑設備自控領域的應用,出現了以通用型控制器為基礎的直接數字控制系統。并逐漸形成了以閉路電視監(jiān)控、火災自動報警、空調設備監(jiān)控等系統為代表的“孤立系統”。在這種控制系統中,由于控制器只需調整相應控制參數即可應用于不同系統,因而這些設備是通用的、可互換的。
2.2 多功能系統:上世紀 90 年代中期,隨著信息技術以及微電子技術的發(fā)展,出現了以微控制器(MCU,MicroController Unit)為核心的專用控制器(ASC,Application SpecificController)。這種控制器一般都是根據具體應用進行定制的,也就是只能完成特定的功能。
2.3 集成系統:上世紀 90 年代末期,互聯網的風靡給人們帶來了思想上的變革。以往的“孤立系統”已經不能滿足人們日益增長的物質文化需求,因此,控制現場通信協議由專有型向開放型轉變。目前在智能建筑領域只有BACnet和LonWorks成為公認的兩大開放性標準。
由于所有的現場總線通信協議或標準在制訂之初都是以面向現場設備為目標的,而不是面向企業(yè)應用集成,因而造成建筑設備管理系統不能很好地與物業(yè)信息管理系統互聯和信息共享。
2.4 集成管理智能化系統:系統集成工作以計算機網絡為核心,實現整個智能建筑系統的系統化、集成化與智能化運行和管理。從集成上看,智能建筑已經從基于單機應用發(fā)展到基于網絡的協同應用,特別是基于Internet 和 Intranet 網絡集成的應用。從信息處理上來看,已經從簡單的狀態(tài)信息組合和基于監(jiān)控的處理,發(fā)展到基于內容的處理和融合,以及基于虛擬現實與多媒體技術的人機接口。
3 建筑電氣系統
電氣技術在智能建筑中的重要作用,智能建筑是在建筑平臺上實現的,脫離了建筑這個平臺,那么智能建筑也就無法實施。建筑電氣系統是現代建筑實行智能化的核心,它對整個建筑物功能的發(fā)揮、建筑布局和結構的選擇、建筑藝術的體現、建筑的靈活性以及建筑安全的保證等方面,都起著十分重要的作用。建筑電氣信號系統是建筑電氣系統中專門用于傳輸各類信號的弱電系統。智能建筑中弱電系統的設備、纜線安全必須依靠電氣技術如:電源技術、防雷與接地技術、防諧波技術、抗干擾技術、屏蔽技術、防靜電技術、布線技術、等電位技術等眾多的電氣技術來支持方可奏效。建筑電氣信號系統主要有:消防監(jiān)測系統、閉路監(jiān)視系統、電腦管理系統、共用電視天線系統、廣播系統和無線呼叫系統等。
4 智能化建筑的發(fā)展現狀
智能建筑是八十年代中期在美國出現的,1984年在美國康涅狄格州哈特福德市建成了世界第一幢智能大廈——城市廣場,僅僅幾十年里,美國現已有上萬座智能建筑。目前,日本新建的大型建筑,大概60%都是屬于智能型建筑;在我國,從上個世紀90年代起,智能建筑如雨后春筍般涌現,上海、北京、廣州、深圳已建和在建幾十座高樓大廈都采用了建筑智能化系統。人們已經認識到并開始享受到智能建筑帶來的方便、安全、便捷和效益。中國智能建筑是逐步發(fā)展起來的,據不完全統計,至2001年底,國內已建成的智能建筑約有2300幢。目前在建的智能建筑大廈已轉向大型公共建筑,如會展中心、圖書館、體育場館、文化藝術中心、博物館等。據相關數據預測,21世紀以后中國的智能化建筑將達到世界的一半以上。在我國步入信息社會的今天,現代建筑作為城市的信息單元,是信息社會最重要的基礎設施之一,因此,它的高速發(fā)展是必然趨勢。
5 結束語
現代建筑電氣技術是伴隨現代建筑——智能化建筑的發(fā)展而發(fā)展的,現代建筑是科學技術和經濟水平的綜合體現,已成為一個國家、地區(qū)和城市現代化水平的重要標志之一。目前從事建筑電氣專業(yè)的人才無論是數量上還是知識結構上都不能滿足市場的需求,而建筑電氣不僅是建筑物內必需和重要的組成部分之一,而且其作用和地位日益增強和提高,那么建筑電氣設計、施工、調試、運行和檢修等工作將需要大批建筑電氣專業(yè)人才,我國這方面技術人才非常短缺,現已引起建筑設計人員及建設者的廣泛關注和重視。
參考文獻
【關鍵詞】建筑電氣與智能化;畢業(yè)設計;模式
在建筑電氣與智能化專業(yè)的實踐教學體系中,畢業(yè)設計是一個非常重要的實踐教學環(huán)節(jié),也是理工科學生從學校走向社會的重要過渡階段。自2014年起,“建筑電氣與智能化專業(yè)多校聯合畢業(yè)設計”在高等學校建筑電氣與智能化學科專業(yè)教學指導委員會的支持和鼓勵下,不斷推進和發(fā)展,在青島理工大學、北京建筑大學、天津城建大學、山東建筑大學、吉林建筑大學、鄭州輕工業(yè)學院六所北方院校建筑電氣與智能化專業(yè)多校聯合畢業(yè)設計模式實踐過程中,探索出了一些經驗,但同時問題也不斷顯露出來,制約著聯合畢業(yè)設計進一步發(fā)展,所以針對聯合畢業(yè)設計模式的總結和思考尤為重要。
一、本科生聯合畢業(yè)設計模式改革
以參加聯合畢設的青島理工大學為例,該校自動化工程學院在2015年首次參加聯合畢設,對于學生的選擇都是學院指定,沒有通過學生申報和篩選,所以學生的覆蓋面和積極性相對差些。在第二年的教學改革方案中該院建筑電氣與智能化專業(yè)多校聯合畢業(yè)設計經過學生自由申報,學院篩選的方式,通過這樣的方式每年除了遴選出若干優(yōu)秀大四學生參加本年度的多校聯合畢業(yè)設計,還鼓勵大三的學生提前參與到多校聯合畢業(yè)設計當中去。采取這種方式的聯合畢業(yè)設計既可保證完成專業(yè)培養(yǎng)計劃,又有利于拓寬學生的知識面,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力;既可使學生在畢業(yè)設計階段能夠接觸更多的工程實際課題,又有利于培養(yǎng)學生工程設計、科學研究能力及團隊合作精神,對提高教學質量具有重大的現實意義。
二、確保多校聯合畢業(yè)設計選題的高質量和創(chuàng)新性
本科生畢業(yè)設計題目的選擇和確定,是畢業(yè)設計工作成功與否的第一步,畢業(yè)設計題目的質量將直接影響到畢業(yè)設計論文的質量。畢業(yè)設計題目可以來自企業(yè),也可以合作開發(fā)。但是,對于建筑電氣及智能化專業(yè)這種工程應用類專業(yè),畢業(yè)設計題目一定要保證具有一定的工程技術背景和創(chuàng)新性。在確定聯合畢業(yè)設計題目后,出題教師要及時與各校溝通,將學生論文題目及摘要大綱、建筑圖紙等發(fā)給各校,以保證各校的指導教師及其學生對畢業(yè)設計課題足夠了解。學生在聯合畢業(yè)設計過程中,如有疑問可與出題教師進行及時的溝通,以便更好的完善聯合畢業(yè)設計題目。因此,對聯合畢業(yè)設計的題目進行仔細的分析和充分的探討,盡早確定題目,保證題目的質量和數量,是多校聯合畢業(yè)設計至關重要的第一步。
三、建筑電氣及智能化專業(yè)多校聯合畢業(yè)設計評價體系的建立
如何評價這些參加多校聯合畢業(yè)設計的學生的表現和成績以及指導教師的工作成果,使之與本校畢業(yè)設計環(huán)節(jié)相吻合是至關重要。通過三年的聯合畢設實踐經驗,我們建立了一套建筑電氣及智能化專業(yè)多校聯合畢業(yè)設計評價體系來衡量評價參與學生和指導教師。評價體系中針對學生的各項評價指標包括:開題匯報成績、中期匯報成績、最終答辯成績、設計圖紙質量、指導教師評價。針對指導教師的各項評價指標包括:是否為出題教師、出題質量、學生參與面和積極性、指導學生畢業(yè)設計成績。
四、通過建筑電氣及智能化專業(yè)多校聯合畢業(yè)設計模式,促進卓越工程師培養(yǎng)計劃的實施
我們通過對聯合畢業(yè)設計模式的探索與實踐,為建筑工程各專業(yè)的畢業(yè)設計找到了一個新的方向和思路。在學生畢業(yè)設計這一重要階段,聯合建筑電氣及智能化專業(yè)相關學校,發(fā)揮群體智慧,使學生拓展視野,提高設計能力和專業(yè)合作能力,教學內容也得以豐富并完善,但同時也對我們的教學提出了新要求,通過持續(xù)的實踐探索,更多更好地培養(yǎng)社會需要的卓越工程師。
作者:劉勝榮 楊世忠 崔明輝 單位:青島理工大學自動化工程學院
參考文獻:
[1]葉曉甦,曹宇薇,吳書霞,鄒開.基于《華盛頓協議》的土建類多專業(yè)聯合畢業(yè)設計質量評價機制構建研究——以重慶大學為例[J].高等建筑教育,2016,(3).
[2]張絹,李雪蓮,黃薇,史增錄.面向“卓越計劃”的農業(yè)機械化及其自動化專業(yè)實踐教學改革探討[J].中國管理信息化,2016,(15).
[3]章瑾,朱欣爾,侯偉.建筑工程多專業(yè)聯合畢業(yè)設計模式的探討——以某大學實驗樓工程改造設計為例[J].當代教育實踐與教學研究,2015,(8).
關鍵詞:翻譯;建筑電氣與智能化;專業(yè)名稱
作者簡介:劉建峰(1978-),男,江蘇江陰人,南京工業(yè)大學自動化與電氣工程學院,講師,國家注冊電氣工程師;周玉庭(1972-),女,四川高縣人,南京工業(yè)大學自動化與電氣工程學院,講師。(江蘇 南京 211816)
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0064-02
一、建筑電氣與智能化專業(yè)的內涵
1.建筑電氣與智能化專業(yè)的定義[1]
建筑電氣與智能化專業(yè)是一個在土木工程學科背景下,研究以建筑物為載體時對電能的產生、傳輸、轉換、控制、利用和對信息的獲取、傳輸、處理和利用的專業(yè)。隨著現代建筑技術的發(fā)展,土木工程學科的發(fā)展不斷吸收了基礎科學、材料科學、管理科學和電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術等學科的最新研究成果與技術發(fā)展成就。作為土木類新增專業(yè),建筑電氣與智能化專業(yè)填補了土木類專業(yè)中缺少“電”(或“電氣”)的空缺,與計算機技術、信息技術、物聯網技術、節(jié)能技術等新興技術融合,是典型的多學科的交叉和融匯。
建筑電氣與智能化的內涵隨著時代前進而不斷地發(fā)展變化?,F階段,“智能建筑”的出現使其內涵延伸到“電氣+信息”;另外,隨著節(jié)能、環(huán)保相關技術的發(fā)展及應用以及綠色建筑概念的提出與發(fā)展,建筑電氣與智能化專業(yè)逐步形成了“建筑+電氣+信息+節(jié)能”的內涵,與傳統的建筑電氣專業(yè)有著本質的不同。
2.建筑電氣與智能化專業(yè)的培養(yǎng)目標
建筑電氣與智能化專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應社會主義現代化建設需要,掌握電工、電子、控制、信息、建筑學等較寬領域的基礎理論,掌握對建筑相關設備進行供電、控制、保護、監(jiān)視等所需的專業(yè)知識和技術,綜合素質高、實踐能力強、具備執(zhí)業(yè)注冊工程師基礎知識和基本能力的建筑電氣與智能化專業(yè)高級工程技術人才。
建筑電氣與智能化專業(yè)畢業(yè)生能夠從事工業(yè)與民用建筑電氣及智能化技術相關的工程設計、工程建設與管理、系統集成、信息處理等工作,并具有建筑電氣與智能化技術應用研究和開發(fā)的初步能力。
從以上內容可以看出,建筑電氣與智能化主要面向建筑物內部的各種設備,包括對各種設備進行供電、控制、保護、監(jiān)視的設施與系統。
二、建筑電氣與智能化相近專業(yè)的英文名稱
建筑電氣與智能化專業(yè)是教育部新近批準的專業(yè),目前沒有一個公認的英文名稱,各高校根據自己的理解,有多種不同的翻譯方法。相對而言,國內外土木建筑類有一些專業(yè)建立時間較長,其專業(yè)名稱一般有固定的英文名稱。
1.建筑學:Architecture
建筑學,從廣義上來說,是研究建筑及其環(huán)境的學科,通常是指與建筑設計和建造相關的藝術和技術的綜合。[2]建筑學專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備建筑設計、城市設計、室內設計等方面的知識,能在設計部門從事設計工作,并具有多種職業(yè)適應能力的通用型、復合型高級工程技術人才。
2.土木工程:Civil Engineering
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工維修等技術活動;也指工程建設的對象。[3]該專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)掌握工程力學、流體力學、巖土力學和市政工程學科的基本理論與基本知識,具備從事土木工程的項目規(guī)劃、設計、研究開發(fā)、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁、礦井等的設計、研究、施工、教育、管理、投資、開發(fā)部門從事技術或管理工作的高級工程技術人才。
3.給排水科學與工程:Drainage Science and Engineering(原建筑給排水:Building Water Supply and Drainage)
給排水科學與工程是一門應用很廣泛的學科,它是以城市水的輸送、凈化及水資源保護與利用有關的理論與技術為主要研究內容。[4]該專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備城市給水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑給水排水工程、工業(yè)給水排水工程、水污染控制規(guī)劃和水資源保護等方面的知識,能在規(guī)劃部門、環(huán)保部門、設計單位等從事規(guī)劃、設計、施工、教育和研究開發(fā)方面工作的給水排水工程學科的高級工程技術人才。
4.建筑環(huán)境與能源應用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering
建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)由原建筑節(jié)能技術與工程、建筑設施智能技術(部分)與建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)合并而成。[5,6]該專業(yè)主要培養(yǎng)能夠從事以下三個方面工作的專業(yè)技術人才:一是能從事建筑物采暖、空調、通風除塵、空氣凈化和燃氣應用等系統與設備以及相關的城市供熱、供燃氣系統與設備的設計、安裝調試與運行工作;二是對建筑中環(huán)境系統和供能設施的設計、安裝、估價、調試、運行、維護,技術經濟分析和管理;三是能適應低碳經濟建設與社會可持續(xù)發(fā)展的需要,具備建筑節(jié)能設計、建造、運行管理的基本理論與專業(yè)技能,知識面寬,具有向土建類相關領域拓展?jié)B透的能力、適應能力和實際工作能力。
5.建筑設備工程技術:Construction Equipment Engineering
建筑設備技術是普通高職高專土建大類專業(yè)目錄下設的一門專業(yè),屬于建筑設備類專業(yè)。該專業(yè)為普通高等學校??茖哟?。建筑設備技術專業(yè)主要培養(yǎng)掌握建筑設備工程的基本知識和技術,具備建筑水、電、通風與空調、樓宇智能化等設備工程的設計、預決算、安裝施工、運行與維護、質量檢驗及工程管理等能力的高素質技能型人才。
6.智能建筑技術與管理:Intelligent Building Technology and Management
香港科技大學開設的智能建筑技術與管理專業(yè),是為建筑物裝備行業(yè)專業(yè)技術人員開設的研究生課程。學生通過學習掌握智能建筑相關技術和管理的基本概念與原理,學習內容涵蓋安全與健康、風險管理、能量消耗監(jiān)控、室內空氣質量、設施管理等內容,屬于典型的最新尖端技術與管理策略的交叉融合專業(yè)。
7.建筑裝備工程:Building Services Engineering
香港大學開設了“建筑裝備工程”(Building Services Engineering,簡稱BSE)專業(yè)。該專業(yè)主要學習各種工程裝備設施與建筑環(huán)境的相關規(guī)范、設計、安裝與管理。
8.其他相關院校的專業(yè)
國內外其他相關院校類似專業(yè)還有:美國賓州州立大學大學園開設的建筑技術專業(yè)(Building Technology);英國南安普頓大學開設的能源、環(huán)境與建筑物專業(yè)(Energy,Environment and Buildings);馬來西亞淡馬錫理工學院開設的智能建筑技術專業(yè)(Intelligent Building Technology);香港理工大學開設的建筑電氣設備與系統專業(yè)(Electrical Installations and Systems in Buildings)。
三、對相關英文翻譯的分析
建筑電氣與智能化的主題詞為“建筑”、“電氣”與“智能化”三個,下文分別予以討論。
1.對“建筑”的翻譯[7,8]
從上述相關專業(yè)名稱可知,當研究建筑設計本身時,一般用Architecture居多;當研究建筑內部設施時,一般用Building居多。在與相關專業(yè)的留學生討論時,留學生也指出:在國外提到建筑內部的設施時,建筑一詞一般用Building,而不用Architecture。Construction一詞多指建筑物本身或建造、施工的過程與技術,也可以表示建筑物內部的設施與設備的設計、建造過程,其涵蓋范圍比Building更廣。但在習慣上,提到建筑內部的設施,一般用Building的居多。因此,建筑電氣與智能化中的“建筑”一詞,用Building較為合適。
2.對“電氣”與“智能化”的翻譯[7,8]
對“電氣”與“智能化”的翻譯,相對容易確定?!半姎狻币辉~在專業(yè)名稱或相關規(guī)范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根據建筑電氣與智能化的內涵,此處的“電氣”與“智能化”,應指對建筑物內部的各種設備進行供電、控制、保護、監(jiān)視的設施與系統,即此處的“電氣”與“智能化”應是名詞,而非形容詞,故用Electricity與Intelligence為好,而不用Electrical與Intelligent。
3.Intelligence與Intelligentization的區(qū)別
根據英文翻譯,Intelligence與Intelligentization都有智能化的含義。在具體應用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;當用在建筑物時,可以引申為建筑物經各種設備支持,具有“人工智能”或“能進行高度智能的自我管理”之意,成為具有一定“智慧”的建筑物?!癐ntelligentization”用作建筑物時,偏向于建筑物經過各種設備的支持,具有了“可控制、可遙控”的功能。相比較而言,面對未來的智能建筑發(fā)展,Intelligence比Intelligentization更能體現智能建筑的本質。
四、南京工業(yè)大學建筑電氣與智能化專業(yè)的名稱
根據建筑電氣的定義、培養(yǎng)目標、相關專業(yè)的英文名稱以及傳統習慣等,認為“建筑電氣與智能化”的英文名稱,用“Building Electricity and Intelligence”為好。在南京工業(yè)大學最新的專業(yè)與課程英文名稱匯總中,即采用Building Electricity and Intelligence的名稱。當然,由于各高校對建筑電氣與智能化專業(yè)理解的側重點不同以及對專業(yè)內涵理解的不斷深入、專業(yè)本身與科學技術的發(fā)展,其英文名稱可能有所不同。希望通過討論,能盡早確定一種比較權威的統一名稱,以利于進一步擴大國際交流。
參考文獻:
[1]教育部建筑電氣與智能化專業(yè)指導委員會.建筑電氣與智能化專業(yè)規(guī)范[Z].2010.
[2]本書編委會.建筑大辭典[M].北京:地震出版社,1992.
[3]中國土木建筑百科辭典(建筑)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.
[4]本書編委.中國土木建筑百科辭典(建筑設備工程)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.
[5]教育部.普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012年)[Z].2012.
[6]教育部.普通高等學校本科專業(yè)設置管理規(guī)定[Z].2012.
關鍵詞:建筑電氣與智能化;現場總線;教學改革;工程設計
中圖分類號:G642.3文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)10-2286-03
Exploration of Teaching Reforms in Fieldbus Technology of Building Electrical and Intelligent Engineering
YANG Ya-long
(School of Electronic & Information Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230022, China)
Abstract: According to the personnel training plan, analyzing the special requirements for the course of fieldbus technology in Building Electrical and Intelligent Engineering and exploring the teaching reforms. Based on experiment and training center and skill competition, an experiment simulation platform is developed and the practical teaching is strengthened. The ability of students in engineering design and the teaching quality have been improved through the reforms.
Key words: Building Electrical and Intelligent Engineering; fieldbus; teaching reforms; engineering design
隨著信息化技術的發(fā)展,建筑業(yè)與信息技術緊密結合是大勢所趨,從業(yè)人員需要掌握更高要求的建筑智能化專業(yè)知識。為滿足社會對專業(yè)人才的需求,2006年教育部和原建設部共同審核并批準了智能建筑新專業(yè)“建筑電氣與智能化”,該專業(yè)一經批準設置便得到國內高校的廣泛關注[1]。安徽建筑工業(yè)學院是首批開辦此新興專業(yè)的高校之一,旨在為我國建筑電氣與智能化行業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才?,F場總線技術是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數據總線技術,它主要解決工業(yè)現場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題,廣泛用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領域的現場智能設備互連[2]。因此,“現場總線技術”課程是機電、自動化、測控、建筑電氣與智能化等專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課程,它具有理論密切聯系實際、工程實踐性強、知識內容龐大、知識不斷更新等特點。2011年,按照教育部全國高等學校建筑電氣與智能化學科專業(yè)指導小組新制定的專業(yè)規(guī)范我校重新修訂了建筑電氣與智能化專業(yè)培養(yǎng)計劃,現場總線技術課程的教學大綱與實驗大綱也做了大幅度調整,使其更加符合建筑電氣與智能化專業(yè)教學的特色。
1改革教學內容,適應專業(yè)發(fā)展
教學內容改革是課程教學改革的首要任務?,F場總線技術發(fā)展迅猛,常用的形成標準且具有一定影響力的現場總線有幾十種,而且每年還在不斷地遞增[3],因此,現場總線技術課程是一門知識更新很快的課程,包含內容十分廣泛,課堂上除了介紹現場總線技術的基本原理,也只能選擇幾種最有代表性的現場總線加以學習。值得注意的是現場總線技術具有非常明顯的行業(yè)特點,不同行業(yè)常用的現場總線標準不同,例如CAN總線主要應用在汽車領域,Lonworks總線主要應用在樓宇控制領域等?,F場總線技術是自動化專業(yè)傳統的專業(yè)課程,目前教材大多針對自動化專業(yè)學生培養(yǎng)而編寫,因此對于代表性現場總線的選擇并不從行業(yè)特色出發(fā),大都講解應用最廣泛的總線技術,如CAN總線、Profibus總線、Lonworks總線、FF總線、HART總線等。然而,建筑電氣與智能化專業(yè)具有非常明顯的行業(yè)特色,它培養(yǎng)智能建筑相關人才,目前應用于樓宇控制的主要現場總線是Lonworks總線、BACnet總線和KNX總線,CAN總線與工業(yè)以太網也有部分應用。由于現有教材內容與專業(yè)需求不相符,如果只按照教材教學,會出現有用的知識學生接觸不到,而學到的東西有部分對本專業(yè)沒用的情況,不利于學生的培養(yǎng)。針對這些問題,首先,在教學過程中迅速將國內外總線技術的發(fā)展動態(tài)、國際、國內和行業(yè)新規(guī)范、新標準整理歸納到教學內容中去;其次,注重教學目的性和適用性,根據建筑電氣與智能化專業(yè)特點調整教學內容,減少不相關總線技術的講解,增加并重點講解BACnet、KNX等與行業(yè)密切相關的總線知識;再次,根據專業(yè)規(guī)范,剖析專業(yè)培養(yǎng)的能力結構,形成合理的教學內容構架,使學生通過學習能夠獲掌握現場總線基本概念、基本原理和基本設計方法,培養(yǎng)學生工程設計的能力,為以后的學習、創(chuàng)新、工程設計和科學研究工作打下扎實的理論與實踐基礎。
2改革教學方法,提高教學質量
教學方法是為達到教學目標而開展的教學活動總和。“教必有法,教無定法”。在教學過程中,我們針對本課程涉及知識面寬、 內容復雜且理論知識多等特點,講授時不斷注意變化教學方法,在課前充分準備、精心組織設計。
2.1聯系實際,合理采用多媒體教學
《現場總線技術》是一門應用性很強的課程,在傳統的板書授課模式下,老師只靠一塊黑板、一張嘴的教學方法,完全是紙上談兵,不僅費時費力,學生也很難懂,教學效率低下。如果結合建筑施工現場實際進行教學,雖然能提高學生學習興趣,但在目前課程內容多、課時少的情況下,難以完成教學內容。為使學生能在有限時間內學到更多的知識,合理采用多媒體教學,在課件中增加圖片與多媒體資料。一方面可以在限定的學時內增加教學內容,提高課堂教學的信息量與質量;另一方面,通過觀看建筑施工現場的操作錄像.讓學生身臨其境感受現場氛圍,遠程捕捉現場總線在智能樓宇中的施工方法。
2.2結合課程內容,選擇教學方法
每門課程有自己的特點,所以它們的教學方法是不一樣的,要根據課程特點來選擇教學方法[4]?,F場總線技術課程所采用的教學方法很多,比如項目教學法、案例教學法、啟發(fā)式教學法、“教、學、做”一體教學法、行為教學法、現場教學法、任務驅動教學法、易位教學法等。教學方法都有各自的優(yōu)點,應根據教學內容的差異采用不同的教學方法,利用不同教學方法的特點,培養(yǎng)學生的動手能力、實際操作能力,提高學生獨立分析和解決問題的能力。在教學過程中,根據學生的實際情況和信息反饋,現場總線技術課程不同的教學章節(jié)采用不同的教學方法。比如在講解現場總線理論知識的時候,注重啟發(fā)式教學法的運用;在講解現場總線控制系統時,采用案例教學法;在講解常用現場總線在智能建筑中的應用時,采用項目教學法等。另外注重學生信息的反饋,采用多種方式與學生討論、交流,獲取學生的學習情況,提高教學效果。
3強化實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)工程能力
3.1結合技能大賽,提高工程能力
建筑電氣與智能化專業(yè)學生學習現場總線課程旨在讓其學會合理選用不同類型的現場總線連接各種智能化設備,實現樓宇智能化。因此,在工程實踐中主要是結合樓宇的某種智能化要求,進行項目設計,畫出設計圖,選取適合控制要求的現場總線類型,然后進行安裝、網絡連接與調試。樓宇智能化監(jiān)控的上層計算機一般選用組態(tài)軟件與總線網絡進行連接,通過組態(tài)界面、接口程序的編寫,實現遠程計算機監(jiān)控,滿足智能化要求。因此,開展工程實踐,需要學生有較好的現場總線控制網絡設計能力、電氣設備控制設計能力和組態(tài)軟件編程能力等,是對學生所學軟硬件知識的綜合考驗。
圖1樓宇工程實踐模擬平臺
為提高學生工程實踐能力,我校結合建筑電氣與智能化專業(yè)目前全國最高規(guī)格的大學生技能競賽“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技能競賽開展實驗實訓教學。競賽在如圖1所示的樓宇工程實踐模擬平臺上進行,要求學生以模擬平臺作為智能樓宇對象,給出樓宇智能化子系統,如智能照明子系統、視頻監(jiān)控及周邊安防子系統等的設計方案,按照設計方案合理選擇器件在平臺上安裝,同時利用組態(tài)在計算機上編程實現遠程監(jiān)控,設計中會用到Lonworks總線等現場總線的軟硬件知識。目前我?,F場總線技術課程的教學與競賽緊密結合,學生學完相關知識后,在課堂上進行分組,每組4-5人,組成一個設計團隊,每組學生自主選擇感興趣的課題,按照課題內容設計樓宇智能化子系統中的現場總線系統,然后在課堂集中討論各組設計的優(yōu)缺點,并進行指導和評比。學生修改設計方案符合要求后,讓其按照設計內容在規(guī)定時間內實際在模擬平臺上操作,按大賽的評分標準打分并計入實驗成績,設計與操作成績優(yōu)秀的同學優(yōu)先推薦加入競賽的選拔。這樣的教學方式下,競爭與協作并存,極大程度上調動了學生學習的積極性,提高了學生的工程能力,取得了良好的教學效果。我校建筑電氣與智能化專業(yè)的學生已連續(xù)兩屆奪得了“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技能競賽特等獎,更證明了教學方式的可行性與先進性。
3.2注重實驗教學,增強課程實訓
實驗教學是高等教育體系的重要組成部分,通過科學實驗訓練,可以使學生強化所學理論知識、熟練掌握儀器設備基本操作方法,提高學生動手和創(chuàng)新能力?,F場總線技術課程的實驗教學環(huán)節(jié)在整個教學過程中占據非常重要的位置。現場總線課程依托我校省級“樓宇控制與節(jié)能優(yōu)化實驗實訓中心”現場總線技術實驗室開展實驗教學,目前課程開設的項目有:現場總線認識實驗、串行通信接口實驗,CAN總線智能節(jié)點設計實驗、Lonworks智能控制網絡設計實驗、BACnet總線控制系統設計實驗等。此外,實驗教學 還開設了樓宇控制相關的綜合性實驗項目,在實驗中培養(yǎng)學生動手能力。目前,現場總線技術實驗教學在全國大部分高校都存在硬件設備不齊全、較落后且實驗臺套數不夠的問題,這是由于現場總線設備價格較高,開設現場總線技術的專業(yè)多,因而學生人數較多的原因。我校同樣也面臨這樣的問題,為此筆者利用組態(tài)軟件開發(fā)了一套面向建筑電氣與智能化專業(yè)的現場總線實驗仿真平臺,如圖2所示。利用該平臺,學生可以先進行現場總線系統的仿真搭建,熟悉現場總線如何應用于樓宇控制環(huán)境,后再在硬件系統上實際動手操作,這樣軟硬結合的實驗教學方式,既緩解了實驗室硬件設備難以與學生人數匹配的問題,又鍛煉了學生軟件編程的能力,可謂一舉兩得。
圖2現場總線技術實驗仿真平臺
通過教學實踐證明,在教學中充分激發(fā)學生學習的積極性,運用現代化教學手段,精心安排教學內容,結合實際加強學生設計與工程能力的培養(yǎng),就能獲得良好的教學效果。作為現場總線技術課程的教師,我深切感受到對于多專業(yè)適用的課程,只有切實分析各專業(yè)學生的學習需求,有區(qū)分度的進行教學,注重實驗實訓,才能有的放矢,真正為國家培養(yǎng)出合格的人才。
參考文獻:
[1]全國高等學校建筑電氣與智能化學科專業(yè)指導小組.建筑電氣與智能化專業(yè)規(guī)范[Z].2011.
[2]陽憲惠.現場總線技術及其應用[M].2版.北京:清華大學出版社,2008.
關鍵詞:智能化建筑;電氣設計;電氣節(jié)能;優(yōu)化設計;節(jié)能水平;安全性能 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU855 文章編號:1009-2374(2017)01-0118-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.057
隨著我國經濟社會的快速發(fā)展及城市化進程的不斷加快,我國各行各業(yè)都取得了長足的發(fā)展,尤其是建筑業(yè),一直保持著高速發(fā)展的良好態(tài)勢。智能化建筑是建筑業(yè)未來的主要發(fā)展方向,隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的不斷提高,越來越多的人開始關注智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計問題。在智能化建筑電氣設計中,落實節(jié)能環(huán)保理念,提高建筑的節(jié)能水平及安全性能,將有利于推動建筑業(yè)的良性發(fā)展。
1 智能化建筑的概述
智能化建筑與傳統建筑相比有很大的區(qū)別,主要是融入了現代智能技術及計算機技術,通過利用這些先進的技術手段來進行建筑管理,并對公共安全系統進行優(yōu)化組合。智能化建筑的發(fā)展與科技進步密切相關,這種建筑形式在我國發(fā)展時間不長,但發(fā)展速度很快,在現階段,仍然是以學習借鑒國外先進技術為主,在具體應用過程中還存在一些問題,比如系統運行不穩(wěn)定、操作復雜等,因此我們有必要對智能化建筑的一些技術及管理問題進行深入研究,尤其是在電氣節(jié)能優(yōu)化設計方面,對保障智能化建筑的安全穩(wěn)定運行非常有益。
2 智能化建筑氣的概述
計算機技術及智能化技術的快速發(fā)展,從根本上改變了傳統建筑業(yè)的發(fā)展模式,智能化建筑開始逐漸取代傳統建筑,成為建筑業(yè)的主要發(fā)展方向,并對我們的生活產生深刻影響。在智能化建筑中,電氣系統的優(yōu)化設計非常關鍵。區(qū)別于傳統建筑業(yè)的電氣系統,智能化建筑中能夠利用智能系統來對建筑設備進行監(jiān)控,對各種電氣設備的運行狀態(tài)進行調整,對電氣系統的能耗進行在線監(jiān)測與評估,通過調整系列參數來對電氣設備進行控制,以實現節(jié)能效果,并保障電氣系統運行安全穩(wěn)定。智能化建筑的智能控制系統能最大程度地發(fā)揮出電氣設備的節(jié)能功效,從而避免資源浪費,保障建筑安全。簡單而言,智能化建筑類似于是由各種智能設備構建而成的一個智能網絡,智能化建筑的電氣系統是整個網絡的重要組成部分,通過利用智能化技術及計算機技術來實現對電氣系統進行在線監(jiān)測與控制,以此來保障建筑安全,并實現節(jié)能環(huán)保的目的。
3 智能化建筑電氣的節(jié)能現狀
我國智能化建筑經過近些年的發(fā)展雖然取得了很大的進步,但在節(jié)能優(yōu)化設計方面仍然存在不少問題,主要表現在變壓器選擇不當、照明光源選擇不當、電氣監(jiān)控設備運行不合理、通風系統設計存在缺陷、輔助設施安裝不到位及缺乏全面的質量安全監(jiān)督等方面,這些問題對智能化建筑的安全穩(wěn)定運行產生了很大影響,造成建筑電氣設計難以達到預期設計目標,在一定程度上阻礙了智能化建筑的發(fā)展。
變壓器選擇不當的根本原因是在對智能化建筑進行電氣設計時沒有準確計算用電負荷或是用電數據統計不完全,導致變壓器選擇過大,造成變壓器的運行效率低下。照明光源選擇不當主要是由于照明制度設計不規(guī)范造成的,這將會導致能源浪費。目前,在一些大型公共建筑中,電氣監(jiān)控設備通常都是24小時不間斷運行,相比普通建筑,這類智能化建筑的用電量會超出30%,造成電力資源浪費。大型智能化公共建筑存在的問題是比較多的,一些單位出于自身利益的考慮,在這類建筑中沒有安裝在線檢測及監(jiān)控設備,導致智能化系統功能不完善,影響了建筑電氣的節(jié)能效果。通風系統設計存在缺陷主要表現為在一些智能化建筑中,由于設計不合理導致空調冷量超出標準,一些中央空調的運行制度不合理,智能通風不暢,空調冷耗量過大等。輔助設施安裝不到位主要體現在供暖通風系統以及給排水系統方面,相關統計數據表明,如果供暖系統設備及給排水系統設備運行方式設計不合理,將會導致能耗大幅度增加,嚴重影響節(jié)能效果。在質量監(jiān)督方面,由于當前我國智能化建筑還處在初級發(fā)展階段,缺乏完善的質量監(jiān)督制度,也缺乏有針對性的監(jiān)督措施,再加上設計人員的綜合素質有待提高,因此,這也在一定程度上影響了智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計的水平。由此可知,對智能化建筑電氣進行節(jié)能優(yōu)化設計是很有必要的,其目的就是為了提高電能使用效率,避免資源浪費,保障建筑運行安全。
4 智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計的原則
對智能化建筑電氣系統進行節(jié)能優(yōu)化設計的目的就是為了減少建筑電氣設備的能源消耗,在實現節(jié)能環(huán)保目的的同時,為人們提供良好的生活和工作環(huán)境,滿足人們的日常需求。建筑電氣設計人員應從建筑電氣設備布局、用電負荷核算、建筑電氣設備特點等方面進行綜合考慮,通過研究制定出科學合理的優(yōu)化節(jié)能方案,保障電氣設備安全可靠運行,并實現節(jié)能環(huán)保的目的。因此,從整體上來說,智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計應遵循以下原則:首先,要保障建筑安全,保障人們能夠正常使用建筑并能夠得到良好的服務;其次,設計人員在設計過程中,要充分考慮節(jié)能運行的成本,通過選擇合理的節(jié)能方式及選擇恰當的設備及材料,來進行成本控制;最后,智能化建筑的運行系統應充分考慮各種節(jié)能因素,盡最大可能地降低能源消耗,通過選擇合理的節(jié)能手段,來實現節(jié)能環(huán)保目的,提高能源使用效率。
5 智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計方法分析
5.1 優(yōu)化供電系統
供電系統是智能化建筑電氣系統的關鍵,在進行電氣節(jié)能優(yōu)化設計時首先就要考慮對供電系統進行優(yōu)化設計。對智能建筑供電系統進行優(yōu)化設計主要考慮兩個因素:一是各種用電設備如何進行布局;二是各種用電設備都有什么樣的特點。具體而言,設計人員應根據實際情況,從供配電布線、用電電壓、用電設備功率、負荷容量及用電設備布局等方面進行綜合考慮。首先,是要選擇最為合適的供配電節(jié)能設備,從源頭上減少能源消耗;其次,由于在供電系統中變壓器的電能損耗較大,設計人員應重點考慮變壓器負載問題,應在盡量降低成本的情況下,選擇與驅動負載能力相互匹配的變壓器,合理分配變壓器的負載,以此來減少電能消耗。設計人員在對供電系統進行優(yōu)化設計的過程中,必須要考慮到滿足用戶的日常用電需求,保障供電系統穩(wěn)定運行,在此基礎上選擇能源消耗最少的節(jié)能設備以及最為合適的變壓器,盡最大可能地降低能源消耗,實現節(jié)能目的。
5.2 對供水、空調以及通風電氣進行優(yōu)化
除了供電系統以外,智能化建筑的通風系統、供水系統以及空調系統都是設計人員重點考慮的能夠降低能耗的地方,建筑設計人員在進行電氣節(jié)能優(yōu)化設計時,應根據實際需求,合理選擇風機、水泵及空調等各種用電設備。通風系統在智能化建筑中是非重要的,而風機通常都是大功率的耗能設備,設計人員應根據實際需要,選擇經濟實用的風機,這樣就不僅保障了智能化建筑中有良好的空氣環(huán)境,又能實現節(jié)能目標。供水系統在智能化建筑中的重要性是不言而喻的,設計人員應選擇那些既節(jié)能環(huán)保又能夠凈化水質的設備,這樣不僅可以滿足用戶的用水需求,還能夠實現節(jié)能目的,通常情況下應選擇無壓供水裝置。空調系統是智能化建筑中電能消耗量較大的系統,設計人員在選擇空調設備時要充分考慮各種因素,盡量選擇那些節(jié)能環(huán)保、零排放的空調,在現階段,一般情況都選擇水源熱泵空調,這種空調相比其他空調更為節(jié)能。
5.3 優(yōu)化照明系統
在智能化建筑中,照明系統的能耗很大,而照明系統是具有最大節(jié)能優(yōu)化空間的系統。由于燈具的型號和種類非常多,設計人員應根據實際需求,在控制運行成本的情況下,選擇那些能夠節(jié)約電量的智能化燈具,選擇能夠減少能源浪費的聲控開關。另外,在設計智能化建筑的過程中,工程設計人員應充分考慮采光情況,盡可能地多利用自然光,這樣不僅可以提高建筑物室內的自然照明程度,提高自然光的利用效率,還能夠減少能源消耗。
5.4 充分利用其他再生資源
考慮利用再生資源是進行建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計的一個重要方面。目前,能夠利用的再生資源主要為太陽能和風能,因此,在進行電氣節(jié)能優(yōu)化設計時,應在建筑物中增加能夠利用太陽能和風能的設備,減少那些能耗較高的用電設備,提高再生資源的利用效率。智能建筑的室內裝宜采用各種節(jié)能產品,而建筑物的外墻也應多采用節(jié)能材料,這樣不僅實現了節(jié)能環(huán)保的目的,也能夠提高建筑物的質量,為用戶提供更好的生活及工作環(huán)境。
5.5 提升工程系統的控制水平
除了優(yōu)化供電系統、供水系統、通風系統、空調系統、照明系統以及充分利用可再生資源外,智能建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計的另外一個方面就是要提高建筑工程系統的控制水平。智能化建筑設的智能控制能力是體現其設計水平的一個重要標志,通過利用工程系統來對空氣溫度、濕度、風力、風速等進行自動調節(jié),不僅能為用戶提供舒適、方便的生活環(huán)境,還能夠實現節(jié)能的目的。除此之外,通過利用工程控制系統,對各種用電設備進行監(jiān)控,并對其運行參數進行調節(jié),使各種用電設備都維持在最優(yōu)的運行狀態(tài),這樣不僅能夠保障用電設備安全穩(wěn)定運行,也能夠最大程度地降低能源損耗。智能化建筑電氣的節(jié)能優(yōu)化設計是非常復雜的,涉及到很多方面的內容,設計人員應充分考慮各種因素,通過深入研究,來制定最為合理的設計方案,不斷提高工程系統的控制水平,最終實現節(jié)能環(huán)保的目的。
6 結語
當前,我國正大力建設兩型社會,隨著人們節(jié)能環(huán)保理念的不斷提升,人們對建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計必將會更加關注。智能化建筑是建筑業(yè)未來的主要發(fā)展方向,因櫓悄芑建筑融入了現代科技,能為人們提供更加舒適、更加方便的生活環(huán)境和工作環(huán)境。對智能建筑電氣進行節(jié)能優(yōu)化設計是一項非常重要的工作,不僅能夠提高智能化建筑的設計水平,也能夠提高能源使用效率,實現節(jié)能環(huán)保的目標。智能化建筑電氣設計人員應不斷提高自身的節(jié)能環(huán)保意識,在工作過程中落實節(jié)能環(huán)保理念,在為人們設計出舒適便利的建筑的同時,推動我國建筑業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1] 程愛娟.智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計探索[J].建筑
知識,2016,(9).
[2] 蘇瑩.基于智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計的分析[J].
建筑?建材?裝飾,2015,(18).
[3] 馬建壘.我國建筑電氣節(jié)能的有效途徑分析[J].科技
風,2014,(3).
[4] 何泳濱.實現建筑電氣節(jié)能的多元措施芻議[J].城市
建筑,2014,(6).
[5] 譚立剛.建筑智能化過程中的電氣節(jié)能研究[J].科技
[關鍵字]建筑電氣工程;智能化技術;應用;作用;發(fā)展
中圖分類號:F407.6 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2014)08-0051-01
社會經濟的日益進步,使建筑業(yè)的發(fā)展得到更快、更好的發(fā)展。也隨著人們生活方式的改變和人們對生活質量要求的提高,建筑業(yè)也越來越火,規(guī)模也日趨擴大。為了滿足人們的生活需求和精神滿足,建筑業(yè)的發(fā)展和當今計算機網絡技術相互協調滲入,并且得到可觀的效果――建筑電氣工程的智能化技術應運而生。要想給人們制造舒適安全的生活環(huán)境,就要大力開發(fā)建筑電氣工程的智能化技術,了解和掌握更多的相關知識和技能,使此技術在人們的生活中發(fā)揮其最大的潛力和功能,從而更好地造福人類。
1.建筑電氣工程智能化技術
“建筑電氣工程”就是一門制造、維護和改善空間、環(huán)境的科學,它以電能、電氣設備及電氣技術為主要手段來達到其目的的。這個學科包含了土木建筑和電氣工程兩大學科的內容,其內容就更加的充實豐富,也更加復雜多變。經過多年的發(fā)展,它的理論知識體系和技術體系已逐步完善,并且也已發(fā)展成為一門獨立的科學,并且也得到了國家,乃至世界的重視。
“智能化”是指由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、專業(yè)技能、智能控制技術集一體的;“智能化系統”是指將其“智能化”針對某一方面的應用設備;“建筑電氣工程的智能化技術”就是將電氣工程、智能化系統綜合運用于建筑行業(yè)的一門高新技術。隨著現代信息技術、計算機網絡技術以及控制工程技術的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,居住條件的不斷改善的情況下,智能化的概念、相關內容和技術也被更多的人提及,也因此,智能化的應用越來越普遍,范圍也越來越廣泛。
2.應用設備及技術
在建筑電氣工程智能化技術應用中,智能化技術的應用不僅有效的減少了人工實際操作量,也提高了實際工作的工作速度及效率,還有效保證了建筑工程的質量,進而也減省了建筑成本,方便了工程上類似維護、修理等很多問題的解決。
“建筑電氣工程智能化技術”的應用范圍主要在建筑環(huán)境和設備維修護理等方面。例如:現代建筑電氣自動化技術,現代建筑信息及傳輸技術,各種電器、電路的安裝技術,建筑供配電技術,電氣照明技術,建筑設備電氣控制技術,消防和安全防范技術、防雷、接地與電氣安全技術等。
下面就以“建筑電氣工程的智能化技術”在最常見的電氣自動照明系統為例進行簡單的論述。隨著照明系統的場合及要求的不斷變化和提高,智能化電氣照明系統便顯得尤為重要了,也是必要的。建筑的電氣照明控制系統分為照明控制、現場控制和火災控制和監(jiān)控系統等。首先,電氣照明系統控制具體分為三方面,分別為:整體設計,即燈具造型;光源控制;照明控制。我們可以采用新型的節(jié)能環(huán)保高采光材料,用低能耗,具有經濟性的方法,完成其整體設計。其次,建筑電氣工程的自動照明系統的現場控制的應用就是,在建筑中,合適的場合,比如樓道,樓梯口處安裝聲控裝置或者光控裝置,這樣既方便了建筑住戶的出行,還能完成自動控制照明燈的開關,也節(jié)省了電能;最后,建筑電氣工程智能化技術在電氣自動照明系統中的更加重要的環(huán)節(jié)就是火災控制和監(jiān)控系統,在此處的應用也將智能化的特性發(fā)揮的淋漓盡致了。當發(fā)生火災時,系統應該自動啟動火災情景下的應急照明系統,自動關閉普通的,會帶來危害的照明電路閉合回路,并且以電氣照明系統中的智能化控制系統對火災狀況進行監(jiān)察和采取相應的應急措施。
3.作用
建筑電氣工程的智能化技術隨著科技、經濟的進步,以及人們對生活質量的高要求,電氣工程的智能化技術在建筑行業(yè)中的應用廣泛度不言而喻。大到建筑環(huán)境的大型設備,小到家居電器設備的各個小部件。以它的應用廣泛度看來,它在人們現代社會生活中的作用是不容小覷的。基于建筑的電氣工程的智能化技術在實際應用中的作用有:
(1)利用智能化技術進行電氣系統的控制和保護。在電氣工程中往往會出現一些故障,如果故障診斷不及時或出現故障后診斷不準確都會導致嚴重的后果。在建筑電氣工程中我們可以通過故障出現的前兆與故障本身之間存在的聯系,利用智能化技術進行電氣系統的控制和保護。
(2)監(jiān)控作用。在控制的時候智能化會清晰反饋出電氣系統所存在的問題,對問題出現的部位進行監(jiān)控。
(3)通常都運用智能化系統中專業(yè)技術,對發(fā)生故障的部位進行分析。對建筑用電器進行精準,快速的診斷,并快速的采取正確措施,快速解決問題。然而傳統的人工檢修故障需要的時間長,浪費人力物力資源,既浪費時間還不能提高準確度,還會出現故障分析需錯誤的現象,如果出現揚中的問題可能導致整個電氣系統癱瘓。但是電氣工程的智能化技術診斷是通過對變壓器中滲漏油的分解氣體進行分析,快速找到變壓器發(fā)生故障的大致范圍,然后再把范圍逐步縮小找出發(fā)生故障的具置并對其進行檢修?,F在運用智能化能過清晰準確地確定判斷出故障所在。
(4)電氣工程的智能化能夠提高工作效率。在以往的建筑設備維護、檢修等過程中,利用人力時時常會發(fā)生低工效、高耗能、質量低的情況,但在智能化技術應用于電氣工程中,不僅提高了電氣自動化控制過程中的工作效率,而且還降低了工程的投入成本,減輕了控制人員的工作壓力,實現了對人力資源的合理配置。
4.發(fā)展
當今社會經濟的迅猛發(fā)展,帶動著社會生活結構的改變,人們的生活質量越來越高,因此相應的社會產業(yè)也發(fā)生變化,相關的技術領域也得到高速發(fā)展。就以人們的“住”說起,建筑業(yè)的發(fā)展已經與計算機網絡相結合,相互滲透,已經發(fā)展成為了一項新興的建筑制造技術“電氣工程智能化技術”。這種技術的高效正確的應用,為我國的建筑業(yè)帶來質的大跨步,也為人們的高質量的生活環(huán)境做了很大的貢獻。目前,電氣工程的智能化技術的應用在我國已經很普遍了,尤其是在城市化建設當中應用很廣泛。智能化控制在建筑電氣工程的廣泛運用更加肯定了智能化技術的優(yōu)越性,并使其在其他領域發(fā)展奠定了良好的基礎。在電氣工程的控制工作中加入智能化技術,便可以實現電氣工程控制的無人操作化、遠程化、高效化以及主動化,給智能化控制創(chuàng)造出一個良好的發(fā)展空間。二十一世紀是一個計算機網絡快速發(fā)展和得以應用的科技時代,人們生活的一切也與此息息相關。智能建筑具有智商高、器官全、功能強等特點。第一,智商高,就是智能系統不但都能想到人們能夠想到的事,而且由于它的思維敏捷,還應該超前于人們的思維;第二,器官全,就是它本身具有人類各器官的功能,除了能夠和人一樣看、聽、講并且能接收、發(fā)送、存貯各種信息,還能操作、控制各個機構、系統;第三,功能強,就是它所具有的各種功能,都能夠精準、快速、敏睿地完成。由此看來,建筑電氣工程智能化技術的應用有很廣袤的發(fā)展空間,而這種發(fā)展趨勢也與日俱增。
建筑電氣工程的智能化技術不僅滿足了人們對生活質量的要求,而且也提高了建筑的安全指標及性能,還降低了制造成本,提高了實用性,使得建筑的整體創(chuàng)造價值有很大的提升,也更加的環(huán)保經濟。
參考文獻
[1]張九根,馬小軍.培養(yǎng)建筑電氣與智能化技術的人才――電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式教學內容和課程體系改革的研究與實踐[A];第二屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會論文集(下冊)[C];2004.
關鍵詞:建筑;電氣設計;探討
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
之所以要努力做到建筑智能化,就是要給使用的人提供更加舒適、更加安全、更加高效的工作和生活環(huán)境。智能建筑繼承了以往建筑中優(yōu)秀的部分,又隨著科技的發(fā)展,采用了很多新的技術。通過這些方面的結合,力求營造出更加人性化的空間,也只有作為主體的人的狀態(tài)能保持最佳時,智能建筑的智能化才能得到真正的體現。智能建筑電氣設計方案的質量的高低不僅直接影響到電氣設備的成本,而且還影響到以后運行狀態(tài),所以在日常的實際工作中,在認真執(zhí)行建筑電氣設計規(guī)范的同時,還要仔細研究項目的實際情況,緊密聯系實際。爭取做到使設計既不影響將來的發(fā)展,又節(jié)約了資金;使每一個電氣設計項目在保證可靠性的同時,又充分體現設計的經濟性。
1、智能建筑強電系統的設計方法
強電部分的設計主要包括高壓配電系統、低壓配電系統、動力照明干線系統、配電箱系統和導線電纜的敷設等,這一部分設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。高壓配電系統是一項工程配電的源頭,這一部分的經濟合理性主要體現在不出故障,以避免整個工程斷電,因而必須選用可靠的產品。根據用電負荷容量及其分布、用電設備特點及負荷等級,合理設計供配電系統,使系統在最佳狀態(tài)下運行,使供配電系統在運行中的損耗減至最低,實現供配電系統的經濟運行。
1.1 減少低壓柜的出線回路
首先將負荷的種類和位置確定,將同一區(qū)域性質相同的負荷,由低壓母錢饋出的一個回路供電,這樣做可以減少低壓柜的出線回路,減少低壓柜的臺數,降低設備成本,但是當出線端故障或饋電回路檢修時會造成大范圍的斷電。然而此種情況在現實中發(fā)生的可能性非常低。我們在實際生活中的住宅樓一年或者更長時間基本上不停電,而這種住宅樓的電源進線大部分都是大容量的單回路供電的,而且現在電氣設備的性能越來越好,通常在不出現電氣故障的情況下是不用檢修的,因此在非重要負荷采用大容量回路出線是可行的,也是降低電氣設備成本的有效方法。
1.2 正確選擇需要系數、同時系數以及功率因數
這幾個系數直接影響到一棟建筑電氣設備的投資,功率因數選用是否準確直接影響到計算電流,從而影響電纜 、保護開關的大小;需要系數選用是否準確亦直接影響到計算電流,從而影響電纜、保護開關的大小;同時系數取值還直接影響變壓器大小的選擇,若取值偏大而選擇大容量變壓器時,會造成將來變壓器運行時損耗的增大,同時也造成資金的浪費。因此在實際的設計中一定要根據建筑物在實際中設備的運行情況,合理選擇計算系數,做設計時要考慮發(fā)展前景,留有余量,要根據實際情況,恰到好處。隨著建筑智能化水平的提高,電量并沒有大幅上升,因此我們在設計中盡量取較低一點的系數。
2、智能建筑設計中應注意的問題
2.1 綜合布線系統
綜合布線系統是智能建筑的神經系統,起著聯系各種終端和數據傳輸的任務。在設計中如何安排好這些盤根錯節(jié)的線路,使之經濟高效,是每一個設計人員都應該好好研究的問題。線路的走向分水平和垂直兩個方向。垂直方向的走線通常都布置在每層的設備小間中,但智能建筑的設備小間由于要布置綜合布線跳線架和相關網絡設備,面積應比以往的弱電間面積大些,而且在設計時還應在每個層面上留一定的剩余空間,以備未來不時之需。
2.2 電氣工程的投入產出比
高檔次生活品質總是意味著高的投入,因此找到一個合適的投入產出比是別墅電氣設計中的關鍵環(huán)節(jié)。更為人性、更為周全的用電設備的配置,使得別墅單體內電氣系統的復雜程度加劇,投入也相應提高與普通住宅的電氣工程收取配套費不同,別墅一般都是按實結算的,其費用構成主要是由設備的電氣級別和數量決定的。電氣級別的設計主要和小區(qū)的總容量有著直接的關系,因此單位面積用電指標、總體用電同時使用系數是方案設計中的兩個重要參數。
2.3 層高設計
智能建筑的層高,始終是一個比較棘手的問題,層高若過高,則會在經濟上造成很大的浪費,因此在設計時我們都在滿足使用功能前提下盡量降低層高。智能建筑布置的管線相比普通建筑要多了許多,除一般建筑都有的空間風管、自動噴灑消防管、強弱電電纜、消防聯動管線、共用電視天線、保安監(jiān)控線外,還增加了大量綜合布線系統的橋架和數據線,這些設備也要占用一定的空間,所以智能建筑的層高也應當比一般建筑要高些。
2.4 地面天花板和墻面
智能建筑中的地面,除具備普通建筑地面平整、舒適、耐磨這些基本特征外,還擔負著水平布線的重要任務。目前我國智能建筑地面設計常見的三種方式:架空地面、預埋線地面、特制地毯下配線地面,各有優(yōu)點,具體設計中該采用哪種地面,主要應由建筑的類型及各種地面的特點決定。
天花板部分的設計也很重要,現在智能建筑的天花板可謂是已經到了不堪重負的程度了,除了布置照明燈具、空調送風回風管、溫感報警區(qū)/噴灑頭外.也要擔負起一定的布線任務,設計人員一定要將這些功能安排的井然有序。
智能建筑墻體通常用來安設接線插座,目前常用的方式有兩種,第一種是墻體內走線、表面安放插座的方式。該方式適合于墻置不會變更的智能住宅。而辦公類智能建筑,因為內墻常常需要重新布置,這種方式并不適合。第二種墻體是配電系統墻,實際上就是為一些配電設備設定的局部的固定的墻體,主要是解決一些較大配電設備的安置問題。
3、如何提高智能建筑電氣設計的合理性和經濟性
供配電系統設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性??煽啃裕和浑妷旱燃壒╇娤到y變配電級數不宜多于三級,盡量減少變電級數過多產生的電能損耗,保證在各種運行方式下提高供電的連續(xù)性,力求穩(wěn)定、可靠供電。靈活性:主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備;投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣既可以避免誤操作,又能提高運行的可靠性,處理事故也能簡單迅速,且維修起來簡單、方便。靈活性還表現在具有適應發(fā)展的可能性。 安全性是指保證在進行一切操作切換時,工作人員和設備的安全以及運行安全可靠,并且能在安全條件下進行維護檢修工作。
通常在設計中只要滿足規(guī)范的要求就基本上能滿足上述三點要求,但經濟性同樣是設計電氣各系統的重要原則??紤]經濟性時,必需從整個建筑的全局出發(fā),根據建筑本身的特點,經濟合理地設計電氣的各系統。然而,可靠性與經濟性二者之間既矛盾又統一,如果過分強調可靠性,以配電系統為例,大部分設備由變配電所低壓母線放射式供電,勢必造成設備增多,投資增大,導致不必要的浪費,使經濟性下降;如果過分強調經濟性,減少設備,簡化結線,就必然會影響可靠性,當發(fā)生事故時會造成較大面積的停電,又會帶來損失,可見這樣的結果是不但降低了可靠性,同時經濟性也降低。因此在處理這些矛盾時,應當先滿足可靠性再提高經濟性。
4、結束語
隨著人民生活水平的不斷提高和住宅產業(yè)的發(fā)展, 在我國經濟發(fā)達地區(qū)出現了許多中高檔別墅住宅小區(qū), 在綜合布線的基礎上用計算機對這幾個部分進行綜合集成,統一管理,讓各個部分之間創(chuàng)造出高效、舒適的生活工作環(huán)境時,那么該建筑是具有智能化的。這些智能別墅住宅小區(qū)面積多達數十萬平方米, 其電氣設計也向著高檔次和智能化的方向發(fā)展。然而我國而現有的民用建筑電氣設計規(guī)范主要針對普通住宅, 對于高級別墅區(qū)的電氣設計還沒有相應的明確規(guī)范, 只能采用經驗和規(guī)范相結合的設計方法。
因此,只有我們不斷的學習、不斷的積累經驗,才能使我們的智能化電氣設計水平逐步提高,才能滿足人民生活水平的提高和社會發(fā)展進步的需要。
參考文獻:
關鍵詞:電氣自動化;智能建筑;應用
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
當今社會隨著經濟的迅猛發(fā)展,人們生活水平不斷提高,推進了建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。同時人們對建筑環(huán)境的舒適性的要求越來越高,要求建筑系統有完善的服務設施、便捷的信息通訊等配套系統。人們對建筑物功能的多樣化及個性化的需求也不斷的增強,這就使傳統電氣系統的缺陷逐漸暴露出來。在這種情況下,傳統的電氣控制技術就嚴重制約了現代建筑功能的拓展。因此,智能建筑中電氣自動化控制技術得到了快速的發(fā)展和應用。
一、智能建筑中電氣自動化技術的應用特點及發(fā)展趨勢
1.1 智能建筑
所謂智能建筑是建筑技術與現代社會信息化技術有機結合的成果,就是以建筑為平臺,兼?zhèn)浣ㄖO備、辦公自動化及通信網絡系統,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優(yōu)組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。其基本內涵是:以綜合布線為基礎,以計算機網絡為橋梁,綜合配置建筑內的各功能子系統,全面實現對通信系統、辦公自動化系統、大樓內各種設備(空調、供熱、給排水、變配電、照明、消防、公共安全)等的綜合管理。
1.2 樓宇自動化控制的特點及其發(fā)展趨勢
現代智能建筑自動化控制系統主要是指通過具有高速處理能力的現場控制器對樓宇中的空調系統、變配電系統、給排水系統、照明系統、通風系統和電梯系統等設備實現集散控制。主要特點是優(yōu)化建筑物內建筑設備的運行狀態(tài),節(jié)省建筑設備能耗,提高建筑設備自動化水平和管理水平,提供良好的室內辦公和居住環(huán)境,以及提高設備和管理人員的工作效率,節(jié)省運行費用。
現代電氣自動化控制技術其主要優(yōu)勢表現在,實現了設備與系統全工作流程的高效監(jiān)控,對系統進行實時的數字化監(jiān)控,準確及時的把控制中心的指令傳達到整個系統,并能將反饋信息同時傳遞到控制中心,以實現對整個系統高效、實時、不間斷的控制和管理。同時系統的聯動性將不斷提高,通過控制中心能聯動相關系統,及時實現預設的各種方案。系統的安全性、可靠性能也將得到不斷的加強。整個系統的數據信息將更加完備,計算也將更加精確。
二、電氣自動化在智能建筑中的應用
2.1 智能建筑的系統自動化控制原理
智能建筑的自動化控制系統是基于現代控制理論的集散型計算機控制系統,又稱之為分布式控制系統(Distributedcontro systems DCS)。其實現原理是采取“分散控制、集中管理”的模式,通過對現場終端設備上的微型計算機控制裝置(即DDC)進行實時檢測和分布控制任務,而設備終端上的微型計算機控制裝置實現對終端設備的控制以及管理,對終端設備進行信號采集,通過傳感器進行信號傳輸,將傳輸信號送至智能設備上,實現對設備的工況管理和自動控制。這樣就避免了計算機集中控制帶來的高危險性,同時也彌補了單機設備管理的局限性。
2.2 LONWORKS技術的應用
LONWORKS技術原本是為工廠管理服務的,是以工廠測量和控制機器間的數字通訊為主的現場網絡,通過將通訊的數字化,使得終端多點化成為可能,實現了傳感器、終端設備和控制器之間的特化通訊。由于LONWORKS技術支持分布式網絡控制,同時又是一個開發(fā)性的可交互操作的控制技術平臺,其優(yōu)勢正符合智能建筑的系統需要。在早期的智能建筑中,并沒有控制網絡,其控制系統只是采用電線將氣動控制裝置連接而成,這種控制組成結構簡單,不利于設備擴展。同時由于終端設備廠商所使用的通訊協議互不兼容,導致無法實現系統的整體自動化控制。隨著計算機技術的發(fā)展,網絡技術也越來越完善,基于網絡開發(fā)的系統LONWORKS技術被逐步應用到智能建筑中。
LONWORKS技術能實現終端設備和智能設備在簡單網絡上可以進行對等的通信,能形成一個低成本、可相互操作的控制系統,便于服務定制、程序編寫、功能擴容。在智能建筑的電氣系統中,采用LONWORKS技術,將照明、保暖、通風、安保等終端設備進行資源整合,通過傳感器控制為單一的開放式網絡,節(jié)約了安裝和運營成本。LONWORKS技術中,房間中的多功能傳感器可以將房間的供暖控制器的運行狀態(tài)進行改變,根據用戶需要可從待機狀態(tài)轉為用戶需要的模式;房間中的光感傳感器對自然光進行檢測,并將檢測到的自然光數據通過網絡傳輸給LONWORKS控制器,控制器根據設置自動進行區(qū)域內燈光照度的調節(jié),可在外部陽光充足時,關閉房間內照明燈具,在房間光線較暗時,自動開啟照明燈具,并可以根據用戶的個人愛好或預先設定好的環(huán)境模式來調整燈光亮度。
LONWORKS技術中的Honeywell自動化控制系統控制著智能建筑的照明設備以及暖通空調,該系統與住戶的門禁系統、閉路電視監(jiān)控系統、消防報警系統以及防盜系統進行系統集成,通過對各個工作站通訊和信息綜合,實現對住戶特定生活需要的提供。例如:當智能建筑中的住戶回到家時,樓道上的門禁控制系統輸入安全代碼,系統開始啟動HVAC系統,將照明控制和暖通空調系統調節(jié)至用戶離開前的照明度和室溫。而在住戶外出時,輸入代碼后實現對照明系統、空調系統的自動關閉,并將各設備調節(jié)至節(jié)能狀態(tài)。在HVAC系統中,其控制器可根據房主的要求,將臥室和居室的溫度維持在一定理想范圍內,采用PI算法控制的FCU通過與暖氣片的連接實現自動運行,達到對室內溫度、濕度的自動調節(jié)、自動控制。
2.3 基于IP+無線技術的新型電氣控制技術
在智能建筑的發(fā)展中,IP+無線技術是隨著計算機技術和計算機網絡技術的完善而產生的,是計算機網絡技術在智能建筑中的具體應用。通過IP+無線網絡技術,構成了特有的智能家居系統。由于終端設備采用IP管理,傳輸通過無線方式進行,可實現雙向通信,其好處不言而喻,這也是智能建筑的系統控制的發(fā)展趨勢。
在計算機網絡時代下,智能建筑的電氣設備不在是單一、獨立運行的終端設備,系統需要采用設備IP綁定,通過無線進行數據和信息傳輸,這就增加了電氣設備的自動化難度。在電氣自動化控制系統中,終端設備要具有智能性,如智能電源轉換器、無線紅外轉發(fā)器、智能開關、智能插座、安防報警系統、智能窗簾系統以及網絡攝像機等,并在設備上進行IP分配,通過智能網關和網絡,將數據傳輸至智能主機,智能主機進行實時監(jiān)控和任務分配,實現對電氣設備的控制和管理。
智能建筑中的智能門鎖、對講可視系統、房間對講系統、照明系統、空調系統、安防系統、音樂系統以及環(huán)境監(jiān)測等都通過WEB控制,用戶即使是在房間外,也能實現對房間內溫度、照明、設備開關的控制,并能對建筑設備的運行狀況、運行報警情況、性能參數等等進行了解。
結束語
在智能化建筑的自動控制系統中,電氣自動化設計占有非常重要的地位。目前電氣自動化在我國智能建筑中的應用還處于一個比較新的技術領域,隨著越來越多的智能化建筑物的出現,將會有更加先進的新興技術補充到這一技術領域中,使這一技術能不斷完善。
參考文獻:
[1]宋瑞杰.淺談電氣自動化控制在智能建筑中的應用[J].科技論壇2013(07).
[2]楊成睿.關于電氣自動化控制技術在智能建筑中的應用研究[J].電腦知識與技術,2011(04).