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1.智能建筑概述
智能建筑是指通過采用計算機技術、智能技術等現代化技術,將建筑設備管理系統、信息化系統、公共安全系統等進行優化組合,為居住者提供一個便利、舒適、人性化的建筑環境。智能建筑以其最優化的電氣組合設計,為使用者在節省開支、人身安全等方面提供了極大的便利。
2.智能建筑電氣節能概述
智能建筑能否實現,取決于智能化電氣能否實現高效節能。電氣能耗作為建筑能耗的主要組成部分,將成為設計者重點改進的目標。因此,智能化電氣行業著眼于優化并創新智能化建筑的節能方案。在進行優化節能方案的過程中,其中心設計環節是對建筑中的控制系統和供配電系統進行智能化的控制管理。
二、我國智能化建筑電氣節能的發展現狀
目前,我國在智能化建筑電氣節能方面取得了很多突破行的進展。但是,由于我國智能化建筑的理論體系不夠完善,實踐操作經驗不足,導致我國智能建筑的優勢沒有得到發揮,其推廣范圍也非常有限,使用者并未從中體會到智能化建筑帶來的優越性。一直以來,建筑耗能一直是我國各種能源消耗的主要來源,而建筑耗能中的電氣耗能有占了很大比例,因此,我國對智能化建筑電氣節能的研究都是從能源消耗的角度出發的。如何實現對建筑各個系統的智能化和環保節能化就成了智能化建筑節能優化設計的關鍵性問題。
三、我國智能化建筑電氣節能存在的問題
通過研究我國智能化建筑的發展現狀,發現我國在智能化建筑電氣節能方面存在許多不完善的因素,這些因素嚴重制約了智能化建筑行業的發展,具體問題有以下幾個方面。
1.通風設計不合理。
智能建筑的通風與設計不合理將會使空調冷量超出標準。一些中央空調的使用,如果在建筑過程中出現不合理的設計,就會造成智能通風不暢、運行制度不合理等,從而導致空調耗冷量的增加。
2.照明光源的控制方式不合理。
照明耗電量是建筑耗電量中的重要因素,如果照明開關控制和節能系統控制設計存在缺陷,就會對建筑耗能產生很大的影響,進而給電氣節能系統帶來非常不良的影響。
3.智能化建筑電氣節能系統缺乏全
面有效的協調。智能化建筑電氣節能系統設計出現漏洞,就會導致節能系統的實際運行效率偏低。從而導致系統的節能效果不明顯甚至沒有效果,節能設施安裝困難等。因此,合理有效的協調統籌是電氣節能系統有效運行的關鍵。
4.缺乏全面的質量安全監督。
由于設計師對缺乏技術應用的實踐經驗,會造成建筑電氣系統中節能技術缺乏實用性。再加上我國在此方面缺乏比較系統的研究,因此在優化方案的實施過程中缺乏其實際節能效果的發揮。
5.輔助設施安裝不到位。
在取暖通風系統和給排水系統安裝設備時,如果沒有選擇合適的設備,或者是系統運行方式設計不合理,不僅達不到節能的效果,還會帶來智能化建筑電氣設計施工中的高耗能問題。根據以上問題,我們要設計出合理科學的優化方案,提高能源的利用效率,從而達到節能系統的高效運行。
四、我國智能化建筑電氣節
能優化設計方案智能建筑電氣節能優化設計的目的在于減少能耗,這需要從電氣的多個方面進行考慮,包括建筑用電設備的特點、用電負荷容量和設備具體布置。要對這些問題進行仔細的分析,從而科學、合理地建設供配電節能設施,確保設備的正常運行。
1).設計原則
智能化建筑電氣節能設計需符合以下的原則:1.必須保證建筑物的正常使用,實現建筑物的基本功能,能為使用者提供完整全面的功能服務。2.在進行節能系統設計時,必須考慮節能系統的實際運行成本,要對節能方式和設備材料進行合理的選擇,對其運行成本進行有效的控制。3.在進行系統設計時,要減少對不必要能源的損耗。當一些不必要的耗能量較多時,要對改因素進行優化,根據建筑物的實際情況選擇合理的節能方式,以減少建筑物能源利用的損失。4.節能應該與保護環境相結合。在設計節能系統時,要提高能源的利用率,選擇對環境有益的優化方案。在控制成本的前提下,實現能源的節約和環境的保護。優化方案的設計對通風、空調及供給水系統的電氣節能優化要根據建筑物電力的需求情況,與風機設備的配置要求,選擇經濟合理的環保產品;在空調的選擇方面,盡量選擇節能環保、零排放的產品。目前廣泛使用的水源熱泵空調就是很好的選擇,跟傳統空調相比,其機組耗能有很大的優勢;在設計供水系統時,要選擇既能凈化水質,又能節能環保的產品,這樣才能達到節能的效果,無負壓供水設備就是很好的選擇。
2)對照明系統的優化設計
在設計照明系統時,燈具的選擇很大程度上影響了電氣節能系統的節能效果。采用智能照明燈具,可以節約電量的使用;聲光控開關的燈具,也能有效減少資源的浪費。而建筑中的采光設計也非常重要,要加大對自然光的利用,加強此方面的設計,采用采光井來提高室內通光。
3)供電系統的優化設計
在進行供電系統的設計時,要充分考慮兼職用電設備的特點、用電設備的具體布局等多方面因素,從而保證供電系統的節能效果。具體可以從用電電壓和供配電布線方面考慮。保證用電電壓的穩定性和減少能源的損失,從而達到節能環保的目的。
4)充分考慮再生資源的利用
資源的循環利用也是設計節能系統的關鍵。目前廣泛利用的再生資源包括太陽能和風能,在設計系統時,充分考慮這些再生資源,可以減少高耗能設備的使用,增加能源的利用率。墻體利用節能保溫材料,室內裝飾使用低耗能產品,都能在達到節能環保的同時,也使使用者享受到舒適的使用效果。
五、結語
隨著我國經濟的不斷發展,我國國民對于物質生活的要求越來越高。電力已經成為目前我國居民和辦公人員不可缺少的助力,因此在我國的建筑業中,對于電氣工程質量的要求也就越來越嚴格,同時各類新型技術也被廣泛地應用在這一方面。建筑的電氣工程在施工時分為很多道工序,其分別為對配電柜及控制系統的設計和安裝、對電纜橋架的安裝、對電纜線路的鋪設、對電線桿及其配套設備的安裝、對變壓器的安裝、對照明裝置及其他動力裝置的設置、備用電源的安裝、電動機的安裝、電加熱器線路安裝、各線路導管的安裝、對外設燈具的安裝、避雷設備安裝、電力開關的安裝以及其余電力裝置輔助設施的安裝等。另外,在整個電氣工程施工結束后,還需要對電氣工程的整體質量進行具有針對性的驗收工作。
2智能化技術的概念
智能化技術又被稱為人工智能技術,其是利用人體仿生學,采用計算機模擬處理模式的一種技術。目前,智能化技術在國際上已經得到了廣泛的應用,早在20世紀50年代就已經有人提出了智能化技術的概念,雖然現在仍有一些科學家對智能化技術抱有懷疑態度,但現代智能化技術給人們的生活和工作帶來的方便是不言而喻的。智能化技術主要是通過對圖像、聲音、語言等條件的識別,進行智能化處理系統的運算,并對機械、計算機系統、照明工具、交通工具等進行自動化控制,使得人工勞動量下降,同時也增加了相關設備運行的穩定性和準確率。將智能化技術應用于建筑業已經不是新鮮話題,發達國家早在20世紀末期已經開始將智能化技術運用在現代建筑業中,如電氣系統的控制。如今,智能化技術中還加入了更多學科的理論,例如自動化、仿生學以及語言學等。在建筑業電氣工程中加入智能化系統能夠有效保證建筑內電氣系統的自動化運行和控制,提高電氣控制和運行系統的穩定性、有效性和運行速度,還可以通過智能化系統增加電氣裝置的自我防護能力。
3智能化技術在建筑電氣工程中的應用
將智能化技術應用于建筑的電氣工程中,其主要是由于智能化技術具有控制自動化、檢測自動化等優點,更加重要的是,對于智能化技術的引用可以幫助電氣設備更好地進行優化和升級,并以此為人們更好地提供服務。
1)智能化技術應用于建筑電氣工程中的控制自動化特點。
在建筑的電氣工程建設中,對于電氣系統的控制和保護機制是工程中最為重要的一個環節。在現代電氣工程中,對于電氣系統的自動控制和自我防護能力有著較高的要求。在當今社會,我國的用電量正在逐年提升,不論是普通居民建筑、企業辦公建筑、工廠生產建筑還是軍工實驗建筑等,都需要極大的用電量,這也為我國電力部門提出了一定的挑戰。而在用電量急速增長的今天,用電安全問題已經成為了老百姓關心的重要問題之一,一棟建筑電氣系統使用安全與否與其控制系統有著直接的關系。傳統的電氣系統中,對于電力輸送系統的安全防護措施包括保險絲斷電措施、線路絕緣措施、緊急拉閘措施等,這些安全措施比較原始,對于現代建筑用電安全起不到根本保護作用,而且這些均是被動保護機制,例如保險絲斷電措施,即是當線路內電流過高,其引起的溫度變化已經超過了保險絲的熔點,這時保險絲自然熔斷,減少過高的電流對電氣的傷害。而現代智能化技術則不同,它是采用傳感和定位技術對供電網絡中各電氣的供電情況進行實時監控,一旦某一區域電量異常,智能化系統就會對異常電流所能產生的傷害進行高速運算,如果結果是對電器設備有損傷,則智能系統就會自動切斷供電,保證電器設備及使用人員安全,這是一個主動的防護過程。
2)智能化技術應用于建筑電氣工程中的檢測自動化特點。
在電氣系統投入使用后,對于系統的檢測維護工作也是一個保證電氣系統穩定工作的重要環節。在傳統的檢測維護工作中,工人在事故發生時需要逐一對系統進行檢查,采用排除法進行故障點的尋找,這種模式極其消耗人工,同時工作效率也十分低。由此很容易引發相關設備損壞加重,或者對使用人員的生命造成威脅。而將智能化技術引入到電氣工程中后,可以利用智能化系統的自動檢測特點,將整棟建筑或一個區域內的供電網情況輸入計算機,并由計算機進行監控和檢測的工作。一旦事故發生,計算機可以通過事故所在區域附近的傳感器和檢測設備對故障進行定位,同時利用智能化計算機處理系統對事故進行有效地分析。相關檢測人員只需要根據智能化系統鎖定的事故地點和事故類型對其進行排除和維修工作。智能化系統在對事故進行檢測時,其所需要的檢測時間較少,對于事故的反應靈敏,而且智能化系統通過專家系統或模糊邏輯分析系統可以對事故類型進行有效分析,得出的結論比較準確。這樣就可以提高檢修人員的工作效率,使其在到達事故現場前已經能夠對事故的處理方法做出一個大致的規劃,節省了現場搶救維修的時間,減少了電氣設備的損失,提高了電力使用者的安全系數。
3)智能化技術應用于建筑電氣工程中電氣設備的優化和升級。
將智能化技術應用在建筑的電氣工程建設中,不僅僅可以提高電氣工程的質量,提升電氣系統在使用過程中的穩定性與維修時的高效性。同時,其還可以進一步促進相關電氣系統設備的優化和升級。智能化技術擁有兩大核心優勢,一是遺傳算法,二是專家系統,這兩項優勢能夠使智能化系統實現對電氣系統管理和檢測的自動化。同時,如果將這兩個系統應用在電氣系統設備的改造和革新工作上,可以研發出更多具有高新科技含量的相關設備,從根本上提升和促進電氣設備的發展。
4結語
變配電系統,顧名思義,就是保證建筑物供電與用電安全的系統,實現建筑物正常用電運行是變配電系統的主要監控目標。首先,變配電系統通過對建筑物各類型的電力開關設備進行監測,對配電柜高壓與低壓的運行狀態進行控制來實現對建筑物內部電力供應與使用的監督與管理。其次,變配電系統還會對建筑物電路回路的電流與電壓、功率因數這些電力關鍵參考值進行監測。變壓器與電纜的溫度、發電機的運行狀態的好壞都是變配電系統的重要監督。電力系統本身具有一定的特殊性,其可以在瞬間發生很多的變化,所以在利用計算機系統對電力系統進行控制之時,其監測的頻率是很高的,在監測的同時,要對這些監測中設備開關的狀態與參數的變化進行準確且連續的記錄,只有這樣,變配電系統才能夠準確地預測事故發生的機率,在自動狀態下對變電系統事故地點進行分析。樓宇自動化系統中的變配電系統可以利用計算機對供電設備的開關進行遠程控制,在停電發生后,可以對開關進行自動的順序控制。另外,變配電系統還可以對應急的發電設備進行運行狀態的監測,使其在有應急需要之時可以正常運行,自動切斷不主要的電路回路,保證應急發電機的負荷在合理的范圍之內。變配電系統除了對建筑物進行供電之外,還會對用電量進行計算,對每家每戶的電費進行分析與計算,還可以對我國的供電政策進行有效的落實與執行,在供電高峰期超負荷的情況下對不主要的回路進行切斷。
2給排水系統
使建筑物內部的中水系統得到正常的運行是智能建筑中給排水系統的運行目標與任務,給排水系統的主要功能是將建筑物內水泵與排水泵、污水泵等運行狀態進行監測與管理,使建筑內各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當中。另外,給排水系統還會對給水系統的壓力進行測量,使水位與壓力保持在安全范圍內,根據水位與壓力的變化及時進行水泵的關閉與開啟。
3照明系統
智能建筑中的照明系統是建筑物內主要的節能系統,節能減排主要體現在照明系統的運行之中。照明系統的協調程度與運行力度是建筑物自動化與智能化的重要體現。在智能建筑中,電能是不可缺少的,照明系統是除了空調系統之外最大的電能消耗系統。與傳統的建筑管理方法相比,智能建筑中的自動化系統可以實現40%左右電能的節省。照明系統的節能,主要利用于自動化系統對于停車場、走廊與對門廳等照明進行開啟與關閉控制,對建筑物內的照明回路進行分組控制,使用電量過大、電路負荷過多時進行自動切斷,對辦公室與廳堂這些地方的照明系統進行無人熄燈的自動控制。這些控制的實現可以利用計算機中設定的開關開啟與關閉時間進行遠程控制,門鎖與紅外線也是比較好的照明系統控制手段。
4電梯系統
電梯系統屬于智能建筑中的交通系統,對電梯系統的自動化管理也是樓宇交通管理的重要內容。對于電梯而言,其本身具有全套的自動控制裝置,但是,要使其成為智能建筑中樓宇自動化系統的一部分,要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動化系統相聯系,使其實現數據的共享,使建筑物的管理者可以對電梯的運行狀況進行及時的掌握與分析,在有意外事故發生的時候,可以利用自動化系統對電梯進行有效的控制。
5保安監控系統
保安監控系統主要由三部分組成。第一,閉路電視監視系統。閉路電視監視系統主要是利用攝像機完成的,管理人員將攝像機安放在需要進行監控的各個區域之間,利用電纜這一中介將圖像傳達到建筑控制中心,使建筑物的管理人員可以對大樓內部的實時情況進行觀察與管理。還可以利用現代化的計算機技術對這些上傳的圖像進行分析,使影視中的物體與煙霧等不安全因素得到確認,為事故的處理提供證據。第二,出入口控制系統。對建筑物的出入口進行控制,就是利用電子鎖或者是門磁開關這些設備對建筑物的人群進行控制。將讀卡機等設備安裝在建筑物當中,使建筑物的進入具有一定的權限性,對進入到建筑物的對象與建筑物的開放時間進行控制,隨時掌握人員的出入情況。第三,防盜報警系統。防盜功能的實現,是利用各種敏感軟件的安裝實現對建筑物內部空間的控制,比如說紅外線與震動傳感器等等,將其安裝在重要的防盜部位,如果監測區域內出現異常,報警系統可以做出相應的反應,通過建筑物管理人員對異常情況進行及時的處理。
6結束語
關鍵詞:智能化建筑,系統集成,措施
1.智能建筑的含義
智能化建筑,是指通過對智能建筑的四個基本要素,即結構、系統、服務、管理以及它們內在聯系,以最優化的設計,采用最先進的計算機技術、控制技術和通信技術,建立一個計算機系統管理的一體化集成系統,提供一個投資合理,擁有高效率的優雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間(包括人類的生產、生活等空間)。其中,結構和系統方面的優化是指將4C技術(即Computer計算機技術、Control自動控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)和集成技術(Integration)綜合應用于建筑物之中,在建筑物內建立一個計算機綜合網絡,使建筑物智能化。
2.我國智能建筑發展現狀
我國的智能化建筑開始起步于20世紀9O年代,并在沿海等經濟發達地區、城市得到了迅速的發展,目前的發展速度居世界前列。1990年建成的北京發展大廈(18層)可認為是我國智能建筑的雛形,而1993年建成的位于廣州市的廣東國際大廈可稱為我國大陸首座智能化商務大廈。據不完全統計,目前國內已建與在建的樓宇中,帶有“智能建筑”色彩的約有數千幢,上海約有800余幢。這些工程投資在智能化設備上的費用一般占總投資的5%~8%。國內已建成的180m以上的建筑,都具有比較完善的智能化功能。目前,智能建筑所分布的行業主要集中在金融業、行政機構、商業、公共建筑(醫院、圖書館、博物館、體育場館等)、住宅小區、交通樞紐等。
3.建筑智能化集成存在的問題
智能建筑多包含HVAC系統、電梯控制、消防、出入控制系統等多種系統和設備,這些系統和設備通常來自各個不同的供應商,他們僅僅關注自己的設備的應用,并不顧及他們的設備和系統與其它子系統的互聯。為了實現多種不同系統間的通信和互動使得設施管理人員不得不操作多個系統界面,設備的管理不能發揮最大的效應。另外,這些子系統的封閉特性也大大限制了在系統擴建和改造時對產品的選擇性。這種限制主要體現在以下幾個方面:
(1)設備選型受到很大限制,不能根據性能和價格隨意選擇產品和供應商,系統部署后,維修配件供應得不到保障,后期設備維護費用高,對產品和供應商存在很大的依賴型。免費論文。(2)用戶必須面對不同的用戶界面來管理不同的子系統,大大降低了生產率,同時大幅度提高了管理人員的學習負擔。(3)各個子系統間不支持互動,增加了操作復雜性。免費論文。一個典型的例子是火災自動報警系統和HVAC系統之間的互動。當火災自動報警系統探測到火警時,需要改變風門的位置、關掉風扇或加快風扇的速度來消除煙霧,這就需要系統互動的支持。免費論文。
4.改進:系統集成的主要技術手段
隨著智能建筑的功能需求不斷增長,使建筑內各種各樣的機電設備的監控系統的種類和范圍不斷擴大,它們可能采用不同的網絡平臺、不同的通信協議。在實現BMS系統集成時,為了解決互聯和互操作的問題,所采用的技術手段大致為以下幾種:
(1)采用統一的通信協議實現系統集成的方式
建筑自動化系統應屬過程控制范疇,長期以來沒有建立國際性的標準通信協議,這種局面嚴重障礙了智能建筑技術的發展。1995年美國暖通空調工程師協會推出了樓宇自動控制領域的第1個開放式標準通信協議一BACnet。該協議密切結合建筑工程特點,定義了23種對象、
39種服務、六種數據鏈路結構、三層網絡架構,正在向BACne/IP方向發展。同年通過ANSI認證,成為美國國家標準。很多空調、制冷、鍋爐、變配電等設備制造廠商均采納該標準協議,為智能建筑的系統集成開創了十分有利的局面。BACnet采納了五種協議EIA232一PTP,EIA485一MS/TP,LonTalk,ArCnet,Ethernet。但是在先前的BAC—net協議中,不同廠家生產的設備互聯仍需通過協議轉換器,尚未達成開放系統實現互操作的要求。
(2)采用協議轉換實現系統集成的方式
協議轉換器分為專用的協議轉換器和標準的協議轉換器。專用協議轉換器指兩種協議之間專用的轉換器。采用這種協議轉換器,如果要連接多個不同類型的網絡,就需要多種類型的協議轉換器。有時協議轉換器難于匹配不同的網絡的安置機制和服務。另外,當協議轉換器故障時,這種結構沒有提供可靠的端到端的機制,所以這種專用的協議轉換器不可取。采用標準的協議轉換器,在局域網內部通信采用了簡單的通信結構,包括物理層、鏈路層以及對應用層提供連接服務的會話,傳送協議。這種方案中,接在局部網絡上的所有站只使用簡單的會話/傳送協議,而所有協議轉換器之間通信只使用同樣的傳送層協議IP,由此解決了互聯網的匹配問題。隨著技術的發展,協議轉換器方式的應用將越來越少。特別是OPC(OLEfor Process Contro1)技術與ODBC(OpenDatabaseC0nneCtivity,開放數據庫互連)技術的成功應用,為不同協議的網絡互連,開辟了新的途徑,協議轉換方式的應用將會更少。
(3)采用OPC技術實現系統集成的方式
0PC(OLEfor Process Contro1)是一種基于OLE的通信標準,用于過程控制的OLE0OPC重點解決應用軟件與過程控制設備之間的數據的讀取和寫人的標準化及數據傳輸等功能。OPC提供信息管理域應用軟件與實時控制域進行數據傳輸的方法,提供應用軟件訪問過程控制設備數據的方法,解決應用軟件與過程控制設備之間通信的標準問題。當設備通過OPC互聯時,圖形化應用軟件、趨勢分析應用軟件、報警應用軟件等應用軟件均基于OPC標準,現場設備的驅動程序也均基于OPC標準。在統一的OPC環境下,各應用程序可以直接讀取現場設備的數據,不需要一個一個地編制專用的接口程序,各現場設備也可直接與不同應用之間互連。OPC的重要作用是使設備的軟件標準化,從而實現不同網絡平臺,不同通信協議、不同廠家的產品方便地實現互聯和互操作。OPC技術的完善和推廣,為智能建筑系統集成時,實時控制域與信息管理域的全面集成創造了良好的軟件環境。所以說,OPC開創了系統集成的新途徑,OPC將成為系統集成的主要方式。如果我們將OPC技術與ODBC技術作以比較,可以發現OPC技術現在比ODBC技術更為成熟、產品更多,而且我國已有比較成熟的OPC技術和產品。所以目前采用OPC技術實現系統集成,可能會比采用ODBC技術實現系統集成更為廣泛一些。兩種技術的融合與補充,將會使系統集成技術加快發展。
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【關鍵詞】智能建筑,綜合布線,系統設計,方法探討
中圖分類號:S611文獻標識碼:A文章編號:
一、前言
建筑物中的信息傳輸系統越來越龐大,傳統的布線系統各自獨立而互不兼容,已經無法滿足建筑物中通信的需要。綜合布線系統是與智能化建筑同時發展起來的多學科交叉的新領域,它將智能建筑的信息系統融合在一起,采用結構化、模塊化的設計思想,統一安裝,具有兼容、開放、靈活、可靠、先進和經濟等特點。智能建筑性能的好壞完全取決于智能建筑物內綜合布線系統的技術設計和施工質量。綜合布線系統是整個智能建筑的核心部分,加強對綜合布線的探討,具有十分重要的社會經濟意義。
二、綜合布線系統的概念與特點
建筑物或者建筑群綜合布線系統也稱開放式布線系統。綜合布線系統依據諸節點的地理分配狀況、網絡配置狀況和傳遞信息要求,安裝相適應的布線基質和連接設施,從而便于對整個網絡的連接、維護和管理等。綜合起來,綜合布線系統表現出如下的功能特點:
1. 先進性。綜合布線很好地消除了過去布線模式隱藏的諸多缺點。在科學技術的快速發展的同時,人們急切地要求共享信息資源,特別是以電話業務為標志的通信網逐步被綜合業務數字網(ISDN)取代,人們相當看重可以同時傳輸語音、數據和視頻的集成通信網。可見,綜合布線系統替代單一、高價、復雜的傳統布線系統,是符合信息時代的潮流,與歷史發展的趨勢相適應。
2.開放性。過去的布線系統,一旦用戶選擇了一種設備,相應地就固定了與之相匹配的布線方式及傳輸介質。一旦更換成新的設備,相應地就要更換原來的布線。可以預料,在完成施工的建筑物
內,這種改變是相當有難度的,要耗費大量投資。
3.可靠性。綜合布線使用高質量的材質,采用組合壓接的方法,建造一套高水平的信息傳輸線路。全部線纜和相關元件均經過ISO認證,使用專業儀器調試每條線路的鏈路阻抗和衰減率,從而使電氣性能的可靠性得到保證。系統的布線完全使用點到點對接,無論哪條線路出現都不會給其他線路的運行造成影響。這讓線路的運行和保養及問題檢修變的簡單快捷,因而使應用系統運行的可靠性得到保證。
4.靈活性
綜合布線的傳輸線纜及有關零部件符合通用標準,而且使用模塊化設計方案。因而,各個通道間具有通用性。任何一條通道都支持終端、以太網工作站和令牌網工作站。開通和改變設備無需變更布線,簡單地增減要使用的設備,并于配線架上采取相應的跳線管理,就可以達到目的。
三、綜合布線系統與智能建筑的關系
近年來信息化大潮不斷襲來,社會對信息的需求越來越大,建筑物作為人們工作生活的主要場所必然需要為人們獲取和處理信息提供必要的條件。所以傳統的基本土建加供電線路加語音線路的建筑物已經不能適應時代的要求了,一種新的建筑物———智能建筑進入人們的視野。智能建筑(Intelligent Building 簡稱 IB)起源于上個世紀 80年代的美國。美國智能建筑學會 (AIBI:American IntelligenceBuilding Institute) 給出的定義為“:智能建筑是將結構,系統服務,運營及其相互聯系全面綜合,并達到最佳組合,所獲得的高效率,高功能與舒適性的大樓,
綜合布線系統是智能建筑的大腦,屬于智能建筑的基礎部分和關鍵設施,和建筑工程的前期設計、施工過程及后期的維護有著不可分割的聯系,集中體現在如下幾個方面:
1.智能建筑的智能化水平主要由綜合布線系統體現出來。在評估智能建筑的智能化水平時,并不是評估建筑物是否巍峨聳立、是否具有新奇的外觀,同時也不評是否具有華麗堂皇的裝修和齊全的設備,重要是評估建筑物中的綜合布線系統的配線水平,例如是否具有成套的設備、是否具有完備的技術、是否具有合理分布的網絡、是否具有良好的工程質量,這些才是影響智能建筑的智能化水平的關鍵部分。智能建筑可否滿足用戶的需求,起到至關重要作用的是綜合布線系統。
2.綜合布線系統是智能建筑不可或缺的根基,這樣智能建筑才可以更好地做到智能化,綜合布線系統將智能建筑內的各種現代化通訊設備設施連接起來,構成一整套完備的系統,從而滿足高度智能化的需求。因為綜合布線系統可以滿足諸多現代設施的需求及以后的發展,具有先進性、開放性、靈活性等諸多特點,因此它是保證智能建筑高效優質滿足人們需求的根基設施之一。只有裝備了綜合布線系統的建筑物,才有可能做到智能化,這是設計智能建筑的重中之重。
四、智能建筑綜合布線系統設計方法探討
1.設計工作區子系統
設計工作區子系統時,應將信息插座安裝在墻面或地面上,同時要有單孔和雙孔兩類。數據插座要是屏蔽嵌入式插座,這樣高速網絡設備所接的每個數據插座都具有金屬屏蔽殼且能夠良好接地。數據插座應是RJ45插座,能以大于15mbP/s的速度傳輸信息,各類型終端設備依靠RJ45的標準跳線能夠快捷地與數據插座連接。工作區子系統遵循甲級標準,具備“端口保護裝置”(也就是數據鎖),隔離各類信號,不會因插錯插座而損壞設備。
2. 設計干線子系統
干線子系統是指智能建筑物內的主干電纜的路由,將主配線架和分配線架,及其他設備相互連接起來。設計的干線傳輸不僅適應當下的需求,還要滿足今后的發展。分布干線子系統時要使用能保證干線線纜最短、最可靠和花費最少的路由。在干線子系統的施工過程中,要留下少量線纜用作冗余通道,這樣保證了綜合布線系統能夠擴展。
3. 屏蔽布線
當系統對電磁兼容性有較高的要求時,或者網絡安全保密的需要,應采用屏蔽布線系統。當采用屏蔽布線系統設計時,除布線電纜采用屏蔽電纜外,連接器件、跳線、設備電纜等都應是屏蔽,并保證系統屏蔽的連續性。
4.布線長度要求
綜合布線信道長度:水平電纜或水平光纜最大長度為 90m,最長10m 的跳線和設備纜線及最多 4 個的連接器件組成;綜合布線永久鏈路長度:水平纜線最大長度為 90m及 3 個連接器件。綜合布線水平纜線與建筑物主干纜線及建筑群主干纜線之和所構成的信道的總長度不應大于 2000m。
5. 電氣防護與接地
綜合布線和電力電纜的間距應符合國家相關規定,與電氣設備的最小凈距離也應符合相關規定。宜采用公用的接地系統,當采用單獨的接地系統時,接地電阻不應大于 4 歐姆。當綜合布線系統路由上存在干擾源,且不能滿足最小凈距離要求時,宜采用金屬管線進行屏蔽或采用屏蔽布線系統及光纜布線系統。
6.綜合布線系統測試
綜合布線系統測試分為認證測試和驗證測試。認證測試是以綜合布線鏈路標準為依據,對布線鏈路進行測試。目前認證測試的標準主要采用美國國家標準協會 TIA/EIA 的TSB- 67《現場測試非屏蔽雙絞線電纜布線系統傳輸性能技術規范》,它敘述和規定了電纜布線的現場測試內容、方法和對儀表精度要求。主要用基本鏈路和通道兩種測試鏈路結構。目前通常使用的認證測試儀是福祿克公司的DSP- 4x00 數字式電纜測試儀,主要測試的參數是接線、長度、衰減、近端串擾、衰減與串擾比、傳輸延遲和延遲偏離、回波損耗等。
五、結束語
綜合布線系統具有先進性、可靠性、開放性、靈活性,是智能建筑的根基,做好智能建筑中綜合布線系統的設計要做好工作區間子系統設計和干線子系統設計。
參考文獻:
[1]楊威 董一方 智能建筑綜合布線系統設計方法 [期刊論文] 《中國勘察設計》 -2008年6期
[2]于昆倫 智能建筑中綜合布線系統的設計 [期刊論文] 《低壓電器》 ISTIC PKU -2009年16期
[3]陽莉 胡嘉,智能建筑的綜合布線系統的設計 [會議論文] 2000 - 重慶市電機工程學會2000年學術會議
[4]馬建新 楊海艦 智能建筑的特點及發展趨勢探討 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年2期
關鍵詞: 華東 智能建筑 優勢 WTO 挑戰
一. 華東地區智能建筑的發展概況
華東地區具有廣闊的巨大的智能建筑市場,是中國經濟最發達地區之一,智能建筑市場(包括大廈及小區)啟動早,市場大,今后將有更大的發展,是WTO以后國外企業必爭之地,也是國內企業必爭之地。由于華東地區資金雄厚,據不完全統計,迄今為止,上海已新建智能大廈四百多幢,智能小區二百多個。其中已建成的優質工程有上海博物館、金貿大廈、上海期貨大廈、久事復興大廈等號稱上海智能建筑“四大天王”,新建浦東國際機場,上海大劇院,上海科技城也都聞名天下。江蘇省迄今為止已建成智能建筑二百余幢,小區一百五十多個;南京中信大廈,總醫院新病房大廈及江蘇省政協大廈都為優質工程。聚福園、天地小區是建設部小區示范工程。
浙江人杰地靈,是我國東南沿海技術和經濟發達地區,也是一個建設大省。1997年建成使用的浙江日報社大樓,在浙江省首次開通了樓宇自控系統,堪稱是浙江省第一座達到3A配置的智能化大樓,從而揭開了浙江省智能建筑建設的序幕;1998年建成的浙江省外經貿聯建大廈和華浙廣場都是代表當時浙江省先進水平的智能建筑,其中華浙廣場還代表浙江省參加了建設部組織的優秀智能建筑評選活動。目前浙江省已建成的智能化大樓主要有浙江世界貿易中心、杭州電力調度大樓、浙江省建行大樓、杭州鐵路新客站、浙金廣場、杭州五洲大酒店、浙江省商檢大樓等約90余座,主要集中在杭、寧、溫地區。
二、入世對中國智能建筑業的要求
我國已加入WTO,進入WTO意味著我國經濟完全融入國際化市場,必須遵守WTO的原則和規定。根據WTO協議市場準入原則和國民待遇原則,將使我國智能建筑技術面臨更加廣闊的發展空間、更加劇烈的市場競爭。而我國現行的建設事業政策法規和行業管理體制與WTO的規則和國際通行模式存在較大差異,調整改革完善現行體系和體制的任務相當艱巨,形勢緊迫。
我國加入WTO后經濟發展的國際化,必將對各種建筑,尤其是辦公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不僅對新建的辦公樓,而且對量大面廣的已有的辦公建筑的改造也帶來了智能化需求。
WTO對我國智能建筑要求具體表現在:
1. 根據《建筑領域加入WTO后的對外承諾》,我國加入WTO后五年,允許外商成立獨資企業,取代外商在我國現有的辦事處機構,他們可以直接在我國簽定內貿合同,從而使產品和工程質量有了進一步的保障。
2. 按WTO取消數量限制和關稅減讓原則,我國將降低對外市場準入程度,屆時會有更多智能建筑產品和系統進入中國市場參與競爭,為我們提供更大的選擇余地,并得到更多的實惠。
3. 隨著國外企業參與我國智能建筑行業的競爭,他們會把國外成熟的管理體制、規范的運行程序和操作技巧帶入中國,有助于提高中國智能建筑行業的整體水平。
三.華東地區優勢
1.學會健全,學術活動活躍。
以上海華東建筑設計研究院溫伯銀總工為首的上海專家,在全國率先于1994年成立上海智能建筑工程研究會。這是全國第一個智能建筑學會組織,成員有高校、設計院及企業技術人員幾百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在組織報告會、展覽會(上海歷屆智能建筑大型展覽會)、驗收評估上海甲級智能化大廈(如上海久事復興大廈等)起了巨大作用。溫總和上海同濟大學程大章教授(正副會長)的貢獻已載入中國智能建筑歷史,功不可沒。以陳眾勵、瞿二瀾、趙濟安、王東偉高工及上海大學趙哲身教授等為代表的中青年骨干專家已經成長,在國內也有較大影響。
1996年,以南京建筑工程學院(現改為南京工業大學)建筑智能研究所、江蘇省建筑設計院及東南大學建筑設計院為主體成立的江蘇省土木建筑學會智能建筑學術委員會,在國內也是較早成立的智能建筑學術組織,成員有二百多人,每年舉辦學術年會,奉行“技術開放,市場開放” 方針。常年舉辦學術報告會及國內外廠商新產品報告會。自辦了省內雜志《智能建筑信息》。轉貼于
2001年以浙江省建筑設計院為主體成立的浙江省土木建筑學會智能建筑學術委員會。雖成立時間不長,但青年一代學會領導骨干力量成長很快,成員已發展到幾百人。在組織浙江省智能建筑報告會、展覽會方面,做了大量的工作。
2.編寫出臺智能建筑標準。
1995年上海市出臺智能建筑設計標準(DBJ08—47—95),它是以上海華東建筑設計院內部標準修改而成,是中國歷史上第一個智能建筑標準,為全國規范智能建筑設計市場起了示范與指導作用。2000年在建設部領導下,以溫伯銀總工為首的編制組率領團結全國專家編制出臺了我國(乃至世界上)第一個智能建筑設計標準(GB/T50314—2000)開創了中國智能建筑新紀元,填補了空白。評審專家認為該標準已達到國內領先、國際一流的水平。
1998年,在江蘇省建委領導下,在溫總關心指導下,江蘇出臺了江蘇省建筑智能化設計標準(DB32/181—1998),1999年獲得建設部科技進步獎三等獎。1999年又出臺了三個標準:
(1)江蘇省建筑智能化系統工程檢測規程 DB32/365—1999
(2)江蘇省建筑智能化系統工程實施及驗收標準 DB32/366—1999
(3)江蘇省建筑智能化系統工程評估標準 DB32/T367—1999
構成了整套標準,促進了省內IB的發展;2001年中信實業銀行南京分行大樓(28層4.2萬平方米)通過檢測驗收與評估獲得江蘇省首幢甲級智能化辦公大樓稱號。
3.撰寫論文、編寫著作,成果豐厚。
1995年上海華東建筑設計院首先匯編出智能化建筑論文選,其中溫總、瞿二瀾、趙濟安高工等論文在國內影響很大,開創了全國建筑建筑論文的先河。1996年上海華東設計院溫總為首的編寫組又出版了大型經典著作—《智能建筑設計技術》。目前正在修訂將出第二版。 上海舉辦了歷屆高水平智能建筑報告會,如中國超高層建筑技術研討會具有國際影響。
上海同濟大學程大章教授等編寫出版了《住宅小區智能化系統設計與工程施工》(同濟大學出版社2001.6)以及《智能化大樓的建筑設備》(中國建工出版社1997.11)。
上海九海金獅物業公司諸建華總經理在總結上海久事復興大廈興建及物管經驗與陸偉良教授合作于2002年8月編寫出《智能建筑物業管理》一書(電子工業出版社出版)。
浙江省建筑設計院楊紹胤教授級高工先后編寫出二本著作:《智能建筑—原理、規劃和設計》(1999.2)以及《智能建筑實用技術》(2001年)。
4.華東地區具有廣闊的巨大的智能建筑市場
目前上海正申辦2010年上海國際世博會。預計2008年上海高層建筑將達2000幢,據國外某公司稱,世界最先進的智能建筑新技術可去中國上海參觀。江蘇目前正興建南京地鐵工程(8個站,投入72億),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江蘇省申辦成功2005年全國第十屆運動會,日前正在南京新建奧體中心。相應的體育場館新建22個,將在江蘇省無錫、蘇州、常州等地新建。南京市在河西新城開工投入120億,打造十大標志性建筑。南京國際經貿廣場,維多利亞國際商務中心,夏華國際廣場、南京中大科技大廈、聯強大廈、紫鑫中華廣場、歐洲城、東成大廈、浙江國際貿易中心、東渡大廈等。南京市將興建十大體育工程:全民健身中心、皮劃艇激流回旋場地、馬術賽場、中山門競技中心、擊劍比賽訓練館、龍江體育中心二期網球工程、南京中山國際公園、環湖體育帶及南京足球訓練基地。
目前浙江在建的智能化大樓約有上百座,市場紅火,其中有杭州凱悅大酒店、杭州國際金融大廈、杭州國稅局大樓、浙江省高級人民法院、杭州日報大樓、杭州海關大樓、杭州第二長途電信樞紐大樓、浙江省人民大會堂、杭州濱江區行政中心、元華廣場、湖州市中心醫院、義烏中心醫院、湖州市能源調度中心、湖州市行政中心、嘉興市行政中心、東陽市行政中心、安吉縣行政中心、永康市行政中心、溫州晚報社大樓等。杭州地鐵工程也已啟動。浙江省智能建筑近兩年后來居上,已興建上百棟智能大廈,數百個智能小區,近期還在杭州興建杭州大劇院、杭州市民中心、浙江電力大廈等均以大量巨額資金投入,近期新建智能工程發展之快、數量之多已名列全國前茅。
5.華東地區擁有大量外資企業生產基地及實力雄厚的智能建筑工程承包商
在建設部已獲得系統集成和單項資質的有近百家,其中上海市27家,杭州地區20家,南京地區28家。他們都承擔過上海金茂大廈、上海浦東機場等上百項智能工程,取得了營建大中型智能工程的經驗,有著較好的聲譽。大量外資企業生產基地及辦事處均落戶上海。
四.做好工作、迎接WTO挑戰
1.認清國際智能建筑發展趨勢,推動智能建筑健康發展。
2l世紀是信息社會知識經濟時代,同時又是生態文明時代。從總的方向,國際先進生產力水平正在運用已掌握的建筑智能化高新技術,探尋人類生存、生產和生活聚居環境空間的可持續發展模式。
當前智能化建筑直接利用的技術是建筑技術、計算機技術、網絡通信技術、自動化技術。在21世紀的智能建筑領域里,信息網絡技術、控制網絡技術、智能卡技術、可視化技術、流動辦公技術、家庭智能化技術、無線局域網技術(含Bluetooth技術)、數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等等,都將會有更加深入廣泛地具體發展應用。特別是開放性控制網絡技術正在向標準化、廣域化、可移植性、可擴展性和互可操作性方向發展。
但是,智能化技術只是手段,智能建筑作為一個整體建筑物業產品的技術發展來說,“可持續發展技術”才是2 l世紀智能建筑技術發展的長遠大方向。因而,除繼續利用上述現有智能化高技術實現可持續發展目標外,新興的環保生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學、新材料學等等技術發展,正在滲入滲透到建筑智能化多學科多技術領域中,實現人類聚居環境的可持續發展目標。從而在國際上也形成所謂“可持續發展技術產業”。目前,歐洲、美國、日本等發達國家也正在開發利用這些高新技術去處理垃圾、污水、廢氣、公害,節能、節水,消除電磁污染,資源可持續利用,建筑人工生態環境等等:也正在嘗試運用高新技術有規模建設智能型綠色建筑、智能型生態建筑,“既滿足當代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。
2.認清與國際先進技術的差距,努力向國際標準靠攏。
2l世紀的可持續發展智能建筑技術必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務、文化等各種復雜的要求,在時間空間中結合起來。
由于智能化建筑系統是多學科、多技術的系統集成整體,因而開放式可互操作性系統技術的規范化、標準化,就成為實現智能化建筑及其產品設備與系統的產業化技術水平的核心關鍵。目前國際樓宇業界公認認同較先進的開放式系統行業協議標準技術有兩個:一個是美國Echelon公司的LonWorks技術的LonTa1k標準協議;另一個是美國采暖、制冷與空調工程師協會(ASHRAE)制定的《樓宇自動控制網絡數據通信協議(BACnet)》BACnet同時還成為美國國家標準及歐共體標準草案。兩者都是基于國際標準化組織(ISO)的“開放系統互連模型”(OSI)的。因此兩者在開放系統技術上是可以互相補充互為依存的,前者著重現場控制域,后者著眼于信息應用域。而且BACnet的協議層次里數據鏈路層和物理層的五種選擇中就包含有LonTalk協議。況且兩者技術都正在不斷地完善發展,至于我國智能化建筑在開放式互操作性系統技術發展研究上嚴格講尚未真正起步,差距頗大,亟待投入。南京工業大學智能建筑研究所正在開發國產化樓宇自控新系統。
3.努力搞好學(協)會工作
按照WTO的原則和規定,加快行業協會自身適應市場經濟體制規則,調整優化行業的組織機構,成為增強行業自律的自治組織,協助政府建立一個有序和公平的競爭市場。建設部已批準即將成立中國勘察設計協會工程智能分會。這是我國加強管理智能建筑業的大事,華東地區作為地方學(協)會要在上級學(協)會的領導下努力做好貫徹執行工作,加強市場管理,防止低價惡性競爭,保證工程健康實施。有條件時爭取成立地方行業協會。轉貼于
4.加強團結,加強合作,共同提高學術水平
華東地區以目前三地(上海、浙江、江蘇)學會要加強團結,互相學習,取長補短,共同提高,要在舉辦報告會、展覽會等方面加強合作,促進學術水平的共同提高。同時,積極參加全國性學術會議,有條件時爭取舉辦國際智能建筑研討會,以提高我國學術地位與聲譽。
5.加強宣傳,提高建設業主的認識,搞好定位和管理能力
由于部分業主對智能建筑的過于迷信,必然導致“重建設輕管理”的思想,他們認為既然“智能”就應該無所不能,更有甚者將該項目的投資僅作為提高“身價”的目的,不清楚智能化建筑工程是當前信息化時代物業管理重要的基礎,認識不到日常運行中所需的微利投資能得到高額利潤的回報。因此,建議應該有國家政府部門盡快出臺相應的政策、管理規范和服務體系,強制性的將系統日常運行管理納入正常軌道,提高全社會的經濟效益。
6.協助政府搞好注冊電氣工程師復習培訓工作,提高工程技術人員水平
據了解,國家人事部將在2003年6月第一次開考注冊電氣工程師。其中,建筑電氣業屬于此系列,智能建筑弱電設計師大部分也要參加此系列考試。目前,有關單位正在編寫復習參資料,建議華東地區也要作好考試復習培訓工作。 最后作者衷心希望華東地區智能建筑業在國家有關部門領導下,在業主、設計師、工程技術人員以及專家努力下,營建出更多的高質量優質智能建筑工程。
參考文獻
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關鍵詞:建筑電氣與智能化;實踐教學;實驗;產學研
作者簡介:牟淑志(1978-),女,山東濰坊人,金陵科技學院樓宇智能化系,講師;鞠全勇(1964-),男,山東龍口人,金陵科技學院機電工程學院,教授。(江蘇?南京?211169)
基金項目:本文系金陵科技學院教改基金資助項目(項目編號:2010JGXM-01-4)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)23-0077-02
實踐教學是培養大學生綜合運用知識解決實際問題能力的重要環節,科學的實踐教學體系更是培養應用型人才的基本保證。建筑電氣與智能化是實踐性要求很強的專業,為了培養建筑電氣與智能化專業應用型人才,根據人才培養目標,需要特別重視學生工程實踐能力的培養。因此,必須重視和加強實踐教學,拓展實踐教學內涵,構建新的實踐教學體系。
本文首先對目前建筑電氣與智能化專業實踐教學現狀及存在問題進行了深入剖析,并在此基礎上結合金陵科技學院建筑電氣與智能化專業建設實踐,基于校企結合理念,提出了教學、科研和社會實踐有機融合的以應用型人才為培養目標的建筑電氣與智能化專業實踐的整體思路和具體措施。
一、建筑電氣與智能化專業實踐教學現狀及存在問題
建筑電氣與智能化專業實踐教學主要包括課內實驗、課程設計、工程實習、畢業實習等方面,目前存在以下一些問題:
(1)實踐教學培養模式不科學。目前,建筑電氣與智能化專業缺乏系統完善的實踐教學體系,實踐教學課時比例較少,實踐教學環節內容更新較慢,與企業生產脫節。
(2)課內實驗、課程設計大多依附理論課程開設,實驗內容以演示型和理論型為主,缺乏綜合型、設計型和創新型實驗,學生按照實驗指導書上的步驟,被動完成實驗操作,缺乏積極主動思考,效果差。
(3)實踐教學師資力量薄弱,具備“雙師”素質的實踐教學人員比例不高,大部分課程實驗教學由理論課教師兼任,教師對實踐教學的重要性缺乏深層次的認識,重理論、輕實踐;大量年輕教師缺乏實踐教學環節的專門訓練,難以勝任實踐教學指導工作。
(4)工程實習、畢業實習多數以參觀的方式進行,由于校外實習教學基地建設薄弱,學生缺乏現場操作,基本沒有創新能力培養的內容,學生并未得到實質工程訓練。
二、教學、科研和社會實踐有機融合的整體思路和具體措施
1.整體思路
實踐教學體系中,高校具備深厚的理論基礎和人才優勢,而企業則擁有實踐的硬件條件及對專業技術創新的渴求。基于校企結合理念,教學、科研和社會實踐有機融合的以應用型人才為培養目標的建筑電氣與智能化專業實踐教學改革的核心就是將工程實踐帶入課堂,將學生引領到工程現場。金陵科技學院以建筑電氣與智能化“卓越工程師”應用型人才培養規格為標準,通過師資隊伍的專業技能建設、實踐教學內容的優化及方法手段的創新和產學研合作平臺的構建,圍繞建筑智能化工程設計、工程開發、工程實施及工程管理四條主線,構建分層式、模塊化的實踐教學新體系,提高學生的工程實踐能力和創新能力。
2.具體措施與實踐經驗
(1)以建筑電氣與智能化“卓越工程師”人才培養規格為標準,構建了“校企雙重培養”的實踐教學體系。
深化教育教學研究,以建筑電氣與智能化“卓越工程師”應用型人才培養規格為標準,貫穿系統認知、系統設計、系統開發、系統集成四大主線,重新整合教學內容,構建了“校企雙重培養”的實踐教學體系。
校內培養:以省級實驗教學示范中心為平臺,構建了“時間、空間、內容”全面開放的“三維開放”實踐教學環境;校內教師指導學生參加科技社團,激發學生創新潛能,培養學生創新意識;鼓勵學生參與教師課題,提高學生科研能力。學生已在專業雜志上發表多篇論文,并發明多項專利。
企業培養:根據建筑電氣與智能化職業崗位要求,校企雙導師聯合指導,培養學生獨立解決工程實際問題的能力,培養建筑智能化企業工程技術人才素質;通過工程實踐平臺進行工程項目實訓,提高工程能力。
(2)優化實驗教學內容,精心設計實驗教學方式。以建筑電氣與智能化實際工程項目為背景,創立系列化綜合性、設計性實驗項目,模擬實際工程進行訓練,理論與工程直接映射,開設中央空調系統組態集成控制設計綜合實驗、火災報警控制器在線編程及聯動控制設計綜合實驗、安全防范系統組態集成控制設計綜合實驗等典型實驗項目。學生在實踐教學中經歷“構思—設計—實現—操作”的全過程,提高了學生工程項目開發能力、實施能力和團隊合作能力。通過建筑電氣創新實踐、智能安防創新實踐、智能照明創新實踐、數字化設計與實現創新實踐、智能系統控制創新實踐、現場總線控制創新實踐等設計性、綜合性實踐,培養學生工程創新意識與創新能力。
關鍵詞: 設計管理; 建筑智能; 智能化系統; 項目智能化
中圖分類號: TN911?34; TM417 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2016)23?0107?04
Research on design management of building intelligent system
TAN Zheng, HE Hang
(Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473000, China)
Abstract: The building intelligent system and design management basic theory are described to explain the concept and structure in detail. The available relevant research literatures at home and abroad are summarized to extract the theory in them. The research background is analyzed to point out the existing problems. The design process of the available building intelligent system is studied, and the suggestions to manage the construction unit are proposed. The solutions of design units and design scheme selection, design cost payment, design cost, quality and schedule control are proposed. The practical analysis was performed for a specific case.
Keywords: design management; intelligent building; intelligent system; project intelligence
0 引 言
設計階段工作質量的好壞對整個工程項目工程的質量、造價和進度都具有重大影響和舉足輕重的決定性作用。對建筑智能化設計階段進行有效管理,可以使設計方案更理想,避免和減少設計變更的發生,可以使建筑材料選型優化。建筑智能化設計管理解決的問題包括設計單位的選定、設計方案的選擇、嚴格控制設計變更、設計圖紙的審查和審批,從而實現對工程項目投資、進度和質量的控制[1]。
建筑智能化專業與建筑、結構、強電等其他專業相比,還屬于一個較新的領域,發展迅速,在建筑項目整體投資中的比例越來越大,但是建設方對它的重視程度不夠,而且缺少智能化設計管理的經驗,只注重了其他專業的監督管理,到施工階段才發現問題緊急補救[2]。本文的研究成果將對大多數還處于建筑智能化設計管理摸索階段的建設方起到一定的指導作用。
1 建筑智能化系統設計的縱向管理
建筑智能化系統的方案選擇是設計前期非常重要的一個環節,方案可以是來自不同的設計單位,也可以是同一家設計單位的不同設計師。通過恰當的選擇方式得到最適合的方案,從而避免盲目選擇。方案選擇與設計單位選擇的評價隊伍是一致的,評價指標卻有所區別。基于模糊綜合評價需要六個步驟完成方案的評價和選擇:
(1) 確定評價對象的因素論域,可以用如上的評價指標,也可以根據項目的不同制定其他的評價指標。
[U={u1,u2,…,um}]
(2) 確定評語等級論域,用字母[V]表示。
[V={v1,v2,…,vm},]式中第[i]個評價結果由各項代表,總的評價結果數為[n。]
(3) 進行單因素評價,建立模糊關系矩陣[R,]單獨從一個因素出發進行評價,以確定評價對象對評價集合[V]的隸屬程度:
[R=r11r12…r1nr21r22…r2n????rm1rm2…rmn]
(4) 確定評價因素的模糊權向量,在進行模糊綜合評價時,最終的評價結果會因為權重產生較大的影響[3]。
(5) 模糊評價,利用合適的模糊關系矩陣與合成算子得到各被評價對象的模糊綜合評價結果向量[B。]
[B=A?R=(a1,a2,…,am)r11r12…r1nr21r22…r2n????rm1rm2…rmn=(b1,b2,…,bn)]
(6) 將綜合評價結果[B]轉換為綜合分值,根據數值大小進行排序,進一步挑選出最優者。
2 建筑智能化系統設計的橫向管理
2.1 建筑智能化設計造價管理
2.1.1 設計造價存在的問題
建筑智能化系統從立項到施工完成整個階段,影響造價的因素很多[4]。設計階段影響工程造價的幾個階段非常重要甚至起主導作用,目前設計階段造價存在的問題究其原因主要有兩種:一種是設計單位自身的問題;另一種是建設方的問題。
(1) 來自設計單位的問題
① 智能化設計團隊的內部分工機制和協調機制不完善,不能適應全過程投資評估與控制的實際需要。
② 設計人員缺乏經濟觀念,項目負責人只重視設計速度、技術和產值,而對設計產品的經濟性不夠關注,不注意設計中的造價控制措施和技術經濟分析論證。
(2) 來自建設方的問題
建設方對設計環節不夠重視,在使用設計方案的過程中未用科學的評價體系,針對設計方案沒有進行充分的對比和分析,在材料及設備、結構形式選擇方面,系統容易忽略經濟及方便施工的因素,導致不必要投資的增加。
2.1.2 設計造價控制方法
下面是針對建筑智能化設計階段控制造價的各種方法。
(1) 方案比選
通過方案競賽,專家評審產生優化方案,建筑智能化設計方案要求強調“物美價廉”,物美即方案的實用性耐久性強,價廉即造價低,整體性價比高。進行建筑智能化設計方案比選,既可以使得投資選擇能夠被更有效的估算,又可以幫助整個建筑物進行有效的管理。
(2) 限額設計
限額設計是將上階段設計審定的投資限額和工程量分解到各個子系統中,通過層層限額設計,實現對投資限額的動態控制與管理項目建議書或可行性報告中的投資估算[5]。限額設計作為一種較新的設計理念,它要求在初步設計時概算不超過估算,施工圖設計時施工圖預算不超過概算,施工圖預算控制各系統的設計。
(3) 建立智能化設備材料選型庫
目前市場充斥的建筑智能化產品名目繁多、魚龍混雜,新興產品和新興廠家層出不窮。建設方想在短時間內對市場有足夠的了解是不可能的,如果建設方是長期進行建筑智能化建設的,那么投入少量資金建設一套符合自身需求的智能化設備材料選型庫是非常可行并且是一勞永逸的[6]。
在建筑智能化設備選型庫成立后,建設方應要求設計方在設計過程中嚴格選用庫中的設備材料,根據項目的不同選擇檔次可以分為中高低檔等,也可以根據價格劃分。這樣既保障了設計成果中智能化設備材料的選擇和造價問題,又為施工過程中智能化設備材料的選購和安裝做足了準備。
2.2 建筑智能化設計進度管理
建設方對設計進度管理的方法,通過調研研究,總結如下。
(1) 確定設計周期時間
確定設計進度時間的方法很多,比如模糊隨機、神經網絡、關鍵線路法、灰色建模等。根據建筑智能化設計的特點,選用計劃評審技術對進度進行管理。應用PERT進行進度計劃,使用活動持續時間三個值(最樂觀值、最可能值和最悲觀值)的加權平均,用概率方法估計估算值[7]。
(2) 根據合理的設計周期目標確定進度計劃
建筑智能化的最后階段即施工圖設計工作,必須合理地確定施工圖設計交付時間目標,以確保工程設計進度總目標的實現。為了進行有效的設計進度控制,還可以繪制甘特圖,把設計工作成果分階段化表示,使得控制結果更明確。
3 案例分析
3.1 項目介紹
某商業會館中心的設計方案是參與建設方設計管理的一個工作項目,主要負責其智能化系統設計管理。從項目的開始,到初步設計和施工設計,其中穿插著多次修改,這是一個相對復雜的建筑智能化系統設計控制與管理的過程。
設計單位:某國家級設計單位(建筑智能化設計資質為甲級);方案完成時間:2013年1月中旬;設計周期:100個工作日;商場及酒店的綜合體建設規模:總建筑面積為13萬米2。其中商場9.6萬米2,酒店2.4萬米2,地下停車場1萬米2。項目智能化系統設計由方案階段到施工設計完成,歷時三個多月,設計過程中運用部分設計管理方法,具體見下文。
3.2 設計方案選擇
把評價此項目智能化設計方案的因素定為六項。經與各個專家討論,確定各個因素的權重級[a=](0.1,0.32,0.2,0.19,0.11,0.08),評價等級為(很好,好,一般,不太好,不好),即(1.0,0.8,0.6,0.4,0.2)。通過與十位專家開會評審,得出四個方案,其中方案一和方案四的評價表如表1,表2所示。
根據評價表可以看出方案四為最優方案,隨后邀請智能化行業專家與方案四的設計人員共同研究,征求總工程師的意見,對方案的細節提出了修改建議。
3.3 項目智能化設計質量管理
施工設計階段的質量管理是尤其重要的環節。智能化系統施工設計文件的把關是質量管理的重中之重。在這次項目中,針對這個問題給予了解決辦法,對設計文件審查工作進行了審核要點的梳理,既保證了質量也節約了時間。通過與幾十位行業內專家的研究,采用窮舉法對可能出現的質量問題進行分類梳理,逐一列出,在質量控制過程中一一對照檢查,如有問題則填寫修改意見表并歸檔管理。在此次工程智能化系統設計中對設計質量管理嚴格并且到位,通過工作數據顯示,施工階段的設計變更率下降了15%以上。
3.4 項目智能化設計造價管理
此項目的智能化系統包含六個子系統,依據設計造價限額設計控制方法,要將目標成本比預算成本降低7%,得到各子系統項的常規比重及初步設計預算成本,如表3所示。
表3 子系統項的常規比重及初步設計預算成本 天
[項目子系統工程 \&常規比重 /%\&預算成本 /(萬元)\&綜合布線系統\&17\&558\&有線電視分配系統\&10\&310\&視頻安防監控系統\&14\&496\&門禁管理系統\&12\&310\&樓宇設備監控系統\&11\&372\&合計\&1\&3 100\&]
根據限額設計要求,目標成本比預算成本降低7%,即:
節約成本=3 100×7%=217(萬元)
目標成本=3 100-217=2 883(萬元)
根據常規比重,得到每一個子系統的目標成本,由預算成本去掉目標成本,可以得到該子系統成本的降低額度,從而達到節約造價的目的。該項目中成本降低潛力最大的是視頻安防監控子系統,降低成本額度為92.38萬元,其次是綜合布線系統和樓宇設備監控系統。
3.5 項目智能化設計進度控制
在項目初期,通過了解市場、物業管理、設計人員等部門提出的要求和原則,基于所述的PERT方法確定每一個設計階段的周期。如表4所示。
表4 項目設計進度計劃
[工序\&設計階段\&樂觀時間\&最可能時間\&悲觀時間\&期望工期\&1\&準備階段\&9\&14\&20\&14\&2\&初步設計\&10\&18\&21\&17\&3\&施工設計\&50\&65\&70\&63\&]
由此計算出各設計階段的期望工期和方差:
[t準備階段=(9+4×14+20)6=14天σ2準備階段=3.4t初步設計=(10+4×18+21)6=17天σ2初步設計=3.36t施工設計=(50+4×65+70)6=63天σ2施工設計=11.1]
整個設計周期為:
[T=14+17+63=94天]
方差:
[σ2=3.4+3.36+11.1=17.86]
標準差:
[σ=4.3]
由此得出項目期望設計周期為94天,經過與設計方的溝通,最后將設計周期定為100天,在100天完成的概率為91.5%。從設計合同簽訂完畢到設計成果交付,如設計單位項目負責人發生變化,需提前遞交書面報告。對于設計單位針對建設方實際需求所提的設計問題,要求本部門人員限期答復。這些措施的實施使此次工程的智能化系統設計管理任務按時保質的完成。
4 結 論
本文以建設方為主體,以建筑智能化系統的設計管理活動作為研究對象,闡述了建筑智能化系統和設計管理的基本理論,從概念、構成等方面進行了詳細說明,對現有的國內外相關研究文獻進行了研究總結,對理論進行提煉,并對論文的研究背景進行剖析,提出了現存的問題,對現在的建筑智能化系統設計過程進行研究,提出了對建設方管理的建議,就設計單位和設計方案的選擇、設計費用的支付以及設計造價、質量和進度控制提出了解決方法,最后針對具體案例進行了實踐分析。
然而在工程實踐中,由于建筑工程規模過大,此時建設方為了完成進度,通常將設計任務同時委托給多家設計單位,在這種情況下如何實現對設計單位的管理,是本文進一步的研究方向。
參考文獻
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關鍵詞:智能化;安全檢測系統;必要性;研究現狀
引言:隨著社會經濟的迅速發展及互聯網的普及,傳統消防安全體系問題越來越突出,且不能很好地保障人民生命安全,將消防安全檢測系統進行智能化改造成為確保社會消防安全發展的必然趨勢。智能化消防安全檢測系統是指由現代通信技術與信息技術、計算機網絡技術、消防安全檢測技術、智能控制技術匯集而成的針對消防安全檢測的智能集合系統。
一、智能化消防安全檢測系統的必要性研究
(一)火災事故頻發
生活用火的不小心是導致火災頻發的最主要原因,另外還有電氣、生活作業、故意縱火等。另外,城市的新型住宅、商廈、寫字樓林立,建筑本身就內部裝修裝飾過程中大量使用易燃可燃材料,也為火災的發生埋下了種子,同時,人們對用電用火的重視度不夠,過度使用電器設備、電子產品等,使得城市火災發生更為普遍,公路交通也會引發火災。據統計,2011年全年,全國共接報火災125402起,死亡1106人,受傷572人,直接財產損失18.8億元。與2010年相比,雖然起災次數和死亡人數比例都有所下降,但是火災仍然威脅著人類安全。而且隨著社會經濟的快速發展,各類致災因素增加,火災發生的幾率和防控難度也逐年增大,如何更好的防火和滅火是一項重要的
工作。
(二)傳統消防安全檢測系統的滯后性
傳統的消防安全系統比較落后,通常是居民電話報警,然后由接線員將火災信息傳達到消防隊伍,再派出消防員前往火災點滅火,這樣的方式耗時較長,在時間上嚴重滯后,延誤了搶救的有利時機;或者就是用戶在發生火災后用自備的滅火設備滅火,然而很多人不懂如何使用滅火設備。上述兩種傳統的消防安全措施都不能及時進行救災,延誤了逃生和救援的最佳時機。而且,很多傳統的建筑,沒有火災自動檢測設備,不能識別火情并進行報警,逃生自救的設施也不
齊全。
(三)“智能化”的優勢
“智能化”已經進入社會生活的各個領域,基于此,使得很多設備、系統都可以進行遠程控制、實時監控和精確檢測,既順應了社會發展的趨勢,也增加了安全性。但消防安全檢測系統所采用的技術必須足夠可靠、先進,減少誤報,提高其靈活性和靈敏度,能夠保證隨時隨地且在無人為干預的情況下,都能進行智能化的檢測。
二、智能化消防安全檢測系統的研究現狀
目前學術界關于智能化消防安全檢測系統的研究相對較少,但我們相信,隨著“智能化”時代更進一步的發展,這一項研究將會得到更多人的關注和重視。火災安全作為一個不可回避且時刻擺在我們面前的現實問題,我們需要充分利用新技術進行改造,給人們構建一個更好安全的社會環境。
美國NOTIFIER公司研發了一套“智能化報警及聯動控制系統”,它是由智能火災控制器、智能探測器、智能模塊、智能火災報警網絡、消防廣播報警系統等組成,與其他的設備集成實行聯動控制,且非常智能化,針對不同設備能夠啟用不同的滅火方式,這套將通信技術和設備結合起來的消防系統,對現代化建筑物性能具有很強的適應性,得以廣泛借鑒和運用。
同時,研究者或設計者也都意識到消防檢測關系到消防安全功能的實現,而且消防檢測作為一項技術性工作,具有系統性和復雜性的特征,確保消防安全檢測系統的正常運行是非常必要的。消防設施檢測過程中通常會出現一些問題,比如檢測標準不一致、檢測手段不符合規范等,這都會埋下安全隱患。那么,針對這個問題,首先則要加強對消防安全設施的管理和檢測,更重要的是要規范消防安全系統的檢測手段。
另外,“武漢市科技攻關”項目的一個研究課題是關于公路隧道火災安全監控系統的研究,這一研究旨在針對隧道這一特殊環境的突發事件的應對處理尋找出路。通過對公路隧道火災檢測系統的研究現狀進行分析之后,設計出了一套更加完備的智能化火災安全監控系統,這一設計雖然還未被采用,卻是智能化消防安全檢測系統運用的一個大膽嘗試。
三、智能化消防安全檢測系統的研究前景
(一)智能化改造,防范于未然
大型變電站的智能化改造。目前,國內很多的變電站都采取了電腦監控,或者基本無人值班模式,但是這樣的話容易導致無法及時發現火災和滅火,很容易造成巨大的損失。通過采用現代技術,將變電站已有的消防報警、監控、照明、探測及滅火裝置等設備進行整合,形成一套智能化的集成系統,這既可以滿足變電站無人值班的安全管理需要,又能及時監測火災隱患。
消防設備的智能化改造。隨著城市生活水平的不斷提升,商場、學校、社區、公共娛樂場所等大型公共建筑、民用建筑和工業建筑的不斷增多,將這些場所的消防設備進行智能化改造更是刻不容緩,消防安全檢測系統的智能化,能夠更好的檢測出設備的故障和損壞,以便及時維修護,防范于未然。
(二)特殊領域智能化系統的運用
智能化系統已在國內的石油化工、電力、建筑、交通、冶金等領域有較為廣泛的采用,而且這個系統能夠適用于很多人為無法操作的特殊環境,比如隧道的火災檢測。將隧道消防安全檢測系統、視頻監控系統與消防滅火設備等進行聯動,能夠有效檢測與處理隧道火情的發生。
四、結語
遠程控制、實時監控和精確檢測是在“智能化”的基礎上得以實現的,智能化是社會發展的高級階段,已經深入社會生活的各個領域。消防安全檢測系統智能化能夠更好的保障人民的生命財產安全,是大勢所趨。
參考文獻
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