发布时间:2023-10-10 15:34:22
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇智能建筑概论范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
当前,研究者们把人工智能技术与建筑行业各专业领域知识相结合,使得智能科技在建筑设计、结构、电气、施工图生成、施工工序应用、建筑工程预算、建筑效益分析等领域中取得了非常广泛的应用[2]。已有许多专家系统、决策支持系统应用在建筑行业并取得了很好的经济效益和社会效益。但是当前我国建筑行业安全形势仍然不容乐观,各种安全事故频发,建筑工人的生命安全仍然无法得到保障。试想如果我们把VR安全体验馆、全时视频监控系统、多媒体安全教育培训工具箱和人员定位系统等全面应用到建筑施工安全管理中去,将会给我国建筑行业带来怎样的福音呢?我们具体来分析一下:
一、建筑施工行业的安全特点
建筑施工行业是国民经济发展的支柱行业,2018年中国GDP为90万亿元,其中全国建筑业总产值为23.5万亿,对国家GDP贡献超过25%。据相关统计,截止2018年上半年,全国有施工活动的建筑业企业(不含劳务分包企业)有85993个,从业人数将近4500万人。行业市场规模大、从业人员多,但是建筑施工行业因其作业环境的特殊性和从业人员个人素养问题,呈现出较高的危险性。其行业主要安全特点概括如下:
1.人员流动性大。建筑施工最大的特点就是人员流动,一项工程建设完结后便在其他地方开始新的工程建设。建筑从业人员也是不固定的,他们大都不是正式员工,流动性很大。而且施工期也不固定在某一季节,往往要经历较长时间,防护措施也要根据时间不同而不同,大大增加了安全管理难度。
2.施工环境复杂,露天作业和人工作业多。建筑施工行业涵盖市政、路桥、房建、水利等各个施工种类,其作业环境大多暴露在露天自然环境中,受气象、地质、地形等自然条件约束性大,且环境复杂多变,不可控因素多,很多施工现场常常处于人迹罕至的深山密林或者荒漠高原之上,本身客观条件就具有极高安全风险。另外建筑施工大多数需要人工操作,机械自动化水平低,并且存在交叉作业的情况,也导致了极高的安全风险。同时作业时间长,劳动强度大,繁重的体力劳动加之恶劣环境影响,导致作业人员注意力不集中,更容易导致各种安全事故。
3.建筑施工变化大,规则性差,不安全因素随形象进度变化而变化。由于工序不同,施工工艺和施工方法不同,所存在的风险因素也不同,这些都给安全管理带来诸多困难。而现如今的安全施工管理与控制方法是非常单一的,有的只是凭借经验管理,很难形成详尽、统一的管理规范。
二、建筑施工行业安全管理的现状
1.建设单位安全管理水平低下
因为历史发展的原因,我国建筑施工行业传统粗放式管理在建筑施工行业中仍占主流,对作业人员安全管理缺乏重视,针对施工人员在施工过程中产生的安全隐患视而不见;安全检查走马观花,敷衍了事;问题整改不够深入,管理不够严格,导致安全管理上下脱节,进而使得安全事故发生概率不断上升[1]。
2.从业人员安全意识淡薄
受国情影响,我国建筑施工行业的从业人员整体文化素养不高,安全意识淡薄。加之施工单位缺乏有效的安全培训手段,不重视安全警示教育和安全体验教育,只重痕迹管理,不重培训效果,施工作业人员不能有效掌握安全操作技能和安全操作规程,在生产中凭经验作业,埋下了安全隐患,导致不必要的安全事故,进而影响施工进度,造成安全生产事故。
3.安全监控薄弱,现场控制不力
建筑施工行业的生产现场,大多覆盖区域广,作业人员和设备多,但是缺乏监控手段和设施,主要依靠现场安全员盯控,导致监控盲区和死角多,不能有效掌控作业人员生产操作情况,对重点区域缺乏监控手段,不能及时发现安全隐患,现场安全控制不力。
三、智能科技应用对建筑施工生产安全的改善
根据对我国建筑施工行业施工安全特点和当前建筑施工行业安全管理现状分析,我们亟待将智能科技引进到建筑施工行业的生产安全管理中来。下面分析一下上述智能科技应用对建筑施工行业安全改善的作用:
1.VR安全体验馆
建筑VR安全教育体验馆是集安全教育、质量样板、绿色施工为一体的体验馆,它主要是结合VR眼镜让体验者在动态漫游状态下更加真实的体验电击、高空坠落、洞口坠落、脚手架倾斜等效果[3]。
VR安全体验馆在当代建筑行业施工安全管理中的应用主要体现在:
(1)新兴科技体验激发了工人参加安全教育的兴趣,工人对安全事故的感性认识也会增强;
(2)虚拟场景建设不再受场地限制,可最大程度模拟真实场景下的安全事故;
(3)体验者进入虚拟环境可对细节部位节点、优秀做法进行学习,获取相关数据信息,同时还可进一步优化方案、提升安全系数;
(4)虛拟环境中的质量模型样板有效避免了材料和人工的浪费,符合绿色施工理念。
2.全时视频监控系统
建立统一的网络数字化视频监控、视频会议和应急指挥平台,我们便可以结合内部机构行政办公应用的各个系统,实现视频会议、监控于一体的平台建设,并能够与OA、质量系统、安全系统、技术管理系统等无缝结合,进而实现多重应用效果:
质量系统+视频监控=实施现场质量监控
安全系统+视频监控=实时现场安全监控(防患于未然,消灭隐患于萌芽)
技术管理系统+视频会议=技术专家在一线
项目管理系统+办公系统+视讯系统=最快捷的上情下达=零距离管理
3.多媒体安全教育培训工具箱
多媒体安全培训工具箱集传统的安全教育培训教室主要功能于一个工具箱中,便于建筑施工企业安管人员在现场随时随地开展安全教育培训工作,并以培训自动化、多媒体化的优势彻底解放其繁重的培训工作[4]。
多媒体安全教育培训工具箱主体是一台笔记本电脑,内置安全培训信息系统和各种培训课件和实体,对建筑施工安全带来各种益处:
(1)便捷灵活。本工具箱在现场随时可以外接投影仪和音响开展培训工作,同时连接网络后便可成为网上学习平台;
(2)功能齐全。集建档、考勤、培训、自学、考试、阅卷、发证等功能于一体,满足安全培训各环节要求;
(3)多媒体化。培训课件全部采用动漫、视频等多媒体形式、直观、生动、易于理解,对农民工具有良好的培训效果;
(4)资源丰富。培训模块单元包括丰富的资源满足建筑施工安全培训的要求,同时该工具箱连网后可定期更新培训资源。
4.人员定位系统
二、改革教学方法、手段,提高教学质量
改变传统的单一传授型教学模式,由学生为受体转变为以学生为主体的主动型学习,以知识掌握为基础、以能力培养为主线、以提高素质为目的的新模式。
(一)利用探究式教学方法
教育的实质就是引导学生并教会学生怎样学习,因此必须由传统的灌输式教学引导学生向探究式学习转变,引导学生积极主动的发现问题、分析问题、解决问题,多想“为什么、怎么做”,而不是知其然不知其所以然。探究式教学的运用促使教学方式发生转变,使得课堂教学从“以教师为中心”的单向灌输式教学方法,转变为“以学生为主体,教师为主导”的师生双向协调发展的“探究式”教学方法。在这个过程中,作者更注重于把自己置于一个发问者、引导者和启发者的角色定位之中,以使学生自觉地进行自我的逻辑思维,使学生在老师的引导过程中不自觉地发展出自己的思路和对问题的新的认识与解决方法。孔子《论语•述而》中提到“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也”,正说明了探究式教学方法的正确性和高明性。可以说,研究行动型参与式教学方法实际上是对早已行之有效的古老教学方法的一种回归和在新的时代的一种探索式运用而已。教学过程中首先列出智能建筑所涉及的主要专业基础知识,明确课程主要概念和所要传达的主要理念,明确体现课程教学的目的和所要达到的目标,帮助学生建立简明的课程逻辑框架。课堂教学中注意分解每章节的教学内容,按照大纲规定的课时分配课程内容,把每个章节的内容分解成具有内在逻辑联系的组成部分,以利于学生自主学习,方便参与教学活动,课程整体衔接性好,便于从课程一开始的“学生提问,老师解答”“、简短的随机讨论”到后来比较深入的“分组讨论并汇报”再到“参与式自由讨论”“、模拟体验”和最后的“自由畅想活动”,成为一个具有启发学生思维、增加学生行动能力、逐步持续发展、最终全面提高的逻辑化过程。同时,教师在课堂讲授时应注意启发、诱导学生课下继续在相关内容上扩展知识面,吸引学生的兴趣,为后续的专业课程学习埋下伏笔。同时,教师要听取学生课程学习中的问题,还要听取学生在教师教学思路、方法、技巧等方面的反馈意见,根据意见并结合实际情况,调整教学方式。每一种教学方法,都有其优缺点,为了有利于学生的学习,必须综合协调运用各种教学方法,才能适应新形势的需要。
(二)利用多媒体技术教学
智能建筑概论是一门应用系统多、技术面广、抽象性强、实践性很强的课程,在教学过程中,可以充分利用多媒体教学的直观性、动态性、图文声像并茂等优点,播放新技术、新系统的实例视频、教学资料,通过多媒体教学可以把视听觉等感官系统合在一起,产生出图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,可以有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望和动机,有利于学习者对知识的获取和保持。在介绍智能建筑基本概念时,传统课程教学中多用语言、板书或者简单ppt介绍,言语枯燥,仅有的图片也很难很难吸引学生产生进一步的深入了解的想法。在课堂教学前2-5分钟,借助多媒体播放与当次课程内容相关的媒体资料,吸引学生注意,让学生从声、光、图、文中对所要学习的内容有基本了解,从而引出课堂教学重点。对建筑智能化系统及一些新技术的介绍也可以采用同样的方式。当然,课程的教学不能完全依赖于多媒体,在多媒体授课的同时,也要根据教学内容,适当的采用其他教学手段,比如针对智能建筑应用技术的应用及体现,可以在多媒体介绍的基础上,开展当堂讨论,诱导学生多看多想周围环境中哪些地方哪些系统哪些设备采用了何种技术,与智能化的关联。
(三)注重联系生活实际,使学生树立正确的观念
教学过程中,需要用案例联系生活实际,它从抽象空洞的说教到引导学生自己建构智能建筑的结构体系。这个过程应与智能建筑的发展、特点密切相关,智能建筑的特点就是系统众多、结构复杂、各种概念极易混杂,通过强制灌输很难帮助学生清晰认识,可以利用丰富多采的实体案例,使学生在不同应用实例中树立正确的结构观念,选取学生关注的重点,帮助学生理解和掌握建筑智能化系统的各项要求和规范。建筑智能化的素材很多,有些可以拿来课堂上与学生共同讨论,在课程教学中安排几次参观实践性环节,带领学生走入当地智能化程度较高的建筑物,让学生近距离的观摩、了解建筑智能化的体现,仔细观察,发起讨论与观察的话题或事件,可供学生自主选择和确立讨论的切入点。也就是说,要将生活实例引入课堂,也要主动走出课堂,寻找共同主题,根据主题引发讨论,引导学生共识的形成,在确保讨论的主题有意义的前提下,要选择那些有争议的话题讨论,在讨论过程中,教师要鼓励学生发表不同的见解,提醒学生发现被其忽略的某些观点,引导学生从多方位进行系统的深入的了解。
三、强化综合设计教学环节,培养学生工程意识
智能建筑的建设并非某一专业能够解决的问题,而需要各专业在建筑设计同时,就展开并行设计,互相配合。如建筑专业在做方案设计时,不能只考虑建筑外形,为保证建筑物内有合适的光环境,则应充分考虑太阳光的利用,结合与人工照明以及热辐射对建筑结构的作用等等;再如室内空气品质的好坏,不仅与建筑、结构、装饰的合理性有关,还要涉及到室内机械通风,这些又与空调系统方案设置、与电气控制是否妥当等都密切相关。智能建筑概论课程综合性、工程实践性强,为培养学生的工程意识提供了良好的条件。本课程教学,一方面要给学生打下必要的、扎实的理论基础;另一方面,又要让学生受到必要的、基本的工程训练,使学生具备分析问题、解决工程实际问题的能力。以智能建筑中某一监控系统为例,使学生建立系统工程的整体概念,将各种技术、应用综合地联系起来,使学生明确每一章节内容在具体系统工程中的位置和作用;在讲授某些具体知识点时,注意介绍该点在整个工程体系中的前后关联要点,这样就有助于学生在把握整体的情况下钻研细节。同时合理取舍教学内容,力求简洁清晰,避免枝节问题模糊本课程知识结构的主干。
引言
智能建筑作为建筑领域的新生产物,随着一个国家及地区建筑工业的发展而发展,并成为建筑市场倍受欢迎的一枝独秀,是衡量建筑生产力水平的一把标尺,埃塞俄比亚目前智能建筑的发展刚刚起步,但是,随着现代世界先进建筑文化思潮的冲击及尖端科技的引入、一些政府部门建筑的职能要求,智能建筑也逐渐崭露头角,智能建筑的发展空间随着建筑市场需求的不断扩大而日益广阔。同时,新型建筑生产技术的不断引进也不断的影响着埃塞俄比亚人的建筑设计思维。建筑观念及生产技术的转变,为智能建筑的市场发展提供了新的契机。
一、埃塞俄比亚建筑工业概况
埃塞俄比亚作为非洲乃至世界上最不发达的国家之一,其年经济增长只有2-3.5%,建筑业作为国家的支柱产业之一,占到其国民生产总值的20%,但至今很多建筑科技领域还是空白,随着近代工业、农业及畜牧业的不断发展、国民生活水平的不断提高以及2004年6月份政府土地政策的开放,建筑供需问题初显端觎。而智能建筑作为建筑领域的新生产物,在埃塞俄比亚也必将随着外资经济技术的冲击而在短时间内开花结果。
埃塞俄比亚建筑工业比较落后,首都亚的斯亚贝巴作为全国的经济政治中心,拥有固定市民约五百万,而30%的城市居民居住水平只限于简单的解决基本的生存问题,居住条件非常简陋,小部分居民建筑还生活在茅草屋及简单的瓦垄铁围护结构建筑中。城市基建及规划刚刚起步,建筑市场蕴涵着巨大的发展空间,这就为智能建筑的发展提供必然的先决条件,同时一些知名的跨国公司对其建筑市场的介入,引入了先进的技术及生产工艺,使得亚的斯亚贝巴的建筑业在短短的几十年时间内走完了其本应漫长的技术产业革新道路,为智能建筑的酝育成长提供了适宜的发展良好条件。据统计:目前埃塞俄比亚30%的基础建设由外资公司完成,其中房建工程外资公司约占15%的市场份额,一些知名的跨国公司例如日本的Kajima、意大利的Salling、Varnero、Elimu,德国的G·T·Z、西班牙的J&P公司、中国的CRBC、安徽国际、CGC、中水集团等等。
埃塞俄比亚建筑工业产品80%靠进口支持,由于运输费用的影响,大部分建材、设备单价非常昂贵,市场价格十分不稳定。本土建筑材料受市场供求关系影响,价幅波动显著,举例来说埃塞俄比亚全国只有三家国家水泥厂,Muger cement factory、National cement factory和Mosobo cement factory,年生产能力只有60万吨且产品形式单一,大部分时间内整个国家建材市场只有两种水泥OPC(普通硅酸盐水泥425#)与PPC(火山灰质水泥325#)且经常陷入供不应求的尴尬境地,市价波幅受供求影响从900比尔到2800比尔不等,所以亚的斯亚贝巴乃至全国的基础建设工程都会经常由于水泥供应的问题而被迫停工,这就造成了建筑承包商无形的经营风险,也远远不能满足日益增长的大规模的城市建设需要。同时,建筑市场技术生产水平比较落后,建筑施工机械化水平比较低。所有这些问题在短期内都将成为制约埃塞俄比亚整个国家建筑发展的不利因素,同时也制约了智能建筑的发展。
埃塞俄比亚气候四季如春,整个国家地处热带,位于赤道和北回归线之间,全国大部分地区地势比较高,平均海拔高度在2500米左右,气候温和,年平均气温只有10-27℃。3-5月最热,最高气温可达34℃左右,11月至翌年1月最凉,高原地区最低气温可达0℃。每年10月至5月为旱季,6月-9月为雨季,7、8月份降雨量最多,高原地区年平均降雨量为1000-1500毫米,低地和谷地为250-500毫米。良好的气候条件为建造产业提供了优越的自然条件;同时也避免了季节性施工带来的额外的成本投入。
二、智能建筑在埃塞俄比亚的发展现状分析
智能建筑是以建筑基本环境为依托,通过计算机网络系统与结构综合布线系统(SCS)的有效集成运作,实现楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)的综合职能,从而为使用者提供安全、舒适、快捷的服务,达到降低能耗、绿色环保的智能化效果。智能建筑是经济增长到一定程度或受建筑使用功能影响的产物,众所周知,中国智能建筑的发展源起于90年代初期,而且发展速度非常快,导致经过近二十年的时间内在整个中国从公共设施到住宅小区,无处不见智能建筑的影子,而且随之产生了统一的智能建筑标准,并有专门的管理机构,使得中国的智能建筑不论从设计还是从施工工艺上都日趋成熟。埃塞俄比亚的智能建筑现状与中国相比则大相径庭,从短暂的发展历史来看现状,埃塞俄比亚的智能建筑发展应该具有很广阔的发展空间。
在埃塞俄比亚国智能建筑屈指可数,但现代化程度非常高,这期中的大部分建筑为政府投资或外资援助项目,比如位于亚的斯亚贝巴市的国家电信中心大楼、非洲联盟中心、希尔顿大酒店及国家民航中心大楼,每一栋建筑都是所在城区的地标工程。
在埃塞俄比亚国内,即使是很普通的民用建筑,由于受社会条件、自然条件及人文条件的制约,营造成本都非常的高。同样的结构类型,在埃塞俄比亚的建筑实际成本是中国北京地区的2-3倍,而且建造过程有天壤之别,生产力水平低,建筑机械化比率只有30%,施工周期不稳定等等诸多因素,埃塞俄比亚国内的设计单位理念新颖,设计作品独特,但由于施工水平比较低,建筑作品智能化水平不高,大部分建设单位对智能建筑的理解都基本停留在一种浅显的认识阶段。
近些年来,随着一些知名的跨国建筑设计事务所及营造工程公司的进入,埃塞俄比亚的建筑产业不论从设计水准还是施工工艺水平都得到了全面的提升,城市面貌也逐渐的得到改善。
三、智能建筑在埃塞俄比亚的市场发展探索
随着经济的不断增长、城市规划水平的稳步提高以及国民对周围建筑环境意识的转变,相信在亚的斯亚贝巴乃至整个埃塞俄比亚,智能建筑的影子必将如雨后春笋般的拔地而起。
从某种角度看,智能建筑的在一个城市乃至一个国家的发展依赖与这个国家地区的城市基础设施。埃塞俄比亚国内的基础设施建设近几年来取得了一定的成绩,国民的日常生活条件得到了很大的提高。受世界各国先进的建筑思潮的影响,智能建筑的理念也逐渐的走近埃塞俄比亚人,所以,居住环境的智能化理念已经深深的植入了普通市民的心中。相信不久的将来小区环境的智能化要求将会为埃塞俄比亚的智能建筑市场打开一扇长足发展之门。
当前, 埃塞俄比亚的智能化建筑作品大都由外商设计、外商营造。但同时这种市场的发展和转变能够为埃塞俄比亚国内的设计师提供了很好学习机会,同样也会为其国的智能建筑发展不断注入新的活力,市场转变了、灵活了、丰富了,人的财富增加了、阅历宽广了、需求提高了,就会不断的涌现出全新的设计理念。智能建筑就是建筑市场发展到其一定成熟阶段的产物,也是建筑发展追求的比较高的目标。发展就是一种必然趋势。埃塞俄比亚的智能建筑能否商业化、平民化依赖于世界智能建筑发展的态势,费用降低了、功能齐备了、水平提高了伴随着工业化发展的步伐,埃塞俄比亚人也会把智能建筑放到自己的发展历程上来。
四、结束语
同许多其他工业一样,埃塞俄比亚的建筑业目前也依赖于世界各国的扶持,很多城市的基本建设均由别国帮助完成。所以,很久以来,整个国家的建筑行业对于新产品、新技术、新工艺、新材料的应用程度要求很低,这在一定程度上造成了一种不正常的恶性市场竞争,使得建筑营造陷入一种起点低、发展缓慢的亚健康状态。近年来,随着国家土地政策鼓励建筑开发的改革及城市基本设施水平的稳步提高,一些要求高品质、高智能、绿色环保建筑的呼声越来越高,在跨国建造公司的介入与激励下,一些符合现代审美情操及高效节能的智能建筑不断涌现,这在很大程度上刺激着勤劳智慧的埃塞俄比亚人的感官,为智能建筑的发展奠定了主观的人文基础,相信在不久的将来,随着社会客观条件的不断完善,智能建筑必然会在美丽的非洲屋脊留下一道靓丽的风景。
参考文献:
[1]郑洁,伍培. 智能建筑概论[M] . 重庆:重庆大学出版社,2006.6。
[2]Ethiopia: five more years. The Economist [J].London: The economist magazine, May, 2010。
[3]阿德朱莫比:埃塞俄比亚史[K]. 北京:商务出版社,2009,12.
一、智能系统的简介
智能系统(Intelligence system)是指能产生人类智能行为的计算机系统。智能系统不仅可自组织性与自适应性地在传统的诺依曼的计算机上运行,而且也可自组织性与自适应性地在新一代的非诺依曼结构的计算机上运行。“智能”的含义很广,其本质有待进一步探索,因而,对“智能”这一词也难于给出一个完整确切的定义,但一般可作这样的表述:智能是人类大脑的较高级活动的体现,它至少应具备自动地获取和应用知识的能力、思维与推理的能力、问题求解的能力和自动学习的能力。
二、智能建筑的简介
智能系统在房屋建筑中的应用研究表现在智能建筑。智能建筑由建筑物本体加智能化系统构成。智能建筑是指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成[1]。
建筑智能化工程又称弱电系统工程,主要指通讯自动化(CA)、楼宇自动化(BA)、办公自动化(OA)、消防自动化(FA)和保安自动化(SA),简称5A。其中包括的系统有:计算机管理系统工程,楼宇设备自控系统工程,通讯系统工程,保安监控及防盗报警系统工程,卫星及共用电视系统工程,车库管理系统工程,综合布线系统工程,计算机网络系统工程,广播系统工程,会议系统工程,视频点播系统工程,智能化小区物业管理系统工程,可视会议系统工程,大屏幕显示系统工程,智能灯光、音响控制系统工程,火灾报警系统工程,计算机机房工程,一卡通系统工程。
智能建筑与传统建筑的主要区别在于“智能化”。智能建筑除了具备传统建筑的全部特征和功能外,还具备一定程度的“人工智能”特征和功能,例如:感知环境和使用功能变化的能力;高效传递、精准处理感知信号或信息的能力;对建筑设备与建筑环境信息进行综合分析和判断的能力;做出决策、发出指令、执行相应操作、完成相应动作的能力。
三、智能建筑的产生
现在公认世界上第一幢智能大楼是1984年出现在美国康州首府哈特福德市的城市广场,这是一栋38层的办公建筑,原来就有比较好的建筑设备系统,例如,较早地应用了数字程控交换机、办公自动化机器的集中使用、设置计算中心、消防、安保的自动监控等。在美国以后,日本很快跟上来,但走的是另外一条路。日本在1986年建造的东京本田青山大厦和NTT品川大厦等大体上都是大公司建造的自用办公大楼。因此,对其设备自动化,通讯网络的建设等就更有针对性。由于目的明确,所以在大楼建设中同时将其内部的办公网络(0A)系统以及相应的应用系统一起建设起来。在这个基础上形成了我们后来所说的智能建筑的“3A"体系。
人们对建筑的关心往往是它的外在表现,而忽视其内在的许多因素。但智能建筑的出现改变了这一观念。如果说钢铁、混凝土等建筑材料使建筑的外观发生了变化,那么智能建筑就是从本质上改变着建筑在人们心中的概念。建筑不再单单是一个用来遮风避雨的壳体,而是成为能够参与人类办公、生产、生活活动的具有“生命”特性的实体。如果用人体作一个形象的比喻,那么传统建筑只是具备了外在的骨骼和肌肉,而智能建筑则是在此基础上加上聪明的“头脑”和灵敏的“神经系统”的完整的“人”。以下是智能建筑与人的类比:
表1 智能建筑与人的类比
四、智能建筑在我国发展状况
据《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示,我国智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿元之后,也以每年20%以上的增长态势发展,2012年市场规模达到861亿元。
五、智能建筑应用实例
在2006年修订的国家《智能建筑设计标准》中,根据行业和应用领域的不同,把
智能建筑分为办公、商业、文化、媒体、体育、医院、学校、交通、住宅和通用工业建筑等10大类。建筑智能化体现在建筑以下几个方面:
1、地基压实智能化例子
智能压实过程控制系统是在压实过程中,对压实过程进行智能化的系统管理。
智能压实过程控制系统包括GPS基准站组件和振动压路机安装组件。系统运行时,架设在控制点上的GPS基准站实时向压路机上的GPS接收机发送差分信号,安装在振动压路机顶部的GPS接收机和无线电接收器接收该信号并实时进行厘米级定位;装在压路机振动轮上的压实传感器实时将压实数据传输给安装在驾驶室里的显示控制器,使操作员能够实时了解当前压路机的三维位置、压实度(CMV)和碾压遍数等信息。
中铁五局承建的兰新铁路甘青段12标位于甘肃省酒泉市肃州区境内,正线长度76.94km,工程主要包括路基、桥梁,其中路基占66%,是整个建设工程中至关重要的施工环节。为确保工程质量,促进施工进度,实现高铁路基机械化、信息化建设,项目部通过麦斯泰格(北京)工程技术发展有限公司引入美国天宝公司智能压实过程控制系统,用于指导路基填筑施工。成功地实现了实时图形和数据信息显示,防止在工作区域内出现过压、漏压;并且,实时显示了碾压区域、碾压次数、碾压厚度图形和压实度(CMV)值;能现场打印压实工作报告,便于现场分析和处理数据,方便找出碾压的薄弱区域,有针对性地进行常规检测[2]。
2、工程虚拟智能化例子
在工程中应用虚拟技术对施工过程进行模拟,在施工前了解各种构件在实际结构中的相对位置及相互关系,及可能存在的工况条件,分析相应工况应力、变形、动力特性及其失效特征,对施工方案进行优化,提出符合现场条件的施工工艺方法,实现风险控制和保证工程质量的目的。
在香港迪斯尼乐园工程中,在太空山施工阶段,由于在太空山屋面钢结构安装前,中心部位必须要搭建临时钢支撑进行空间作业,但高速过山车轨道系统已经完成安装,使支撑的下部难于找出几个与过山车轨道系统不相撞的位置进行临时支撑的详细设计与施工。所以该项目运用了虚拟技术原理,利用计算机3D动画辅助方法,先是将有关路轨的三维坐标输入到计算机中,然后再加上相关路轨和其他设施的实际钢材及构件的尺寸,在电子模型上建立实物大小之三维立体电子模型,经过多次不断假设支撑位置,作三维分析和虚拟施工,在电子模型中终于找出了四个合适的支柱位,即这四个不会与已安装好的过山车轨道相碰。在找到支柱位置后,再次输入计算机有关支柱的真实尺寸再进行精确定位分析,以确定临时支撑的位置,然后根据此结果进行临时支撑的详尽计算与设计,从而达到理想结果。
在建筑工程工程施工中采用虚拟仿真技术,能够有效的预知施工过程质量、安全控制的关键点,及时发现薄弱环节,并予以纠正,从而相对降低了对操作人员的技能要求,并可实现临时施工结构适宜操作的良好装配特性。
3、建筑设备智能化例子
随着现代人生活水平的提高和环境意识的增强,人们对生活质量的要求越来越高,在满足使用要求的同时,对美观和舒适度的需求逐步增大,对现代建筑设备智能化系统的要求也逐步提高,现代建筑设备智能化系统是建筑设备工程的重要组成部分,也是影响建筑物使用质量的重要因素,其智能化功能的好坏将直接影响到建筑物的正常使用,给生活与工作带来了很大的麻烦,因此必须严格完善现代建筑设备智能化系统这一关。建筑设备智能化主要表现在:家庭监控系统、远程监控系统、消防报警系统和楼宇自控系统。
位于广州市滨江东路的华标品峰楼盘,无可复制的250-560平米宽广豪宅,构筑纯大户型豪宅领地。独特的波浪型板式结构,三梯两户,户户南北对流;45°面江尽享珠江的波澜壮阔,远眺白云山,近观二沙岛,晚上更可收纳珠江两岸的璀璨灯火。每套房间内全采用全球领先的智能家居,灯光、窗帘、热水、空调、地热等等均可通过电话或PC远距离调控,随时随地指挥生活;电子眼、智能红外防盗、玻璃破碎报警、智能门禁管理等高技术、立体化、多层次的监控联网,全方位保障业主居住安全;智能家居的自动检测系统时刻对煤气、用电、消防等进行检测,并与控制中心联网,自动报警,第一时间预约维修,彻底摒除安全隐患。睿智的绿色中央空调系统,时刻提供新鲜健康的空气,并自动回收利用运行产生的热冷能;直供水系统、顶级不锈钢水管、智能换风系统等精挑细选,守护业主健康;先进的声学隔声震板,楼板与面层之间铺贴隔声毡隔音层,隔音防震,满足完全私密的享受空间。
六、智能建筑的展望
智能建筑是现代高新技术的综合产物。智能建筑的目标,是为人们提供安全、舒适的环境,提供快捷的服务,建立先进与科学的综合管理机制,达到环保和节能以及降低人工成本的目的。目前,中国大力发展房地产,智能系统在房屋中的应用已成为发展商大力鼓吹的卖点,但同时我们应该看到,有些设备已落后,有些材料不环保,有些技术并不新鲜,我们应该大力寻找新材料,开发新技术,发明新工艺,降低生产成本,把真正给人们带来方便的“智能”嵌入普通的房屋中,让家家户户住得起房屋,享受得起“智能建筑”。
参考文献:
[1] 王新泉.建筑概论[M].机械工业出版社,2008,8
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
前言:
电气自动化在智能建筑的应用在我国还是一个新兴的技术领域,随着更多智能建筑的出现,将有更加先进的技术补充到这一领域中,使这一技术更加成熟、完善。智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线安全必须依靠电气技术来支持方可奏效。因此,建筑电气作为智能建筑中的重要组成部分,必将在智能建筑工程中起着愈加重要的作用。
一、建筑电气技术
1建筑电气技术的内涵。建筑电气技术具有现代电气工程的鲜明特征与内涵, 在沿着电气工程应用道路上,综合了电工技术、电子技术、控制技术与信息技术于一体。在一些电气设备与应用中是如此,在近年来发展迅速的智能建筑中更是如此。在现代建筑电气设备中, 已经无法简单地将其划为电工类、电子类、控制类或信息类设备。
2 建筑电气技术应用现状与发展趋势。传统建筑电气技术在建筑中的应用已相当广泛,且产品种类繁多。就单个产品而言,其技术已日益成熟,但就总体而言, 这些传统电气技术的应用却是相互独立的,尤其是末端电器产品,缺少系统之间的相互联结。随着产品本身功能的复杂化以及人们对办公环境、生活环境要求的提高,传统电气技术就存在着明显的不足,主要表现为:使用不方便;不利干节能. 管理效率低;建筑安全性能不高。随着经济与社会的发展,建筑电气技术发生了巨大变化。为了满足使用功能与众多服务的要求,必须在建筑物中设置空调设备、冷热源设备、通风设备、给水设备、排水设备、污水处理设备、变配电设备、应急供电设备、照明设备、电梯、电动扶梯、安全防范、信息通信等建筑设备,这些建筑设备的数量庞大,分布区域广,不仅需要提供安全可靠的电源, 更需要对成千上万个参数进行实时监视与控制。因此,新一代建筑电气技术应具有如下特点:采用现场控制总线技术;融合弱电技术和强电技术以及融合计算机网络技术;以弱电通信的方式控制强电.使用者现场控制方便;管理方便;节能;提高建筑安全性能。
3电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的安全,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的安全.高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制.电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作.工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲千扰不容忽视.经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研, 联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置.接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。
二、建筑电气技术在智能建筑中发挥着重要作用
智能建筑是在建筑平台上实现的,智能建筑中弱电系统的设备和线缆安全必须依靠电气技术,如:电源技术、防雷与接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术等诸多的电气技术来支持。以接地为例,一般情况下,大部分系统采用联合接地方式是可行的,但是,还应特别注意以下问题:
1联合接地的接地电阻很难保证小于1 欧姆,也就是说有特殊要求的弱电系统应单独接地。
2计算机系统采用超大规模集成电路导致抗高频干扰的能力差,极易受到其他系统的干扰。
3计算机设备抗雷击能力弱。因此,计算机系统的直流接地应采用单独接地方式。
电气技术在智能建筑中存在的问题
我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策. 坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性, 不是以迫求高额利润和推销产品为目的。
四、智能建筑电气设计中注意的问题
1智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此,智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密、完整的防雷结构。
2要遵循实事求是、因项目而异的原则。每个系统和设备都有自身的适用范围, 其功能和性能上的局限各有不同,因此不能追求“最新”、“最全”的不切实际的做法。应该从每个项目的实际出发,选择适应对路的系统和设备。充分发挥系统的功能,达到既能满足使用要求,又能简化系统的目的。
3要遵循经济上合理,技术上先进、可靠、实用的原则。在实际工作中, 工程设计应适应智能建筑技术的发展变化,同时也要慎重选用新技术,新技术的选择应有稳妥、可靠的技术保障措施。通常,应遵循先进、可靠、实用的原因,选用经过市场考验、实践证明成功的产品。同时,也要注意经济上的合理性,尽可能简化系统,降低投资和成本,不能盲目贪大求全。
智能建筑电气安装中的质量监控
智能建筑内部专业设施齐全,自动化程度高。为了保证智能建筑整体运行的先进水平,发挥其智能作用,强、弱电系统的先进性、合理性至关重要.因此,加强智能建筑电气安装过程中的质量监控非常重要。
1熟悉规范,把好质量关.电气施工质量规范条框较多,监控人员要结合工程实际,边干边学,不断积累,牢记规范条例。在监控工作中,一定要有强烈的事业心和责任感.仔细认真,勤动笔头,不怕麻烦;深入现场,拉下面子,严格质量管理。材料的质量和性能是施工质量好坏的关键,要始终把材料设备质量的监控贯穿于工程建设的全过程。只有严禁伪劣产品用于工程,才能保证电气施工工程的安全在可事。
2认真阅图是做好质量监控的前提。在电气施工前的每一阶段,都要仔细地审图和校图,特别是对每一份设计修改通知单,都要认真地进行管理,逐一描绘到蓝图上.只有利用这样的修改蓝图,进行工程质量的监控,才能纠正一个又一个错误.保证系统的安全性、正确性和质量的安全可靠性。
3实现质量目标的预控。既然质量目标是优质工程,那么如何具体来实现呢?甲方、监理、施工管理人员首先必须分清工程中的重点环节.凡事有预则明,有明则清.反之,不预则废.在电气质量控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备管、补管、交接等重点协调环节.明确关键,制订措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。
结语
智能建筑是现代计算机技术、现代通信技术、现代控制技术和现代建筑技术相结合的产物。它的出现使人们的工作效率、管理水平以及生活质量大大提高。特别是智能建筑系统工程作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域广,新的弱电系统不断地加盟到智能建筑技术领域。建筑电气作为智能建筑中的重要组成部分,它在智能建筑工程中越来越不可或缺。
参考文献
[1] 王娜.智能建筑概论[M].北京人民交通出版社,2002.