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智能建筑兴建于20世纪80年代,是社会信息化与经济国际化的需要,对他的定义很多,概括起来为:智能建筑在建筑物内使用计算机集成系统,利用综合布线系统为通道来控制系统实现高度信息化、自动化及舒适化的现代建筑物。
智能建筑的建筑环境对于一栋公共建筑的大楼,给业主的定位及建筑的特点及功能要求,确定应做些什么。在规划和设计的过程中,当有几种方案,它有什么优点和特点,当一些智能系统的借口须和外界相连接时,必须要有明确的分界,哪部分由谁来做,什么时候做,在什么地方做。上述问题提出后,接着就是怎么来解决这些问题,例如一栋公共建筑楼,从建筑功能来定义是什么性质的大楼,是纯办公楼,还是有一些其它功能的综合楼,不同性质的有不同的功能。在规划和设计之初,将这些功能了解清楚,根据功能要求来设置相关的智能化系统,并考虑这些系统之间有什么样的内在联系或联动关系。在解决和协调这些系统之间的关系时,可统筹考虑系统的集成,这就达到了按需集成,避免贪大求全而不考虑实际需要的盲目性。
在一座综合楼的规划和设计过程中,根据其功能和当前建筑发展趋势,业主会提出一系列的要求,智能化系统设置如:办公自动化系统、楼宇自动化设置、火灾自动报警系统、公共广播系统、通信网络系统等。对于这栋究竟应该设置哪些系统,应根据时间需要定方案。
智能化建筑的设计,并不是由一个人或一个专业就可以完成,他是一个系统工程,因此,存在界面划分的问题,在建筑、设备和智能化系统的衔接下,应该明确分工,既不能各专业都管,也不要出现都不管的情况。要做好各专业间的配合,需提出在什么时候进行以及配合哪些内容。智能化系统从设计方案到施工图,从施工图到现场安装和调试,这期间有多次专业间的配合以及与承包商的配合。它既要保证建造师为满足智能化系统的功能而给出的建筑平台,如各机房、设备间等,又要保证各设备专业间的畅通,不互相打架,管道线槽的敷设还必须满足建造师设计的层高要求,保证有足够的空间净高。在施工过程中,各专业管线的施工安装顺序将直接影响到系统的质量。在工程实施的全过程中,无论是规划、设计、施工、承包商进场,甚至某些零部件的在外加工,均应在一条主线的引导下进行控制。实施过程中,有任何改动,应及时给相应的施工方输出信息,使之适应变化的步伐。在整个过程的每个环节,若将质量、进度、成本的一系列人流、物质流信息化,将其转换成计算机应用系统中的信息流,则能够非常方便、快捷地进行控制,真实的反应出建筑过程中的每一个环节。从而达到各环节紧密相衔接,以最经济的投入获得最好的效益。
1.计算机系统是智能化建筑的平台
计算机集成制造系统时基于计算机技术、信息技术的发展而产生的。我国在863计划中也提出了制造系统过程。此项技术在建筑领域的应用才刚刚起步,但从其理念和哲理上看,它比我们以往所做的工作更完善、更有条理性,并不是所有的做法都是全新的,智能建筑系统集成不是多种多样产品设备的简单集合,而是指一种能力。它能够把现有的高新技术,巧妙灵活的运用在现有的智能建筑系统中,充分发挥其作用和潜力。
2.技术发展存在的关键问题
(1)由于智能化建筑不是单一技术、单一设备产品,而是多学科多专业综合运用的整体建筑物产品。如何能够把这些产品和技术有机的融为一体植入建筑物,便成为解决的问题,智能化建筑系统集成技术是借助于楼宇设备自控系统、通信网络系统、办公自动化系统,把现有分离的设备、功能、信息等综合集成一个相互关联、统一、协调的系统之中,由于综合建筑物的各个环境,它的技术发展必须要多个专业、多个部门综合协调同步发展,需要统一计划、统一协调、统一对策,不能各部门、各行业、各环节“各个为政”“互不协调”,更不可分封割据打乱仗。
(2)智能化建筑技术不同于传统技术,智能化建筑属新兴的高新技术领域,技术发展还不成熟完善正处在变化之中。因此,技术发展政策急需要有远见卓识的前瞻性,更需要深思熟虑严谨准确性。智能化建筑技术发展要实现技术发展要实现产业化而不是仅看作一项应用技术,目前国内智能化建筑市场仍由国外技术系统产品设备占主导。要大力扶持鼓励发展国产化的技术产品与系统,技术发展才可能形成国产化产业。
3.智能化建筑的系统配置
3.1系统构成
现代化办公大楼,多功能大厦的智能化是通过综合线作为传输通道,采用3A系统;通信网络系统CSA并对各种设备以及各种子系统进行监控和管理来实现的。在这三大系统下,每个系统中需要配置许多不同的子系统,如楼宇设备自控系统中包括:火灾自动报警与消防联动控制系统,公共安全管理系统等。办公自动化从广义上讲即计算机协助进行办公业务处理,办公自动化的具体内容因工作性质的不同而不同。一般而言,即采用计算机网络技术,承担一般常规的办公业务活动,如一般文字处理、文档资料管理、电子邮件、统计数据处理等。经营管理系统则有建设单位根据自身需要自主开发应用软件。通信网络系统内容繁多,实际上包含各种语音、文字、图像、信息系统、传真服务系统、数据处理系统、可视图文定位、可视电话定位、会议电视系统、数字无绳电话系统、卫星电视接收系统,有线电视系统、公共广播系统、音响系统、同声传译系统、多媒体教学系统等。
建筑智能化系统工程设计涵盖了弱电系统的所有范围,涉及专业面广,是一项庞大的系统工程。具有智能化系统的建筑物对建造师的建筑设计要求也高了,智能建筑的设计需要智能化设计人员与建筑、暖通、电气(强电)、给排水、结构等各工种设计人员的密切配合。
3.2智能建筑的系统配置原则
建筑环境适应变化的原则,智能化建筑物向人们提供一个高效、舒适、便利、安全的工作、学习、生活环境。建设智能建筑在其界面划分时,需要考虑使用性质,要和人们正在改变的工作和生活模式变化相匹配。随着高新技术的运用,先进设备和系统的运用,建筑进入人性化时代。
子系统服从大系统的原则,各种不同的设备,在建筑物内发挥不同的作用,智能建筑与传统建筑最大的区别在于,建筑物的功能是统一体,不同的子系统建立在大系统之大,为大系统服务。经济适用、资源优化原则,各种不同的设备,在建筑物内发挥不同的作用,进场建筑设计时,要考虑到功能实用性和造价的关系,考虑需要和技术的可能性。各种设备、产品、工程技术的使用经济适用又要与整个系统有机地融为一体,借助楼宇设备自控系统、通信网络系统、办公自动化系统的集成,把分离的设备、功能、信息等综合集成为一个相互关联、统一、协调的系统之中,才能使所有的设备和系统发挥其优势,达到资源共享。
近日,美国宇航局计划在轨道建造一个“太空制造厂”,利用3D打印和机器人技术制造天线、太阳能电池板等大型设备。这个“太空制造厂”名为“SpiderFab”,计划于2020年投入使用,是美国科技公司Tethers Unlimited在获得美国宇航局50万美元合同以后着手开发的。
目前,大型航天器零部件都是在地面上建造完成的,这些零部件可以折叠放入火箭保护罩,然后再发射到太空进行部署。此外,根据与美国宇航局小企业创新研究中心签订的合作协议,Tethers Unlimited还正在研制一种名为“Trusselator”的设备,这种设备将可以制造桁架结构,为在太空中建造大型太阳能电池板提供支持。
点评
“Trusselator”是实现SpiderFa架构的第一个关键步骤,一旦这一设备展现了它的可行性,我们就能建造足球场大小的天线和望远镜,帮助寻找系外行星以及地外生命存在的证据。
特斯拉将对电池行业产生重要影响
特斯拉目前计划到2014年底每年生产4万辆电动车。业界人士预计,到明年为止,仅Model S一款车型就将消耗全球圆柱形电池产能的近40%。随着该公司产量的增加,对锂电池的需求会越来越大,将对整个电池行业产生重要影响。
近年来,特斯拉对电池的巨大需求已提升了全球的电池产量水平。在Model S投产一年之际,特斯拉很可能就会消耗整个行业生产的“18650”锂电池。不过,及时确保足够的电池供应对于特斯拉扩大汽车产量、实现持续增长至关重要。有专业人士预计,未来几年内,全球电池产能需要提升2到3倍,才能满足特斯拉一家公司对锂电池的需求。
点评
随着特斯拉开始生产下一代汽车,该公司可能已计划对全球电池行业进行大规模扩张,而不管未来消费电子行业的需求如何。如果特斯拉的销售数据能够坚持,那么这样的的扩张意味着未来3?5年全球电池产能就将翻一番,甚至翻两番。
诺基亚与奔驰合作开发自动驾驶汽车
9月9日,诺基亚宣布已与汽车制造商梅赛德斯-奔驰达成合作协议,双方将共同开发自动驾驶汽车。据了解,最初诺基亚旗下HERE地图部门将与奔驰共同为联网汽车开发智能地图,最终被用于自动驾驶汽车。基于自动驾驶汽车的特定需求,这套地图将包括远比传统地图更加精确的路程数据,包括街道的号码和方向、路上的交通灯,甚至是交通指示灯的精确坐标。除了奔驰,德国汽车制造商戴姆勒近日也宣布,计划在2020年开始销售无人驾驶汽车。
点评
诺基亚的Here部门一直跟谷歌地图和导航服务是竞争对手,它们都在积极将自己的定位技术推向联网汽车。谷歌也已经与起亚和现代等汽车公司有所合作。因此,现在是汽车制造商和定位服务公司主张权利的时候。当然,谷歌一直会在这个领域开发更多的技术,但地图部分是关键,Here若想成功,需要对地图功能更加精益求精。
工信部开展信息化和工业化深度融合专项行动
近日,工信部《工业和信息化部关于印发信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013~2018年)(以下简称《计划》)》的通知。《计划》提出总体目标:到2018年,两化深度融合取得显著成效,信息化条件下的企业竞争能力普遍增强,信息技术应用和商业模式创新有力促进产业结构调整升级,工业发展质量和效益全面提升,全国两化融合发展水平指数达到82。《计划》还提出了以下八项行动:
一、“企业两化融合管理体系”标准建设和推广行动;二、企业两化深度融合示范推广行动;三、中小企业两化融合能力提升行动;四、电子商务和物流信息化集成创新行动;五、重点领域智能化水平提升行动;六、智能制造生产模式培育行动。其内容包括加快重点领域装备智能化、推进生产过程和制造工艺的智能化和推动智能制造生产模式的集成应用三个方面;七、互联网与工业融合创新行动;八、信息产业支撑服务能力提升行动。
关键词:智能建筑建筑电气智能化物联网微电网IBMS
1建筑电气智能化现有技术及发展现状
建筑电气智能化是以建筑为平台,利用先进的科学理论和技术(含电工技术、电子技术、控制技术和信息技术)在建筑物有限的空间中,去创造一个人性化工作生活环境的智能电气系统的技术。建筑电气智能化包含一卡通(门禁、水电费、停车场等)、物联网络(所有设备集中在线监控)、安全防范系统(视频监控、防范报警)、智能电网(市电作为新能源,太阳能、风能、生物质能作为补充)、智能水(污水处理及循环利用),智能照明(根据光强、有无人员及密度自动调节亮度),智能消防及联动(火灾自动报警、处理及反馈,水、风配合),智能循环风(根据室内空气质量净化空气并送排风)、背景音乐及广播、有线电视、数字会议及视频会议等十几个子系统。建筑电气智能化技术的应用为建筑增添了新的活力,据此建造的智能建筑已受到各个开发商高度青睐。世界各国也都在建造外形结构及功能各异的智能化建筑。著名的有美国的IBM总部大厦和DEC总部大厦。美国富豪比尔盖茨的豪宅堪称电气智能化技术应用的典范。它完全依据智能化概念建造,配置一台超高性能的大型服务器作为管理整栋豪宅的心脏,通过专设的高速网络,可以实现对室内家具家电的远程访问和控制。随着科技的发展,建筑的功能也日益丰富,建筑电气智能化技术整合了电气、通信、计算机、控制等技术,改善了建筑空间的声、光、电、热等的通信和管理,已经形成了特色鲜明的专业体系。未来的建筑电气智能化技术将在现场总线、系统集成、弱电技术与强电技术融合、节能、环保等方面取得更大发展。
2建筑智能化未来展望
随着世界人口的膨胀、社会的发展,建筑面积越来越大,超高层建筑越来越多,城市规模越来越大,城市垃圾问题、电力短缺等逐渐成为城市发展过程亟待解决的问题。然而,人们对生活质量的要求却在不断提高,便捷、智能的生活方式已成为新的生活质量指标。基于大数据的互联网、智能电器、新能源、楼宇自控等技术,微电网、物联网、系统集成等新兴技术将被广泛应用。这不仅可以有效地缓解以上问题,也能使人们得到更好的生活体验。
2.1建筑微电网
微电网(microgrid),是指由分布式电源、储能设备、能量转换设备、相关负荷及监控、保护设备汇集组成的微型发配电系统,即一个可以实现自我控制、保护及管理的自治系统,既可根据需要与外部电网并网运行,也可孤网络运行。是智能电网的重要组成部分。智能微电网的关键技术主要包含:新能源可再生能源发电技术、储能关键技术、智能微电网能量优化调度技术、智能微电网保护控制技术等。大电网由微电网和各种发电厂(煤电厂、水电厂、风电场、光伏电站、核电厂等)组成。微电网可以是以户为单位的电站,也可以是智能大厦。燃机发电主要利用燃气、燃料乙醇、氢气等清洁能源。生物智能发电主要使用建筑内生产生活过程中产生的可用于清洁发电的垃圾、生物质等。储能设备可以是建筑内的蓄电池、超级电容等,也可以是具有储能功能的暂时搁置的电动车辆或设备。建筑内的能源管理中心可以根据微电网和大电网的运行状况,实时调度,在满足建筑需要的同时,将多余电能储存起来或是供给大电网;当自身微电网不能满足供电需求时,又可以从大电网获得差额电能。微电网主要采用可再生资源发电技术(风力发电、太阳能发电、生物质能、潮汐能等),与输配电基础设施高度集成,由能源管理系统管理的一种新型电网。微电网的电压等级一般为380V~35KV,容量从几Kw到几MKw不等,是最接近于用户的电网。微电网有两种运行方式:一是与大电网并联运行,二是在电网故障或需要时与主网断开独立运行。对于公用电力企业,智能微电网可视为电力系统可控的“细胞”,成为被控制的一个简单可调度负荷,可以在数秒内做出响应以满足电网系统的需要;对于用户,智能微电网可以作为一个可定制的电源,以满足用户多样化的需求。可以预见,微电网将是建筑电气智能化技术发展的必然趋势,微电网的广泛应用不仅能够提高建筑的智能化水平,提高能源利用效率,极大削弱电网高峰带来的影响。
2.2物联网
信息产业经过多年的高速发展,经历了计算机、互联网与移动通信网两次浪潮,物联网被称为世界信息产业第三次浪潮,代表了下一代信息发展技术。未来的物联网利用各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术,将所有的“物”联系起来,人们可以利用随身携带的终端设备,通过网络实时查看“物”的状态,控制物的行为,甚至与物进行交流互动,从而创造一个智慧的世界。终端设备是手机、电脑、打印机等具有联网功能的设备的总称。智能家居包括电视、空调、洗衣机、冰箱、衣柜、门窗等智能家电和家具。对于智能建筑而言,物联网将建筑内的各种设备(如照明灯具、风机、报警、监控、门禁、可视对讲等)通过通信网络的连接,可以在终端机上远程访问,甚至进行远程操控,方便物业管理的同时,为客户和业主提供了优质服务。物联网在建筑电气智能化中的应用处于探索起步阶段。目前物联网物联网技术在智能建筑中的应用主要体现在监控管理、智能安防、节能减排和智能家居等方面,覆盖国家或区域性大规模应用较少。我国物联网已取得初步发展,电力、安防、物流、交通、医疗等领域的应用模式正日趋完善。输变电监测、智能电网、远程抄表电力领域的应用正在逐渐拓展;周界防范、视频监控等安防领域的应用已取得良好效果;车辆管理、路网监测和调度等物流领域的应用正在发挥积极作用;运输、物品仓储、监测等交通领域的应用广泛推广;个人健康监护、远程医疗等医疗领域的应用日趋成熟。除此之外,物联网在食品药品溯源、环境监测、楼宇节能、市政设施监控等方面也得到了广泛的应用。
2.3智能化系统集成优化
目前,智能化各系统(消防、楼宇自动化、安防、背景音乐及广播、会议系统等)往往由不同的厂家设计或制造,每个系统都有各自的前端设备和操作软件,用户界面和通讯接口千差万别,大多数系统之间不能信息共享。将各个子系统集成在一个平台上,实现各个子系统的设备统一监控和操作,方便管理的同时,提高了效率。IBMS(IntelligentBuild-ingManagementSystem)智能大厦管理系统应运而生。在IBMS中,可实现对各个子系统的实时检测,各个子系统通过与IBMS的通信可实时将前端设备的状态及运行参数反馈给IBMS,通过智能分析和决策,及时处理发生的故障等问题,既减少了繁琐的人员操作,又确保建筑系统稳定运行。楼宇系统集成软件(IBMS)的出现,极大方便了物业管理,减少了资源浪费,缩短了发现和解决问题的时间。集成度越高,计算越简单,包含的信息量越少,系统的稳定性也随之降低。系统集成虽然经过了多年的发展,但是仍不能完整体现各子系统的性能,加之实现系统集成的准备工作较为复杂和工程量较大,系统成本又较高,性价比不足,最终导致未能普遍应用。尽管如此,系统高集成度和小型化的趋势是不会改变的,这些问题的解决将会使系统集成的发展再上新台阶。
3结论
随着电子、通信、互联网、大数据等技术的在一些关键领域不断突破和飞速发展,微电网、物联网、智能楼宇系统集成等新技术也已形成初步规模,这些新技术的应用,将在很大程度上缓解垃圾危机、能源短缺等社会问题。在这个新理论、新技术日新月异的时代,可以预见,建筑电气智能化技术的发展前景是十分广阔的,未来的智能建筑不仅在功能上更加丰富,而且也会为人们带来更好的生活体验。
参考文献
[1]臧书剑.建筑电气技术的发展与探索[J].水利水电工程,2015,5(3).
1.1参数化设计——体育建筑BIM设计的基础
在BIM概念还没有像今天这样被广泛认知的时候,参数化就被作为是一种提高设计效率、实现对复杂的异形建筑可控化,以及制作模数化分割曲面的技术手段。体育场馆的外部造型以及建筑表皮的设计主要使用参数化工具进行设计。通过建立建筑信息模型,使建筑结构可以在虚拟时间进行分析,达到最合理的结构形式,实现对体育建筑表皮材质数量和大小的确定。参数化改变了传统体育建筑的设计方法,同时也提高了其建筑设计的精确性,缩短了设计周期。
1.2BIM与体育建筑智能化
体育建筑向智能建筑发展需要依赖BIM技术才能实现。一般认为,“智能”是指个体对客观事物进行合理分析,判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜的综合能力。智能地对客观事物进行合理分析,代表在建筑设计初期,通过对参数模型的分析来制定合理的建筑形式以及符合体育建筑设计标准的空间形态。在建筑运行阶段,智能代表可以客观合理地对建筑生命周期进行评估。BIM技术产生的新的设计方法摆脱了传统只对体育建筑进行形态设计,改变了数据分析依托感官设计的方式,建立了整套理性的标准对体育建筑进行整体分析。
2案例分析
2.1Avia体育场馆设计——参数化设计在BIM技术中的应用
Avia体育场建成于2010年,可容纳50000人,由擅长体育建筑设计的Populous(前身HOKSport公司)完成,是第一座完全依靠参数化设计手段完成的体育场馆。整个设计希望成为当地的标志性建筑,同时建筑本身又要与周边环境相融合。所以,设计采用一个自由的曲线形态,应用Bentley公司的GenerativeComponents(GC)软件进行设计,采用多方案比较方法获得对周边环境遮挡最少的形体。此外,采用透明材料的表皮,以获得更多的阳光,使得建筑本身能够更好地融合于周边环境。设计试图将屋顶结构和建筑立面组成一个完整的形体,并包裹在主体结构外面,打破传统体育场馆屋面结构与外立面分离的设计方法(图2)。整个设计方案建立的过程是,首先在Rhino建立3D模型,利用3D模型快速建立形体并获得最适合的平面形态。一旦这个形式得到认可,就会在GenerativeComponents(GC)里面建立一个基本模型,再通过在Rhino中得到的数据导入生成GC的脚本,并由此脚本生成新的模型。而在GC中生成的模型具有很强的可修改性,由结构工程师进行优化,并将结构设计数据导入模型。这样在同一个模型中,建筑师负责表皮和建筑形态的设计,而结构工程师则在这个模型上面对结构构件尺寸和位置进行调整。这时所有参数的调整、模型的信息都存储在一个Excel表格里。结构工程师只需要将调整好的数据输入,建筑师所使用的模型就会及时得到更新。同时,幕墙顾问公司和建筑师通过统一的建筑模型进行研究,分析实际建造中有关幕墙板材尺寸的问题,并在SolidWork中以原模型的结构中心线作为基础,建立更为细致的幕墙节点模型,并再次对幕墙设计进行优化(图3)1。正是通过对参数模型的分析,计算出体育场幕墙最小厚度不是设计时选择的8mm厚的聚碳酸酯板,而可以采用3mm厚的聚碳酸酯板代替,这样整体屋顶材料的质量可以从200t减少到80t,从而使材料的造价成本降低到原来的60%左右。通过应用参数化设计以及BIM技术,Avia体育场项目最终在人力、材料上节约了大概350万美金。此外,通过建立BIM模型,还可以对Avia体育场进行能源分析,进而实现节能、建设环境友好型体育场馆的设计目标。对于分工明确的国外事务所来说,通过参数信息化模型可以更好促进跨公司间的合作,这也是BIM技术加快设计、协调合作的一个原因。在整个模型的设计过程中,建筑师起到统领整个设计过程的作用。建成的建筑信息模型除了具备整个建筑的全部信息,在施工阶段有关建筑立面板材加工和定位都可以在此信息模型中进行修改,大大节约了现场加工的人力与物力成本。
2.2杭州奥体中心主体育场——BIM技术从方案到施工应用
杭州奥体中心主体育场位于钱塘江与七甲河交汇处南侧,规划建筑面积22.9万m2,拥有固定坐席80000个(图4)。此建筑的表皮设计是建立在一系列标准模数化的钢结构网架上生成,所以其外表皮设计需要参数化技术手段,实现设计的协同和复杂几何形体的图纸化。在概念设计阶段,为了定义建筑表皮的空间几何关系和研究形式的多样性,并分析这些形体结构关系的合理性,需要利用参数化模型演算。在图纸化阶段,BIM的工作平台可以促进更高效的交流和协作,使得整个设计过程衔接得更加流畅。BIM技术适合参数化的形体,而参数化形体也需要BIM去实现复杂的几何形体,并使其在更加经济合理的条件下实现,增加建筑形式的多样性。在方案设计初期,Rhinoceros3D和Grasshopper作为主要的形体设计工具。在Rhino中建立模型之后分析形式的多样性,再将模型转入结构分析软件。通过Kangaroo结构分析软件2对结构形式分析后再优化建筑形体,通过Rhinoceros建立3D模型用于建筑和结构分析,最终还是通过将Rhinoceros的模型转入Revit使图纸二维化(图5)。同时,与传统设计手法相比,由于整个建筑的表皮为曲面,很难统计出幕墙的准确尺寸和数量,在幕墙设计中只能大致给出幕墙分割,而利用参数化软件,建筑师可以精确统计建筑表面板材的数量和板材的具体信息,如曲率、尺寸等。在施工图阶段,借助原有模型将3D模型的形体设计带入到Revit当中,进一步建立建筑信息模型、体育场馆内部建筑功能模型、结构网架模型、机电设备管线模型等。另外,体育场馆项目设计对防火、疏散、声音、温度等要求较高,这些都需要在IES中进行分析测试,进而得到更加节能的建筑。传统二维图纸设计时,各专业图纸需要汇总后由总工程师进行会审来发现和解决协调上的问题,所以人为上不可避免有很多问题。利用BIM技术模拟整个建造过程,直接向班组进行施工交底并进行作业指导,改变了传统平面交底,转为4D(3D+时间纬度)的可视化交底。
2.3新加坡体育中心——建立在BIM标准下的体育场
新加坡体育中心项目作为专门为热带地区设计的绿色、生态节能体育中心采用了BIM技术(图6)。新加坡体育中心定位为国际性比赛场所及大型的商业娱乐中心,可容纳55000人,需满足365天全年无休的运营理念。这个项目的设计构思是将多个体育场馆建筑共同搭建在一个统一的大平台上,整个建筑群涵盖体育场、多功能体育馆和一个室内游泳馆以及水上娱乐中心。预计项目将于2014年完工。作为目前跨度最大的拱形屋顶,在减轻自重使得建筑形式得以实现的同时,节约用钢量也是评价一个体育场馆设计是否合理的一项指标。由于新加坡已经建立了BIM标准,所以其在从设计到施工的整个过程需要遵守新加坡的BIM设计守则。
整个工程涉及到多个建筑单体的协调工作,需要建立完整的施工管理制度(图7)。但最复杂的设计部分还是体育中心的开启屋顶,作为世界上最大的室内体育场馆,可开启屋顶部分设计复杂,同时还需要考虑到屋顶的灯光设计与屋顶运动所产生的技术问题。BIM技术在此项目上有以下优点:提供施工模型、专业协调、自动形成准确的剖面、进行碰撞检查及虚拟漫游。除此之外,由于建立了建筑信息模型,可以更方便、快速地获得建筑性能分析热能使用效率及对建筑整个生命周期的分析数据。新加坡体育场是世界上采用公用建筑市场化运营方式(PPP)设计建造的最大体育场。在PPP运营模式下,设计建造的部分由私营部门的合作伙伴设计和制造基础设施,而在满足公共部门合作伙伴的规范前提下,整体设计建造部分的价格往往是固定的。所以,对于负责此建筑设计的Arup公司来说,使用BIM进行体育场馆设计的益处很多。Arup公司在新加坡体育中心设计中采用了达索公司CATIA和盖里科技DigitalProject以及MicrosoftOffice2007进行建筑设计。
CATIA3D模型可以通过Excel2007控制模型中的数据信息,帮助建筑师很快将结构反馈的信息加入到已有的建筑模型当中,加快模型修改的速度,同时更新的模型可以迅速反馈给其他相关专业的设计人员。使用这个软件还有一个好处是,像Arup这样可能会重复设计同一类型建筑的大型设计公司可以创建一个设计资料库,当其在进行类似项目设计时可直接利用原有信息确定建筑场地、座位等基本信息,大大节省设计的时间,提高设计的精确性。使用CATIA以及DigitalProject的另外一个优点是,能够在设计阶段确定幕墙的施工单位,使幕墙设计更早介入到整个建筑设计的过程当中,在设计后期,幕墙公司就可以利用Arup公司提供的BIM模型加工幕墙,在提高设计精度的同时,也节约现场加工的时间以及人力成本。
3案例总结
通过上述三个体育建筑设计案例发现,体育场馆由于存在对场地规模和视线要求等预先设定的要求,在方案设计初期,需要根据确定因素建立好场地的基本模型。通过对建筑所在环境、文脉等人文因素的思考建立基本概念,从而生成概念模型。参数设定下形成的体育建筑曲线形体绝不仅仅是形式主义下的产物,还应是建立在理性分析上得出的具体形态。BIM技术对于中国建筑师来说,可以提高其设计的准确性,减少其与各专业的协调时间,进而保证减少人为造成的误差。对于结构工程师来说,BIM模型内部带有大量信息,可以帮助结构设计人员创新结构形式,同时对建筑用钢量有更加精确的描述。对于设备工程师,可以在三维模型的基础上进行管线综合设计,在设计时更为直观地发现各类设备管线之间的矛盾,以避免不必要的浪费。常见的模型综合碰撞检查软件有欧特克公司的Navisworks、Bentley公司的Projectwise以及Navigator和SolibriModelChecker。而对于其他人员,对工程的认知不仅仅停留在二维图纸上面,还可通过三维模型来判断工程的细节以及相关信息,来进行相互配合工作,减少协调过程中不必要的时间和经济浪费。另外,BIM技术有助于提升中国设计审查制度的准确性,由于体育建筑项目图纸信息量大,即使经验丰富的图纸审查人员也很难发现设计中的一些疏漏之处,利用BIM模型综合碰撞检查软件就可以帮助审查人员发现问题。
4结语
关键词:建筑工程;施工;虚拟仿真技术;应用发展
Abstract: with the rapid development of social economy, the virtual simulation technology in architectural engineering in the construction of use, can prompt found construction, the deficiencies in the improvement of construction quality at the same time, still can fundamentally save the cost of construction project investment for the future of input use lay the foundation. In this, this article in view of the construction of the application of the virtual simulation technology development, do the following discusses.
Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
在21实际科学技术迅速发展的时代,计算机技术的普及,在推动社会发展的同时,还极大的改变了人们的日常生活。计算机智能系统在建筑工程施工中的运用,能够有效的规范工程施工技术,提高工程的管理水平,为建筑工程的施工质量提供有效的保障。在当前我国建筑工程施工领域中,常用的软件系统主要包括专家系统、 智能管理系统、 办公自动化系统等几个方面,这些计算机技术的应用,在原有的基础上弥补了传统施工方法及理论上的不足,避免了工程施工中不必要的麻烦。在此,本文从虚拟仿真技术、虚拟仿真系统在建筑施工中的应用以及虚拟仿真技术在工程施工中的研究和应用展望等三个方面出发,针对虚拟仿真技术在工程施工中存在的问题及完善途径,做以下简要分析:
一.虚拟仿真技术
在当前工程施工建设中,虚拟仿真技术是指通过计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种学科的优势,为人机 对话提供了更直接和更真实的三维界面,并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,使用户身临其境。在虚拟技术使用的过程中,除了能够对制定技术进行虚拟模仿外,还能通过真实逼真的环境,为技术的实提供相应的环境支持,在当前社会发展的过程中,虚拟仿真技术在多个领域中得到了飞速发展。而虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用,其核心在于通过同虚拟仿真技术,真实的再现工程施工中的各个环节,确保施工程序的规范化、科学化,在保障施工质量的同时,还能发现施工过程中存在的问题,以便在实际施工中能够将其造成的损失降到最低。由此可见,虚拟仿真技术在建筑工程施工中有着极其重要的作用。
二.虚拟仿真系统在建筑施工中的应用
在当前人们的日常生活中,虚拟仿真技术作为一门新兴的学科,已经广泛应用到各个行业中,而虚拟建造在形成使用的过程中,至今仍没有形成统一完善的体系,其中既包括技术原有,也在一定程度上存在着较大的资金投入。在当前我国虚拟建造理论形成的过程中,主要体现在以下几个方面:首先,通过对建筑理论的研究,将建筑理论融入到虚拟建造中,为其下一步的施工环节奠定基础。其次,在虚拟仿真技术在建筑施工领域的运用,能够凭借自身的可视化仿真优势,将施工过程中的整体施工体系,清晰的反映出来,以便在实际施工中能够及时的弥补施工过程中存在的不足,确保施工活动的顺利进行,在节省大量施工成本的同时,还能为其下一步的发展奠定基础。最后,虚拟仿真技术在建筑行业中的应用,其核心在于计算机软件研制与系统开发。
三.虚拟仿真技术在工程施工中的研究和展望
随着社会经济的迅速发展,建筑行业也在原有的基础上取得了进步,而虚拟仿真技术在建筑工程施工领域中的运用,不是一朝一夕就能形成的,而是需要长时间的积累与发展。且在其具体实施的过程中,其核心取决于计算机硬件和仿真软件本身的发展。在当前虚拟仿真技术实施的过程中,其存在的问题主要表现在以下几个方面:
首先,在虚拟仿真系统开发实施的过程中,对计算机的硬件平台提出了较高的要求,且在研究开发的同时,需要在专业的工作站及实验室中进行。由此不难看出,企业在进行虚拟系统研究开发的过程中,需要投入大量的资金建造实验室,同时还要购买国外先进的设备与软件,这些,都在一定程度上限制了虚拟仿真技术的应用。
其次,虚拟仿真技术在建造工程施工运用的过程中,需要借助国外进口的软件平台。然而在其实际实施的过程中,结合着我国当前社会的发展现状,在施工企业虚拟仿真系统的集中型软件几乎不存在,再加上建造工程本身施工周期长、规模大、施工程序多等影响因素,对项目开发的成本及技术都提出了较高的要求,而这些,都是当前从事虚拟仿真技术研究人员应解决的。
最后,在虚拟仿真技术研究开发的过程中,人才作为其研究的主体,不仅关系着虚拟仿真技术的研制开发,还在一定程度上关系着建造企业的生产发展。由此就需要建造企业在实施虚拟仿真技术的过程中,其核心基础自爱与培养自己的开发骨干,确保在软硬设施具备的前提下,能够全方面的开展虚拟仿真技术的研究。
面对当前社会经济的发展形式,虚拟仿真技术在建造工程施工中的运用,已经成为社会发展的必然形式,同时也是科技发展的必然结果。在我国一些大型施工企业,其工程技术人员具备高水平的软件研发能力,且在研究的过程中,加上计算机的辅助,能够结合着建造工程的实际状况,将虚拟仿真技术运用进去,真实的再现建筑施工中的每一个施工环节,通过逼真的环境渲染,能够使施工管理人员第一时间发现施工活动中存在的问题,并及时的采取措施进行避免,在减少建筑工程成本投入的同时,还能保障工程的施工质量,为其今后的投入使用奠定基础。
仿真技术的应用使仿真软件取得了飞速发展,新的并行计算方法、 新的仿真平台和编程技术使其具有更好的可扩展性。实行校企 (研) 联合是加快建筑业科技进步, 推进施工现代化的一个重要捷径。建筑企业采用与专门科研院所合作的方式, 充分利用高等院校的科研实力和人才优势, 建立起长期的合作伙伴关系, 积极开发和应用虚拟仿真系统。
总结:
综上所述,随着社会经济的迅速发展,虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用,能够及时的发现施工过程中存在的问题,通过相应的措施将其避免;同时能够在原有的基础上规范施工程序,完善工程的施工管理,在确保工程施工质量的同时,还能在原有的基础上促进我国建筑行业的发展,为我国社会的发展做出杰出的贡献。
参考文献:
[1]禹禄君.探究虚拟仿真技术应用的新模式[J].长沙通信职业技术学院学报,2008,(04) .
[2]吴青萍,张慧敏.建筑工程施工中虚拟仿真技术探索与实践[J].常州信息职业技术学院学报,2009,(06) .
关键词:绿色建筑;造价;措施
中图分类号: TU723 文献标识码: A
随着社会的不断进步和国民经济的蓬勃发展,绿色建筑备受人们的关注,然而绿色建筑的过高造价也让它面临着很大的挑战。绿色建筑工程的造价,是一个贯穿于整个建筑项目过程中的一个重要的环节,从建筑项目立项、设计、施工直至最后竣工之后的运营管理,直接关系到工程的成本和效益,所以工程造价对于绿色建筑项目来讲其重要性不言而喻。但是,目前来讲,在绿色建筑行业工程造价存在着诸多的问题,如何克服这些问题使得工程造价更好的为工程服务,怎样使绿色建筑的造价成本管理和控制能够更有效地实施,这不仅直接关系到工程的顺利进行也关系着企业及各方面的利益。
1 绿色建筑
所谓绿色建筑是指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。主要是以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
2 绿色建筑初始成本与传统建筑初始成本的比较
据相关资料显示,同一建筑物在施工过程中,绿色建筑费用额外增加费用占总投资的2%,初始成本比传统建筑高5%~20%,具体表现在以下几方面:
2.1 节能的维护结构
节能维护结构的成本主要有外墙、门窗、屋面保温体系以及遮阳系统的成本,另外还有一些其它的综合性的措施,如种植屋面、呼吸式幕墙等的成本投入。
2.2 可再生能源的利用
绿色建筑中可利用的再生能源主要有热能和生物能的措施成本投入,地热技术主要是通过地源热泵或者地下铺设通风管的形式,技术比较成熟,成本也很高;风能和生物能建造技术的成本更高。
2.3 节水措施的采用
中水利用:把小区居民的生活废水集中起来,对其进行恰当处理使其达到一定的标准,然后再回用于家庭坐便器冲洗、小区的绿化灌溉、道路冲洗以及车辆冲洗等方面,达到节约用水的同时也节约了成本。
雨水收集利用:雨水是优质水,收集成本和处理成本都不高,属于可以加大力度推广的技术。城市雨水利用在我国起步比较晚,目前,部分缺水地区有已经有一些小型、局部的非标准性的应用。
2.4 室内环境的改善
室内环境改善措施成本主要有:室内通风装置,室内除尘措施,垃圾处理回收装置,分质供水、建筑隔音等措施的增量成本。
2.5 建筑智能化体系
建筑智能化成本主要有居住建筑的智能家居系统、智能物业系统以及智能安保系统等。公共建筑主要指的是BM建筑智能化系统以及各个专业的自控系统。
3 绿色建筑造价管理原则
(1)经济效益原则。绿色建筑要能够体现较高的综合效益,实现资源的经济化和费用的合理性,这就要求首先有很高的经济效率。绿色建筑受到施工材料、施工技术和施工设备条件的限制,前期的成本投入相对较高,但是因为其能够实现资源的循环利用,减少了后期的维护费用,并且很大程度上缩短了经济回报周期。其次,绿色建筑能够给人们提供舒适的生活环境和自然环境,使人们的生活方式和地方特色能够相结合,提高社会效益,满足人们生活需求。最后,绿色建筑能产生明显的环境效益,虽然建筑不能够直接的产生经济效益,但却能够保证持续的经济价值。
(2)全面、高效的资源利用原则。绿色建筑能够对自身的设计和管理进行整体性的优化,运用科学的技术和标准的材料,优化配置资源,建造出良好的产品。同时还要能降低能源损耗,最大限度的提高材料、能源和资源总体性能的使用率,产生优良的经济效益。另外还要能延长使用寿命,提高绿色建筑的总体性能和综合效益。
(3)建筑生命周期的设计原则。建筑项目从最初的立项、到后来的构思、设计规划以及最后的建造、使用、摧毁是其整个寿命周期。绿色建筑有个显著的特点就是一开始的投资巨大、后期的运行成本低,所以应该采用全寿命原则,通过对绿色建筑整体经济性的考量,不但是一次性的投资,还要计算其后期运行费用和管理费用,使项目最大化的实现其整体经济意义、环境意义和社会意义。
4 绿色建筑到底会增加多少造价
绿色建筑的造价比普通建筑有一定的增加,但增加的数目会因为建筑地域的不同,也会因为节能建筑的生产及其厂家发展而不同,一般都没有确切的数字。
绿色建筑的核心之一就是节能,现阶段部分绿色建筑的设计主要把建筑围护结构节能作为绿色建筑的重点内容来考虑,所以,绿色建筑所增加的造价都体现在维护结构节能方面。其实绿色节能建筑并不等同于造价昂贵的建筑,在建筑工程的项目建设规划阶段引入节能的概念,并不需要太高的成本。一些古老的公房一开始在建造的时候并没有使用节能材料,因此在装修时刚好可以进行节能改造,使其成为“绿”房子。
5 绿色建筑增加的造价能否得到经济回报
绿色建筑不但要讲究增加造价,而且还应该讲究建筑物的寿命周期。比如,同样的2个方案,一个要花600万,但是这600万在近两年就可以收回成本,另外一个方案需要花200万,但却要在10年至20年才能将成本收回。大家肯定会选择第一个方案。目前,我国建筑工程现行的造价全过程管理模式忽略了设施在移交后的运营及维护成本,只考虑建筑工程的建设成本,所以,引进全生命周期造价管理模式对于绿色建筑的造价管理是很有必要的。
6绿色建筑在造价成本管理时,应考虑的一些因素
6.1 充分的利用好政府的政策支持
绿色建筑的政策推广可以分为两种,即强制性政策和经济激励政策。强制性政策是指通过制定各类法律法规和行业标准与强制执行达到一定的目标。这种政策目标明确,能直接管制企业的行为,应用于绿色建筑的推广中效果迅速而明显。
6.2 以寿命周期成本作为理论基础
寿命周期成本要求建筑项目从长远角度出发,在评价建筑物的经济性能时综合考虑建筑物的设计、建造、使用、维护直到拆除的整个生命周期的全部费用。并对整个建筑项目的经济性进行考核,不但要计算一次性建设投资,还要计算其在以后运行和管理的费用,使项目在全寿命周期内取得良好的社会效益、环境效益、经济效益。
6.3 加强工程项目规划设计阶段的造价成本管理
绿色建筑的造价管理时应该关注建筑产品全寿命周期中的决策、规划、施工及使用各个阶段。因为建筑项目的规划设计阶段是实现绿色建筑功能的最主要阶段,所以必须加强规划设计阶段的造价管理,以低成本、低能耗为核心,确定绿色建筑的最佳设计模式。
6.4 处理好消费者、设计机构、建设机构等多方面的关系利益
绿色建筑的开展需要各方面的大力合作,这就要求与项目有关的多方人员从一开始就必须参加到设计过程中来,加强各专业之间的交流,形成一种团队合作模式,改变传统的管理方式,充分调动各方参与者的积极性,为绿色建筑提供有力的组织保证。
综上所述,从全局和长远的角度出发,着眼于经济、社会和自然生态的协调发展,绿色建筑是必须选择的建筑模式。要使绿色建筑的造价管理和控制真正有效,则必须大力宣传全寿命周期理论及在建筑领域推进可持续发展的必要性;为开发商、承包商、工程项目队伍和消费者提供绿色建筑方面的教育,使他们认清发展、消费绿色建筑的重要性。
考文献:
招聘职位:总工程师
工作地点:北京
任职要求:1.大学本科以上学历,电子类、工程类、机械类相关专业; 2.五年或以上安防、弱电相关工作经验,熟悉项目管理工作;3.具有一定的领导能力,良好的团队精神和较强的协作能力; 4.具有良好的组织沟通能力及现场处理问题的能力,能吃苦耐劳;5.具有相关资质证书或一级建造师证书(智能自动化类或机电类)。
招聘职位:弱电工程师
工作地点:北京
任职要求:1.正规院校电气、自控、机电一体化、计算机及相关专业本科以上学历。2.工程设计和施工经验丰富,具有三年以上弱电系统设计规划、招投标及现场弱电项目施工管理经验。3.熟悉工程设计、合约、造价控制、施工及较强的图纸审核和综合管理协调能力;并具备工程技术指导、审定施工方案、解决工程难点的能力。4.精通智能建筑的相关子系统,具备较高的专业技术水平,能独立处理本专业技术问题。5.注重团队协作意识的培养,具备良好的领导和决策能力。6.有一级或二级建造师证书(智能自动化类或机电类)。
招聘邮箱:mw@cn.省略
广州威尔智能科技有限公司
招聘职位:技术工程师
工作地点:广州
任职要求: 1.熟悉软件编程,熟悉C、C++;2.熟悉ASP和数据库开发,熟悉网站开发流程,具备网站开发经验;3.出色的美工设计能力,精通掌握AUTOCAD、CORELDRAW、PHOTOSHOP的使用方法,具备良好的设计能力;4.具有一定电子基础知识;5.良好的沟通协调能力和团队精神;6.能承受工作压力和经常出差;7.具有一定的英文水平和书面表达能力; 8.大专以上学历优先,确有能力者可降低要求,主要负责法国VITY中控产品的安装调试,负责售前及售后支持,负责技术培训等。
招聘职位:销售工程师
工作地点:广州
任职要求: 1.熟悉AV行业,具有中控编程及销售经验的优先; 2.良好的沟通协调能力和团队精神;3.能承受工作压力和经常出差;4.具有良好的英文水平;5.具有弱电行业渠道客户者优先;6.大专以上学历优先,确有能力者可降低要求;7.省略
深圳市夜狼安防高新技术有限公司
招聘职位:销售助理
工作地点:深圳
任职要求: 1.市场营销或相关专业大专以上学历;2.受过市场营销、财务知识、合同管理等方面的培训;3.1年以上相关工作经验;4.对市场营销工作有较深刻了解;5.吉诚、自信、高度的工作热情;6.有良好的团队合作精神,有敬业精神;7.较强的观察力和应变能力,良好的判断力和沟通能力;8.有销售经验者优先,公司将培养其往销售方面发展。
招聘职位:市场部经理
任职要求:1.名牌大学市场营销或工商管理专业毕业;2.具有深厚的市场营销理论水平;3.具有丰富的营销策划及广告策划实战经验;4.具有敏锐的市场嗅觉与高超的营销创新能力;5.能领导公司的营销团队高效地协同作战;6.文字功底与广告创意能力过硬;7.有实际销售工作经验者优先;8.省略
天津天地伟业数码科技有限公司
招聘职位:嵌入式软件研发工程师
工作地点:天津
职位要求:1.两年以上软件研发经验,C/C++编程基础较好;2.具有嵌入式软件研发经验,熟悉Linux嵌入式操作系统编程;3.熟悉TCP/IP协议并有相关的研发实践经历;4.本科及以上学历,计算机、通信等相关专业;5.有音视频处理经验者优先。
招聘职位:硬件PCB开发工程师
工作地点:天津
职位要求:1.一年以上用POWERPCB开发PCB版的经验;2.本科学历,男女不限;3.熟练使用POWERPCB,熟悉BOM和生产工艺的制作;4.省略
北京鑫安隆达智能家居科技有限公司
招聘职位:电动窗帘技术人员
工作地点:北京
任职要求:1.男, 2年以上相关工作经验,高中以上学历;2.敬业、求上进,学习能力强,在工作中能够不断进行自我总结、提高,具有较好的交流与沟通能力;3.负责电动遮阳窗帘方案设计、技术支持,要求有1年以上电动窗帘技术经验。
招聘职位:智能家居技术工程师
工作地点:北京
任职要求:1.大专以上学历,2年以上楼宇、安防、弱电、或布线等方面工作经验;2.电子、电工、设计或信息类专业,熟悉电脑,会使用CAD、PHOTOSHOP等设计软件;3.敬业、求上进,学习能力强,在工作中能够不断进行自我总结、提高,具有较好的交流与沟通能力4.省略
深圳市精华隆安防设备有限公司
招聘职位:采购工程师
工作地点:深圳
任职要求:1.大专以上学历,电子专业优先2.有3年以上电子厂采购工作经验,熟悉电子元器件及相关塑胶、五金配件的基本知识3.了解相关物料在深圳附近地区的采购渠道,擅长对供应商开发与沟通,有强烈的成本控制意识。
招聘职位:研发项目工程师
工作地点:深圳
任职要求:1.电子专业大专以上学历;2.精通安防行业红外对射、烟感、气感报警器等相关产品及5年以上研发经验,能独立主持新产品项目的研发。
招聘职位:销售
工作地点:深圳
任职要求:1.高中以上学历,性格外向,有志从事营销行业;2.省略
北京博电新力电力系统仪器有限公司
招聘职位:电子工程师
工作地点:北京
任职要求:1.电力电子相关专业,掌握大功率电子元器件原理及应用技术;2.对高频开关电源原理及硬件电路设计有较好的理论基础和实际设计应用经验;3.熟悉模拟信号的处理,熟练掌握PROTEL99,电路仿真应用等基本的EDA设计工具;4.省略
海南义利达高新技术实业有限公司
招聘职位:楼宇自控部副总
建筑工程项目施工当中所使用的机械就被称为建筑机械,也是属于建筑机械当中所有设备的总称,建筑的机械制造是衡量国家的一个重要标志,对制造业的水平起着很重要的发展作用。本文就是对机电自动化在建筑机械制造中的应用进行研究,分析机电自动化应用对我国建筑机械化制造影响和意义。
关键词:
机电自动化;建筑机械;实际应用
1概述
当前的机电自动化在我国的很多行业应经广泛的应用,其中包括就包括房屋建筑业、路桥基建行业等。机械的持续发展推动着人类文明的持续发展。因此,必须要在我国建筑机械制造当中充分的应用机电自动化,从而题设建筑建造的质量,增强我国的综合国力,促进社会经济的健康可持续发展。
2机电自动化与建筑机械制造
机械制造的发展和进步促进人类文明的进步。世界工程机械制造业的定义是大致相同的。机械制造行业的发展水平是一个国家的工业发展水平的体现,是一个国家经济发展的一个重要的生产设备,提供最基本的和最重要的技术设备对整个国民经济的发展。人类文明的历史实际上是机械制造业的发展的历史。工程机械广义上讲是指利用机械设备用于施工,施工过程的施工过程中使用的所有机械的通用术语。工程机械制造业从事各种各样的,包括起重机械、矿山机械、搅拌机械、等,在社会的发展和建设的建设具有重要的作用。机电自动化作为一种综合性的机电技术,是现代社会的重要标志之一,是现代生产过程中不可缺少的重要环节。科学技术的不断发展和进步,促进了相互渗透和交叉,机械和电气自动化在不同学科的出现,导致了建筑工程领域的技术革命。随着计算机和电子技术和设备的迅速发展,建筑行业自动化机械设备的开发、控制和工程造价的计算,在计算领域的产业化生产模式带来了巨大的变化。
3机电自动化在建筑机械制造中的应用
3.1智能化机电自动化技术所谓的智能机电自动化技术,是利用智能计算机系统模拟人类的行为,并保证专业水平可以达到专家水平,从而提高机械和设备的性能,提高设计水平的一个技术。在工程机械制造中,应用智能自动化技术可以使操作更加精确,并能保证施工机械的质量和设计水平。当然,智能机电自动化技术也存在一些不足和不足,由于人工操作系统的需要,因此在实施智能机电自动化过程中必须注意对智能系统进行严格的控制检测,使之成为第一次保持,从而保证突发事故的健康发展,更好地为施工机械制造服务。
3.2柔性自动化技术在建筑机械制造中的应用现在,人们借助于计算机信息技术的作用发展了柔性自动化技术。它可以在一个技术操作中充分的自动化操作,从而使机械制造的效率大大提高,并节省大量的费用,材料和人员。并且,在施工机械制造科学与自动化技术的应用,可以为施工人员提供安全的施工操作。该技术在数字控制技术的基础上,充分利用计算机信息技术和设备,实现自动化操作,从而极大地促进了我国工程机械制造业的发展,使生产效率和产品质量的提高。机电自动化技术作为产品的发展,不仅为人们的生活带来便利,同时也极大地促进了工程机械制造业的发展,在机械工程机械和电气自动化技术的综合系统设计和现场调试的制造中可以提高机械和制造工程的效率,它将促进企业发展。建筑机械制造业的发展与企业利润的发展起着重要的作用。从根本上保证企业的利润,利润是企业的最终目标,所以柔性自动化技术有很大的发展空间和发展潜力。
3.3机电自动化在液压机械中的应用液压机械在建筑行业中应用广泛,是一种重要的机械类建筑。液压泵是一种输送液体,液体的压力能增加机械和液体输送泵主要是水和油乳剂和泵的工作原理是机械能或外部能量输送泵液的第一原动力加压,以增加液体的压力。泵用于不同用途和不同性质的制备和安装过程,其工作原理也不一样,自动化与机械泵的制造结合起来。一方面可以提高水泵的工作效率,另一方面,另一方面,自动泵的制造可以增加泵的实际用途,降低水泵的运行成本。
4机电自动化技术应用于建筑机械制造时的注意事项
日常工作,做好施工机械的维修保养工作,就可以在一定程度上节约成本,也能减少施工过程中发生事故的发生,保证员工的安全,同时也能保证企业的形象不受影响。机械和电气自动化技术在施工机械制造中实施的前提下,可以进行施工机械的良好运行,这对施工机械的维修和维护有着严格的要求。此外,在机械和电气自动化技术的基础上,一定要加强机械制造的质量和效率,提高机械制造技术。牢牢掌握机械和电气自动化技术的应用过程,按照自动化程序,防止非法操作。
参考文献
[1]穆智新,杨芳.论机电自动化在工程机械制造中的应用[J].电子技术与软件工程,2013,11:72.
[2]陆国进.广东地区机械制造厂建筑设计若干问题研究[D].广州:华南理工大学,2012.
[3]胡阔海.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].机电信息,2012,30:115+117.
关键词 :总承包管理 施工 智慧 创新
建筑业长期作为拉动我国经济增长的重要行业,目前需由劳动力密集型逐步向资金密集型、高技术型竞争过渡,建筑市场的竞争主体将逐步集中在专业突出、资本雄厚、管理先进、技术装备程度高的大型建筑企业之间展开。为促进我国建筑业转型,作为建筑施工过程的主体管理方-总承包企业,其总承包管理模式的升级改进也势在必行。
1. 总承包管理的特征
对于一个城市建筑物,其参与方繁多,要最终实现其建筑功能,需要对过程中的方方面面进行有序的管理,而施工过程的总承包管理就是最重要的一环,直接关系到建筑物今后使用过程中的适用性、安全性、耐久性。其中,建筑施工总承包管理又具有系统性、多维性、复杂性、动态性等主要特点。
1.1 总承包管理的系统性
各参与单位、各专业、各工序、材料、机械、场地等都是总承包管理的组成元素,这些元素紧密有序联系,相互影响,缺一不可,牵一发而动全身。总承包单位必须根据本工程实际情况,建立特定的组织架构,根据组织中不同的部门分工建立管理制度,使总承包管理工作在可控的流程下,形成一个完整的管理体系。
1.2 总承包管理的多维性
总承包管理可分为时间维、目标维、参与方维等多个维度进行管理。
1.3 总承包管理的复杂性
建筑结构形式的多变、复杂,海量信息的处理,各参与方、利益主体众多,多行业的交叉等导致总承包管理的复杂。
1.4 总承包管理的动态性
施工现场随着时间在不断地变化:作业人员、总平面布置、施工工况等时刻变化。
2. 总承包管理的重难点
总承包管理过程中经常遇到的重难点问题有:安全和质量要求高,工期紧张,建设规模大、场地有限,海量信息处理,各专业立体交叉作业等;应针对这些问题对项目施工过程进行科学、有效、精细化地管控。
(1)安全和质量要求是施工过程中最核心的重点。对于一些特定性质的重点工程,建设方往往还会提出额外的安全质量要求,或采用了新的技术,需重新订立安全质量验收标准,增加管理的难度。
(2)建设工期直接关系到建筑投入使用的时间。大多数地产项目,需要尽快回笼资金,建设方经常希望在最短时间内完成建设任务,以及过程中频繁的工程变更,都给工期造成压力。
(3)建设规模大、场地有限,有效同步协同难度大。如贵阳未来方舟总承包工程总建筑面积850万,贵阳花果园项目总承包工程总建筑面积1830万,而位于城市区域的建筑工程四周常临靠地铁及其他公共建筑,施工场地极其狭小。
(4)对于一座现代化建筑来说,其项目管理过程将产生大量的数据,从小的检验批到大的单位工程,从建设单位到各专业分包单位,这些数据繁多,需要对其进行收集、整理、分类、归档,以备在建筑物剩余的全生命周期中查看。
(5)各专业立体交叉作业多。施工过程中存在混凝土浇筑、钢结构吊装、幕墙安装、钢筋绑扎、机电安装等多专业同步立体施工,必须进行总体协调安排;建筑施工过程人员多、材料多、设备多,组织管理难度大。
(6)结构复杂超高、建造难度大。墙体平面变化复杂,竖向墙体不规则,建筑外立面多变。
3. 总承包智慧管理
智慧管理既源于知识管理及经验管理,又优于后两者,是究其事物的本质和内在成因、规律及其相互之间的逻辑性,进行科学、准确、有效的管理;其主要特性有智能化、信息化、可视化、体系化、标准化、协同化。
以智慧引领、智慧监管、智慧服务、智慧协调为方针,以价值创造为总承包管理的最终导向,实现以创新科技为驱动引擎的智慧管理。
3.1 智慧引领
智慧引领首先是文化引领,它是实现价值创造的思想基础;统一的思想认识和文化认同是总承包管理的前提。为工程项目营造诚信、共赢的文化理念和氛围,只有大家都讲诚信、讲共赢才能做好总承包管理。通过诚信、共赢的文化引领,实现“思想统一、目标统一、标准统一、要求统一、资源统一、步调统一”,心系项目,共同努力,让客户满意。
智慧引领其次是科技引领,项目建设,科技先行。智慧科技引领能力的高低,决定了总承包管理这辆“列车”行驶是否更加快速、平稳,先进的技术方法、工艺、材料、设备、方案、标准等能有效起到引领作用。如运用BIM技术,建立信息模型,接口各专业软件进行协同工作,实现项目施工质量、安全、成本、进度、资源的智慧管理。
智慧引领最后是管理引领,智慧管理引领就是要抓住制度、组织、流程、会议、培训教育等方面进行引领。制度方面如:进度策划制度、合同管理制度、资源保障制度、专题例会制度等;组织方面如:通过科学、严谨、有效的组织架构对各分包、各部门进行有效管控;流程方面如:实现管理流程的程序化、标准化、简约化,提高工作的效率,减少失误;会议方面如:形成完善的会议制度,通过生产例会、专题会议、过程检查会议等,集思广益,有针对性地交流、讨论,提高效率,形成正确、统一意见;培训教育方面如:针对工程项目的新技术、新工艺,加强工人的培训,提高其技术能力,以便满足项目施工需求。
要敢于推广使用那些实践证明行之有效的管理和技术创新方法,提高管理水平和效率,做好文化引领、科技引领、管理引领以实现项目总承包的智慧引领。
3.2 智慧监管
监管是保证总承包管理工作安全高效运行的“红绿灯”,建造过程中,必须把工作任务纳入统一管控,通过有效的过程监管,确保管理目标如期完成。
3.2.1 智慧监管的方式
智慧监管就是对总承包管理引领工作的监督和管理,监管的形式包括过程检查、隐患排查、例会检查、过程考核、过程验收等。
通过现代信息化手段进行过程信息的实时录入、虚拟与现实对比、策划与实施的对比,并通过数据化的对比,体现总承包管理的智慧。
3.2.2 智慧监管的内容及做法
(1)劳动力监管。通过工人佩戴芯片的方式对施工过程劳动力分布情况进行计划与实际的对比,有效地掌控不同工作面、不同专业的劳动力分配。
(2)材料监管。对材料进行实时跟踪监控和信息反馈,确保进场材料的质量和数量,确保现场分布合理和使用有效。
(3)机械设备监管。对塔吊、电梯等机械设备所在区域、运行状况进行监控,确保机械设备的安全正常运行和高效化使用;采用GPS远程监控系统对泵机参数变化进行实时监控,实现总部、现场两地共同实时跟踪、记录设备施工状态,发现异常及时解决。
(4)工作量监管。应用信息技术实现对各分包工作量的量化确定和信息实时反馈,依据策划方案对各分包的工作量完成情况进行有效监管。
(5)安全监管。通过对项目施工过程高空作业、动火作业等监管和防护,保证工人的人身安全。
(6)质量监管。通过新型检测技术的研发和使用,对工程质量进行严格把控,实现工程质量的数据化和科学化管理,提高施工质量水平。
(7)进度监管。利用BIM技术进行进度虚拟模拟,设置工期滞后自动预警机制,加强对虚拟工期与实际工期的对比,合理安排各专业工序的穿插时间,实现进度的智能管理。
(8)成本监管。通过虚拟技术对工程计划成本和实际成本进行实时对比分析,设置预警值,实现成本预算、成本分析等监管工作。
3.3 智慧服务
服务就是加油站,不断给总承包管理的这辆火车提供动力。要想监管到位,必须要服务到位,要让各分包真正得到总承包方的支持和帮助。
3.3.1 智慧服务的方法
通过对各分包的服务需求、服务功效进行合理分类、量化,让服务的内容更有针对性、服务的信息传递更及时、服务的效果反馈更好。
3.3.2 智慧服务的内容及做法
(1)分包场地。对工作场地进行的信息采集、分析,为分包提供科学合理量化的工作场地及使用时间,保证工人有足够的施工面,不造成窝工,不影响工期。
(2)机械设备。通过对机械设备运行情况的信息采集、效率分析,为分包的机械设备需求提供合理的使用时间,提高机械设备的使用效率,提高工效。
(3)材料需求。根据分包需求,实时将材料采购计划录入办公信息系统平台,实现材料采购的信息共享沟通,确保材料的及时供应,满足分包施工材料所需。
(4)生活、办公、生产设施。采用虚拟建造技术在合理范围内提前为分包策划合适大小的生活、办公空间位置,保证分包正常施工的基础条件。
(5)临水、临电、通信设施。根据量化需求,设置合理储备,保证不间断的供水、供电及网络服务。
(6)门禁系统。通过信息技术实现安保、门卫系统的实时监控,进出场人员信息的实时录入,确保安全。
(7)报批报建。整合社会资源和项目资源,对各分包作业报批报建的行政事务提供有效服务。
(8)提供社会资源。为工人提供社会服务,如医疗资源、农民工子弟教育资源、节假日交通信息等。
3.4 智慧协调
协调犹如给生锈、运转不畅的齿轮打上剂,总承包单位不仅要提供服务,还需协调各分包作业,以做到管理过程中思想文化一致、管理制度一致、办公平台一致、施工进度一致。
3.4.1 智慧协调的方法
通过现代化信息技术手段,对各分包的工作量、工作场地、作业面、工作时间、设备需求时间等进行数字化统计和分析,实现交叉作业有序衔接,资源均衡利用。
3.4.2 智慧协调的内容及做法
(1)场地协调。根据场地布置的计划、场地实时现状信息对场地进行预模拟布置,并根据实际情况进行调整,确保材料堆场、交通道路等场地的科学布置、有序协调。
(2)作业面协调。对作业面进行合理分配和模拟分析,加强作业面信息的实时反馈,科学合理组织同一工作面多专业有序、高效的作业。
(3)工序协调。通过BIM技术对各专业、各工序穿行模拟分析,合理协调各工序的施工顺序;模拟分析洞口、管线的预留预埋,确保各专业的精准协同。
(4)塔吊协调。根据工作量大小及进度安排,量化各专业的塔吊使用需求及其塔吊设备的工效,通过对塔吊的吊力、吊装区域等进行综合模拟分析,合理进行垂直运输作业协调,实现塔吊错峰运行。
(5)电梯协调。通过对电梯运输区段、运力、平面位置的综合模拟分析,基于数据库智能合理协调分配各分包的电梯运输时间、区段、数量,实现电梯的错峰运行,保证电梯的高效作业。
(6)其他资源协调。建立信息共享模型对资源需求及其延伸资源需求(加工设备、运输设备等)进行量化统筹和分析,实现资源的合理分配。
结语:
目前,我国建筑企业面临着资源消耗高、建筑寿命短、管理方式粗、实力差距大的发展现状,通过与一些现代化技术和管理方法结合,思考智慧的总承包管理方式,使总承包管理的过程更加顺畅可控,才是未来发展之路。希望通过本文的总结,能与同行企业一起交流学习,共同加强企业管理创新,提升我国施工企业总承包管理的水平。
参考文献:
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