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关键词:绿色建筑;智能建筑;一体化发展
引言
随着全球经济的高速发展,面临的问题也层出不穷。能源问题成为当今世界面临的巨大挑战,而传统的高耗能建筑模式显然使其异常放大。许多发达国家纷纷意识到事态的严重,近年在建筑模式的实施中融入了大量的绿色与智能相结合的建筑理念,突出智能建筑的智能功能和绿色建筑的环保意识、节约能源、减少污染,以实现社会发展的可持续性。我国当前的社会发展战略是也走可持续发展道路,对于当代建筑来说也必须由传统的高耗能发展模式向现代绿色发展模式进行转变,绿色建筑和智能建筑的技术的发展正是这一转变的具体实现。随着现代社会各方面发展的不断智能化,智能系统不断发展,智能系统的功能、运行技术将是绿色建筑不可分割的重要部分。因此,如何使绿色建筑和智能建筑一体化发展是实现我国建筑事业实现可持续发展的重要途径。
1 绿色建筑和智能建筑的概念和特点
1.1 绿色建筑的概念和特点
绿色建筑指在建筑的有效安全周期内,最大限度的节约资源、保护环境、减少污染,为人类建造健康、舒适与自然发展相适应的建筑。绿色建筑的特点体现在建筑遵循了节约资源、保护环境的可持续发展原则,体现了建筑绿色化的理念。绿色建筑充分体现了以人为本和因地制宜的建筑理念,结合了人文因素、地域等方面因素,建造符合地区社会可持续发展的建筑。
1.2 智能建筑的概念和特点
智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备和管理根据所需要求进行最科学的优化组合,从而建造出一个舒适、便利的建筑环境。现代科学技术的发展同时促进了智能建筑的智能化发展。智能建筑的出现加快了现代建筑的发展步伐,建造出了更加舒适、安全、便利的环境,同时较之传统建筑模式很大程度的节约了建筑资源的投入,满足了各种对建筑物环境功能的特殊需求,实现了建筑功能的最大化。
2 绿色建筑和智能建筑的作用及相互影响
2.1 绿色建筑的作用
绿色建筑是对环境无害,充分利用自然环境资源的节能环保型建筑。绿色建筑能够减轻建筑对环境的负荷,节约资源和能源的消耗;同时又能提供健康、安全、舒适性强的居住办公环境;与自然环境和谐相处、持续发展。现代绿色建筑采用了节能的建筑设计结构,根据自然通风和太阳能取暖的原理进行设计的建造,减少了电和水资源的消耗,充分利用自然环境的优势达到节约能源的目的。绿色建筑强与自然资源相互结合,利用自然界富足的材料进行建筑,同时使建筑物的空气质量和对人体健康的控制和保护起到了很好的补充。绿色建筑的舒适性更加的符合现代人类要求的居住和工作环境,使其有一种与大自然融为一体的感觉。
2.2 智能建筑的作用
现代科学技术的快速发展,建筑事业的发展也应该适应发展需求发挥科技的力量,智能建筑的出现充分体现了科学在建筑领域的中重要作用。以现代化大厦为例子,水电的耗能是整个大厦的主要消耗,在北京,总建筑面积近56万m2的国贸大厦其中1d的水电等能源的消耗费用就30万元。为了减少不必要的能源消耗,国贸大厦运用了智能化的节能设备,一年的时间里节能效果明显,智能系统的发展和应用充分给建筑的能耗问题上起到很好的缓解作用,实现能源的可持续利用。智能建筑的发展能够满足不同环境功能的要求,使人类的生活和居住环境更加科学合理和方便。
2.3 绿色建筑和智能建筑的相互影响
绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域的发展结果,也是未来建筑事业的发展趋势。现如今,世界各国都在逐渐重视对绿色建筑的探究,由于世界各国经济发展水平、科学技术力量等诸多因素,对绿色建筑的研究成果也存在差异。智能建筑本身的发展也是朝向绿色建筑发展,智能建筑也是实现绿色建筑目标的重要组成部分和发展手段,要实现绿色建筑的功能,必须要结合智能建筑的相关功能,特别是计算机技术、自动化控制技术、先进科学的建筑设备等建筑控制技术。总之,智能建筑是绿色建筑的技术支撑和实现手段,绿色建筑是智能建筑的最终目标。
3 绿色建筑一体化的发展
3.1 绿色建筑一体化面临的问题
目前,绿色智能建筑一体化正处在发展初级阶段,严重缺乏国家的统一规范标准,绿色智能建筑仅仅伴随着国家经济的发展脚步,没有独立的发展空间和完善的管理制度。国家没有明确的政策方针支撑绿色智能建筑的发展,没有制度合理科学的管理制度,发展的速度远远落后于世界先进水平。我国智能建筑起步较晚,加上目前智能功能需求都是由业主提出但是设计通常都是由设计院完成,而智能化的设计与建筑的设计常常存在不协,系统运行达不到预想效果;在工程规划、设计、实施施工、质量监督等方面并没有具体实用的标准规范;从智能建筑技术的研发和产品的开发上缺少科学的指导和监督,使智能技术产品有效的作用得不到利用;没有科学的管理制度,注重结果的好坏严重忽略绿色智能建筑的集中管理。
3.2 绿色智能建筑一体化的提高
(1)技术的提高
智能化是技术的综合利用和信息集成,安全防范体系、信息管理体系、信息网络系统构成了智能化的基本体系。这些系统体系的技术并不成熟,集中管理体系还不完善,主要还是依赖于国外的智能化系统产品。我国应加大对智能化技术的研发力度,借鉴国外先进技术,研究符合我国智能化建筑的发展要求,要结合实际发挥国内优势的方面做出智能化技术提升、系统的升级。
(2)质量的提高
目前,我国绿色智能建筑一体化建筑产品主要都是由国外厂商提供,绿色智能系统的集成也是由国外先进技术公司提供,在技术、施工方法、质量及质量监督、管理工作等等方面都存在一定的问题。国内生产的绿色智能建筑产品技术的不成熟、质量的不过关是阻碍其发展的重要原因,无法生产符合用户需求的高科技产品。我国政府部门应该加强相关质量监督的行动计划,确保绿色智能一体化产品在生产源头上做好质量的把关,同时确保建筑施工的质量。
(3)可持续发展意识的提高
现代绿色智能建筑一体化的发展首先是要通过提高可持续发展意识,人类的发展在任何时候都会受到环境的影响,如何充分利用自然环境又要保证环境的持续性发展是现今各个领域都要面对的难题。地球只有一个,自然环境是人类赖以生存的场所,是我们共同的家园。保护“家园”是我们每个人义不容辞的事情,保护环境已经成为世界性的问题。人类发展的结果只有两种:一种是继续无限度的消耗自然资源,以破坏环境资源为代价来促进经济快速发展,自然环境资源的消耗殆尽。第二种就是注重对自然资源的合理科学利用,充分发挥每一份资源的作用,再创造出可持续利用的资源,加大力度对自然环境的保护,遏制资源的无限消耗,实现人类和自然的协持续共处和发展。在现代建造中,我们要从绿色环保的角度出发,充分意识到自然环境的重要性,创造出符合现代社会发展的绿色智能一体化建筑。
4 结束语
绿色智能建筑体系是建筑业、房地产业和国家可持续发展的追求的战略目标,智能、绿绿色环保技术发展异常迅速,各行各业中得高新科技都会直接影响或间接反映到绿色智能建筑中。因此,加快绿色智能建筑一体化发展是促进建筑事业、经济发展的重要手段。
参考文献
[1]陆伟良.智能建筑发展方向的探讨[J].低压电器.2009(18).
然而,这个命题远非是单解的。信息时代以全新的面貌呈现,颠覆了以往人们对往常事物的理解。因此,建筑可以颠覆对界限、速度、重力的理解;城市可以颠覆人们对高度、大小、密度的理解;家居可以颠覆对空间、移动性乃至生活废品的理解。
惊艳的建筑奇迹,不再只是想象中的情节;创新思维的推进,俨然让传统的标准式建筑成为过去式。线条流动、造型梦幻的建筑,代表着信息时代全新的审美观念。而面对资源和环境问题,先锋居住的要义更在于,如何以有限的资源创造最大的价值,让居住与自然更和谐地统一。当然,构筑先锋生活的,还有对未知的探索。开发新的感官体验,营建增进感官的空间,是迈向未知的第一步。
先锋的居住要求突破自我的界限,挑战自我的想象。所以,先锋的定义永远是复杂的。它是多意、立体、乃至无穷解的,因此,我们对先锋居住的解读,要经过N次方程才能回答完成。
先锋N=前卫×数字×未来×节能×移动×环保×互动×智能×……
先锋1次方 前卫建筑
前卫已经结束?
在世界上鳞次栉比的高楼大厦中,在隐匿山间湖畔的乡居别墅中,总有那么一些建筑在挑战我们的常识和认知。对于这些建筑,我们很难一言以概之。新概念新名词层出不穷:解构派、高技派、立体派、生态派、有机派……一部分人还在研究派别,另一部分人则开始探讨建筑表皮、热敏技术、交互式墙体 ・科研在向前走,试验建筑在诞生,概念规划走得更远,究竟如何定义“前卫”?
有著名建筑设计师雷蒙德・亚伯拉罕甚至表示,所谓的前卫在现在看来已经结束。的确,正如其所说,“前卫就是突破自我,不断的突破自我的界限,挑战自我想象的一种极限。”因此,诞生就意味着结束。再看看75岁的建筑大师矶崎对前卫建筑给出的更详细定义:“当时所有的存在对于现在都是一个目标点,并且都在朝这个目标前进,站在目标的最前端。站在这一点上的东西被称为‘前卫’。”也许,“前卫”就是一种姿态,衡量它的不在于时间的先后或者某个特定的标准。西班牙建筑大师安东尼・高迪建成于19世纪初的作品,依然让人感觉魔幻而前卫:弗兰克・盖里的最新作品JAC总部大楼虽然已收敛起疯狂的线条和解构的体态,依然不妨碍它成为2007年的全球十大建筑。
在这个科技为先的时代,前卫更应该代表一种新的精神,一种对未来的预示,暗含着未来有成为主流的可能。举目望去,现在活跃在世界建筑舞台上的建筑师也多是前卫派的先锋人物:扎拉・哈迪德、雷姆・库哈斯、斯蒂文・霍尔、伯纳德・屈米……无论是哈迪德的流动线条,库哈斯的疯狂拼贴、屈米的趣味狂笑,他们都勇于作为全新的现代主义者,尝试捕捉不断变化的能量,为现代性提出新的视点。超越形体框架的限制,从不可能之处创造新颖,跳脱制式专一的模式,这就是前卫的进步意义。
然而,每一种进步都会带来牺牲。当北京这座充满历史色彩的城市,在大胆引入各种前卫的建筑和建筑思潮时,很多人提出了这样的质疑。的确,过分追求一种外在的变化,起不到对建筑、对文化的一种更大的推荐作用。内涵应当成为前卫的基础,人本则是前卫的内容。清华大学建筑学院副院长朱文一教授曾经这样说过,“中国的前卫建筑应该是从本土文化里面生长出来的。”植根于本土文化的前卫建筑才是真正的先锋建筑,才能营造出先锋的居住方式。
先锋2次方 数字技术
数字建筑离我们多远?
任何建筑和任何居住方式都有前提,这个前提是我们的时代背景,文化溯源,今天,这个前提中最不可忽略的一点是一“数字”。以二进制为基础的数字技术,在向我们生活的方方面面席卷而来的同时,开始影响到我们的建筑和居住方式。数码建筑打破了传统三维模式,在欧美已由实验性阶段转入实用层面。它极大地解放了人活动的空间,对传统建筑美学形成革命性冲击与颠覆,同时现在的技术手段也已达到了实践层面。
看看数字可以为我们带来什么?基于一种精确的数理逻辑理论,数字建筑师可以把建筑的动态美学的特质演绎至极。数字化的工具与媒介也进一步改变了设计的行径,使得建筑师可以运用繁复的曲线与形式来模塑近似生物的建筑物。各种复杂的表皮形式被赋予建筑体,可变动调节的薄膜埋藏着数位与机械化的网络。甚至几层薄的材质面经过折叠、弯曲、或者注入空气之后,成为可承载重量的结构。在未来人类社会发展和城市建造中,数字还可以在资源的有效控制和有限分配中显现出无穷的潜力。
“互动”在数字建筑中随时发生。这是一个难以想象的“永远变化中”的房屋。KOIJIVlACI作室“升起的摩天大楼”(RESI-RISE)借助计算机数字技术设计出不规则的楼房骨架,使其看起来像一个用复合材料建成的金属梁架。其上许多移动的住房单元,则像一个永恒的生物躯体。骨架随居住者的流动而被充满或者清空,新个体的进驻或是离开,内体都会随之改变。
再来看看数字建筑离我们有多远?在最近的200B Expo Zaragoza展览中,麻省理工学院的建筑师和工程师就设计出了一座“数字水墙亭台”。该建筑是用水建造的,液体幕墙不但能够展示图像或信息,还能感知到靠近的物体,自动分开让其穿过。亭台所有的墙体都用数字水墙构成,屋顶用很薄的水层覆盖,如果风太大的话,屋顶可以降低。安装了传感器的水墙能够感知到人们的靠近,设计者Mitchell说:“就像摩西走出红海一样,水会分开一条道路,让人们进入,这与固定地点的门是完全不同的。”水墙是首次梦想成真的项目,由于管道和电子设备并不贵,回收的水也是源源不断的,因此水墙的规模可以做得很大。
数字技术的发展已经改变我们的思维和我们对世界的认识,而如今的数字技术也绝非仅停留在对建筑设计的修饰和渲染中,它在设计过程中体现出来的多元层面和及其技术之外的文化复杂性,已远远不是技术本身所能掌控。它在建筑的功能性、文化性和建造可能性上的探索,以其设计过程的灵活性和可选择性,超越了传统建筑学而扩展到了一个更为广阔的领域中。它与社会、经济、政治、心理和伦理等多元文脉的有效融合,注定了这将是一场颠覆传统建筑方式和居住方式的革命。
先锋3次方 未来之城
谁在竞争未来之城?
新千年伊始,一个个宏伟的造城计划就在各国开始酝酿。当环境问题、资源问题、发展问题摆上日程,各国的新造城计划中就增加了很多想象力的色彩,由此让这些在一两年或十几年以后即可实现的城市居住梦想,变得大胆而富有梦幻色彩。迪拜――每一个建筑都吸引眼球
阿拉伯联合酋长国商业城市迪拜以极高频率推出的城市和建筑计划一个比一个大胆。迪拜之所以不惜重金建造前卫建筑,目的是要在全世界范围内打造独一无二的、“世界级”的迪拜品牌。有众多堪称奇迹的建筑构筑起来的迪拜城。是一座名副其实的“未来之城”。即将
完工的世界第一高楼的迪拜塔,为了防止被对手超越,至今仍对其高度保密。这座高度成迷的迪拜塔耗资约10亿美元。与此同时,迪拜还有以人工填海方式建造的3座棕榈岛、由300座小岛以世界地图形状组成的世界岛等,其想象之大胆、设计之有气魄,为世界瞩目。
即将动工的“旋转公寓”则可称作奇迹中的奇迹。这座摩天大楼最神奇的地方是它能做360度旋转,是世界首座以太阳能为动力的整体旋转大厦。因此,这是一座公平的大厦,任何人在任何时间段内的视野范围都一样,没有哪个房间视野最好。
坐落在阿联酋阿布扎比的“”大厦,则是对传统高层建筑施工和结构局限的挑战。这座大厦由五星级饭店、酒店公寓、住宅楼和办公室组成。它的外形酷似两条性感漂亮的“腿”,弯曲交错在一起。一条“腿”高330米,饭店位于其顶部。两条“腿”的中部用一座天桥连接,将上层的大厅也连接起来,形成结构上的辅助支撑。看上去这两条“腿”伸向了天空,好象摆脱了重力的束缚。
莫斯科――世界最大的建筑
新经济城市愿意从形象上寻求突破。莫斯科已经规划立项的一个建筑――水晶岛,将成为“全球最大建筑”。这座外形宛如圣诞树的玻璃材质建筑将凭借约250万平方米的总建筑面积跻身吉尼斯世界纪录。设计师诺曼・福斯特认为,“水晶岛”无疑将成为俄罗斯重新复兴为世界大国的象征。
造价40亿美元的“水晶岛”不是世界上最高建筑,但建筑面积却总计有250万平方米,相当于美国华盛顿五角大楼面积的4倍。这是一个名副其实的“楼中之城”,将有900个公寓和3000个酒店房间,可供3万人同时居住。 “水晶岛”里还将建造一所国际学校,多个电影院、博物馆、剧院、医院、体育馆。如果一切顺利,水晶岛将在6年内顺利完工。
韩国――蜂巢一样聚集
韩国的宏图状志是未来在首尔市建造一座史无前例的“摩天蜂巢城”,由此创造一个更适于未来人类居住的环境。首尔市南部是地球上人口密度最大的地区,命名为“首尔公社2026工程”的蜂巢城计划正是为解决日益严重的人口和环保问题提出,有望在2026年建成。
蜂巢城占地40万平方米,由15幢16到53层,被称为“绿塔”的塔楼组成,这些塔楼个个都酷似硕大无朋的巨型蜂巢,而且全都被绿色植物覆盖。每幢“绿塔”直径达75米,每隔数层塔楼就会向外部隆起,形成一个巨大的“圆球”。“圆球”将按照功能不同,被划分为公共区、私人区和商业区。
“摩天蜂巢城”将严格按照环保节能的要求而设计。每座“绿塔”表面全都是巨大的六角形窗口,这些窗口将使用光电玻璃、墙体玻璃面板等高科技材质的玻璃打造,从而可以充分利用阳光和能源。在“绿塔”表面玻璃之间的骨架上,将种植各种各样的攀缘植物和花草,不仅使塔楼内部保持清凉,而且令居住环境更加健康,让塔楼本身就成为一个垂直方向的“公园”。
先锋4次方 节能房屋
适应气候变化的房子?
住宅本是一种遮蔽物,但1902年开利博士发明空调技术之后,建筑的表皮却开始异化为“时装”。当人们抱怨我国城市的无特色时,本应回归建筑的本源去寻求答案。通风,遮阳,保温――这些建筑原本最重要的功能,无疑是这个绿色环保占主流的年代,建筑最需要解决的问题。
先锋的居住,更要求利用一切可利用的资源,节约一切可节约的能量。积极适应气候变化的建筑立面,将是最有市场,也最非空谈的一种节能方式。让建筑的表皮呼吸,这是双层皮幕墙的构思思路。在这种思路下,建筑不应是一个简单的热水瓶,在冬天,除了保温,它还应该充分吸收阳光以实现被动式采暖,而在夏季,它又必须有效地防止热量进入。双层皮玻璃幕墙可以动态地调整建筑对冬、夏季节相互矛盾的要求。在冬季,阳光照耀下的双层皮玻璃幕墙可以形成一个温度缓冲层,有效地减少建筑室内外温差,从而降低热损失,而大玻璃立面为建筑充分利用太阳能提供了最大的可能。在夏季,可调节遮阳百叶因其置于双层玻璃之间,从而得到了保护。流动的空气足以带走金属百叶吸收的热量,减少热量进入室内的概率。
由仿生学获得启示的外墙材料在建筑立面上的应用,也将极大改善节能效果。普通外保温墙体的设计目标很单一,即防止热量外逸,而新型节能墙体的设计目标则是双重的,在保温的同时还可以高效地吸收太阳能,也就是只允许能量从外到内的单向流动。德国建筑师赫尔佐格教授设计的windburg青年旅馆和慕尼黑普拉赫住宅在南向局部使用了THI作外墙,可以让室内外温度温差相差十几度以上。
先锋5次方 移动生活
采购单里还有一所房子?
曾经,预制房的概念曾一度和某种歪歪斜斜、脱皮破败的房子联系在一起。很多人都觉得那是令人讨厌的东西。许多社区还想从法律上禁止它们在城市中的存在,因为在人们的概念里,活动房一般都被建造得很脆弱劣质的铝片,墙壁很薄,一点灯就呲啦呲啦响。而且,老旧的活动房几乎只是“停靠”在某地,没有固定的地基和栓锁系统。
今天的预制房设计在全世界却前所未有的活跃,因为它不仅提供了一种全新的移动式的生活方式,更以产业化的方式为建筑的经济环保性作出了极大的贡献。
预制房屋一般在三维模型中制做,具有很强的设计灵活性。预制建筑系统的模件可结合起来,建造一层、两层或三层的住宅,还可用于多家庭复合住宅的建设。当模件抵达建筑现场时,可随时在地基上组装。除了一些内部装饰,包括板墙、镶边、地板和橱柜已完成外,隔热障壁、管道、配线、壁板和其他建筑细节的大部分也已完成。预制房屋的现场完工根据房屋的大小、风格和特点,由客户根据自己的需要定制。
对预制房屋在工厂统一加工,这样既可以有效控制工艺和质量,也保证了成批生产的低成本。基本构架和组件生产完毕,就可以用卡车运输到我们希望居住的地点。预制房屋往往在抵达现场当天或几天以后就可以搬进去住。由于其独特的结构设计,预制房屋可安装在表面地基如支柱上,还可以在新址重新安装。
先锋6次方 环保之家
何不废物利用?
环保是21世纪最时髦的话题,这一点,也毫不例外地体现在如今最新的家居潮流中。在2008年初举办巴黎家居展上,环保成为最大的亮点。设计师们纷纷绞尽脑汁,以各种手段,诠释着家具的环保理念。
收集家里的破布头、旧衣服、废罐头,这些原本废弃的材料,却成为设计师们手中最有价值的物品。用环保得不能再环保的废旧材料制成的家居,无疑可以称得上最环保的家具了,而这一点,丝毫不会损坏家具的美感,相反,还由此产生出另一股另类时尚风潮。
看看这些“废物利用”的宝贝吧:鸡蛋纸垫做的矮凳质地结实而不乏舒适性;完全由纸板制成的办公室家具,可谓百分百无毒无污染;旧报纸做的插花也可以很艳丽婉约;罐头瓶盖、镜框等无数种杂物组装拼贴在一起的吊灯,一样令居室富丽堂皇。
先锋7次方 互动感官
第六感空间?
先锋派的设计师,无时无刻都在通过作品表达其对未来住居
时尚的预测。每年,科隆家居展的“理想之屋”展厅,都会邀请最前沿的设计师,通过作品,从商业、文化和设计思维层面,表达其对未来的居住形式及设计整合的跨领域方面的前瞻见解。最近一届的科隆家居展,邀请来国际级首屈一指的伊拉克裔英国女建筑师札哈・哈蒂德,与纵横日本各大国际级制造品牌设计师深泽直人,分别打造一座理想之屋,截然不同的设计理念与作品呈现,让两个空间散发截然不同的创意氛围,然而,它们的共性却直至未来居住的方向――更为诗意的感官体验。
“轻飘的线条,流动的空间”成为哈蒂德设计主题,因此,在这个空间里几乎看不到任何一处垂直水平线条,有的只是充满着流畅曲线的空间韵律,不论是家具、灯具、橱柜、盥洗设施……所有的对象,全都在一个纯白的空间场景里连成一气,在里面的生活,就像置身于科幻电影中的未来空间,整个空间经验将是陌生新奇的。
“没有曲线,就没有未来”,这是哈蒂德对未来的批注,她相信未来世界里的所有接口、所有对象,包含建筑本身都应该跟人的身体直接呼应,更应该是自然有机生命的一部分,而未来的生活空间将不再会是由当下艰涩的几何线条、充满敌意的尖锐角度以及不连续的独立元素所支配而成,取而代之的将是超越物质本能及机能几何意义的形式融合所产生的连续有机体。
另一座是来自日本商业设计大师深泽直人的理想之屋。深泽直人认为,未来将是电子产品、数字家庭大行其道的世代,生活中将充斥着许多对象,而每一件对象,无论是在造形上,或使用机能上,都必须协调运作才得以获致生活的平衡,因此,在深泽直人的作品里,我们看到了比较接近现实生活的真实,一种关于形式与机能的互动平衡。
这位日本大师所打造的未来之屋全部保留建筑体最单纯的直线面貌,开放空间里随意摆放可站立的家具。他认为未来所有的家具都会随着科技的进步,以及人们追求便利的过程,从原本占有的空间位置慢慢脱离而跟着人们移动,或被安置在空间的墙壁里,就如同现今的空调、照明设备、电视等都慢慢往壁面移动,家用电话和音响也被可随身携带的无线电话、手机、椅及随身听、MP3所取代,如此来空间会有越来越多的留白。
从深泽直人的作品,我们彷佛看到了比尔・盖茨不断倡导的数字家庭原型,在极简的造型背后,其实蕴涵着复杂的机能关联,在空旷的居住空间里,其实交织着无数的无线连网,生活的简单表面背后永远是由复杂的精确设计所成就的。
哈蒂德是一位建筑师,她的作品呈现的是未来的流畅空间型态,而深泽直人是一位产品设计师,他的作品呈现的则是对象造型的整合。
先锋8次方 只能家居
做个幸福的懒人?
信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时,也对传统的住宅提出了挑战。人们对家居的要求早已不只是物理空间,更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。
几年前,比尔・盖茨花费巨资在华盛顿湖畔建造的智能化豪宅,曾一度吸引了众多目光的聚焦。如今,智能化家电、智能化照明系统、智能化保安系统,乃至智能化小区的各种提法早已见惯不怪。在静谧的晨光中,主人公正在卧室酣睡。这时,时钟指到7:00,起床的时间到了。突然,音响、电视自动启动,洗手间的灯光由弱渐强,窗帘自动拉开,咖啡壶自动开煮咖啡;在声光的提醒下,主人起床了。在盥洗、用餐之后,主人公出门,回头一按手中的遥控器,家中的安防系统自动启动,电视、音响和家中的所有电灯全部关闭……以上场景曾作为智能化家居的美好生活画面而广为传诵。
今天,伴随着智能化技术逐渐走向成熟,对智能化家居提出了更高的要求。智能化的基本目标是将家庭中各种与信息相关的通信设备,家用电器和家庭保安装置,连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理,保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。新的智能化挑战在于,如何将传统的有线传输扩展为无线传输。因为无线传输的移动性和可扩展性是有线传输方式所无法具备。而无线智能模块最大的优点是安装方便,可拆分性强,能更好地适应各种应用环境的需要。每一个智能模块都是一个无线接入点,彼此互不干扰。
事实上,与普通的家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,甚至为各种能源支出节约成本。
先锋N次方:回归传统?
关键词:生态建筑 智能建筑 设计 可持续 集成
一、课题研究的背景
1.1背景
人类对自然世界的认识是经历了从屈服自然到征服自然直至当今社会强调与自然和谐发展的过程前,农业和农业时代由于人们所从事的生产生活方式无论是农业林业畜牧业都是人们和原生的自然环境直接对话,这种关系是直接而单纯的在这种状况下自然的力量直接作用在人们的生产和生活环境中,人类运用当地的材料依据适应当地气候资源环境变化规律的方式组织建筑。在人类对自然界取得巨大成果的同时人类对自然生态系统的破坏也达到了空前的程度危及到了子孙后代的生存和人类的进一步发展人类面临着资源短缺和环境恶化两大现实问题。
1.2以可持续发展为目标的生态建筑
建筑及其建成环境在人类对自然环境的影响方面扮演着非常重要的角色,因此,符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、对健康的影响、对材料的选择等方面进行综合思考,从而使其满足可持续发展原则的要求。
生态建筑是综合运用现代建筑科技、生态科学,以及其他各类现代科学技术的有效成果,把建筑建造成一个小的生态系统,为人们提供方便、舒适、高效、节能、无污、无废、自然气息浓厚、协调共生、健康安全、生机盎然的居住环境,既满足当代人的需求,又不能危机后代人的发展,实现可持续发展的战略思想,体现人文、环保、经济适用等建筑原则。“生态”是生命、自然和活力的象征,是贯彻科学发展观、实现可持续发展的具体体现,是对环境无害的一种标志,是指这种建筑能够在不损害生态环境的前提下,提高人们的生活质量和环境质量。
1.3建筑智能化与可持续发展
随着科技的发展,在信息化与自动化的浪潮推动下,建筑智能化技术得到了飞速的发展,在现代建筑中发挥着越来越显著的作用。智能化技术是现代科技发展的结晶,它是把信息技术、自动化技术、微电子技术、计算机技术相结合并有效地应用于建筑,在建筑系统中建立一个以信息技术为基础的平台,把系统需求、应用、目标、功能,同系统相关的各个要素紧密地融合在一起,达到信息共享、实时监控、综合管理等智能化的总目标。
进入21世纪,人们通过反思自觉认识到人与自然和谐的重要。设计理念及文化观、价值观随之重新调整。对智能建筑而言,智能不是目的,而应是通过智能使建筑更加符合利于人居、利于生态环境保护的要求;对建筑的要求也不仅仅是智能,而是功能、环保、节能、艺术和智能各个方面的统一。这种新的思维方式,对建筑提出新的要求,智能概念扩展为生态智能建筑。智能和生态是今日社会对建筑材料的两大需求,在实际中必须配合互补,不能顾此失彼,智能建筑设计与同时具有智能、生态功能的建材的使用,会出现一种全新的生态智能建筑。这应该是智能建筑发展史上的一个新的阶段,也是21世纪世界建筑与建材的发展趋势。中国现有建筑总面积400多亿m2,预计到2020年还将新增建筑面积约300亿m2。建筑需用大量土地,在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30%,使用的建材的生产能耗占16.7%,用水占城市用水的47%,使用钢材占全国用钢量的30%,水泥占25%。在建筑的建造和使用过程中,切实做到节约使用土地、能源、水和材料,做好生态智能建筑的设计,意义和影响十分重大。
二、生态住宅智能化的必要性
2.1生态住宅建筑需要集成设计需要智能化辅助
“生态建筑”是一个宽泛的概念。狭义来说,它专指符合生态学原理、与环境友好的建筑,广义来说,它不仅是生态学思想与建筑学相结合的产物,还应具有可持续发展的视野。其主要内涵应包括三方面:第一,减少对自然资源(包括能源)的消耗,减低对自然环境的负面影响;第二,构造适合人类健康、舒适生活的生存环境;第三,与周围自然环境和谐统一。其目标是运用生态学原理和方法,有节制地利用和改造自然,寻求人、建筑、自然和社会协调发展。不同的生态技术往往来源于各个不同专业,有着不同的适用条件和技术性能,它们之间的简单“叠加”可能并不会成功,而需要“集成”。集成设计可以整合各单项生态技术,使之成为~个有机系统,发挥各子系统的长处。在一定阶段,当各单项技术的提升已经很困难时,通过系统设计集成还可以提升整体指标。在实践方面,集成设计的理念也得到了很快的应用。比如英国建筑科研究院的生态环(Environmental Building)和Integer生态住宅样板房等为代表的示范建筑。这些示范建筑通过总体设计,将自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、生态建材和智能控制等高新技术进行有机结合。展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。一个木桶能装多少水,取决于最短而非最长的那片木头,这个比喻很形象地表达出了集成设计体系和生态建筑之间地关系。多项生态技术的叠加,成本可能会翻倍,但效果却可能非常细微。引入了系统集成的概念,生态建筑设计将不再注重于设备和投入的攀比,而专注于有限资源和技术手段的整合、集成。
2.2智能化生态住宅建筑的集成设计原则
1、集成设计需要系统思维,技术的叠加。在生态建筑的设计过程中,采用系统整合的方案要优于采用简单技术叠加的方案,即当各单项生态技术提升已很困难的时候,依靠设计集成可以提升建筑的整体表现。依靠系统思维,建筑师解决问题的视野会开阔许多。在集成设计中,为了达到相同的目的,我们可以从许多不同的方面去考虑可用的技术,因为在生态建筑集成设计体系中,各个系统之间是相互渗透、互为联系的。
2、集成设计体系,集成设计体系是一个开放的集成平台生态建筑的集成设计模式对于建筑师的工程学知识是一个严峻的考验,因为,集成设计体系也是一个开放的平台,它的各系统、子系统需要随时容纳各项新技术、新产品,并对它们进行梳理整合。系统内各子系统或技术体系的更新、优化为将为系统扩展和改进提供可能性,并随时保证了集成设计体系的“版本”更新升级。可以说,建筑师并不需要去创造各项新的生态技术,但是需要吸收各项新技术,并将它们放到集成体系中去,以供不同项目去选用。生态建筑集成设计体系框架的建构生态建筑集成设计的基本出发点是对建筑全寿命周期的关注。“建筑全寿命周期”是指建筑从产生至消亡的过程所经历的时间,它包括了从材料与构件生产(含原材料的开采)、规划与设计、建造与运输、运行与维护直到拆除与处理(废弃、再循环和再利用等)的全循环过程。从生态建筑设计的“可持续性”目标出发,为了便于建筑师设计生态建筑,我们用系统整合的方法综合分析建筑全生命周期的各个环节,结合环境效益、社会效益、经济效益的综合评价,初步提出了生态建筑集成设计体系的六大系统:建筑设计优化、能源设计优化、材料节约及废弃物处理系统、环境优化设计、智能控制系统以及经济平衡系统,其中每个系统中又包含不同的子系统、技术体系和具体技术手段。
三、小结
依托集成设计的模式,建筑师可以有更全面的视野,能更合理地运用各项生态技术、生态材料和设备,使生态建筑能在全寿命周期成为一个环境友好型的建筑。集成设计将使生态建筑变得不再神秘,不再奢侈,也将使建筑师能更主动、有效地进入生态设计。由上海市科委立项的崇明生态示范住宅的设计是我们应用生态建筑集成设计体系的一个实例,它高度集成了生态住宅优化设计、建筑围护结构节能技术、清洁能源与系统节能技术、建筑节水与污水处理技术、3R建材与固废处理技术、周边绿化及景观应用、住宅室内环境优化及模拟技术、E―home应用技术、建筑全生命周期分析等多项技术,目前该项目正处于具体实施阶段。
参考文献
李明海 鲁娟. 《建筑智能化――系统工程设计》. 中国建材工业出版社. 2006
罗国杰 原著 孟宪海. 《智能建筑系统工程》. 机械工业出版社. 2000
冉茂宇 《生态建筑》华中科技大学出版社 2008.11
[关键词]智能建筑;设备节能;优化运行;控制技术
文章编号:2095-4085(2015)02-0053-02
随着现代科技的飞速发展,很多高新技术的产物被运用到人们日常生活中,智能建筑就是其中一种。智能建筑是时展的产物,也是未来建筑业发展的一种潮流趋势。智能建筑设备控制技术作为智能建筑设备的核心部分,对于智能建筑的发展起着至关重要的作用。而节能作为现代社会的一种主流思想,因此也是智能建筑设备控制技术未来发展的目标。
1 智能建筑的发展状况
1.1 国外智能建筑的发展状况
在上个世纪80年代,产生了关于智能建筑(In-telligent Building)的相关概念。1984年在美国,世界上第一座智能大厦诞生。工程师把信息技术引入到了一个旧的金融大厦中,把它改造成了一个智能化的建筑。 改造完成后,这个大厦在经济效益方面都取得了很大的成功。由此引发了世界各国的关注,很多国家也开始效仿这种智能化的建筑模式。而随着科学技术的日益发展,智能建筑现在已经是信息时代的重要标志,并且已经成为了一个国家综合国力的重要体现方式。
1.2 国内智能建筑的发展状况
我国关于智能建筑的概念提出也是比较早的。1986年中国科学院的徐兴声研究员提出了智能化办公大楼的概念。我国政府对于智能建筑的发展是非常支持的,并且制订和颁布了一些条例,来帮助智能建筑向更加规范的方向发展。这些年,智能建筑在我国的发展也是非常迅速的,而且也越来越普遍化。
2 现阶段智能建筑设备节能技术的发 展状况 在我国现阶段大多数的智能建筑中,主要是用以下两种技术来实现建筑设备的节能优化作用。
2.1 能源管理系统
各种计量仪表以及软件程序组成了智能建筑的能源管理系统,系统中这些的计量仪表被安装在各种基本的设备如冷却水泵、风机、制冷机组等上,主要是用于在系统运行时,采集各个基本设备的原始运行数据,并且它还可以帮助实现系统的节能运行。而软件程序在能源管理系统中起到了重要的中枢作用,对于能源管理系统的正常运行也是非常关键的。
2.2 智能控制技术
智能控制技术主要是指通过自控网络对控制设备实行智能化管理的技术。智能控制技术的节能作用主要体现在三个方面。
(1)照明控制主要是指通过照明程序实现自动关灯。
(2)空调和卫生设备等的控制技术通过对空调和卫生设备等的控制来实现节电、节水等功能;对空调系统的节能控制是智能建筑的智能核心,既可以实现有效节能,也可以实现对室内环境温度的自动控制,保证环境的舒适度。
(3)热源设备进行智能控制 还有通过对热源设备的智能控制实施水温控制,热源台数控制等等。
3 目前我国智能建筑节能技术存在的 问题 目前,虽然我国智能建筑的建设已经比较普遍了,但是很多智能建筑的智能化水平并不是很高,而且存在很多问题,自然它的节能功能也不是很理想。根据一些调查显示,我国智能建筑技术方面存在诸多问题,如技术不先进、系统设计有缺陷等。所以即使我国的智能建筑技术发展的很迅速,但是在管理以及设计技术等方面还是不够成熟和完善的。
3.1 设计误差,以及设计缺乏系统性
虽然我国智能建筑设备技术发展的很快,但是由于国内的设计人员良莠不齐,有不少人并不是很不熟悉智能化设备的技术设计方法,不能提供完整的智能建筑系统设计,结果会使得一些建造出来的楼房智能化程度比较低,甚至存在很大的资源浪费问题。当然也有些人会请境外的设计师,但是由于我国的工程实施水平和境外也有差异,所以也不能获得比较好的结果。
3.2 智能建筑在实际运行过程中存在资源浪费现象
智能建筑其智能的意义不仅是它可以使一些事情变得简化方便,它更大的作用是可以使能源得到更充分的利用,减少资源浪费。所以如果建造的智能建筑没有达到节能的效果,反而使得资源浪费,那么这样的智能建筑的建造就是失败的。而目前我国智能建筑市场存在的一种比较普遍现象就是一些智能建筑项目在建成交付使用后,开通率很低,很多智能系统实际上处于长期闲置的状态,这样就导致了巨大的资源浪费,使得投资得不到应有的回报。
3.3 节能建筑工程技术问题比较多
智能建筑设备技术即使设计部分比较完善了,但是在建造时可能会因为建筑工程技术水平比较低,会使得建成的智能建筑设备技术运行中存在严重缺陷,有的或者根本不能开通,因此节能的功效也就无法实现。
4 智能建筑节能优化技术相关问题的 解决方法以及前景
4.1 智能建筑节能技术存在的问题解决方法
我国的智能建筑由于发展非常迅速,市场和技术管理等方面又比较混乱,因此导致了这些问题无法得到解决。所以我国应尽快建立关于智能建筑设备的技术标准,完善相关的管理条例,让智能建筑的市场更加规范化。此外,建筑行业也应加大检查力度,建立相关的行业标准以及行业准入规则。当然提高智能建筑的使用率也是非常必要的。
4.2 智能建筑节能技术未来发展前景
(1)现在全世界都在提倡环保,所以绿色能源将是未来的主流能源。而绿色建筑也将是未来的主流建筑发展形式。因此未来的智能建筑在设计节能功效时可以加入绿色能源技术。太阳能技术目前在我国建筑设计中应用的比较广泛,主要是因为太阳能具有污染小、能源取材方便等优势。其它的还有风能,和太阳能一样都是可再生资源。在智能建筑设计中可以考虑使用这些能源,增加能源的利用率,减少高耗能设备的使用,这样既可以让使用者享受到舒适的环境,也可以达到节能环保的目的。
(2)未来智能建筑节能技术除可以利用绿色能源,也可以对一些空调、供水、通风系统的进行节能优化,比如说在选择设备时可以选择一些节能环保、零排放的产品。此外像固体废弃物处理回收再利用也是一种效果不错的节能环保技术,既可以减少能源浪费,又可以减少成本。
(3)材料是建筑至关重要的一部分,所以材料技术对于智能建筑设备的节能优化技术也起到了非常关键的作用。而近些年,很多新型环保新材料问世,比如像高强度轻质材料,透明隔热材料,也进一步促进了智能建筑节能的发展。
5 结语 总而言之,智能建筑设备节能优化运行控制技术对于智能建筑的发展起到了非常大的作用。现代社会提倡节能环保,所以绿色节能也是智能建筑的未来发展方向。只有不断提高智能建筑设备节能优化运行控制技术,才能走在智能建筑行业的前端。
参考文献:
[1]刘辉,冯阳.智能建筑节能技术发展及问题研究[J].山西建筑,2012(29):226-228.
读了下面这12个问答,你就会对人工智能的未来发展有一个较为全面的了解。
人工智能的发展包括哪些阶段?
人工智能的发展可分为三个阶段:弱人工智能、强人工智能和超人工智能。弱人工智能是擅长于单个方面的人工智能,比如“阿法狗”,只会下围棋。
强人工智能,达到了人类级别的人工智能,也就是在各方面都能和人类比肩的人工智能,人类能干的脑力活它都能干。创造强人工智能比创造弱人工智能难得多,我们现在还做不到。
超人工智能,即超级智能。牛津哲学家,知名人工智能思想家尼克・博斯特罗姆把超级智能定义为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑都聪明很多,包括科学创新、通识和社交技能。”超人工智能可以是各方面都比人类强一点,也可以是各方面都比人类强万亿倍的。超人工智能也正是为什么人工智能这个话题这么火热的缘故。
为什么说我们正在越来越快地接近超人工智能?
通过观察历史,我们可以发现一个规律,即人类出现以来所有技术发展都是以指数增长。也就是说,一开始技术发展是小的,但是一旦信息和经验积累到一定的基础,发展开始快速增长,以指数的形式,然后是以指数的指数形式增长。
未来学家瑞・库兹韦尔把这种人类的加速发展称作加速回报定律。之所以会存在这种规律,是因为一个更加发达的社会,能够继续发展的能力也更强,发展的速度也更快。
李四光也曾经写道:“人类的发展不是等速度运动,而是类似一种加速度运动,即愈到后来前进的速度愈是成倍地增加。”
人工智能技术的关键难点是什么?
用计算机科学家高德纳的说法,“人工智能已经在几乎所有需要思考的领域超过了人类,但是在那些人类和其它动物不需要思考就能完成的事情上,还差得很远。”一些我们觉得困难的事情――微积分、金融市场策略、翻译等,对于电脑来说都太简单了。我们觉得容易的事情――视觉、动态、移动、直觉――对电脑来说则太难了。
摩尔定律真的那么有效吗?
摩尔定律认为全世界的电脑运算能力每两年就翻一倍,这一定律有历史数据所支持,这同样表明电脑硬件的发展和人类发展一样是指数级别的。我们用这个定律来衡量1000美元什么时候能买到1亿亿cps(每秒运算次数)。现在1000美元能买到10万亿cps,和摩尔定律的历史预测相符合。瑞・库茨维尔提出的加速回报定理,也就是摩尔定律的扩展定理。
我们什么时候能用上和人脑一样聪明的电脑?
现在1000美元能买到的电脑已经强过了老鼠,并且达到了人脑千分之一的水平。1985年的时候,同样的钱只能买到人脑万亿分之一的cps,1995年变成了十亿分之一,2005年是百万分之一,而2015年已经是千分之一了。按照这个速度,我们到2025年就能花1000美元买到可以和人脑运算速度抗衡的电脑了。
我们如何造出超人工智能?
第一步:增加电脑处理速度。这步比较简单。
第二步:让电脑变得智能。这步比较难,有三种可能的途径:一是模拟人脑,二是模拟生物演化过程,让计算机演化出智能,三是建造一个能进行两项任务的电脑――研究人工智能和修改自己的代码。这样它就不只能改进自己的架构了,我们直接把电脑变成了电脑科学家,提高电脑的智能就变成了电脑自己的任务。
为什么说强人工智能可能比我们预期的更早降临?
因为,一,指数级增长的开端可能像蜗牛漫步,但是后期会跑的非常快。二,软件的发展可能看起来很缓慢,但是一次顿悟,就能永远改变进步的速度。就好像在人类还信奉地心说的时候,科学家们没法计算宇宙的运作方式,但是日心说的发现让一切变得容易很多。创造一个能自我改进的电脑来说,对我们来说还很远,但是可能一个无意的变动,就能让现在的系统变得强大千倍,从而开启朝人类级别智能的冲刺。
超人工智能为什么会导致智能爆炸?
这里我们要引出一个概念――递归的自我改进。这个概念是这样的:一个运行在特定智能水平的人工智能,比如说脑残人类水平,有自我改进的机制。当它完成一次自我改进后,它比原来更加聪明了,我们假设它到了爱因斯坦水平。而这个时候它继续进行自我改进,然而现在它有了爱因斯坦水平的智能,所以这次改进会比上面一次更加容易,效果也更好。第二次的改进使得他比爱因斯坦还要聪明很多,让它接下来的改进进步更加明显。如此反复,这个强人工智能的智能水平越长越快,直到它达到了超人工智能的水平――这就是智能爆炸,也是加速回报定律的终极表现。
我们还要多久才能迎来超人工智能?
著名人工智能专家、谷歌公司的技术总监瑞・库兹韦尔相信电脑会在2029年达成强人工智能,而等到2045年,我们不但会造出超人工智能,还会迎来一个完全不同的世界――奇点时代。
什么是奇点时代?
所谓奇点时代,指的是超人工智能的出现将世界带入的一个新的时代。在这个时代中,人类将无法预测技术如何发展,因为超人工智能的行为将超出人类的理解能力。
超人工智能可能给人类带来的最大益处是什么?
永生。在理论上,死亡并非是不可克服的,只不过这需要超人工智能在纳米技术和生物技术方面取得我们难以想象的突破。超人工智能可以建造一个“年轻机器”,当一个60岁的人走进去后,再出来时就拥有了年轻30岁的身体。就算是逐渐糊涂的大脑也可能年轻化,只要超人工智能足够聪明,能够发现不影响大脑数据的方法来改造大脑就好了。一个90岁的失忆症患者可以走进“年轻机器”,再出来时就拥有了年轻的大脑。这些听起来很离谱,但是身体只是一堆原子罢了,只要超人工智能可以操纵各种原子结构的话,这就完全不离谱。
超人工智能最值得我们去担心的问题是什么?
美国・佛罗里达州
继NASA公布了火星登陆计划的更多细节后,这辆从2016年11月就开始建造的未来火星登陆车,最近在佛罗里达州揭开了它的真面目。这辆拥有6个轮子、全电动的新式火星登陆车被专门设计来满足探索火星表面的挑战。登陆车体重约2 268公斤,体长8.5米,最高时速可达112公里。它将于2017年下半年被安置在肯尼迪航天中心,用于帮助人们进行“宇航员训练体验”。
王丽婧说:虽说是用来满足探索火星表面的挑战,但未来火星登陆的名单上可没有它的名字,这辆概念车只是为了激起人们对太空探索的兴趣。毫无疑问,实现火星登陆计划之前,NASA还将制造出更多的“辅助者”。
黑客组织携“病毒”席卷全球
全球
你中毒了吗?2017年5月,一种名为“WannaCrypt”的蠕虫病毒开始在互联网上蔓延,它可以使被感染的电脑在10秒内锁住,电脑里所有文件全被加密无法打开,只有按弹窗提示交赎金才能解密。这种“勒索病毒”的投放者“影子经纪人”曾声称盗取了全球最顶尖的黑客团队“方程式组织”的攻击武器,通过释放和贩卖黑客工具在网络上横行。
E伯爵说:我真是服了这些网络上的“军火商”了!随着网络时代的发展,黑客入侵、病毒破坏,各种利用安全漏洞的手段也是层出不穷,相信这种侵扰和破坏他人正常生活的行为,已经招致了无数“中招”者们的无限怨念了。
《超级爷爷创游记》揭开创新秘籍
以色列
提起以色列,相信很多人都对这个被称作“创业国度”的国家感到好奇。终于在今年上线的探访纪实类纪录片《超级爷爷创游记》中,历史学者曹景行带领我们深入以色列高校、初创企业与政府机构等部门,探秘以色列的创业生态。他发现“以色列创新创业的最成功之处在于其可以吸引人才,以色列人很重视教育,思辨能力强”。
毛颖说:都说以色列人为了生存在创业,我怎么看都是借口,创新思维一旦养成,那新点子还不是泉涌般挡都挡不住啊。说起来我们也应该对自身的发展形成一点危机意识,看看别人家的创业者们,如何从逆境中闯出一条生路,答案就在这里。
人工智能,“人类文明史的终结”?
2017GMIC全球移动互联网大会,霍金再谈“AI”
中国・北京
人工智能会威胁到人类吗?关于这个问题,霍金表示十分担忧,在这次远程亮相全球移动互联网大会中,他更是重申了这一点。他认为人类需警惕人工智能发展威胁。人工智能一旦脱离束缚,就会以不断加速的状态重新设计自身,而人类由于受到漫长的生物进化的限制,将无法与之竞争,从而被取代。“人工智能是有根除疾患和贫困的潜力的,但是研究人员必须能够创造出可控的人工智能。”
猫哥说:解放劳动力?无数劳动人民心中深切的呐喊此起彼伏。那么问题来了,被取代丢了饭碗,还是重振旗鼓开辟新的行业?比起一味地想办法控制人工智能的崛起,依我看还是先想法子赶紧另谋出路比较实际一点。
C919首飞成功,抢占空运“大蛋糕”
中国・上海
2017年5月5日这天,中国又一次吸引了世界的目光,首款国际主流水准的国产大型客机C919成功首飞。在C919飞机制造产业链条上,中国商飞与各个供应商结成“生命共同体”,组建了16家合资企业。从关键技术攻克到商业模式创新,中国商飞正在努力跻身世界民用航空制造I两大巨头空客与波音创造的强势竞争中。
萌萌子说:就冲着这种发展模式的创新观念,我们也应该拿出来表扬一番。尚且不论咱的大飞机技术水平在世界上处于什么地位,你就告诉我哪个能刚会走路就能飞奔的吧,如果有那也是人家天赋异禀,咱还是老老实实一步步来,稳妥些。
“人造风洞”,发电全靠“浪”
澳大利亚
关键词:BIM 体育建筑 参数化 设计导则
1、BIM概述
BIM技术发展离不了软件公司的配合,当今几家主要参与BIM软件开发的公司有Autodesk、Gehry Technology、Bentley以及Vectorworks。这几家公司都在不断更新自己的软件工具体系,使其更好地应用于建筑的全生命周期设计中(图1)。像Autodesk公司建筑设计套件集成了多种建筑信息模型(BIM)及CAD工具,能够高效地进行设计、可视化和仿真。由于Autodesk公司占据了BIM行业的首要位置,所以大多BIM工具软件都与其旗下软件接轨,但对于体育建筑等复杂的异形建筑,还需要借助相关形态设计软件进行数据交换。Bentley公司旗下的Generative Components(衍生式设计)适用于复杂曲面设计,可以帮助设计公司建立复杂的参数信息组件,并将一个大型建设项目分解成多个部分储存。由于其使用关联的参数和计算方法,设计人员可以便捷地浏览大量“假设”方案,适合于复杂的体育建筑设计使用。但该软件在中国建筑行业使用不是很多,主要原因在于其软件使用人群以及在施工图绘制上没有Autodesk公司旗下软件更适合中国式的施工图。Digtial Project(DP)作为世界上最先进的参数化软件,是盖里科技(Gehry Technologies)基于达索公司(Dassault Systemes)的CATlA开发出来的。达索公司主要业务在航空航天制造业,其开发的CATlA软件就很适合曲线及异形的设计和建造,所以在CATIA基础上开发的DP具有适用于大型公共建筑设计的优点。此外,DP的特点还在于能将复杂的曲面形态与3D打印技术结合用于表皮幕墙板材的制作。但作为设计软件,DP的操作界面也相对复杂,设计人员需要大量时间才能掌握,而且软件的成本较高。Vectorworks产品系列由Nemetschek Vectorworks公司出品。Vectorworks是欧美及日本等工业发达国家设计师的首选工具软件,提供了许多精简但强大的建筑及产品工业设计所需的工具模组,在建筑设计、景观设计、舞台及灯光设计、机械设计及渲染等方面拥有专业化性能,但目前在建筑业应用没有上述几家公司广泛。
2、BIM技术与体育建筑设计
2.1 参数化设计——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。
2.2 BIM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。
3、案例分析
3.1 Avia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50 000人,由擅长体育建筑设计的PopulOUS(前身HOK Sport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Generative Components(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Generative Components(GC)里面建立一个基本模型,再通过在Rhino中得到的数据导人生成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)。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。
3.2 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80 000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,Rhinoceros 3D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。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。
3.3 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Digital Project以及Microsoft Office 2007进行建筑设计。CATIA 3D模型可以通过Excel 2007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Digital Project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。
4、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Solibri Model Checker。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。
美国智能建筑学会把智能建筑定义为:
通过对建筑物几个基本要素即从结构、系统、服务、运营和管理以及它们之间的相互联系全面综合,并达到最佳组合,获得的高效率、高功能与高服务性的大楼。我国则以大厦内所配置的自动化设备来衡量智能建筑。在日本突出智能建筑就是高功能大楼,是方便有效地利用现代化信息与通讯设备,并采用楼宇自动化技术,具有高度综合管理功能的大楼。在新加坡,规定智能大楼必须具备三个条件:一是先进的自动化控制系统,调节大厦内的各种设施,包括室温、湿度、灯光、保安、消防等,以创造舒适的环境;二是良好的通讯网络设施,使数据能在大厦内进行联网;三是提供足够的对外通讯设备,并向国内外进行联网。
当今科技正处于高速发展阶段,其中相当多的成果将不断被应用于智能住宅建筑,因此其内容与形式也在不断拓展与变化。
2智能住宅控制网络化设计
法国最近正在巴黎近郊建一幢电子化“智能住宅”当你不在家的时候,住宅里的“电子管家”监视着家里所有的电子系统,如有漏水、漏煤气,它会自动报告抢修站;有人私自撬门,它就会报告警察局;此外,它还可以寄邮件、购买飞机票、订其他各城市的旅馆房间等等。
在迈向2011年的住宅设计今天,如何设计智能型网络式住宅己提到设计部门的日程,现提出如下设想:
2.1有步骤地开发建设智能住宅
住宅的智能水平取决于造价与智能系统的要求,根据我国的经济,应允许存在智能差别,开发高、中、低多种智能型住宅,只要满足智能住宅的基本要求,可以先发展低智能,逐步发展到高智能住宅。
2.2制定智能住宅的标准和发展规划
住宅智能化标准至今还没有建立,但为了缓和投资紧张局面,可以分批投资,分期实现。依照最新颁布的《住宅设计规范》(GB50096-1999),普通住宅分一至四类,对三、四类住宅要求三表(电表、水表、煤气表)出户,而有的城市己对三表推广采用磁卡表,并同计算机联网,初步实现低智能化。对高级住宅或别墅这类住宅,智能化程度应更高。智能住宅也可分成必建部分与缓建部分。必建部分除智能住宅环境外,尚有住宅设备的自动化系统,包括变配电、照明、空调、供热、防火、保安、电梯管理、广播、电话与卫星天线等基本布线系统和综合布线系统,这里可分成必建部分和选建部分。以售房为目的的投资商,可以先完成必建部分,分期分批实施缓建部分。
3高智能化大厦的建筑设备
高智能化大厦是建筑、结构、楼宇设备、环境、信息工程、自动控制、物业管理、人类工效学等多门技术的集成,是高新技术在传统的建筑业中的集中体现。智能大厦的设备、设施和管理都要以人为本,因人而易,主随客便。它的高额投资会从人的工作效率提高中得到回报。但是,目前国内很多人对智能大厦的作用还没有建立这样的新概念。国内至今还没有比较完善的有关智能大厦的标准和规范。前不久,建设部发出通知,为了加强建筑智能化系统工程的设计管理,颁布《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》,《规定》中初步界定了建筑智能化系统工程的内涵;明确了由建设主管部门统一管理全国的建筑智能化系统工程设计工作,并对立项申报、编制标准规范、资格认证、市场管理等问题都有了明文规定。
4智能建筑的投资
由于智能建筑建造的特点,因此它的建设投资要高于普通住宅,智能化建筑的功能具有质的提高,故需增加以下几方面的投资:
4.1综合布线系统的投资。目前弱电传输介质的布线有光纤与多芯绞线两种选择。
4.2大楼自动化系统的投资。大楼自动化系统的运行,运行费反而会减少,智能建筑投资增加主要表现在如下几个方面:
4.2.1消防必须采用高可靠性的防火自动监测与报警控制系统,以确保人身与财产的防火安全度;
4.2.2保安必须确保人身安全。在通用电视监视、出人控制、巡回检查与防盗等系统的基础上,进行联网运行,实现智能化,需要增加设备与计算机网络的投资。
4.2.3能量管理系统,包括从高压电源输人、低压配电、空调制冷系统、上水的变频调速、供热等系统的自动检测、控制与管理。其主要任务是确保运行系统优化操作,高可靠性与高品质要求,并能降低运行费用。智能化与联网是主要技术手段,虽增加一些投资,但却能减少能源消耗与运行费用。
4.2.4环境控制系统,包括温度、照明与卫生等机电设备及其智能控制系统,全面达到控制标准,并联网与经济运行。真正的智能系统节能与效益是十分显著的。
4.2.5运载系统主要是电梯与停车场设备管理。采用高可靠性智能化电梯,全部联网并优化运行,以满足快速、准确和完全的要求;停车场要求自动计费管理,并实现联网。
4.3增加投资提高建筑装饰标准,设计中对智能建筑提高建筑标准、推广新型建筑材料,采光与声学音响标准要有明显的改进、设备管道井与各种设备机房面积会有些增加,势必导致增加造价,但所占投资比例很少。根据国内己建几个智能住宅建筑分析,住宅小区要增加工程造价约10〜15%,对开发商来说一定要充分考虑,权衡利弊。
5结论
5.1智能化大楼和住宅己实现水、电、煤气通过电脑查车辆进出均由电脑自动识别,可以在居室中选看影视节目等等,但智能化程度与国外相比,还有一定差距。
5.2智能化的实现,首先要培养智能化的人才,原有建筑队伍中无论从科技知识、还是管理能力诸方面明显不能满足要求。为此要充分重视现有人才的潜力,采取多种培训手段,使设计、施工、管理人员迅速提高水平,解决当前在发展智能化建筑中,急需高科技人才的燃眉之急。
5.3加强维修与管理是发展智能化建筑的必然趋势。众所周知,复杂的智能设备质量再高也不可能终身兔修,智能建筑中的设备不仅品种数量多,而且技术含量高,如果维修工作跟不上,势必影响设备的正常运行,如此发展下去,将直接影响智能功能的发挥,甚至可能导致自控系统瘫痪。国外的经验己告诉我们维修与管理是专业性很强的工作,只有集中高水平的维修申心,才能管理好智能化的建筑。
[关键词]数字化;变电站;发展
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0275-01
前言:数字化变电站作为电力自动化发展上的一次关键的改革,对国家电力行业的进步有着重要的意义。数字化变电站的实行会促进国家电网提出的“一强三优”的整体目标的实现,提高国家电网整个科技力量,推动电网集约化发展、管理和经营,推动建成强大的数字化电网运营系统。
1、变电站的基本概念
1.1 变电站的定义
数字化变电站的对象是一、二次设备的数字化,以新兴的数字网络通信平台当作运行基础,对各种有效信息进行数字化转化,达到有效信息的分享和交互操作,并以网络上的数字信息库作积淀,达到数据测算监控、控制维护、数字管理等自动化功能标准的变电站。
1.2 变电站的基本特征
第一,信息的采集数字化。如光电式互感器或电子式互感器的使用,就是在信息采集环节的数字化运用。这种改变可以实现一次二次设备的有效区分,也可以提高测量的精准度。第二,变电站系统分层布局化。使变电站的系统层次分明,结构清晰。第三,系统结构的紧凑化将各个组合电器组合成一个紧凑有序的精密结构,实现了变电站的紧凑化,简化了这一系统的复杂程度。第四。信息共享标准化。实现了系统内部的工作协调,信息共享以及智能设备可交互操作性能。实现了功能优化和变电站系统的高效运行。
2、变电站的发展历程
2.1 变电站发展的几个阶段
从最开始,传统的二次系统,常规继电器完成了维护测量控制。到后来的阶段,综合自动化变电站的逐渐普及,技术发展开始加快。随后,综合自动化变电站技术日趋成熟向数字化变电站过渡。提出IEC61850标准。随后数字化变电站开始吸引大家的关注。到近几年的智能电网技术的应用推进了数字化变电站的进程。
2.2 变电站数字化过程中面临的问题
面对智能变电站的概念和内涵不断发展的,相关技术的进步也需要不断扩充和完善。从智能变电站的整体框架、智能一、二次设备的研究开发到硬件和软件的合成技术、大量信息的整合和储存技术、领域控制等级别高的运用软件的创造与发展、智能维护与智能监控决策等等,有很多的关键技术都需要改善,以下我们只讨论其中的几个问题。改善设备运转情况信息采集、数据加工、智能监控、数据传送难题,达到控制的数字化、通讯和实际操作网络化等初级目标,即使实现这些也依然不会达到智能变电站发展的根本要求。因此还必须建设有自我修复能力的一体化智能变电站。为智能变电站铺设了不错的兼容性与经济性平台,对增强整体的可靠性与信息的读取效率和提升变电站服务质量也很有效。众多信息的汇聚会使一二次设备的运行的透明度大大提高,可是也让信息的快速传输变得更加困难。模拟技术可以将变电站的基础硬件和网络设备虚拟成一个共享的资源库,就地存储的信息可以在库内按需分配调用,保证信息传输的准确性与可靠性。这种信息安全策略智能变电站是智能电网的重要构成部分,他的信息安全和保护不只是和变电站自身有关联也还是决定智能电网安全稳定运行的重要条件之一。智能变电站大量信息安全与保护面将受到来自众多方面的挑战。第一是能有可信任地号源、防止被影响,这得要从收取数据的 IED 及对信号加工的环节解决;第二是传递信息的问题,智能变电站内部绝大多数多数使用互联网技术传输信息,仅仅借着简单唯一的保护措施是无法很好地解决疑问的,需要建造一个以保护、观察、响应和修复作为科学手段和应用工具,以稳妥管理作为直接方法的动态的多层次的互联网稳定结构,用来保证变电站内各种信息和各种资源的新鲜性、保险性、隐私性、整体性、实用性等。现在互联网保护技术、信息加密技术、指令保护、权限管理和使用存储管理技术、冗余和备份技术等计算机网络安全技术的发展也为智能变电站信息安全保护的发展提供了更多的可能性
3、数字化变电站的结构和优点
3.1 数字化变电站的基本结构
数字化变电站智能化系统的构造组成在物理上可以分做两种类别,即智能化的一次设备和网络化的二次设备。借鉴IEC61850标准的变电站组成构造,数字化变电站应该使用三层结构。这三层一一是:变电站层、间隔层和过程层。
首先我们先说一说:变电站层位于变电站自动化系统的的顶端,监察主机、远控主机打印机等,SCADA功能,收纳,实时数据,把最新数据发送至处理中心和按照电网同意的要求发出控制和调整的命令(一些命令直接从调度中心发送过来,命令还有一部分指令来自变电站本身的智能化系统)。其次间隔层:间隔层包括测试控制、保卫等间隔层IED装置,应该顺应应用功能更好的放置逻辑节完成相应的数据解读、运用和控制功能。数字化变电站内二次设备将成为数字化功能模块,例如继电保护、防误闭锁、测量控制、远动、故障录波、安全稳定、实时操作装置和还在研发的在线检测状态的设施等全部基于标准化、模块化的微处理机研究创造,模块之间的关联都是用快速的互联网通信,通过互联网是数据共享成为现实(三过程层过程层是一次设备与二次设备的结合面,或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类:电力运行的实时电气量监察。?设备运行的状态参数观察。操作控制执行与驱动
3.2 数字化变电站的优点及研究意义
可以提高系统准确程度。数字化变电站使用数字信号的电子式互感器进行输出,数字化的电流电压的数据信息要运送到二次设备并且在二次设备的加工处理进程中几乎不会出现额外的数据差异,大大提高了维护系统、测算系统和计量系统的精确程度。使信号传递的过程更加稳定。数字化变电站的信息传递都采用计算机通信技术实现。信息程序在传递有用的讯号的同时传送信息验证码和自我检索信息,防止出现信息传递出错和监茬通信结构的完整性,PT 断线、CT 断线的判别就再也不是难题了。由数字组成的信号可以通过光纤传递,在起点上解决抗干扰处理掉防止干扰的问题。
变电站的所有功能可以使用同样的信息中心,使设备和数字化变电站有不一样的的众多信息使用一样的信息模型,按照相同的通讯标准进入变电站通讯网络。变电站的保卫、监察、计算、监控、远程指令、VQC 等系全都使用相同的通信网络获取电流、电压和状态的信息以及发出控制指令,不再需要因为功能的不同建造不同的的信息获取、传传递和执行系统。智能化运行和管理都能通过远程操控实现水平的进一步提高数字化变电站的采用智能一次设备,众多功能都能通过远程操控实现。使通讯系统信息传递的稳定性更好,讯息交换的可靠性和实时性水平都会有很大的提升。变电站因此可以做到海量的繁复烦的自动化功能,是自动化水平有一个质的飞越
4.结束语
数字化变电站使智能电网的建设有了更加坚实的基础,为提高电网的稳定性提供了技术上的保障,可是要是数字化变电站更加实用还是需要大家继续努力任重而道远。数字化变电站的建造过程是实现智能化电网的基础,通过数字化变电站的研发与应用和示范工程的措施,积攒更多的经验,培养数字化变电站建设、运行和维护等方面将用到的各类人才,研发和制定数字化变电站设计、建设、运行、维护和管理的各种规范,是实现电网智能化和现代化的非常重要的举措。
参考文献
[1] 黄益庄. 智能变电站自动化系统原理与应用技术[M].北京: 中国电力出版社, 2012.