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从江夏变电站说起
江夏500kV变电站工程位于武汉市江夏区,计划总投资4亿元。由于该项目所在地江夏区土地资源比较珍贵,因此该项目要尽量减少占地面积,其突破口是减少最小安全净距。值得一提的是,为保证变电工程安全、稳定的运行及运行检修人员的人身安全,变电工程中所有带电体与其他带电减小安全净距体或者非带电体之间的净距应满足相关规范对于最小安全净距的要求。
如果采用传统的二维图纸进行设计,最小安全净距不能在平面图上直接测量。工程人员在设计时只能通过预留较大裕度来保证安全。
为此,江夏500kV变电站的设计方中国电力工程顾问集团中南电力设计院(简称中南电力设计院)应用采用了三维手段的Bentley平台进行数字化协同设计。通过三维手段实现精细化设计,跳线、构架梁均按实际尺寸建模,在模型空间中测量的最小距离基本可以反映真实情况,可以减少不必要的裕度,从而优化配电装置尺寸。而且三维图纸表达信息量大,直观、准确,减少错误风险。
最后,中南电力设计院通过三维模型精确测量最小带电距离,减少了裕度,压缩了配电装置尺寸,优化占地面积,节省了土地资源和工程材料,有效控制了工程投资:如果采用传统的二维模型进行设计,该变电站需要占地4.29万平方米,而实际只占地4.2万平方米,占地面积减少了2.1%;如果采用2D二维模型设计,该变电站工程造价估计要4.26亿元,而采用三维模型后实际只用了4.19亿元,总体造价减少了1.6%。
此外,中南电力设计院高级工程师程超还指出,在初步设计阶段,采用三维设计手段可以大幅提高工作效率,尤其是断面图的出图效率:采用传统的二维设计方法,断面图均需要人工绘制,工作量大,出错率高;采用三维设计手段,断面均可以从三维模型中直接剖切得到,速度快,出错率低。仅在初步设计阶段,采用三维设计手段断面图设计就可节约20%左右的设计时间。
管好70%的基础数据
江夏变电站通过采用全新的变电站解决方案来进行设计,是我国电网建设的一个先行者。
中国电力工程顾问集团公司副总经理姚强指出,在目前的变电站设计解决方案中,综合性、全面性均有欠缺,采用传统方式进行变电站设计,需要消耗大量人力、物力。
除此以外,中南电力设计院信息档案部主任吴刚指出,设计上的损失,会随着工程的进展不断放大。只有实现了精确设计,才能实现精确建造。
更为严重的是,设计考虑周全与否,还会影响到电网、变电站在运营阶段能否根据需求升级、扩展。Bently大中国区总裁刘德盛在Bently电力行业解决方案年会上通过介绍美国目前所面临的问题指出,在电网设计的时候,就应该考虑到如何保护投入,如何进行扩展。否则,以后会遇到很多麻烦。
这个问题,处于电网建设高峰期的我国更加值得关注。国家电网“十二五”规划投资约3100亿元,其中1000kV交流特高压投资1155亿元,±800kV直流特高压投资1974亿元。
与此同时,我国正在规划智能电网的建设。吴刚指出,作为智能电网的基础,70%的数据都产生在设计。因此,智能电网的建设,要从设计开始做起。
从三维设计到数字化移交
正因为如此,致力于电力行业信息化建设的Bently公司在最近几年开始关注从设计、建造到应用的全生命周期解决方案,为电网和变电站提供各种工具和解决方案,保证数据的准确、可靠和可重用,使得电网扩展更加快速、有效,保证升级的有效性。
这一理念,正好吻合了当前电网设计管理的需求。吴刚指出,目前电网设计的观念正在改变,设计手段从原来的手工画图,到后来的通过CAD软件画图,再到现在的三维画图和数字化设计。
电网数字化设计最大优势在于保证电网运维的数据可获得性和准确性。比如说,采用传统的手工设计,设计数据容易丢失,新建电网在运营四五十年后要进行升级时,难度就变得很大。而采用生命周期的电网解决方案,就可以保证数据的准确性、可靠性和可重用性,从而也保证了电网的可升级性和可扩展性。
【关键词】成套电器一次方案设计;设计;专家系统
成套电器生产企业通过对用户提供的一次原理图的分析,确定成套电器一次方案的产品设计。此文以一种知识推理和实例推理相结合,进行成套电器一次方案的设计,运用实例推理改进系统原理图设计,建立了比较完善的专家系统的应用,能够在专家协助下更新知识库和实例库,实现了成套电器一次方案的分布式智能设计。同时,将用户需要的配电方案整理归档,成为与企业标准方案相类似的方案组,用排列图传递给企业的其他部门,进行元件采购、库存调度、框架结构加工以及财务资金调拨等工作。由于成套电器一次方案的排列图设计的速度和准确性直接关系到企业供货时间和产品合格率的高低,并最终影响企业整体的经济效益,因此,企业非常重视排列图设计工作。
1 专家系统在成套电器一次方案设计中应用的概述
专家系统应用到成套电器一次方案设计中是现代电器行业的一种智能程序系统,是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,应用于人工智能技术和计算机技术,根据某领域的专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的思维来解决问题,代替了人类专家来处理复杂问题。
研究专家系统在成套电器一次方案设计领域中的应用。阐述该系统的基本结构和设计思想 ,并利用优化目标的设计模型。应用本专家系统可大大缩短产品的设计周期,所设计的产品能够满足技术要求。
2 专家系统和设计模板技术
2.1 成套电器一次方案智能化设计的优点
专家系统在成套电器一次方案系统中的应用主要结合高、低压的原理、结构、性能和运行等方面的问题,对近年来出现的智能化电器进行了阐述;同时,对成套配电装置的各种电器元器件,合理的应用所使用的元器件性能及主要技术参数,准确得出电力系统的计算。
成套电器一次方案要实现排列图的智能化设计需要实现:设计功能模板技术和基于专家系统的设计向导。专家系统是人工智能的一个重要的研究领域,主要由推理机、知识库、知识获取和结果解释几部分组成。它有几个突出的特点:
不精确推理。它能在不确定、不完备的领域知识条件下演绎。
知识获取。可从外部世界获取知识,也可以从内部的演绎过程中机械地学习知识。
结果解释,它能对问题求解过程给出解释,使结构令人信服。比如:用户对电能的需要不是一个定值,功率随时间有高低起伏的变化,专家系统在成套电器一次方案技术系统中的应用通过加大系统的备用容量,通过措施控制,使得用户不会在一个时间内都向电源侧取得负荷,使得负荷曲线变得平滑。当电源发出的功率低于负荷要求的功率时,系统频率下降,不能满足50+-0.5Hz的要求,此时需要切除一部分负荷,增加发电机出力。
组成设计的专家系统是一种分类型专家系统,它最重要的两个部分是专家知识库和推理机。
2.2 专家系统设计技术
运用专家系统在网上资源及其教学方式,在成套电器一次方案设计的专家知识库技术的基础上,将复杂的的大量数据与专家知识有机地结合。使用专家系统的知识库,有强大的工程数据库为支撑,在工程数据的建立过程中就考虑到专家系统知识要求的事实描述,将构成专家知识的合集,在工程数据库中,避开操作大量图形数据,将对数据库数据的查询,将整个专家系统的知识系统理解为一个有向图,用结论等知识事实作为网络的结点,专家知识中,弧的起点是推理知识的条件,由弧和结点共同构成专家知识。采用这种方式,将一个复杂的专家知识数据对应一个语义网络图。图1是本文使用的语义网络图其中的一个部分,主要描述的是几个专家系统的规则:
(1)存在两段母线时,需要有联络柜。
(2)存在两段母线时,需要有母联柜。
()两段母线时,需要在两段母线上分别加装一台PT柜。
图1 成套电器方案设计的语义网络示意图
专家系统拥有某一特定领域的大量知识和丰富的经验。在设计技术的问题上,电器专家系统通常有一套独特的思维方式,成功的解决困难问题,或向用户提出一些建设性的建议。专家系统程序有一个具有智能特点的计算机程序,它的智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。
3 专家系统在成套电器一次方案的资源与应用
以往,大部分的专家系统都是做为咨询工具来应用,回答疑难问题,提建议,并展现出一个合理的分析思路。但是现在随着专家系统技术的成熟,作为电器行业的重要指引来运用,对于这方面的研究也逐渐开始被人们所重视,例如,如何利用专家系统进行教学,关于专家系统的教学设计研究等。目前被大多数人认可的专家系统主要有两种:一种是通过专家系统应用,使人们充分体验到人类专家问题求解的思路和推理,这有助于提高人们的分析、判断和反思能力;另一种是让人们利用专家系统工具自行建造专家系统,包括知识库的构建。专家系统用自己的思维方式将原本零碎的知识条理化,并对其进行深层思考,在电器行业也得到深入的理解和一个学习建造自己的现实,至少是基于以往的经验来解释现实的。因此,一个人的知识是在个人经验、思维结构以及对事物的不断摸索的基础上形成的,建造自己的专家系统和有效的探究方式。电器成套系统的排列图设计采用数据库技术存储的方式,模板的设计非常简单,顺序给出标准方案的参数,形成数据库查询语句,在实现标准方案的自动选择上,将查询过程结果记录下来,可形成本软件的模板。
4 结论
一次方案排列图设计软件将智能化设计技术应用于成套电器一次方案排列图设计中,在模板等技术上提高了设计的速度,保证设计的准确性,这为企业实现快速设计和敏捷制造技术提供必要的技术支持,也为企业现代化生产的数据和信息提供依据。
参考文献:
在伦敦东区皇家维多利亚码头上,一条横跨泰晤士河的缆车每小时可以运送2500名乘客往来两岸。登上缆车,你可以亲眼看到02体育馆白色的屋顶和12根100米高的桅杆,这里刚刚承办了伦敦奥运体操和篮球项目。同样能在缆车上俯瞰到的是一栋全玻璃结构的新建筑,它被称为“水晶”(the Crystal)。
这栋建筑于一年半之前开始建造,建造者西门子公司为此投入了3500万欧元。“水晶”包含了一个可持续性城市的展区、一座会议中心以及为西门子全球城市技能中心(Centre for Competence for Cities)准备的办公室。
作为一个会议中心,“水晶”已经接到了不少订单,包括展览、剧院和会议等等业务,订单已经排到了今年年底。
伦敦东区曾是一个拥挤的贫民区,街道狭窄,房屋稠密,很长时间以来在英国人眼中是高犯罪率和失业率的代名词,现在则是年轻艺术工作者的聚集地。大名鼎鼎的水晶宫也曾在这个区域附近。
伦敦奥运将主要场馆建在了东区,英国人希望借此机会将东区改头换面,而“水晶”则是他们迎来的契机之一。
“水晶”取址在此,或多或少也有一些致敬的意味。这栋新建筑的建立和拥有者却是德国公司西门子。西门子CEO罗旭德(Peter Loscher)在水晶的揭幕仪式上说到:“往外扩张的建筑结构与我们想宣传的理念相符,并且它是玻璃结构,所以我们将其命名为‘水晶’。”
水晶是西门子为城市可持续发展建造的展示中心。简单来说,它将承担展览和会议中心的功能,并为此提供了150人的就业岗位。
除了会展功能之外,“水晶”其实是西门子所设立的一个巨大的宣传品。这个建筑物集中展示了西门子的楼宇能源解决方案。它占地约6300平方米,与同样面积的办公楼相比,水晶可以节电50%,减少二氧化碳排放65%,并且它的供热与制冷的需求全部来自可再生能源。
因为全玻璃的外部结构,自然光被尽可能多地采用。白天不同的时间段和占用侦测器所反馈的室内占用情况被反馈到控制系统,灯光和LED显示屏的亮度、色彩都会自动做相应的调整。同时,这个系统还根据自然通风情况掌控着建筑的空调开关以节省电能。
水资源同样被循环利用。落在建筑上方的所有雨水都会被收集,经过处理之后还可以饮用。“水晶”的黑水回收装置则利用建筑物用水——包括洗手间的冲洗水在内,来再次冲洗厕所以及浇灌建筑物周围的绿化带。绿化带中装有智能灌溉系统,通过监测土壤湿度以实现用水最小化,而灌溉用水将由雨水箱中过剩的水补充。
地源热泵提供了建筑物供暖及空气调节所需的全部热量,外装玻璃和隔热屋面在冬季将热量保留在室内,夏季则将热量挡在室外。“水晶”的不规则结构也有所帮助,玻璃被设计成很多角度,以确保在不需要太阳热能的地方形成足够的阴凉区域,而在需要太阳热能的地方,则面对太阳以实现对建筑物的供暖。
对于“水晶”的用电,西门子也有独特的办法。在楼顶安装的太阳能光伏电池会提供相当一部分的电能,配备的电池可以将产生的多余电能储存起来或者输入智能电网。紧跟环保潮流的是这栋大厦还设置了电动车充电站,电能也是来自太阳能电池。
这些先进技术的应用保证了“水晶”的设计建造均能满足国际上在可持续性设计与建筑领域最严格的LEED(领先节能环保设计)和BREEAM(英国建筑研究所环境评价方法)标准。
无论是西门子还是伦敦,都对“水晶”所能带来的经济效益尤其看重。在“水晶”对公众开放之前,西门子在Facebook上建立了The Crystal的公共主页,每天通过一到两条更新宣传类似于“海上风力发电场”这样的西门子环保业务。宣传效果还不错——目前有5万多用户为这个主页点了“赞”,并有4000多名用户发表了评论。
Peter Preston在西门子工作了34年,从大学毕业开始就服务于这家跨国公司。作为英国西门子基础设施与城市业务部门的传播主管,他也要负责带领来访者参观馆内陈设的未来城市解决方案。每一个来访者都将得到一张ID卡,以使用馆内陈设的互动装置。
“我印象最深刻的应当是雨水收集系统了,不过你知道,这个建筑刚刚启用”,在这个建筑里已经待了一些时日,但对于Preston来说,“水晶”的展出和示范意义似乎大于其他目的。
“水晶”与西门子去年10月成立的基础设施与城市业务部门关系最为紧密。基础设施与城市业务部门提供包括轨道交通、物流运输、智能电网和楼宇等基础设施建设的业务。伦敦的交通拥堵收费系统和希思罗机场快线项目也均在其列,西门子与希思罗机场签订了为期19年的合同,为快线所有车辆提供包括大修、整修及清洁在内的维护服务。
但在部门成立之前,楼宇解决方案的技术早已被商用化,国内也不乏类似的案例。2006年年底,望京大厦给西门子下订单,希望这栋由公寓和教学楼改造成的写字楼能耗能够满足需求,并在5年之内利用节能收回投资。
“这种节能方案重点会集中在健康监测上,而不会使用改变建筑材料的方式。传统的思路是改造为节能的材料,但改动的工程非常大。我们的做法还是用楼宇的控制系统去调整,重点在于温度,调节供热和空调的开启,”基础设施与城市业务领域东北亚区及东盟一太平洋区总裁肖松说,“而投资回报主要体现在控制电力之后节省下来的电费,用这个钱去还贷。”
望京大厦是1998年建成的老楼,建筑面积一共2.2万平方米。西门子将望京大厦的中央空调改为智能变频,原理是自动跟踪和控制冷水的流量,一旦循环的水量与制冷量等同,空调的自动恒温控制就会默认达到最佳状态。项目结束之后,望京大厦平均每年节电量54%,节气量21%,不到4年时间就收回了投资。
关键词:绿色建筑;幼儿园建筑;绿色技术;要点
1引言
我国一直坚持着可持续发展的路线方针,节能环保是其重要主题,因此建筑行业在进行工程建设的过程中应当坚持以绿色为主,将绿色建筑设计运用到现在的建筑设计中去;在教育类的建筑中比较具有特色的要属幼儿园,对幼儿园进行绿色建造,不仅有利于让儿童们从小就树立正确的可持续发展观,还可以为儿童们提供一个良好的学习娱乐的场所,促进孩子的健康成长。
2绿色幼儿园设计实例和相关思路
2.1绿色幼儿园设计实例
重庆的九龙坡地区建造了一所以绿化为主题的幼儿园建筑,这所幼儿园所处的位置不仅交通便利、设施齐全,而且还处在城市的中心地带;整个九龙坡地区所占用的土地面积有10.11万㎡,建筑所使用的整体面积有50万㎡左右,绿地占其总面积的35%左右,建筑设计的密度范围在20%左右,在这个区域内的建筑物基本上都属于高层建筑;幼儿园在进行建造设计过程中所占用的土地面积是2408㎡,对幼儿园班级进行设计时所预定的班级数为9个,整体估算可以容纳二百多名学生,而且幼儿园还设计了活动室、音乐室、体育室、办公室等一些基础设施,有利于孩子的娱乐和管理;这所幼儿园的设计标准是按照重庆市的绿化建筑评价标准进行实施的,已经通过了相关部门的审核,还获得了绿色建筑设计方面的专家认可并赋予了绿色建筑标识。
2.2具体的设计思路
在对这所幼儿园进行设计的时候,所遵照的是率先使用被动技术,而后优化主动技术的原则;从节约土地资源到改善室外环境,从节约能源到提高室内环境质量,从提高建筑安全到对建筑实施智能化设计,对这几个方面进行充分的考虑,然后与建筑的实际情况与特点相结合,制定出一套适合当地情况的绿色建筑施工方案。
3绿色建筑设计中的集成技术
3.1对节约用地和室外环境的设计
绿色幼儿园在地址方位选择上,首先应当选在远离存放危险物品的地区,然后还要选在远离城市的主要交通干道上,这样可以有效的保证交通的便利性,而且也可以保证学生免于受到交通事故的威胁;因此幼儿园应当建设在比较宽敞的地方,并结合地处位置的光照、通风等一些自然因素的影响,来保证室外环境的质量;重庆九龙坡地区建设的绿色幼儿园所使用的地区原本就是学校用地,所以在对其进行改造建设的过程中,不会发生土壤污染的情况,也不会发生资源破坏的情况。
3.2对节约能源方面的设计
建筑设计中,节能设计的中心内容就是对建筑的整体平面布局、功能平面、建筑围护结构上的设计以及绿色暖通空调和照明等方面所进行的概括性设计;建筑方位的最佳朝向在南面往西的15°角范围内,这种设计有利于冬季时阳光照进室内提升温度,减少建筑遭受主风向的侵袭;通过对几何形体错位连接原理的应用,可以将建筑的南北角使用长条形状进行布置,这样可以提高建筑室内的整体采光和通风的效果;此外对建筑平面布局进行设计的时候,可以使用四个天井来提高房间的通风和采光条件;对建筑维护结构进行设计时,可以采用加气混凝土切块自保温体系且蒸压厚度不可超过200.00mm,传热时系数要保持在1.2w/㎡•k,外窗所采用的隔热金属型材的规格要求在5透明+12A+5透明玻璃,且传热时系数要保持在3.40W/㎡•K,通过对实际热工性能的衡量与计算可以得出以下结论,设计建筑在进行能源使用方面总体消耗的数值为120.76kWh/㎡,比参考建筑所估计的能源消耗总值上低了120.80kWh/㎡,所达到的节能效果非常的显著。
3.3对建筑室内环境的设计
绿色建筑在进行设计的过程中对于室内的要求主要体现在通风和采光上面,保证幼儿园的空气质量是绿色建筑设计的基本事项;以九龙坡的幼儿园为例,利用相关的软件进行整体幼儿园的建筑模拟,通过电脑中所呈现的模拟景象进行分析,可以看出九龙坡幼儿园设计的主要优势就在于通风与采光效果显著,房间的穿堂风可以将换气的次数提升到每小时两次以上,设置天井和日光照明系统可以有效的控制光照角度,提高采光的效果,让房间内的采光系数可以达到3.6%以上,完全符合我国建筑采光设计标准,因此想要提高绿色建筑设计质量,首先要对建筑的通风和采光进行合理的设计。
3.4对建筑安全与智能化方面的设计
绿色建筑在进行设计的过程中,安全问题是最为主要的内容,幼儿园中的孩子年龄都比较小,涉世未深,很容易发生危险,因此在进行绿色幼儿园建造时,需要按照先进的安防监控系统,以保证园内学生的安全;九龙坡地区幼儿园的智能化系统是与九龙坡其他小区的智能化系统进行的统一的设计,其中室外主要包括的是安全检测系统、外来人员入侵警报系统、安全防范监控系统和小区车辆出入记载系统等;室内主要包括的是有线电视、电话系统、网络系统与火灾警报系统;随着绿色建筑理念的不断加强,让人们越来越多的关注绿色,从小做起,共同去创建一个充满绿化的未来。
4绿色建筑设计的要点分析
通过九龙坡幼儿园建造实例可以看出,想要更好的完成绿色幼儿园设计,应当注意以下几点:(1)幼儿园在整体的小区建设中处于配套公建的位置,因此在用地选择上应当选用坡度比较小的、地方比较宽敞明亮的、交通设施比较方便通畅的地方,这样才能保障园内的学生在学习娱乐的时候免受噪音等方面的影响,而且幼儿园的整体平面布局在符合小区的总体规划的同时,还要将光照、通风等技术应用进去,使其保持良好的通风、采光条件。(2)幼儿园内的景观应当与小区的景观进行统一的规划,选择适合当地土壤的植被进行栽种,主要的活动场地也应当设计成透水的地面,尽量的去减少硬质地面的铺设,建筑屋顶需要进行绿化设计,这样有利于改善室内温度,提高室内环境质量。(3)进行节能设计时,应当选择保温隔热效果好的节能材料,这样才能有效的减少建筑材料的浪费,在保证工程质量的同时得到了节能的目的。(4)设计的过程中应当加强立面的效果,这样可以吸引孩子的注意力,引发其好奇心,对培养他们环保意识有着积极的作用,此外还应当加强对安全与智能化系统的建设,更好的保证孩子的安全。
5结束语
关键词:虚拟现实技术建筑设计工程管理应用
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
前言
对于虚拟现实,只要稍微对新事物有点兴趣的人都不会太陌生。它与多媒体、网络一起被认为是三大最有发展前途的计算机技术。它的英文名字是“Virtual Reality",简称VR。也有人翻译成灵境、虚拟空间、人造现实、仿真技术等,但最为通用的还是虎拟现实。关于虚拟现实的定义也不尽相同。
虚拟现实可能对建筑设计产生的影响
无独有偶,舍曼和犹金斯将虚拟现实的特征归纳为五个“I",即Intensive Interactive, Immercive, Illustive,Intuitive。下面我们将对这些特性可能对建筑设计产生的影响展开讨论。
1.1Intensive(密集性)
虚拟现实系统可以在单位时间内向用户提供大量的、多方位的信息。假定我们在虚拟现实中设计建筑物,我们通过电子手套输入一个建筑中厅的参数,包括尺寸、材料、光线。系统就会实时产生相应的虚拟实境。虚拟现实系统的密集性保证了这种实时反馈,从而加强了感觉的真实性。
1.2I nteractive(交互性)
在虚拟现实中,用户与计算机通过人机界面实现对等的交流和互动,这种人机界面使用户更自然、真实地与系统进行交流,并获得各种感觉刺激,从而实现与虚拟现实里的实体的互动。
1.3 Immersive(沉浸感)
在虚拟现实中,我们是在虚拟环境内部向外观察,而不是现在坐在电脑桌前窥探显示器里边。我们沉浸其间,所以感觉更真实。
1.4 III ustrative(清晰性)
虚拟现实提供的信息是清楚的、详尽的。我们一旦在虚拟现实中建造好一幢建筑物,相关的数据就会详细准确地出来,而不是现在的一个个地算。甚至包括造价。
1.5Intuitive(直观性)
在虚拟现实中,人机界面的富有想象力的设计将使用户的数据输入和获得信息更具人性化。
从以上的分析可以看出,虚拟现实技术将彻底改变以往建筑设计平立剖模式,代之以建筑师虚拟观察、修改的模式,在这种模式里,建筑师将“走进”他的设计中,身临其境地感受建筑的空间、形态声光,并实时修改,从而使设计更为完美。
第二章 虚拟现实技术在建筑设计领域运用的概况
1989年,虚拟现实领域的先驱,美国人Jaron Lanie使用了‘“VirtualReality”,同时,科学家发明了头盔式三维显示器、能提供6个自由度的数码手套等虚拟现实设备以及软件。90年代后,虚拟现实技术被广泛地应用干实体模型制作、信息交流和管理、艺术及娱乐等领域。
在欧洲、日本和美国,虚拟现实日益广泛地被家具商和房地产商们用作展示方式和促销手段。
第三章 工程项目管理与虚拟现实技术
随着我国经济的稳步增长和基础建设规模的加大建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂对工程项目管理的科学性、精确性要求越来越高实现工程项目管理的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木建筑工程项目管理现代化的要求和本领域的研究热点。工程项目管理作为土木建筑工程的新兴分支学科贯穿整个建设项目和生命周期从项目构思、规划、设计到项目立项、施工等,虚拟现实技术为工程项目管理提供了更有效、更直观、交互式的工程项目管理方法和途径。现代VR技术把工程项目的可行性研究、方案、设计、施工、运营的各个阶段展示在管理者、实施层、用户和业主的面前。
虚拟现实技术在工程项目管理中的应用主要有以下几个方面:(1)建设项目经济评价与可行性研究中的应用;(2)在房地产工程项目中的应用;(3)在工程项目招标投标中的应用;(4)在工程施工管理中的应用;( 5)在物业管理中的应用。
第四章建设项目经济评价与可行性研究中的仿真与建摸
虚拟现实技术从工程项目的可行性研究和经济评价阶段就有广阔的用武之地。计算机仿真技术解决虚拟现实技术用于可行研究的方案优化,减少了工程造价及所需的时间,对多种方案进行优化使投资和战略决策更具有科学性。
一般认为传统意义上的计算机仿真分析是虚拟现实技术的初级阶段。系统、模型和计算机是仿真( Simulatio)系统的三要素。仿真技术应用的关键是模型的建立。系统模型是将实际系统抽象成物理模型、数学公式或方块流程图。然后,将系统模型转变成计算机能接受的逻辑流程图,称为仿真模型转变成计算机接受的流程图,即计算机仿真模型。
第五章 房地产中的虚拟现实技术
目前我国房地产中虚拟现实技术可以把开发项目的规划设计、景观设计、建筑设计、室内装修的文化理念和主题充分展示出来。采用虚拟现实技术,可先用计算机建造一座虚拟房屋,在设计人员与建设方讨论设计方案时,让建设方到虚拟建筑物里看一看建筑的各个角落,可以打开建筑物内的门、窗,体验一下建筑物的采光、环境等,建设方可以很容易地提出修改意见或造择方案在推销房屋时,一般的购房者一通过虚拟环境浏览系统可以领略到小区建成后的全貌,也可以模拟各种可能的情况,体会智能建筑的奥妙。这对房地产的营销、广告策划和整个项目的成功起到推波助澜的作用。虚拟房地产必将带来房地产营销和广告推广手段的重大变革。
第六章在工程项目招标投标中的应用
建筑业是我国的支柱产业,我国建筑市场的过度竞争已是长期的事实。现代建筑工程项目的运做,业主处于绝对有利的地位,业主和承包商在信急的占有上是不对称的,业主和承包商需要互相了解通过互相了解,业主造择有技术、有资金保证、有信誉的承包商,承包商造择有实力的业主在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好的了解投标文件的招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有入造的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运做。虚拟现实技术为在短时间内,充分的展示本企业的形象和项目运做的技术路线和方法提供了有效的途径。
第七章在工程施工管理中的应用
现代土木建筑工程的结构新颖,追求建筑整体环境的个性如预应力结构创造的大跨度空间,超高层建筑、复杂地质条件下的地下结构等地下结构开挖、大体积混凝工、超高结构转换层的施工、大跨度钢结构的吊装和就位都是需要进行严密的设计和计算的;在必要时,还要对员工进行培训。
7.1在虚拟施工过程和施工结构计算中的应用
在虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的环境中,建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。
7.2在施工控制和管理中的应用
土木建筑工程的施工控制和管理是复杂的、动态的、集成的,贯穿每一个工程项目的全生命周期。尤其是现代的大型工程项目,工期长工程量大,甚至由一个项目产生一系列的企业,如三峡工程它涉及到各工种协调、大量的资金和材料调度、施工机械和设备的管理工程得进度、质量、成本以及合同、信急的管理如何有效的实现,通常的工程经验和甘特图、平面布置图是难以作到的。4D项目管理信息系统有效的整合整个工程项目的信息并加以集成,实现施工管理和控制的信急化、集成化、可视化和智能化。
7.3在现代物业管理中的应用
城市化进程和房地产业的迅猛发展带来了物业管理的兴起和繁荣。随着社会经济的发展,人们对居住社区的要求越来越高,居住社区的发展和建设呈现了如下特点;①大型化;②智能化;③设施复杂化;④园林化;现代居住社区的这些特点,使得物业管理工作内容多样化、复杂化,基于空间数据的管理内容增多,即管理工作很多时候要在图纸上进行,而查找图纸的繁杂和图纸内容表达的片面、陈旧难以满足人们对物业管理快速、实时性的要求。物业管理可视化、信急化是业主和从业人员的共同要求。
结束语
无疑,虚拟现实技术将对建筑设计、建筑展示、设计检测产生深远的影响。
虚拟现实技术是一项新兴的技术,建筑业是传统技术的行业,在当今高新技术时代应当接受高新技术的改造。当今的工程管理是全生命周期的,包括项目立项到下程的试运营,甚至全使用期的维护。虚拟现实技术在上木建筑工程管理的每个专业中都有着广阔的应用前景,虚拟建筑、虚拟房地产和虚拟物业构建了的工程项目管理的美好未来,是实现信急化、智能化、空间可视化、全生命周期的工程管理有效途径。实现从概念设计或工程可行性方案一建筑设计一结构设计一工程量清单一工程造价一施工方案选择的全程智能实现系统是广大工程设计人员和工程管理人员的共同理想。
但愿它能早日到来。
参考文献
[1]来守林,虚拟现实来了吗?电脑报,(总399)
[2]凌泊,虚拟现实一一建筑设计的新思维建筑学报,1998 (12)
[3]张金序,等.多媒体技术在建筑工程投标中的应用[J].施工技术,31 (12).
BIM保障智慧城市运作
建筑体现出一个城市的气质和梦想,对于“智慧城市”这个概念来讲,建筑的智能化也是其“智慧”的核心之一。所谓建筑的智能化是指智能建筑,真正的智能建筑,不是从建筑物的使用开始的,而是建筑物在建造过程中以及建成以后形成智慧化、互联化,并达到相互协同。在常规建筑的建设过程中,包括规划、设计、施工、运维,很多问题都是不可预见的,这也是常规建筑技术的弊端。为了解决这些不可预见的问题,BIM技术便应运而生。
BIM技术可以自始至终贯穿建设的全过程,支撑建设过程的各个阶段,实现全程信息化、智能化。设计阶段,BIM技术将传统的二维模型,转换成三维模型,并且可以做各种各样的建筑性能分析,将建筑更直观的展示出来;招投标阶段,可以用三维模型来进行算量,把量算的更清楚、更准确;施工阶段,可以对整个施工过程进行模拟,检查施工方案是否合理,物料、塔吊摆放是否安全、方便等,这一切都归功于BIM技术在建设过程中的应用。BIM技术还可以深入到更细微的地方,包括房间布局、电梯数量、安全出口位置、多专业管线碰撞检测等多个方面。智慧城市是一个有机的整体,而BIM技术就是保证各部门协调、配合的关键要素,从另一个角度来讲,不同类型的建筑是城市的“器官”,那么BIM技术则是保障各“器官”健康运行的新鲜血液。
鲁班软件(集团)公司董事长杨宝明认为,中国建筑业企业转型升级之所以缓慢,主要是因为技术上、管理手段上的瓶颈尚未突破。而BIM技术的出现和成熟,给建企带来了一个极大的福音。作为最复杂的行业,信息化最难做的行业,真正要突破转型升级的条件,除了客观的环境以外,突破三个维度的八算对比的能力是一个必要条件。在建造项目管理中,海量数据的创建、计算、管理和共享,整个项目的协同能力,这些问题是长期由于技术瓶颈的限制得不到突破,在今天这样的时间点上,信息化技术、软件技术特别是BIM技术突破已经让我们到了这样一个突破的关口上了。
这个变化带来革命性的影响。所谓的七个维度,工程师三维的实体,建造的过程当中的时间维度,三个工序维度,这样的数据库建成,我们的计算能力、分析能力、精细化管理能力就有一个强大的技术支撑和数据支撑。过去直营做不到的,管理太粗的很多问题就会突破,这个技术就是BIM技术,这在国际工程界已经得到公认,BIM技术将给建筑业生产力带来革命性的进步。它给我们带来计算能力、数据能力大幅度的提升,模型建好了,工程量瞬间几十分钟算出来,十万平方米所有专业,一个有经验的团队可以在10天之内我们可以把它建好模型、精细的算出来。
这样的能力,对于建筑行业的管理带来了什么变化?杨宝明表示,我们让它模拟施工的过程,它是一个进度的计算。各个专业冲突的技术问题,过去大工程几十个人,甚至上百人在那里讨论解决技术冲突的问题。其实BIM软件可以通过空间位置的计算,让大家一分钟时间不花,把所有问题彻底的找出来。之所以BIM技术要给予充分的关注,是因为不仅仅是让我们得到这样一个实体模型,更重要的是每一个构件上,它帮我们承载所有的数据信息,并可进行各种各样的计算,这才是最关键的。看实体不是第一个关键的目的,虽然可视化也带来了巨大的价值。
目前,BIM技术在我国的飞速发展无可厚非,但是也不可能一蹴而就,要实现项目管理达到精细化,企业管理实现集约化,这需要政府对行业BIM技术的引导和企业对BIM的研发与应用提升。
助力建企转型集约化管理
在低碳、绿色、行业转型升级大背景下,建企首先需要转型集约化管理,走智慧建造之路是必然。在这一转型过程中BIM到底能够提供什么支撑?除了在建造的进度、质量、成本和安全的精细化管理都提供非常强大的支撑外,在深化设计上,对模型进行可视化审核,让它计算空间的位置,进行多种方案的比较,比如如何施工更方便,哪个材料更好,哪里有冲突,这都是非常好的技术方案。专业的工装检测,这在所有大型工程当中都可以节约大量的进度,减少资源浪费,其实现在完全可以使用BIM技术把这些问题消灭在施工之前。
对于如何掌控1000个大型项目的管控,只有制度、流程是根本控制不了的。杨宝明认为,企业必须要有和项目的信息对称能力,为什么要项目承包制,承包制在管理学上并没有这个专有名词,有外包、有分包,这是现阶段有效率的方式。最后要集约化的时候,总部和项目部的信息对称能力要非常强的提升上来,项目的预算员、项目经理知道什么数据,总部也有实时掌控数据的能力,信息的及时性、对应性、准确性、可追溯性有能力把控。这样的架构,这样的系统有的时候,我们的管理会出现什么样的变化,很大的一个提升和改进。转型升级,就是要有一个数字神经系统,可以快速传输到总部,这样在很多管理方面就会有突破。精细的计划,更可以做到,这都是BIM在施工技术、管理方面的延伸应用,都是容易做到的。你在模型上只要输入一个关键词,搜索到这个设备、构件,数据就可以打开了。
【关键词】土木建筑工程施工;绿色建造;设计;再生利用
1 前言
20世纪70年代的石油危机使得太阳能、地热、风能等各种建筑节能技术应运而生,节能建筑由此开始成为建筑发展的先导。1980年,世界自然保护组织首次提出“可持续发展”的口号,同时节能建筑体系逐渐完善,并在德、英、法、 加拿大等发达国家广泛应用。1992年,在巴西里约热内卢进行的“联合国环境与发展大会”上,首次明确提出了“绿色建筑”的概念,绿色建筑由此渐成一个兼顾环境关注与舒适健康的研究体系,并在越来越多的国家实践推广,成为当今世界建筑发展的重要方向。而建筑制造作为建筑全寿命周期内的重要环节,随着绿色建筑的兴起,其节能环保化也逐渐被行业所重视。本文将根据建筑制造所涉及到的建筑设计、施工和建筑废弃物处理三个环节进行介绍。
2 绿色建筑设计
2.1 设计思路
2.1.1 环境因素
绿色建筑是一种气候适宜性建筑,即遵循气候特点设计出低耗能建筑,而气候因素也是各地域、各民族拥有不同的城市风貌、建筑形态与文化的最重要的成因[1]。因此,在进行绿色建筑设计时,必须根据建设基地的区域气候特征,遵循建筑环境控制技术基本原理,综合建筑功能要求和形态设计等需要,合理组织和处理各建筑元素,使建筑物不需依赖空调设备而自身就具有较强的气候适应和调节能力。
2.1.2 材料选用
绿色建筑作为一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统,其建筑外层的材料和结构,一方面能够作为能源转换的界面,收集、转换自然能源,并且防止能源流失;另一方面,必须具备调节气候的能力,以消除、减缓、甚至改变气候的波动,使室内气候趋于稳定。因此,应注重对节能保温隔热材料的使用。
2.1.3 新技术应用
建筑设计应较为全面地考虑到现有节能环保技术在绿色建筑中的应用,实现建筑绿色最大化。目前,已有技术利用太阳能和地热能所产生的热水作为日常生活用热水;利用建筑物表面的太阳能电池提供采暖和照明所需要的能源;利用建筑物表面材料多功能的组织进行室内空气净化,降低温度等。
3 绿色施工
3.1 施工理念
绿色施工是在传统施工的基础上继承发展,应以保持生态环境和节约资源为目标,对工程项目施工采用的技术和管理方案进行优化,在保证施工过程安全文明高效优质的条件下,做到“节能、节地、节水、节材和环境保护”。
3.2 施工路线
3.2.1 管理措施
就绿色施工管理而言,主要措施是建立以项目经理为第一责任人的绿色施工领导小组,明确绿色施工管理控制目标,通过编制绿色施工专项方案或在施工组织设计中独立成章,分别设定“四节一环保”控制指标,定期进行计量、核算、对比分析,并制定相应的预防与纠正措施。同时,采取有效形式对绿色施工作宣传,营造绿色施工氛围,并定期对相关人员进行绿色施工知识培训,增强绿色施工意识[2]。
3.2.2 技术措施
除合理的管理措施外,施工新技术的引进也对实现施工绿色化起着关键性作用,如已被应用于工程中的自密实技术、预制装配技术等。
(1) 自密实技术 自密实混凝土技术被称为“近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”,应用这项技术可在保证混凝土良好地密实,不需要后期修补的同时,实现在施工过程中无需振捣,这一方面大幅度缩短了施工浇筑时间,具有提高施工速度、降低了噪音对环境影响、减少人工等诸多优势;另一方面可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。
(2) 预制装配技术 预制装配工艺减少了现场混凝土浇捣、施工噪音和“垃圾源”的产生,大量废水、废浆等污染源也得到有效控制,同时减少了搅拌车、固定泵等操作工具的洗清,使其对周边环境的影响降到最低。此外,预制成型模具和生产设备均可重复使用。这都实现了绿色施工中所要求的耗材少,节约资源和费用等目标。
除以上技术,还有在上海轨道交通工程中得到成功应用的大深度气压沉箱施工技术[3]、机电管道预制装配工艺、地下工程盖挖法、工厂化装饰装修工艺等技术也都在工程中得到较好了应用。
4 建筑废弃物处理
对于发达国家而言,建筑废弃物管理主要采用“谁生产废弃物,谁负责谁付费”的观念。可以有效的使建筑施工企业、建设单位采取措施减少建筑废弃物的产生,减少建筑废弃物的危害。制定的法规及其政策主要指导思想为:从源头上限制建筑废弃物的产生量;建筑废弃物要尽可能的重新利用;对于重新利用有困难的则应适当予以处理[4]。如美国住宅营造商协会推广的一种“资源保护屋”,这种住宅积极利用了废弃的金属、木料、纸板[5];作为世界上最早推行环境标志的德国至 2002 年已建立2290座再生骨料加工厂[6]。
而在我国,受资源、观念、政策法规影响,对建筑废弃物综合利用还没有引起足够重视,其建筑废弃物的处理仅为将建筑废弃物进行轻度分拣,回收废金属、废混凝土等,其比例仅占2%;而近98%的建筑废弃物未经任何处理,露天堆放或填埋。这不仅耗用了大量征用土地费、废弃物清运费等建设经费,而且清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题也造成了严重的环境污染。
5 结语
尽管国内已经开始对建筑制造中所涉及到的建筑设计、施工和废弃物利用分别提出了指导意见和实施措施,但要实现建筑建造绿色化,更重要的是将三者的绿色化有机结合,相互考虑,相互补给。因此,绿色建造的定义应为根据当地气候地质环境、资源和建筑设计特点选出更为合理的建筑材料,提出更优化的资源、能源有效利用施工方案和废弃物再生利用的处理方案,来建造或改造适合于当地环境、人文和舒适的建筑。而要实现建筑设计、施工和废弃物利用之间的更合理结合,只有对先进的建筑绿色制造设计、施工、建筑废弃物处理及先进施工装备研发等进行系统课题研究,建立一系列的相关数据库,统筹分析[7]。只有这样,才能真正指引国家建筑制造业向人性化、节能环保化、经济化长远发展转型,并为我国建筑制造绿色化中长期发展,提高核心竞争能力提供技术支撑,推动我国绿色建造技术的跨越式发展。
参考文献
[1]郑文晖. 建筑节能气候设计方法研究[D]. 浙江:浙江大学, 2003.
[2] 绿色施工评价标准 ZJQ08-SGJB005-2008.
[3]叶可明. 依靠科技创新不断提高绿色施工水平[J]. 施工技术, 2011,1: 8-15.
[4]陆凯安. 利用建筑废弃物减少环境污染. 北京节能, 1999,3:45-46.
[5]王武祥. 建筑废弃物的循环利用[J]. 建材发展导向,2005(1):72-76.
关键词:建筑;电气弱电智能化系统;工程施工
引言:建筑智能化系统是工程建设的新兴领域。随着我国电子信息产业的加速发展,智能弱电技术已经广泛运用于楼房建设中,成为建筑环境智能化的重要手段。建筑智能化已成为现代化建设的发展方向。在建筑电气施工管理中,弱电系统的有效应用能够使建筑的整体服务能力得以提高,此外还可以符合建筑物电气化的标准。
1 建筑电气弱电智能化系统工程施工存在的问题
1.1 施工单位电气弱电智能化系统工程缺乏重视
建筑建造的过程中,由于空间和资源的限制导致资源的分配成了施工过程中极为重要的部分。建造过程中土建一直以来占据着极为重要的地位,在资源等的利用上有着绝对优先权,反观电气弱电智能化系统工程则相对弱势许多,在施工过程中受到碜钥占浜妥试吹雀鞲龇矫娴拇蜓埂
1.2 电气弱电智能化系统施工的管理不够
在现如今的建筑智能化的建设过程中,由于资源分配的限制,不受重视的电气弱电智能化系统工程通常是由相关工作人员来兼任,而由于对电气弱电智能化系统的新技术等缺乏了解,加上电气弱电智能化系统施工的弱势地位,导致电气弱电智能化系统工程的施工监管极其不到位。
1.3 施工人员缺乏专业素养
由于现在大部分有关施工单位都普遍缺乏专业的工作人员和队伍,常常是由一人兼职多项工作,导致相关施工人员的专业素养得不到保证,不具有专业的施工技术,加之对于电气弱电智能化系统工程的疏于管理,给电气弱电智能化系统工程的安全埋下了极大的隐患。
2 建筑电气弱电智能化系y工程施工要点
2.1 做好施工前的准备
在进行电气弱电智能化系统的施工前,施工单位需要对施工地点及其周围进行充分的勘测和检查,对任何有关施工的因素都要做足充分的了解和准备,同时,在进行工程预算的时候,工作人员需要大量收集历史资料,来最大化的利用有限的资源和保证资金利益的最大化。在施工前需要有着许多方面的准备,以此来确保电气弱电智能化系统的安全施工,减少后续施工过程中引起不必要的麻烦。
2.2 制定合理有效的施工方案
一份合理并且有效的施工方案往往能为后续的实际施工省去不少的麻烦,在遇到问题时也能及时对其做出解决调整。因此,在电气弱电智能化系统施工开展之前,施工单位需要制定严谨合格的施工方案,组织更为专业的施工团队,在施工过程中对施工队伍进行各项任务的安排和交接,致力于以最为完备的施工方案来为电气弱电智能化系统施工保驾护航。
2.3 对电气弱电智能化系统网络进行综合布设
在现代智能化建筑的建造施工过程中,想要合理应用电气弱电智能化系统技术,对电气弱电智能化系统技术有着更为有效的管理,就必须要对施工的电气弱电智能化系统网络进行综合布设,从而使其能够更好的契合现代智能化建筑对电气弱电智能化系统的高要求,更好的保护电气弱电智能化系统技术的安全应用。
2.4 电气弱电智能化系统母线的安装
所谓电气弱电智能化系统母线的安装,即在建筑的电气弱电智能化系统设置中根据系统运行的实际情况,对系统的母线安装过程进行严格的管理和保证,不仅要提前做好母线的绝对绝缘工作,更要保证在母线安装前各项细节的完整。避免由于零件的缺陷或者母线的连接问题影响整个电气弱电智能化系统的安全运作。
2.5 防雷击技术的合理应用
由于有限的土地资源的限制,现代化的建筑越发趋向于高层化和超高层发展,而超高层建筑所带来的问题也是显而易见的,即雷电对于智能高层建筑的影响。因此,在电气弱电智能化系统的施工中合理安插防雷击技术显得尤为重要,要着重注意电气弱电智能化系统的防雷安全,注重电流拦截、电流保护等措施的实施,从而使得电气弱电智能化系统的防雷性得到保障和提升。
2.6 电气弱电智能化系统综合布线系统管理
在数字建筑中,综合布线结构主要由6个子结构组成,分别是水平区子结构、工作区子结构、垂直干线子结构、管理间子结构、建筑群子结构以及设备间子结构。综合布线结构在规划时采用的时星型拓扑结构,因此每个子结构都可以独立地连接到综合布线结构当中,各个子结构之间不会相互干扰,不但方便子结构的扩充,同时还能够方便更改组合和检测维修。工作区子结构是一个独立设置终端的区域,由连接信息插座、水平配线结构的信息插座、终端设备的跳线和适配器组成。工作区需要的面积不是很大,而工作区内信息点的数量应该根据建筑的实际情况进行规划;水平区子结构由信息插座、楼层配线设备、楼层分配县以及跳线等线路组成;管理间子结构由输入输出设备以及交换间的配线设备组成;垂直干线子结构的组成部分主要有跳线、配线设备、设备间连接各楼层分配间的电缆;设备间子结构的组成部分主要有建筑物进线设备、数据、电话、计算机等主机设备以及保安配线设备组成,设备间子结构应该设置在值班室中;建筑群子结构指的是建筑物之间相互连接的电缆及配线设备。
2.7 电气弱电智能化系统安全施工管理
第一,报警结构。总线控制法是报警结构常采用的结构规划模式,对于报警结构的规划,一般会设置在消防中心或者是防控中心。一旦建筑物内有危险源发生,通过本结构可以精确的发现危险所处的具置。并通过计算机的显示屏准确的显示,同时发出报警的灯光。安保人员可根据提供险情的具置采取相应的布防措施。同时可以根据电子地图进行操作,利用管理软件发出警报。当出现重大异常情况时,监控室的显示屏会自动切换到报警位置,可以准确的为监控人员提供实时情况,并能够在第一时间进行处理,可以有效预防灾害事故的扩散,减少经济损失;第二,视频安防结构。该结构通过数字化、模块化的有机结合可实现安防监控结构的功能,对于监控的自动录像可以根据使用者不同需求设置保存的时间,方便后期需要时可以随时调阅,监控结构的传输一般采用二级架构的模式进行信号传输,所需监控网点的设备可以通过视频网线或光纤进行连接,通过现代通信技术完成数据的传输以及数据的备份功能。
2.8 对工程材料以及设备加强管理
在进行电气弱电智能化系统施工前,施工单位需要对即将进行施工的材料有着极为严格的控制标准,保证工程材料的合格和完整,而电气弱电智能化系统中的设备问题也同样不可小觑。对电气弱电智能化系统设备的严格管理,定期检查和记录设备运行情况,保证电气弱电智能化系统设备的安全调试和维护,确保设备和零部件的安全运作,从而加强电气弱电智能化系统的安全性,保证工程施工的高质量完成。
关键词:智能建筑;工程管理;成本控制
智能建筑的概念,在上世纪末诞生于美国,第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德市建成。中国的智能建筑于90年代才起步,随着经济的快速发展,智能建筑的迅猛发展势头令世人瞩目,其工程总投资目前占到国内建筑工程总投资的8%-10%。智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。智能建筑是以普通建筑为平台,将通讯信息技术、办公自动化等智能系统、计算机技术与建筑艺术有机融合,进行最优化设计、施工、管理与服务,智能建筑工程造价昂贵,工程结算超预算的情况时有发生,智能建筑工程项目成本控制困难是一个不争的事实,随着工程规模越来越大、技术更新越快、复杂程度越高,其成本控制风险就越大,如何通过成本管理来控制智能建筑工程的投资,需要每个从业者认真思考。
1 智能建筑工程成本控制面临的问题
智能建筑工程包含众多的智能系统,而智能化系统的设计方案、施工图设计以及具体工程施工大部分由设备供应商和系统集成商来进行,或者依靠其协助设计来完成,这使得智能建筑的工程成本控制出现很多不可避免的问题。
1.建设单位对智能建筑工程项目决策存在误区。很多建设单位缺乏相应的专业人才,不能明确智能建筑的要求,关于智能系统的定位和功能选择不清楚,智能建筑项目未经过充分的调研,在论证阶段进行项目决策时就求全贪大,盲目接受各种先进技术。这样产生的结果就是建成的智能化系统不能充分发挥所具有的功能,系统的利用率低下。造成智能建筑流于形式,导致巨大的资金浪费,资金的使用效率受到严重影响,工程中智能系统的造价失去控制,成本也难以管理。
2.对智能系统的设计缺乏深度规划,导致智能系统的投资成本不明确。在对整个工程项目的设计过程中,多数项目智能化工程设计都滞后于建筑的设计。在准备施工图设计时,智能化系统设备的选择尚未确定,再加上相关专业的智能建筑设计人员的不足,往往造成设计人员不能充分理解具体工程的要求,设计图纸与建设单位功能需求不相符,大多数的方案工作留给系统集成商去完成,在智能系统二次深化设计时解决,往往造成前期设计方案不能满足现场施工的要求,从而出现智能系统设计上的缺陷,施工过程中经常出现返工、浪费现象。
3.智能建筑工程中招投标的不合理,给工程成本结算带来很大问题。由于智能建筑的系统型号的选择和设备材料选择的不确定因素,造成智能化系统的各种不同配置的方案、不同的品牌、不同的型号之间的设备材料采购单价有很大出入。这样就往往造成低价中标的单位在具体施工过程中会随着工程的进行,以设计不能满足实际需要为由,提出对原有设计进行变更,使得建设单位在智能系统的投资上不断加大。
4.由于智能建筑工程专业的预审人员不足,导致工程结算不能准确的反映工程的成本。预审人员对智能系统整体系统认识的不足和专业知识的限制,经常出现工程结算审核时出现很多矛盾和争议。
2 加强智能建筑工程成本管理的措施
为了有效的控制智能建筑的工程成本,提高资金利用率,建设单位要充分培养与配备自己的专业人才,发挥其主导作用。还要加强对智能建筑工程全过程的跟踪审核,落实到各个具体阶段。针对上面阐述的具体问题,制定出符合实际的管理办法和制度规章,使得对智能建筑工程的成本管理能够有序有效进行。
1.项目决策过程中的成本控制。相关人员在项目决策进行阶段就要参与其中,在项目开发建议书和项目可行性研究报告阶段就要多方面的收集相关资料,做出详细的需求性分析。同时依据智能建筑物的性质、功能和具体使用的情况提供准确的需求方案,给决策层提供参考,精确的进行投资与收益的分析。依据建筑物的具体使用情况配置相应的智能化子系统设备。这样不仅能最大程度的发挥智能化系统的功能,而且可以充分的发挥资金的利用率,减少和降低项目的投资风险,在源头控制智能建筑工程成本,为后面的工作打下良好的基础。
2.项目设计过程中的成本控制。智能建筑设计对整个项目的功能、造价都起到关键的作用,设计方案的优化对工程成本的变化有着重大影响。决策层通过专业人员的具体需求分析,要求设计人员的设计在适应需求的前提下,最大程度的深化设计,依据智能建筑性质的定位来决定系统技术水平的定位、设备的性能选择和设备种类的选择,以及后面设备安装时的工程费用。使智能建筑的功能定位、整体设计方案、各种子系统方案的设计更加合理,从而尽量减少图纸修改、返工误工现象,达到控制工程成本的目标。
3.项目招标过程中的成本控制。在制定招标文件时应明确建筑智能系统招标的范围、设备型号、关键材料品牌及质量要求等。智能建筑是一个复杂的系统集合,不能仅以报价的高低作为选择中标单位的依据。不同的施工设计方案,不同的设备材料选择将导致评标人员从报价上无法鉴别投标方的实力。智能建筑的评标应该采取综合评分法,在评审过程中除了要考虑技术方案,报价高低,还要考虑智能建筑的特殊性与复杂性。评标人员除了严格控制招标过程外,还要预留活口,避免在结算时造成重大成本偏差。
4.项目施工过程中的成本控制。和普通建设项目一样,建设单位要及时掌握智能建筑工程施工过程中的详细信息,引起工程成本变化的设计必须由施工单位提出报价,经建设单位核定后才可实施,避免施工单位事后的漫天要价。施工过程中的隐蔽工程必须及时签证备案,做好相关经济、技术信息的处理,在工程结算时提供准确的信息。对于工程设计变更引起的费用的增加、工期的延误要进行必要的索赔。这些手段对控制工程成本起着显著作用。
5.项目结算过程中的成本控制。结算是建设单位控制工程成本的最后关口,除要求预审人员具有较高的智能建筑专业水平外还要有良好的职业素养,以严谨细致认真负责的态度把握好这最后关口。针对智能建筑工程中复杂的设备和施工的特点,仔细做好工程量的审核,需要时要会同施工、监理单位深入现场核实其准确性。其次要认真做好智能工程设备材料价格的审核,坚持原则,以相关职能部门的价格信息为依据,同时参考市场调研价格。
目前我国智能化建筑的市场前景十分广阔,涉及智能工程成本的问题也日益增多。因此,建设单位必须紧跟智能领域的每一项技术革新,培养本单位具有较高水平的专业人员,加强对工程各个阶段成本的管理,准确控制工程成本,以“低成本、高质量”完成施工任务,达到“低耗高效”的目的。
参考文献
[1]杨绍胤.智能建筑实用技术[M].北京:机械工业出版社,2002.3
[2]姚兵.抓住机遇,迎接挑战,大力推进我国智能建筑产业的发展[J].智能建筑,1999,(1):1-4
[3]吴建荣.对智能建筑建设的几点看法[J].智能建筑,2001,(6):17-19