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关键词:LED路灯;节能环保;无线传感技术;智能控制
1 概述
随着我国城市化进程的逐步推进,城市建设的亮化工程越来越成为现代化都市的重要风景,城市街路的照明是城市亮化工程的重中之重。目前全球能源消耗急剧增加,环境污染严重影响了人们的生活,城市街道两侧的路灯在照亮城市,创造城市绚丽的同时也消耗的大量的能源,造成了极大的环境污染[1]。针对目前我国街道路灯照明中能耗高、污染重、效能低等问题,利用先进的科学技术,积极推进节能环保型智能LED路灯的全面发展,并利用无线传感技术设计智能控制系统,更好地实时监控和管理路灯,降低电能的消耗,延长路灯的使用寿命,为城市的现代化建设做出贡献。
2 LED路灯的节能控制系统优势
2.1 无线传感技术,不占空间
城市街路两侧的路灯遍布城市的各条交通道路及大街小巷,传统的路灯供电线路较长,造成供电线路的电能损耗较大,功率低下,另外220V单相电压为路灯供电,造成严重的三相不平衡,产生过大的零序电流和零点位移,更加大了线路中的电能损耗[2]。无线传感技术采用无线的组网方式,不需要大面积的布线,可以灵活扩展,而且不需要占用较大的空间。
2.2 实时监控,高效管理
传统的路灯照明控制系统都比较简单,无法实施监控,操作与记录、检查设备异常、处理故障等都需要人工进行巡视,工作效率低,造成大量的人力和物力的浪费。节能环保型智能LED路灯的控制系统能够对路灯的开关状态实时地进行监控,并且实时地收集到LED路灯的电流、电压、亮度、温度和开关状态等运行的各个参数,将这些参数传输到监控中心,同时进行检测,根据这些数据设计警报和维修计划,发现故障能够及时得到处理,提高了能源的利用率,节约了能源成本和人力成本,同时也延长了LED路灯的使用寿命[3-4],提高了LED路灯的管理效率和使用效能,实现了节能环保型LED路灯控制系统的智能化。
3 LED路灯控制系统的整体设计
节能环保型智能LED路灯控制系统的设计,是基于当前比较先进的无线传感技术,其主要是由三个部分组成,分别是监控中心、子网控制器和LED路灯的监控器。LED路灯控制系统构成如图1所示。
3.1 监控中心的设计
节能环保型智能LED路灯可以按照路段的日照情况、人员车辆的流量变化情况设计开关状态和照明时间,在保证街路照明的前提下,降低电能消耗,达到节能环保的目的。为此监控中心的功能是对LED路灯进行实时监控,收集LED路灯的开关状态、亮度、温度等数据信息,对上述数据信息进行远程访问,根据配置参数,进行远程发送命令控制LED路灯的照明状态。
监控中心的实时监控功能要通过以下几个模块来得以实现,包括数据管理模块、数据库模块、主界面模块、通信管理模块和用户管理模块。
数据管理模块对LED路灯的监控器数据、路灯系统运行状态的相关数据和其它各项配置数据进行应用和管理。数据库模块主要负责LED路灯控制系统中存储数据和进行各项操作,为其它各个模块功能的实施和数据分析提供依据。主界面模块为管理者提供对整个LED路灯的实时监控和管理,管理者可以根据城市街路的照明需求进行管理系统的设置和设施设备配置,以图形化的模式将各项数据直观而形象的展示[5]。通信管理模块能够通过控制中心实现数据交换,保证数据的传输与通信,最终实现对LED路灯的运行状态进行控制。用户管理模块是LED路灯控制系统的管理中心,对用户权按不同方式进行设定与授权,严格控制对LED路灯运行控制系统的修改与登入,确保LED路灯控制系统的稳定和安全地运行。
3.2 LED路灯监控器的设计
节能环保型智能LED路灯控制系统中的路灯监控器的核心是处理数据的单片机,监控中心将传感器收集到的路灯电流、电压、温度值,通过继电器控制LED路灯的运行状态,通过数据模块向子网控制器传送各类参数,LED路灯监控器接受子网控制器传送的实时监控命令,对LED路灯的开关状态、亮度调节、电流、电压和温度进行调控。
3.3 LED路灯子网控制器的设计
节能环保型智能LED路灯控制系统中的子网控制器通过不同的联系方式,分别与监控中心和路灯监控器进行数据通信,下达监控中心的控制指令,同时将路灯监控器的实时监控情况进行反馈,实现对LED路灯的运行状态的有效管理。
4 结束语
综上所述,节能环保型智能LED路灯的控制系统可以根据街路环境的明暗变化情况控制路灯的开关状态,而且还能够按照交通情况实时调整路灯的开关状态,极大的减少了能源的损耗。LED路灯出现故障时智能控制系统自动报警,能够得到及时有效地处理,更大提高了工作效率,减少了人工成本和能源成本。应用无线传感技术对节能环保型智能LED路灯的控制系统进行设计,有效地解决了城市路灯照明工作中高污染、高能耗、低效率的问题,为全面发展节能环保智能的绿色照明工程起到了积极而有意义的推动作用。
参考文献
[1]苏建龙,张晓雷,陆文娟.LED路灯节能控制系统的设计与应用[J].产品与应用,2009,15(10):57-58.
[2]贺一鸣,王崇贵,刘进宇.智能路灯控制系统设计与应用研究[J].现代电子技术,2010,15(1):207-210.
[3]马腾,李渊,李宝营,等.LED路灯智能控制系统设计[J].大连工业大学学报,2012,31(1):75-78.
[4]陈斌.智能LED路灯节能控制系统的设计与实现[J].中小企业管理与科技旬刊,2011,12(21):275-276.
【摘要】针对我国创新智慧城市规划建设速度不断更新,城市对电能的消耗量将日益增多,以传统能源供电的城市发展,大大加速了对环境造成的污染及恶化进程,不利于建设节能环保、低碳经济的发展思维。结合我国“十三五”智慧城市规划建设,本文提出了太阳能光伏发电技术应用于智慧城市建设发展,有效解决了智慧城市低碳经济、绿色环保等经济发展相关问题。
【关键字】光伏发电技术 智慧城市 低碳经济 绿色环保 协同发展
根据我国智慧城市的规划建设要求,低碳经济、绿色环保的理念,是智慧城市建设要解决的主要问题。加强太阳能光伏发电在智慧城市建设中的应用,既能解决智慧城市能源供给问题,又能解决节能减排对智慧城市的污染题,从而达到智慧城市低碳,绿色环保的理念。
一、光伏发电在智慧城市中应用的优点:
随着全球不可再生资源的过度开采及利用,导致能源枯竭和环境的严重污染,太阳能作为一种“取之不尽、用之不竭”的低碳经济、绿色环保、供给安全的新能源越来越受到重视。同时,也随着太阳能光伏技术的发展和进步,广泛应用与我们日常生活之中,逐渐取代了传统能源的利用。作为现代智慧城市的建设,太阳能光伏发电应用能给智慧城市建设带来更多好处。
1、达到智慧城市低碳、绿色环保的要求:因为太阳能发电是一种清洁无污染的能源转换,能源利用给智慧城市带来零污染,零排放,从而达到智慧城市建设中首选能源利用之一。
2、达到国家节能环保的战略:我国作为能源消费大国,自给自足很难达到,主要依赖于进口。在现代化智慧城市建设中,节能环保,绿色发展是我国“十三五”重要部署。加强太阳能光伏发电技术在智慧城市中的应用,达到绿色发展,节能环保的智慧城市,能够有效地解决资源紧缺,发到节能环保的战略意义。
3、促进了我国光伏产业的发展:我国是光伏产业生产大国,但是太阳能光伏发电装机容量远远不及发达国家。从而大部分产品主要出口欧美国家,由于当前处于经济复苏乏力的环境,欧美国家进行贸易保护,对我国光伏产品进行反倾销,使之我国光伏行业发展受到重创,制约着我国光伏产业的发展以及我国经济增长。根据国家“十三五”智慧城市经济建设的提出及规划发展,加强了新能源替代传统能源的充分利用,从而促进了我国光伏产业的发展。
二、光伏发电在智慧城市中的应用领域:
作为智慧城市的建设和发展,清洁能源的应用涉及广泛。太阳能光伏发电主要应用智慧城市之中的居民生活、交通、运输、物流、资源、公共服务等相关领域。
1、太阳能光伏发电在智慧城市中,居民主要应用家庭生活用电。在智慧城市建设中,根据小区居民生活用电需求,配套相应的光伏发电系统,满足于整个小区的生活用电。
2、在智慧城市建设中,道路交通方面的应用。首先,城市交通规划建设中,太阳能光伏发电应用于城市路灯、智能公交站台、交通信号灯、电子警察及人工智能机器人警察等用电设施,大量减少了传统电网输电及城市用电高峰压力。其次,太阳能光伏发电具有灵活供电,就地取材,不需要太多的城市电网布线及清洁、绿色环保等优点,能促进其在智慧城市的建设发挥重要角色。
3、在智慧城市建设中,物流及运输方面的应用。在智慧城市中,交通运输是整个城市活力的体现,正所谓有交通运输是整个城市血液运输的关键环节之说。作为低碳经济、绿色环保的智慧城市,电动汽车在智慧城市中的应用是必然的。因为电动汽车具有零排放,零污染,低噪音,低耗能,能给智慧城市带来节能环保的功能,从而加强太阳能光伏发电充电桩为智慧城市电动私家汽车、出租车、公交车及其他公共服务用车等提供电能。太阳能光伏发电充电桩不仅满足于城市小区散户灵活充电的特点,而且还可以应用于大型集中式充电站为电动汽车充电。
4、在智慧城市建设中,公共领域的应用。主要是学校、医院、公园、政府机构交通道路,娱乐场所等相关领域用电,在这些领域有效解决空气污染及噪声污染,使学习者,工作者,有一个良好的环境进行学习,工作。
三、光伏发电与智慧城市协同发展的前景
1、因为太阳能是一种可再生能源,节能环保,加强太阳能光伏发电的应用,能促进我国光伏相关产业的发展,使之成为我国未来的经济发展支柱,减轻我国就业压力,能源支配紧张,环境污染等相关问题,从而促使我国的环境与经济得到有效改善。
2、作为我国城市“十三五”规划建设,国家在“十三五”期间进行打造低碳、绿色环保的智慧城市。太阳能光伏发电在智慧城市中的应用,有效地改善了城市对传统能源的依赖,从而达到低碳经济、高效节能、绿色环保的目的。当前太阳能光伏发电技术相当成熟,所以太阳能光伏发电是我国智慧城市规划建设发展的最佳选择。太阳能光伏发电技术很好的解决了我国智慧城市的发展需求,在今后太阳能光伏发电占领能源市场势在必得。
3、太阳能光伏l电解决了智慧城市低碳、节能、绿色环保的重大问题,也使智慧城市的规划建设不断加强了太阳能光伏发电技术的应用。彼此之间相互促进协同发展将是我国未来能源、经济及城市发展方向的指引。
四、结束语:
从国家“十三五”规划纲要来看、我们认为太阳能光伏发电技术在现代城市中的应用领域有着很大的发展空间,智慧城市对太阳能光伏发电大量的应用,不仅可实现节能减排、绿色环保,而且为国家发展低碳经济、能源枯竭等做出应有的贡献,同时,还不断提高城市市民的生活品质及城市的整体品位。
【关键词】智能照明 智能控制系统 智能家居 高效节能
智能照明的理念最早出现在上世纪90年代,美国提出了“绿色照明计划”,此后,世界各国在一定程度上就绿色照明这个概念又进行推广。同一年代,中国“绿色低碳、环保节能、可持续发展”成为了新兴城市发展的核心内容之一,也将智能化应用纳入其中。智能照明的范围在人们的生活中运用的十分广泛,如在家居领域、办公领域、商务领域、城市规划及公共设施领域均有较好发展和前景。
1 什么是智能照明
现如今,仍然有众多人们对智能照明这个概念不是十分的理解。智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统,来实现对照明设备的智能化控制。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能;并达到安全、节能、舒适、高效的特点。智能照明控制,通俗的讲就是对灯光进行智能控制与管理的系统,跟传统照明相比,它主要可以实现对白炽灯的调光、一键场景、一对一遥控及分区灯光全开全关等管理,并可以用多种控制方式实现以上功能,最主要的控制方式为无线遥控、定时控制、集中控制、甚至远程控制等,从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。事实上,在城市智能照明中,如路灯、商业照明以及公共区域的照明都属于智能照明的范畴。路灯的自动巡检、查控和设备的信息化管理;商业照明的诸多灯光效果和控制;公共区域照明的智能化管理都属于智能照明。智能照明还是智能家居的重要组成部分。智能灯泡,到智能灯座和智能控制盒等众多产品,使得低耗、环保、调光、配色的智能化家居照明实现了智能家居中不同时间场所的不同灯光效果。智能照明就像是魔术,使得人们的生活更加的多姿多彩,同时它也是节能的、高效的、环保的,使人们更加贴近绿色生活。
2 城市智能照明
随着城市化进程的加快,城市公共照明设施的需求量和建设规模日益增大,更加有效的、节能的、方便快捷的控制和管理公共照明设施,国家和地方政府大力倡导绿色照明的普及,有效地控制能源消耗、提高路灯寿命、降低维护和管理成本,建设现代效能型社会,使城市照明走向智能化。目前,智能照明已经在世界范围内进行使用,在中国也已经有不少城市在夜景照明、体育建筑的功能照明、道路照明等已有了良好的智能照明控制设计,并达到智能管理、节约能源的效果。城市照明所出现的设备的陈旧、管理维护不便、电网的不稳定等问题都有待解决,国家近几年也开始逐渐改造电网,使电网智能化管理。如为解决路灯照明的管理、监测控制及维护的工作量日渐增大与有限的人力物力资源日益突出的矛盾,对路灯进行无线远程监控是必要的。智能路灯控制系统,就能够在路灯系统现有的配电设备、控制设备等各种设备和环境监测的基础上,增加处理和通信功能,有效降低了系统的建设成本,实现了可靠性、经济性、技术智能化等多方面的创新。
3 智能家居照明
等电位联结是把建筑物内、附近的所有金属物,如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管及其它金属管道、机器基础金属物及其它大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的零线、建筑物的接地线统一用电气连接的方法连接起来(焊接或者可靠的导电连接)使整座建筑物成为一个良好的等电位体。将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。等电位连接是防雷措施中的重要部分。
等电位联结分为总等电位联结和局部等电位联结。
总等电位联结做法是通过每一进线配电箱近旁的总等电位联结母排将下列导电部分互相连通:进线配电箱的PE(PEN)母排、公用设施的上、下水、热力、煤气等金属管道、建筑物金属结构和接地引出线。它的作用在于降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。
局部等电位联结做法是在一局部范围内通过局部等电位联结端子板将下列部分用6mm2黄绿双色塑料铜芯线互相连通:柱内墙面侧钢筋、壁内和楼板中的钢筋网、金属结构件、公用设施的金属管道、用电设备外壳(可不包括地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立小物件)等。一般是在浴室、游泳池、喷水池、医院手术室、农牧场等场所采用。要求等电位联结端子板与等电位联结范围内的金属管道等金属末端之间的电阻不超过3Ω。
等电位联结对用电安全、防雷以及电子信息设备的正常工作和安全使用,都是十分必要的。理论上分析,等电位联结作用范围越小,电气上越安全。通常在普通民居内的等电位连接只预留等电位端子,业主在自己装修时决定自己是否连接等电位,部分业主并不明白等电位连接的重要性而没有连接,现在国内的法规也没有相关的验收规范要求强制性连接,这就留下了隐患。这也是以后要完善的部分。
4 结束语
现代社会的高速发展,电器设备的日益更新,都是要求我们对防雷要求的进一步提高。不过防雷技术还有很多要继续探索的地方,尤其是现代有越来越多的超高层建筑的建立,电器设备也越加精良,一旦造成雷击和雷电波侵入,就会造成巨大损失。由此可见防雷措施的重要性和必要性。
建筑物防雷、露天大型电气设备防雷、发输电电力运输线路防雷等都是重中之重。更好的做好相关防雷设施,更加完善防雷措施,都是我们要继续做的事情。本文阐述了一些防雷方面的知识以及个人的一些感想,希望能在众人的探讨中能在防雷技术方面有所帮助。
参考文献:
[1]建筑物防雷设计规范GB_50057-2010.
[2]施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005.
新晋商突围
晋商曾被冠以“中国第一商帮”之誉。现代的晋商,则被人与以开采资源为靠山的“煤老板”联系在了一起。作为中国的煤炭大省,山西确实让很多晋商在煤窑中掘到了金子,富甲一方。然而,当前“煤老板”正在成为山西的一个历史现象,新晋商正在塑造新形象,目前山西的民营经济正处在多元化投资、多元化发展、转型发展、转型跨越的进程之中,昔日的“煤老板”正在完成从“煤老板”到现代晋商的转变。
不久前结束的新一届山西省工商联换届选举也反映出晋商的变化。一段时期,山西省工商联200多名执委中80%以上都是来自资源型企业,而在新一届山西省工商联领导班子副主席的名单里,过去占据绝对多数的“煤老板”,本届已寥寥无几,取而代之的是引领转型并卓有成效的知名企业家,一批从事高新技术、文化创意、装备制造、现代农业、物流、现代服务、现代金融和食品加工的经营者入选,换届后的非煤产业人士占到工商联班子的90%以上。
这一变化在统计数据上得到了体现,数据显示,2011年山西新兴产业投资增长49.9%。今年以来,山西装备制造、食品、建材工 业增加值增速均快于工业平均增速 ,这三大新兴产业对山西工业经济的贡献率超过12%。
今年以来,山西原煤、洗煤、焦炭、生铁、粗钢、钢材、原铝、氧化铝、水泥、发电量10种主要工业产品产量实现“9升1降”。除焦炭产量下降3.4%以外,其余9种产品保持增长。但受全球资源价格持续走跌影响,1—5月,山西规模以上工业利润为414.3亿元,同比下降5.3%,煤炭、电力工业利润增幅下降,冶金、焦炭工业出现净亏损。
在复杂多变的发展环境下,山西资源性经济结构转型的成效得到显现。今年以来,山西经济保持了平稳较快增长态势,新兴产业功不可没。数据显示,上半年,山西装备制造、食品、建材工业增加值增速均快于工业平均增速,这三大新兴产业对山西工业经济的贡献率超过12%。此外,化工、机电、食品工业实现利润是电力工业的3倍多。
据了解,为改变“一煤独大”的产业结构,山西加快了新兴产业的发展步伐。2011年,山西新兴产业投资增长49.9%,增幅同比提高30.9个百分点。建材和食品工业合计对工业经济贡献率超过了焦炭、电力两大传统行业;先进装备制造业增加值增长22.2%,成为继煤炭、冶金行业之后拉动山西工业经济增长的第三大动力。
随着新兴产业规模的不断扩大,山西“一煤独大”的产业格局正在发生改变。但山西部分官员仍态度谨慎,据山西省政府发展研究中心主任李劲民分析,尽管资源性经济转型发展的成果正在逐步显现,但传统产业对山西地区生产总值的贡献率仍在70%以上,煤炭产业还占据工业的半壁江山,经济转型的任务依旧严峻。山西在承接东部地区产业转移、培养新的经济增长点方面还存在差距。
山西省经济和信息化委员会主任胡玉亭表示,今后,将进一步强化结构调整对工业竞争力的提升作用,推动焦化、钢铁等行业的兼并重组,着力培育新兴产业,延伸产业链条,提高产品附加值,构建现代工业产业体系。
物联网的力量
近日,山西省经信委传正式印发《山西省物联网“十二五”发展指导意见》,规划对山西省物联网未来发展的3大重点行业、5大核心技术、8大公共服务平台和10大重点应用领域,都提出了具体要求。其中3大重点行业为制造业、通信业、服务业;10大重点应用领域包括智能煤炭、智能环保、智能物流、智能城市管理等。目前,做大做强物联网产业,成为引领山西新兴产业崛起的风向标。
长期以来,山西省对环保物联网的研发应用十分重视,“十一五”期问,物联网在山西省环保监控、煤矿安全、城市管理、电力监测、智能消防、公路交通、车辆运营等领域已得到应用,环保物联网、矿山物联网、物流物联网、城市物联网、节能物联网等相继建成,应用模式日趋成熟。山西省十分重视环保物联网的研发应用,先后投资10多亿元,建成了全国最大的环境质量监测和污染源自动监控系统,初步构建了集监测、监视、监控和监管四位一体的环保物联网应用体系。山西现有联网的环境质量监测点位300余个,废气、废水监测点位2000余个,重点污染源、工业园区和城市高空视频监控点位200余个。
按照规划,“十二五”期问,山西省物联网产业工业增加值年度增长率将保持在15%以上。其中,“智能工业、智能环保、智能交通”等10大重点领域的应用将达到国内先进水平。太原高新技术开发区已成为物联网产业集聚区。目前,园区共有各类孵化器和科技园25个,总孵化面积达100万平方米,全区从事科技活动人员1.8万人,R&D(研究与实验发展)经费支出以年均30%以上速度持续增长,初步形成了物联网企业群。
但山西省物联网产业发展的短板也很明显。如物联网感知制造业、物联网通信设备制造业实力不足,高端综合集成服务能力不强,规模化应用水平不高,信息安全保障不力,优秀骨干企业不多等。
紧贴应用和转型发展,山西省物联网将以智能工业、智能环保、智能交通等十大重点领域为抓手,以该领域领头企业为载体,建设重点项目与平台,形成较为成熟的、可持续发展的运营模式。如在工业方面,对酒类、醋类等轻工行业重点应用产品设计、生产集成和柔性制造系统,大力推广生产过程状态监视、质量控制、快速检测等技术;在农业方面,建立数字大棚物联网系统推广平台,提升生产和管理效率,推动蔬菜大棚数字化、智能化发展;在城市交通方面,建设停车场智能诱导和管理系统,实现信息查询、车位预约和自动收费功能。
【关键词】物联网;道路照明;单灯控制;
一、物联网技术概况
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网依托三项关键技术即传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术实现大数据云计算。物联网应用于现代化城市照明工程领域的实现方法是依托传感器技术,射频标签技术及嵌入式系统技术实现对路灯的智能管理。
二、物联网照明控制系统的组成
物联网单灯控制技术实现对路灯照明的智能控制,精细控制。该控制系统需要四部分组成:前端传感器、每盏灯杆内的单灯执行终端、各箱变内分布的智能控制器及监控中心的物联网单灯监控软件系统。
(一)前端传感器
道路现场设置天气传感器采集天气数据,设置车辆检测器采集车流量数据,通过照度检测器采集照度数据,通过经纬度检测器监测当地经纬度数据,可将数据上传至前置服务器和数据中心。
(二)单灯执行终端
位于每座灯杆接线室内,由CPU 主板、通讯接口板和信息采集部件等部分组成,执行每座路灯的开停、调光及电气参数的监测。
(三)智能控制器
包含控制芯片、通讯接口板、功率变换控制器等部件,通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对全网每一个路灯的开停控制调光控制运行状况监测,智能控制器是物联网智能照明系统的底层设备,也是关键的网关类设备,它主要功能是实现路灯节点的自动组网,接收并存储来自远程计算机系统的照明控制与管理策略,并按策略对所有组网的路灯进行开灯、关灯、调光、电能采集、故障上报等。
(四)物联网单灯监控软件系统
包含计算机系统、无线数传电台和辅助设备等,监控中心与智能控制器之间采用无线通讯的方式连接, 而执行终端与路灯前端控制器之间可以采用有线通讯或扩频电力载波通讯方式连接。运营管理部门可根据实际情况制定路灯控制策略,可综合前端传感器采集的数据,如车流量信息、天气信息、照度信息制定最优化的路灯控制策略,并通过大数据及云计算技术科学分析不同日期不同时间段的交通状况,对所有路段的路灯进行针对性的控制。
智能控制器通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对每座路灯的检测及控制。借助强大GPRS/CDMA移动通讯网络,监控中心可根据将车流量、自然光照度等信息,可自动或手动向单灯控制器发送询问或控制指令,完成对任一区域、任一线路、任一灯位的监测和控制,可对每一个终端实现远程控制、远程调光、远程监视、远程实时动态管理四大方面的功能。
物联网智能照明系统可实现自定义各种控制、管理、维护照明策略,以实现节能效益最大化,控制等级安全化,维护工作简单化等动作目标,即可根据天气、车流量、时序、现场环境等数据实现单灯控制、物理回路控制、虚拟回路控制,无极调光,灯故障诊断,灯具寿命管理,节能管理,实现照明管理和节能控制的精细化智能化网络化。
三、物联网智能照明控制技术优势
物联网智能照明控制技术优势体现在三个方面:
(一)采用物联网技术,把每一盏灯纳入监控和管理平台实现全局监管,形成最佳运营维护模式;
(二)通过智能决策,实现基于单灯控制的自动控制、自动节能,使管理精细化、节能数字化,并实现故障预警,实现可视化的定位维护;
(三)通过远程管理和移动管理降低路灯设施的维护难度和成本,达到高效节能的效果,实现“四遥”管理,即:
(1)遥测
在每条照明配出回路上设置电力仪表, 采集相电压、线电压、电流、功率因数等运行参数, 各回路电力仪表通过串口通讯方式与本地PLC 连接, 将各回路运行参数传送至本地PLC。在每个箱式变电站内设置HMI (人机界面) 用以显示本地各照明回路的状态、运行参数及更改本地PLC 的程序和有关照明控制的参数, 从而实现本地控制。在自动运行方式下,由PLC 根据预先设定的照明控制程序控制本箱式变电站内各照明配出回路的合、断。
(2)遥信
通过控制网络可将箱式变电站各照明配出回路开关状态, 电路过电压、过电流故障信息, 通讯网络故障信息发送至园区路灯监控室。
(3)遥视
部分路段设监控摄像头,值班人员在监控室内通过监视器可以了解园区功能性路灯的照明情况, 景观灯具的亮灯效果, 同时可以第一时间发现故障或损坏的灯具, 及时检修,保证道路照明的正常运行。
(4)遥调
在监控室, 值班人员可根据对各路段不同时段车流量和园区整体道路情况的分析, 随时调整各箱式变电站内设备的节电运行参数。
物联网智能控制器引入天文钟控制器及光照度控制器信号,采用光控时控及手控相结合的控制方式,时控根据室外日光照度并通过智能经纬时控仪,根据坐在地区经纬度或不同季节,设定开关灯时间,后半夜时,关闭非机动车道灯具,同时间隔关闭不超过半数的机动车道侧灯具,路灯进入节能运行状态。科学安排时段分时段控制开关灯、调光等任务,实现按需照明,最大限度节省电能。
四、物联网单灯控制技术实现的效益
(一)经济效益:采用本系统后能确保节能率不低于30%,既节约能耗有不影响灯具的正常寿命,节电又省钱。
(二)社会效益:改善城市现代化形象,保证道路交通安全等级,增强城市治安管理的外部环境,是大数据时代市政设施的发展方向。
(三)管理效益:提高了整个城市的路灯管理水平,是工作人员从繁复的巡检工作中解放出来,降低了工作强度和经营管理成本。
(四)环保效益:对城市电网无高频干扰,对市区环境无电磁波污染,符合当今社会环保的发展趋势。
五、结论
物联网单灯控制技术实现了从“面”控制到“点”控制的转变,符合国际上路灯照明节能的最新技术发展趋势,使市政道路照明、城市亮化实现智能管理和节能并举,达到长效管理和节能增效的目的。鉴于当前智慧城市建设日臻成熟,城市建设者及设计人员把握当前道路照明的发展趋势,勇于采用新技术,使我国城市建设水平更上一层楼。
参考文献:
[1] 高杰,张泳.基于流量分析的道路照明节能控制方法研究.自动化博览.2014(01)
关键词:智能交通工具;轻便;环保;可持续发展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.143
1 交通拥堵问题严重
我国城市交通主要是以客运为主,主要交通形式是公交车与私家车混合。呈现出时空分布不均衡的特点,每逢上下班的高峰时期,道路上车辆数量明显增多,人流量激增,道路出现拥堵状况。以湘潭市为例,通过课题组在湘潭市各个主要路段的观察和调研,发现在周一到周五的工作日,上午的7:00―9:00、中午11:00―14:00、傍晚17:00―19:00,这七个小时的时段内,交通拥堵情况比较严重,城市内空气质量不理想,道路上可以明显闻到汽车尾气的味道,而且汽车拥堵所产生的噪音污染,明显影响到了城市居民的日常生活。可以看出,我国现在大中小型城市的交通拥堵问题日益严重。因此,如何有效的解决城市交通问题,改善城市环境,提高城市交通效率,成为当前城市建设过程中十分具有现实意义的问题。
分析问题产生的原因, 主要有以下几点。
(1)道路因车流量大而塞车。近些年来,我国的经济飞速增长,人们的物质生活水平得到显著提高,人们的收入得到显著提高,越来越多的人们为了出行方便,选择购买私家车来方便出行。以湘潭市为例,据统计,2014年底全市汽车保有量达20.96万辆,比上年增加32857辆,平均每天增加90辆,增长18.59%[1],机动车中,汽车保有量在增加,2014年与2013年相比,提高了近4%,摩托车在同比下降。私家车数量的快速增长,增加了道路的运营负担,超出了城市道路规划的合理限度,而且一些路段的基础建设较为落后,使得交通堵塞的状况是由发生。
(2)产业与居住地之间交错。根据城市中心理论,城市中心的人流量和车流量较多,这些区域的租金也就较高,随着与城市中心距离的增加,区域的地租也随着减少,由于城市中心的聚集效应,会使得各类产业部门产生集中效应。这种产业集中引发的是工作区域与居住地的交错和相对集中,一到上下班时间,产业部门相对集中的地区人流量和车流量就会激增,引发严重的交通堵塞[2]。
2 解决方法――目前绿色轻便型智能交通工具的发展
绿色交通,其核心就是“绿色”,这种“绿色”的最基本的要求就是该交通工具的驱动能源只能产生很小的污染甚至零污染,形成环境友好型的交通方式。绿色交通要求提高资源的利用率,研发新型无污染能源,例如太阳能、风能等。有效的改善城市的交通污染,提高城市居民的生活质量,改善城市交通状况,提高资源利用率。这种绿色轻便型的智能交通工具一方面满足人们日常出行的需要,另一方面有利于建设可持续发展的城市交通网,有效的提高城市人群的出行效率,降低污染、创造安全、舒适的出行环境。为了有效的适应新时期对于绿色轻便型智能交通工具发展的趋势,相关政府部门在鼓励绿色轻便型智能交通工具的同时,也要制定相应的配套政策,与国际接轨,促进绿色轻便型智能交通工具的普及。
3 市场上个人轻便交通不足的分析
我国目前拥有较大数量的电动车适用人群,电动车已经成为不少人上下班的主要出行工具,但是我国的个人交通工具款式单一、缺乏创新,国内许多企业的目光仍然放在电动车和摩托山的研发和销售上,这种固步不前的思维方式不利于个人轻便交通工具的研发,逐渐形成一种思维定视。但是随着科技的发展和新型能源的发现,传统的电动车设计应该发生较大的改变,这种改变是顺应时代的潮流,不能仅仅停留在传统意义的个人交通工具模式。这是个人电动车创新设计的挑战,同时也是一种挑战。
随着新能源低碳交通技术的发展,各类新能源交通工具逐步进入交通系统,电动智能交通工具是目前我国的主要发展方向,这些发展将对城市规划建设产生重大影响。
轻便电动车, 它包括电力助动自行车, 电动自行车、小型电动助板车和轻型电动摩托车等电动车辆。[2]它与摩托车相比具有,轻便,噪声低,能耗小,安全、运行费用低等优势,并且其制造成本较低,因此价格大众化, 拥有广阔的市场前景。
部分交通工具不符合环保标准,耗油和产生污染较多,这类交通工具应该予以淘汰,禁止上路,相关政府部门应该制定奖励政策,鼓励公交车、出租车等交通工具采用清洁能源。
4 轻便型环保交通工具的具体分析及研究方向
轻便电动车其方便,结构简单、舒适、环保、售价低特点,使得其具有很强的市场竞争力,而且由受我国的国情和人们的生活水平因素的影响,其具有广泛的市场。轻便电动车的推广和应用具有很大的市场潜力,广泛的应用轻便电动车,有利于改善城市交通、改善环境,势必会带来较好的社会效应和经济效应。
在日益发展的物质基础上,人们追求的不仅仅是交通工具带来的方便,而更多追求的是便捷、速度、舒适,甚至于更多更高的要求,在如今信息化的时代,我们相信在不久的将来,或在近几年,交通工具的发展将会向智能或者更高的位置去。
然而,随着经济和物质的发展,人们现在更注重于个体交通,因为个体交通更方便也更加符合中低收入和一些爱好独行的人们的需求,所以轻便环保交通工具的发展也成为当今交通工具发展的一个主流之一。
轻便型环保交通工具是以交通工具为基础,同时兼备移动、安全、操作方便的特点。通过对其结构、功能、安全、动力等各要素的最优化组合,人们对交通工具的要求越来越高, 而轻便交通工具恰能给用户提供更好、更方便的出行方式,这也是轻便交通工具兴起的重要原因之一。轻便交通工具本身集安全、便捷、灵活等各种特点,且将其智能、节能等技术相结合并应用于交通工具,可以很大幅度的增强交通工具的功能性和安全性。
个人轻便交通作为城市的主要交通工具之一,每天都有形形的个人交通穿梭于马路之中,一方面它的造型所赋予的内涵代表了城市的文化,另一方面,它强大的功能性也体现出我国综合国力的发展。
对于内部空间来说,不同的年龄阶层,不同的职业、性别,他们的需求也是各不相同。因此满足这些需求,就是设计定位的方向。
从外部空间来看,外观造型作为城市文化的首要因素,外观造型的好坏,在一定程度上都会影响到城市文化。因此,一个独特的外观对于设计有着重要的影响。
近年来,个人电动交通工具有别于传统的摩托车或自行车, 为工业产品的创新设计提供了崭新的设计领域,[3]社会对于环境问题的关注程度逐渐提升,使用清洁能源的电动车会逐步成为人们出行的主要个人交通工具,新型电动车所蕴含的新型工业产品设计理念和方法,拥有较好的市场前景,会逐渐成为主流。进行工业产品的设计,其前提就是要充分理解设计因素和设计条件,掌握市场动态,了解市场需求,根据实际情况,针对人们的需求进行设计,开发出符合环境要求和人们出行需求的绿色轻便型智能交通工具。
艺术和技术是工业产品两个重要的因素,二者相辅相成,缺一不可。在进行产品设计时,一方面要体现出产品的特性,另一方面要更好的满足人们的真实需求。就绿色轻便型智能工具而言,对该类产品进行造型设计,就需要坚持以人为本,将人性化特点体现的淋漓尽致,同时要突出其绿色环保的特点,从造型设计有关的功能、形态、颜色等方面出发,将绿色轻便型智能工具的消费、经营、生产方式都以“绿色”作为基调,从多个方面来体现该产品的人性化、绿色化、美观化。力求将新型的个人交通工具功能和美观做到有机的统一,使其既要满足人们的基本的出行交通需求,又可以通过外观形式展现出绿色出行的理念,达到二者的有机结合。
随着科技的不断发展,绿色交通理念会成为交通工具发展的主旋律,我们通过对中国城市交通现状的深入分析,找到绿色交通工具研究和发展与社会发展的有机结合点,为中国城市交通的健康发展献计献策。
参考文献:
[1]周丛笑,曾花林.平均每6人有一台私家车[J].长沙晚报2015,4(02).
[2]周长进.轻便电动车―新一代“绿色交通工具”[J].船电技术,1999,04(15).
国家电网馆
国家电网馆建筑主体是一个“能量块”,外立面“零能耗”,白天,它呈现出光影流动的效果:夜晚,它被“点亮”,星光迸射耀眼生辉。
展馆使用光导照明系统,将日光直接引入室内,为部分展区提供照明,节约馆内的电能供应:展馆还采用了“建筑自遮阳”、“增强型通风”、“水雾降温”等系统。充分体现了“低碳”新技术的运用。
中国船舶馆
中国船舶馆是在江南造船厂原址的一个厂房进行了重新优化设计和改造而成。展馆在长方形上增添了弧线构架,形似船的龙骨,突出船舶馆的企业形象,又形似龙的脊梁,借喻中国民族工业坚强的精神。
展馆设有“船史大道”,展示中国千年造船历史,其中还有明代郑和下西洋船只的模型再现:通过展示未来船舶――水城市、水世界,来体现新能源、新空间、新生活,探索地球可持续发展的情景和人类文明的新模式。
船舶馆的建设应用了最新的环保技术、智能化灯光的互动效果和先进的多媒体视觉技术,形成绿色环保展示环境。
中国航空馆
中国航空馆的建筑造型像一朵洁白的云,带来天空对大地的呼唤,表达人类超越地心引力的梦想。
航空馆利用双层屋面导入自然空气,形成独特的符合环保要求的生态夹层。建筑整体包覆在白色PVC膜结构下,仿佛给建筑配搭了一座异型“遮阳篷”。尤其是屋面与膜材之间形成约1米至1.5米的空腔层,极好地解决了夏季屋面隔热的问题,有效地降低了运行能耗。
中国航空馆将以互动体验形式,精彩演绎航空科技和航空服务的发展历程及其给人们生活带来的巨大变化。
上海企业联合馆
上海企业联合馆被昵称为“魔方”,是座融入生态智能技术的“会呼吸的建筑”,环保设施、梦幻灯光和互动效果会随着不同的天气、日照和人流自动智能调节,不断变换,不需人为控制。屋顶上布置的2200平方米的太阳能集热屏,收集太阳能生成的95℃热水,通过超低温技术发电,能为“魔方”不断提供清洁能源,这是我国自主研发、全球首刨的最新技术。
站在展馆周围的广场上,可以看到巨大的工业机器人展示,还可以在水雾形成的飘逸感觉里,欣赏“魔方”变幻出千变万化的色彩图案。而且这些互动效果是不需要人为控制的。
信息通信馆
信息通信馆由中国移动和中国电信联手打造,将城市生活梦想的体验全面刷新,创造一幅没有边界的未来信息城市生活画卷。
“信息通信馆”展馆建筑表现为流畅动感的形体,借助丰富多彩的图像,形似披上了一层幻彩的丝绸外衣,也传达出对信息时代的美好愿景与想象。
上汽―通用汽车馆
展馆以旋转与升腾的动力为题,将汽车设计手法融入整体造型中,使大自然与汽车工业得以巧妙关联。
步入展馆内部,等待参观者的将是全球首创的尖端视觉与动态体验。穿梭时空、直达2030年,参观者将亲身体验未来20年人类出行方式和汽车生活的刨新和变革,感受未来社会中安全通畅、舒适便捷、以人为本的交通系统,畅游于触手可及的美好汽车生活画卷中。
石油馆
石油馆外观就像是用纵横交错的石油管道编织成的精美“礼盒”。外装饰材料是新型绿色石油衍生品聚碳酸酯做成的PC板,开创性地将可循环再利用的新型绿色石油衍生品用作主要建筑材料:许多石油石化符号和石油勘探、开采的LED景象能把你拉回“铁人”年代。
震旦馆
震旦馆是本届世博会上惟一的台湾企业展馆。它以中华玉文化为主轴,馆内有各代玉器经典之作,台湾震旦集团将8000年的中华玉文化浓缩为20分钟的参观游程,将典藏的40件玉器通过全息投影成像科技,以360度全景呈现。收藏家一定要进去看一下。
震旦馆有一项宝贝,那就是会说话的机器人,他们将和罕见的、重达2.5吨的玉山子藏品一起在出口处与观众见面。
思科馆
思科馆以“智能+互联生活”为主题,将向世人呈现其在“智能+互联城市”领域的创新科技及成就,带领参观者踏上通往2020年的“智能+互联生活”之旅,参观者将亲身体验一座能够更好地推动经济发展、改善市民生活质量、减少碳足迹、并确保环境可持续性的城市。
中国人保企业馆
造型上充分运用公司标志“PICC”的红色和白色,和谐搭配世博标志的绿色。
在展馆内部装饰上,将运用声、光、电和多媒体技术,多角度、全方位地展示中国人保建司60年来的辉煌成就、品牌形象和文化理念,并配备功能齐全的视觉、听觉、触觉等高科技手段,让参观者获得互动的体验和乐趣。
韩国企业联合馆
韩国企业联合馆以“绿色城市,绿意生活”(Green City,Green Life)为主题,展现韩国企业对可持续发展的思考与探索。通过多彩的展示物和影像物表现倡导绿色,节能,有效利用资源的韩国绿色IT技术。
民营企业联合馆
展馆由巨型圆柱体组合而成,每个完美协调的曲面彼此有机结合,象征16家中国民营企业的联合。建筑以“细胞组合体”为创意元素,展现细胞由弱到强、由小到大的无限能量。同时,细胞具有与生俱来的活力,其不断裂变、整合形成生命体的过程,也呼应了展馆主题。
远大馆
展馆采用“天圆地方”的简洁建筑造型,腾空而起的DNA雕塑采用膜结构,在阳光下晶莹透澈。方形的可持续建筑恰如大地,静止稳定地承载着人们的追求和希望。整个展馆离地半米,被立柱“架”在空中,地面的浅水景可完美展示建筑倒影,使建筑显得非常“轻巧”。展馆外设“盘道”。“盘道”为金属结构,外墙为膜结构。通过“盘道”,可以从4米的高空俯视演出活动后,再进入馆内参观。
馆内的生命展厅旨探索生命的极限,以健康、长寿为线索,全面解读食物、水、空气和能源等与生命息息相关的元素。
日本产业馆
日本产业馆的主题是“来自日本的美好生活”,“再利用”的概念贯穿了整个建设工程:不仅对历史悠久的江南造船厂老厂房进行改建,新的结构将使用建筑用脚手架,拆除后可再利用,内部装修采用再生纸纸管,工作人员的制服也使用了旧衣服循环利用后的布料。
可口可乐馆
可口可乐馆为一座两层建筑,建筑风格讲求虚实对比和颜色变化,外立面简洁独特,所有的外墙均采用金属防风雨百叶,刷成“可口可乐”的红色。可口可乐企业馆通过宣传上海世博会“城市,让生活更美好”的主题,提出节能、环保、技术创新和创建高品质生活方式的理念。
万科馆
万科企业馆选用麦秸秆压制而成的麦秸板作为主要建筑材料,别出心裁地设计了由7个相互独立的“城市麦垛”构成的展厅结构,“麦垛”之间通过顶部的蓝色透光ETFE膜连成一体。
中国铁路馆
中国铁路馆两侧方正空间以质朴的材质、理性的网格代表了城市印象,中间部位以全色LED灯光模拟铁路网,代表了作为城市纽带的中国铁路在城市发展中的重要性和先进性。建筑外观朴素自然,细部处理优美,营造了一个舒适宜人的博览空间,充分体现了铁路馆“和谐铁路,创造美好生活新时空”的理念。
关键词:幕墙装饰;绿色节能;生态幕墙
Abstract: The building curtain wall as a modern large and common high-rise building with decorative effect of the light wall, the utility model has the advantages of beautiful appearance, energy saving, easy to maintain, but there are a lot of quality problems in construction. With the development of society, the progress of science and technology, technical content of modern architecture is constantly improving, the green building more and more attention, intelligent type, environmental protection type curtain wall decoration will become the mainstream of the times. This paper mainly discusses the present situation and existing problems of the curtain wall decoration, and anticipate the new wall materials and technology in the exterior wall decoration trend in the future to bring people more wonderful.
Keywords: curtain wall decoration; green energy; ecological wall
中国分类号:TU53 文献标识码:A 文章标号:2095-2104(2012)03-0001-02
一、当前幕墙施工存在的主要质量问题
时光荏苒,许多在“玻璃大厦”里办公和居住的人们发现,尽管玻璃使建筑物看上去轻盈亮丽、简洁明快,但是玻璃幕墙的许多缺点也日益凸现。
(一)耗能问题 自上世纪70年代能源危机后,世界各国越来越重视节能工作。同样,能源问题目前也正困扰着中国的经济建设和发展,建设节约型社会已经成为全社会关注的焦点。据统计,目前北京、上海等大城市的建筑能耗已占全市总能耗的1/4,居于能耗的首位,其中公共建筑能耗又占建筑总能耗的大部分,玻璃幕墙夏季的吸热和冬季的散热,在给建筑物带来美观亮丽的同时也大量的消耗着能源。 (二)光污染 光污染危害来源的主要对象仍是城市高层建筑的玻璃幕墙,一幢幢矗立在马路两侧的玻璃幕墙,就像一面面巨大的镜子,其产生的光反射,极易诱发意外交通事故。而如果人们长期受到玻璃幕墙的“白光污染”,人会深感精神压抑,心情烦躁,除视力因长时间遭反射光刺激而下降外,还会诱发某些疾病。在国内和国外,随着玻璃幕墙在各大城市建设中大行其道,各地近年来接到市民对光污染的投诉也直线上升。 (三)安全隐患 据有关专家介绍,目前市面上很多用于黏结玻璃幕墙结构胶水会随着时间推移老化,甚至失效。一般而言,厂家对硅胶、结构胶承诺的保质期为10年。即便按照现行技术规范,玻璃幕墙的设计年限也不超过25年。玻璃幕墙如果年久失修,会产生许多安全隐患,成为“空中定时炸弹”。 随着2005年7月1日《公共建筑节能设计标准》的实施,玻璃幕墙的耗能、安全隐患等问题使其处于一种尴尬的境界,玻璃幕墙将被叫停甚至遭封杀的消息不绝于耳二、新型幕墙的探索与发展
如何能让玻璃幕墙既能美化城市又能保障安全环保呢?经过科技研发和多项建筑实验,一些新型的玻璃幕墙正在兴起,已解决现有的建筑幕墙问题。
(一)光电暮墙 光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙.它是用光电池、光电板技术,把太阳光转化为电能,它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量。使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动,从而产生电压.这称为光电效应。
光电幕墙体现了智能化特点,太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体,也无噪音污染,并可用来发电,由此可见,光电幕墙是一种净能源,与环境有很好的相容性。同时太阳能光电技术集成到幕墙中不仅不占有建筑面积,而且太阳能光电板晶莹优美的外观,具有特殊的装饰效果,更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩,代表着幕墙技术发展的新方向。
(二)双层动态节能暮墙
双层动态节能幕墙.它是由双层结构组合而成的幕墙,由外层幕墙、内层幕墙、遮阳幕墙、进风幕墙、出风装置组成。内层一般都有能够开启的门窗。在外层幕墙的遮挡下,室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启.外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制。内外层之间的热通道。可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应,从而做到既保证必要的通风、换气,又能够节约能源。因此。双层动态节能幕墙又被称为热通道幕墙,按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统。
双层动态节能幕墙,在动态节能上具有极大的优势。它具有的技术性能包括: 1)运用动气热压原理和烟囱效应。让新鲜的空气进入室内,把室内污浊的空气排到室外,并且能够有效防止灰尘进入室内,具有绿色的环保功效。 2)它对冬天的“冷处理”和夏天的“热处理”非常合理,具有卓越的冬季保温和夏季隔热功能。因此具有典型的动态节能性。 3)合理的采光功能,可根据使用者的需要,调整光线的变化,改善室内环境。 4)卓越的隔声降噪功能,为使用者创造宁静地工作生活环境。 5)技术含量高,构造特殊,具有良好的视觉美感。从上述的几个特点可以看出,双层动态节能幕墙具有良好的绿色环保节能性。
(三)生态幕墙
生态幕墙,可以在建筑与周围生态环境之间,建立的一个缓冲区域,既可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响,又可以强化各种微观气候调节的效果,进而满足人们种种舒适的要求,并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造,超出常规建筑学和建筑工程学的范畴。是一个系统工程,需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理,了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识,需要多学科的协调,各专业的通力合作。
这种幕墙在德国研发和使用较早,技术成熟得到广泛的发展,典型工程如德国柏林得比斯大厦、法兰克福银行大厦以及美国纽约42大街的新摄影棚、英国建筑研究所办公楼、荷兰戴尔夫特大学图书馆等都属这类幕墙。
关键词:未来建筑 发展趋势 绿色建筑
自从可持续建筑的理念提出以来,绿色建筑、智能建筑等新型建筑理念逐渐进入人们视域。而真正的可持续建筑应该着眼于对未来的思考。现如今,随着城市建设的不断发展,建筑的发展也呈现出多种发展形态。笔者将秉承可持续发展的理念,深入探讨未来建筑的发展趋势。
1 建筑是艺术的一种表现形式
为了使建筑具有较高的文化与审美价价值,在设计与建设过程中我们须运用特定的艺术语言和相应规律进行表现。伴随着我们对建筑审美的不断提升,建筑的整体形象在设计过程中所占的比例越来越大,地位也越显突出,其形象包涵了建筑客观与审美双重含义。除了不同特性的建筑有着与之相配的建筑形式外,其本身还存在的一定的韵律。凭着建筑之间的存在的韵律关系使得各建筑物能够展现出不同的美感,这也为城市规划注入了新鲜的血液和活力。信息时代的快节奏呼唤着建筑必须有新的空间和造型使其体现其时代特征,突破旧有的思维模式,逐步让现代建筑艺术走向抽象。
2 未来建筑发展绿色主题
广泛而言绿色建筑是指在建筑的有效使用周期内,在合理保护资源为前提,减少建筑污染,为居民提供健康、高效与适用的居住空间,使其与自然达到和谐共存的目标,这也被专家们常定性为生态建筑。总的来说为使建筑达到绿色标准其建筑材料和建筑设计都必须向这两方面进行发展。
2.1 绿色环保材料的使用
2.1.1 环保建材的最大特点就是要在亲和环境的同时必须达到材料的耐久性和易于维护等特性,必须不散发或少散发对人体有害的物质。由于目前建筑污染物主要是来自各类板材、石料、水泥等。这些传统性原材料的使用对环境起到了致命的危害。而绿色环保材料在这一方面具有无可替代的优越性。目前建筑工程中环保材料主要包括:各类防水密封材料、保温隔热材料、新型墙体材料等等,这些材料的成本较之传统形材料成本相对要高一点,但随着人们对绿色建筑的认识不断深入,这些材料也将会逐渐应用起来。
2.1.2 环保建材对资源的有效节约。相对于居高的人口率而言则是相对日益减少的土地。我们只有最大限度的去节约资源才能使百姓居住的环境有所改善,只有这样才符合未来绿色建筑的发展道路。
2.2 绿色建筑的设计
2.2.1 让绿色进入建筑。屋顶花园的设计不仅能够有效的降低建筑的渐度,更加可以达到增加城市绿化面积的作用,使城市的“呼吸”更加顺畅。而建筑物外墙上的各类攀缘性植物同样也可以起到对建筑“调温”的作用。它与屋顶花园一起让建筑“绿”起来,使建筑无论是在感觉还是在视觉上都达到了一种亲和自然的效果。
2.2.2 建筑的节能设计与清洁能原的使用也是绿色建筑的一大特点。他具体体现在以下几个方面:①对被动式能源系统的最大使用限度。②减少建筑的热负荷。③实现室内的自然通风降低空调等家用电器的能耗,尽量做到低碳环保。④尽可能地使用自然光。⑤对可再生能源进行利用,如在建筑立面上安装太阳能板等。
3 未来建筑的智能化
科技的进步使得绿色建筑必须围绕环保、低能、节约资源而进行发展。建筑的智能化也将从生态、节能等方面延伸出相应的技术支持,这将使得建筑的生态化和智能化形成有机的结合。以智能信息技术为手段搭建建筑内部及各建筑间的信息平台,无论使办公还是居家都在其信息网络中进行集合、管理与服务,实现他们之间的信息最优化。给人们提供一个安全、高效、舒适、便利的居住与工作环境。
“生命建筑”的概念是1994年科学家在美国提出的,其本质的概念是说建筑具有“大脑”,是有生命的。可以对外部环境做出相关判断和相应反应,灾害发生时,它可以开启自我保护系统进行自我保护。这就如日本发明的智能化主动质量阴尼技术一样,当该地区的地震发生时,安装这种系统的建筑物就可以很快的改变建筑物内的阻尼质量,从而改变其振动频率以此来抵消建筑的震动。
生命建筑不定期有一个极其强大的功能,不是自我康复,说起这事来可能有点不可思议,但美国的分段利诺期大学已研制出这种方式。它是用充有异丁烯酸甲醋粘结剂和硝酸钙抗蚀剂的小管在生命建筑出现裂缝时,小管断裂,管内物质流出后形成自愈的混凝土结构。
此外,绿色建筑还包括了光学纤维技术、纳米技术、声控等技术的有效利用。自然能源和有效利用是建设智能与生态化的关键。随着这些技术日益成熟,建筑的多样化已不再是梦想,在不久的将来,绿色与智能化的建筑将被广泛的使用。
4 结语
时代的脚步已进入21世纪,人们对建筑的需求已不再是简单的用于居住了,设计者与建筑者也不断的在艺术、绿色、智化上下功夫。可以预见的是,未来建筑将为人们提供一个舒服、智能的生态环境。
参考文献:
[1]刘光忱,孙磊,赵曼.基于绿色建筑理念的建筑业可持续发展探讨[J].建筑经济,2011(11).
[2]王丽娜,袁永博.基于价值工程的绿色建筑投资决策研究[J].价值工程,2011(01).