前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的智能化建筑设计论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战一. 华东地区智能建筑的发展概况
华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。
浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。
二、入世对中国智能建筑业的要求
我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。
我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。
WTO对我国智能建筑要求具体表现在:
1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。
2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。
3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。
三.华东地区优势
1.学会健全,学术活动活跃。
以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。
1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。
2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。
2.编写出台智能建筑标准。
1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08―47―95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314―2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。
1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181―1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准:
(1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365―1999
(2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366―1999
(3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367―1999
构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。
关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战
一. 华东地区智能建筑的发展概况
华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。
浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。
二、入世对中国智能建筑业的要求
我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。
我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。
WTO对我国智能建筑要求具体表现在:
1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。
2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。
3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。
三.华东地区优势
1.学会健全,学术活动活跃。
以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。
1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。转贴于
2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。
2.编写出台智能建筑标准。
1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08—47—95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314—2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。
1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181—1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准:
(1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365—1999
(2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366—1999
(3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367—1999
构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。
3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。
1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。
上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。
上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。
浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑—原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。
4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场
目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。
目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。
5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商
在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。
四.做好工作、迎接WTO挑战
1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。
2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。
当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。
但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。
2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。
2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。
由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。
3.努力搞好学(协)会工作
按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。转贴于
4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平
华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。
5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力
由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。
6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平
据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。
参考文献
1. 徐兴声,《WTO与我国智能化建筑技术发展对策的思考》,《城市·建筑智能系统》,2004.4,P34—P38
2. 路更可,《试论面对入世我国智能建筑业的发展的对策》,《城市·建筑智能系统》,2002.2,P31—P34
3. 建设部科技委智能建筑技术开发推广中心,我国智能建筑的发展对策的研究,智能建筑技术与应用,中国建筑工业出版社,2001.10,P2—P8
4. 屠胜勇,《浙江省智能建筑现状和发展》,《建筑智能信息》,2001.2,P6-P9
关键词:智能建筑;节能技术发展;解决措施
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
智能化建筑是时展的产物,智能化建筑的发展为整个建筑行业带来了新的挑战,其中智能建筑节能技术的发展需要我们给予高度重视。目前智能建筑的节能问题依然存在,并没有达到理想的节能效果。针对这一问题,我们必须要做好与建筑节能相关的智能化系统的规划设计,解决施工中的资源浪费现象,不断提升节能技术水平,使智能建筑实现其最佳节能效果,从而有效降低智能建筑的能源消耗,坚持走可持续发展道路。
一、智能建筑的概述
智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境的建筑。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术、现代通讯技术和现代控制技术所组成。通过创造出一个高效、舒适、安全的建筑环境,降低日常使用过程中各个环节的费用,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证人们的工作正常有序的进行,从而提高建筑管理和服务的水平,使投资能得到一个良好的回报。
智能建筑是通过对建筑物的四大基本要素,即结构、系统、服务和管理,以及它们之间内在联系的优化设计,提供给人一个投资合理同时拥有幽雅舒适、便利快捷、高度安全的高效环境空间。智能建筑物能够帮助建筑的拥有者,财产的管理者感受到在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报,这也是智能建筑设计的目的所在。
二、智能建筑节能技术发展现状
1、空调、照明等方面存在浪费现象
智能建筑大量采用了自动化设备,设备运转时间较长,这就使得智能建筑的电能消耗比起一般建筑来说要高很多。智能建筑一般采用的是中央空调,室内温度设置不合理、空调装机冷量过大或者设备散热等问题都会给空调带来不必要的负荷,这就造成了能源的大量消耗。另外,智能建筑在灯光照明方面也存在着一定的浪费现象。如在室外阳光充足的时候,室内也会存在灯火通明的情况。建筑的照明设计不够科学,人为的照明能量消耗,使得建筑电能的节能目达不到。
2、智能建筑技术本身存在一定的问题
虽然建筑智能化技术在不断的提高,在建筑设计、设备安装维护等方面也有一定的进步,但是建筑智能化仍然存在着部分工程技术问题,同时管理人员的水平也参差不齐,许多智能建筑管理人员无法有效的应用建筑智能化系统。目前来说,许多核心的智能化设备需要通过进口,国内管理人员不完全清楚智能化设备的运作,在操作过程中出现了一些问题,不能使设备达到最佳节能效果,从而造成了一些能源浪费现象。
3、智能建筑建设规划不到位,导致施工过程中出现了浪费现象
在智能建筑施工过程中,由于建筑规划不到位,也会使得施工过程中出现了浪费现象。如对施工人员在用电、用水无法形成有效的控制,会造成施工过程中水电的浪费。在购买建筑材料时,没有规划性,对市场了解不够,不能选择新型的节能建筑材料,从而造成了建筑材料的浪费。另外,对智能建筑施工过程中造成的垃圾处理不注重节约,有些处理方式非常简单,只是一味的填埋或搁置一旁,不能够对建筑垃圾做到循环利用,也造成了一定的浪费。
三、智能建筑节能新技术
1、无线传感器网络技术
应用无线传感器技术构建智能建筑网络具有得天独厚的技术优势和应用前景。结合智能建筑节能的特点和实际需求,运用切实可行的数据传输协议,能实现智能建筑节能无线传感器网络信息的优先级传输,保证节能系统稳定、可靠、高效的运行。
无线传感器网络的信息感知主要是用温湿度、照度、气体浓度等传感器对实际物理环境进行感知,实现数据采集的功能。为保证智能建筑节能系统的高效运行,准确的信息采集显得尤为重要。采用的传感器包括红外、温湿度、照度、二氧化碳浓度等传感器。
无线传感器网络具有易于部署、成本低等特点,已成为建筑节能改造领域不可或缺的技术之一。利用无线传感器网络对物理环境的感知,将环境信息数据通过自组织多跳的方式传送至服务器。一方面无线传感器网络可以通过先进算法对智能建筑的空调、灯光等设备进行控制;另一方面,服务器决策者可以通过主机控制器对某个设备直接控制。
2、楼宇照明节能新技术
在楼宇控制系统中,常用的控制策略是通过时间表的方式,不同时间触发照明的启停及调节,这种方式实现了照明控制的自动化。
为完善的控制和取得更好的节能效果,目前已发展出成熟的智能照明技术,采用分布式的系统结构,布线方式为总线式,具有较高的性价比和可靠性,而且易于扩展,有很高的灵活性。智能照明协调可以实现的主要功能为:启停控制、开关状态检测;室内外照度检测;调光控制;场景控制;人体感应控制;手动、遥控控制。典型的智能照明控制系统节能效果如下图。
3、门禁一卡通技术
传统的门禁系统属于安防的一个子系统,随着安防系统网络化技术的发展,视频监控、门禁和防盗报警功能已进一步融合,迈向高度集成化,体现了现代智能化节能管理的要求。
通过一卡通刷卡进行出入管理的同时,通过控制器实现对报警系统的撤防或布防。正常情况下,刷卡撤防只针对有权限的人员通过后自动实现撤销特定的防区:在人员离开房间时,通过刷卡加密码的方式,进行布防,同时联动关闭室内所有灯光、空调风机,以实现智能化节能管理。
另外一个重要的应用是一卡通和酒店客控系统融合。当客人离开房间时,客人顺手取走房门卡,节电开关延迟一定时间后自动断电,确保节能和安全。有的酒店还建立了重要客人数据库,客人登记时,客房空调自动开启,客人到达时,房间已达到该客人喜好的温湿度,在节能的同时,还提高了服务质量和水平。
4、综合布线系统“全光网”技术。
综合布线系统是智能建筑重要的通用传输系统。光纤的原料主要是石英,在地球上约占总矿藏的14%,可以说是取之不尽,用之不竭,且制造成本日益下降。光纤目前多被应用于网络主干,即垂直主干子系统和建筑群子系统的系统布线,随着光电转换设备、光纤端口价格下降,光纤在水平子系统中应用呈上升趋势。现代的第三方数据中心和智能建筑的综合布线正在向“全光网”靠拢。“全光网”具有节省资源、保护环境、高带宽、高可靠性和扩展性强的特点。
5、空调系统变风量技术
据统计,我国建筑物的能耗在国家总能耗结构中占30%~40%的比重,暖通空调系统设备耗电量占建筑物总耗电量的50%~60%。提高空调系统节能效能,是建筑节能研究的重要课题和方向。
变风量空调系统(VAV),是一种新型节能效果显著地空调系统,是通过送入各房间的风量来适应负荷变化的系统。当室内空调负荷改变导致室内空气参数变化时,空调系统自动调节进入房间内的风量,将被调节区域的温、湿度参数调整到设定值。送风量的自动调节可以很好的降低风机动力消耗,降低空调系统运行能耗。
空调通风系统其它一些新技术如冷热源群控技术、Lonworks技术、通透以太网技术近年来得到很快的发展,为现代建筑降低能耗、提高舒适度也发挥了重要作用。
四、加快智能建筑节能技术发展的探讨
1、加强智能建筑有关技术人员的培训工作,提高智能建筑节能技术水平
技术人员相关技能的培训非常重要,对建筑节能有重要的意义,因此我们需要加强对技术人员的培养,可以组织优秀专家讲座,对智能技术节能技术进行学习。另外,可以邀请智能设备商家对技术人员进行指导,使技术人员有实践的机会,还要注重后续人才队伍的培养,使我国的智能建筑节能技术得到进一步提高。
2、做好建设规划,减少施工过程中的资源浪费
在智能建筑施工过程中难免会用到水电,使用过程一定要得到控制,不可过度使用,出现浪费现象。在建筑材料中,许多是不可再生的资源,要慎重选择,我们尽量选用一些可再生资源,像是石膏、泡沫玻璃、废弃植物纤维等,根据研究表明石膏类的建材经过燃烧后能量消耗比起水泥、石灰要低很多,这样就可以做到能源的节约,石膏可以循环使用,利用石膏代替其它建材可以避免资源浪费,在建筑施工过程中尽量减少垃圾制造,保证建筑材料的利用率,不要浪费,从而进一步保证了未来资源的充足。
除此之外,还要有效的处理建筑垃圾,使垃圾得到充分的利用,因此在进行建筑垃圾处理时要慎重,不可一味的填埋及漏填搁置,要采取有效的处理方法,对于一些可以回收利用的就利用起来,像是一些石头、沙子等都可以用来铺路,在一些坑洼处用其进行填埋就很好,不仅有效的处理了垃圾还能节约了一部分用来修路的资金投入,可谓两全其美。
结束语
智能是手段,节能是目的,建筑节能已日趋成为建筑智能化的发展方向,作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化,所以,在讲求节约社会的今天,节能要从每一个方面做起,对于建筑这个耗能大头,更应该做好榜样,从材料、结构,技术等方面的一点一滴做好节能。
参考文献
[1] 章海 探讨智能化建筑节能的技术与应用[期刊论文] 《建筑・建材・装饰》 -2012年12期
论文摘要:文中主要阐述了绿色建筑设计的标准、原则,并提出了绿色建筑的设计方法和评价方法。
发展是人类社会永恒的主题。自从20世纪90年代联合国在环保大会上提出“可持续发展”口号后,“可持续发展”战略越来越受到人们的关注,在社会发展中得到了广泛的宣传和应用,在建筑领域也掀起了一股“绿色建筑”热潮。由于传统城市发展模式、传统建筑体系是不可持续的体系,是污染环境、造成生活质量下降的体系,因此,在绿色文化的影响下,思想敏锐的建筑师开始思考,开始探索建筑发展的“绿色”道路。所谓“绿色建筑”就是一种象征着节能、环保、健康、高效的人居环境,以生态学的科学原理指导建筑实践,创造出人工与自然相互协调、良性循环、有机统一的建筑空间环境,它是满足人类生存和发展要求的现代化理想建筑。目前,“绿色建筑”已成为21世纪建筑发展的主流,越来越受到人们的重视。
1绿色生态建筑设计标准
绿色建筑是资源和能源得到有效利用、保护环境、亲和自然、舒适、健康、安全的建筑。在绿色生态建筑设计中我们应该遵循以下原则:
(1)绿色建筑应尊重自然、保护生态、与自然协调发展,尽可能减少人工环境对自然生态平衡的负面影响。
(2)绿色建筑要节约自然资源和能源,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。
(3)绿色建筑要利于人的身心健康,避免或最大限度地减少环境污染,采用耐久、可重复使用的环保型绿色建材,充分利用太阳能、风能等自然清洁能源。加强绿化,改善环境。
(4)绿色建筑空间和使用功能应适应社会发展的变化,要求建筑空间具有包容性,功能具有综合性,使用具有灵活性、适应性和可扩展性。
(5)绿色建筑应具有独特的建筑技术和艺术形式表达现代生态文化的内涵和审美意识,创造自然、健康、亲切舒适、生机勃勃、丰富多彩,具有传统地方文化意韵和现代气息的建筑环境艺术。
2绿色建筑设计的原则
绿色建筑在设计过程中,必须针对其各个构成要素,确定相应的设计原则和设计目标。同时,这些构成要素又是设计人要具体操作的对象。在绿色建筑设计体系中,对设计原则的分析和把握具有重要的实践意义。这里以生态要素为主要对象,扼要阐述其设计原则。
2. 1整体及环境优化原则
建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统,设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,主要表现在保持当地文脉,保护历史人文景观,重视建筑场地对地形、地势的利用,加强建筑对当地技术、材料的利用,加强绿化,减少环境污染,用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。
2. 2简单高效发展的原则
绿色建筑应体现对能源的节省,尽可能利用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化设计,广泛利用电子通讯和信息技术,要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系,做到近期规划与长远规划结合,为扩建和建造留有余地。
2. 3健康舒适的原则
绿色建筑应保证建筑的适用性,体现对用户即人的关,增强用户与自然环境沟通,让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系数,保证室内一定的温、湿度,创造良好的视觉环境及声环境,建立立体绿化系统净化环境等。
3绿色建筑设计方法
3.1整体环境的设计
所谓整体环境设计,不是针对某一个建筑,而是建立在一定区域范围内,从城市总体规划要求出发,从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件、动植物生长状况等方面分析设计的可行性和经济性,进行综合分析、整体设计。整体环境设计的方法有:
(1)引人绿色建筑理论。城市开发建设应与当地自然环境、资源、社会、人文等背景相结合,在加快建设的同时,创造性地保护和利用已有条件。一方面,改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置;另一方面,让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭。
(2)加强环境绿化。随着社会的发展,人们已经深深地感受到环境对人的身心健康的重要性,绿化不单是可以创造空间,还可以美化环境,创造良好的生活氛围。
用绿化覆盖地面,由于大量水分蒸发,往往可以造成比较凉爽、舒适的环境;高大的乔木在地面上形成了较大树荫,减少路面吸热,同时可以净化空气,提高空间的氧含量。因此,在人居环境住宅区的设计中,一定要注意绿化环境设计,创造出良好的微气候,应该将绿化量化标准引人设计规范。当前,环境绿化主要包括小区周围环境绿化和建筑立体绿化。一、小区周围环境的绿化。尽量减少硬质铺地,扩大草坪面积,并尽可能多种植高大乔木。因为乔木的绿化效果要比同面积的草坪高几倍。目前,多数住宅小区常采用水泥砖铺地,这对小区环境很不利,应尽量采用具有渗透性的生态铺地,如格状铺地砖,方格中可以种草等。二、立体绿化。引人“土地空间化”的概念,包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙表面温度,保证室内温度的稳定性。如重庆的“天奇花园”的墙面绿化,在西墙面上设计由柱子和圈梁组成的构架,并设置种植槽和集中喷灌系统。夏季爬山虎覆盖墙面形成一道绿墙,绿墙与墙面之间形成大约300 mm宽的间层,这间层形成了良好的通风竖井,增强了墙面的散热性能,而且绿墙还能避免阳光对墙面的直射。屋顶绿化是在建筑屋顶上采用蓄水覆土种植,屋面上种植花草和一些低矮灌木,形成一个“空中花园”。阳台绿化是在居民家的阳台上种植一些花草植物。
(3)从整体出发,通过借景、组景、分景、添景多种手法,使住区内外环境协调。例如:滨临城市河道的住区宜充分利用自然水资源,设置亲水景点;临近公园或其他类型景点资源的住区,应考虑设计景点视线通廊,促成内外景点的交融;毗邻历史古迹保护区的住区应尊重历史,让珍贵的历史文脉溶于当今的景点设计元素中,使其具有鲜明的个性,并为保护区的开发建设创造更高的经济价值。笔者在雅安市滨河公园方案设计中较好的应用这样的设计思想,充分体现了《穿越时空,聆听茶香》的设计构思。得到了广泛的认可。
3. 2建筑单体的设计方法
(l)建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比,它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑,在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高,减少体形凹凸变化,尽量采用规则平面形式。
(2)外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。①采用良好的外墙材料,利用更好的隔热砖代替粘土砖,节省土地资源,如上海现代房地产实业有限公司成功研制了以秸杆稻草为原料的绿色建材—稻草板,并在上海青浦县推广使用,它与传统的粘土砖相比,不仅具有色彩丰富、重量轻、体积小、保温、隔热、隔音等多项优良性能,而且在环保上解决了秸杆焚烧的问题;其次它自然降解,不会给环境带来任何污染。②采用选择性镀膜窗户,其导热系数较小,能够改善室内环境的热稳定性。③加强门窗的气密性,减少热交换。④使用各种轻便可调节的遮阳设备抵卸夏季太阳的直接辐射,同时冬季能够调节便于采光。
(3)采用弹性设计方案,提高房屋的适用性、可变性,具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上。①楼梯的可生长性,包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑,周边环境的生长预留地等。②预留管道空间,包括水电、通讯的发展空间。③家具系统的可变化性。
(4)建筑节能设计。要节约利用不可再生能源,如煤、石油、天燃气等,积极开发可再生的新能源,如太阳能、风能、水能等无污染能源。建筑材料尽可能利用可降解、可再生的材料,严格做到建材无污染、无辐射。
(5)建筑智能设计。目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,出现了智能化建筑,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量,保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率,智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准、低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。
4绿色建筑的评价
随着人们对装饰标准与质量的需求不断提高,必然要求住宅建设不断增加科技含量,实现住宅产业的现代化,进而要求其内部设计要打破以往的盒子式设计,使功能空间更加明晰,住宅部件设计向系列化、集约化、智能化、配套化方向发展。中国室内设计发展到现在也已具有一定规模,虽然与发达国家有一定的差距,但它的发展在当下也呈观察思考23现出新的时代特征。
1.多元性。进入21世纪以本论文由整理提供后,随着信息化时代的到来,国际交流的增加,世界已联成一体。室内设计也不例外,各国带有民族性、地域性的优秀设计涌入中国,各种流派、各种不同风格的设计影响着中国的室内设计,每种设计不尽相同,但又相互协调,彰显出个性。而中国的设计师在相互交流中汲取营养,相互渗透,有利于在国内形成一个蓬勃发展的多元化格局。
2.复合性。随着科技的高速发展,新材料的不断出现,新的设计理念的提出,传统设计观念不断受到挑战和突破。技术与艺术,传统与现代,外来文明与本土文化,不同地域的各种设计,形成了不同组合方式的复合性设计。它不是各种形式的任意的拼凑,也不是任何无次序的权宜变通,它是传统与现代,西方与东方的设计观念的融合,是多样本论文由整理提供的设计语言的体现。
3.时效性。新设计替代旧设计,新材料替代旧材料,新理念替代旧理念,中国的室内设计也慢慢跟上时展的步伐,由八九十年代流行的盲目模仿欧式的设计到现在影响深刻的亚设计流派;由最初的“生存意识”进展到现在的“环保意本论文由整理提供识”,中国的室内设计在其中寻找契机,寻找突破,紧跟着时展的需要。随着中国加入WTO,国内的现代化设计与建筑设计已率先打开国门,无形中也将推动室内设计迈向更高的水平。
但是我国的室内设计要走向世界,较国际水平还相差一定的距离。同发达国家的装饰行业相比,我国室内设计行业还不规范,室内设计师的整体水平还不高,带有中华民族特性的室内设计,其个性还不鲜明,还没有形成自己的文化形态等等。
导致这些问题出现主要有以下几个原因:
(一)装饰行业不规范我国现阶段对固定资产的投入达到前所未有的高度。高层建筑如雨后春笋层出不穷,每年的产值都在2000亿人民币左右。
在如此巨大的消费刺激下,装饰公司也多如牛毛。在装饰行业的众多公司中,其专业水平良莠不齐,优秀企业不多,行业管理不本论文由整理提供够规范,全国各地发展不平衡,无序从业多于规范从业,设计人员“鱼目混珠”,这些直接导致行业的恶性竞争。而马路边拿锯拿斧的“装修游击队”也声称“我们是搞装修的,我们也可以设计”。
有的室内设计公司为了竞争常常推出免费设计等等。要知道,室内设计也是一种劳动,也具有价值,如果让这种价值为零,就等于在破坏市场竞争秩序。室内设计是一门涉及到建筑设计原理、施工构造和艺术审美各方面学问的行本论文由整理提供业。不了解设计的专业知识、设计规律、设计美感,就不能设计出好的作品。因此,我们必须规范行业运作,加强行本论文由整理提供
业监管,并严格按照市场规律来操作,才能促进室内设计的发展。
(二)室内装饰与其他项目设计分散在欧美发达国家,一名优秀的建筑师,同时也是一名优秀的室内设计师;一名优秀的室内设计师同时也是一名家具及饰物设计师;
而一名家具设计师很有可能是一名能工巧匠,其专业领域的联系性非常强。而中国相关专业领域的人才培养却是分离的,院校的专业设置是将建筑设计、室内设计、工业设计分门别类,这种人才培养机制造成了割裂几个联系非常强的本论文由整理提供专业领域连贯性。建筑师完成土建结构设计后就将建筑毛胚甩给室内设计师,而室内设计师在室内设计家具时多半只能选购市场成品,这种关系结构不利于内外一体化的优秀室内建筑作品的问世。这就是我国室内设计现在为什么普遍还是“湿作业”的原因了。
欧美国家在上个世纪70年代就实现了住宅产业一体化、集约化、工业化,实现了省时、省力、省消耗,高品质、高质量这样“三省二高”的标准,提高了建筑的综合质量,提高了劳动生产率,缩短了从建设到入住的工期,降低了成本。他们的做法还避免了那种设计师拿到建筑毛胚房,首先要对空间进行功能布局,对其空间结构进行修改,而拆墙本论文由整理提供凿洞造成材料浪费的现象。从协调性的问题来考虑,这种建筑各个环节相互剥离的设计模式也制约了设计师对全局的把握。在这种情况下要出一个优秀的室内设计作品,无疑也提高了建筑成本。
(三)室内设计创新精神缺乏任何一种真正意义上的创作活动,都离不开思想这个内在的发动机。而其创作的思想并非源于创作者本人一时心血来潮或异想天开,而必定是受到他所在的时代的精神和以往历史思想沉淀的影响。室内设计理念的发展应是文化发展的必然结果,不同的文化特色产生不同的艺术形式。说到底没有对人类文化的深刻理本论文由整理提供解,是根本不可能奢谈创作的,室内设计当然也不例外。室内设计这一概念是由西方传入我国的,发展到今天已形成了多元性、复合性的特点。但是,当你真正站在这么多的风格、流派面前时,却发现其中没有属于我们自己的东西,只能从一个建筑设计、装饰设计中,或多或少看到国外这类或那类风格特点的影子。
一般而言,现今室内设计的风格特点是建立在以往民族传统风格特点的基础上来进行创作。但是,我们大部分设计者却停留在表面形式上的抄袭,对风格、流派的表面接受替代了自我创新,“拿来主义”成了设计的主旋律。室内设计固然可以借鉴国内外传统和当今已有设计成果,但不应是简单的“抄袭”或不顾环境和建筑类型的“套用”。我们应该扭转那种很多设计师仅看中设计的表层的形成,而忽略其深层次精神的局面,而是要民族元素的融入、大胆的探索和积极的创新。
(四)设计师队伍膨胀,素质普遍偏低市场的发展、教育的改革使得室内设计变得炙手可热。国内许多没有相应师资的大专院本论文由整理提供校都开设了这门专业,甚24观察思考至在社会上的室内设计培训班、电脑培训班也都加入了“制造设计师”的行列,在短短十年里设计师队伍急剧膨胀。可以想象这样“制造出来的设计师”如何设计出好的作品。这样打着“设计师”旗号的人加入专业设计师的行列,使整个设计市场形成恶性竞争,产生了许多粗制滥造的室内设计作品。这些设计师基础知识缺乏,艺术语言表达不清,设计技术偏低,缺少设计的逻辑思考,浮浅媚俗的追逐时尚,依赖材料、仿造风格,而忽视实际情况;恶性竞争的后果还使许多优秀的设计师不能得到相应的回报而降低了创新的积极性。要知道真正的设计师除了是专业的能手,还应该是自己思想的忠实执行者,不被外在的意志所左右,将自己的文化品位、艺术素养,经过科学论证后付诸实施的人。
二、中国室内设计的未来发展趋势
(一)人性化室内设计的理念即以人为本,这是室内设计永远的主题,未来室内设计的发展也将延续与深化这一主题。住宅的核心是人、环境和建筑,它的目标是全面提高人居环境品质,满足居住环境的健康性、自然性、环保性、亲和性和行动性,以保障人民健康,实现人文、社会和环境效益的统一;它的目的是一切从居住者出发,从人性出发,方便人的行为,满足人的需求。要从强化人与外界事物的联系,甚至从人的生活环境、人类社会、人的本论文由整理提供历史及未来着眼来研究,抓住设计的真正意义,满足居住者生理、心理和社会等多层次的需求,使居住者生活在舒适、卫生、安全和文明的居住环境中。
(二)生态、绿色及环保化人类社会发展到现在,工业化带来了巨大的财富,但同时也改变了人类赖以生存的自然环境——森林、生物、水、空气以及耕地。这些人类赖以生存的基本物质保障或消失,或减少,或恶化。地球已不是人类的乐园,自然环境问题已摆在人们的面前而迫使人类思考。随着人类对环境认识的深化,人们逐渐意识到环境中自然景观的重要,优美的风景、清新的空气既能提高工作效率,又可以改善人的精神生活状态。不论是建本论文由无忧论文由整理提供
com/">整理提供筑内部,还是建筑外部的绿化和绿化空间;不论是私人住宅,还是公共环境,生态、绿色、环保成为主题。因此,人们在满足了对环境的基本需求后,回归自然成了我们现代人新的追求方向。
(三)科技智能化随着经济的飞速发展以及人们对生活居住条件的要求日益提高,科技智能将逐步走入寻常百姓家,科技智能化设计将成为未来住宅发展的方向。科技智能化提倡“四新”(新技术、新产品、新设备、新工艺)技术的应用本论文由整理提供,全面提升住宅的居住环境、住宅功能、工程质量、物业管理水平,使科技转化为实际生产力,推进住宅的产业现代化。它要求达到安全防范、信息管理、信息网络化,从而实现住户可以在任何时间任何地点地进行家庭遥控管理或与外界进行联系。
(四)装饰部件的产业化邻国日本用了二十年来推行其住宅部品,现在住宅的各个部分都有通用部品,而其设计师的工作更多的是对建筑装饰部品的选择,工作效率非常高。而我国,传统的施工工艺仍主导着我们的施工过程,依然是切、割、锯、钻刷等工艺。各装饰部件也都是各大装饰公司自行设计。这是一套落后的施工工艺,不利于室内设计的发展,而装饰部件的产业化,应该是室内设计的必然趋势。标准化、系列化、通用化的住宅部件是保本论文由整理提供证住宅功能与质量的基本条件之一,它对于室内设计标准的控制,装饰成本的降低,施工工艺的便捷,以及建筑装饰产业的现代化都会起到积极的促进作用。西方发达国家都推行住宅部品,对无特殊要求的住宅,只要将装饰部品组合起来就可以了。因此,室内设计变得更简单,更便捷,普通大众都可以自行设计。
(五)高度的民族化中国是一个有着五千年文明的国家,它留给了我们丰富的历史遗产,中国幅员辽阔,有着56个优秀民族,不同民族、不同地域都有着本民族丰富多样的文化。因此,如何传承文明,如何将有中华民族特性的设计呈现于世界,是我们的责任,也是我们的创作归宿。我国的室内装饰设计发展初期受西方文化影响很大,像上世纪八、九十年代,室内装饰设计到处盛行欧陆建筑风格。但一味仿造的“拿来主义”盛行,丢失了我们本论文由整理提供优秀的传统,丢失了我们文化的“根”。随着国家的富强,我们逐渐认识到,未来中国的室内设计所走的道路,一定是在继承传统文化的同时表现现代人的审美情趣的设计。因为只有地域的才是民族的,只有民族的才是世界的。
进入21世纪,时代的发展带来了新的审美情趣,而中国的室内设计也从早期的以材料的档次来评价装修水准的误区中走了出来,不断地走向完善,向国际靠拢。
当然,目前室内设计的各种规范还未健全,而室内设计从不规范到比较规范、再到相对规范,需要经历一个过程。我们相信,这个过程不会需要太多的时间了,室内设计行业一定会走向规范,最终必定会有一个好的发展环境。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准建筑规范.中国建筑标准设计研究院,2006
【关键词】城市建筑;建筑设计;智慧城市理念
1 引言
基于智慧城市理念开展的城市建筑设计,能够提升城市资源的应用效率,让城市建筑设计发展更为明确,实现城市管理服务的全面优化,对城市居民的生活质量进行改善,推动我国城市建筑的持续发展。
2 智慧城市建筑设计
2.1 基本理念
智慧城市的建筑设计主要体现在生活数字化以及大楼人性化理念。简而言之,智慧建筑设计工作的开展能够给予建筑物相应的灵敏系统,建筑物能够察觉周边各项因素的变化,做出相应的既定反映。在充分应用科学技术的前提下,能够给予城市居民更好的生活。智慧城市的设计核心理念为:要为城市居民打造便利高效的城市生活。智慧城市的建设能够帮助人民及时发现城市内部发生的突发事件,进而开展相应的资源部署。智慧城市与城市建筑设计相结合,可利用数字化信息技术以及建筑设计对人们的实际生活场所中存在的问题进行分析,按照设计发现的问题制定相应的智慧城市建筑设计方案。智慧城市建筑设计的开展能够提升建筑设计工作的效率,为人民提供良好的工作服务,同时也能保证设计建筑物在保留美观性的基础上,提升建筑物的实用性。
2.2 基本特征
1 )集成化智慧城市概念的实际覆盖范围较为广泛,在互联网技术以及云计算技术广泛应用的背景下,城市环境中所覆盖的内容将会由同一个母系统进行调动分配,虽然城市网络系统较为繁琐,但是城市网络系统的协调性极高。每一个子系统都对应了各自领域的数据信息,经由母系统进行统一处理反馈之后,实现相关事件内容的有效处理,为此智慧城市具备集成化特征。2 )信息化智慧城市建设的重要基础就是信息技术与通信技术。随着信息时代的带来,信息技术已经成为推动社会发展的重要推力,智慧城市的主要运作方式为获取信息、处理信息、分析信息以及对信息进行反馈。智慧城市主要利用传感器技术或是射频识别技术对智慧城市中的海量信息进行获取,经由终端处理器对数据信息进行处理,对智慧城市中存在的城市问题进行反馈分析。智慧城市管理的本质就是信息管理,因此智慧城市具备信息化特征[1]。3 )全球化随着信息技术的高速发展,全球化趋势愈发明显。如智能手机能够在数秒内接收到来自世界各地的爆炸性新闻,国外发生的台风、地震、化工厂爆炸等事件,在事件发生的第一时间人们就能经由智能手机了解事情发展脉络。智慧城市中应用的互联网技术能让每一位城市居民能够与他人产生互动交流,不会受到时间、空间的制约。智慧城市建设下全球化的信息交流共享思维,给城市建设提供了新的视野范畴,因此智慧城市具备全球化的特征。
3 城市智慧理念对于城市建筑设计的影响
3.1 推动传统建筑设计发展
将传统建筑设计与智慧城市理念有机结合,对促进传统建筑设计发展极为有利。在智慧城市理念的支持下,能够为建筑设计提供相应的技术支持,制作出令人满意的建筑设计作品。新常态背景下,传统建筑设计理念与城市发展背道而驰,在城市建筑设计中实现智慧城市理念的有效渗透,不仅能够实现传统建筑设计的有效创新,还能基于人们对于建筑物的美观性以及实用性进行系统性分析,结合城市建设的整体化发展,制定相应的建筑设计方案,确保城市建设工作能够合理发展[2]。
3.2 扩大建筑设计交流渠道
建筑设计工作的开展是需要满足城市发展需求,为此建筑设计工作人员需要对先进设计理念进行系统化学习,确保能够设计出适应城市建筑发展的设计方案。智慧城市建设的基础为信息技术,借助信息网络技术能够对相关信息进行收集传递,为此建筑设计需要在网络平台上开展交流学习。智慧城市理念能够拓宽城市设计的融合渠道,确保我国建筑城市设计行业实现可持续性健康发展。
4 智慧城市建筑设计的必备条件
4.1 来自高新技术的支持
在人们生活水平不断提升的背景下,建筑物作为人们工作生活的重要场所,在城市建筑设计过程中需要满足人民的舒适性需求,满足人民对于建筑物功能性的要求。为此智慧城市建筑设计需要充分利用高新技术,以人们实际需求为基础,借助高新技术为建筑物设计的合理性提供参考,同时利用高新技术开展整体化分析,确保整个建筑物设计方案的合理性[3]。
4.2 来自设计人员的支持
建筑设计人员的个人观念以及设计理念对于建筑物最终设计效果有着极大的影响。在建筑设计环节中设计人员缺乏合理的设计理念,最终设计出的城市建筑将存在较多的问题,不仅不利于城市建筑发展,同时也无法满足人们的舒适性要求。为此建筑设计人员需要不断提升自身的专业素养,对智能城市理念进行合理化分析,对城市建筑设计的知识面进行扩展。此外建筑设计人员需要对建筑设计领域中的新型知识全面掌握,确保建筑设计方案能够顺利实施。
4.3 来自先进设计理念的支持
为了推动我国智慧城市建筑设计发展,建筑设计人员需要实现对先进设计理念的全面掌握和灵活应用。国外城市建筑与我国的城市建筑存在极大的差异性,如欧美国家的城市建筑主要用料为加强舒适感的普通材料,旨在提升城市居民的生活体验,但欧美国家的城市用料并不适用于我国,这是由于欧美国家与我国气候条件存在一定的差异性,因此不能照搬套用,但在进行城市设计过程中可结合欧美国家的设计理念,将欧美国家的设计理念与中国建筑设计实况相结合,在提升设计建筑物整体美观性的同时,还能加强设计建筑物的适用性。
5 城市建筑设计中智慧城市理念的渗透路径
5.1 对建筑空间内部的安全性能进行优化
在我国城市化发展建设过程中,隐藏的安全隐患问题不断凸显。如城市建筑过程中应用的有毒建筑材料以及施工建设设备,不仅会给建筑施工人员的身体健康带来影响,同时也会给入住居民的生命安全带来威胁。同时建筑项目施工期间无可避免会应用到新型建筑材料,这些建筑材料存在无法适应当地自然条件的可能性,严重影响人们生活安全。因此在开展智慧城市建筑设计过程中,需要增加建筑设计的安全性,确保人民工作生活的安全,为人们的日常生活营造安全舒适的环境。智慧城市安全建筑设计主要体现于建筑物的外部结构以及内部空间。建筑物的外部构造主要为色彩与造型同时也包括城市公共基础设施,在进行建筑设计工作开展过程中,需要选择相适应的建筑设计材料,充分考虑楼与楼之间的距离,确保楼内的建筑空间阳光充足,让建筑物的入住居民拥有良好的生活环境[4]。
5.2 借助物联网技术加强建筑空间内部感应性能
物联网技术对于智慧城市建设极为重要,物联网技术的应用研究已成为突破智慧城市事业发展的突破口。如可利用Living3.0 展示智慧居住空间,在建筑物主人不在家的情况下,有客人拜访过程中,相关信息可直接传递至建筑物主人的手机上,若建筑物门口有摄像头,建筑物主人能够看到来访者的影像,利用通话功能与来访者进行通话。建筑物屋内的湿度以及温度能够借助感应器感知,窗帘的开启与关闭能够借助光照感应器,在建筑物的书房空间一旦有人入座时,在感应器的作用下台灯能够自动开启。为此智慧建筑工程建设需要在物联网技术的应用下,促进智慧城市建筑设计发展。
5.3 建筑设计作品需突出人文关怀理念
每一个设计出的建筑物都能够体现出建筑设计情感,因此建筑设计作品与建筑设计人员个人情感存在极大的关联性。建筑设计作品与建筑设计人员的文化素养、生活经验有着一定的联系,建筑设计作品能够体现建筑设计人员的个人品味。部分建筑设计人员由于缺乏生活素材的积累,因此在建筑作品设计过程中一味模仿他人的设计理念,因此设计出的建筑作品未能满足人们的需求。建筑设计过程中,建筑设计师需要不断学习新型高新技术,对各种类型高新技术进行灵活应用,充分体现出建筑设计作品中的人情味。建筑设计人员需要实现设计风格的不断创新,在建筑设计路程中不断积累价值素材,在充分整合当地区域文化特征的前提下,让建筑物使用人员能够感受到区域特有的风土人情。建筑设计人员需要在建筑作品设计过程中自主融合地域文化,实现建筑物情感特征的有效增加,通过赋予建筑物无声化的表达形式,继而激发使用者内心深处的情感共鸣,给使用者带来良好的视觉享受。建筑物设计只有突出人文关怀理念,展现当地的区域文化特征,才能确保建筑设计作品满足建筑物使用者的内心需求。
6 结语
总而言之,智慧城市理念渗透进城市建筑设计之中,满足城市居民对城市建设规划设计的高要求,为此在智慧城市建筑项目规划过程中,需要把控智慧城市建筑项目施工质量,考虑高新技术应用的可行性,借助先进智能化技术以及现代化设计为人们营造良好的生活环境。
参考文献
[1]苗延旭.探究智慧城市中物联网及云计算技术的应用[J].科技创新与应用,2020 (18 ):165-166.
[2]刘钊.智慧城市理念下的城市建筑设计问题分析[J].智能城市,2020 ,6 (9 ):53-54.
关键词:消防工程;火灾自动报警技术;发展趋势
以火灾自动报警技术为核心的建筑消防系统,是预防和遏制建筑火灾的重要保障。近年来,我国火灾自动报警工程应用技术实现了较快发展,但由于在实际应用中,火灾自动报警系统的通讯协议不一致,火灾自动报警工程技术水平还相对落后,还存在着一些比较突出的问题。①适用范围过小。我国火灾自动报警系统技术比美、英等发达国家起步较晚,安装范围主要是《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》规定的场所和部位,而在易造成群死群伤的中小型公众聚集场所和社区居民家庭甚至部分高层住宅都没有规定安装火灾自动报警系统,适用范围过小,防范措施不到位。论文百事通②智能化程度低。我国使用的火灾探测器虽然都进行了智能化设计,但由于传感器件探测的参数较少、支持系统的软件开发不成熟、各种算法的准确性缺乏足够验证、火灾现场参数数据库不健全等,火灾自动报警系统难以准确判定粒子(烟气)的浓度、现场温度、光波的强度以及可燃气体的浓度、电磁辐射等指标,造成迟报、误报、漏报情况较多。③网络化程度低。我国应用的火灾119动报警系统形式基本上以区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心火灾自动报警系统为主,安装形式主要是集散控制方式,自成体系,自我封闭,尚未形成区域性网络化火灾自动报警系统。④组件连接方式有待改善。火灾自动报警系统以多线制和总线制连接方式为主,探测器和报警器及控制器之间是采用两条或多条的铜芯绝缘导线或铜芯电缆穿管相接,存在耗材多、成本高、抗干扰能力差的缺点。同时,铜导线耐高温性能差、易磨损,系统施工维修复杂,影响了火灾自动报警系统的可靠性和更广泛的应用。⑤火灾自动报警系统误报、漏报问题较多。由于火灾探测器的安装环境极其复杂,加之各种传感器在探测火灾方面存在着某些先天不足,无法准确地感应各种物质在燃烧过程中所特有的声波、光谱、辐射、气味等诸多方面发生的微妙变化,对火灾发生过程中所产生的不同粒径和颜色的烟存在探测“盲区”,误报、漏报现象时有发生。⑥超早期火灾探测报警技术应用还几乎处于空白。国外已开发出适合洁净空间高灵敏度感烟火灾探测报警系统,如激光式高灵敏度感烟火灾探测器,吸气式高灵敏度感烟火灾探测报警系统和气体火灾探测报警系统,与普通火灾探测报警系统相比,其探测灵敏度提高了两个数量级,甚至更多,这些系统采用了激光粒子计数、激光散射等原理监视被保护空间,以单位体积内粒子增加的多少来判断是否发生火灾,系统可在火灾发生前几小时或几天内识别潜在的火灾危险性,实现超早期火灾报警。而该技术我国目前还处于起步阶段有待进一步研究开发应用。
针对上述问题,火灾自动报警应用技术应进一步着眼于当前国际发展的新形势,加快更新改造进程,加强对数字技术和新工艺、新材料的应用,改进系统能力,使火灾自动报警应用技术向着高可靠、低误报和网络化、智能化方向发展。当前,国外火灾自动报警应用技术的发展趋势主要表现为七个方面。
1网络化
火灾自动报警系统网络化是用计算机技术将控制器之间、探测器之间、系统内部、各个系统之间以及城市“ll9”报警中心等通过一定的网络协议进行相互连接,实现远程数据的调用,对火灾自动报警系统实行网络监控管理,使各个独立的系统组成一个大的网络,实现网络内部各系统之间的资源和信息共享,使城市“ll9”报警中心的人员能及时、准确掌握各单位的有关信息,对各系统进行宏观管理,对各系统出现的问题能及时发现并及时责成有关单位进行处理,从而弥补现在部分火灾自动报警系统擅自停用,值班管理人员责任心不强、业务素质低、对出现的问题处置不及时、不果断等方面的不足。
2智能化
火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维,主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理,对各项环境数据进行对比判断,从而准确地预报和探测火灾,避免误报和漏报现象。发生火灾时,能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述,甚至可配合电子地图进行形象提示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议,以实现各方面快速准确反应联动,最大限度地降低人员伤亡和财产损失,而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。此外,规模庞大的建筑使用全智能型火灾自动报警系统,即探测器和控制器均为智能型,分别承担不同的职能,可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。
3多样化
(1)火灾探探测技术的多样化。我国目前应用的火灾探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器以及两种或几种探测器的组合等,其中,感烟探测器一枝独秀,但光纤线性感温探测技术、火焰自动探测技术、气体探测技术、静电探测技术、燃烧声波探测技术、复合式探测技术代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。此外,利用纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好的特性,将纳米材料制成气体探测器或离子感烟探测器,用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度并进行预警,具有反应快、准确性高的特点,目前已列为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。
(2)设备连接方式的多样化。随着无线通信技术的成熟、完善和新型有线通信材料的研制,设备间、系统间可根据具体的环境、场所的不同而选择方便可靠的通信方式和技术,设备间可以用无线技术进行连接,形成有线、无线互补,同时新型通信材料的研制开发可弥补铜线连接存在的缺陷。而且各探测器之间也可进行数据信息传递和交流,使探测器的设置从枝状变成网状,探测器不再是各自独立的,使系统间、设备间的信息传递更方便、更可靠。
4小型化
火灾自动报警系统的小型化是指探测部分或者说网络中的“子系统”小型化。如果火灾自动报警系统实现网络化,那么系统中的中心控制器等设备就会变得很小,甚至对较小的报警设备安装单位就可以不再独立设置,而依靠网络中的设备、服务资源进行判断、控制、报警,这样火灾自动报警系统安装、使用、管理就变得简洁、省钱、方便。
5社区化
目前我国火灾自动报警系统只被安装在重要建筑上,而在美国、日本等发达国家,包括许多居民家庭都安装了火灾自动报警系统。随着我国经济的不断发展、人们安全意识的增强、火灾自动报警系统的进一步完善以及智能化程度的提高,在社区家庭特圳是高级住宅积极推广应用防盗、防火联动报警装置或独立式感烟探测器,对干预防居民家庭火灾是非常必要和行之有效的措施。公务员之家
6蓝牙技术无线化
与有线火灾自动报警系统相比,蓝牙技术无线火灾自动报警系统具有施工简单、安装容易、组网方便、调试省时省力等特点,而且对建筑结构损坏小,便于与原有系统集成且容易扩展,系统设计简单且可完全寻址,便于网络化设计,可广泛应用于医院、文物古建筑机场、综合建筑和不便联网、建筑物分散、规模较大,干扰较小的建筑。对正在施工或正在进行重新装修的场所,在未安装有线火灾自动报警系统前,这种临时系统可以充分保障建筑物的防火安全,一旦施工结束,蓝牙技术无线系统可以很容易转移到别的场所。
7高灵敏化
以早期火灾智能预警系统为代表。该系统除采用先进的激光探测技术和独特的主动式空气采样技术以外,还采用了“人工神经网络”算法,具有很强的适应能力、学习能力、容错能力和并行处理能力,近乎于人类的神经思维。此外,该系统的子机与主机可以进行双向智能信息交流。使整个系统的响应速度及运行能力空前提高,误报率几乎接近零,灵敏度比传统探测器高l000倍以上,能探测到物质高热分解出的微粒子,并在火灾发生前的30min到20min预警,确保了系统的高灵敏性和高可靠性,实现早期报警。
针对当前火灾自动报警系统存在的通讯协议不一致,系统误报、漏报频繁,智能化程度低,网络化程度低、特殊恶劣环境的火灾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象,提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议,通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究,对系统方案、设备选型的优化组合,改进火灾自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求,向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展,为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的保障,从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全。这是火灾自动报警应用技术的研究发展趋势。
参考文献
在这样一个高峰期,既有新医院的开建,更有许多老医院的改扩建。“近十年,中国有3000余家县级以上医院上马了改扩建工程。”北京大学第三医院基础建设指挥部赵奇侠处长表示,在当下这个医疗建筑高峰期,总结目前医疗建筑的设计成果、展望未来的发展趋势,显得尤为必要。
更近人性
随着医疗模式从“生物”到“生物-心理-社会”的发展,现代化医疗建筑设计也发生了转变。清华大学建筑设计研究院副总建筑师刘玉龙的博士论文就是研究中国医疗建筑的演变。在他看来,随着医疗模式的发展,医院内空间使用正在发生变化。
手术室以前并不大,但是现在手术室内的医技设备逐渐增多,连MRI都要放在手术室里。手术和检查在同一个房间里进行,面积自然要扩大,于是发展出所谓大型多功能手术室。此外,随着微创手术的兴起,一部分手术所需的辅助人员和医疗空间反而被压缩。
看似相反的医疗空间使用趋势,只不过是医疗建筑在医疗技术革新下,发生改变的一个侧面。而更重要的影响因素,还是“以患者为中心”理念在医疗机构的落地生根。
如今,“人性化”理念体现在医疗建筑中的功能设计、装修装饰、建筑设施设备、医疗设施设备、家具每一个细小之处。
人性化建筑设计就是在“以人为本”的原则下进行的建筑设计与创造。董建华告诉记者,“以人为本”的医院建筑主要体现在两个方面,其一是建筑功能丰富,其二是与建筑相关的医疗流程合理。“建筑的硬件、空间环境安排得特别通顺,流程才能达到便捷。”
为此,董建华以门诊大厅为例,向记者解释前后的变化。过去的门诊大厅有多种功能,不仅具有导医的功能,还有疏散的功能,而且挂号、收费、取药都在大厅完成。然而,如今的观念是,医院门诊大厅只有交通疏散功能,将汇集而来的患者疏散开去,实现分层挂号和分层候诊。
在这个过程中,信息化技术发挥了重要的作用。“除了现场挂号,目前医院已经引入了电话挂号、网上挂号,目的就是为了方便就诊。”董建华表示,借助信息技术,患者就诊完成之后,在自助机上刷卡取药,不再需要排着长队等候。如此既方便了患者,也节省了院内空间,同时为医疗建筑展现“以人为本”的理念提供了更多可能。
事实上,思考如何将“以人为本”的理念融入建筑设计中的,还有河北省人民医院院长赵文清。
他告诉记者,传统门诊布局以治疗手段设置科室,出现的最大问题是会诊困难。若按症状设置门诊,确实方便患者就医,但每个症状可能涉及诸多科室,不利于管理。最后,医院采取了折中办法,把相同系统的科室设置在相近区域,既便于会诊,又方便患者就诊。最终,按照疾病系统设置的14大门诊区域,呈现在医院的门诊楼中。这一新颖、科学的布局开省内先河,并得到了许多业内管理者的赞誉。
事实上,仅仅满足患者在生理治疗上的需求还远远不够,医疗建筑还必须给予患者心理上的人文关怀。如今,越来越多的医院,运用美学和行为心理学的研究成果,来进行室内环境设计,避免产生单调乏味甚至冷冰冰的室内空间环境。门诊和住院部的入口大厅,己不再局限于挂号、收费和导医,还会将鲜花店、茶座、银行以至文化娱乐设施引入医院公共空间,使患者一进医院就感到亲切轻松的气氛,减轻心理压力。
更加节能
不过,医疗机构满足患者需求的背后,却是以增加建设投入和能源消耗为代价。北京大学第一医院在对妇儿楼进行改造后,就增加了180余个卫生间和洗浴室,日光灯也比改造前增加了1/3,而所有这些都会转化为医院的运行成本。
据了解,目前中国每年有近26%的医院进行改扩建,不少医院门诊大厅越造越豪华,高标准的手术室也是多多益善。一些医院仅空调、电梯运行电费每小时就超过2000元,不少医院开始出现“造得起用不起”的尴尬局面。
鉴于此,“绿色医院”的设计理念得到各国医疗界的认可,也逐渐演化成医疗建筑未来发展的重要趋势。北京大学第一医院后勤副院长金克荣告诉记者,“绿色医院”就是要在医院全寿命周期内,对周围环境有害影响较小,对资源需求相对较少,在节省资源情况下,并不减少医院内部使用人员的良好体验。
在“绿色医院”建设方面,北京大学第三医院是一个成功例子。2005年,医院门急诊开始进行改扩建。为了避免交叉感染,医院最初计划采用“医患分流”的双通道结构。但由此带来的后果是,采光和自然通风较好的空间成为交通通道,而病区的采光和通风反而变差。
“在这种情况下,设计师和决策者一起做了一个较大调整,中间挖空做一个采光井,把诊室都布置在天井周边,通风和采光就更合理。”赵奇侠告诉记者,在此基础上,医院还将急诊科放在地下一层。在急诊门口设置了一个很大的室外广场空间。急救车开进来以后,这一空间跟地上能够通风,采光和通风都有所好转。
事实上,除了充分利用自然资源外,广泛采用节能技术也是建设“绿色医院”的一个重要方法。
作为清华长庚医院的CEO助理,杨长青对此深表认同。他表示,清华长庚医院的机电工程设计占到整个硬件投资的1/2。尽管机电工程前期投入成本高,但后期会持续影响医院运营成本。因此,尽管部分建筑可以分期完工,但是医院机电工程力争一次性到位。
“清华长庚医院一期工程定位为1000张床位的医院,但是后续还会扩充500张床位。因此,基础建设就要考虑1500床的医院运营情况,污水处理设备设计与施工就要一次性最大化,按照整体考虑来购置设备。只是在施工中将后续工程的管道进行预留。”杨长青如此表示,统筹与预留,目的是不让后续工程影响到已完工项目的正常运行。
此外,医院用水、用电工程建设也应遵循同样的逻辑,始终着眼于医院整体规划。随便大幅度调整医院规划床位规模是机电工程建设的大忌。
整个医院的道路建设也应一次性到位。因为医院一旦投入使用,道路翻修就可能影响到建筑空间和机电工程的使用品质。
更富智慧
“由于能源系统涉及各子系统,设备纷繁复杂,因而能源消耗较为分散。仅通过某个节能设备或节能技术的使用,难以确保获得最大的节能收益。”金克荣告诉记者,随着医院整体信息化程度不断加深,智能建筑可以提高设备功能,减少运行维护人员,而且利用自动控制系统,可有效节约能源,降低运行成本。
她表示,在北京大学第一医院医院妇儿楼的智能化改造中,最为典型的当属楼宇自动化控制系统和控制空调机组系统。两套系统相互配合,便可以人性化地控制温度。制冷组每日到病房楼里进行实地测温,并及时反馈到楼宇自控组,对温度进行合理调节。楼宇自控组根据各个病房的负荷,调节风阀和水阀,达到供需平衡。
“智能建筑的出现,不仅改变了医院传统的管理模式、医疗习惯,也影响到医院的建筑设计。”金克荣表示,医院建筑智能化的实现,必须与建筑技术相结合,建筑需要为智能化系统提供良好的平台。医院建筑设计从整体布局、平剖面设计、结构强度、墙体选材到管线走向、设备安装、电力容量等都必须有全新的考虑。
作为多年的行业老兵,董建华对将楼宇自动化技术引进医院也十分关注。据他介绍,在非医疗工程建设中,多维可视技术应用越来越广。如果引入到医院建设中,早在规划建设阶段,这一技术可以实现功能模拟,查找规划设计中的管道碰撞等问题,还可以用于工程量管控,甚至可以模拟医院内的人流情况。
“即使在工程完工后,这一系统也可以交付给管理部门,用于后勤运维管理。一旦院内电梯出现问题,就会自动报警。甚至连空调的滤芯堵塞,它都能报警提醒。”
赵哲身,现任上海大学自动化系教授。主要从事检测技术与自动化装置、控制理论与工程的教育和研究。近年致力于智能建筑的弱电系统的研究,特别是楼宇自动化系统(BAS)的辨识建模及节能的研究。专长于工业控制、神经网络建模和系统辩识。多次在国际会议上交流有关空调子系统建模论文。参加或主持了上海市博物馆智能化建筑、广东省会展中心、嘉兴市行政中心、水电部太湖流域指挥中心、浙江省公安厅、上海中远两湾城等上百个智能化项目的专家评审、评标或鉴定。
节能形势刻不容缓
记者:请您谈一谈政府部门是在何种情况和考虑下颁布《标准》的?
赵哲身:首先,政府部门颁布“绿色建筑评价标准”非常有必要。近年来我国在能源需求和环境保护上受到很大的压力。2004年我到美国得克萨斯州参加第14届炎热和潮湿气候下建筑物系统优化大会,大会的主题发言意外地分析了中国的能源需求,并预测到2025年世界能源的80%将由中国消耗,这是国际能源专家的警告。
其次,我国在环境上、在建筑用地上,不仅与世界先进国家有很大的差距,而且与发展中国家也有很大的差距。在我国大城市的郊县高速公路两旁几乎已经没有绿地了,而农业用地是千万年来自然和人工培育的不可逆的资源。相比之下英国这样领土狭小的国家城市之外是一片无垠的绿地, 美国也是这样,有的河水居然是蓝色的。
我国不仅大城市而且连小城市的空气环境都已经受到了较大的污染。世界著名的污染较严重的城市墨西哥城,我实地观察它的污染情况也与我国的一般城市污染情况差不多。而在墨西哥的其他城市和乡村,环境和土地的保护情况要比我们好得多。
在这种情况下,建设部制定“绿色建筑评价标准”,可说是如“及时之雨”。它将可持续发展理念引入了建筑领域。提出的节能、节地、节水、节材与环境保护是借鉴国际先进经验、营造绿色建筑的五大要素,以此建立绿色六大评判指标是十分正确的。建立一套适合我国国情的绿色建筑评价体系,对积极引导、大力发展绿色建筑,促进节能省地型住宅和公共建筑的发展,具有十分重要的意义。
再次,颁布“绿色建筑评价标准”顺应了国际建筑业的发展趋势,我在英国参加智能建筑的会议时,大会主体就是“生态”,“可持续发展”,听到的最多的单词就是“Eco-”,“sustainable”。
最后,在《标准》中实际提到了建筑物的大系统的概念,即评估公共建筑物全生命周期综合性能。这是国外先进理念在中国的应用。《标准》中提出,绿色建筑的建设应对规划设计、施工与竣工阶段进行过程控制,也是一种大系统的概念。只有从大系统的概念出发才有可能实现对旧有、已有建筑物的改造,才有可能实现整个建筑物运行周期的节能、应用可再生能源;才能保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生。
只有从大系统的立场出发,在建筑规划、设计前期做好气候仿真、做好建筑物外形风系统仿真,才能有效地减少城市的平均热岛强度;只有从大系统的立场出发,才能利用场地自然条件,合理设计建筑体形、朝向、楼距和窗墙面积比,采取有效的遮阳措施,充分利用自然通风和天然采光。
记者:那您觉得此次《标准》和去年颁布的《公共建筑节能设计标准》有什么区别?
赵哲身:和去年颁布的《公共建筑节能设计标准》相比,本标准在4.1.9条款提出了对城市热岛效应的要求:住区平均热岛强度室外日不高于1.5℃;在4.1.10条款中提出了住区风环境的要求;在4.2.10条款中提出采暖和(或)空调能耗不高于国家和地方建筑节能标准规定值的80%的定量标准;在4.3.3条款中提出设置建筑物自身的完善的排水系统,采用建筑自身优质杂排水、避免管网漏损;在5.2.5条款提出对于新建、改建和扩建的公共建筑,应根据用户等情况,对冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量等等,这些都是进步和发展。
记者:作为智能建筑的厂商,应该如何看待此次《标准》的实施呢?
赵哲身:我认为对智能建筑的厂商而言,不仅是一个执行和推动这一标准的问题,更是一种机遇。随着2010年的到来,随着奥运会和上海世博会的帷幕落定,随着土地资源的日益紧缺,大规模公共建筑的建设将受到大的抑制。虽然每年仍有20亿平方米的建筑面积住房建设,但竞争将更为激烈。另外,由于现有的已建成智能建筑,包括智能公共建筑约5000幢,实际上没有真正做到节能,它们的节能改造对集成商而言是一块很大的市场空间。谁在技术上抢险占领这一空间谁就掌握了市场的主动权。
建筑节能 空间巨大
目前我国住宅建筑使用的能耗约占全国总能耗的20%左右,加上建材生产和建造的能耗,总能耗约占全国总能耗的37%左右。如果延续目前的耗能状况,预计到2020年底,约占全社会总耗能的46.7%。而目前国内的所有大城市中新建建筑符合规范的只有10-15%。能源利用效率目前仅为33%,比发达国家落后20年,相差10个百分点;能源消费强度大大高于发达国家及世界平均水平,约为美国的3倍、日本的7.2倍。
记者:建筑物楼宇自动化系统是智能建筑的重要组成部分,它在智能建筑节能上发挥重要作用,但目前我国智能建筑并不节能,对此现象您怎么看?
赵哲身:毫无疑问,建筑物设备监控系统在智能建筑节能上能够发挥重要的作用。那么为什么实际上它至今基本上没有发挥重大的节能作用呢?恕我直言,这是因为我们长期以来没有形成脚踏实地认真做的团队的缘故,在标书上我们看到的更多的是商业炒作。
节能是一个大系统的概念,在空间上关系到多学科、多专业领域,包括建筑材料、围护结构、空调和照明系统的设计、空调和照明设备的控制和优化,还包括物业管理等等;在时间坐标上,横跨建筑物的整个生命周期。
我国过去在建筑材料和围护结构上节能做了不少工作,但在其他方面就比较薄弱。节能关系到多学科领域的一个典型的例子是,对有些建筑的大门,只要把推门、移门改为旋转门,就可以节能;只要注意到门窗与墙交界处的的泄漏,即气密性,就能节能,而这些常常被忽略。
记者:您觉得智能建筑要想节能,关键点在哪里?
赵哲身:智能建筑空调能耗占65%左右,空调节能要作为重头。我们需要认真研究空调各子系统的模型。因为空调系统的模型的获取是节能的重要途径。目前大部分智能建筑的HVAC部分运行状态不令人满意,阀门常常处于振荡状态,造成流体的阻力增加。原因是系统最后仅仅只是接通,并没有得到很好的调试,性能没有得到优化。导致能耗和维护成本的增加。
有了数学模型,可以进行快速调试;可以迅速的对系统的控制性能进行优化,从而可以有效地节省HVAC的能耗。冷热源的能耗约占整个HVAC系统能耗的55%。选择能效比高的机组和辅助设施可以实现节能;选择适当、合理的控制策略实现多台制冷机组的群控不仅可以获得非常客观的节能效果,而且可以极大的改善空调末端装置的自动调节性能。因此,正确认识制冷机组群控的特点和规律是建筑节能的最重要的课题之一。
但是实际上即使是从事冷水机组群控的供应商目前的群控策略是经验的,并没有足够的理论基础作为向导。例如,离心机组的电流百分比究竟和空调负荷是什么关系?它们的关系是线性的吗?电流百分比本身的精度究竟如何?以总供水温度作为群控切换台数的依据,是不是最佳的?这些需要科学界的空调研究者、控制工程师和供应商的共同努力。空调系统的节能关系到两个学科,即暖通技术和控制技术,需要这两个方面的科技人员的密切配合。
我国在建筑物节能技术上有非常大的发展空间,除了诸多的新技术外,更多涉及某种严谨的工艺、某种严格的管理技术。所以只要我们抱着认真踏实的科学态度,依靠我们自己的技术力量,在相对短的时期之内取得较大幅度的建筑物节能效果是完全有可能的。
目前在新的形势之下,我国有很多能源公司成立,这是一件非常大的好事,和世界先进国家的节能发展进程是吻合的。目前的问题是,大部分公司的节能思路比较单一,局限于空调机的变频,没有大系统的节能观念,因而取得的成绩也是有限的,需要通过互相切磋和交流得到改进。
记者:要达到真正意义上的节能,政府和厂商还要从哪些方面努力?
赵哲身:节能改造需要业主和政府的支持。如节能改造需要能耗的适度计量。计量系统是分析能耗的有效工具,也是评估节能效果的必要手段,但是需要一定的投入,这就需要业主的支持。旧建筑物的改造涉及大楼管理方的种种利益,如果没有政府的政策支持,节能公司和专家很难打破设置的种种壁垒,参与到真刀真枪的节能实践中。
建议政府加强建筑物节能宏观管理对策的制定;建议全面统计各类公共建筑的能耗使用情况,建立计算和评估建筑物整体能耗性能的通用方法;在此基础上制订新造建筑物和旧有改造建筑物使用能耗的最低定量基准。对于新造的和旧有的建筑物建立能耗性能的认证并加以公示。对超过基准的大楼和管理者提高能源费用或课以重税;对低于基准的用户则加以奖励和免税。如此将很快会出现业主和大楼管理者纷纷主动和节能公司和专家主动合作的局面,建设部的到2010年建筑物节能50%的目标才会由于公众的取势和投入得以实现。
在政府技术层面的宏观管理方面,还有很重要的方面就是对国内外电子产品的认证。同类产品的能耗应进行比较,它们对电网产生什么样的影响应有检测数据,6年前我曾经提出过这一建议。目前对国内外用于智能建筑的电器和电子产品的效率尚没有进行市场准入的检测和规范,应尽快加以完善,从而建立起建筑物能耗宏观管理的多元化的框架,并对智能建筑市场起到正确的导向。
认真踏实 共创未来
记者:您提出过智能建筑大系统的概念,那您如何看待国内的智能建筑?
赵哲身:智能建筑大系统的概念源于我对国外的考察,这些观念并不是我提出来的,而是国外比较先进的理念。访问英国时我曾受到这方面的强烈感染和观念的冲击。相对欧美国家,我们国家对于智能建筑的概念定位比较狭隘,局限于智能建筑弱电系统, 至少对一些问题的认识没有把它们穿起来,形成系统的概念。这样可能会限制我们的思路。
如果我们把智能建筑的理念应用到智能建筑物的整个生命周期,特别是它的前期和中期运作期,我们对于已建成、正在运行的系统的优化、控制性能的提高、充分发掘原产品和原设计的潜力,就会投入更多的精力,就会产生更好的效果,就能更好的节能。
节能是一个大系统的概念,它关系建筑物前期的设计和仿真,关系到材料和建筑围护结构,关系到空调设计,关系到后期的管理,只有从大系统的概念来看智能建筑节能这个问题,才能真正把节能作好。从时间来说,包括设计的前期,施工,运行,还有物业管理。随着越来越多的人认识到这一点,我们国内的情况正在改善,通过大家的努力,这种情况会做得越来越好。
记者:国内的智能建筑和国外的有哪些差距,我们应该学习他们哪些成功经验?
赵哲身:有一个典型的从大系统概念出发实现建筑物节能的例子。英国HTA Architects Limited建筑设计院的设计师在设计前、设计时,充分使用生态计算机软件进行仿真,以充分利用自然风和光照,包括尽可能利用太阳能。某建筑物设计方案出来后,经电脑模拟发现一年内有80天温度大于28℃,设计师认为太多,就改进建筑设计,控制阳光的晒入,使一年中高于28℃的天数减少为38天。很显然全年的空调负荷减少了,他们认为这就是智能建筑的一部分。
目前我国是世界上最大的智能建筑市场,我国新建的公共建筑的智能化设施,就其硬件系统来看,我认为一点也不比发达国家差。但是我们的软件、我们的科研深度、我们的技术含量、我们的认真踏实的作风、我们的追求却与先进国家有很大的差距。国外的内敛、务实、认真细致的追求给了我非常深的印象。