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1.智能建筑概述
智能建筑是指通过采用计算机技术、智能技术等现代化技术,将建筑设备管理系统、信息化系统、公共安全系统等进行优化组合,为居住者提供一个便利、舒适、人性化的建筑环境。智能建筑以其最优化的电气组合设计,为使用者在节省开支、人身安全等方面提供了极大的便利。
2.智能建筑电气节能概述
智能建筑能否实现,取决于智能化电气能否实现高效节能。电气能耗作为建筑能耗的主要组成部分,将成为设计者重点改进的目标。因此,智能化电气行业着眼于优化并创新智能化建筑的节能方案。在进行优化节能方案的过程中,其中心设计环节是对建筑中的控制系统和供配电系统进行智能化的控制管理。
二、我国智能化建筑电气节能的发展现状
目前,我国在智能化建筑电气节能方面取得了很多突破行的进展。但是,由于我国智能化建筑的理论体系不够完善,实践操作经验不足,导致我国智能建筑的优势没有得到发挥,其推广范围也非常有限,使用者并未从中体会到智能化建筑带来的优越性。一直以来,建筑耗能一直是我国各种能源消耗的主要来源,而建筑耗能中的电气耗能有占了很大比例,因此,我国对智能化建筑电气节能的研究都是从能源消耗的角度出发的。如何实现对建筑各个系统的智能化和环保节能化就成了智能化建筑节能优化设计的关键性问题。
三、我国智能化建筑电气节能存在的问题
通过研究我国智能化建筑的发展现状,发现我国在智能化建筑电气节能方面存在许多不完善的因素,这些因素严重制约了智能化建筑行业的发展,具体问题有以下几个方面。
1.通风设计不合理。
智能建筑的通风与设计不合理将会使空调冷量超出标准。一些中央空调的使用,如果在建筑过程中出现不合理的设计,就会造成智能通风不畅、运行制度不合理等,从而导致空调耗冷量的增加。
2.照明光源的控制方式不合理。
照明耗电量是建筑耗电量中的重要因素,如果照明开关控制和节能系统控制设计存在缺陷,就会对建筑耗能产生很大的影响,进而给电气节能系统带来非常不良的影响。
3.智能化建筑电气节能系统缺乏全
面有效的协调。智能化建筑电气节能系统设计出现漏洞,就会导致节能系统的实际运行效率偏低。从而导致系统的节能效果不明显甚至没有效果,节能设施安装困难等。因此,合理有效的协调统筹是电气节能系统有效运行的关键。
4.缺乏全面的质量安全监督。
由于设计师对缺乏技术应用的实践经验,会造成建筑电气系统中节能技术缺乏实用性。再加上我国在此方面缺乏比较系统的研究,因此在优化方案的实施过程中缺乏其实际节能效果的发挥。
5.辅助设施安装不到位。
在取暖通风系统和给排水系统安装设备时,如果没有选择合适的设备,或者是系统运行方式设计不合理,不仅达不到节能的效果,还会带来智能化建筑电气设计施工中的高耗能问题。根据以上问题,我们要设计出合理科学的优化方案,提高能源的利用效率,从而达到节能系统的高效运行。
四、我国智能化建筑电气节
能优化设计方案智能建筑电气节能优化设计的目的在于减少能耗,这需要从电气的多个方面进行考虑,包括建筑用电设备的特点、用电负荷容量和设备具体布置。要对这些问题进行仔细的分析,从而科学、合理地建设供配电节能设施,确保设备的正常运行。
1).设计原则
智能化建筑电气节能设计需符合以下的原则:1.必须保证建筑物的正常使用,实现建筑物的基本功能,能为使用者提供完整全面的功能服务。2.在进行节能系统设计时,必须考虑节能系统的实际运行成本,要对节能方式和设备材料进行合理的选择,对其运行成本进行有效的控制。3.在进行系统设计时,要减少对不必要能源的损耗。当一些不必要的耗能量较多时,要对改因素进行优化,根据建筑物的实际情况选择合理的节能方式,以减少建筑物能源利用的损失。4.节能应该与保护环境相结合。在设计节能系统时,要提高能源的利用率,选择对环境有益的优化方案。在控制成本的前提下,实现能源的节约和环境的保护。优化方案的设计对通风、空调及供给水系统的电气节能优化要根据建筑物电力的需求情况,与风机设备的配置要求,选择经济合理的环保产品;在空调的选择方面,尽量选择节能环保、零排放的产品。目前广泛使用的水源热泵空调就是很好的选择,跟传统空调相比,其机组耗能有很大的优势;在设计供水系统时,要选择既能净化水质,又能节能环保的产品,这样才能达到节能的效果,无负压供水设备就是很好的选择。
2)对照明系统的优化设计
在设计照明系统时,灯具的选择很大程度上影响了电气节能系统的节能效果。采用智能照明灯具,可以节约电量的使用;声光控开关的灯具,也能有效减少资源的浪费。而建筑中的采光设计也非常重要,要加大对自然光的利用,加强此方面的设计,采用采光井来提高室内通光。
3)供电系统的优化设计
在进行供电系统的设计时,要充分考虑兼职用电设备的特点、用电设备的具体布局等多方面因素,从而保证供电系统的节能效果。具体可以从用电电压和供配电布线方面考虑。保证用电电压的稳定性和减少能源的损失,从而达到节能环保的目的。
4)充分考虑再生资源的利用
资源的循环利用也是设计节能系统的关键。目前广泛利用的再生资源包括太阳能和风能,在设计系统时,充分考虑这些再生资源,可以减少高耗能设备的使用,增加能源的利用率。墙体利用节能保温材料,室内装饰使用低耗能产品,都能在达到节能环保的同时,也使使用者享受到舒适的使用效果。
五、结语
随着我国经济的不断发展,我国国民对于物质生活的要求越来越高。电力已经成为目前我国居民和办公人员不可缺少的助力,因此在我国的建筑业中,对于电气工程质量的要求也就越来越严格,同时各类新型技术也被广泛地应用在这一方面。建筑的电气工程在施工时分为很多道工序,其分别为对配电柜及控制系统的设计和安装、对电缆桥架的安装、对电缆线路的铺设、对电线杆及其配套设备的安装、对变压器的安装、对照明装置及其他动力装置的设置、备用电源的安装、电动机的安装、电加热器线路安装、各线路导管的安装、对外设灯具的安装、避雷设备安装、电力开关的安装以及其余电力装置辅助设施的安装等。另外,在整个电气工程施工结束后,还需要对电气工程的整体质量进行具有针对性的验收工作。
2智能化技术的概念
智能化技术又被称为人工智能技术,其是利用人体仿生学,采用计算机模拟处理模式的一种技术。目前,智能化技术在国际上已经得到了广泛的应用,早在20世纪50年代就已经有人提出了智能化技术的概念,虽然现在仍有一些科学家对智能化技术抱有怀疑态度,但现代智能化技术给人们的生活和工作带来的方便是不言而喻的。智能化技术主要是通过对图像、声音、语言等条件的识别,进行智能化处理系统的运算,并对机械、计算机系统、照明工具、交通工具等进行自动化控制,使得人工劳动量下降,同时也增加了相关设备运行的稳定性和准确率。将智能化技术应用于建筑业已经不是新鲜话题,发达国家早在20世纪末期已经开始将智能化技术运用在现代建筑业中,如电气系统的控制。如今,智能化技术中还加入了更多学科的理论,例如自动化、仿生学以及语言学等。在建筑业电气工程中加入智能化系统能够有效保证建筑内电气系统的自动化运行和控制,提高电气控制和运行系统的稳定性、有效性和运行速度,还可以通过智能化系统增加电气装置的自我防护能力。
3智能化技术在建筑电气工程中的应用
将智能化技术应用于建筑的电气工程中,其主要是由于智能化技术具有控制自动化、检测自动化等优点,更加重要的是,对于智能化技术的引用可以帮助电气设备更好地进行优化和升级,并以此为人们更好地提供服务。
1)智能化技术应用于建筑电气工程中的控制自动化特点。
在建筑的电气工程建设中,对于电气系统的控制和保护机制是工程中最为重要的一个环节。在现代电气工程中,对于电气系统的自动控制和自我防护能力有着较高的要求。在当今社会,我国的用电量正在逐年提升,不论是普通居民建筑、企业办公建筑、工厂生产建筑还是军工实验建筑等,都需要极大的用电量,这也为我国电力部门提出了一定的挑战。而在用电量急速增长的今天,用电安全问题已经成为了老百姓关心的重要问题之一,一栋建筑电气系统使用安全与否与其控制系统有着直接的关系。传统的电气系统中,对于电力输送系统的安全防护措施包括保险丝断电措施、线路绝缘措施、紧急拉闸措施等,这些安全措施比较原始,对于现代建筑用电安全起不到根本保护作用,而且这些均是被动保护机制,例如保险丝断电措施,即是当线路内电流过高,其引起的温度变化已经超过了保险丝的熔点,这时保险丝自然熔断,减少过高的电流对电气的伤害。而现代智能化技术则不同,它是采用传感和定位技术对供电网络中各电气的供电情况进行实时监控,一旦某一区域电量异常,智能化系统就会对异常电流所能产生的伤害进行高速运算,如果结果是对电器设备有损伤,则智能系统就会自动切断供电,保证电器设备及使用人员安全,这是一个主动的防护过程。
2)智能化技术应用于建筑电气工程中的检测自动化特点。
在电气系统投入使用后,对于系统的检测维护工作也是一个保证电气系统稳定工作的重要环节。在传统的检测维护工作中,工人在事故发生时需要逐一对系统进行检查,采用排除法进行故障点的寻找,这种模式极其消耗人工,同时工作效率也十分低。由此很容易引发相关设备损坏加重,或者对使用人员的生命造成威胁。而将智能化技术引入到电气工程中后,可以利用智能化系统的自动检测特点,将整栋建筑或一个区域内的供电网情况输入计算机,并由计算机进行监控和检测的工作。一旦事故发生,计算机可以通过事故所在区域附近的传感器和检测设备对故障进行定位,同时利用智能化计算机处理系统对事故进行有效地分析。相关检测人员只需要根据智能化系统锁定的事故地点和事故类型对其进行排除和维修工作。智能化系统在对事故进行检测时,其所需要的检测时间较少,对于事故的反应灵敏,而且智能化系统通过专家系统或模糊逻辑分析系统可以对事故类型进行有效分析,得出的结论比较准确。这样就可以提高检修人员的工作效率,使其在到达事故现场前已经能够对事故的处理方法做出一个大致的规划,节省了现场抢救维修的时间,减少了电气设备的损失,提高了电力使用者的安全系数。
3)智能化技术应用于建筑电气工程中电气设备的优化和升级。
将智能化技术应用在建筑的电气工程建设中,不仅仅可以提高电气工程的质量,提升电气系统在使用过程中的稳定性与维修时的高效性。同时,其还可以进一步促进相关电气系统设备的优化和升级。智能化技术拥有两大核心优势,一是遗传算法,二是专家系统,这两项优势能够使智能化系统实现对电气系统管理和检测的自动化。同时,如果将这两个系统应用在电气系统设备的改造和革新工作上,可以研发出更多具有高新科技含量的相关设备,从根本上提升和促进电气设备的发展。
4结语
变配电系统,顾名思义,就是保证建筑物供电与用电安全的系统,实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先,变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测,对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次,变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性,其可以在瞬间发生很多的变化,所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时,其监测的频率是很高的,在监测的同时,要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录,只有这样,变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率,在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制,在停电发生后,可以对开关进行自动的顺序控制。另外,变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测,使其在有应急需要之时可以正常运行,自动切断不主要的电路回路,保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。变配电系统除了对建筑物进行供电之外,还会对用电量进行计算,对每家每户的电费进行分析与计算,还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行,在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。
2给排水系统
使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务,给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理,使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外,给排水系统还会对给水系统的压力进行测量,使水位与压力保持在安全范围内,根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。
3照明系统
智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统,节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中,电能是不可缺少的,照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比,智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能,主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制,对建筑物内的照明回路进行分组控制,使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断,对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制,门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。
4电梯系统
电梯系统属于智能建筑中的交通系统,对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言,其本身具有全套的自动控制装置,但是,要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分,要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系,使其实现数据的共享,使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析,在有意外事故发生的时候,可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。
5保安监控系统
保安监控系统主要由三部分组成。第一,闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的,管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间,利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心,使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析,使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认,为事故的处理提供证据。第二,出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制,就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中,使建筑物的进入具有一定的权限性,对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制,随时掌握人员的出入情况。第三,防盗报警系统。防盗功能的实现,是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制,比如说红外线与震动传感器等等,将其安装在重要的防盗部位,如果监测区域内出现异常,报警系统可以做出相应的反应,通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。
6结束语
关键词:智能化建筑,系统集成,措施
1.智能建筑的含义
智能化建筑,是指通过对智能建筑的四个基本要素,即结构、系统、服务、管理以及它们内在联系,以最优化的设计,采用最先进的计算机技术、控制技术和通信技术,建立一个计算机系统管理的一体化集成系统,提供一个投资合理,拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间(包括人类的生产、生活等空间)。其中,结构和系统方面的优化是指将4C技术(即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)和集成技术(Integration)综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。
2.我国智能建筑发展现状
我国的智能化建筑开始起步于20世纪9O年代,并在沿海等经济发达地区、城市得到了迅速的发展,目前的发展速度居世界前列。1990年建成的北京发展大厦(18层)可认为是我国智能建筑的雏形,而1993年建成的位于广州市的广东国际大厦可称为我国大陆首座智能化商务大厦。据不完全统计,目前国内已建与在建的楼宇中,带有“智能建筑”色彩的约有数千幢,上海约有800余幢。这些工程投资在智能化设备上的费用一般占总投资的5%~8%。国内已建成的180m以上的建筑,都具有比较完善的智能化功能。目前,智能建筑所分布的行业主要集中在金融业、行政机构、商业、公共建筑(医院、图书馆、博物馆、体育场馆等)、住宅小区、交通枢纽等。
3.建筑智能化集成存在的问题
智能建筑多包含HVAC系统、电梯控制、消防、出入控制系统等多种系统和设备,这些系统和设备通常来自各个不同的供应商,他们仅仅关注自己的设备的应用,并不顾及他们的设备和系统与其它子系统的互联。为了实现多种不同系统间的通信和互动使得设施管理人员不得不操作多个系统界面,设备的管理不能发挥最大的效应。另外,这些子系统的封闭特性也大大限制了在系统扩建和改造时对产品的选择性。这种限制主要体现在以下几个方面:
(1)设备选型受到很大限制,不能根据性能和价格随意选择产品和供应商,系统部署后,维修配件供应得不到保障,后期设备维护费用高,对产品和供应商存在很大的依赖型。免费论文。(2)用户必须面对不同的用户界面来管理不同的子系统,大大降低了生产率,同时大幅度提高了管理人员的学习负担。(3)各个子系统间不支持互动,增加了操作复杂性。免费论文。一个典型的例子是火灾自动报警系统和HVAC系统之间的互动。当火灾自动报警系统探测到火警时,需要改变风门的位置、关掉风扇或加快风扇的速度来消除烟雾,这就需要系统互动的支持。免费论文。
4.改进:系统集成的主要技术手段
随着智能建筑的功能需求不断增长,使建筑内各种各样的机电设备的监控系统的种类和范围不断扩大,它们可能采用不同的网络平台、不同的通信协议。在实现BMS系统集成时,为了解决互联和互操作的问题,所采用的技术手段大致为以下几种:
(1)采用统一的通信协议实现系统集成的方式
建筑自动化系统应属过程控制范畴,长期以来没有建立国际性的标准通信协议,这种局面严重障碍了智能建筑技术的发展。1995年美国暖通空调工程师协会推出了楼宇自动控制领域的第1个开放式标准通信协议一BACnet。该协议密切结合建筑工程特点,定义了23种对象、
39种服务、六种数据链路结构、三层网络架构,正在向BACne/IP方向发展。同年通过ANSI认证,成为美国国家标准。很多空调、制冷、锅炉、变配电等设备制造厂商均采纳该标准协议,为智能建筑的系统集成开创了十分有利的局面。BACnet采纳了五种协议EIA232一PTP,EIA485一MS/TP,LonTalk,ArCnet,Ethernet。但是在先前的BAC—net协议中,不同厂家生产的设备互联仍需通过协议转换器,尚未达成开放系统实现互操作的要求。
(2)采用协议转换实现系统集成的方式
协议转换器分为专用的协议转换器和标准的协议转换器。专用协议转换器指两种协议之间专用的转换器。采用这种协议转换器,如果要连接多个不同类型的网络,就需要多种类型的协议转换器。有时协议转换器难于匹配不同的网络的安置机制和服务。另外,当协议转换器故障时,这种结构没有提供可靠的端到端的机制,所以这种专用的协议转换器不可取。采用标准的协议转换器,在局域网内部通信采用了简单的通信结构,包括物理层、链路层以及对应用层提供连接服务的会话,传送协议。这种方案中,接在局部网络上的所有站只使用简单的会话/传送协议,而所有协议转换器之间通信只使用同样的传送层协议IP,由此解决了互联网的匹配问题。随着技术的发展,协议转换器方式的应用将越来越少。特别是OPC(OLEfor Process Contro1)技术与ODBC(OpenDatabaseC0nneCtivity,开放数据库互连)技术的成功应用,为不同协议的网络互连,开辟了新的途径,协议转换方式的应用将会更少。
(3)采用OPC技术实现系统集成的方式
0PC(OLEfor Process Contro1)是一种基于OLE的通信标准,用于过程控制的OLE0OPC重点解决应用软件与过程控制设备之间的数据的读取和写人的标准化及数据传输等功能。OPC提供信息管理域应用软件与实时控制域进行数据传输的方法,提供应用软件访问过程控制设备数据的方法,解决应用软件与过程控制设备之间通信的标准问题。当设备通过OPC互联时,图形化应用软件、趋势分析应用软件、报警应用软件等应用软件均基于OPC标准,现场设备的驱动程序也均基于OPC标准。在统一的OPC环境下,各应用程序可以直接读取现场设备的数据,不需要一个一个地编制专用的接口程序,各现场设备也可直接与不同应用之间互连。OPC的重要作用是使设备的软件标准化,从而实现不同网络平台,不同通信协议、不同厂家的产品方便地实现互联和互操作。OPC技术的完善和推广,为智能建筑系统集成时,实时控制域与信息管理域的全面集成创造了良好的软件环境。所以说,OPC开创了系统集成的新途径,OPC将成为系统集成的主要方式。如果我们将OPC技术与ODBC技术作以比较,可以发现OPC技术现在比ODBC技术更为成熟、产品更多,而且我国已有比较成熟的OPC技术和产品。所以目前采用OPC技术实现系统集成,可能会比采用ODBC技术实现系统集成更为广泛一些。两种技术的融合与补充,将会使系统集成技术加快发展。
参考文献:
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【关键词】智能建筑,综合布线,系统设计,方法探讨
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
一、前言
建筑物中的信息传输系统越来越庞大,传统的布线系统各自独立而互不兼容,已经无法满足建筑物中通信的需要。综合布线系统是与智能化建筑同时发展起来的多学科交叉的新领域,它将智能建筑的信息系统融合在一起,采用结构化、模块化的设计思想,统一安装,具有兼容、开放、灵活、可靠、先进和经济等特点。智能建筑性能的好坏完全取决于智能建筑物内综合布线系统的技术设计和施工质量。综合布线系统是整个智能建筑的核心部分,加强对综合布线的探讨,具有十分重要的社会经济意义。
二、综合布线系统的概念与特点
建筑物或者建筑群综合布线系统也称开放式布线系统。综合布线系统依据诸节点的地理分配状况、网络配置状况和传递信息要求,安装相适应的布线基质和连接设施,从而便于对整个网络的连接、维护和管理等。综合起来,综合布线系统表现出如下的功能特点:
1. 先进性。综合布线很好地消除了过去布线模式隐藏的诸多缺点。在科学技术的快速发展的同时,人们急切地要求共享信息资源,特别是以电话业务为标志的通信网逐步被综合业务数字网(ISDN)取代,人们相当看重可以同时传输语音、数据和视频的集成通信网。可见,综合布线系统替代单一、高价、复杂的传统布线系统,是符合信息时代的潮流,与历史发展的趋势相适应。
2.开放性。过去的布线系统,一旦用户选择了一种设备,相应地就固定了与之相匹配的布线方式及传输介质。一旦更换成新的设备,相应地就要更换原来的布线。可以预料,在完成施工的建筑物
内,这种改变是相当有难度的,要耗费大量投资。
3.可靠性。综合布线使用高质量的材质,采用组合压接的方法,建造一套高水平的信息传输线路。全部线缆和相关元件均经过ISO认证,使用专业仪器调试每条线路的链路阻抗和衰减率,从而使电气性能的可靠性得到保证。系统的布线完全使用点到点对接,无论哪条线路出现都不会给其他线路的运行造成影响。这让线路的运行和保养及问题检修变的简单快捷,因而使应用系统运行的可靠性得到保证。
4.灵活性
综合布线的传输线缆及有关零部件符合通用标准,而且使用模块化设计方案。因而,各个通道间具有通用性。任何一条通道都支持终端、以太网工作站和令牌网工作站。开通和改变设备无需变更布线,简单地增减要使用的设备,并于配线架上采取相应的跳线管理,就可以达到目的。
三、综合布线系统与智能建筑的关系
近年来信息化大潮不断袭来,社会对信息的需求越来越大,建筑物作为人们工作生活的主要场所必然需要为人们获取和处理信息提供必要的条件。所以传统的基本土建加供电线路加语音线路的建筑物已经不能适应时代的要求了,一种新的建筑物———智能建筑进入人们的视野。智能建筑(Intelligent Building 简称 IB)起源于上个世纪 80年代的美国。美国智能建筑学会 (AIBI:American IntelligenceBuilding Institute) 给出的定义为“:智能建筑是将结构,系统服务,运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率,高功能与舒适性的大楼,
综合布线系统是智能建筑的大脑,属于智能建筑的基础部分和关键设施,和建筑工程的前期设计、施工过程及后期的维护有着不可分割的联系,集中体现在如下几个方面:
1.智能建筑的智能化水平主要由综合布线系统体现出来。在评估智能建筑的智能化水平时,并不是评估建筑物是否巍峨耸立、是否具有新奇的外观,同时也不评是否具有华丽堂皇的装修和齐全的设备,重要是评估建筑物中的综合布线系统的配线水平,例如是否具有成套的设备、是否具有完备的技术、是否具有合理分布的网络、是否具有良好的工程质量,这些才是影响智能建筑的智能化水平的关键部分。智能建筑可否满足用户的需求,起到至关重要作用的是综合布线系统。
2.综合布线系统是智能建筑不可或缺的根基,这样智能建筑才可以更好地做到智能化,综合布线系统将智能建筑内的各种现代化通讯设备设施连接起来,构成一整套完备的系统,从而满足高度智能化的需求。因为综合布线系统可以满足诸多现代设施的需求及以后的发展,具有先进性、开放性、灵活性等诸多特点,因此它是保证智能建筑高效优质满足人们需求的根基设施之一。只有装备了综合布线系统的建筑物,才有可能做到智能化,这是设计智能建筑的重中之重。
四、智能建筑综合布线系统设计方法探讨
1.设计工作区子系统
设计工作区子系统时,应将信息插座安装在墙面或地面上,同时要有单孔和双孔两类。数据插座要是屏蔽嵌入式插座,这样高速网络设备所接的每个数据插座都具有金属屏蔽壳且能够良好接地。数据插座应是RJ45插座,能以大于15mbP/s的速度传输信息,各类型终端设备依靠RJ45的标准跳线能够快捷地与数据插座连接。工作区子系统遵循甲级标准,具备“端口保护装置”(也就是数据锁),隔离各类信号,不会因插错插座而损坏设备。
2. 设计干线子系统
干线子系统是指智能建筑物内的主干电缆的路由,将主配线架和分配线架,及其他设备相互连接起来。设计的干线传输不仅适应当下的需求,还要满足今后的发展。分布干线子系统时要使用能保证干线线缆最短、最可靠和花费最少的路由。在干线子系统的施工过程中,要留下少量线缆用作冗余通道,这样保证了综合布线系统能够扩展。
3. 屏蔽布线
当系统对电磁兼容性有较高的要求时,或者网络安全保密的需要,应采用屏蔽布线系统。当采用屏蔽布线系统设计时,除布线电缆采用屏蔽电缆外,连接器件、跳线、设备电缆等都应是屏蔽,并保证系统屏蔽的连续性。
4.布线长度要求
综合布线信道长度:水平电缆或水平光缆最大长度为 90m,最长10m 的跳线和设备缆线及最多 4 个的连接器件组成;综合布线永久链路长度:水平缆线最大长度为 90m及 3 个连接器件。综合布线水平缆线与建筑物主干缆线及建筑群主干缆线之和所构成的信道的总长度不应大于 2000m。
5. 电气防护与接地
综合布线和电力电缆的间距应符合国家相关规定,与电气设备的最小净距离也应符合相关规定。宜采用公用的接地系统,当采用单独的接地系统时,接地电阻不应大于 4 欧姆。当综合布线系统路由上存在干扰源,且不能满足最小净距离要求时,宜采用金属管线进行屏蔽或采用屏蔽布线系统及光缆布线系统。
6.综合布线系统测试
综合布线系统测试分为认证测试和验证测试。认证测试是以综合布线链路标准为依据,对布线链路进行测试。目前认证测试的标准主要采用美国国家标准协会 TIA/EIA 的TSB- 67《现场测试非屏蔽双绞线电缆布线系统传输性能技术规范》,它叙述和规定了电缆布线的现场测试内容、方法和对仪表精度要求。主要用基本链路和通道两种测试链路结构。目前通常使用的认证测试仪是福禄克公司的DSP- 4x00 数字式电缆测试仪,主要测试的参数是接线、长度、衰减、近端串扰、衰减与串扰比、传输延迟和延迟偏离、回波损耗等。
五、结束语
综合布线系统具有先进性、可靠性、开放性、灵活性,是智能建筑的根基,做好智能建筑中综合布线系统的设计要做好工作区间子系统设计和干线子系统设计。
参考文献:
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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
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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:建筑电气与智能化;实践教学;实验;产学研
作者简介:牟淑志(1978-),女,山东潍坊人,金陵科技学院楼宇智能化系,讲师;鞠全勇(1964-),男,山东龙口人,金陵科技学院机电工程学院,教授。(江苏?南京?211169)
基金项目:本文系金陵科技学院教改基金资助项目(项目编号:2010JGXM-01-4)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)23-0077-02
实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。
本文首先对目前建筑电气与智能化专业实践教学现状及存在问题进行了深入剖析,并在此基础上结合金陵科技学院建筑电气与智能化专业建设实践,基于校企结合理念,提出了教学、科研和社会实践有机融合的以应用型人才为培养目标的建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施。
一、建筑电气与智能化专业实践教学现状及存在问题
建筑电气与智能化专业实践教学主要包括课内实验、课程设计、工程实习、毕业实习等方面,目前存在以下一些问题:
(1)实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。
(2)课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。
(3)实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。
(4)工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。
二、教学、科研和社会实践有机融合的整体思路和具体措施
1.整体思路
实践教学体系中,高校具备深厚的理论基础和人才优势,而企业则拥有实践的硬件条件及对专业技术创新的渴求。基于校企结合理念,教学、科研和社会实践有机融合的以应用型人才为培养目标的建筑电气与智能化专业实践教学改革的核心就是将工程实践带入课堂,将学生引领到工程现场。金陵科技学院以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,通过师资队伍的专业技能建设、实践教学内容的优化及方法手段的创新和产学研合作平台的构建,围绕建筑智能化工程设计、工程开发、工程实施及工程管理四条主线,构建分层式、模块化的实践教学新体系,提高学生的工程实践能力和创新能力。
2.具体措施与实践经验
(1)以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。
深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。
校内培养:以省级实验教学示范中心为平台,构建了“时间、空间、内容”全面开放的“三维开放”实践教学环境;校内教师指导学生参加科技社团,激发学生创新潜能,培养学生创新意识;鼓励学生参与教师课题,提高学生科研能力。学生已在专业杂志上发表多篇论文,并发明多项专利。
企业培养:根据建筑电气与智能化职业岗位要求,校企双导师联合指导,培养学生独立解决工程实际问题的能力,培养建筑智能化企业工程技术人才素质;通过工程实践平台进行工程项目实训,提高工程能力。
(2)优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。
关键词: 设计管理; 建筑智能; 智能化系统; 项目智能化
中图分类号: TN911?34; TM417 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2016)23?0107?04
Research on design management of building intelligent system
TAN Zheng, HE Hang
(Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473000, China)
Abstract: The building intelligent system and design management basic theory are described to explain the concept and structure in detail. The available relevant research literatures at home and abroad are summarized to extract the theory in them. The research background is analyzed to point out the existing problems. The design process of the available building intelligent system is studied, and the suggestions to manage the construction unit are proposed. The solutions of design units and design scheme selection, design cost payment, design cost, quality and schedule control are proposed. The practical analysis was performed for a specific case.
Keywords: design management; intelligent building; intelligent system; project intelligence
0 引 言
设计阶段工作质量的好坏对整个工程项目工程的质量、造价和进度都具有重大影响和举足轻重的决定性作用。对建筑智能化设计阶段进行有效管理,可以使设计方案更理想,避免和减少设计变更的发生,可以使建筑材料选型优化。建筑智能化设计管理解决的问题包括设计单位的选定、设计方案的选择、严格控制设计变更、设计图纸的审查和审批,从而实现对工程项目投资、进度和质量的控制[1]。
建筑智能化专业与建筑、结构、强电等其他专业相比,还属于一个较新的领域,发展迅速,在建筑项目整体投资中的比例越来越大,但是建设方对它的重视程度不够,而且缺少智能化设计管理的经验,只注重了其他专业的监督管理,到施工阶段才发现问题紧急补救[2]。本文的研究成果将对大多数还处于建筑智能化设计管理摸索阶段的建设方起到一定的指导作用。
1 建筑智能化系统设计的纵向管理
建筑智能化系统的方案选择是设计前期非常重要的一个环节,方案可以是来自不同的设计单位,也可以是同一家设计单位的不同设计师。通过恰当的选择方式得到最适合的方案,从而避免盲目选择。方案选择与设计单位选择的评价队伍是一致的,评价指标却有所区别。基于模糊综合评价需要六个步骤完成方案的评价和选择:
(1) 确定评价对象的因素论域,可以用如上的评价指标,也可以根据项目的不同制定其他的评价指标。
[U={u1,u2,…,um}]
(2) 确定评语等级论域,用字母[V]表示。
[V={v1,v2,…,vm},]式中第[i]个评价结果由各项代表,总的评价结果数为[n。]
(3) 进行单因素评价,建立模糊关系矩阵[R,]单独从一个因素出发进行评价,以确定评价对象对评价集合[V]的隶属程度:
[R=r11r12…r1nr21r22…r2n????rm1rm2…rmn]
(4) 确定评价因素的模糊权向量,在进行模糊综合评价时,最终的评价结果会因为权重产生较大的影响[3]。
(5) 模糊评价,利用合适的模糊关系矩阵与合成算子得到各被评价对象的模糊综合评价结果向量[B。]
[B=A・R=(a1,a2,…,am)r11r12…r1nr21r22…r2n????rm1rm2…rmn=(b1,b2,…,bn)]
(6) 将综合评价结果[B]转换为综合分值,根据数值大小进行排序,进一步挑选出最优者。
2 建筑智能化系统设计的横向管理
2.1 建筑智能化设计造价管理
2.1.1 设计造价存在的问题
建筑智能化系统从立项到施工完成整个阶段,影响造价的因素很多[4]。设计阶段影响工程造价的几个阶段非常重要甚至起主导作用,目前设计阶段造价存在的问题究其原因主要有两种:一种是设计单位自身的问题;另一种是建设方的问题。
(1) 来自设计单位的问题
① 智能化设计团队的内部分工机制和协调机制不完善,不能适应全过程投资评估与控制的实际需要。
② 设计人员缺乏经济观念,项目负责人只重视设计速度、技术和产值,而对设计产品的经济性不够关注,不注意设计中的造价控制措施和技术经济分析论证。
(2) 来自建设方的问题
建设方对设计环节不够重视,在使用设计方案的过程中未用科学的评价体系,针对设计方案没有进行充分的对比和分析,在材料及设备、结构形式选择方面,系统容易忽略经济及方便施工的因素,导致不必要投资的增加。
2.1.2 设计造价控制方法
下面是针对建筑智能化设计阶段控制造价的各种方法。
(1) 方案比选
通过方案竞赛,专家评审产生优化方案,建筑智能化设计方案要求强调“物美价廉”,物美即方案的实用性耐久性强,价廉即造价低,整体性价比高。进行建筑智能化设计方案比选,既可以使得投资选择能够被更有效的估算,又可以帮助整个建筑物进行有效的管理。
(2) 限额设计
限额设计是将上阶段设计审定的投资限额和工程量分解到各个子系统中,通过层层限额设计,实现对投资限额的动态控制与管理项目建议书或可行性报告中的投资估算[5]。限额设计作为一种较新的设计理念,它要求在初步设计时概算不超过估算,施工图设计时施工图预算不超过概算,施工图预算控制各系统的设计。
(3) 建立智能化设备材料选型库
目前市场充斥的建筑智能化产品名目繁多、鱼龙混杂,新兴产品和新兴厂家层出不穷。建设方想在短时间内对市场有足够的了解是不可能的,如果建设方是长期进行建筑智能化建设的,那么投入少量资金建设一套符合自身需求的智能化设备材料选型库是非常可行并且是一劳永逸的[6]。
在建筑智能化设备选型库成立后,建设方应要求设计方在设计过程中严格选用库中的设备材料,根据项目的不同选择档次可以分为中高低档等,也可以根据价格划分。这样既保障了设计成果中智能化设备材料的选择和造价问题,又为施工过程中智能化设备材料的选购和安装做足了准备。
2.2 建筑智能化设计进度管理
建设方对设计进度管理的方法,通过调研研究,总结如下。
(1) 确定设计周期时间
确定设计进度时间的方法很多,比如模糊随机、神经网络、关键线路法、灰色建模等。根据建筑智能化设计的特点,选用计划评审技术对进度进行管理。应用PERT进行进度计划,使用活动持续时间三个值(最乐观值、最可能值和最悲观值)的加权平均,用概率方法估计估算值[7]。
(2) 根据合理的设计周期目标确定进度计划
建筑智能化的最后阶段即施工图设计工作,必须合理地确定施工图设计交付时间目标,以确保工程设计进度总目标的实现。为了进行有效的设计进度控制,还可以绘制甘特图,把设计工作成果分阶段化表示,使得控制结果更明确。
3 案例分析
3.1 项目介绍
某商业会馆中心的设计方案是参与建设方设计管理的一个工作项目,主要负责其智能化系统设计管理。从项目的开始,到初步设计和施工设计,其中穿插着多次修改,这是一个相对复杂的建筑智能化系统设计控制与管理的过程。
设计单位:某国家级设计单位(建筑智能化设计资质为甲级);方案完成时间:2013年1月中旬;设计周期:100个工作日;商场及酒店的综合体建设规模:总建筑面积为13万米2。其中商场9.6万米2,酒店2.4万米2,地下停车场1万米2。项目智能化系统设计由方案阶段到施工设计完成,历时三个多月,设计过程中运用部分设计管理方法,具体见下文。
3.2 设计方案选择
把评价此项目智能化设计方案的因素定为六项。经与各个专家讨论,确定各个因素的权重级[a=](0.1,0.32,0.2,0.19,0.11,0.08),评价等级为(很好,好,一般,不太好,不好),即(1.0,0.8,0.6,0.4,0.2)。通过与十位专家开会评审,得出四个方案,其中方案一和方案四的评价表如表1,表2所示。
根据评价表可以看出方案四为最优方案,随后邀请智能化行业专家与方案四的设计人员共同研究,征求总工程师的意见,对方案的细节提出了修改建议。
3.3 项目智能化设计质量管理
施工设计阶段的质量管理是尤其重要的环节。智能化系统施工设计文件的把关是质量管理的重中之重。在这次项目中,针对这个问题给予了解决办法,对设计文件审查工作进行了审核要点的梳理,既保证了质量也节约了时间。通过与几十位行业内专家的研究,采用穷举法对可能出现的质量问题进行分类梳理,逐一列出,在质量控制过程中一一对照检查,如有问题则填写修改意见表并归档管理。在此次工程智能化系统设计中对设计质量管理严格并且到位,通过工作数据显示,施工阶段的设计变更率下降了15%以上。
3.4 项目智能化设计造价管理
此项目的智能化系统包含六个子系统,依据设计造价限额设计控制方法,要将目标成本比预算成本降低7%,得到各子系统项的常规比重及初步设计预算成本,如表3所示。
表3 子系统项的常规比重及初步设计预算成本 天
[项目子系统工程 \&常规比重 /%\&预算成本 /(万元)\&综合布线系统\&17\&558\&有线电视分配系统\&10\&310\&视频安防监控系统\&14\&496\&门禁管理系统\&12\&310\&楼宇设备监控系统\&11\&372\&合计\&1\&3 100\&]
根据限额设计要求,目标成本比预算成本降低7%,即:
节约成本=3 100×7%=217(万元)
目标成本=3 100-217=2 883(万元)
根据常规比重,得到每一个子系统的目标成本,由预算成本去掉目标成本,可以得到该子系统成本的降低额度,从而达到节约造价的目的。该项目中成本降低潜力最大的是视频安防监控子系统,降低成本额度为92.38万元,其次是综合布线系统和楼宇设备监控系统。
3.5 项目智能化设计进度控制
在项目初期,通过了解市场、物业管理、设计人员等部门提出的要求和原则,基于所述的PERT方法确定每一个设计阶段的周期。如表4所示。
表4 项目设计进度计划
[工序\&设计阶段\&乐观时间\&最可能时间\&悲观时间\&期望工期\&1\&准备阶段\&9\&14\&20\&14\&2\&初步设计\&10\&18\&21\&17\&3\&施工设计\&50\&65\&70\&63\&]
由此计算出各设计阶段的期望工期和方差:
[t准备阶段=(9+4×14+20)6=14天σ2准备阶段=3.4t初步设计=(10+4×18+21)6=17天σ2初步设计=3.36t施工设计=(50+4×65+70)6=63天σ2施工设计=11.1]
整个设计周期为:
[T=14+17+63=94天]
方差:
[σ2=3.4+3.36+11.1=17.86]
标准差:
[σ=4.3]
由此得出项目期望设计周期为94天,经过与设计方的沟通,最后将设计周期定为100天,在100天完成的概率为91.5%。从设计合同签订完毕到设计成果交付,如设计单位项目负责人发生变化,需提前递交书面报告。对于设计单位针对建设方实际需求所提的设计问题,要求本部门人员限期答复。这些措施的实施使此次工程的智能化系统设计管理任务按时保质的完成。
4 结 论
本文以建设方为主体,以建筑智能化系统的设计管理活动作为研究对象,阐述了建筑智能化系统和设计管理的基本理论,从概念、构成等方面进行了详细说明,对现有的国内外相关研究文献进行了研究总结,对理论进行提炼,并对论文的研究背景进行剖析,提出了现存的问题,对现在的建筑智能化系统设计过程进行研究,提出了对建设方管理的建议,就设计单位和设计方案的选择、设计费用的支付以及设计造价、质量和进度控制提出了解决方法,最后针对具体案例进行了实践分析。
然而在工程实践中,由于建筑工程规模过大,此时建设方为了完成进度,通常将设计任务同时委托给多家设计单位,在这种情况下如何实现对设计单位的管理,是本文进一步的研究方向。
参考文献
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关键词:智能化;安全检测系统;必要性;研究现状
引言:随着社会经济的迅速发展及互联网的普及,传统消防安全体系问题越来越突出,且不能很好地保障人民生命安全,将消防安全检测系统进行智能化改造成为确保社会消防安全发展的必然趋势。智能化消防安全检测系统是指由现代通信技术与信息技术、计算机网络技术、消防安全检测技术、智能控制技术汇集而成的针对消防安全检测的智能集合系统。
一、智能化消防安全检测系统的必要性研究
(一)火灾事故频发
生活用火的不小心是导致火灾频发的最主要原因,另外还有电气、生活作业、故意纵火等。另外,城市的新型住宅、商厦、写字楼林立,建筑本身就内部装修装饰过程中大量使用易燃可燃材料,也为火灾的发生埋下了种子,同时,人们对用电用火的重视度不够,过度使用电器设备、电子产品等,使得城市火灾发生更为普遍,公路交通也会引发火灾。据统计,2011年全年,全国共接报火灾125402起,死亡1106人,受伤572人,直接财产损失18.8亿元。与2010年相比,虽然起灾次数和死亡人数比例都有所下降,但是火灾仍然威胁着人类安全。而且随着社会经济的快速发展,各类致灾因素增加,火灾发生的几率和防控难度也逐年增大,如何更好的防火和灭火是一项重要的
工作。
(二)传统消防安全检测系统的滞后性
传统的消防安全系统比较落后,通常是居民电话报警,然后由接线员将火灾信息传达到消防队伍,再派出消防员前往火灾点灭火,这样的方式耗时较长,在时间上严重滞后,延误了抢救的有利时机;或者就是用户在发生火灾后用自备的灭火设备灭火,然而很多人不懂如何使用灭火设备。上述两种传统的消防安全措施都不能及时进行救灾,延误了逃生和救援的最佳时机。而且,很多传统的建筑,没有火灾自动检测设备,不能识别火情并进行报警,逃生自救的设施也不
齐全。
(三)“智能化”的优势
“智能化”已经进入社会生活的各个领域,基于此,使得很多设备、系统都可以进行远程控制、实时监控和精确检测,既顺应了社会发展的趋势,也增加了安全性。但消防安全检测系统所采用的技术必须足够可靠、先进,减少误报,提高其灵活性和灵敏度,能够保证随时随地且在无人为干预的情况下,都能进行智能化的检测。
二、智能化消防安全检测系统的研究现状
目前学术界关于智能化消防安全检测系统的研究相对较少,但我们相信,随着“智能化”时代更进一步的发展,这一项研究将会得到更多人的关注和重视。火灾安全作为一个不可回避且时刻摆在我们面前的现实问题,我们需要充分利用新技术进行改造,给人们构建一个更好安全的社会环境。
美国NOTIFIER公司研发了一套“智能化报警及联动控制系统”,它是由智能火灾控制器、智能探测器、智能模块、智能火灾报警网络、消防广播报警系统等组成,与其他的设备集成实行联动控制,且非常智能化,针对不同设备能够启用不同的灭火方式,这套将通信技术和设备结合起来的消防系统,对现代化建筑物性能具有很强的适应性,得以广泛借鉴和运用。
同时,研究者或设计者也都意识到消防检测关系到消防安全功能的实现,而且消防检测作为一项技术性工作,具有系统性和复杂性的特征,确保消防安全检测系统的正常运行是非常必要的。消防设施检测过程中通常会出现一些问题,比如检测标准不一致、检测手段不符合规范等,这都会埋下安全隐患。那么,针对这个问题,首先则要加强对消防安全设施的管理和检测,更重要的是要规范消防安全系统的检测手段。
另外,“武汉市科技攻关”项目的一个研究课题是关于公路隧道火灾安全监控系统的研究,这一研究旨在针对隧道这一特殊环境的突发事件的应对处理寻找出路。通过对公路隧道火灾检测系统的研究现状进行分析之后,设计出了一套更加完备的智能化火灾安全监控系统,这一设计虽然还未被采用,却是智能化消防安全检测系统运用的一个大胆尝试。
三、智能化消防安全检测系统的研究前景
(一)智能化改造,防范于未然
大型变电站的智能化改造。目前,国内很多的变电站都采取了电脑监控,或者基本无人值班模式,但是这样的话容易导致无法及时发现火灾和灭火,很容易造成巨大的损失。通过采用现代技术,将变电站已有的消防报警、监控、照明、探测及灭火装置等设备进行整合,形成一套智能化的集成系统,这既可以满足变电站无人值班的安全管理需要,又能及时监测火灾隐患。
消防设备的智能化改造。随着城市生活水平的不断提升,商场、学校、社区、公共娱乐场所等大型公共建筑、民用建筑和工业建筑的不断增多,将这些场所的消防设备进行智能化改造更是刻不容缓,消防安全检测系统的智能化,能够更好的检测出设备的故障和损坏,以便及时维修护,防范于未然。
(二)特殊领域智能化系统的运用
智能化系统已在国内的石油化工、电力、建筑、交通、冶金等领域有较为广泛的采用,而且这个系统能够适用于很多人为无法操作的特殊环境,比如隧道的火灾检测。将隧道消防安全检测系统、视频监控系统与消防灭火设备等进行联动,能够有效检测与处理隧道火情的发生。
四、结语
远程控制、实时监控和精确检测是在“智能化”的基础上得以实现的,智能化是社会发展的高级阶段,已经深入社会生活的各个领域。消防安全检测系统智能化能够更好的保障人民的生命财产安全,是大势所趋。
参考文献
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[2]周劲,李仕龙,黄铭生.关于建筑消防设施检测问题的几点思考[J].2012,(2):65-67.
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