时间:2024-04-21 14:55:26
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇建筑智能化概论,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
Abstract: with the development of economy, people's living environment demand safe, efficient, comfortable, arises at the historic moment of the intelligent building technology is now widely used in all kinds of buildings in our country, it is the collection of architectural technology, computer technology, automation technology, communication technology and system integration technology for the integration of an emerging but technology development is very rapid.
Keywords: intelligent; Technology; The status quo; Development trend
中图分类号:TU-098.6文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、我国智能化建筑的发展现状
我国对智能建筑的最大贡献是住宅小区智能化建设。在上世纪末在中国开展的住宅小区建设是中国独有的现象,在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段,安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能大厦有很大的不同,住宅小区智能化正是信息化社会,人们改变生活方式的一个重要体现。 推动智能化住宅小区建设的主角是电信运行商,他们试图通过投资建设一个到达各家各户的宽带网络,为生活和工作在这些建筑内的人们提供各种人们需要的智能化信息服务业务,用户通过这个网络接受和传送各种语音、数据和视频信号,满足人们信息交流、安全保障、环境监测和物业管理的需要。以此网络开展各种增值服务如:安防报警、紧急呼救、远程抄表、电子商务、网上娱乐、视频点播、远程教育、远程医疗以及其他各种数据传输和通信业务等,并以这些增值服务来回收投资。目前虽然还有人对这种发展建筑智能化的思路持怀疑态度,但建筑智能化已成为房地产行业最热门的话题。更重要的是他将会改变人们进行建筑智能化建设的技术路线和运作模式,也许这标志着智能化已经突破一般意义上的建筑范畴,而逐渐延伸至整个城市、整个社会中应用。 建设部住宅产业促进中心于1999年底颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则计划用5年时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设,以适应21世纪现代居住生活的需要。信息产业部于2001年出台了《关于开放用户驻地网运营市场试点工作的通知》及《关于开放宽带用户驻地网运营市场的框架意见》。将在13个城市首先开展宽带用户驻地网运营市场开放、管理试点工作。摸索出行之有效的管理办法、技术标准,进而在全国推广,进一步推进中国的宽带建设。
二、建筑智能化技术的发展趋势
随着科技发展和经济的全球化趋势,企业间的竞争加剧,现场总线技术标准必将趋向统一,楼宇自动化系统中的现场总线通信协议也必然随之趋于统一。BACnet标准在我国将得到广泛应用。同时,以太网络技术由于其协议完全开放、成本低,随着研究工作不断深入,设备的以太网络接口技术的成熟,工业以太网在楼宇自动化领域将得到广泛应用。
目前,楼宇自动化系统的应用主要集中在建筑公共资源中,主要包括供配电、照明、空调与冷热源、给排水、电梯自控、安防、消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。随着网络技术应用的不断深入,安全、舒适、节能、快捷的工作生活环境的内涵不断丰富,楼宇自动化系统的研究将进一步深入,范围也将进一步扩展,将扩展到家庭生活空间。各种以太网络接口的研究将推动家用电器的网络化使得家居自动化有可能成为楼宇自动化系统集成的一个子系统。
随着楼宇智能化技术的发展特别是以太网技术在楼宇自动化系统中的应用,传统的“3A”说法将淡化,系统趋于统一,OAS、CAS、BAS界限将更加模糊。系统集成将更加简便,楼宇智能化系统的成本也将进一步下降。
能源危机已经成为当代的急需解决的问题,也成了当前研究的热点。楼宇智能化系统可对能源进行科学合理的分配达到节能的目的。因此,高效节能也将是楼宇自动化系统发展的重要方向,这其中也包括新能源的利用,如目前的太阳能光伏建筑。如何在智能建筑中利用光伏电能也将是智能楼宇自动化系统研究和发展的一个方向。无线网络可以省去布线,节约资源,在楼宇自控网络系统中也有较大的研究和应用价值。
楼宇自动化系统与网络技术结合紧密,DCS和现场总线在目前楼宇自控系统已经得到应用广泛。工业以太网技术由于其全开放、成本低、带宽高、稳定性和可靠性高、应用广泛、共享资源丰富等优点将成为楼宇自控系统研究应用的热点。家居自动化、家用智能电器的网络化在不久的将来也将进入楼宇自动化控制系统的研究应用领域。节能研究、新能源开发利用、无线网络等技术在智能楼宇领域的应用也将成为楼宇自动化系统的重要研究方向。
在新世纪智能建筑领域里,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、数据卫星通信技术、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。
21世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。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。“可持续发展技术”才是21世纪智能建筑技术发展的长远大方向。新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、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。
三、建筑智能化技术发展现存的问题
1.由于智能化建筑不是单一技术、单一设备产品,而是多学科多专业多技术综合运用的整体建筑物业产品。它的技术发展必须要多个行业、多个部门的综合协调同步发展,需要全国统一计划、统一协调、统一对策,而不是各部门、各行业、各环节“各自为战”、“互不协调”、“各自为政”。更不可“分封割据”打乱仗。
2.智能化建筑技术不同于传统技术领域。智能化建筑属新兴的高新技术领域,技术发展还不成熟完善正处在变化极快之中。因此,技术发展政策既需要有远见卓识的前瞻先进性,更需要有深思熟虑的严谨准确性。历史实践已经证明;政府的正确指导行为是技术发展的根本保障,而不准确的指导行为就会导致紊乱、滞后、误解、甚至失误。
3.智能化建筑技术发展要实现产业化而不是仅看作一项应用技术。目前国内智能建筑市场仍由国外技术系统产品设备占主导。要大力扶持鼓励发展国产化的技术产品与系统,技术发展才可能形成国产化产业。当前,不把智能化建筑作为一项产业发展,就要“贻误时机”。
4.技术协调理顺是智能化建筑建设全过程中技术发展质量保证的瓶颈。不仅是智能化各个专业子系统之间的协调,而且更重要的是从工程项目的立项、方案、设计、施工、监理、到验收、物管之间的全程协调。要从体制结构上着手解决事实上存在的“山头”与“门户之见”。当前智能化系统的真正技术监理还是个空白。
5.智能化建筑属交叉学科系统工程,涉及多学科多专业,当前突出存在建筑设计与智能化系统设计严重分离。由于建筑的智能化大大增加了传统工程设计工作的难度及劳动量,而设计费一直未变,不符合按劳付酬原则,直接影响人的极积性与技术发展。
6.目前,我国智能化建筑技术发展政策尚未具体地与单位体制改革相协调、相结合;尚未充分体现出技术政策激励机制。智能化建筑技术发展还未有机地与知识经济时代的技术创新紧密结合;还未深入地与可持续发展战略密切联系。关键是,尚未真正意识到智能化建筑产业是21世纪人类社会进步生产力发展的必然需要。
四、建筑智能化技术的发展对策
为了确保智能化建筑建设整体工程质量,保障投资效益,减少浪费损失,提高智能化建筑技术发展总体水平,有利于技术创新激励,符合可持续发展战略方向,提出以下方面建议:
1.统一抓好智能化建筑领域各类资质管理改革,打破地区和部门的市场封锁与分割,推进设计、施工和监理的资质协调管理。更多地运用市场机制和手段,减少政府行政设定企业资质审批作法,逐步同WTO市场接轨,用个人资格替代单位资质。
2.立即着手建立健全建筑物的智能化系统工程实施的技术监理制度,填补空白,以保障智能化工程质量。智能化系统技术监理工程师必须经过培训、考核取得资格证上岗。
3.智能化建筑建设项目立项申报时,项目建设法人(业主)必须在立项报告(方案说明、项目论证、可行性报告等)中,说明拟建项目中的建筑智能化系统工程的内容,拟达到的功能要求及标准、投资及措施。
4.建设智能化建筑是一项投资巨额的系统工程。为了减少决策或抉择的失误,必须把技术咨询列入工程必须要有的法定规范程序,贯彻于工程过程始终。
5.建筑的智能化必然要求建筑设计与之相适应。建筑设计必须要与智能化系统总体规划协调同步,建筑环境平台必须能足够支撑建筑的智能化。兴建智能化建筑必须要建筑设计与智能化系统集成,紧密协同、整体规划、细致管理、精心实施。
6.智能化建筑的总体规划必须着重考虑到要适应21世纪信息化社会环境发展的需要。以便全面规划、分期实现,既符合当前实际、又能满足未来发展。
7.系统集成的本质就是最优化综合统筹设计。建筑智能化建设的全过程,不只是从单一的设备供应出发来考虑,而必须以整个建筑物的结构、系统、服务及管理四个方面出发综合(集成)来考虑。
8.传统工程设计单位的专业技术结构构成,已远不能适应知识经济时代建筑智能化系统工程设计的技术创新系统的需要。工程设计单位必须及时调整相应专业结构,更新充实智能化高技术相关专业的技术力量。
9.按照“引进、消化、发展、创新”的方针,要大力加强对开放式互操作性系统技术的研究。特别要对国外先进技术的深入分析了解,要组织力量投入。
结语
在新世纪之初,切实正确地制定“十五”计划编制产业技术发展政策,对于中国智能化建筑技术发展战略全局极其重要。要充分广泛征求听取各方面专家意见,要搞“五湖四海”集思广益。正如建设部俞正声部长近年曾指出的:“建设中的很多失误是不听专家的意见造成的”。
参考文献
二、改革教学方法、手段,提高教学质量
改变传统的单一传授型教学模式,由学生为受体转变为以学生为主体的主动型学习,以知识掌握为基础、以能力培养为主线、以提高素质为目的的新模式。
(一)利用探究式教学方法
教育的实质就是引导学生并教会学生怎样学习,因此必须由传统的灌输式教学引导学生向探究式学习转变,引导学生积极主动的发现问题、分析问题、解决问题,多想“为什么、怎么做”,而不是知其然不知其所以然。探究式教学的运用促使教学方式发生转变,使得课堂教学从“以教师为中心”的单向灌输式教学方法,转变为“以学生为主体,教师为主导”的师生双向协调发展的“探究式”教学方法。在这个过程中,作者更注重于把自己置于一个发问者、引导者和启发者的角色定位之中,以使学生自觉地进行自我的逻辑思维,使学生在老师的引导过程中不自觉地发展出自己的思路和对问题的新的认识与解决方法。孔子《论语•述而》中提到“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也”,正说明了探究式教学方法的正确性和高明性。可以说,研究行动型参与式教学方法实际上是对早已行之有效的古老教学方法的一种回归和在新的时代的一种探索式运用而已。教学过程中首先列出智能建筑所涉及的主要专业基础知识,明确课程主要概念和所要传达的主要理念,明确体现课程教学的目的和所要达到的目标,帮助学生建立简明的课程逻辑框架。课堂教学中注意分解每章节的教学内容,按照大纲规定的课时分配课程内容,把每个章节的内容分解成具有内在逻辑联系的组成部分,以利于学生自主学习,方便参与教学活动,课程整体衔接性好,便于从课程一开始的“学生提问,老师解答”“、简短的随机讨论”到后来比较深入的“分组讨论并汇报”再到“参与式自由讨论”“、模拟体验”和最后的“自由畅想活动”,成为一个具有启发学生思维、增加学生行动能力、逐步持续发展、最终全面提高的逻辑化过程。同时,教师在课堂讲授时应注意启发、诱导学生课下继续在相关内容上扩展知识面,吸引学生的兴趣,为后续的专业课程学习埋下伏笔。同时,教师要听取学生课程学习中的问题,还要听取学生在教师教学思路、方法、技巧等方面的反馈意见,根据意见并结合实际情况,调整教学方式。每一种教学方法,都有其优缺点,为了有利于学生的学习,必须综合协调运用各种教学方法,才能适应新形势的需要。
(二)利用多媒体技术教学
智能建筑概论是一门应用系统多、技术面广、抽象性强、实践性很强的课程,在教学过程中,可以充分利用多媒体教学的直观性、动态性、图文声像并茂等优点,播放新技术、新系统的实例视频、教学资料,通过多媒体教学可以把视听觉等感官系统合在一起,产生出图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,可以有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望和动机,有利于学习者对知识的获取和保持。在介绍智能建筑基本概念时,传统课程教学中多用语言、板书或者简单ppt介绍,言语枯燥,仅有的图片也很难很难吸引学生产生进一步的深入了解的想法。在课堂教学前2-5分钟,借助多媒体播放与当次课程内容相关的媒体资料,吸引学生注意,让学生从声、光、图、文中对所要学习的内容有基本了解,从而引出课堂教学重点。对建筑智能化系统及一些新技术的介绍也可以采用同样的方式。当然,课程的教学不能完全依赖于多媒体,在多媒体授课的同时,也要根据教学内容,适当的采用其他教学手段,比如针对智能建筑应用技术的应用及体现,可以在多媒体介绍的基础上,开展当堂讨论,诱导学生多看多想周围环境中哪些地方哪些系统哪些设备采用了何种技术,与智能化的关联。
(三)注重联系生活实际,使学生树立正确的观念
教学过程中,需要用案例联系生活实际,它从抽象空洞的说教到引导学生自己建构智能建筑的结构体系。这个过程应与智能建筑的发展、特点密切相关,智能建筑的特点就是系统众多、结构复杂、各种概念极易混杂,通过强制灌输很难帮助学生清晰认识,可以利用丰富多采的实体案例,使学生在不同应用实例中树立正确的结构观念,选取学生关注的重点,帮助学生理解和掌握建筑智能化系统的各项要求和规范。建筑智能化的素材很多,有些可以拿来课堂上与学生共同讨论,在课程教学中安排几次参观实践性环节,带领学生走入当地智能化程度较高的建筑物,让学生近距离的观摩、了解建筑智能化的体现,仔细观察,发起讨论与观察的话题或事件,可供学生自主选择和确立讨论的切入点。也就是说,要将生活实例引入课堂,也要主动走出课堂,寻找共同主题,根据主题引发讨论,引导学生共识的形成,在确保讨论的主题有意义的前提下,要选择那些有争议的话题讨论,在讨论过程中,教师要鼓励学生发表不同的见解,提醒学生发现被其忽略的某些观点,引导学生从多方位进行系统的深入的了解。
三、强化综合设计教学环节,培养学生工程意识
智能建筑的建设并非某一专业能够解决的问题,而需要各专业在建筑设计同时,就展开并行设计,互相配合。如建筑专业在做方案设计时,不能只考虑建筑外形,为保证建筑物内有合适的光环境,则应充分考虑太阳光的利用,结合与人工照明以及热辐射对建筑结构的作用等等;再如室内空气品质的好坏,不仅与建筑、结构、装饰的合理性有关,还要涉及到室内机械通风,这些又与空调系统方案设置、与电气控制是否妥当等都密切相关。智能建筑概论课程综合性、工程实践性强,为培养学生的工程意识提供了良好的条件。本课程教学,一方面要给学生打下必要的、扎实的理论基础;另一方面,又要让学生受到必要的、基本的工程训练,使学生具备分析问题、解决工程实际问题的能力。以智能建筑中某一监控系统为例,使学生建立系统工程的整体概念,将各种技术、应用综合地联系起来,使学生明确每一章节内容在具体系统工程中的位置和作用;在讲授某些具体知识点时,注意介绍该点在整个工程体系中的前后关联要点,这样就有助于学生在把握整体的情况下钻研细节。同时合理取舍教学内容,力求简洁清晰,避免枝节问题模糊本课程知识结构的主干。
中图分类号:TU71 文献标识码: A
信息产业的迅速发展,催生了智能产业。我国智能建筑产业规模很大,发展很迅猛。建筑因为配备了智能化系统,才称之为智能建筑。智能化系统和智能建筑相辅相成。智能化系统是集电子、计算机、网络、多媒体、自动控制、传感、通信等多种现代化技术、设备和软件于一体的综合性系统。智能建筑以建筑为平台,兼备最优化组合的智能化系统,向我们提供了一个高效、安全、便利、人性化的生活、办公、休闲建筑环境。
施工准备工作的基本任务是为拟建工程的施工建立必要的物质和技术条件,统筹组织安排施工力量和施工现场。显然,施工准备工作是确保本工程顺利连续进行的重要前提。施工准备工作不仅仅是指开工前的施工准备,还包括各施工阶段施工前的施工准备,是一项有计划、有步骤、分期、分阶段的工作,贯穿拟建工程整个生产过程的始终。本人结合在建筑智能化系统工程施工现场管理过程中积累的工作经验,谈谈如何做好建筑智能化系统工程施工准备工作。
一、及时收集和掌握相关技术资料
收集和掌握与工程有关的技术资料,如施工及验收规范、技术规程、质量检验评定标准以及材料、设备供应商提供的设备施工安装说明书、产品合格证、检测报告、试验记录、设备连接图、安装详图等。建筑智能化系统工程常见规范有《通风与空调工程质量验收规范》 、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》、《建筑安装分项工程施工工艺标准》、《电气装置安装工程施工质量验收规范》、《电力设施抗震设计规范》、《智能建筑设计标准》、《工业企业通信设计规范》、《建筑电气安装工程质量检验评定标准》、《有线电视系统工程技术规范》等等。
二、尽快做好图纸会审、设计交底工作
(一)施工单位收到拟建工程的设计图纸和相关技术文件之后,应尽快组织本单位工程技术人员熟悉和自审设计图纸,了解设计内容及设计意图。把对设计图纸的疑问和建议做成自审记录,为图纸会审做准备。比如:设计图纸中的工艺性能是否符合实际要求,是否符合国家现行的有关技术标准和法律法规,是否符合业主要求?材料和施工技术是否可行?设计所采取的新工艺或新技术,在目前技术和装备上能否保证正常施工?设计所采用新设备、新材料,按目前市场上的规格和质量能否满足施工要求? 施工图设计内容是否完整?所设计的各个系统有无系统性的缺漏?设备表、材料表等是否设计齐全?图与图之间、图与表之间相应的规格、尺寸、型号、标号、材质、数量等重要数据是否一致,有没有矛盾?预留孔洞、预留件的规格、坐标、标高以及数量与图纸是否一致?管沟、电缆沟的坐标、标高、设备基础是否与土建图一致?各种电缆电线与室内各专业图进出衔接是否一致,分界点是否明确,室内外规格、坐标和标高是否一致?设备、管架、电线支架是否与各施工图一致?
(二)图纸会审工作由建设单位来组织,监理单位主持,设计单位、施工单位以及其他协作单位共同参加。首先,由设计单位代表介绍拟建项目的特点、设计意图、功能要求、工艺和质量要求,并对特殊结构、新材料、新设备、新工艺、新技术提出设计施工要求。然后,施工单位代表根据自审情况,提出对设计图纸的问题和疑点和建议。最后,针对问题各单位进行研究与协调,形成统一认识,制订解决办法,确保系统符合工艺需要,施工过程中不破坏建筑物的主体结构,不影响建筑的美观,不与其它工程位置发生冲突。把所探讨的问题做好记录,写出会审纪要,并经各方签字认可。
(三)在图纸会审时,进一步由设计院有关设计人员向施工技术人员进行设计交底。施工技术人员在理解设计意图时,进一步把握所需要的设计参数,并结合拟建工程特点提出要解决的技术难题,双方协商研究,拟定解决办法,以便实施时更好地把握施工布置,提高机电调试时的质量和效率。
三、编制工程实施需要的技术文件
按工程实际编制施工组织设计、质量计划、专业施工方案、施工进度计划、资金使用计划等等。
(一)施工组织设计的主要任务就是针对建筑智能化系统工程的经济和技术特点,结合现代化科学技术的应用,协调各专业、各施工队、各类资源之间的关系,实现建筑智能化系统工程按设计要求顺利完工。它是有效进行建筑智能化工程施工质量控制的综合性文件。
(二)质量计划是施工单位表明自身质量管理方针和目标,以及为实现这些目标所采用的方法、手段和措施,体现了自身对产品质量的责任和承诺。一般包括质量目标、实际运作各过程的步骤、不同阶段人力和资源的分配、实施中需要采用的指导书等等。
(三)各专业专项施工方案根据工程实施的重点和难点,制定解决方案,有针对性的分析处理具体专业问题。
四、组建项目部,组织劳动力进场
要建立拟建项目领导机构,明确分工。领导机构人员必须具有经验丰富、能密切合作、工作效率高、年富力强的特点。
要制定劳动力需求计划,按工程施工阶段、施工方案以及进度计划,组织劳动力有计划进场。要组建精干的施工队伍,认真考虑工种和专业的配合,采用动态人员调整的策略,技术工和普工的比例要合理。被选定的施工技术人员要确保技术精湛、经验丰富,从而满足施工需要。
五、做好物资、施工机械设备的准备工作
(一)编制采购和进场计划
根据工程需要,编制详细的物资(包含原材料、半成品、构配件以及工艺设备)采购与进场计划、施工机械设备进场计划。计划分总计划和月度进场计划、分期进场计划。计划中要列出清单内容,包括生产厂家、产品名称、技术规格、价格、数量等。
另外对需要业主采购的物资,列出采购清单,并注明需要进场的时间,交给业主,跟业主单位协调好。
(二)应注意的问题。
要与加工单位或生产单位协调好,签订供货合同,确定供应时间,这对施工单位的正常生产很重要。要严格控制进场物资的质量,坚决杜绝不合格物资进入施工现场。
管、槽、线要根据工程进度、需要量大小、仓库面积大小分批运送,尽量避免多次因周转而引起磨伤、破损和错漏。机柜、设备模块箱等大件设备,凡是涉及到有特殊要求、特殊用途或者美观的,应由送货单位点对点送货,以便确保设备的外观和性能、资料和手续的齐全。如果采用代用物资,要考虑供电安全和经济技术等指标。另外,物资和施工机械设备进场还应遵守交通管理部门的要求,尽量利用夜间进行。
六、做好临时设施搭建工作
临设规划和设计要及时提交给监理审批。临时设施的搭设应服从业主、监理单位的要求,符合现场的实际需要,以经济、实用为原则,符合安全文明施工的要求和防火规范,尽量节约用地、减少建设投资、减少二次搬运。
七、编制有针对性的现场管理制度
现场各项管理制度是否健全,将直接影响到各项施工活动能否顺利进行,所以要针对现场特点、有关规定以及管理文件,编制技术责任制度、考核制度、安全文明施工管理制度、材料出入库制度、质量管理制度、防火管理制度、机械设备使用保养制度等各项目管理制度。
八、做好安全质量技术交底工作
为使施工组织设计、质量计划和专项施工方案有效地起到指导施工全过程的作用,必须向施工技术人员和施工班组进行安全、质量和技术交底。交底内容应符合设计要求、有关施工及验收规范的要求。针对对施工难度较大、以及质量、安全容易出现问题的地方,做重点交底,按拟定的专项施工方案采取有效措施进行有效防范或解决,确保工程顺利实施。施工班组和作业工人接受交底之后,要认真分析研究关键部位、安全措施、质量标准以及操作要点。
九、组织施工人员进行教育和培训
施工前,通过教育培训提高施工人员的质量意识和操作技能,使他们的能力满足施工要求。培训内容针对本工程安全、质量以及技术特点,使施工人员比较全面的了解设计图纸、施工组织设计、质量计划、施工工艺等技术文件,以便科学有序地组织施工,按正确合理的施工顺序进行作业,落实技术文件中的质量标准、技术要求。常见的培训内容包括:现场管理制、安全要点、职业健康和卫生、质量要点、工法、质量通病防治措施、应急事故救援处理等等。培训应与考核相结合,考核合格后才能上岗。
建筑智能化系统工程需要的特殊作业人员一般是电工和焊工,特殊作业人员比须持证上岗、严格管理,确保施工质量和安全。。
十、结束语
以上是对建筑智能化系统工程施工准备工作要点的总结,各个要点之间是有机联系的,并不孤立的。实践证明,凡是不重视施工准备工作、没有做好施工准备工作的施工单位,就会在施工过程中遇到各种麻烦和损失,甚至给工程带来严重后果。可以说,只有做好施工准备工作,才能保证工程顺利进行。
参考文献:
[1]《图说建筑智能化系统》 张新房 中国电力出版社 2009.8.1
1 智能建筑的概论
所谓的智能建筑是以建筑为基点,兼有建筑所需的设备及网络通讯体系并实现办公自动化,是结合体系、结构、管理、服务及他们之间的组合优化以便向大家供给一个有效、方便、舒坦及安全的环境的建筑体系。
智能化建筑是一种以高科技为平台,结合人、环境、信息及其相互作用的办公环境系统。根据不同的用户的使用需求、综合考虑投资者和产生的经济利益及工程完成的效率等的不同导致了每座建筑物的智能化程度不同,但总的来说其根本目标是一致的,主要有以下几个方面:
(1)信息资源库的共享。
(2)实现对工作效率及工作环境的提高及改善。
(3)为了避免资源浪费及减少管理人员要加强对建筑物及其设备的管理。
(4)面对外界环境的变化,使建筑物要能适应复杂及多样的工作性质。
2 现代智能建筑的组成
现代化智能建筑主要包括以下三个部分:(1)Office Automation System, OAS(办公自动化系统);(2)Telecommunication System, TCS(通信系统);(3)Building Automation System, BAS(建筑物自动化系统);三大系统下又包含各自的子系统,且这三个体系并不是散落没有关系的而是一个综合性的整体。
2.1 建筑物自动化系统
所谓的建筑物自动化系统(BAS)又称为楼宇自动化控制系统。首先,它是对建筑物内的所有机电设施通过使用一些现代的传感技术及网络通讯技术来使其达到自动化。建筑物的采暖通风、给排水及电气等有关的设备属于BAS监控的范围,对机电设备进行检测、监控和控制,以确保各种设备可以稳定、安全、有效的运行,并达到节能和环保的管理要求。最后此系统应有对建筑物环境参数作出快速检测的功能。
2.2 通信系统
通信系统(Telecommunication System, TES)是用以完成信息传递过程的技术系统的总称,主要功能有语音通信、文字通信、图像及数据通信。
将程序控制用户的交换机(PABX)为中心的语音通讯网络以及建筑物内的计算机网络系统结合在一起,这些系统中设备通过配备新型的信息技术组成智能化建筑的核心地域。为了保障楼内住户语音、图像、数据等的传输即一切语音与数据的通信建立了通信体系,并且这个体系还需与楼外的公用电话网(PSTN)、卫星通讯网、因特网等远程数据通讯网连结以便达到信息交流的互通及资源的共享。
2.3 办公自动化系统
作为智能建筑基本要素之一的办公自动化系统(OSA),其应具有以下几个特点:首先,本系统应能通过收集、储存、处理及搜索等方法对来自建筑物内外的的各种信息并给以综合处理。其次,处理文字、识别板块、图像及图形的处理、信息的检索并对所得到的情报进行统计处理、计算机辅助设计、文件的管理、电子邮件及数据的交换、接待来访、电视会议及广播宣传等功能均是办公自动化体系所要提供的。最后,对于提供辅助决策功能并实现为办公事服务的从低级到高级的决策支持体系是对较为高级的办公自动化系统提出的要求。如,专用型的办公自动化体系可以对特定的业务进行处理,如酒店及物业管理、商业及金融管理、档案及图书管理、停车费及交通费等的管理等各方面的综合服务管理。
3 智能化建筑的特征
与传统建筑相比,智能化建筑有以下优势:
3.1 灵活多变,适应环境变化的能力强
其主要表现在以下两个方面,首先,可以适应变换的高度灵敏性是智能化建筑环境的主要特点,如建筑物内的房间设计为具有活动性的开间及板房。大房间可以隔成不同的小隔间,组成小隔间的小版块可以根据需要而灵活的变换。其次,为了适应用户的更换及其使用方式的变化、设备的位置变更及其性能变化等各种情况,管线设计应有适应变化的能力。
3.2 有较为强大的智能化功能
作为现代控制技术与建筑技术完美结合的智能建筑与普通建筑有个很大的区别,即拥有强大的智能化功能,如建筑及通讯自动化、设备及办公自动化等。
3.3 使设备等在最经济、最可靠的状态下运行,即能源利用率高。
举个例子说明,如采暖及排风系统采用焓值控制、设定值与间隔变换的自动控制、启动及停止的最优管理等使建筑物的能损大量下降,从而获得较大的经济利益。
3.4 内涵容量大,发展迅速
通过将各种新型技术及设备不断导入智能化建筑体系,如计算机及公共数据网络,使智能化建筑迅速发展且内涵容量提高。
3.5 施工工期较普通的长且任务复杂繁重,工程质量要求高
智能化体系施工的主要工作是设备的安装与调试,主要内容有以下几个方面,包括大系统下子系统的设备及控制体系的安装,各个系统的布线工作,各个系统完成后的试运行,中央控制体系的安装及调试等工作,这些工作内容繁重复杂且工期长、质量要求高。一般情况下,智能建筑所耗费的时间是总工期的一半,并且智能化系统所需的控制体系及设备所需要的技术及施工要求较高,各子系统间除了要与土建方密切合作之外还需它们之间的相互协作,如安装及调试的工作等。
3.6 设备投资的比例大于普通建筑
由于智能化建筑所需的设备要求较高,导致了智能化系统占总投资额的比例较大。
3.7 通过三个体统的密切协作而产生了许多新功能
(1)办公自动化系统与建筑物管理系统的密切联系,通过此可以获得建筑物的管理信息(通过办公自动化网络的计算机及工作站等)。如,使建筑物内空间的预约管理系统与排风及空调设施联合;把自动化的财务管理系统与建筑物管理系统收集到的信息联合起来。
(2)远程通讯系统与建筑物管理系统的合作,这个联合可以使用户通过在旁的如电话作为终端来变换温度及湿度、调试温度及湿度直到确认、资源的损耗量及通知设备的运行状态、紧急状况时的报警通知、照明及空调的使用及停止,还可以通过监视设备对几座建筑物进行监视以减少犯罪率的发生。
(3)办公自动化与远程通讯系统的配合,使独立存在的建筑物通过信息成为一个管理中枢。
4 智能建筑的智能化系统建设
由于技术条件等的不成熟且规模较小,因而在建筑智能化系统发展的初期其工程量较小,对整体工程的影响较小,如进度、费用及质量方面,导致其未引起足够的重视。随着时代的进步及人类要求的不断提高,通过引入计算机通讯设备等高新科技于传统的建筑行业,智能化建筑的概念逐步形成了,导致了传统建筑物内的各种较弱的体系日趋成熟且智能化、功能日益强大并于建筑物的管理等方面起着重要的作用。由于智能化系统自身结构复杂、涉及面较广,施工难度大,且在各子系统间的相关性较强,故在规划方面及工程的实施方面均有大量的协调及管理工作。因此,智能化系统建设在建筑工程上的发展已成为一个不可缺失的重要部分。
4.1 基本程序
智能化系统建设的基本程序:(1)外部条件的调研及对用户需求的考量;(2)对智能化体系建设方案的设计;(3)专家审批;(4)进行施工招标及智能化技术规格书的制定;(5)确定设备及工程的供应商;(6)施工图的最后审查;(7)施工调试阶段及培训管理人员;(8)试运行及验收阶段;(9)正式投入运行。
通过各个智能化系统建设的事例可以看出,若按照规范合理的程序进行施工运作就可以快速高效的控制智能化建设的质量并按规定时间完成进度,从而使建成后的建筑能得到有效的利用,否则将会斥巨资而成果较少。
4.2 项目管理
智能化系统工程的项目管理主要有以下几个内容:项目的策划及设计阶段、招标及投标阶段、工程的实施阶段等,其包含了通讯、管理控制、语言图像及计算机等多个技术领域,还涉及投标及招标过程中施工方面的内容,如设备的安装及调试、工程的验收、人员的培训及工程和设备的保修问题。这些工作需要与业主、设计及施工方、设备提供方等各个分包商共同协作和联络完成。其主要内容包括以下几个方面:对智能化工程需采取的项目功能的定位;设计需求及设计总体方案意见的编写;施工过程的技术定位;设备的选择;工程招标及投标等所需文件;各个分包商商业道德及资格证书的审查;对设备招标技术的审查;进行商务谈判及签订合同;除此之外还有执行合约及工程协调方面的内容,其主要包括以下内容:(1)总包商与设备供应商及设计院的关系;(2)分包商与总包商的关系;(3)总包商与土建方及装修方面的关系;(4)市政部门—电,水,气与总包商的关系;(5)城镇通信部门—电话电视局,数据处理部门与总包商的关系;(6)城市公共管理部门—消防局及公安局与总包商的等关系的工程管理,其主要内容包括:①详细审查设计及施工图;②对于总包商上提的施工管理计划及施工组织的设计进行审查和批准;③在与分包商及设备供应商签订合约时要严密监督;④在设备及施工材料进行交货验收时要严密监督;⑤在安装及调试设备时进行监控并注重系统的联调;⑥当施工过程中出现技术问题时要及时解决,必要时审查并批准设计的并更以便及时发现并解决设计及施工方面出现的问题;⑦随时监控施工的进程及质量;⑧施工完成后对设备及系统进行调试验收及试运行;⑨正式验收系统并签发验收合格证书,收集并整理竣工图、竣工文件等各方面的系统软件。
5 我国智能化建筑存在的问题及发展趋势
目前,我国通常是由业主自行管理建筑智能化系统的工程。例如,对于建筑智能化系统功能的定位及招标文件的制定,按业主的要求由设计院制作和提出初步设计方案及相关图纸,对系统设备及工程招标、评标、设备供货商和工程承包商的选择均是由业主来完成的;供货安装调试由弱电设备供货商完成,详细的设计图纸也是由设备供货商向设计院提供的;供现场安装施工用的较正式的施工管线图由设计院提供;由工程总包负责协调管理现场的安装施工。
5.1 我国现阶段建筑智能化系统项目管理存在的问题
智能化建筑包括许多高新技术及其产业,有着比较广泛的适用范围,在其发展中不可避免地存在着许多问题和缺陷,主要包括以下几个方面
(1)目前由业主提出功能需求, 通常情况下由设计院负责设计, 由系统集成商来完成智能化的深化设计与具体的实施细则,几个方面不能联系起来,存在普遍的不协调甚至脱节现象,在工程建成之后,导致系统运行不能达到预期的目标。
(2)由于缺乏相应的配套标准规范和技术法规,在工程的规划、设计、管理、质量监督、施工、竣工验收等环节会出现许多问题。
(3)技术产品方面,从智能化建筑技术的研究到智能建筑产品的开发,缺乏必要的引导、协调和支持。缺乏具有自主知识产权的智能建筑硬件和软件产品。
(4)在工程咨询与管理、工程技术与产品评估方面存在着技术服务不足的问题。
(5)一些“重建设轻管理”的现象广泛存在。由于缺乏相应的政策、管理规范和服务体系,掌握智能化系统技术的人才很少,出现问题很难及时解决。智能化系统建成后,对日常的管理和维护不重视,尤其是对在建设时就应当予以重视的问题放任自流。
(6)此外,对于生态和环境保护方面重视不够,出现许多环境问题。
5.2 智能化建筑未来发展趋势
为了适应信息时代,信息技术的快速发展和人们对建筑物的高效化以及多功能化的要求,智能化建筑应运而生,虽然智能化建筑起步很晚,但是它有着广泛的应用前景。一方面,它能够为人们提供安全,舒适,节能,高效的工作和生活空间,另一方面,运用现代高新技术可以把有限的资金和建筑空间进行综合的开发利用,这样既能保护环境和有限的资源,又能节省建筑运行费用。建筑智能化项目建设管理发展趋势包括以下七个方面:
(1)对智能建筑建设的方法论更加重视。智能大厦的设计和建设是一项系统工程,需要创立一套完整的方法论。系统工程开发方法可以应用到智能大厦当中去,比如说系统设计、系统分析、系统实施、安装调度以及在此过程中的支持环境等。
(2)开放式智能化建筑结构的建立。智能建筑是一不断发展的体系,在一个智能建筑的生命周期中,建筑结构最长的生命周期是50年。一般的硬件和软件设备的生命周期是5-10年,而办公自动化系统的生命周期只有3-5年。如果将开放式系统应用于智能大厦系统,它就能持续不断的吸收和引进新的技术,及时更换旧的设备,从而使整个智能大厦设施运行得更加完美。因此, 引起了国内外专家对智能化建筑工程研究的广泛关注,为了保证智能化技术在建筑中的安全使用和正常运行,提高智能化设备的工作效率,专家认为这些研究具有十分重要的意义。
(3)从文本文件和声音文件的传送到静止和动态图片的传送,多媒体技术已经被广泛的采用,此外,通信技术与多媒体技术的结合,形成了多媒体通信。同时多媒体人机接口(多媒体终端)的设计、开发和应用也在紧锣密鼓的进行中。
(4)网络将具有不同功能的智能大厦联系在一起,形成了智能化楼群,甚至是智能化街区、智能化城市等。目前互联网的迅速发展使这种趋势成为可能。
(5)用于智能建筑的软件和协议的建立。智能大厦是一个广泛的电讯环境的体现。在这个环境里一个主干网与大量的子网联系在一起,而且设备运行参数范围大。这就是说,所有的事情都必须包括在网络协议内。此外,我们还有许多外部的网络协议与智能大厦网络接口。
(6)一些学科的兴起,比如说仿生学、生物气候学、生物电子学、环保生态学、生物工程学、新材料学等等学科的发展,都慢慢地渗透到建筑智能化多学科多技术领域中, 人类聚居环境的可持续发展目标才得以实现。
(7)由于不同交叉学科的综合导致新的行业和新的产业不断发展和壮大,建筑智能化的发展促进了社会经济发展。
6 结语
智能建筑是全球建筑行业发展的一个热点。虽然建筑智能化建设在我国才刚刚起步,但其发展潜力是非常大的。虽然智能化建筑工程项目的产业化、标准化、规范化运行水平还较低,许多工程的智能化程度并不高,智能化建筑的安装、管理和实施过程中存在的问题还很多,因此我国广大建筑业从业人员的还需要一起努力,加强智能化建筑理论和方法的研究,提高智能化系统工程项目的管理水平,为我国建筑智能化发展做出贡献。
参考文献:
关键词:建筑电气与智能化专业;人才培养模式;教学体系;改革;思路
中图分类号:G6420文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01004104
建筑电气与智能化专业自教育部2006年设置以来,从试点的目录外专业到2012年归属于土建类的目录内专业,经历了一个持续发展和壮大的过程。到目前为止,全有建筑电气与智能化专业的高校已达70余所。可以看到,该专业越来越受到各高校的重视,各高校也为社会培养了大量的建筑电气与智能化专业人才。但是,由于社会对该专业人才要求不断提高,而且各高校的建筑电气与智能化专业基础各有特点,因此人才培养模式也需要不断改革和完善。人才培养模式的改革与创新研究一直以来备受教育工作者的重视,文章以青岛理工大学建筑电气与智能化专业培养计划的修订为基础,探讨关于专业人才培养模式的改革思路。
一、人才培养现状
在高等院校设立建筑电气与智能化专业之前,部分高校就已设立了该专业或方向。如2000年高等职业教育就已经有建筑电气工程专业方向;或者有的高校在已有专业下设置智能建筑方向,如长安大学、西安建筑科技大学等。从教育部设置建筑电气与智能化专业后,首先是有建筑背景的高校设立该专业,然后其他高校逐渐跟进。各高校设置建筑电气与智能化专业的基础各不相同,开设该专业的高校大多以自动化、电气工程及自动化、建筑环境与设备工程、暖通空调等专业为基础。由于自身的基础不同,各学校在人才培养模式中的侧重点不同,人才培养的目标也不尽相同,也造成了培养模式各有特色,因此每个高校建筑电气与智能化专业规定的基本学分要求不相同,课程安排和实践环节的安排也有所不同。从目前中国高等教育的发展和建筑行业运行状况来看,智能建筑还未发展成独立学科,其培养模式、学科体系等还没有完整地建立起来[1]。
依托青岛理工大学土建专业特色,依据自动化专业和电气工程及自动化专业的扎实基础,建筑电气与智能化专业于2008年在自动化工程学院正式招生,青岛理工大学也是山东省第一所设置该专业的本科院校。经过2009年、2014年教学培养计划的修订,专业人才培养从依靠自动化和电气工程、偏重于理论教学的模式逐渐形成自己的培养特色。在新的教学培养计划修订中,“以学生为主、服务学生、锻炼学生”成为修订教学培养计划的主导思想。计划修订过程中,本着社会对专业人才需求状况,确立适应社会的专业人才培养目标,明确培养模式改革思路,确定专业培养计划、培养方案、课程设置、实现理论教学和实践教学与人才培养需求的衔接,发挥学生的能动性,培养出不断适应专业新技术、新要求和新发展的合格人才。
二、培养目标和人才规格
建筑电气与智能化专业属于一种“交叉、复合型”专业,专业的主干学科有电气工程、控制科学与工程、土木工程,相关学科有计算机科学与技术、信息与通信工程、建筑学等[2]。该专业将现代科学技术成果在建筑中体现,通过通信、网络、计算机、控制等实现建筑设备的合理利用,实现建筑环境、能源使用和建筑空间利用的智能化。社会对本专业的需求不仅要求扎实的基础知识,开阔的专业视野,更重要地是能够在工程现场完成协调管理和设计施工。较强的实践能力和创新能力是用人单位尤其关注的。
由此,专业培养目标为:适应社会发展、经济建设需要,具有基础扎实、知识面宽、有创新意识及良好的科学文化修养,掌握基本理论和专业知识,具备综合应用能力和工程实践能力,能够在建筑电气与智能化领域从事工程设计与施工、科学研究与技术开发、工程试验分析以及系统运行管理等工作的应用创新型人才。
人才培养规格主要培养两方面的能力:专业能力和综合素质。在专业能力培养方面主要有:1.具备自然科学基础知识;2.具有计算机理论和实践能力;3.具备电路原理、控制理论和控制技术等专业基础;4.掌握建筑智能化技术的相关理论和专业技术,具备一定的工程实践能力;5.掌握基本的创新方法,在实践中培养独立设计、分析调试、解决实际工程问题;6.熟悉经济、环境、法律、安全等制约因素,掌握行业相关的政策、法律和法规。在综合素质培养方面主要有:1.人文科学素养;2.团队能力;3.交流合作能力;4.信息获取能力;5.健全的心理和健康的体魄。
三、人才培养思路
建筑电气与智能化专业人才培养的定位是应用型创新人才,学生毕业后从事的工作主要是规划、设计、施工和维护,这就要求在确定人才培养模式时充分考虑学生的理论水平和实践能力,这样才能在竞争日益激烈的市场中立足,所以,以学生为中心,理论学习以学校为主,实际技能提高以企业为主,结合职业素质的培养,共同构成学生的专业培养模式框架,如图1所示。
在人才培养思路中,学校作为主体提供学生所需的各种专业知识和技能培养,使学生的综合素质和专业水平达到本科要求。学校提供一系列设计、实训和创新实践机会,同时,学生专业技能的提高依靠社会和企业的实际锻炼。所以,一方面学校在各种实习过程中与社会企业相联系,让学生知道社会需要什么样的专业知识和技能、需要什么样的人才,使学生增强理论学习的紧迫感,激发学生的求知欲。另一方面学校本身要与企业合作,不断根据社会的需求,调整培养计划和方案;学校教师通过与企业合作,实现科技成果转化,及时了解专业最新的技术和理念,不断提高教师自身的水平,在教学中做到有的放矢。学生则根据自身的优势和爱好,不断提高综合素质和专业技能,提高毕业后在社会的竞争能力。
四、理论教学体系构建思路
(一)通识和基础课程构建思路
通识和基础课程是高校学生的必修课程,通过通识和基础课程的学习提高学生思想道德,掌握宽厚的基础知识。专业人才必须服务于社会主义现代化建设,通过《思想道德修养与法律基础》《思想和中国特色社会主义理论体系概论》等课程的学习,使学生建立社会主义核心价值体系,树立正确的人生观和价值观。《大学英语》《 高等数学》《大学物理》《工程制图》等课程的学习,保证学生掌握扎实的基础知识,具备持续发展和适应能力。走出校园就成为社会的一员,良好的团队交往能力和心理素质是处理社会公共关系不可或缺的。《职业生涯规划》《大学生创业教育》《大学生就业指导》等课程的学习,对学生将来面对复杂的社会环境,获得更好的个人发展有重要的意义。
(二)专业课程构建思路
专业课程具有鲜明的专业特性,是课程体系中的重要组成部分。针对专业特点和培养目标,以明确工作岗位需求、规划职业能力、设置学习领域为主导思想,设置专业课程,如图2。
为满足现场工程师岗位需求的应用型创新工程技术人才,工作任务主要包括方案设计、工程实施以及管理维护等。首先,根据工作岗位对典型工作任务进行分析,确定典型工作的技术要求。其次,按照未来工作要求确定完成各项工作任务所需的职业能力,既包括坚实的专业基础,也包括广泛的专业视野,为学生在工作中进一步学习和研究打下厚重的基础。确定了职业能力的需求后,在教学培养计划中设置有针对性的专业课程,以实际需求对应专业课程,让学生切实感到学以致用,激发学生学习兴趣和学习动力。
五、实践教学体系构建思路
实践教学是一项系统工程,加强实践教学建设,对培养学生创造意识、创新精神和创造能力具有不可替代的作用[3]。建筑电气与智能化专业的实践教学是在理论课程学习的基础上,对专业知识的进一步理解和深化,通过实践加深对理论的理解;同时,提高了教学效果,使学生对该专业有更深的感性认识,培养学生的实践能力和初步的独立工作能力。实践教学体系根据学生未来工作岗位的需求可采用“四阶递进式”,如图3所示。实践教学体系的四个部分相辅相成,目的是提高学生实践水平,为以后的工作打下良好的基础。
建筑电气与智能化专业人才培养的特点是通过一系列实践环节提高学生的工程用能力[4]。该专业主要是培养学生在建筑领域从事工程设计与施工、科学研究与技术开发、工程试验分析以及系统运行管理等。实践教学体系主要是培养学生的基本技能,使学生了解和掌握硬件的开发和软件的应用,培养应用方法和思路。专业技能实践是针对专业核心课程设置的,这部分课程在专业体系的分量最重,是从事专业工作不可或缺的。通过专业技能实践,学生能够更深刻地理解课程内容,掌握各种系统的组成、结构、功能和设计在实际应用过程的步骤和方法。综合技能实践是在掌握了基本的专业知识和技能基础之上,主要培养学生利用多种专业知识进行综合实践的能力,强调知识的融合性。工程实习部分是学生走出课堂在企业中提高专业能力的过程。通过参观、学习实际工程项目中的系统配置和设备监控技术,加深对智能建筑技术应用和发展现状的了解,锻炼学生分析实际问题的能力,培养认真、严谨的工作作风,为就业和将来的工作提供宝贵的实践经验。
六、职业素质教育体系构建思路
如果仅仅靠统一的课堂教学和实践教学,并不能满足学生对知识的渴望,以及全方位的职业素质的培养,所以,学校为学生提供更多的满足个人发展和综合能力提升的途径尤为重要。个人只是集体中的一员,良好的团队协作能力和沟通能力是现代社会所必须的,学校的业余团体可为学生提供这方面的锻炼和培养,如电子协会、志愿者协会等。创新能力是决定个人发展的重要因素,创新团队激发学生的学习兴趣,如科技创新协会。此外,学校每年都提供创新项目资金支持,学生在教师的指导下在研发过程中不断提高自身能力。
另一方面,采用“走出去,请进来”的方式提高学生的综合素质。“走出去”就是积极参加各类大学生比赛,与兄弟院校同台竞技,如全国大学生智能建筑工程实践技能竞赛、全国大学生物联网设计竞赛等。通过比赛不但提高了学生的荣誉感,培养了学生团队精神,而且激发了学生的参与热情,提高了学校的知名度。“请进来”就是邀请业内专家、企业技术骨干来校讲座,拓展学生的职业能力。第一学年主要围绕职业素养和目标、专业规划、大学生学习方法主题展开。第二学年着重介绍专业知识构架、团队协作、企业组织形式。第三学年学生已经学完大部分专业课程,着重培养学生的职场沟通能力、了解企业制度和行业发展状况。第四学年学生即将面临就业,企业人才需求、简历制作、面试技巧等方面的介绍非常受学生欢迎。
七、结语
建筑电气与智能化专业是一个新兴的专业,从专业成立以来,各高校每年为社会输送大量的专业技术人才,为建筑智能化进程作出了贡献。但是,我们也应该看到,建筑电气与智能化专业由于涉及知识面广,相关学科发展、社会对专业人才要求等因素的影响,已有的人才培养模式需要进一步与时俱进,不断完善和提高,这样才能培养出理论水平高和实践能力强的合格人才。参考文献:
[1] 郭福雁,黄民德.建筑电气与智能化专业人才培养模式探讨[J].高等建筑教育,2011,20(5):23-26.
[2]陈黎来.应用型本科院校建筑电气与智能化试点专业建设的理论与实践研究[J].南京工程学院学报:社会科学版,2010,10(3):61-64.
[3]李界家,栾方军,马乔矢.强化专业建设培养建筑智能化特色人才[J].沈阳建筑大学学报:社会科学版,2012,14(3):316-317.
[4] 高瑞,黄民德,杨国庆,郭福雁.建筑电气与智能化专业实践教学体系综合改革的研究[J].实验室科学,2014,14(1):132-134.
中图分类号:F416文献标识码: A
Abstract:the electrical design is an important part of civil construction design, electrical intelligent residential design is an important part of modern city residential. Intelligent residential areas would also put forward some new requirements for the electrical design, the current standard, specification and technology can meet the basic requirements of the design of electrical and intelligent in many ways. With the advance of the city construction, at present, most of the new residential high-rise building, and gradually to the intelligent.
Keywords: intelligentelectrical design safety technology
智能建筑是一种融现代建筑技术、计算机技术、自动控制技术和通信网络技术与一体的新型建筑,电子设备的广泛采用,对家用电器、通信设备和安保防灾等设备起到了很好的保护作用,由此对电气的安全设计也提出了一些新的要求。针对智能小区的电气设计,笔者对以下安全设计谈一些设计体会。
一、住宅卫生间安全设计
按照规范的要求,住宅卫生间内局部等电位联结,将卫生间内各种金属管道、楼板中钢筋及进入卫生间的PE线和金属用电设备外壳作电气连接。
住户二次装修时,卫生间内安装吊顶灯和浴霸时,当其高度低于2.4米时,灯具应接入PE线。住户装修时,其余场所的灯具其安装高度低于2.4米时照明回路也要带PE线。在卫生间内PE线应同局部等电位端子相连。
二、住宅设漏电保护器
按照《低压配电设计规范》、《住宅设计规范》,住宅内设置两级漏电保护,第一级在每栋住宅的电源总进线处装设,第二级在每户插座回路装设。
按《住宅设计规范》规定,每栋住宅总电源进线断路器应具有漏电保护功能,作为防火漏电保护器。目前,住户内智能家电越来越多,这些设备利用滤波电容来减少电网高次谐波对设备稳定性的影响,设备数量越多,其电容值越大,则正常泄漏电流值也大。随着电源质量的变坏,其电流泄漏值将大幅增加,易造成总进线漏电保护器动作停电,给用户造成影响。因此,对总进线漏电保护设置位置宜选在每梯位计量箱的进线开关上。
漏电断路器分为电磁式和电子式,电磁式漏电断路器依靠故障电流能量脱扣,不依赖于电网电压;电子式漏电断路器正好相反,依靠回路残压脱扣,但这种断路器有弊端:当接地故障点距离断路器太近时,故障残压太低不能使断路器跳闸;如果中性线短路时,电子式漏电保护器失去电压,也失去了保护功能。因此,电磁式漏电保护器的可靠性高于电子式漏电保护器。在智能小区中应用较为广泛。
另外,住宅中电梯负荷、变频水泵等产生高次谐波的共用设施,应采用独立分支回路,这样将使配电系统稳定、安全、可靠。
三、电子信息设备防过电压保护
智能化小区内有大量电子设备及布线系统,这些电子设备及布线系统一般耐压等级低,抗干扰要求较高,最怕受雷击,智能小区必须以防雷接地为基础,建立完整、严密的防雷体系。系统中的中央机房及竖向弱电干线不宜靠建筑外墙设置。大楼四周结构主筋相互连接,形成等电位均压环,大楼基础利用桩基导体互连形成良好的接地极,并将建筑物表面金属设备及入户金属管道与接地网相连,保证整座建筑物等电位。
电子信息设备容易受脉冲电压的袭击,因此,电子设备防雷应根据防雷保护区划分,对需要保护的系统进行综合设置。首先应在变电所低压侧低压电力电缆引入设备机房入口处和小区各座楼房弱电机房电源插座箱内安装电涌保护器SPD。为防止过电压通过弱电线路传输,在进出各座楼信号输出线两端应装设相应的SPD。进线电缆的金属铠装外层及光缆的金属扣件,应在终端作接地处理,监控系统的云台、防雨罩等金属外壳也必须就近接地。
四、室外广场喷水池电气安全设计
目前,大多数小区都有喷水池或喷泉作为小区景观。水下灯的电压为220V,如果设备绝缘失效或损坏,水池内将出现电位差,人体有可能触电受电击,为了防止此类电击事故的发生,应保证水下电气设备和线路的防水要求等级不低于IP68,水池电源电缆尽量远离水池边缘,并以最短的路径接至设备。水池内线路应穿非金属保护套管。
水池范围内多有金属水管、水下灯、金属预埋件等均应作等电位联接,等电位端子板安装在池外进线井内。
以上只从几方面讨论,电气安全设计还包括供电方式、电气防火、电气检修等方面。
参考文献
1.《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
2课程培养目标的设定
2.1楼宇智能化工程技术专业人才需求分析
楼宇智能化行业是一个集计算机技术、通信技术、自动控制技术等技术于一体的行业,涉及的知识领域十分宽泛,它要求我们培养出来的人才必须是复合型的技能人才,楼宇智能化行业的过程涉及的环节很多,岗位很多,需要打交道的人、机构、事、仪器、设备也很多,它的专业性、技术性、综合性、还有灵活性都很强,概括起来,一个合格的楼宇智能化人才必须具备广博的知识,良好的专业技能,较强的沟通协调能力,良好的职业操守。它要求人才的专业素质和综合素质都必须要高。资料显示,我国建筑智能化技能型专业人才极其匮乏,尤其缺乏各个层次的智能建筑设计施工建设、运行管理的专业化人才,目前全国此方面的人才缺口达40万,特别是楼宇智能化系统设备运行维护人才、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。在楼宇智能化高速发展的今天,这个缺口有可能会进一步扩大。因此,培养出合格的、优秀的楼宇智能化工程技术人员是高职教育刻不容缓的任务。
2.2楼宇智能化工程技术职业岗位分析
通过对智能建筑市场人才需求分析以及往届毕业生的跟踪调查可知毕业生的就业范围与主要就业岗位。毕业生的就业范围主要有以下几个范围:一是智能化系统集成公司,各类建筑施工企业房地产公司、物业管理企业、企事业单位的基建部门、政府机关后勤管理部门。主要从事楼宇智能化系统招投标;规划设计;现场施工、安装、调试;后期检测、维护等技术与管理工作。二是各类设计、施工单位的制图、读图和设计研发的辅助工作。三是从事微电子、电工及自动化等专业相关产品研发和辅助设计工作。毕业生的主要工作岗位有:助理自动化系统(智能建筑)工程师(ASEA)、电气工长、技术员、概预算员、售后服务工程师、项目经理助理、物业管理员、助理物业管理师等。经过几年的工作实践之后,大部分毕业生将成为企业、公司的中坚力量,承担起弱电项目经理、造价工程师、自动化系统(智能建筑)工程师、建造师、物业管理师等技术或管理岗位责任。
2.3课程培养目标
课程培养目标概括为:具有楼宇自动化技术领域的基本理论知识和基本技能,具有相关楼宇设备监控系统的设计、安装、调试、维护维修能力,适应相关智能楼宇技术应用、管理第一线需要的高等应用型专业技术人才。包括知识目标、能力目标和素质目标。
3课程设计
3.1课程设计———整体设计
楼宇智能化技术着重讲解构建智能楼宇的各种技术知识,通过本课程学习,要求学生掌握楼宇智能化技术的内在关系和设计原理,了解楼宇智能化工程的行业规范和标准,具备应用理论知识分析解决实际问题的能力和工程意识。课程整体设计包括七个项目:智能建筑概论、楼宇自动化控制技术基础、计算机网络系统、综合布线系统、建筑设备自动化系统、安全防范系统和消防报警系统。每个项目包含若干个任务。通过七个项目的学习来实现本门课程的知识目标与能力目标。
3.2课程设计———学习情境设计
根据基于工作过程的课程开发思路,针对工作岗位对知识、能力、素质要求,选取供配电及照明系统、变频恒压供水系统、消防报警系统、安防监控系统、综合布线系统五个学习情境作为本课程的训练项目内容。对每个学习情境应制定其学习目标、教学实施方案、所需设备对象与使用工具、教学重点、考核与评价标准等内容,采用资讯、决策、计划、实施、检查、评价六步教学法进行课程教学。每个学习情境中工作过程由若干工作任务构成,如“视频监控系统设备安装与调试”工作过程由参观视频监控系统应用场所、视频监控系统设备选型及配置到视频监控系统检查和评价共7个工作任务构成,学生完成这7个工作任务,即经历了一次视频监控系统设备选型、安装与调试工作过程。
3.3课程设计———学习情境教学实施
采用资讯、决策、计划、实施、检查、评价六步教学法进行课程教学。具体实施以视频监控设备安装与调试教学实施过程为例来说明。
①资讯:教师介绍系统组成、功能原理、设备分类与选型依据,各种传输方式,系统类型。布置任务,学生分组;教师提出资讯建议,提供获取资讯的方法和途径信息。
②决策:听取学生的决策意见,提出可行性方面质疑,帮助纠正不可行的决策结论。指导学生根据选型依据进行前端设备、传输设备和管理控制显示设备选型。
③计划:听取学生的计划报告,审定实施计划,关注计划中的预期成果及未来的自查项目,关注工作进度及重要节点,制定重要节点的进度检查计划。
④实施:组织学生领取视频设备、线材,指导学生在智能楼宇综合实训台上进行设备的安装、接线与调试操作。对学生联合调试中出现的问题,组织学生进行讨论,并给予指导。同时对学生进行相关职业素质方面的教育。
⑤检查:对学生安装的视频监控系统功能进行检查与规范验收。考查学生安装调试视频监控系统的能力,做好相应记录。
中图分类号:TU855文献标识码: A
一、认识到电气工程在建筑工程中的重要作用
电气工程(本文泛指工业与民用建筑中强电及弱电工程)是工程项目的重要组成部分,随 着建筑智能化的迅速发展,电气工程的地位和作用越来越重要,直接关系到整个工程的质量、 工期、投资和预期效果,工程质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑 物投入使用后的使用功能,包括工作、生活在其中的人员的舒适性、安全性、高效性。这里所说的安全性涉及的范围很广,如电气设备、线路是否存在漏电或火灾隐患,火灾报警及联动 控制系统功能是否完善、运行正常,消防设备、应急照明的供电是否可靠,保安监控系统是否 完备等等。
这些电气设备的安装使用,使建筑工程增加了造价,增加了工程难度和复杂性,也增加了电气工程在总工程量中的比重,如果只停留在做管穿线认识水平上,就很难保证任务的完成和建成高质量的建筑,虽然有些设备是专业工程技术人员完成安装调试,但它是建筑工程的组成部分,是建筑物系统功能的重要组成部分,系统功能应包括美观的造型,牢固的结构,实用的布局和各种设备的稳定可靠的运行。
二、电气工程师应具有的责任心及工作能力
尽管强电各系统的技术已比较成熟,但电气设备、材料及元件种类繁多,并且还在不断更 新,要想全面掌握各种电气产品的性能,不经过一定的努力、没有一定的经验积累是很难做到 的。要及时跟上建筑智能化的发展,掌握各系统的技术状况,哪些是成熟的、 可应用于工程中。 智能建筑是一项综合的、系统的工程,而且在技术和应用上发展很快,投资比例不断提高,电气 工程师必须不断地更新知识,深入了解和掌握各种建筑智能化系统和产品的技术性能、工程 业绩(包括成功和不成功的案例)、投资情况、投入使用后的效果等等,只有这样才能跟上时代 的发展,做到与时俱进。
三、电气工程师在设计审图及图纸会审阶段应注意的问题
设计单位提交设计图纸后,建设单位电气部门主管人员应审核电气设计指标、设备布置、强电、弱电电路布线等。第一阶段的审图应着眼于总体性、方案性等重大原则问题。如这一关不能严格把住必将造成一边建设一边修改或建成后马上改,造成浪费。
在完成第一阶段的审图后,第二阶段的审图即为技术交底和开工前的准备,设计单位向施工单位做一次较全面的图纸说明,这期间电气部分的审图主要包括:
1)管线布局走向是否合理和可行;2)各设备位置是否合理;3)施工图大样、做法和施工图说明是否齐全;4)配管线是否合理;5)设备型号规格说明是否清楚。
四、电气工程的质量控制
工程的质量是几代人的事,工程建设不同于科学实验,不能有失败。电气工程质量的好坏 直接影响建筑物功能是否正常运行,影响该建筑的社会效益及经济效益。
1、准备阶段的质量控制 电气工程师不能只停留在按图施工的水平,要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的不足,及时提出处理意见,对业主而言是维护其利益,对自己也是提高。好的工程质量是由高素质、高水平的施工人员完成的,这就要求施工前要对施工队伍人员进行考核和评估。电气工程师要根据工程的实际情况编制监理实施细则并严格审查,要求施工单位有完善的质量保证体系及保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。
2、施工阶段的质量控制 施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方有关工程建设的法规、文件,经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行, 并对施工班组及人员进行工程的总体技术交底。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理, 不允许未经同意私自变更设计。要求严格坚持执行和落实“三检”制,关键部位,实施旁站监理。严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料,特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字,不得进行下道工序的施工,防止监督流于形式。记录好监理日记。
隐蔽工程重点注意以下几个问题:严把电气材料质量关,将不合格材料拒之于工程之外。 每次进材料都应填报审表,经监理审查同意后方能用于工程。为不影响结构、保证保护层厚 度,预埋电线管不能敷设在钢筋的外侧,管路在同一处交叉不能超过三条,线管不能并排绑扎 在一起。强弱电的间距符合要求。要特别注意胶水的质量,最好选用与线管同一品牌的胶水, 一般都能符合要求。浇注砼时,要求每台输送泵都有电工跟班,及时处理被压坏的线管、 线盒。 均压环、避雷带、防雷引下线等对建筑的安全非常重要,是否漏焊,焊接长度及质量是否满足 规范及设计要求。每处都要仔细检查,特别是结构转换层,由于柱子主筋调整,防雷引下线容易 错焊、漏焊。
施工中还往往忽略按系统图接线,设计回路的安排是有一定原则的,是进行了“相”平衡的,如不按图纸回路编号接线,一是可能造成接线错误,也可能造成“相”不平衡,使开关保护措施失去作用或线路烧毁。施工管理人员必须严格检查。
3、加强隐检纪录。电气施工是随结构施工分段、分层进行的,所以质量检查必须分段分层进行,认真填写检查记录表格,不能事后集中补填表格,甲方管理人员在阶段检查质量时,同时复核检验记录的真实性、可靠性、准确性。并应对照图纸检查是否有遗漏。
五、电气工程施工的安全工作
要坚持“安全第一、预防为主”的方针,对新进场员工要根据工程的特点进行岗前安全培训。要编制针对本工程的安全技术措施及安全组织措施。并对施工人员进行安全技术交底。 应设专职持证上岗的安全员。要求施工班组每天上班前根据当天的工作安排进行安全交底。安全工具及设施要落实到位。电气设备要符合有关临时用电的管理规定。临时用电的接线必须坚持三级保护和“一机一闸一漏一箱”的原则。漏电保护器的选择应符合国标要求。施工现场的总配电箱和分配电箱应至少设置两级漏电保护器,而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应合理配合,使之具有分级保护的功能。电气设备的制造、安装及防护、安装位置、配电分级、导线选择及布线、接线等均要符合临时用电规范要求。电气设备应由专人操作及负责维护保养检查,并留有记录。电气设备的操作与维修人员必须由经过培训后取得上岗证书的专业电工完成。各类用电人员均应掌握安全用电基本知识和所用设备的性能及操作规程。
城市规划决策属于公共行政决策范畴,因此,公共行政决策责任机制的建立对于城市规划决策来说也同样具有约束力。公共行政决策体制的科学化与民主化对政府与公民来说是一种“双赢”的格局。对政府来说,只有实现决策的科学化与民主化,才能利用社会的智力资源减轻自己的决策负担,弱化决策风险;也才能借助民间的力量在公开透明的决策过程中冲淡部门利益对决策程序的控制,冲淡特殊利益集团对决策过程的作用;可以弱化决策执行的阻力,增强决策执行的动力。对公民来说,可以有效地保护自己的利益。
总之,随着建筑智能化的发展,电气工程在建筑工程中将占有越来越重要的地位,涉及专 业及领域更多,技术更新更快,也将更加复杂,要想把此项工作做好管好,电气工程师需要不断 地积累经验和学习,与时俱进。
中图分类号:TU71 文献标识码:A
智能建筑的弱电系统设计和施工会涉及到多种因素、多种技术和多个学科,在施工过程中容易出现各种各样的问题。对此,本文将对智能建筑弱电系统设计和施工中应该注意的问题进行分析,提出了一些解决措施,旨在提高智能建筑弱电系统的施工质量和水平,实现更高的经济效益和社会效益。
一、提高智能建筑工程的弱电设计水平措施
按《建筑工程设计文件编制深度规定》初步设计阶段说明部分应针对工程功能需要,对智能化的各个子项都应该进行说明,并出相应的系统图及主要设备元件明细表,这一点一些设计院只要是重视初步设计的都已做到。但按《深度规定》在施工图阶段,对专业设计院降低了要求,只提出了“建筑设备监控及系统集成”一项,要求为三点:(1)监控系统方框图,绘到DDC站;(2)随图说明相关建筑设备监控(测)要求、点数、位置;(3)配合承包方了解建筑设备情况及要求,审查承包方提供的深化设计图纸。这样实质上是把专业设计院置于原始数据、资料提供者的位置,审查一说如无可操作的程序,也形同虚设。设计院应多和业主方沟通,在初步设计与施工图设计之间,引入智能化弱电工程的“技术设计”。首先从功能上论证应上哪些智能化弱电项目,在此基础上从技术层面为业主编写招标文件的技术附件,参加招标、评标的全过程,为业主把关优化方案,优选性价比好的智能化弱电工程的设备元件,从中也不断丰富自身的信息库,开拓了市场份额。水电系统的设计院在机电设备一块拥有发言权,就因为从技术层面上参加了标书编写,参加了招标的全过程。不然即使出了“智施”施工图,也成为了承包方的“深化图纸”的“参考图”,从程序上也丢掉了“审查”的地位。专业设计院发挥此作用,让专业设计院与专业公司优势互补.可提高智能建筑弱电设计的水平。
此外,线路设计时应注意系统的稳定性和可操作性。在弱电系统线路设计上提倡采用较可靠联接方式,例如采用环形总线接法、适当增加回路或备用回路、限制单一回路设备接入数量等。某一大型工程消火栓系统,启泵回路采用极少用的常闭触点串接做法,分十多个回路,每个回路串接着数十个触点。施工中发现任一常闭触点的开路常会引起水泵误动作,每次要到现场去逐个查找、排除故障,时间长达1-2小时,多次整改效果不好,后来只好全部返工改回较为可靠的常开触点并接启泵接线方式。该问题曾在图纸会审时提出,未引起设计者重视,事后再返工非常麻烦。
工程设计上应注意,受产品质量和现场条件的限制,同一回路串联/并接多个触点连锁或联动控制设备的数量不宜过多。此外,主干回路上线管、线槽中电缆和导线的密度、导线的直径,传输电压的要求也常会被忽略,结果造成施工困难,产生使用过热,易相互干扰等隐患。对于长距离(例如百米以上)多负载传输回路,如监控电源,长距离传输后电压降低,变压后的电压达不到监控的启动电压,监控不工作。
二、智能建筑弱电施工应注意的问题
1、弱电机房
弱电机房是弱电系统的心脏,是建筑智能化系统的监视控制中心。几乎每项弱电系统都有各自的控制中心。常见的弱电机房有消防控制中心,公共广播机房,楼宇自控机房,保安监控中心,网络管理机房,计算机中心,不间断电源机房,配线机房,卫星电视接收机房。并不是每种系统都要求有单独的机房,许多弱电系统根据不同的管理要求是可以合用的。多个控制机房可以集中在一起建立大楼智能化系统的控制中心。
从弱电环境的角度考虑,机房应按国家的有关标准和规范要求进行设计和施工。不同类型的机房,国家的标准和规范要求不同,机房的需求也不同,应进行综合考虑。机房是各弱电系统的中心,在建筑平面的设计中必须首先得到体现,弱电系统的设计和综合管路的设计都必须在机房确定的前提下进行。
2、弱电竖井和弱电管理间
弱电竖井的安排是弱电应用环境系统的一项重要内容。传统的弱电井仅仅是弱电系统的过线通道,即使安装设备,也是少量的墙装设备。由于计算机系统在智能建筑中的广泛应用,弱电井道已不再是传统意义上的线路过道。更重要的是,为高效利用建筑平面及弱电系统安装考虑,弱电井往往用作计算机的二级网络管理机房。
计算机网络对各种数据通信线路都有一定的要求,包括长度限制。在智能建筑中,计算机系统的水平线路往往采用铜质双绞线(UTP)。UTP和网络传输的带宽有密切关系。综合布线的标准和规范,要求PCI作站到网络交换机的UTP线路长度不能超过100米(布线设计时应考虑在90米以内,其余为网络跳线长度)。考虑到管路的竖直、弯度因素,建筑物的最边缘至弱电间的距离不应超过60米,因此,间作网络管理间的弱电竖井位置在建筑平面设计时的位置相当重要。占地面积很大的建筑物,弱电井的数量就不应只有一个。
3、弱电系统的接地系统
建筑物的共用接地方法目前国内外已达成共识。它不但可以节省大量投资,而且非常科学合理,切实可行和施工方便,同时可以得到极佳效果。常用方法是接地体利用大楼基础地梁内主筋,防雷接地、保护接地及各弱电设备接地利用同一接地体。其接地电阻应不大于1欧姆。建筑物接地系统的设计应由建筑设计单位根据弱电系统的要求进行设计,为弱电系统在应用部位提供响应接地端子。弱电系统的接地基础是大楼总的接地系统。弱电系统要求建筑物接地系统在相关位置,如弱电机房、弱电管理间等位置按系统的要求提供相关的接地端子。
4、弱电系统的供电
弱电系统的供电往往在电气设计时被忽略,把此部分供电设计和施工交给弱电工程商,这不符合电气工程规范要求。弱电系统供电往往采用子系统单独供电,了解整个弱电系统的供电要求在电气设计和施工上很有必要。
弱电系统的设备正常运行需要强电系统的支持,弱电系统的供电线路不能和照明、动力等线路共用,且多数弱电系统有单独供电的要求,其目的是保证设备供电的安全性。如安全防范系统采用单独回路集中供电,尤其是与消防联动的系统应保证紧急情况下能正常供电。
5、弱电系统的综合管路
弱电系统需在建筑物内布置大量的桥架和保护管,以保证弱电连接线路按一定的要求连通。弱电系统的综合管路包括墙体的预留空洞、弱电管路的预埋、弱电桥架、线路保护管以及管路和桥架的接地。因此在施工图设计中,应根据系统要求进行综合性的管路设计。
在智能建筑中,由于线路和规模扩大以及建筑体内其他管路更加复杂等多方面原因,弱电桥架的设计和安装已相当普及。弱电桥架的采用,可以大量减少预埋管路,方便建筑施工,并且可避免预埋的盲目性造成的损失,修改线路和维修都很方便。在弱电功能比较确定的管路设计中,应尽可能采用预埋管。预埋管应尽量避免穿越建筑物的沉降缝、伸缩缝;如必须穿越时,穿越线管应做相应的处理。弱电系统的预埋管最好采用G25管,因为弱电线路较粗,往往不只一根,线较弱,空间余量尽量大。预埋管应尽量短,平直,直角弯不超过两个。铁管内必须穿好拉线铁丝。在易受重压的地段和电磁干扰影响的场所应采用钢管并有良好的接地。管内穿线,管径利用率一般为40%,管内穿放绞合导线时利用率一般为20%~25%,管内穿放平行导线时,利用率一般为25%~30%。穿线管的弯曲半径,在放线缆时不小于线缆外径的10倍,在穿入普通导线时不小于导线外径的6倍。弱电桥架和弱电管线都必须相互安全接地,通过焊接方式或铜线交接方式,保证可靠接地。
三、结束语
随着高层建筑功能要求的提高,一些地区建筑弱电的设计相应功能的需要扩展了范围,特别是为了满足办公自动化、计算机联网运行的需要, 智能化建筑的概念也在电气专业设计规范有要求,希望通过实践和探索,不断地总结经验教训,注意设计工作上的协调和配合,使智能化工程技术与现代建筑更完美地结合,更好地服务于社会。
参考文献
1.引言
太阳能是指直接投射到地球表面的太阳辐射能。在可再生的新能源中,太阳能是重要的部分。太阳能资源由于取之不尽、用之不竭,而且清洁无污染而最为引人注目,开发研究最多,应用也最广,应当在智能建筑中将太阳能进行推广和应用。
2.太阳能利用技术在建筑中的应用研究
2.1太阳能热水系统
太阳能热水系统技术是目前主动式太阳能利用中应用最广泛的、产业化发展最迅速的领域,它可以为用户提供热水或采暖。太阳能热水系统通常由太阳能集热器、传热工质、贮热水箱、补给水箱和连接管路等组成,如图1。其工作过程是:在太阳辐照下,集热器吸收太阳能并转换成热能传递给集热器内的传热工质,传热工质受热后通过自然循环方式将贮水箱中的水加热,或者通过强迫循环(如泵循环)方式将集热器中的热能传递给贮水箱中的水。有些太阳能热水系统还有辅助加热装置(如电热器),保证整个系统在阴雨天或冬季光照强度弱时仍能正常使用,保证用户使用热水或采暖的要求。
2.2太阳能采暖系统
太阳能采暖系统是太阳能热水系统的进一步发展,目前常见的太阳能采暖系统通常分为以下两种。
2.2.1太阳墙采暖系统
太阳墙采暖系统核心组件是太阳墙板。太阳墙板是在钢板或铝板表面镀上一层热转换效率达80%的高科技涂层,并经过特殊设计和加工处理制成的,能最大限度地将太阳能转换成热能。太阳墙板的表面有许多直径大约1mm的小孔,允许外面空气通过。其工作原理为室外新鲜空气经太阳墙系统加热后由送风机送入室内,置换室内污浊空气,起到供暖和换气的双重功效。送风机产生负压使室外空气被压入,室外空气在流经过太阳墙板面小孔时被加热,然后被加热的热空气由供风管道传入室内,墙内壁向外产生的热散失可由介于太阳墙板和建筑物外墙之间的供风气流回收,充分利用太阳墙板被阳光加热的热量。
2.2.2太阳能热水辐射采暖系统
太阳能地板辐射采暖是一种将太阳能集热器吸收的太阳能作为热源,通过敷设于地板中的盘管加热地面进行采暖的系统,该系统是以整个地面作为散热面,传热方式以辐射散热为主。当太阳能集热器出口处水温达到要求值时,启动太阳能上水泵,热水箱底部的水进入集热器进行加热,并将集热器的热水压入水箱,水箱上部温度高,下部温度低,下部冷水再进入集热器加热,构成一个循环;当太阳能集热器出口处水温降到某一温度值时,水泵停止工作,为防止反向循环及由此产生的集热器的夜间热损失,则需要一个止回阀;当蓄热水箱的供水水温达到供暖值时,可开启供暖循环泵进行采暖循环。为了保证热水箱供应热水的不间断性,在热水箱内设有辅助加热装置。
2.3太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、防反充二极管及负载等部件构成,如图2。
系统主要由太阳能电池方阵、联网逆变器和控制器等三大部分构成。太阳能电池方阵在太阳光辐射下产生直流电,经联网逆变器转换为交流电,经由配电箱将电能一部分供家用电器使用,另一部分多余的电能馈入公共市电网;在晚上或阴雨天发电量不足时,由公共市电网向家庭用电设备供电。无论是由公共市电网向家庭用电设备供电还是将多余的电能馈入公共市电网,都要经过电表,计量向公共市电网“卖出”的电量和由公共市电网“买入”的电量,计算家庭每个月的电费。
2.4太阳能光热转换制冷系统
太阳能光热转换制冷,首先是将太阳能转换成热能(或机械能),再利用热能(或机械能)作为外界的补偿,使系统达到并维持所需的低温。主要为太阳能吸收式制冷系统(消耗热能)。
太阳能吸收式制冷就是利用太阳能集热器提供吸收式制冷机循环所需要的热源,保证吸收式制冷机正常运行,达到制冷的目的。太阳能吸收式制冷系统主要由太阳能集热器、热水箱、辅助加热器、吸收式制冷机、冷却塔、冷冻水箱等组成,其中吸收式制冷机包含发生器、吸收器、冷凝器和蒸发器,制冷剂/吸收剂在制冷机内通过汽化―冷凝―蒸发―吸收四个过程完成制冷目的。太阳能吸收式制冷包括两大循环,即太阳能热利用循环及吸收式制冷循环。
太阳能热利用循环由太阳能集热器、储热水箱、辅助加热装置等几部分组成。太阳能集热器吸收太阳能热辐射,将热水箱内的水加热作为吸收式制冷机发生器的热源,如果集热器加热后的水达不到水温要求,通过辅助加热装置辅助进行加热。
2.5太阳能固体吸附式除湿空调系统
太阳能除湿空调以具有吸湿性能的除湿剂为工作介质,通过除湿剂与空气的直接接触,从而实现对空气的除湿处理过程,除湿器和再生器是除湿空调系统最重要的组成部件。
固体吸附式除湿装置主要分为两大类:一类是固定床式除湿器;另一类是转轮除湿器。转轮除湿器由于其运行、维护方便,与太阳能系统结合简单,且可以实现连续除湿等优点而被作为除湿领域研究的重点。
基于太阳能再生的转轮除湿独立新风系统将独立新风与除湿转轮结合起来,直接利用太阳能作为除湿转轮的再生能源。新风进入除湿转轮进行除湿,同时升温,将去湿升温后的新风与排风进行进一步的湿热交换,再经表冷器进行等湿降温后送入空调房间,通过对表冷器进行控制可以调节送入房间新风的状态,除湿转轮由太阳能集热器提供再生热量。
热回收转轮都是用在末端组合式空调机组上的,以夏季制冷工况为例:转轮回收回风的冷量给新风,使新风的温度下降,达到初次处理的效果,从而减少了对新风处理的要求,达到了节能和节约运行成本的效果。
2.6太阳能照明系统
太阳光线相比其他能源具有清洁、安全、高效的特点,相同照度的条件下,太阳光带入室内的热量比绝大多数人工光源的发热量都少。根据太阳光的利用方式,太阳光照明技术可以分为三种,第一种是直接利用方式,目前应用较多的是利用采光板反射太阳光将太阳光线引入室内;第二种是利用太阳光的光电转换,将太阳光直接转变成电能用于照明;第四种是利用光纤或导光管,将太阳光直接引到室内实现照明。
2.6.1太阳能采光板采光
采光板的内外表面比较光滑,易于阳光的反射;表面涂反射率较高的涂料,可以让更多的光线进入室内。采光板的作用是利用较小的窗户开口将室外及窗口附近的太阳光通过反射引入室内较深的区域。在通常条件下,直射辐射强度是散射辐射强度的4―7倍,采光板主要利用直射光线。室外直射辐射通过较小的上部窗户开口被采光板反射到室内顶棚,经过顶棚的散射反射,均匀地照亮离窗口较远处。在窗口面积不变的情况下,离窗口较远的位置得到充分的照明,提高了室内采光的均匀度和视觉舒适度;上部开口的面积较小,虽然有反射辐射进入,但不会严重地增大室内的空调负荷;而且室外的采光板在一定程度上起到了外遮阳的作用,有利于提高窗户附近的热舒适性,减小空调负荷和直射眩光。
2.6.2太阳能导光管采光
导光管,顾名思义就是通过特殊的管道将太阳光线传导至室内,它是一种健康、环保、无能耗的绿色照明,系统的使用寿命可达30年,且无需维护。与采光天窗和侧窗相比,导光管照明效果不会因光线入射角的变化而改变,且照射面积大,出射光线均匀、无眩光、不会产生局部聚光现象,是太阳能光利用的一种有效方式。
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导光管系统主要由采光罩、导光管及漫射器三部分组件构成。通过室外的采光罩将天然光采集到系统内,光线穿过表面镀有纯银材料的高反射导光管,使光线得到传输和强化,再经过室内的漫射装置,将光线在室内均匀分布。
导光管可以安装在建筑物屋顶或地表上,通过顶部采光的方式将太阳光线送到室内或者地下室中,代替或补充电能照明;导光管还可以安装在建筑物外墙,通过侧面采光的方式将太阳光线导入室内。
2.6.3太阳能光纤采光系统
太阳能光纤照明系统是通过聚光组件收集和汇聚太阳光,然后利用导光光纤将太阳光直接引入有照明需求的地方。太阳能光纤照明系统主要由自动跟踪采光装置、传光纤和室内照明装置三部分构成。
太阳能光纤照明系统的工作原理为:由光检测器对阳光照射情况进行检测及判断,并将信号送至驱动电路,由驱动电路提供正、反转驱动电流给驱动电机,再通过机械传动机构带动太阳光采光装置转动,实现跟踪并使透镜对准太阳。在对准太阳的情况下,由光耦合器在透镜焦距附近获取高密度光通量,然后经光纤传输供给特制照明装置。
太阳能光纤照明技术最初仅用于产生特殊的照明效果(模拟闪烁的星光),如今不但广泛应用于装饰照明,而且被广泛应用于局部效果照明、广告牌照明、建筑物室外公共区域的引导性照明、室内外水下照明和建筑物轮廓及立面照明之中,并已经取得良好的照明效果。
3.结语
智能建筑作为目前建筑行业的发展方向,其节能效果非常突出,同时太阳能的节能效果优异,可明显降低建筑能耗、减少污染物排放,因此将太阳能与智能建筑结合,建筑的节能减排效益将会更加显著,应该大力进行推广。太阳能与智能建筑结合后,太阳能可直接为智能建筑提供热水、供暖、供电照明、空气调节、制冷等功能,一旦太阳能与智能建筑相结合,就要考虑使用建筑智能化系统中的智能化技术对太阳能应用系统进行统一的综合管理,将其纳入到智能建筑的组成中,用建筑智能化技术将太阳能应用系统监视和控制起来,发挥出最大的节能环保效益。
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