时间:2023-09-05 16:59:22
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇绿色建造与智能建筑,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
3年半的留学生活简单而又充实,通过导师的指导和自己的不懈努力,在博士留学期间,所获得的成果已形成英文论文十数篇发表于国际知名杂志及国际会议,成果得到了领域内专家学者的一致认可。
因为我的导师三田彰教授在到庆应义塾大学工作之前曾在日本的清水建设株式会社作为研究人员工作了很长的时间,所以我们研究室跟清水建设一直有着很多的合作,这样也就使我有机会到清水建设的研究部门进行一些相关研究。
在接触他们的研究之前,我的观念还一直停留在土木工程师的主要责任是保证结构的安全,但是他们在做的已经从简单地追求结构的安全可靠发展到了追求建筑与人融为一体的体验。比如智能建筑,所有的建筑功能都由传感器和机器人通过物联网实现互联,例如哪个位置有人活动,哪个位置就自动提供照明和空调。如果要开会,你只要到达指定的会议区域,相应的桌椅等会议设施会自动展开,会议结束之后所有的物品自动收起。所有的这一切都不是通过人的指令来完成,而完全是通过智能的传感器和机器人自动来实现的。
他们另外一个研究重点就是绿色建筑。建筑的能耗在与人相关的所有能耗中是最大的,所以建造绿色建筑就成了最切合实际的选择。近些年,包括美国、日本在内的很多国家都在着力发展绿色建筑,而我的研究方向恰恰是绿色建筑和智能建筑的结合点,即结构的实时智能监测技术。该项技术如果能在实际建筑中得到应用,现在大家普遍担心的结构安全问题就都可以由某一个大型的技术服务中心提供智能、及时的监控与预警,配合智能建筑中的传感器及机器人技术,在平时可以为建筑的节能减排提供一个神经中枢一样的支持,而在灾害来临之时可以通过智能引导人们疏散,以及实时评估结构状态而极大地减少人员及财产损失。
2012年底,我开始思考未来的就业方向。留在日本,清水建设株式会社提供了与智能建筑和绿色建筑相关的研究岗位,年收入起薪也达到800-1000万日元左右。如果选择回国,由于两地不同的薪酬制度,收入下降是确定无疑的。但是我是一个中国人,有一颗中国心,虽然选择留学日本是我一直以来的追求,但绝不是因为这里舒适的生活环境和优厚的待遇,而是因为我在国内的研究领域是结构工程的防灾与减灾,在同济大学读研期间主要从事的是结构工程的振动控制等,而日本是地震多发国家,其工程抗震学科的发展在世界上处于领先地位。出国前的理想就是能学成归国,用我所学报效我的祖国。而智能建筑与绿色建筑的研究作为新兴的研究领域,在我国才刚刚兴起,距离国际领先水平还有很大的距离。能为中国在这两个领域的研究中贡献一点自己的力量也是我所期待的。
恰在此时,在参观大型展览《复兴之路》时的讲话更加坚定了我回国的想法,也让我迅速地投入到回国的准备当中,当时的想法就是回到祖国,报效祖国,为实现中国梦贡献自己的一份微薄的力量。
虽然回国的想法已经定下来了,但是落实到找工作却是一项繁琐而又具体的事情,陆陆续续向国内的一些单位投出了自己的简历,也参加了几家单位的面试,但是并没有找到一个真正称心如意的。一方面作为一个刚刚兴起的研究领域,智能建筑和绿色建筑在国内的研究开展范围还较小,绝大多数科研院所并没有对这两个领域进行研发的意识和动作。另外作为一名土木工程专业的博士生,我始终摆脱不了的是工程情节,时刻想着能和自己将来的同事们一起解决工程中实际遇到的问题,能将自己的研究成果应用到实际工程中去。
在寻找工作的过程中,上海建工集团走进了我的视野。我了解到,上海建工集团正在原国家级企业技术中心的基础上筹备成立工程研究总院,特别是上海建工已经意识到绿色建筑的重要性,于2012年6月成立了专门的研究机构——绿色建造研究所,专门从事绿色建造相关研究工作。
我联系了上海建工集团,集团的总工程师、工程研究总院院长龚剑教授亲自面试了我,详细地向我说明了工程研究总院的目标、职能以及架构等问题,同时也表示工程研究总院非常欢迎留学归国人员的加入。
龚总务实的工作态度和对工程技术的创新理念给我留下了深刻的印象,经过慎重考虑,我决定加入上海建工集团工程研究总院,来实现我的事业规划和职业理想。就在这时,我接到了国家留学基金委关于我获得2012年度“国家优秀自费留学生奖学金”的通知,祖国的关心与认可让我更加坚信我的选择是正确的。
确定了工作单位,关于未来具体的研究方向,我也进行了慎重的思考,原有的工程技术创新主要还是集中于在工程建造的过程中对施工技术方式方法的创新,但是建筑作为一个与人们的生活息息相关的主体,其本身也是有生命力的。我们的关注点不应该仅仅局限在建筑的某一个阶段,而应该将建筑的整个使用周期看作是一个完整而有生命力的整体,建筑在整个生命周期中的可持续发展才是我们所要追求的。
具体来说,在建筑的规划、设计、建造及后期使用和管理中我们都要遵循以人为本的原则,这个“人”不但包括建筑现阶段的使用者,也包括我们的子孙后代。现有建筑要在整个生命周期中为我们现阶段的使用者提供安全舒适的生活、工作空间,也要通过建筑生命周期各阶段的节能措施为后来人留下足够的可持续发展的空间和资源。
关键词 绿色智能建筑技术;内涵;应用;不足;措施
中图分类号:TU8 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)17-0008-02
绿色建筑理念是20世纪70年代期间,发达国家为了应对环境问题和气候问题而提出的。目前,全球都秉持可持续发展的原则,于是,加上随着社会的发展和科技的进步,绿色智能建筑的新技术得到了更进一步、更大范围的综合发展。我国作为人口大国,发展新型建筑技术的意义重大,绿色智能建筑技术随着国际及社会环境异军突起,并且我国不断采取相应的措施克服现有的发展阻力,使其得到逐步完善。在现阶段发展中,我国的绿色智能建筑总面积持续增加,其蓬勃发展的态势对我国社会的发展而言具有至关重要的意义,其遵循了节能环保、可持续发展的原则,不仅有助于缓解目前的环境问题和气候问题,而且能够直接促进中国经济的稳步运行。
1 绿色智能建筑的概念及其内涵
1.1 绿色智能建筑的概念
所谓绿色智能建筑,即为以科学的设计理念为前提,采用整体、集成的方式,回收利用中水,使用绿色自然的建筑材料,应用全自动智能控制的高新技术,使用低能耗型的新能源,对建筑中通风、采光等方面的结构进行配置。绿色智能建筑与传统建筑相比,具有明显的优势,主要特点在于合理的进行选址设计、高效循环的利用资源、节能减排、功能齐全、智能灵活、为用户提供健康舒适的生活工作环境等。它不仅能够满足人们现代化的生活需求,而且还有利于减少能源耗费,降低二氧化碳的排放,保护环境,促进经济又好又快的发展。
1.2 绿色智能建筑的基本内涵
绿色智能建筑的基本内涵主要体现在社会和技术这两方面。
在社会内涵方面,绿色智能建筑的主要内涵具体体现为“绿色的理念”,其强调的是节能减排、健康舒适、智能高效,灵活便捷。这一系列特点主要表现在建筑物的整体布局规划、系统的结构模式、制度体系、管理理念、价值观等。它以基础设施、环境的节能性、系统的整体性与安全性为设计基础,保证绿色智能建筑的网络系统、智能技术与其基本的结构模式相适应。
在技术内涵方面,主要体现在“绿色技术”和“智能技术”。其中绿色技术即为与环保有关的技术,具体包括循环利用资源、节约能源、减少排放、节省占地面积、节约用水、节约建筑材料、保护环境、开发利用新能源、高效率的利用能源、转变能源利用方式的等多种行之有效的绿色环保技术;智能技术则是在计算机系统的整体控制下采用的视频监控技术、图像显示技术、通信技术、控制技术、综合布线技术、智能卡技术、云计算、互联网等新型技术。因此,绿色智能建必须能够自动观测并响应内部和外部环境的动态变化,具备智能报警功能,以达到各技术的协调一致和建筑物内外结构的统一。
2 绿色智能建筑技术在现阶段的应用
2.1 节能技术的应用
在建筑物中应用节能技术,即在满足住户健康舒适的居住环境的前提下,在建筑中使用节能环保的新型建筑材料,比如常用的隔热保温的墙体材料,高热量、高效率的采暖设备,以高效的能源利用方式减少能源的耗费,达到节能环保的目的。
2008年我国举行的奥运会中,为了顺应可持续发展的原则和绿色环保的理念,北京主体育场鸟巢的设计建造便应用了绿色智能建筑技术。例如,体育场的空调系统所使用的能源即为通过地源热吸取土壤中的能量所提供。地源热泵作为一种节能环保的系统设备,其本身是采用可再生能源制造而成。将其埋设在土壤下,冬季鸟巢所需的热量即是利用地源热泵从土壤中吸收的热量,夏季鸟巢所需要的制冷既是地源热泵从土壤中吸收的冷气。北京奥林匹克中心区的照明设施采用的全部为发光二极管。与普通照明设施相比,发光二极管具有寿命长,光电转换效率高、节约能耗等明显优势。
2.2 节约建筑占地的建筑技术应用
我国是人口大国,并且随着经济的发展,建筑用地日趋紧张。于是,如何有效减少建筑占地成为现阶段关注的焦点问题。目前,取得一致认可的山地建筑技术便是一种效果优良的节地技术。其设计的车库是半地下式,利用的是山地地形错台技术,即保持容积率不变,增大地下建筑面积,相应的增加车库的数量,这样就能够有效提高土地利用率。此外,建筑物顶层的阁楼采用小坡屋顶的形式,不仅增加了空间,也保证了建筑物的充分采光。
2.3 节约用水技术的具体实践
节约用水所指的不只是尽量减少水资源的使用量,也指水资源的循环利用。
例如,在人们的日常生活中会排放大量的生活污水和废水,包括沐浴、洗衣、厨房、厕所等排水。将排放的各种污水进行处理,达到规定的标准,即得到我们常说的中水。由此,可以将所有居民、办公楼、超市、饭店等排放的污水、废水进行集中收集,并净化处理中水,应用于冲厕所、道路清扫、消防、洗车、绿化等方面。在北京奥运会的绿化工程中所使用的大部分都是中水,是历史上使用中水进行绿化规模最大、面积最大的一次。此外,水立方的屋顶还设有可以收集雨水的系统,每年的雨水收集量极大。
Abstract: With the rapid development of China's economy, unceasing enhancement of the people's living standard, constantly reinforce of the concept of sustainable development, and the constant maturity of computer network technology, the construction of green building and intelligent building in our country ushers the peak period, the application of these technologies also fully shows China's comprehensive strength and technology progress, the organic combination of the both form the concept of green intelligent building, which put forward higher requirements for engineering design and construction. Architecture is the discipline of studying the building and its environment, is the leading specialty in engineering design,and plays a decisive role for the physical environment, space layout, image display, function setting, structure form. Green intelligent building puts forward higher requirements for architecture speciality from project establishment to construction drawing design. This paper discussed design principle and content of the local green intelligent building in Hebei province.
关键词: 绿色智能建筑;建筑学专业;建筑设计
Key words: green intelligent architecture;architecture speciality;architectural design
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0091-03
1 研究背景
1.1 绿色建筑:2006年由建设部与质检总局联合的《绿色建筑评价标准》是我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发,多目标、多层次对绿色建筑进行综合性评价的推荐性国家标准。该标准提出了绿色建筑“四节一环保”的概念,并将我国绿色建筑由低到高划分为一星级、二星级、三星级三个等级。2012年5月6日,财政部和住房城乡建设部联合了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》,首次以正式文件形式提出我国未来绿色建筑的发展目标,明确到2020年,我国绿色建筑占新建建筑比重超过30%。绿色建筑要求节能、节地、节水、节材,并实现保护环境目的。
1.2 智能建筑:20世纪80年代,人类信息技术飞速发展,极大的促进了社会生产力的变革,知识经济、可持续发展引起了人们极大关注,信息资源成为社会的主要资源,数字化技术快速成熟,大大提高了社会效率,智能建筑应运而生。目前“数字化城市”已在很多城市进行了实践,有人甚至提出了、“数字化地球”。世界上第一栋智能化建筑在1981年产生于美国,我国第一座智能建筑产生于上世纪90年代,起步较晚,但发展迅猛,据预测,本世纪将有一半以上的智能化建筑在中国建成。
1.3 发展趋势:绿色建筑和智能建筑的概念都顺应了时展的潮流,也是人类智慧、社会生产力进步的必然产物,二者的有机结合是实现人类更高理想的必然趋势。承载着高新技术的智能建筑给人类带来安全、舒适、高效环境的关键是要综合运用现代科技,进一步规范化、标准化、集约化的建设与设计,既要合理利用现状资源,又不破环自然环境,向绿色建筑方向发展,才能够实现智能建筑的可持续发展。因此我们把融合了绿色建筑和智能建筑技术的建筑称为“绿色智能建筑”。
2 绿色智能建筑的基本要求
2.1 区位要求:绿色智能化建筑要求周边的公共服务设施、市政设施、安全设施齐全,同时满足建筑良好的物理环境。
2.2 规模要求:绿色智能化建设有很强的针对性,各个行业要求不同,但应有一定的规模效益,一般是20000平方米以上的建筑才会更好的体现经济、适用原则,更能够发挥社会效益。
2.3 投资要求:比正常的建筑投资增加10%-15%,但可以通过低能耗建筑运行费用的降低进行弥补,合理周期应该在5年左右。
3 绿色智能建筑的设计要求
3.1 建筑方案 ①宜采用框架、框剪、钢结构形式,以开敞空间为主,大开间利于各功能区的灵活布局,远程会议室要有吸音设施。②有良好的视觉环境,形体简洁美观,立面色彩宜人,内部空间舒适,尺度合理。③为综合布线及功能用房留有足够的空间,如配线间、设备间、强弱电竖井和管道敷设空间等。④有一定的层高,保证屋内净高不小于2.6米,走廊净高不小于2.3米。⑤采用屋顶绿化,合理安排太阳能位置。
3.2 建筑护结构
3.2.1 护结构节能设计应符合国家节能设计标准的要求,如果节能目标高于国家和地方标准,应在设计时计算节能效率,应控制体型系数及窗墙面积比达到国家和地方节能设计标准的要求,不宜在北向、西向设置大面积玻璃窗。
3.2.2 外墙外保温、隔热设计应满足以下要求:①应选用外墙外保温或夹心复合保温体系,可在外墙表面使用热反射性涂料。②非采暖房间与采暖房间之间的隔墙应设置保温层。
3.2.3 屋面的保温、隔热设计宜选用以下做法:①公建平屋面宜选用倒置式屋面做法,宜选用浅色屋顶体系或热反射型涂料。②住宅屋面宜考虑通风降温措施,坡屋面宜设置阁楼层,平屋面宜设置架空层。③宜采用屋顶绿化及其他屋面遮阳措施。
3.2.4 地下室为车库等不采暖房间时应在地下室顶板设置保温层,首层架空的建筑及其他悬挑部位房间的底板应考虑设置保温层。
3.2.5 在设计时应考虑以下措施提高外窗、幕墙的热工性能:①外窗的气密性应达到《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及监测方式》GB/7106规定的4级要求,幕墙的气密性应达到GB/T7106中规定的气密性标准的3级要求。②外窗的开启方式及施工做法应保证建筑的气密性。③玻璃幕墙在有条件的情况下宜设置呼吸式玻璃幕墙,宜采用真空玻璃、中空玻璃添以惰性气体等技术。④可采用在玻璃窗外侧刷透明隔热涂料或粘贴透明反射膜等措施。
3.2.6 应采用阻断热桥、避免结露的措施。外墙出挑构件及附墙部件等热桥部位应保证保温层闭合,窗口外侧四周墙面应采用保温材料处理,铝合金窗和幕墙应选用断桥隔热型材。
3.3 建筑室内环境
3.3.1 建筑遮阳 ①在进行遮阳设计时,宜发挥利用玻璃材料的遮阳性能,建筑的西向和南向的外窗及玻璃幕墙、玻璃采光顶应采用外遮阳措施,优先采用可调节式外遮阳。②设置遮阳措施的同时应满足有日照要求的房间的日照标准。③结合景观设计,在建筑的西向与南向种植高大乔木以及各种墙面绿化宜采用绿化措施,利用植物进行遮阳。
3.3.2 日照与采光 ①规划与单体建筑设计时,应使用日照软件模拟进行日照判断。住宅建筑应满足《城市居住区规划设计规范》GB50180以及国家和地方有关规定中日照标准的要求。②建筑设计时,应依照《建筑采光设计标准》GB50033-2001的要求,进行窗地面积比计算。窗地面积比较小时,应进行该房间的采光系数计算。③宜采用多种措施加强建筑内部的自然采光。如采用中庭、天井、屋顶天窗等加强室内自然采光,在外窗设置反光板、散光板,将室外光线反射到进深较大的室内空间,使用导光管等技术,将阳光从屋顶引入室内。④宜采用多种措施加强地下空间的自然采光。如将地下室设计成半地下室直接开窗采光通风,在地下室设计下沉式庭院,或使用窗井、采光天窗来自然采光通风,地下室设置导光管(井)自然采光(通风)。
3.3.3 通风换气 ①建筑群体布局时,宜使各建筑的主要立面应向夏季主导风向,主要房间宜避开冬季主导风向。②建筑物的平面空间组织、剖面设计和门窗的设置,应有利于组织室内自然通风。当夏季室外空气温度不高于28℃时,宜先采用自然通风降温措施改善室内热环境及空气质量要求,在夏季高温时,应避免热风大量侵入室内。③窗户开启面积应符合国家标准《民用建筑设计通则》GB50352-2005及相关类型建筑的设计规范中的规定。④开窗位置应有利于形成穿堂风,宜选在周围空气清洁、灰尘较少,室外空气污染小的地方,高层建筑应考虑风速过高对窗户开启方式的影响。
3.3.4 隔声与降噪 ①总平面设计时,可将对噪声不敏感的建筑物排列在小区,交通干线不应贯穿小区,建筑如果离城市主干道较近,应加强墙体、窗户的隔声性能,可使用阳台板、广告牌阻隔交通噪声。②建筑平面布局时应避免高噪声敏感的房间相邻,条件允许时,宜将噪声源设置在地下。③选用低噪声设备,在系统、设备、管道(通风)和机房采用有效的减振、隔震、消声措施,选用低噪声灯具。④民用建筑主要用房的室内背景噪声应符合GBJ118-88中室内允许的噪声级要求,未在GBJ118-88规范中明确的建筑类型,应按照该建筑类型的相关规范执行。⑤墙体隔声性能应符合GBJ118-88的规范要求,楼板撞击声隔声性能应符合GBJ118-88中的要求,可采取浮筑楼板、弹性吊顶、阻尼板等措施,加强撞击声隔声性能。⑥住宅(包括宿舍)、学校、医院、旅馆的门厅和走廊的墙面和顶棚宜采用有吸声材料,大型建筑(车站、体育场馆、商业中心)等的室内设计时,应采用吸声顶棚降低人为噪声,在容积大于400m3且流动人员人均占地面积小于20m2的室内空间,吸声顶棚面积应不小于顶棚总面积的75%。
3.3.5 室内空气质量 ①所有建筑材料的放射性、有害物质的检测报告应符合相关的国家标准。②人员密集和人员密度变化较大区域宜设置空气质量监控系统。监控系统应能够检测进、排风设备的工作状态,并宜与室内空气污染监测系统关联,实现自动通风调节,并对室内主要功能区的二氧化碳、空气污染物的浓度进行数据采集和分析,污染物浓度超标应实时报警。③复印间、试验室等污染房间应设置单独的排风装置。④公共建筑应设置带有独立通风系统的单独的吸烟室。⑤在室内装修设计时,宜进行综合污染物含量计算,避免过度装修,应少用人造板材、胶粘剂、壁纸、化纤地毯等,禁止使用无合格报告的人造板材、劣等胶水等不合格产品,不应使用添加甲醛树脂的木质和家用纤维产品。
3.4 无障碍设计 ①建筑设计时,各部位的设计均应符合《城市道路与建筑无障碍设计规范》JGJ50-2001的规定。为行动能力低下的居民提供回归和参与社会的可能。②新建的住宅建筑宜全部按照无障碍的模式设计建造。以较低代价和较多方便应对随机事件的发生。③在人员密集的体育建筑、观演建筑等公共场所,应重视陪伴席位数(车位)与无障碍席位(车位)数比例。④无障碍设施及通道附近应设国际通用的无障碍标识牌。⑤公共场所的无障碍设施应一次建设到位,不得二次设计、二次施工。
3.5 建筑节材 ①作为装饰的飘板、格栅、构架等建筑构件应结合遮阳、导风等功能进行设计,结合太阳能、风能等可再生能源的利用进行设置,不宜设置大量纯装饰性构件。②在选择建筑材料时,立足于建筑全寿命周期的考虑,终期时实现对自然资源的最低依赖。结构、墙体、门窗等建筑材料宜使用可再循环、可再利用材料。公共建筑中的办公、商业建筑考虑到室内分隔的灵活性,宜使用轻质可重复利用的灵活隔断。③根据当地的实际产能和产业发展空间,因地制宜,选用利用废弃物为原料生产的建材,并保证其符合使用性能安全、环保等相关要求,如:海泥砖、煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏等废弃物为原料生产的墙体材料,麦秸秆等制作的装饰材料,废纸等为原料制成的保温材料,废弃塑料制作的设备管材。④部品化生产始终应是生态城市的重要产业和建设方式。增加工业化产品的使用,减少现场作业,并应:更多地采用工业化装配体系,更多地采用干式施工方法,砌筑、抹面砂浆应选用商品预拌砂浆,建筑用的现浇混凝土应选用预拌商品混凝土。⑤在保证建筑质量的前提下,建筑材料应优先使用300km以内的地方材料。无论建筑的主体结构还是分部构建均优先选用地方材料,核算300km、500km以内建筑材料占建筑总用量的重量比,建筑采用木结构或大规模(计重占30%)使用木材进行装修时,应提供有效的采伐相关证明或法定的代偿措施。⑥土建与装修工程一体化设计施工。
参考文献:
[1]赖国庭,吴成东.《智能建筑的未来》,中国工控网,2011-11-24.
[2]卢求.欧洲生态智能办公建筑发展趋势[J].智能建筑,2005,(06).
关键词:建筑电气;智能化建筑;应用与发展
中图分类号:F407 文献标识码: A
建筑电气是现代建筑的重要构成部分,因人的需求而不断发展与创新。尤其是在现代社会,经济科学不断发展,居民生活水平日益提高,他们对建筑物功能要求越来越高。为创造更舒适、安全、便捷的建筑环境,更好的满足人们的生活与工作需求,通信技术与现代计算机技术等高科技技术开始渗透到建筑领域,智能化建筑如雨后春笋般出现,使建筑及其功能迈向高自动化、更舒适安全、环保节能等智能方向发展。
一、建筑电气与智能化建筑解析
广义上看,建筑电气指以建筑为平台,依托电气技术,于有限空间中营造人性化生活环境的电气系统,在建筑中得到了广泛应用,设计内容与产品种类逐步增加。但多数传统电气技术是独立应用的,特别是末端电器产品,系统间联结不够,有使用不便的问题。如传统布线方式通常运用各种电线、电缆与接线设备,存在较大的技术性能,不能很好的互通互联,出现不兼容情况。另外,还有建筑设备使用安全性不高、管理效率低等弊端。而现在的人们对于生活与办公环境的要求越来越高,传统建筑电气技术已不能满足人们日益增长的居住生活质量需求。为弥补上述不足,适应信息化给现代建筑带来的挑战,现代高科技技术在建筑领域有所应用,出现了智能建筑,并蓬勃发展起来。
所谓智能建筑,即根据用户需求,对建筑物结构、管理、系统与服务加以优化组合,给用户创造一个更便捷、更舒适、更高效的人性化环境的建筑物。从建筑电气角度来看,智能建筑以综合布线为基础,依托计算机网络来综合管理传统建筑中的通信系统以及各类分离设备(如消防、给排水、照明等),增强管理与工作效率。如图1所示的运用以太网技术的智能建筑,就可以展示上述综合管理模式。
其次,与传统建筑相比,智能建筑有如下优势与特点:第一、智能集成化。以智能化楼宇为例,借助系统集成方法,使建筑技术与信息技术、通信技术与智能型计算机完美融合,对建筑物中的保安、消防、灯光控制等子系统实时数据的集成,完成各子系统间的联动控制,实现办公自动化、通讯自动化与建筑设备自动化(如图2所示),提升原建筑物“弱电”系统水平。
第二、利用自动控制系统做到安全管理。在智能建筑中,设置了自动化管理系统,如火灾自动报警系统、安全自动化系统等安全系统,借助信息技术进行管理与控制,使建筑有更高的安全性能。如在智能大厦中,借助网络视频监控系统,保安工作人员可以通过网络调控远程影像,更好地了解楼宇运转情况,便于及时采取对策,防止事故出现,降低运行管理费用。
第三、有效调节室内湿度与温度,调控设备节能。相比于传统建筑,智能建筑可通过楼宇自控系统来自动调节室内的湿度与温度,使原来的暖通空调系统控制精度更高,更好的达到节能目标。同时,通过信息技术来全面操作与控制建筑运行中所需的各类机电设备(如图3所示),对建筑内的照明系统设置定时开关,以便更多的借助自然光线采光,使得电能浪费率有所下降;对空调系统进行启停时间的控制,以免空调设备因空转而浪费电能资源。
二、智能化建筑的应用与发展趋势
智能化建筑是因人类对建筑物更高使用功能的追求,加之与高科技的巧妙结合而产生的,是信息时代必然产物,减少了使用成本,但提高了建筑质量品质,增强了建筑适用性,强化了管理与工作效率,逐步成为了现代建筑行业的发展趋势。
首先,作为城市信息单元,现代建筑是信息社会中不可或缺的基础设施,是衡量一个国家或者地区现代化水平的要素之一,综合体现了其经济水平与科学技术。因此,在经济与科学技术飞速发展的新时代,各国纷纷将各种高科技技术纳入建筑领域,与之完美融合,形成了具有安全防范系统、设备控制管理系统、可靠能源供应系统等高质量、高品质的现代建筑,尤其是在发达地区,现代智能化建筑建设呈现出城市化、区域化趋势。如1984年,美国在特福德市建成了世界第一幢“智能大厦”,用同一种线缆将大楼中不同的给排水系统、控制设备、消防系统、管理与通讯系统装置信息接入中央控制室,便于操作与管理。1995年后,美国智能大厦比例得到大幅度增加。而后日本、英国、法国与中国等国家的智能大厦也有所发展。近几年来,我国兴建的现代大型建筑以智能化大厦为主流。同时,建筑智能化技术也逐步由公共建筑进入住宅小区,实现智能小区、智能楼宇(其管理系统如下图所示),更好的适应社会发展需要,也是满足当前智能建筑市场需求。
其次,由环保节能角度看,现代绿色智能建筑是今后发展战。在倡导可持续发展理念的现代社会,绿色环保是不变的话题,在此形势下,智能建筑节能是现代建筑行业的世界性潮流与趋势。因此,为保护环境,给人们创造高效、适用并健康的使用空间,建筑电气工程师要将环保技能理念融入设计环节,将智能化技术与生态化技术有机结合,打造具有集成化、自动化、信息化、节能环保等特点的现代绿色智能建筑。如1988年英国“完整”组织建造了“完整”别墅,集智能控制、低成本、节能环保于一体。比如该别墅的安防系统采用自动改变控制模式,可将房中情况反映出来;运用再生与自然材料为建筑材料,做到绿色环保;废水处理系统把洗手盆与室内浴池里的水排至地下水箱中,进行生物处理之后则可用于卫生设备的冲洗等,达到节省能源的目标,给二十一世纪的智能型家居住房建设提供良好的借鉴。
在中国,建筑能耗因城市化进程的快速发展而持续攀升,为增强能源利用率,更好的缓解能源紧缺问题,智能化建筑更关注节能减排,追求低碳高效、可持续升级发展,促进“智能”和“绿色”的和谐统一。如2008年,上海市编制了《公共建筑节能工程智能化技术规程》,落实发展绿色建筑与建筑节能的有关政策,对建筑物各用能系统采取智能化节能监控技术,努力达成减少能耗,增强能效等目标;2013年,住建部实施严抓建筑节能、重点推广绿色建筑的措施,对中国智能楼宇市场发展起到了推动作用。目前,我国不少地区开始将智能化技术与绿色建筑融合起来,构建现代化绿色智能建筑。如梅溪湖小学,湖南第一所绿色小学,所有教学设备用低碳环保材料制作,屋顶有智能化可调节遮阳设备,室内依靠太阳能供电进行采光;再如天津仁恒海河广场项目(住宅部分),地板辐射采暖,市政中水与小区应用了智能化系统,该建筑项目通过了国家绿色建筑二星级设计标识。可见,以智能化推进节约能源、绿色建筑、减少污染、降低能耗,是我国未来建筑智能化发展的目标与方向。
总之,在科学技术日新月异的信息社会,作为人类生活与工作场所的现代建筑物,若要更好的适应现代信息化所产生的变化,则需要走智能建筑道路,将传统建筑电气技术与人工智能技术、自动控制技术、生态技术等新技术整合起来,综合管理建筑物内各设备与通信系统,实现建筑功能运作与安全保卫自动化、通信与办公自动化、建筑物节能运作,将智能建筑引向更广阔的发展领域,走向智能城市、智能小区,与“数字国家”、“智慧城市”接轨。
参考文献:
[1]何波,冯增喜,于军琪.建筑电气与智能化专业建设与实践[J].长春工业大学学报(高教研究版).2011年03期
关键词:建筑设计建筑创新 绿色建筑设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
前言:建筑设计是艺术创作与科学技术的结合体,是创作构思加科学计算合成的产物,是运行过程中设计构思组合所产生出的全新理念。在建筑设计实践中,经常发现一些建筑师设计创新的意图强烈,但实现的设计方案严重脱离设计原则程度,存在功能或视觉效果不佳的问题。某些设计不分情形和建筑功能类型的差异,忽视建筑空间使用的差异性,用一种特例所采用的方式、硬套用在差异性很大的建筑类型中,片面追求奇异空间的体验。在空间尺度或组合中,片面追求精神要素的创新,忽视功能、经济等要素和效率的原则,这些所谓的设计创新是万万不可取的。
现代建筑设计与传统设计的特点
传统的设计性质偏重于技术,现代设计则面向功能目标,将技术、经济和社会环境因素结合在一起统筹考虑,具有工程性,既重视设计的内容亦强调设计进程的管理。
(1)传统建筑设计特点;
传统建筑设计在设计战略进程和战术步序上有随意性;主要以经验总结、规范依据为主,由电算器、图板加物册,个体手工作业完成设计方案;在设计部署上只限于从方案到工作图这个阶段。
(2)现代建筑设计的特点;
现代建筑设计在设计进程上强调设计进程及其步序的模式化;在设计手段上充分利用电子设计机进行计算、自动绘图和数据库管理,集团分工协作;强调预测与信号分析及创造性人相互配合的设计方式;在设计部署上贯穿开发的全过程,除常规的设计外,还考虑了从用户需求到设计评价及施工阶段的结构设计工艺性,以及试运转和使用维修经验的反馈。
二、现代建筑设计创新的几点思路
(1)搞好建筑节能发展
建筑节能存在的问题和差距
①对建筑节能性的认识不足
部分地区的相关部门对于建筑节能设计不予重视,造成建筑节能工作进展缓慢,建筑节能管理和措施上存在不足之处,需要进一步改进各完善。很多地方节能技术标准的执行比例还很低,尤其是小城市,节能工作的环节较为薄弱,尚未建立系统的建筑节能工作机制。
②对于建筑节能投资过少
有此地区对于节能工作没有委派专门的部门和人员负责,管理松散,工作无法正常开展。另外,资金短缺致使供热体制改革所谓的基本数据无法收集完整,很多的研究项目和开发项目处于停滞状态,建筑节能改造等项目的具体落实难以实现,缺乏有效手段。
改进建筑节能的措施
①提高建筑节能意识
首先,首先加快建筑节能的政策法规体系,鼓励地方各级政府出台适合本土建设的地方性法规,研究和制定与建筑节能相 关的经济激励政策。其次,做好建筑节能改造节能建筑,早实现早受益。再次,做好技能培训以及技术储备工作。由主管部门带头对成熟的节能技术进行整编;加强对从业人员的节能技术培训;将节能情况作为评优工程的主要标准之一。最后,为保证建筑节能的效果,必须建立规范的节能检测机构,对节能建筑施工的工序加以规范。
②加大节能监管力度
进一步规范建筑节能的监管行为,主要是对建筑项目从审批、设计、规划、施工以及验收、认证等环节加强监管力度。强化结于建筑施工图设计的审查,从源头上杜绝有关违反建筑节能标准的项目;强化建筑节能工程的验收过程,未达到标准的项目或者未经验收的项目均不允许办理相关竣工备案手续;对于建筑节能建设进行全方位、全过程动态监督;制定合理的节能审查和监督程序及工作要点,并依法严格执行。
(2)建筑设计将向智能建筑发展
智能建筑就是把智能型计算机、多媒体现代通信、智能保安、环境监控等技术与建筑艺术相融合在一起,通过对设备的自动监控,对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑优化组合,使人获得投资合理适合信息社会需要,并且具有安全、高效、舒适、便利、灵活的建筑空间。随着时代的发展,人对居住环境和工作环境的要求也不断提高。智能建筑正顺应了这一趋势。在智能建筑里,人们可以获得现代化的通讯手段与办公条件。温度、湿度、照度可以自动调节,能尽量利用自然界的光、冷、热、大气等,自动调节室内环境,最大限度地减少能源消耗,创造更有人性的生存环境。人们可以通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索等手段,获得全球性情报、信息,以空前的高速度与世界各地的人们进行商贸活动。
近几年来,我国计算机系统技术水平与产品质量提高的速度也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,造价比国外同类系统低很多。相信随着相应智能化建筑设计规范及标准的制定,智能化建筑会越来越多地进入国人的视野。
三、绿色建筑设计理念
3.1绿色建筑理念的产生背景
这些年,随着人们的生活水平的日益提高,人们对于住宅的要求向舒适性转变。在大力发展房地产业的同时,由于我国仍旧处于发展中国家,对环保的重视程度水足,相关法律不健全,建筑物的建造对生态环境造成了很大的破坏。随着人们环保意识的逐渐加强,房地产业提出了可持续发展的战略理念,将建设具有节约能源、减少污染、降低能耗、提高居住环境质量等 作为建设 的方向,提出“绿色建筑”的口令。未来,节能建筑将成为房地产业发展的关键。
绿色建筑设计理念包括以下几个方面:
①节能能源:充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。
②节约资源:在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的节约用水。
回归自然:绿色建筑外部要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。
舒适和健康的生活环境:建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。
绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。随着全球气候的变暖,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的CO2是造成气候变暖的主要来源。节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑也应运而生。
3.2绿色建筑实现方式
首先,采用新型、绿色的建筑材料,结合建筑物的结构,综合分析建筑的通风、隔热、采光等各可幽默感素,因地制宜。其次,尽量多采用地热能、太阳能、沼气、风能等各种新型能源和建筑设计相结合的方式,创建环保节能型建筑。第三,尽可能使用通过了国家技术谁的高校的节能产品,例如:节能灯具,变频冰箱和变频空调。
结束语
在房地产业耗能日益增多的今天,我们必须清醒地看到由于房地产业的盲目发展对生态环境造成的破坏及资 源的浪费。21世纪永恒的主题就是环保节能,发展绿色建筑是未来房地产业发展的大势所趋,只有这样才能节约资源,减少污染,降低能耗,同时保护好我们家园,保证我们的生活环境和生存环境健康发展,实现人、自然、建筑三者之间的可持续发展。
参考文献
[1]王小冬.传统生态文化对新疆建筑景观发展的影响[j],新疆林业2010.02
【关键词】建筑智能化;综合服务环境;趋势;主流
1 引言
建筑智能化是一个发展中的概念,它随着科学技术的进步和人们对其功能要求的变化而不断更新、补充内容。建筑智能化系统,利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、监控技术等,通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理,实现对建筑物的智能控制与管理,以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求,从而使智能建筑具有安全、舒适、高效和环保的特点,达到投资合理、适应信息社会需要的目标。建筑智能化涉及广泛,涵盖电气、安装、装修、弱电、计算机、软件等诸多学科,又属于建筑行业的一个边缘分支,在很多时候不受各大设计院青睐,多数设计院都把建筑智能化划在了电气专业,而一级建造师又把建筑智能化划在了机电工程专业,而有些业主更是把建筑智能化划在了IT或信息化专业,对建筑智能化的定义可谓是五花八门。我国建筑业普遍认同的定义为:智能建筑以建筑为平台,兼备通信、办公设备自动化,集系统、结构、服务、管理及它们之间的最优化组合,提供一个高效、舒适、安全、便利的建筑环境。
2 世界各国对建筑智能化内涵的定义
美国智能化建筑研究所通过对建筑的四个基本要素,即结构,系统,服务,管理以及她们之间内在的关联的最优化考虑,来提供一个投资合理的但又拥有高效率的舒适、温馨、便利的环境,并帮助建筑物业主、物业管理人员和租用人实现在费用、舒适、便利和安全等方面的目标,当然还要考虑长远的系统灵活性及市场能力。欧洲智能化建筑集团:使其用户发挥最高效率,同时又以低廉的保养,最有效的管理本身资源的建筑。能为建筑提供反映快,效率高和有力支持的环境,使用户达到其业务目标。
在日本智能化建筑就是高功能大厦,其功能是:1、方便有效的利用信息和通讯设备:2、采用楼宇自动控制技术,使其具有高度的综合管理能力。新加坡:智能化建筑必须具备三个条件,1:安全、舒适的环境,即具有消防功能,温度和湿度控制功能以及灯光及其它楼宇设备的控制功能,2、良好的通讯网络设施,使数据信息能够在大厦内传输。3、足够的对外通信设施与通信能力。
我国建筑业普遍认同的定义:智能建筑以建筑为平台,兼备通信、办公设备自动化,集系统、结构、服务、管理及它们之间的最优化组合,提供一个高效、舒适、安全、便利的建筑环境。智能建筑是一个发展中的概念,它随着科学技术的进步和人们对其功能要求的变化而不断更新、补充内容。我国智能建筑专家、清华大学张瑞武教授在1997年6月厦门市建委主办的“首届智能建筑研讨会”上,提出了以下比较完整的定义:智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理,对使用者的信息服务及其建筑环境的优化组合,所获得的投资合理,适合信息技术需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的现代化建筑物。这是目前我国智能化研究的理论界所公认的最权威的定义。
3 建筑智能化发展历程
1、智能建筑起源于20世纪80年代初期的美国,智能建筑是建筑史上一个重要的里程碑。1984年1月美国康涅狄格州的哈特福特市(Hartford)建立世界第一幢智能大厦之后,大厦配有语言通信、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务,实现自动化综合管理,大楼内的空调、电梯、供水、防盗、防火及供配电系统等都通过计算机系统进行有效的控制。
2、美国诞生智能建筑之后,日本派出专家到美国详尽考察,并且制定了智能设备、智能家庭到智能建筑、智能城市的发展计划,成立了“建设省国家智能建筑专家委员会”和“日本智能建筑研究会”。1985年8月在东京青山建成了日本第一座智能大厦“本田青山大厦”。
3、西欧发展智能建筑基本与日本同步。1986~1989年间,伦敦的中心商务区进行了二战之后最大规模的改造。英国是大西洋两岸的交汇点,因此大批金融企业特别是保险业纷纷在伦敦设立机构,带动了智能化办公楼的需求。
4、法、德等国相继在20世纪80年代末和20世纪90年代初建成各有特色的智能建筑。
5、智能化办公楼工作效率的提高,使当时处于经济衰退中的西欧的失业状况更加严重,进而导致对智能楼宇需求的下降。到1992年,伦敦就有110万平方米的办公楼空置。
6、20世纪80年代到20世纪90年代,亚太地区经济的活跃,使新加坡、中国台北、中国香港、汉城、雅加达、吉隆坡和曼谷等大城市里,陆续建起一批高标准的智能化大楼。
7、泰国的智能化大楼普及率领先世界,20世纪80年代泰国新建的大楼60%为智能化大楼。
4 建筑智能化系统分类
在通常的设计当中,建筑智能化分为三个大系统:安全防范系统、通信及控制系统、多媒体系统,每个大系统内又包含了诸多的子系统。实现建筑智能化的目的:是为用户创造一个安全、便捷、舒适、高效、合理的投资和低能耗的生活或工作环境,在建筑物内设置的任何设施与系统都要服从于这个目标,否则建筑智能化就失去意义了。
常见系统
(1)消防报警系统、计算机网络、宽带接入及增值服务
(2)闭路监控系统,无线转发系统及无线对讲系统
(3)停车场管理系统,音视频系统
(4)楼宇自控系统,水电气三表抄送系统
(5)背景音乐及紧急广播系统,物业管理系统
(6)综合布线系统,大屏幕显示系统
(7)有线电视及卫星接收系统,机房装修工程
5 建筑智能化的设计规范
设计规范在设计中起到法律的作用,国家制定的设计规范实际上就是建设单位与设计单位必须遵守的法规。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的,没有安全性,舒适性和使用性都无法保证。安全性包括人身安全与设备安全。智能化建筑人员集中,设备昂贵,安全性就尤为重要,所以智能化建筑必须严格遵守设计规范。
6 结束语
智能建筑的发展正向着高效节能、生态环保、健康、资源可持续利用的方向发展,越来越好的为人们提供更加便利、舒适的工作和生活环境。紧紧围绕“绿色、人文、科技”的主旋律,秉承“低碳、节能、环保”的理念。
参考文献:
关键词:智能建筑 发展方向
智能建筑的概念
所谓智能建筑就是以建筑为平台,利用系统集成方法,将智能型计算机、通信及信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。美国智能建筑学会(AIBI,American IntelligentBuilding Institute)对其定义:“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。”
建筑物运作综合智能化通常由以下五个方面组成:
1.建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统,如水、电、热力、空调、通讯等等。他们各具特色,对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂,所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。
2.建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗,延长其使用寿命,提高效率,减少管理人员,求取更高的经济效率。
3.通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。
4.办公自动化。采用Internet/Intranet技术,基于工作流的概念,使企业内部人员方便快捷地共享信息,高效地协同工作;改变过去复杂、低效的手工办公方式,实现迅速、全方位的信息采集、信息处理,为企业的管理和决策提供科学的依据。
5.安全保卫自动化。通过各种摄像头、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理,并经由机电一体化的设备进行控制保护。
我国智能建筑发展现状
智能建筑的发展史,是一个从监控到管理的发展过程。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。智能建筑的概念最初进入国内时间并不晚,大体上在80年代中以后,中国科学院计算技术研究所就曾进行了“智能化办公大楼可行性研究”,对智能办公楼的发展进行了探讨。国内第一座大型智能建筑通常被认为是北京发展大厦,并在此后短短几年时间里,相继建成了深圳的地王大厦、北京西客站等一大批高标准的智能大厦。而且不仅在北京、广州等东部大城市出现了智能建筑,即便在乌鲁木齐这样远离沿海的西部中型城市也建造了智能大厦。智能建筑在国内的发展迎来了。
不可忽视的是,我国智能建筑领域也存在着不少令人忧虑的问题:
(一)理论研究跟不上智能建筑的发展
尽管我国在"七五"期间就确定了"智能化办公大楼可行性研究"的攻关课题,但对智能建筑的理论研究和相关科技产品的开发一直未能得到足够的重视和发展,对其认识也停留在国外的研究成果上。专业学术刊物直到96年才出现,而且很难见到符合中国国情的有深度的文章,专业理论著作更是凤毛麟角,智能建筑相关的全国统一标准规范也是千呼万唤没出来。而我国的智能建筑却不能坐等理论的发展。一座座根据自己理解的"智能大厦"迫不及待地次第而出,没有先进而成熟的科学理论作指导,实践就没有明确的方向,摸索着前进,就难免出现这样那样的问题,"智能大厦"不遂人愿也就不足为怪了。
(二)智能建筑工程的规划、设计和施工队伍的技术能力不强
由于缺少相应的规范,对大厦智能化的规划往往是发展商说了算,根据他们的要求提出的设计方案也往往缺乏全面性和长远性。设计问题主要表现为BA系统设计人员不熟悉相关工艺流程、许多设计单位,BA设计人员与相关工程设计人员相互配合问题以及设计部门对智能化产品和智能设计集成方面不熟悉。施工问题主要表现在施工力度不够。智能化系统涉及专业较广,且有多个施工单位,因此要协调不同工序和工种之间的接口,并在施工过程中仔细检查,确保管线敷设、设备安装正确,发现问题及时整改,从而保证系统的政策开通。实际中,由于计算机、通信技术发展很快,相关设备与系统规范和标准不齐全,许多工程的智能化设备是在无测试、无规范、无标准的情况下投入使用的。
(三)缺少国产化系统集成产品
目前我国还没有开发出一套智能建筑系统集成产品。占据国内智能建筑市场的产品仍然属于国外的几家公司,如美国的江森自控、IBM、朗讯科技和Honeywell等。没有自己的产品,就没有主动权,就很难使智能建筑完全真正地适应中国国情。
(四)技术障碍
在整个智能建筑领域仍然存在着一些技术上的缺陷,比如网络频宽的限制:数据传输量迅速增加和多媒体的使用,要求有宽阔的通讯空间;使用天线局域网络也要重新分配宝贵的音波频律。在新网络科技如ATM、Frame-relay等问世后,通讯空间的问题可获部分解决,但缺乏全面而完整的数据模型,各个建筑物自动化和应用系统之间仍然无法有效地交换数据。另外数据安全性和无缝话音与数据通讯之间还存在着矛盾,很多机构非常关注其内部资讯系统的安全性,以及保护其电脑和话音系统免被非法接达的问题,但如果把某建筑物隔离起来提供保护的话,就会导致无法使用更先进的通讯工具。
智能建筑的发展方向和趋势
智能建筑的发展核心
智能建筑发展的核心是可持续发展战略,随着我国智能建筑进程的不断加快,市场竞争激烈,如何全方位提高建筑品质,是一个焦点问题,也是供需双方的共同目标。开发商和消费者都把注意力投向智能化建筑的同时,“绿色”“生态”建筑才是最终追求的目标。
智能建筑的发展趋势
智能建筑在现代建筑中占有的地位已经越来越重要了,智能建筑的发展动向也已经越来越具体化。
在技术上,发展的重点将是虚拟技术,系统合作、可视化技术;在应用上,必须密切结合应用需求,强调综合集成。目前智能建筑正朝着以下几方面发展:
(1)信息网络技术。基于Web的Intranet网络技术正成为建筑物和企业内部的信息主干网络,随着新世纪的到来,Intranet信息网络必将显示旺盛的生命力,Intenet/Intranet为人们的信息交流和生活方式开创了一个全新的信息世界。
(2)控制网络技术。控制网络通常是指对生产过程对象控制为特征的计算机网络,从现场总线必然要发展成控制网络。进一步发展将使控制网络与信息网络统一起来。
(3)智能卡技术。保安门禁巡更管理,停车场收费、物业收费、商业消费、电子钱包等一卡通。
(4)可视化技术。是指基于网络化的视像传输、交互和提供多媒体视像服务的技术。就现阶段来讲,数字影视点播(VOD)和会议电视(MTV)均是此项技术的应用。
(5)流动办公。利用网络技术、通信技术、可视化技术、家庭智能化技术、向异地或移动的办公人员提供一个虚拟的办公环境。
(6)家庭智能化技术。家庭总线连接各种家电设备。
(7)无线局域网技术。有实用价值的新技术,该项技术利用微波、激光、红外线作为传输媒介,摆脱了线缆的束缚。
(8)数字卫星通信系统(VSAT)。
(9)双向电视传输系统。
四、智能建筑的展望
智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。国内智能建筑急风暴雨式的起飞局面业已过去,现正处于一个整顿与规范的过程之中,市场逐步从无序走向有序,从混乱走向健康,一个秩序井然、和谐协调的发展环境正在逐步形成之中。当然,我们也应该认识到,任何平衡都只是相对的,智能建筑是一门正在发展中的技术,它的内涵仍不是稳定的,还处于发展之中,新技术、新工艺、新观念的发展都会突破平衡的局面,将会造成新的不平衡,这就需要我们继续付出新的努力去达到新的平衡。如此循环不己,才能推动智能建筑技术的发展。
智能建筑的发展,既是机遇又是挑战。智能建筑的实施,应贯彻“以人为本”的思想,采取各种积极手段和高科技措施,同时,要注意智能建筑的适应性和可扩充性,以适应社会发展的需求。同时加强国际间合作与交流,吸取发达国家的先进技术与管理经验,欢迎外商参与竞争,用于开拓国际市场,在竞争中求发展,健康有序地推进我国智能建筑的发展。
中国的智能建筑将面向新的世纪,面对信息时代,做好一切准备迎接更大的发展。
[参考文献]
[1] 阎俊爱.智能建筑技术与设计.清华大学出版社
[2]郑洁.智能建筑概论.重庆大学出版社
[3] 谢秉正.绿色智能建筑工程技术.东南大学出版社
关键词:绿色建筑;现状;常见误区
Abstract: green building after I enter the scale development of The Times, but there are still many problems. In this paper, the green building development analyses the three common pitfalls.
Key words: green buildings; The status quo; Common misconceptions about
中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:
一、定义
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材) 、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,与自然和谐共生的建筑。
所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。
二、我国绿色建筑发展现状
我国绿色建筑进入规模化发展时代,尤其是近5年,我国绿色建筑每年以翻番的速度发展,2012年绿色建筑项目数和面积均相当于2008年至2011年的总和。“十二五”期间,我国计划完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。
三、常见误区
(一)绿色并不等于高价和高成本
在楼盘销售以广告轰炸和概念炒作盛行的年代,“绿色建筑”也毫无例外地成为房地产商们朗朗上口的新词儿,以至于让人们误以为绿色建筑就是高档建筑。这主要是因为绿色建筑的标识不明确,人人都可以滥用,“绿色建筑”也就成为一些房地产开发商提高房价的欺骗性概念。
绿色建筑是一个广泛的概念,绿色并不意味着高价和高成本。比如延安窑洞冬暖夏凉,把它改造成中国式的绿色建筑,造价并不高;新疆有一种具有当地特色的建筑,它的墙壁由当地的石膏和透气性好的秸秆组合而成,保温性很高,再加上非常当地化的屋顶,就是一种典型的乡村绿色建筑,其造价只有800元/平方米,可谓价廉物美。
我国引进绿色建筑标准和技术时,充分考虑到房价和房屋成本,规定绿色建筑所采用的技术、产品和设施,成本要低,要对整个房地产的价格影响不大。值得一提的是,一旦应用了这些技术和设备后,投资回报率是很高的,因为住户可以最大限度地减少电费、水费和其他能源费的开支,一般5年到8年之内,就可以把成本收回来。比如,德国一家公司援助的一项建筑节能改造项目,政府给每户出3000元钱,住户自己出2000元钱,国外援助2000元,总共一户投资7000元钱,对建筑进行了从外保温到供热、智能、玻璃、门、天花板和水循环系统的全面改造。改造后,住户一年所减少的开支就达到3000元以上,周边的许多普通居民也要求运用这些技术。
要突破现代化的、高科技的就是绿色的这样的认识误区。把绿色建筑和建筑节能的发展道路定位在高端、贵族化,不会取得成功;事实证明把发展道路确定为中国式、普通普通居民式、适用技术式,绿色建筑才能健康发展。以前的智能化就走过弯路,许多智能建筑,停留在保安、音响控制等方面,线路搞得非常复杂,造价也非常高,甚至耗电量居高不下,这不是智能建筑应有的发展道路。信息时代,智能化应该是多用信息,少用能源。现在有些地方推行智能开关,用手机就可以控制家里的能源开关,冬天走的时候,就把供热开关关掉,下班之前半个小时,手机一按,就能把供热开关启动,这样回到家里时,屋里已经暖洋洋的。主人在外边工作的时候,家中不供热,能省1/3的能源。这样的智能建筑才是绿色的,才是符合我们时代要求的建筑。
(二)绿色建筑不仅局限于新建筑
目前,我国新建建筑节能工作做得较好,基本遵循了绿色建筑的标准;但把大量既有建筑改造成绿色建筑的工作推进得不是很顺利,许多既有建筑仍是耗能大户。据建设部统计,新建建筑在设计阶段执行强制性节能标准的执行率由2005年的53%提高到了2007年的97%;施工阶段执行强制性节能标准的执行率由2005年的21%提高到了2007年的71%,总共每年可节约700万吨左右标准煤。未来的30年之内,我们还要新建400多亿平方米的建筑,在现行建筑管理体系中,达不到绿色建筑标准就不得开工,所以新建建筑的节能只是执行问题,难度并不是很大。难度在于我国现在既有的400亿平方米建筑的节能改造,如何让既有建筑成为绿色建筑。比如,北方地区集中供热的建筑面积是63亿平方米,占全国建筑面积总量的10%多一点,却占全国城镇建筑总能耗的40%。供热“大锅饭”中,有人是开着窗享受暖气,非常浪费。我国单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20公斤/平方米·年,为北欧等同纬度条件下建筑采暖能耗的1~1.5倍。我们需要在既有建筑中引入“集中供暖、分户计量”的概念,需要改革在我国实行了数十年的“单位包费、福利供热”的供暖体制。
(三)建筑节能不只是政府的职责
推广绿色建筑不只是政府的职责,广大居民也是绿色建筑的最终实践者和受益者。很多建筑本身的节能效果不错,可居民在装修过程中,把墙皮打掉了,或者换了窗户,拆掉天花板,这样就破坏了建筑本身的节能性和环保性。
在日常生活中,普通居民也可以通过很多小细节节能。每台电器设备在待机状态下耗电一般为其开机功能的10%左右;一盏11瓦的节能灯相当于60瓦的白炽灯亮度;选用电子镇流器,较传统镇流器省电30%;变频式空调较常规的非变频空调节能20%至30%。这些节能小窍门看似细小,日积月累,却能节省不少能源。
建筑节能和绿色建筑,不能只停留在专家、政府官员和一些大企业、大城市,应进入寻常百姓家。要让普通居民知道什么是绿色建筑,不是有鲜花绿草、喷泉水池、绿化得好的楼盘就是“绿色建筑”。如果普通居民都能关注到建筑节能和绿色建筑,都注意到房屋的能耗、材料、对室内环境的影响、二氧化碳气体的减排,那么大家的共识就会形成绿色建筑的市场需求。有了市场需求,建筑节能和绿色建筑才能在全社会广泛地推广应用。
[参考文献]
[1] 庄迎春.论绿色建筑与地源热泵系统[J].建筑学报,2004,(3):48-50.
[2] 秦佑国.国外生态住宅评估体系[J].中国环保产业,2004,(4):39-41.
“零碳”如何实现?一起来看看“零碳天地”的三步曲。
因地制宜,减少能源依赖
夏日炎炎,从33摄氏度的户外走进“零碳天地”室内,顿时凉快许多。四处打量一番,却只看到头顶的吊扇在工作。是什么让“零碳天地”如此清凉?
香港建造业议会“零碳天地”总监李贵义博士道出其中的第一个秘诀,就是被动式建筑设计——因地制宜,最大限度使用自然资源,力求从源头降低建筑对能源的依赖。
例如,建筑的屋顶北高南低,水平仰角21度,让屋顶的太阳能板接受最多的光照,同时增加室内的采光。屋檐向低处延伸,阻挡阳光直射,减少空调能耗。建筑墙面也都采用大块的低辐射玻璃窗来获得自然光,不仅透光性能良好,还能有效减少热传递,比香港有关条例允许的最大总热值低80%。
整座建筑大致坐北朝南,迎风而立,利用从海面吹来的自然风为室内通风。设在室内地板上的送风口,也是整栋建筑的呼吸器官。送风口与室外的捕风口相连。自然风从捕风口进入,经过地底后,再进入室内时已经比原来的温度降低5摄氏度。
主动系统监管,提高能源效益
“零碳天地”强调顺应自然的建筑设计,而在被动建筑设计无法满足日常需求的时候,就需要主动技术干预辅助、调节室内环境。
“零碳天地”拥有一套智能建筑管理设备。这个“管家”依靠分布在主建筑内外的2 800个探测器,掌握室内外的温度、湿度、光照及二氧化碳的情况。当室内温度超过28摄氏度,智能管理系统就会命令地板上的送风口输出冷气。李贵义介绍,将送风口安装在地板上,冷气可以直接吹向参观者,而不用将整个空间吹冷,因此制冷温度不用像一般冷气的12至14摄氏度那么低,只需达到16至18摄氏度就能达到同样的效果。
转废为用,可持续建设回馈城市
节能增效的设计和技术确实让建筑绿色不少,但要达到真正的零碳,还需要更进一步。为了彻底消灭碳足迹,“零碳天地”用太阳能、生物柴油自行发电。
位于主建筑地下一层的生物柴油发电装置,是“零碳天地”的心脏,心脏里的血液全部是提炼自食用废油的百分百生物柴油。生物柴油通过特制设备发电,发电的余热被用来制冷,制冷后的余热再用来除湿,形成发电、制冷、制热的三联供。从而充分利用能源,能源利用率达70%,而传统的发电厂发电只有约40%的能源利用率。
生物柴油燃烧后产生的二氧化碳比传统燃料少很多。此外,生物柴油源自植物,植物在生长过程中吸收二氧化碳。“零碳天地”每年使用6万升生物柴油,每年发电不仅足以负担整座建筑每年的能耗——131兆瓦时(注:1兆瓦时=1 000度),还有多余。
关键词:生态;智能建筑;设计;策略
中图分类号:S611文献标识码: A
随着世界生态环境问题日益突出,为了能够较好地对生态环境问题做出响应的建筑,通常被称为生态建筑或可持续发展的建筑,利用高科技手段创造的此类建筑往往被称为生态智能建筑。
一、智能绿色生态建筑理念
生态建筑又被称为“节能建筑”、“绿色建筑”,严格地讲都是不全面的。现代意义上的生态建筑,是指根据当地自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的原理,采用现代科学手段,合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的关系,使其与环境之间成为一个有机组合体的构筑物。
生态智能建筑是基于生态系统良性循环原则,以“生态”经济为基础,“和谐”社会为内涵,“智能”技术为支撑,“绿色”环境为标志建立的一种新型建筑体系。生态智能建筑要赋予建筑以生命,它是一个能积极地与环境相互作用的、智能型的、可调节的系统,是采用现代先进的传输、网络、信息等技术,通过精密设计,优化集成,补偿建筑物硬件的不足,同时运用现代科学技术成果,合理设计建筑物内外空间和能源利用,使其在系统内部进行有序循环转换,实现建筑物的节时、节能效果,从而达到高效、节能、环保、无污染、健康、安全、舒适等特点,以满足生态平衡。生态智能建筑它具有自己的特征:
1、生态性: 生态建筑其实就是将建筑看成一个生态系统,通过设计建筑内外空间中的各种要素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。
2、智能化: 生态智能建筑以智能化技术为手段,合理的集成及运用信息化、网络、控制技术,实现建筑的健康、舒适、环保性。
3、多目标优化: 生态智能建筑是一个大系统,需要多视角地考虑技术、管理、经济、人文环境等因素的大系统运行目标,并目调动各种手段使系统达到最优的综合目标。
4、采用数字式通信网络。这个网络综合了话音、数据传输及电信传输,可以为建筑内每个房间提供通信(传真、电子邮件)和数据处理功能(文字处理、列表、会计、贮存、辅助设计) 。
5、具备自动控制系统。电脑、传感器和控制装置组成的系统可以有效控制建筑物的各项操作。便如,根据阳光强弱调整室内灯光明暗,关闭无人房间的灯光和电器,侦测并且清除室内有毒气体、浓烟、火灾和盗警时采取紧急处理措施,并通告公安、消防部门,等等。智能建筑的功能还在不断发展,以满足人们日益增长的各种需要。
6、智能生态建筑要采取各种节能措施,有效的减少能源的消耗。并要尽可能采用如太阳能地热、风能、生物能等自然能源。
7、要尽量减少废水、废气、固体废物的排放,并采用各种生态技术实现废水、废物的无害化和资源化,使其得到再生使用。
8、生态建筑要控制室内空气中各种化学污染物质的含量,使室内有良好的日照,自然通风,和一定标准的舒适度,保证健康,舒适的室内环境质量。
二、生态智能建筑的设计策略
1、 充分利用场地资源
场地的选择是一种综合考虑, 场地的方位、风速和风向、地表结构、植被、土壤、水体等都影响其整体状况。其目的在于在建筑建造过程中和建筑开始使用后尽量减少资源的消耗。最好的环境开发应使对现有场地的干扰达到最小的程度, 并与大型运输工具、交通基础设施、市政和电讯管网相联系。
新开发的场地, 对邻近地产、水域和其它特征的环境质量, 肯定会产生影响, 因此在设计中要设法使开发对自然系统产生最小的干扰, 并积极整合和改善周围场所的环境质量。
2、合理利用太阳能
应保证建筑室内外在合适的时间接受合适的太阳光照。合理设计建筑间距, 保证每幢建筑物都能最大限度地利用太阳能。在建筑单体设计中, 采用退台处理、降低层高等方法也可有效地缩小建筑间距, 提高建筑密度坐落于柏林波茨坦广场上由理查德·罗杰斯设计的戴姆勒·奔驰办公楼就是在密集的城市环境中探索建筑低能耗的成功设计。该建筑群的位置是按照伦佐·皮阿诺所做的详细规划而确定的, 在东北向的条形基地上并置着3 栋建筑。面对如此不利的场地条件, 设计师却使得每幢建筑都最大限度地利用太阳能、自然通风和自然采光, 创造了一个舒适的、高效节能的环境。
3、发展生态智能建筑的关键技术
智能生态建筑应是21 世纪建筑的方向, 而光学纤维技术、纳米技术、光电转换技术应是发展智能生态建筑的关键技术之一。
(1)光学纤维技术
随着计算机体积变小,运算速度和功能增强,传感器的作用亦相应增加。除承担建筑与外界的全部信息联系外,光学纤维在建筑中的传感作用日益重要。在生态智能建筑中计算机—光纤系统承担对材料和建筑监测、控制、修复的作用。碳素纤维复合材料与光导纤维结合形成的结构,具有可以判断内部温度场分布情况和利用电热效应加热功能,形成所谓温敏混凝土和自适应混凝土。
光导纤维传感器,微型电子芯片等形状记忆材料或在电压作用下能够从液体转变成固体而自动加固的材料,使混凝土具有自我修补功能,其中比较成熟者是玻纤环氧树脂中埋入镍钛记忆合金、光导纤维等。它们可以检测材料中受损部位,通过电脑控制的执行系统对受损部位记忆合金加热,激发其产生相变,使结构中受力状态自动适应原有设计要求。
光导纤维传感器、光导纤维拉格光栅传感器和光敏管结构,可以通过光强度变化测定建筑结构受载和应力变化,也可测定混凝土的固化前后强度变化。
光导纤维位移极限信号装置可以连续可靠测定建筑沿水平和垂直方向的收缩膨胀及建筑整体移位状态。
(2)纳米材料
纳米材料因近似大分子水平的粒径,具有极大比表面积和很高的表面活性,故化学催化和光
催化能力很强。纳米建材可获得同时憎水、憎油特性,将抗菌成份银、铜、锌等离子及其化合物结合于纳米材料,使其依靠自身能量激活周围水或空气中氧产生活性,表面具有自清洁、防雾、防毒、抗菌、净化环境等功能,有利环保和人体健康。
(3)光电转失材料,将太阳能直接转换为电能的设施
从能量角度来看建筑可分为正能耗建筑、空能耗建筑和负能耗建筑三类。以往任何建筑都是数量多少不同的正能耗建筑。从健康角度来看,材料可以分为有害材料、无害材料。有效材料三类,以往建筑材料都是程度不等的有害、无害材料,光纤照明、纳米材料和太阳能瓦使得建筑历史以来第一次达到真正意义上的负能耗(产能)、建筑材料达到有益健康的目标。
综上所述,随着高新技术向建材、建筑领域渗透, 建筑功能日益多样, 尤其家庭居室已由单一居住功能扩展为居住、健康、美术、工作、购物、进修、娱乐等综合功能, 而实现上述目标的生态智能建筑正成为21世纪建筑的主流。
参考文献:
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关键词:智能建筑 信息技术 3A系统 宜居城市
1. 引言
智能建筑的概念起源于1984年美国哈特福德 (Hartford)市建成的城市广场(第一幢智能大厦)。中国于上世纪90年代起步,但迅猛发展的势头令世人瞩目。北京发展大厦可谓我国智能建筑的雏形,随后建成了上海金贸大厦(88F)、深圳地王大厦(81F)、广州中信大厦(80F)、南京金鹰国际商城(58F)等一批较高程度智能大厦。据不完全统计,至2001年底,国内已建成的智能建筑约有2300幢。目前在建的智能建筑大厦已转向大型公共建筑,如会展中心、图书馆、体育场馆、文化艺术中心、博物馆等,如深圳图书馆和艺术中心,总投入约16亿元,智能系统占1亿元左右。外刊预测,21世纪世界一半以上智能化建筑将兴建在中国。
建筑物的4个基本要素是结构、系统、服务和管理。智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理以及它们之间的内在联系,根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个投资合理、高效、舒适、便利、快捷、高度安全的人性化环境空间。
当今世界,以4C技术(即Computer计算机技术、Contro控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)为主要标志的科技水平发展迅猛。将成熟和高度智能化的4C技术综合应用于建筑物,可以在建筑物内建立一个计算机综合网络控制中心,依托方便、快捷、高效的互联网、物联网系统实现建筑设备、服务和管理的智能化 。智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度将随着科学技术水平的发展而逐步提高。
现代社会,业主、财产管理者对诸如费用开支、节能环保、生活便捷、环境舒适、商务隐秘、人身安全等方面越来越高的“宜居”要求使得智能建筑“生逢其时”,而建设绿色GDP、实现可持续发展及我国新型城镇化建设政策为智能建筑提供了广阔的发展前景。
2.智能建筑是信息时代的必然产物
2.1 智能建筑的优势
2.1.1 智能建筑创造了安全、健康、舒适、高效的生存环境
智能建筑首先强调确保安全和健康,机房智能控制系统通过综合布线系统将消防监控系统、烟感系统、自动喷淋系统及自动报警系统联网,实现消防监控和动作的智能化;通过中心机房搭载中央空调系统、空气监控系统及自动消毒系统,能监测出空气中有害污染物的含量,并自动消毒。
舒适度方面,机房智能控制系统搭载室内温度、湿度、照度监控和调节系统,可选择性地实现室内环境的人性化调节和自动调节,甚至能对背景色彩、噪声和味道进行控制,创造适宜的居住环境,较之传统的控制系统大大提高工作效率。
2.1.2 智能建筑更加节能
我们居住的房屋,空调、照明和家电系统的能耗很大,约占家庭总能耗低70%,而智能建筑通过计算机控制和处理,智能区分工作时间和非工作时间,可以充分利用自然光和大气冷(热)量调节室内环境,从而最大限度地降低能耗。根据国外相关数据,智能建筑可比常规建筑节能30%左右。
2.1.3 智能建筑能满足用户多种环境功能的要求
常规建筑是根据事先给定的环境功能进行建筑和结构设计。智能建筑要求结构设计除支持3A功能(建筑设备自动化、通信自动化和办公自动化)外,必须是开放式、大跨度框架结构,允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。室内通信与电力供应具有很大灵活性,通过结构化综合布线,在室内可分布多种标准化的强、弱电插座,只要根据要求改变跳接线,可以快速改变插座功能。这种设计更好地满足了用户对多种环境功能的要求,实现建筑物的多用途化。
2.1.4 智能建筑具有现代化的通信手段和工作条件
通过便捷的互联网、物联网终端,用户足不出户就可借助国际直拨电话、可视电话、电子邮件、音像邮件、电视会议、自动记录等多种手段及时获取国际金融和科技情报,实现信息检索和统计分析,甚至借助云端可以实现海量数据的分析、处理和存储。先进的通信手段为业主提供了便宜、快捷的工作环境。
2.2 智能建筑是现代信息技术高速发展的必然产物
根据我国《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006),建筑智能化结构是由三大系统组成:楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS);智能建筑系统集成实施的子系统包括综合布线、楼宇自控、电话交换机、机房工程、监控系统、防盗报警、公共广播、门禁系统、楼宇对讲、一卡通、停车管理、消防系统、多媒体显示系统、远程会议系统等。所有这些系统的有效运行无一不依赖于现代信息技术有效保障。
随着信息技术的迅速发展和应用普及,信息产业已成为我国的支柱产业,其规模已居世界第二位。近年来我国在一些有较大影响力的关键信息技术领域有了可喜的突破。
近年来我国微电子取得关键技术的突破,成功开发出863众志、龙芯等CPU;我国在光电子技术方面也有所突破,在国际上独立提出并实现了优于现有其它结构性能的40Gb/sDFB+EA(带电吸收的分布反馈激光器)和SOA+EA(带电吸收的半导体光放大器)。研制出国际领先的可调谐长波长探测器;在全固态激光器技术方面,我国在国际上首次研制成功具有自主知识产权的深紫外六倍频全固态激光器和宽调谐全固态激光器;
我国近年来在高端计算机的研制方面取得了较好的成绩,出现了神威、银河、曙光、深腾等知名产品。在全球超级计算机TOP500的排名中,2004年曙光4000A排名第10,中国成为继美国、日本之后第三个能制造和应用十万亿次级商用高性能计算机的国家。
软件方面,中文处理软件保持国际领先,我们自行开发了服务器操作系统,实现了桌面Linux操作系统的基本功能。今后电子政务的推开和开放源代码将为我国软件发展带来前所未有的机遇。
目前,中国已开展了NGI(下一代互联网)和NGN(下一代网络)的研究和试验,其中最重要的是CNGI项目(中国下一代互联网示范工程),该项目已建成目前世界上最大规模的IPv6试验网。
随着社会和经济发展及人们生活对网络的依赖越来越大,信息安全的重要性和紧迫性日益突出,密码理论、密码算法、安全协议、网络安全和信息隐藏等技术发展很快。我国专家在这些方面取得了一些创新成果。比如被国际同行称之为“肖-Massey定理”的相关免疫布尔函数的频谱特征。我国学者提出了一种新的分析Hash函数的方法―――比特跟踪方法,在国际上产生了重大影响。在国内电子政务市场,国产PKI系统已占主流。
中国有用户规模全球最大的移动通信网,第三代移动通信(3G)时代的到来给我们提供了难得的机会,由中国提议并得到国际电信联盟(ITU)和3G标准化组织3GPP通过的TD-SCDMA(时分―同步码分多址)成为国际3G三大主流标准之一。
无线通信技术方面,我国提出的WAPI(无线局域网鉴别和保密基础结构)标准较好地解决了这一问题,性能上优于802.11i国际标准。此外,我国提出的SCDMA技术以其优良的性能价格比领先于其他无线接入技术,成为我国农村“村通工程”的首选方式。
在信息技术的应用方面,我国在CIMS(计算机集成制造系统)技术的推广获得了国际大学奖和企业奖,农业信息化示范系统及其应用获得了联合国的奖励。我国开发了“用于测量与控制系统的EPA系统结构和通信规范”,被列入国际标准,标志着我国在工业自动化的现场总线领域有了国际认可的核心技术。
尽管我国的信息技术发展总体水平比美国等发达国家还有一定差距,但也正以令世人惊叹声态势飞速发展,且正在渗透到社会、经济和人们生活的方方面面。加大自主创新力度,大力发展信息产业并推动信息技术在产业的应用是新时期我国经济建设的重要方向。新型城镇化建设、“智慧”城市的建设都离不开先进的信息技术,更离不开智能建筑的大力发展。
3.发展智能建筑为建设宜居城市“保驾护航”
3.1 建设宜居城市,坚持可持续发展
宜居城市是指经济、社会、文化、环境协调发展,人居环境良好,能够满足居民物质和精神生活需求,适宜人类工作、生活和居住的城市。宜居城市有广义和狭义之分,并且有宏观、中观、微观三个层面的含义。1996年,联合国第二次人居大会提出城市应当是适宜居住的人类居住地的概念,并之后成为21世纪新的城市观。
2005年1月,国务院批复北京城市总体规划,我国首次出现宜居城市概念。同年7月,国务院在全国城市规划工作会议上要求各地把宜居城市作为城市规划的重要内容。宜居城市至此成为我国新的城市理念。建设部科技司2007年5月通过《宜居城市科学评价标准》以来,很多城市把宜居城市作为城市发展的目标,通过争创宜居城市提升城市管理水平,打造城市品牌,营造更好的创业与生活环境,增强城市的吸引力、凝聚力和竞争力。《宜居城市科学评价标准》由社会文明度、经济富裕度、环境优美度、资源承载度、生活便宜度、公共安全度六大部分构成。在总分一百分中,生态环境指标占比重最大,其次为城市住房、市政设施和城市交通,体现宜居城市易居、逸居、康居、安居的内涵和基本特征,强调以人为本。建设可持续发展、环境友好的生态系统福泽子孙,而发展智能建筑的目标之一就是建造更加环保、节能的房屋,创造更加美好、舒适的居住环境,因此更好地适应了发展需求。
3.2 智能建筑能更好的满足宜居城市关于公共安全和生活便宜度需求
公共安全和生活便宜度是宜居城市评价标准中重要的两个指标,智能建筑完善的安防、监控、报警和物业管理系统为小区的公共安全提供了物质和管理保障,智能建筑依托互联网、物联网建设的职能管理系统可以根据环境和住户需要及时调整各动作设备,更加方便、快捷、节能地提供服务。
由于我国在一个较长时期内仍将处于经济转轨、社会转型的特殊历史时期,到2020年我国人均GDP从1000美元提高到4000美元,根据国际经验,在这期间利益重新分配,新旧观念相互碰撞,社会结构将发生剧烈变动,社会不稳定因素增加。而现代犯罪的特点大大增强了犯罪行为在时间上的突然性,空间上的不确定性和手段上的对抗性,向传统的社会公共安全工作提出了挑战,对国家的安全和社会的稳定构成了极大的威胁。近年,社会公共安全事件频发,且呈现出高智商化、年轻化、集团化的特性,这也为小区的安防提出更高的要求。智能建筑的安防系统较之普通小区要求高的多,其物业登记管理制度完善、信息管理和交换系统完善、安防保卫系统完善、监控无盲点与报警联动,为小区公共安全提供了根本保障。
智能建筑小区的智能控制系统依托互联网和物联网不但为用户的信息资源需求提供了高效保证,更为用户的个性化需求提供了及时、方便、周到和低成本的服务(例如智能家电控制系统),最大程度地满足了人们不断提高的物质、文化生活需求。
4.结论
《2013-2017年中国智能建筑发展前景与投资战略规划分析报告》显示,我国建筑业产值持续增长推动了智能建筑的发展,该市场在2005年首次突破200亿元后以每年20%以上的增长态势发展,2012年市场规模已达861亿元。调查显示,2012年我国新建建筑中智能建筑的比例仅为26%,远低于美国的70%和日本的60%,市场拓展空间巨大。
关键词:建筑智能化;工程;模式;探讨
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)14-0083-02
由建设部会同有关部门共同制定的《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006)于2010年10月1日起开始实施,其对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供高效、安全、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。”建筑智能化涉及的面非常广泛,其涵盖了安装、电气、弱电、装修、软件、计算机等多方面的学科领域,同时它又是建筑行业分支,目前较多的院校将其划分为电气专业,而在一级建造师又将其划在机电工程专业里面,对于智能建筑的概念和分类依然没有达成统一的共识,还处于探索研究阶段。
1 国内建筑智能化工程管理现状分析
1.1 建筑智能工程化发展现状
①发展水平低。由于我国智能建筑目前仍然处于发展阶段,所以在具体实践中还存在许多不尽如人意的地方,例如建筑的智能化系统功能短缺,运转失灵,甚至个别的建筑智能化工程无法完工,进而导致了整个工程延期,造成十分严重的后果,给企业带来巨大的经济损失和投资浪费。
②社会需求高。在我国对于建筑智能化的需求量现在还比较高,在各地都掀起了一股建设节能环保型建筑绿色建筑的热潮。根据相关数据统计资料显示,智能化系统为我国环保节能事业做出了巨大贡献。通过此系统,智能建筑在设备的维护、能源节约、管理方面的投入、维修次数、设备更新换代等方面都可以为我们节省出一笔很大的费用,其大概相当于全周期成本的20%。可见,加快我国智能化建筑的发展步伐是社会可持续发展的必然要求。
③发展速度快。从1990年开始,智能化工程已经成为我国建筑工程的十分重要的一部分,对于工程的投资取向、建筑工程内容的延伸和扩展、衡量建筑工程的先进水平程度等都起着非常重要的作用。经过十多年的探索和积累,我国的智能建筑已经开始在各地普及开来,其应用水平也得到了较大的提高。在建筑工程的规划、设计、管理经验等方面不断积累的同时,工程管理的模式也经历的质的变化。从最开始的单项子系统承包逐步转变为智能化工程总承包的发展历程,取得了喜人的成绩。
1.2 建筑智能化工程存在的问题
虽然近年来我国建筑智能化取得了较大的发展,在各个方面都取得了骄人的成绩,但是由于其发展历程短等方面的原因,我国建筑智能化还存在一些问题有待我们去解决,具体而言,主要包括以下几个方面:
①缺少系统规划理念。由于建设单位对智能化系统的理解深度还不够,因此,常常提出一些不切合实际的的要求,而承包单位对以需求为主导规划理念的缺乏,最后导致仅仅简单以技术系统的数量堆砌为衡量建筑智能化的标准,进而使整个工程的有效性降低。
②设计院设计过程脱节。设计者的知识更新、知识储备、实践经验等方面与快速发展的工程建设要求不相互匹配,设计人员不熟悉当期主流产品的技术性能、技术要求,进而造成建筑工程的具体实施过程和设计院的规划出现不一致现象,最终导致工程实施结果不理想。
③缺少优化设计。智能化的主要目的是使系统可持续优化,就目前国内建筑智能化而言,系统过程优化不足和缺失的现象较为严重,因此,加大系统的过程优化是建筑智能化的必然选择。
④施工管理模式落后,现场管理混乱。由于智能化系统技术相对复杂,且技术更新也非常快,所以加大了总承包方、建设单位以及监理方的管理难度。经常是要么管理力度不够,要么仅简单当作传统的电气工程来管理。在管理过程中频频发生路由矛盾、空间矛盾、接口矛盾等等,不仅费钱、费力、费时,而且还可能造成系统缺陷严重的后果。
⑤验收规范不健全。目前我国智能化工程的验收一般是按照电气工程的标准来执行,系统的功能和性能等方面的验收还缺乏有效的依据,经常出现系统规划设计不合理等情况,建立健全我国建筑智能化验收规范是目前急需解决的问题。
⑥重建轻管现象普遍。建设单位往往只重视建设的过程,而忽视了竣工后的维护,对维修人员和使用人员的培训也过少,而且经常出现维护人员的技术水平不过关、介入晚、人员结构配备不合理等情况。
通过对以上不良现象的阐述,我们可以发现,在建筑智能化建设过程中,任何一个环节和阶段出现问题都会对其结果产生影响。因此,我们应该从每个细节做起,严把质量关。
2 国内建筑智能化工程的特点
建筑智能化系统建设是一项及其复杂的系统工程,它的成功实现,需要以施工管理技术、管理科学等学科知识作为支撑。另外,它又是一项建设工程,因而必须科学地进行投资和工期规划等方面的设计,并按照建设总体总目标进行全程的投资控制、进度控制以及质量控制。具体而言,建筑智能化系统的建设工程十分复杂,它不仅具有传统建筑电气的特点,同时还具有现代控制工程和信息化工程的相关特性,主要包括以下几个方面:
①涉及的工程内容非常多。建筑智能化系统可分为通讯网络系统、建筑设备自动化系统、综合布线系统、办公自动化系统、智能化系统集成等。如果按照专业来划分,其可以划分为二十多个子系统。
②涉及的专业技术面广。在设计和施工过程中,设计到的国家相关的标准和规范超过四十项。