时间：2023-12-27 14:37:06
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篇对智能建造的看法，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。
[关键词] 智能建筑 节能 物业 管理
引言
智能化建筑实质是建筑电气系统的智能化，是在土建系统，装修系统和电气系统构成的基础上增加的信息化楼宇控制系统，对全球第二大能源消耗国的中国来说，智能是手段，节能才是目的。我国对高层智能建筑的节能研究尚处于初级阶段，作为研究平台的智能软件一般还处于购买国外软件的阶段。但如我们及时组织力量投入智能建筑节能的基础研究和应用实践，在相对短的时期内取得巨大的经济效益，赶上并局部超过国外先进水平还是有可能的。
一、 智能建筑节能概况
随着信息技术的飞速发展，它在国民经济及社会生活各个领域得到了非常广泛的应用，给人们的生产、生活方式带来了巨大变化，推动了社会生产力的迅速提高。建筑业作为我国国民经济的主要支柱产业，已经受到了信息化、智能化的深刻影响，行业中提到了智能建筑的概念。所谓智能建筑是现代建筑技术与现代通讯技术、计算机技术、控制技术相结合的产物，它以建筑为平台，利用系统集成方法，将计算信息技术与建筑艺术相结合，通过优化组合，获得适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利、灵活及更具人性化的建筑物。智能建筑首先在发达国家得到蓬勃发展。1984 年,世界上第一座智能大厦诞生于美国哈特福德市。它是由一座旧的金融大厦引入信息技术改造而成的，并在大厦出租率、投资回收率、经济效益等方面取得了成功。后来，日本也引进智能建筑的概念，近十多年来，相继建成了野村证券大厦、NEC 总公司大楼等。新加坡政府为推广智能建筑，拨巨资进行专项研究，计划将新加坡建成“智能城市花园”。此外，印度也于1995 年起在加尔各答的盐湖开始建设“智能城”。由于智能建筑具有高效、舒适等突出优点，在欧、美、日及世界各地迅速发展，引起普遍重视。智能建筑的发展形势可谓是如日中天。
当前我国国民经济高速发展，近年来国内也建造了大量的智能化高层建筑。仅上海一地，已竣工及在建的智能化高层建筑已达3000 幢，其中极大部分为商用办公楼，拥有智能化设施。作为未来高速信息公路网的一个重要节点―智能建筑将发挥重大的作用。但是另一方面，需要高度重视的是，高层建筑能耗及维护费用巨大，是一个大的资源消耗黑洞。据统计，一幢一万五千平方米的建筑年耗电费用达78.5 万美元（采取节能措施前），即12 年内的能耗将等于整幢大楼的全部投资（900 万美元），包括土建结构、设备管道和防火装置。21 世纪是一个能源匮乏的时代，研究高层建筑的节能具有重大的战略意义，而智能建筑作为高层建筑节能的监测工具、研究平台和实施手段，其与节能的关系成为人们日益关心的一个重要话题。
二、智能建筑节能水平的提升
智能建筑节能，首先需要考虑的是人的因素。因为再好的节能建筑、节能设备与节能技术，如果物业管理、维护人员的节能意识不强、技术水平不高而不利用这些设备、技术，建筑节能也只能是一纸空谈。只有充分重视节能，并且在日常管理、维护过程中主动发掘、创造与运用这些节能措施，才能真正实现建筑节能。在对12幢智能建筑调研过程中我们发现，物业管理与建筑节能具有强烈的相关性，因此，提升建筑节能水平首先需要进一步增强物业管理机构的节能意识，其次需要在建筑设备管理的技术与评价指标上创新来引导建筑节能，第三是通过引进节能技术与设备进行工程改造以降低建筑的能耗水平。
2-1增强物业管理公司节能意识
此次调研的12幢甲级智能建筑都具备有智能化系统。这几年的实际运行的事实证明当初的系统设计比较合理，采用的技术也比较先进，满足了整个大厦的功能需求。在大厦的使用与运行中，智能化系统为物业管理人员简化操作、方便维护发挥了很大的作用，物业管理人员都认为建设智能化系统非常必要，投入很大的人力、物力去了解、学习、掌握智能化系统的使用，使其真正发挥作用。
但是，也有个别物业管理公司对智能化系统认识不足，以为建设初期选择了先进的技术设备、安装了超前的软件系统就足够了，忽视了对智能化系统后期的维护保养。例如，有的维护人员对空调机组温度传感器出现故障不去及时更换，存在检测误差也不去校正，导致BA系统因为得不到准确的现场数据而运行异常。传感器对于BA系统所起的作用犹如人的眼、耳、鼻对于大脑所起的作用，没有前端的正确反馈，大脑就不可能下达正确的指令，因而整个系统就不可能正常工作。久而久之，有的物业人员干脆把部分设备长期置于手动档，使BA系统失去了应有的作用，造成能源浪费。智能化系统功能的体现与物业管理息息相关。在良好的使用、维护过程中，物业人员能够不断地对智能化系统进行改进，从而提升系统功能，更好地为大厦管理服务。物业管理公司是大厦节能的执行者，只有物业公司充分认识到了节能的必要性和紧迫性，节能的措施才能真正落到实处、真正被使用。节约能耗不仅为国家节约了能源，更减少了运营成本，对物业管理公司而言是一件两全其美的事情。然而，调研中也发现个别物业公司的节能意识淡薄，凭借自己财力雄厚不把建筑节能当回事。对此需要加强教育提高认识，并采取一些必要的手段。
能源相对紧缺与经济的快速增长是我国发展中的一对重要矛盾。作为建筑节能的最终执行者，物业管理机构更应当积极发挥自己的聪明才智、综合运用各种技术手段在建筑节能方面发挥更大的作用。
2-2通过设备改造进行节能
这种方式已经成为现在节能的主要手段。在调研的智能建筑中，节能设备的引进是一种常见而有效的方式。常见的节能手段是变频技术的使用。一些楼宇对冷冻水泵，冷却水泵的控制增加变频器，还有一些大楼对风机加入变频器，这些变频器均由BA系统进行状态控制。对于风机和水泵设备，其风量与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率N与转速的三次方成正比。采用变频器进行调速，当风量下降到80％时，转速也下降到80％，而轴功率N将下降到额定功率的51．2％；如果风量下降到60％，轴功率N可下降到额定功率的21．6％，因此采用转速控制方式来调节风量，在节能方面具有显著的效果。如果对一个额定75kW、50Hz的风机进行变频控制，当它的频率降低到40Hz的时候，所消耗的功率仅为额定功率的53．3％。也就是说，采用变频技术把风量降低到原来的80％的时候，所消耗的风机功率仅占原来的53．3％。物业管理机构了解了变频技术的这一优点，纷纷在楼宇中采用变频技术对风机水泵的控制进行改造。有不少建筑物的能源系统在建设时存在缺陷或不合理的问题，在能耗费用的压力下，物业管理机构不惜花大代价进行改造。除了油改气外，还有一些大厦新置一台小容量的冷冻机来配合大容量冷冻机工作，使得冷冻机组群可以处于满负荷状态从而使运行效率最高，在低负荷运行时减少了大型机组效率低下的现象。
三、智能建筑节能的途径
对于如何具体实施智能建筑节能，首先应该纠正错误的认识：建筑节能系统就是节能设备的组合；建筑节能系统就是开发了一系列的节能管理系统。上述两种看法都是片面的，较为恰当的建筑节能的定义是：从建筑的设计阶段开始，每一步都考虑到节能减排，同时，在管理方面开发节能管理系统及相关硬件软件，对整个建筑的节能模块进行运行维护，最终达到高效的建筑节能。
建筑节能是一个大系统，需要多方协作才能达到良好的效果，主要可以考虑以下几点：①建筑体的节能。这其中包括建筑材料的节能。是否使用了节能的材料，如建筑体外墙加入隔热层，使用隔热保温性好的空心砖等；建筑设计的节能。是否考虑了节能的因理念，如通风采光的合理设计及合理的围栏结构；建筑施工节能。施工过程中是否按照节能标准施行，如空调循环管道与其他电气化管道的安装是否合理。②电气节能。这里面包括设备级的节能。是否使用了相关节能设备，如节能灯等；系统级的节能。是否安装了BA系统；管理级的节能。是否将BA系统与其他系统相结合来综合管理，如BA 系统可以和物业管理系统相结合，能源监测与物业管理相结合，实现节能管理。考虑到智能建筑的特点，即建筑体的运行及维护是基于高度信息化、数字化的平台。具体的节能手段则体现在两个方面：①硬节能：硬节能如同硬件，相对较易实现，容易量化，硬性规定，包括墙体和屋面材料，通风采光比率，设备选型等，这些部分在建筑体完工后就基本定型，成为节能的主体。②软节能：软节能应用范围较广，技术含量较高，应当集成在智能建筑的整体管理维护系统中。如公共照明的感应控制、中央空调的集中控制、能耗分析、自控系统的合理设计等。总体来说，智能建筑节能的方法和技术是向着优化与集成方向发展。将节能的理念应用到智能建筑建造及运行的各个环节，开发及优化更为高效的智能管理系统，在更为集成化的平台上实现智能建筑的节能。
结束语
建筑物建成投运后，其能源的消耗量是巨大的。目前，大多数建筑存在缺乏完善的节能技术措施，节能的空间也是巨大的。我们的调查数据反映，完备、规范的物业管理可以有效节省能源消耗，提高服务质量。尤其需要指出的是，通过加强管理，充分发挥BA系统的作用，增加建筑设备的优化控制措施，能够快速地把一部分浪费的能源降下去。
参考文献
[1]陆伟良.智能化建筑导论[M].北京:中国建筑工业出版社.1996.
[2]陆伟良.国内外智能化建筑的发展动态及展望[J].施工技术.1998(08).
关键词：智能电网；关键技术；现状；解决措施
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0070-01
1 中国智能电网的发展现状
根据世界电力发展的新方向，国家电网公司在认真分析我国的国情和世界电网发展的新潮流的基础上，融合我国使用电网的实际使用情况和能源的供给状况，通过大量的考证、研讨和论证，最近了有关中国建设坚强智能化电网的理念，不断进行创新，以建立较高的高压电网为主，各级电网相互协调发展，实现坚强智能电网的信息化、互动化和自动化的发展目标。根据“按照统一规划、统一标准、统一建设”的目标，实行“统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进”的发展战略，从而更好的保证智能电网各项工作的有序进行。
2 智能电网的关键技术研究
智能电网应该首先具有测量、检查、保护和控制的作用，还有更加安全、可靠、环保和经济的优势。实现电网智能化的主要基础技术有先进的传感和测量技术、大功率的电力电子技术、仿真分析、先进的超导技术以及控制决策技术、信息和通信技术等。
2.1 领先的传感和测量技术
这个技术是在智能电网信息的基础上，主要运用在智能仪表、广域测量和电网设备在线监测等方面。
2.1.1 智能仪表
智能网中的智能仪表使用的是先进的测量架构（AMI）技术，不仅拥有测量的功能，还可以提供实时电价、供求状况等一些详细的信息资料。AMI技术的使用也标志着自动抄表和智能住宅的大量产生。
2.1.2 广域测量系统（WAMS）
所谓的广域测量系统就是指在全球定位系统（GPS）的同步测量装置PMU群和通信系统组成。它可以进行动态的测量和计算电力系统的运行状况以及发电机的功率。在WAMS的基础上根据先进的控制理论和智能技术的大量使用，可以迅速的分析出系统所处的状态，鉴定其中的安全性。如果其中存在风险问题，广域保护和控制系统就可以使用切机、切负荷、主动解列和灵活分区等一些安全性的措施，从而有效的阻止级联跳闸和减小停电范围，也可以进行集中的监控和进行分布协调控制，作为电网计划中的一份子，WAMS和使用已经成为电网安全控制的主要内容。
2.1.3 电网设备的在线监测
这种技术包含了电气量和非电气量的监测。其中的电气量检测是通过对电网设备中的电流、相角、电压、功率、功率因素等状态的运行；非电气监测包含了检测电气设备中的介质的压力、气体成分、温度、流量等等。使用先进的传感技术对上述的数量进行监控，从而完成电网设备的在线治疗，给电网设备的状态检修和管理提供及时到位的服务。现在使用电网在线监测技术主要是使用在变压器的在线监测、线路容量动态检测和断路器状态的监测等等。
2.2 先进的超导技术
随着高温超导材料的大量使用，和高温超导线材的建造技术趋于成熟，给超导技术在智能电网中的使用打下了坚实的基础，先进的超导技术能够有效的降低能源的消耗，对于输送大容量的电有十分重要的作用。现在超导电缆、超导限流器、超导电机、超导磁储能、超导变压器、超导无功补偿设备等很多电网实用产品已经研发成功。而且超导电缆具有能源消耗低、体积小和无功补偿设备等多方面的优势，也是解决能源消耗和输送大量电力的一种方式。超导磁储能技术能够使用超导体制成线圈，因为电网供电励磁而产生的磁场，从而储备大量的能量；超导电流限制器可以在电力系统出现问题的时候或是发生故障的时候把故障电流保持在一定的水平；超导电机和其他的电机相比较，容量要大得多；超导变压器可以承担二倍的设计工作电流，可以承担很大的负荷电力；超导无功补偿装置可以处理电能的质量问题，像是进行风电场的电压支撑和组织电弧炉的稳态变化等方面的作用。
2.3 大功率的电力电子技术的使用
电力电子技术就是使用电力电子器件进行相互间的转化和控制的技术，也是把电子技术和控制技术进行完美的融合。智能电网将要突破传统电网中的不能频繁的动作，改变响应速度慢、控制功能分散的机械控制方法所产生的限制性因素，系统也会采用大功率的电力电子技术，使得其中的响应速度更快，进行有效的控制，为智能电网的快速运作、灵活性和连续性提供技术上的支撑。在智能电网中使用大功率电力电子技术，其中主要有高压直流输电（HVDC）、柔流输电体统（FACTS）、定制电力（CP）和在电压源换流器（VSC）中的柔性直流输电（VSC_HVDC）。电力电子技术在智能电网中的大量使用，能够有效的提升电网资源的优化配置、提升电网的平稳运行、加强清洁能源并网运行的控制力度、提升电网服务能力和可以取代本地发电装置并且向较远地区小容量负荷供电等等。
2.4 仿真分析和控制决策策略
电力系统仿真就是根据实际的电力体系建立起来的模型，进行相应的计算和实验，探究电力系统在恰当的时间内的工作情况和特点，从而对电网的实际状况进行分析、决定、监控，并且有效的保证电网的安全、稳固和经济运行。电网仿真分析和控制决定，就等同于智能电网和大脑，在对电力系统的研究、策划、设计。运行、实验和培训等方面都发挥了重要的作用。随着科学技术的不断进步，把电力系统的所有元件都使用数字模型进行模拟的可能性将会增大。最近几年，把各种装置和系统运用到电网系统中，对于电网仿真的准确度又提出了更高的要求，从而推进了电力系统数字仿真技术的大力发展。在这种情势下这种仿真技术已经成为时代的主流。分析和研究电力系统的状态，并且采取有效的措施，也成为电网设计和运行的主要任务。在稳定操作的基础上，不断的提升电网的智能化水平。
3 总 结
智能电网的发展是个长期有效的过程，也是一个复杂的工程，需要各种先进技术的融合。构建智能电网要注重效果，建立新世纪的综合性人才，建立优良的智能电网开发团队，还要注重和国外的技术进行合作和交流。建立智能电网对于社会的经济和人们的生活都有重要的影响，其中对于再生能源的使用和网络运行的作用也不能忽视。随着科学技术的不断发展，要逐步完成电力系统的数字化、自动化、信息化和智能化的发展。
参考文献：
[1] 肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化，2009，33（9）.
[2] 民.坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].电力系统自动化，2010，34（22）.
前一阵子，特斯拉的总裁马斯克、物理学家霍金突然发声，要大家警惕超级人工智能。这件事多少有点奇怪。对人工智能的恐惧感大众并不陌生，已经有一大堆科幻电影靠着这种情绪赚得大笔票房了。可这一次，一个是世界上最知名的企业家（可能没有之一），一个是在世的最知名的科学家，两位都是媒体关注的焦点，他们说要警惕，事情似乎非同小可？
并没有。尽管大家都喜欢《终结者》之类的电影，可真要让我们在平时关注一下看不见摸不着的东西，反而是件难事。而且，霍金不是不久前还说要大家小心地外生物吗？对于这些事情，我们更多抱以微笑：老爷子醒醒吧。我们尽管看不懂你的那些理论，但还是非常尊敬你的，喊狼来了就不好了。
但是还有另外一些事情同时发生：就在最近这几年，人工智能和它的交叉学科如机器学习、计算机视觉、自然语言处理等等，出现了不少惊艳的产品，也诞生了许多家估值甚高的创业公司。
有一些我们已经体验过了：Google的照片应用不仅能根据拍摄信息自动将我们的照片分类，还能分辨出图像中的动物是猫还是狗；无人驾驶汽车已经在美国很多公路上实验性地驰骋；利用深度学习，各家公司正在更精准地投放广告；IBM的沃森登上了美国版“开心辞典”，在智力问答中击败了之前卫冕时间最长的人类冠军；微软的翻译系统已经能做到实时翻译，通话时对方的西班牙语传到你的电脑时已经变成了翻译好的英语。
我们甚至有点习以为常了，甚至觉得有些技术本应如此。但其实，这里举出的各种技术都是最近十年内从不可用、难用变得可用的。科技和投资领域盯上这块下一个爆点已经很久了。
然而说来也怪，这些进展和之前提到的超级人工智能好像不是一回事啊？电影里的超级人工智能，不是应该闪烁着一簇邪恶的红色眼睛，不，发光二极管，用奇怪的金属音说话，除了毁灭人类没有其他事情可做吗？或者，那些温柔的机器人不是既能够理解人类，又学会了爱与幽默感？我们要的是人一样的机器，你们却发明了更精准的广告投放？
翻开《人工智能》的教材我们就会发现，公众对于这个字眼的理解，向来和教科书差距不小。教材中最大篇幅介绍的，往往是让计算机求解一个问题，其次关注的，有让计算机理解自然语言、推理、知识表示等；相关的，也有希望通过计算机制造一个神经系统；还有另外一派，通过统计方法，让计算机完成各种任务。这些充满术语的大部头教材，怎么看都和电影里的人工智能不沾边。然而如果了解一点背景和技术，又会发现很多事情是今天这个样子，实在是顺理成章的。
这要从上世纪五十年代年说起。1956年，一群年轻教授和工程师收到约翰・麦卡锡等人的邀请，齐聚达特茅斯大学，召开一个会议。他们有着共同的学术兴趣，都在关注计算机能否思考这个话题，然而对于什么是思考、什么是智能，却没有统一意见。本来，大家对当时的学术进展也都很了解，并不指望在会上看到什么重大突破（也确实没有），但这次会议把后来这个领域大牛们第一次聚集在了一起。就是在这次会议上，大家决定，把相关的研究单独列出来称之为“人工智能”。会上，西蒙和纽厄尔展示了逻辑理论家，一个能够自动证明数学定理的程序；马文・明斯基带来了神经网络模拟器；麦卡锡本人则演示了自动下象棋的程序。这次大会不久之后，麦卡锡的团队实现了一种人工智能研究常用的计算机语言Lisp。这十年，是人工智能奠基的十年。
我们在这里可以一窥人工智能领域后续的发展方向：一是创造像Lisp这样的工具，有了工具并不能让计算机产生智能，但很多工具影响深远，起作用的远超人工智能领域；二是构建神经网络，我们已经知道人脑由神经细胞构成，如果能够构建一个神经网络，就能实现一定的功能，如果能更进一步，兴许能制造出像人脑一样复杂的机器；三是研究计算机的推理运算、问题解决和知识表达。学者们认为，人脑在处理信息时无非也是利用已经具有的知识、通过运算来解决问题，如果计算机能够做到这些，就可以说计算机具有智能。
整个六七十年代，人工智能的研究主要围绕的是第三点。这种取向有着深厚的背景，在人工智能这个词还不存在的年代，已经有无数学者曾思考思维的本质，他们把思维抽象为运算，而如果能够让机器学会这种运算，我们自然就得到了智能。
不仅因为这种研究的观念和我们对思维的看法最接近，也因此它是最容易上手的。五十年代的时候就已经有了自动证明数学定理的工具，之后又诞生了各种有一定运算能力的程序或者机器。最后还有一点，那就是冷战背景下，政府和军方的巨额投资。当时，他们认为，人工智能可能产生重大的科技突破。想想看，如果有永不疲倦的雷达员检测敌人，如果有不需眼睛和手的翻译官将俄文资料翻译成英文……这真是诱人的前景。当然，研究神经网络的学者也没有止步不前，他们实现了一些更复杂的模型。只不过，他们选择了一条窄门，突破更难取得。
事情很快起了大反转。到七十年代末的时候，已经苦等十余年的投资人开始抱怨，为什么那些神奇的机器还是没有发明出来？为什么所谓的智能只会推理数学，而一些小孩就能做出的判断计算机却怎么也做不出来？不多久，政府大幅缩减了人工智能研究的预算。
人工智能迎来了一次低潮。而另一种方法却正在暗中生长。我们现在称呼这种方法为机器学习，尽管它和我们平时用的“学习”这个字眼并不那么接近。机器学习的方法看起来彻底放弃了让计算机去表达知识之类的想法。既然计算机最强的能力莫过于高速计算，那么索性让它在自己的长项上发挥吧。机器学习的专家不那么在乎计算机表现的是不是智能，他们设计、实验各种精妙的算法，让计算机可以解决特定的任务。到了八十年代，很多领域都迎来了突破。我们有了最初的自动驾驶，能够用计算机给图片做分类，能够让计算机和人类世界冠军下棋。实现这些的办法，和过去我们渴望的人工智能并不完全一致，然而却在效果上大获成功。
几乎同时，研究运算与知识的方法效果不佳，但神经网络的研究却兴盛了起来。一些学者自称联接主义者。他们的思想来自六十年代。可现在有了更好的计算机、更好的实现方法，也对神经有了更多了解。他们索性就不去考虑意识啊、思维啊是什么这些大问题，而是把精力放在构建神经网路的模拟上。很多人不同意他们的思考方式，但是大家对于建造一个模拟的大脑还是很有兴趣的。
最近几年，一个叫做“蓝脑计划”的项目被很多媒体报道。这个计划已经利用超级计算机模拟了一个大脑，复杂度大概相当于猫的大脑。我们仅通过这个计划，大概也能判断这种方法前景巨大――想想看，如果能模拟一个人类大脑的话会怎么样？当然，你也能猜到这有多难。历经数年时间、投入大量金钱之后，目前我们只得到了一个猫脑。
最终胜利的似乎是机器学习的方法，这种我们对智能理解差异最大的方法。如今，流行的机器翻译、语音识别、自动驾驶、图像识别、打击网络犯罪乃至反恐……机器学习已经全面开花，与其相关的词还成了行业甚至全民热词，比如数据挖掘、数据科学家、大数据等。一些持传统观点的人工智能研究者实在没法同意，计算机表现的这些能力是一种智能。然而机器学习解决问题的效果实在是好。
那么，这就是超级人工智能的雏形了？自八十年代以来，计算机的能力提升了那么多，很多实验性的研究已经成了我们每天使用的工具。然而如今，我们还是造不出能两腿行走的机器人，计算机很难分辨扭曲的字母或面孔，对于人类的常识也很难理解，能够做出判断的专家系统一般只局限于少数专业领域。总之，许多一个人类小孩就能胜任的工作，依然是计算机所不擅长的。计算机的能力如此强大，但似乎又和我们想象的智能不是一回事。于是问题来了，超级人工智能的威胁在哪里？
答案也许要分两部分。第一部分是我们的心理因素。毕竟，人类是我们已知的唯一智能生物，我们对智能的所有了解其实都来自我们自身。我们对地外生命和人工智能总有着强烈的好奇与恐惧，是因为我们从来不知道和我们不尽相同的智能生命是什么样的，它们又会有什么样的情绪和态度。
在人工智能作为一个学科诞生之前，数学家图灵就坚信机器可以有智能。他设计了一个判断机器是否有智能的图灵测试：一个人向屋子里的机器提问，如果后者回答一系列问题后人类仍然无法判断它是人还是机器，那么这个机器就具有了智能。这是一个简单粗暴又无比高明的方法，避开了什么是智能的种种争论。然而，这种测试得到的不仅是一台有智能的机器，还是像人一样的机器。我们对这种机器如此的好奇又恐惧，这种情绪，将伴随未来所有研究。
本文首先介绍了不同国家对于智能电网概念的不同理解，然后介绍了智能电网的主要应用和特征，最后着重介绍了智能电网在国内外发展的现状和一些自己的思考，在科技引领社会变革的时代，智能电网必将展现出其特有的强劲的生命力。
【关键词】智能电网不同国家生命力
Abstract: Since twenty-first Century, save energy, reduce energy consumption and carbon emission, establish the mechanism that can develop continuously is current world each country development and the major problems facing the focus, the developed countries in Europe and America have developed a smart grid construction. This paper firstly introduces the different countries have different understanding of the smart grid concept, then introduces smart grid applications and characteristics, then introduces the smart grid in the domestic and foreign development present situation and the number of their own thinking, in science and technology to lead the social change of the times, the smart grid will show its strong vitality.
Key words: smart grid in different countries; vitality;
中图分类号：V242.3+1文献标识码：A 文章编号：
进入21世纪以来，节约能源、降低能耗和低碳排放，建立可持续发展的机制是当今世界各国发展面临的重要问题和关注的重要问题和关注的重要焦点。以可再生能源和绿色能源逐步代替化石能源和煤炭能源，建造新的能源使用体系，同时以信息技术改造现有的能源体系，采用先进的控制技术提高电网的能源效率是智能电网理念产生的源泉。目前国内外对智能电网还没有一个明确的概念，世界各国对智能电网的理解不一样。以下是一些企业、国家及专家对智能电网的理解和看法。
一、不同国家对智能电网的定义
不同的国家对智能电网的理解不同，定义不同，具体如下：
美国电科院（EPRI）：智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协调、有效和可靠的方式运作。快速相应电力市场和企业需求；利用现代通信技术，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务；具有快速诊断、消除故障的自愈功能。
欧洲则采用SmartGrid的称呼，欧洲在2006年推出了研究报告，全面阐释了智能电网的发展理念和思路。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。目前智能电网（SmartGrid）这个称谓被世界普遍采用。
日本电力中央研究所：智能电网是实现低碳社会必须的，能够确保安全可靠供电、使可再生能源发电能够顺利接入和得到有效利用、统筹电力用户需求实现节能和提高能效的综合系统。
国家电网公司：智能电网是以特高压电网韦骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“统一坚强智能电网”。
南方电网公司等：当前智能电网的定义还处在不断探索完善的过程中，但只能点味甘的概念已涵盖了提高电网科技含量，提高能源综合利用效率，提高点味甘供电可靠性，促进节能减排，促进新能源的利用，促进资源优化配置等内容，是一项社会联动的系统工程，最终实现电网效益和社会效益最大化。
二、智能电网的主要功能和特征
智能电网包括了以下八个方面的主要特征，这些特征仅从功能上描述了电网的特性，而不是最终应用的具体技术，它们形成了智能电网完整的景象。
1、智能电网是自愈电网。从本质上讲，自愈就是智能电网的“免疫系统”。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题，发现已经存在的或正在发展的问题，并立即采取措施加以控制或纠正。以确保电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。
2、智能电网激励和包括用户。从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性；从用户的角度来看，电力消费是一种经济的选择，通过参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，从而获得实实在在的好处。
3、智能电网将抵御攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应，以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。
4、智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量。电能质量指标包括电压偏移、频率偏移、三相不平衡、谐波、闪变、电压骤降和突升等。
5、智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件。通过其先进的控制方法监测电网的基本元件，从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。此外，智能电网的设计还要考虑减少由于闪电、开关涌流、线路故障和谐波源引起的电能质量的扰动，同时应用超导、材料、储能以及改善电能质量的电力技术的最新研究成果来解决电能质量的问题。
6、智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入。
7、智能电网将使电力市场蓬勃发展。智能电网通过市场上供给和需求的互动，可以最有效地管理如能源、容量、容量变化率、潮流阻塞等参量，降低潮流阻塞，扩大市场，汇集更多的买家和卖家。
8、智能电网优化其资产应用，使运行更加高效。例如，通过动态评估技术以使资产发挥其最佳的能力，通过连续不断地监测和评价其能力使资产能够在更大的负荷下使用。
三、国内外智能电网的发展现状
1、我国的智能电网的发展现状
我国的智能电网建设目前主要关注与骨干网的建设，特别是超高压与直流输电的建设、智能化变电站的建设。目前，中国智能电网建设已取得一定成绩，已建成并投入使用多条超高压骨干输电线路及多个智能化变电站，并正在规划更多的骨干网及数字化变电站。计划在第十二个五年计划期间内，建设超过六千座数字化变电站。但是，随着智能电网的发展越来越大，我国智能电网的发展也遇到了一系列的问题。我国发展智能电网主要是由于能源资源分布不均，负荷增长过快；此外，电源结构以煤为主，调节能力不足，而且节能减排已经成为关注的重点，减小碳排放、保护环境、接纳风电及太阳能等大规模可再生能源成为亟待解决的问题之一。如何保证电网供电质量及安全性等等问题已浮出水面，需要智能电网产业链上各方共同努力，进而促进智能电网的发展。
2、国外智能电网的发展现状
国外很早就开始智能电网的规划与建设，比较重视的是美国与欧洲。
我们先来看一下美国。美国的智能电网建设注重用户端，主要针对用户的具体用电要求及变化来实施智能化管理，其实现方式包括智能电表、智能化抄表与以家庭为单位的规划用电管理，主要建设了基于无线方式的智能抄表及通讯网络。ADI公司直接参与部分州的智能电网的建设，在智能电表及无线网络建设上取得了不俗的成绩。
从欧洲的智能电网建设来看，更注重新能源的建设。从全球范围来看，欧洲目前是太阳能、风能发展最好的地区，其智能电网的建设引入了大量的新能源，对于并网的风能及太阳能的管理与控制，体现了欧洲智能电网的特色。ADI的贡献在于太阳能及并网设备的信号条例与控制。
四、电网发展面临的形势
经济社会的快速发展对作为重要基础性产业的电力工业发展尤其是电网发展，提出了更高的要求。我国大范围能源资源优化的配置和可再生能源的大规模集中接入，要求电网结构更加坚强合理，控制管理更加灵活便利。资源节约型、环境友好型社会建设要求电网在确保安全可靠的前提下，着重提升其运行效率和灵活管理能力。人们生活水平的不断提高，要求电网企业不断改善供电服务质量，丰富服务内容。国际社会对气候变化问题的高度关注，使优化能源结构和提高能源效率成为世界各国获得国际话语权、彰显国际竞争力和实现可持续发展内容。电网作为能源供应体系的重要环节，必然会在节能减排领域承担更加艰巨的任务。
基于每个国家对于智能电网概念的理解不同，需求不同。所以，我们不能用一种眼观来看待世界各国智能电网的发展。
国外对智能电网的研究相对于我国来说更早，同时技术也更加成熟、深刻。所以我们要吸收他们的先进技术和经验，但是也不能全盘接收，应该发展中国特色的智能电网。开放才会更快的促进科技的发展。这个观点对于智能电网的研究和发展同样适用。开放、统一标准，让更多的研究机构加入，就会有更多的新技术产生。
给用户提供更多的方便和实惠。人性化的电网概念是至关重要的，智能电网的设计除了在技术方面要深入研究之外，怎样最大限度的满足用户的需要，提供更加便捷的服务是很重要的。
开放的市场。就如前面德国对于智能电网的发展一样。用户可以根据自己的需要进行“买电”和“卖电”，这样不仅能够在一定程度上促进电能的有效利用，也会增加用户对电的概念的理解和兴趣。减轻政府部门的工作量。
参考文献：
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[4]许晓慧．智能电网导论．北京：中国电力出版社， 2009．
@ 李奕：从SDN到SDS、SDDC，“软件定义”正全面扩展至IT的各个领域，软件定义一切（SDx）代表着未来基础架构的演进趋势。在基础设施可编程性标准提升的前提下，IT系统的特征也将逐渐变为云计算、DevOps和快速的基础设施供应。供应商可以提供不同的服务标准，而终端客户必将受益于简单化、低成本及整合的运作方式。
为了庆祝苹果建造全新“飞船”总部的计划获得美国加州库比提诺市政厅一致同意，苹果CEO 蒂姆·库克近日了一条推文。这条推文是库克开始使用推特账号后的第五条。他将苹果“飞船”总部称为“创新与创意之家”，苹果希望能在2016年完成 Campus 2新总部的建设，新总部由Norman Foster建筑公司设计打造。
@卜娜：2011年，苹果已故CEO乔布斯第一次向公众展示了全新的Campus 2总部蓝图。这项建设新总部的计划将耗资50亿美元，，还要拆除苹果现有总部的所有建筑，而这个大飞船似乎也将成为苹果的“新图腾”。但或许，已故的乔布斯并不需要他的同事们以这种方式向其致敬，因为现在的苹果真正需要的是精神图腾。物质图腾只是个形式，如果它能让乔布斯精神回归，这50亿美元才花得不冤。
10月16日，盛大网络旗下上海由你网络科技有限公司首款社交支付产品——Youni（有你）正式版，该产品跨智能手机操作平台，以通讯录熟人为核心，以手机号码为账号，将移动社交和个人之间的支付转账有机整合，从社交角度切入支付，从支付角度切入社交，带来了社交支付的全新理念。
@王沛霖：在移动社交领域，腾讯微信的地位无人能撼。如果谁想从常用功能设计上战胜它，难度显然非常大。9月份，阿里巴巴推出的“来往”从挖掘电商关系圈入手。此次盛大推出的“有你”则将移动支付嫁接到移动社交产品上，以移动支付这种能实实在在帮助用户解决实际问题的应用作为突破口。这样的想法不错，就看用户是否买账了。
10月16日，步步高集团举行电商战略会，宣布成立步步高电子商务有限公司，以独立子公司的经营模式正式进军电子商务领域并了最新O2O全渠道战略——全渠道、全业态、全品类的O2O和双线零售。在网络商业大潮的冲击下，越来越多的传统企业正在转型。
@周寿英： 如今，人们已不会再问“传统企业为何要做电商”这种问题，而是更关注传统企业如何做电商。能整合线上线下优势的O2O模式，是当前大多数传统企业采用的模式，但一些传统企业在开展O2O时却只是简单地拓展了线上平台，导致线上线下失去互动。传统企业需要警惕的是，莫把O2O做成了O+O。
据英国《每日邮报》报道，瑞典科学家弗雷迪里克·科尔滕发明了一款可预测自己死期的手表。用户需填一张表格说明自己的病史、年龄、是否抽烟喝酒等，所填数据输入手表后，将表戴在手上，生命倒计时就开始了。手表显示屏的第一行会显示年、月、日信息，第二行则会以时、分和秒显示生命倒计时时间，第三行正常显示当地时间。该手表预计明年4月上市，售价59美元。
@张乔：仅仅通过回答一些问题就能开始给人的生命进行倒计时，听起来的确有点令人匪夷所思。不过，这款手表太适合“拖延症”患者了。带上这款手表，使用者会感觉到浪费的不是时间而是生命。如果开发者能够将死亡手表的功能做成APP，很可能会成为挺有价值的应用。小伙伴们，你们会买吗？
关键词：钻探技术，探矿工程，资源勘查，工业化
中图分类号： P634 文献标识码： A 文章编号：
1 工程活动在人类社会活动中的地位
科学、技术和工程是3个不同的对象，3种不同的社会活动，它们有本质的区别，同时也有密切的联系。科学活动是以发现为核心的活动，技术活动是以发明为核心的活动，工程活动是以建造为核心的活动。科学活动成果的主要形式是科学概念、科学定律、科学理论，是论文和著作；技术活动成果的主要形式是发明专利、技术诀窍、图纸、配方，当然也可以是技术文献和论文；而工程活动成果的主要形式是物质产品、物质设施。“科学活动的主角”是科学家，“技术活动的主角”是发明家，“工程活动的主角”是企业家、工程师和工人。科学的对象是带有一定普遍性和可重复性的“规律”，技术的对象是带有一定普遍性和可重复性的“方法”，而任何工程项目都是一次性、个体性的项目。三者各有独特的本性，各有特殊的、不能被其他活动所取代的社会地位和作用。强调科学、技术、工程有本质的区别，绝不意味着否认它们之间有密切的联系，相反，科学、技术、工程三者是人类社会活动的统一体。在社会实践中人们往往混淆了这些活动的特征，或者用一种活动代替另一种活动，或者突出强调了某一种活动而有意无意地贬低了另一种活动。例如人们在讲科学技术的时候，往往突出了科学而忽视了技术，在讲工程技术的时候又只注意到技术而忽视了工程。
2 钻探工程技术体系
尽管钻探工程技术在不同的应用领域采用的具体技术方法不同，但是基本的技术体系都是由钻探对象、钻探设备和钻探工具、钻探工艺方法组成的，
如图所示
按技术特征钻探工程可划分为十大钻探技术体系(表1)：
(1)科学钻探技术体系；
(2)石油天然气钻进技术体系；
(3)固体矿产地质岩心钻探技术体系；
(4)水文水井钻进技术体系；
(5)工程地质勘察钻探技术体系；
(6)基础工程施工钻进技术体系；
2)科学钻探技术体系
(1)地层——钻遇地层广泛：沉积岩、火山岩、变质岩均能遇到，但以坚硬、破碎、复杂的结晶岩为主(与地质岩心钻探钻遇地层相近)；海洋科学钻一般在洋壳中进行，但逐步向地幔层进人。
(2)钻井——深度最大，一般在数千米以上，甚至达到万米以上，环境科学钻探也可能浅一些，一般开孔时达到500～700mm，终孔在160～220mm；海洋科学钻口径还要大。
(3)工艺方法——采用地质岩心钻探取心技术和石油钻井工艺两者相结合的工艺方法，称为组合式钻探技术。
3)基础工程施工钻进技术体系
(1)地层—— 以第四纪地层为主，极少量嵌岩至风化壳，有时会钻遇卵砾石地层。
(2)钻井——很浅，一般仅几十米；桩基础孔口径很大(0．5---2m甚至更大)。
(3)工艺方法——分干式与湿式方法，干式采用旋挖或抓取的取土工艺，湿式靠泥浆正、反循环携带岩土。
(4)钻进系统——干式钻头有螺旋钻、筒装钻、抓斗等，湿式钻头一般为拼装牙轮或滚刀，切削具多为硬质合金；
3 钻探技术现代化是当务之急
由于地质工作体制发生重大变化，一段时间以来我国矿产地质勘查工作出现较大滑坡，影响最大的是勘查技术，尤其以钻探技术最为严重。当前，我国已进入矿产资源消费高增长时期，重要矿产资源供需矛盾日益突出，对外依存度迅速提高，供应不足已成为制约经济可持续发展的重大瓶颈之一，钻探技术与装备的落后则极大地影响了矿产资源勘查的进度和效果。近来随着国外勘查商强势进入我国，引人大量先进装备和技术，对原来地勘单位的探矿队伍和工厂造成强烈冲击。改造队伍、改变机制、开发新技术新装备，使我国钻探工业尽快赶上世界先进水平已成当务之急。中国正在步人经济发展的快车道，在我国有一批行业(如铁路、钢铁、机床、石油钻井)通过技术改造，已经大大缩小了与世界先进水平的差距，但是地质钻探行业的落后面貌尚无大的改观。原因很多，关键问题是钻探技术的重要性没有引起有关决策者的认识，钻探工作者对自身的责任也缺乏认识，对自身的能力也缺乏自信。
4 钻探工业现代化的几个关键问题
我国钻探工业现代化之路有一系列亟待解决的问题，其中关键的影响全局的重大问题有：
(1)战略与决策问题首先是国家的作用。有人认为市场经济下工程技术进步单纯靠市场、靠竞争就能发展起来，钻探技术研究没有必要国家投资，从事这方面研究的科研单位全部轰赶到市场就行，于是积极加入转企的行列。科研院所转企是国家科技体制改革的方向之一，对于市场前景好，条件具备的研究院所应当向这个方向积极努力发展，但是对于服务于整体上尚没有形成市场机制的地质工作的钻探工程来讲，目前不具备这样的条件，或者更准确地说不完全具备条件。为什么市场条件更好的矿产资源研究单位不转企而进入创新体系，同样的从事物探和分析测试的勘查技术研究单位也不转企，唯独只将钻探技术研究所列入转企行列?这充分反映了上层决策的偏颇。实践结果也表明单纯靠市场，严重影响了钻探技术的现代化发展，反过来给地质调查和矿产资源勘查工作拖了后腿。
(2)顶尖科技创新人才和野外施工现场技术人
1)钻探工艺技术水平要与世界先进水平看齐采用世界主流施工技术占大多数(如地质岩心钻探体系中金刚石、绳索取心比率达70 以上)，有大量独立开发的新技术(如液动锤)。
2)装备水平具有很强的国际竞争能力衡量指标有技术性能参数、故障率(无故障工作时间)、使用寿命、操纵性能、安全性、运移性等；设计理念的现代化，主传动系统液压化，控制系统电液化和智能化；产品可大量出口。
5 地质岩心钻探技术近期发展方向探讨
钻探技术发展方向是个很大的题目，这里只发表个人对近期应该关注的几个方向的看法。
(1)深部资源勘探用新型钻探技术与装备(液压化、智能化)；
(2)绳索取心技术(钻杆、钻具)的提高和推广应用；
(3)贯通式空气潜孔锤取心钻探技术完善与推广；
(4)深孔定向钻探技术(小直径螺杆马达、高精度测斜仪器)的研究；
(5)小直径(H、N级口径)的井底信号传输技术和自动导向钻进技术；
(6)小直径膨胀套管技术研究；
(7)钻探标准化的改进与实施。钻探技术是由工艺方法和装备共同构成的，其中装备是硬件，是新技术的物质载体，具有十分重要的作用。谈到钻探工程技术的现代化不能不对钻探装备的现代化提出一些看法。当前在钻探装备应该关注以下几个方面：
(1)首先是装备设计理念的现代化，要引进工业设计的理念(工业产品造型设计、结构与功能、结构与材料、外形与工艺、视觉传达设计、环境设计、人机工程等)；
(2)在新方案、新工艺、新结构、新材料方面要敢于向世界先进水平冲击；
关键词：建筑、可持续性、绿色、生态、安全、智能。
中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：
2005年03月28日首届国际智能与绿色建筑技术研讨会在北京召开，各国代表于29日发表了《北京宣言》，对21世纪智能与绿色建筑发展的背景、指导纲领和主要任务取得共识。 《宣言》认为， 世纪之交，国际社会普遍对全球环境保护和发展更为关注，致力于推进可持续发展，以“绿色”思想为指导，将各种先进适用技术应用于建筑物，促进资源节约与环境保护。 《宣言》提出，建筑的发展应服务于各类不同的民族和社会群体，尤其应当把服务处于贫穷和落后状态的民族和社会群体当作重任。我们要基于对自然和环境的尊重，植根历史传统，探索未来，推进绿色适宜技术发展和使用，增强人类绿色价值观和促进绿色生活方式。 《宣言》认为，今后的主要任务是推进思想交流，加强人才培养，完善制度建设，节约与合理利用资源，促进技术发展，重视产品研发，加强传统保护，优化人居建设。 与会代表呼吁：我们拥有同一个地球，我们只有一个地球，尊重她、爱护她、珍惜她是全人类的共同责任。全球建筑界理当肩负起发展智能与绿色建筑的历史使命。
《北京宣言》成为建筑发展的纲领性文件，将建筑的可持续性方面的要求由探索阶段推进到实施阶段。把可持续性建筑的设计由研究阶段推进到大面积实践阶段。把建筑师由可持续的设计尝试和实验者变成了不可推卸的历史使命的承担者。
一、 可持续性建筑的概念与范畴
可持续性建筑的概念在建筑理论发展的不同时期有人们着不同的认识。
最先提出“可持续性”(Sustainability)概念的是挪威首相Gro Brundtland，她在1987年把可持续性表述为“为后代留下充足的资源，使他们能享有同我们类似的生活质量”。上个世纪八十年代后期，世界环境与发展委员会则将“可持续性发展”(Sustainable Development)表达为“发展满足当代人的需要，又不影响后代人满足他们自身需要的能力”。我国国家计委、国家科委在关于进一步推动实施《中国21世纪议程》的意见中，将可持续性发展定义为:“可持续性发展就是既要考虑当前发展的需要，又要考虑未来发展的需要，不以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人利益的发展;可持续性发展就是人口、经济、社会、资源和环境的协调发展，既要达到发展经济的目的，又要保护人类赖以生存的自然资源和环境，使我们的子孙后代能够永续发展和安居乐业。”
随着科学技术、建筑材料的发展，人们在面对自然环境的恶化以及资源的消耗殆尽的问题上针对建筑的发展方向提出了更为深远的要求。
“可持续性建筑”(Sustainable Construction)是Charles•Kibert 博士1993年提出的，他第一次将可持续性的概念引入建筑，并表达了他本人对建筑发展的看法与思考，但并未给可持续性建筑下定义。
当前可持续性建筑应是指在建筑的规划、设计、建设、使用以及废弃后处理等方面要有着利于人类生活与自然环境可持续发展的特性。
这里的建筑不是单指房子，而是指整个建筑体系。把建筑作为自然界中的一份子放入自然界的发展中去看待。它体现了人类将自己的定位由改变自然的主宰者转变成融入自然，成为自然中的一员。
所以可持续性建筑在当前应有比以往更深广的范畴，在建筑的各个层面都需要用发展的眼光去看待它的可持续性。
在上世纪中叶就有许多建筑师开始在可持续性建筑方面做出探索，由于关注到工业的大发展使得自然环境恶化的现象，所以注重于生态建筑的研究。
进入本世纪由于人类生产力的快速发展使得对原材料的需求日益增加，资源快速消耗殆尽，众多建筑师又在绿色建筑，节约建筑方面做了大量的研究和实践。
在科技日益发展的现代，建筑师们又提出高科技智能建筑的发展方向。
有建筑以来建筑的安全性就是建筑必不可少的研究课题，在今天安全建筑被赋予更高标准的定义。
生态建筑、绿色建筑、智能建筑、安全建筑都属于可持续行建筑的范畴。
生态建筑 ：英文名称为ecological building ，是指基于生态学原理规划、建设和管理的群体和单体建筑及其周边的环境体系。其设计、建造、维护与管理必须以强化内外生态服务功能为宗旨，达到经济、自然和人文三大生态目标，实现生态健康的净化、绿化、美化、活化、文化五化需求。
所谓生态建筑，就是将建筑看成一个生态系统，本质就是能将数量巨大的人口整合活动在一个超级建筑中，通过组织（设计）建筑内外空间中的各种物态因素，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。
这体现了人类对生态的关注与需求，征服自然地愿望转变为与自然和谐共生的愿望。只有实现这一愿望人类才可以在地球可持续的生存发展。
绿色建筑：是指在建筑的全寿命周期内，最大限度的节约资源（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。（摘自《绿色建筑评价标准》GB50378）
这里的“绿色”是使用了这一词的引申义。并不指绿的颜色或绿色植物，其意义更为广泛。绿色建筑主要是宗旨就是打造节约和无污染的建筑。要达到这一目标就要研究各个方面实现节约的技术和手段、对可再生能源的运用、使用洁净的能源。
这体现了人类对过度使用资源，以至资源消耗殆尽的警觉和危机感。一方面开发新的可再生能源，另一方面尽可能的节约各种传统资源的使用。竭泽而渔的做法等于是在剥夺子孙后代的生存权利。要可持续发展，对资源的保护和合理利用是必要的条件
智能建筑：指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。
随着科技日新月异的发展，一些高科技将被更广泛的运用在建筑领域，随着社会的进步，智能建筑是必然的发展方向。建筑师们早一步提出这一观点并力主有计划的大力发展，体现了建筑师们对可持续性建筑的发展方向的前瞻。
安全建筑：是指对生活在其中的人有一定的保护措施，使其对自然或人为产生的危险有一定的可抗拒性，并且不对周边的人或生态环境造成危害的建筑。
由于建筑技术的发展，建筑被建的越来越高，越来越大，其中容纳的人越来越多。所以安全性也有比以往更高的要求，多年来建筑师们一直致力于打造更安全的建筑，在建筑的耐久、抗震、防火、抗风甚至抗恐怖袭击等方面都有了长足的进步。安全是实现可持续发展的前提条件。
生态性、绿色性、智能性、安全性，是可持续性建筑的主要特性也是设计可持续性建筑时要考虑的主要因素，即可持续性建筑的设计四要素。
关键词：
智慧小区；物联网；应用设计
中图分类号：TP903.4文献标识码：A文章编号：10053824（2013）06005704
0引言
全球经济国际化和社会信息化的浪潮汹涌澎湃，通信和IT产业的发展正在极大地改变人们工作、居住和生活的方方面面。IT技术向传统的建筑行业快速渗透，建筑行业的智能化水平得到快速发展，从早期的楼宇智能化逐步发展到住宅小区智能化，住宅小区智慧化是IT产业向传统建筑产业和人们生活渗透的必然结果，是社会信息化发展的必然趋势。
所谓住宅小区智能化，是指通过综合配置住宅区内的各功能子系统，以综合布线为基础，通过计算机网络实现区内各种设备管理自动化的新型住宅小区。普遍认为智能化住宅小区也是“三A”系统，即安全自动化（safe automation system，SAS）、通信自动化（communication automation system，CAS）和管理自动化（management automation system，MAS）。SAS包括室内防盗报警系统、消防报警系统、紧急求助系统、出入口控制系统、可视对讲系统、煤气泄露报警系统、室外闭路电视摄像监控系统和室外的巡更签到系统等；CAS包括数字信息网络、语音与传真功能、有线电视和公用天线系统等；MAS包括水、电、煤气的远程抄表系统、停车场管理系统、供水、供电设备管理系统和公共信息显示系统。
随着光网络、3G移动网络和物联网等新技术的不断应用，电信运营商正发挥自身的固话网络、宽带、3G移动网络、IT和物联网技术等优势，在社区信息化方面提供了丰富的产品和服务，形成了智慧小区的整体解决方案。智慧小区是当代科学技术在住宅产业中的综合应用，旨在改善住宅功能，优化居住环境，提高居住生活质量，使业主畅想信息社会新生活。
智慧小区的智慧来源于智慧城市。IBM自提出智慧地球以来，就提出了包括智慧交通和智慧医疗等在内的智慧城市。智慧城市包含全面感知，充分整合，激励创新，协同运作的意思，其更多是站在技术应用层面来讲怎么利用先进的信息技术使城市资源更加优化，让城市更加充满活力，使城市运作更加高效。本文研究的智慧小区就是如何利用先进的信息技术和物联网技术，使小区的资源和环境更加优化，使业主更为便利地享受高品质的家居生活，使住宅小区的管理和运营更加高效和安全，真正做到以人为本。
1物联网技术
物联网（internet of things，IoT）的概念最早出现在比尔・盖茨1995年所著的《未来之路》[1]中。1998年，美国麻省理工学院创造性地提出了被称为EPC系统的“物联网”构想，该构想主要建立在物品编码、射频识别RFID（radio frequency identification）技术和互联网的基础上[2]。
在我国，物联网以前被称为传感网，中科院早在1999年就启动了对传感网的研究。2005年国际电信联盟了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式论述了“物联网”概念。报告指出世界上所有物体，从轮胎到牙刷，从房屋到纸巾，都可以通过物联网主动进行信息交换。RFID技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。物联网时代，在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间、任何地点的人与人之间的沟通扩展到人与物之间的沟通。物联网实际上就是实现物物相连的互联网络，物联网的用户端延伸和扩展到任何物体和物体之间，使其进行信息交换和通信[34]，如图1所示。
不同的视角对物联网概念的看法不同，所涉及的关键技术也不相同。可以确定的是，物联网技术涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程，需要在材料、器件、软件、网络、系统等各个方面都有所创新才能促进其产业链的全面发展。国际电信联盟报告提出，物联网主要需要4项关键性应用技术：标签物品的RFID技术、感知事物的传感网络技术（sensor technology）、思考事物的智能技术（smart technology）和微缩事物的纳米技术（Nano technology）。物联网作为传统技术的继承和延伸，其并不是一门新兴技术，而是一种将现有的、遍布世界的传感设备和网络设施连为一体的应用模式。我们需要做的是充分利用现有的信息设备，把人类社会与物理世界更好地连接起来，提高整个社会的信息化水平与智能化水平[2]。
2智慧小区的组成和功能
目前大多数住宅小区已经陆续具备了基本的智能化系统，如小区安防系统、视频监控系统和物业服务管理系统，也有一些高档小区实现了更高层次的智能化系统。但这些系统只是局部满足了业主和物业的需求，在系统的扩展性、稳定性、信息技术应用的全面性、业主生活的便捷性等方面还存在瓶颈和制约因素[5]。随着通信、IT、物联网技术的逐步应用，业主对小区智能化、信息化的需求也逐步提高，因而更高层次的数字小区、智慧小区也就应运而生。
本文提出的智慧小区物联网应用解决方案思路如下：一，从认识到体验、一切以用户为中心的人性化思路；二，从线上到线下，构筑全方位信息化体系的融合思路，最终实现将小区现有的、未来可能建设的设施、系统、功能等各种资源集中、统一、安全、人性化地融合，实现快捷、高效的超值服务和管理，为业主提供安全、舒适、绿色、宜居的人性化家居环境。按照智慧小区包含的产品功能、应用区域将智慧小区的功能组成分为3个大类：基础网络、智慧社区和智慧家庭，每个类别包括多项产品，既有已经普遍采用的智能化方案，也有全新的物联网应用解决方案，主要产品和功能说明见表1。
3智慧小区的物联网应用设计
在智慧小区涵盖的产品和功能中，已经普及的智能化产品在其它资料中多有论述，不是本文研究的重点，将不再详述，下面重点论述每个大类中物联网应用的相关解决方案。
3.1基础网络
基础网络包括光纤到户、小区无线网、数字家装布线和物联网平台+互联网平台。目前新建小区的网络建设主流采用FTTH全光网，有条件的小区在积极推动建设小区内的WiFi网络。数字家装布线通过数字、语音和视频综合布线，为业主精心设计家庭网络布线方案，可有效解决家庭语音通信、数据通信、网络互动影视等网络连接问题，为家庭信息化提供网络基础。下面重点研究物联网平台+互联网平台的解决方案。
传统的互联网平台着眼点在于信息服务与智能化、物业管理与安防智能化和住宅智能化等方面，通过计算机、通信网络、控制中心、IC卡等为小区管理提供技术手段。而新的智慧小区是要能实现信息、设备、人三位一体的信息化、智能化平台，让小区内现有的和未来可能应用的设施、系统、功能等各种资源实现集中、统一、安全和人性化的管理。物联网平台+互联网平台是小区建设中基本的一步，需要在物管中心设立智能监控中心，在小区内部每隔一定距离设置RFID卡读写器和定位器，形成覆盖小区范围的物联网无线骨干网络，承载所有小区智能系统的通信和定位功能的实现[67]。物联网与智能控制中心的计算机相连，实现物理网平台+互联网平台的建设，网络结构如图2。
3.2智慧社区
智慧社区涵盖的产品非常丰富，智能物业管理系统、视频监控系统、周界防范系统、智能可视对讲已经是小区的成熟解决方案，下面重点研究业主身份识别、手机一卡通、社区环境监控和社区路灯管理等物联网应用。
业主身份识别系统是为每一位业主配置基于RFID技术的身份识别卡，通过计算机系统可以将业主信息导入卡中，信息通过物联网平台进行交互，实现进入小区大门、楼栋单元门和家庭入户门时自动读取身份卡信息。当保安巡逻时携带手持读卡设备，能自动识别一定范围内所有携带身份卡的业主信息，可以识别没卡的外来闲杂人员，业主身份识别示意图如图3所示。
手机一卡通系统利用带一卡通功能的智能手机，将停车场管理、门禁管理、人行道管理、报案巡更、访客管理以及社区会所、商圈消费支付等归入系统统一管理，并与社区物业信息管理系统进行信息交互，实现一个智能手机号完成小区日常管理到消费购物等所有涉及需要刷卡行为的功能。
社区环境监控系统通过安装在业主家中的智能探头，可以实时了解室内温度、天然气浓度等信息，在异常情况时自动报警，降低安全事故发生几率。通过安装在小区各处的监控探头，实时了解小区的温度、噪声等环境信息，传送至物管中心，显示在小区的电子信息公布栏中，为广大业主进行提醒和服务，实现社区环境监控的功能。
社区路灯管理系统通过设置光线强度感知开关，红外线感知自动亮度调节器，实现损坏或非正常工作路灯自动报警功能，通过监控中心自动实现路灯节能管理。
3.3智慧家庭
随着业主需求的提升，智慧家庭的产品会越来越丰富，下面主要研究智慧家庭中的智能家居、弱势群体保障系统产品与功能。
家居系统中存在的主要问题是家居设施能耗过高、家庭安防手段落后、家用电器使用不便等[4]。人们对家居的追求从面积、位置、户型逐步提升到对整个家居安全、智能、健康、舒适等更高层次、更人性化的追求。智能家居是物联网应用的一个典型领域，它是利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术、智能控制技术、物联网技术将与家居生活有关的所有设备有机地结合在一起，具体来说是利用信息传感设备与家居生活有关的家电、安防和水电气设置集成，通过互联网进行监控和信息交换，构成高效的家居管理系统，提供安全、舒适、环保的居住环境。在智能家居方案中，每个家庭配备1台智能终端，通过该终端可以直接控制家中的家电、窗帘和灯光等各种设备，智能家居的无线组网示意图如图4所示。
弱势群体保障系统是通过物联网技术为家中的老年人和儿童提供远程医疗和安全定位服务，被保护人只需携带一块时尚的“手表”，就可以自动监控心跳、血压、血糖等健康指标，这些信息通过物联网传送到社区医院，医院的专家可以远程为被保护人进行会诊。在紧急情况下，被保护人可按呼叫功能，社区医院及时定位被保护人位置，并通知医护人员及时帮助和救护。定位功能还可以随时获取配卡的老人、儿童和宠物等的活动范围与轨迹，让被保护者时刻不脱离关注者的视线范围。
4结语
本文分析了智慧小区的功能与组成，重点研究了智慧小区的物联网应用解决方案。当然，衡量一个智慧小区解决方案的成功与否，并非仅仅取决于智能系统的多寡、技术的先进性或集成度，而是取决于整个系统设计和配置是否经济合理，使用、管理与维护是否方便。因此，要在智慧小区内运用好物联网技术，还要坚持以下几个设计原则：人性化、易用性、可靠性、开放性和可扩展性等，限于篇幅，这些内容将另文研究。
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电子行业的巨舰
把泰科电子比作电子行业的巨舰一点都不过分。他们2006年在全球150个国家的收入达到了127亿美元，行业遍布汽车、电器、航空航天、通信、电脑以及消费类电子。在本次的展会上，他们更是一口气推出了11类30多种产品。而让大家更感兴趣的是泰科电子从泰科国际中拆分出来，成为独立公司。这一拆分对电子市场的影响现在还不可知，但可以肯定的是，泰科电子将更加专注于电子产品技术的开发和研制。
节能是永恒的主题
对于英飞凌公司，各位读者一定都不会陌生。他们的业务主要集中在汽车、工业和多元化电子市场业务。根据知名市场分析公司的报告，英飞凌的市场份额在功率半导体、工业应用、汽车和芯片卡市场都位列三甲。
英飞凌的一种重要产品就是功率半导体元件，这是一种应用在如电视电源(待机功耗)、服务器电源、照明、电机控制装置、牵引驱动装置和气候控制装置中的重要器件。特别是伴随这几年对新能源(比如风能和太阳能)的开发应用加大，功率器件也发挥了更大的作用。另一方面，因为逆变电机在工业设备中大量的应用，这也给功率器件提供了更为广阔的舞台。英飞凌生产的IGBT是他们傲视功率半导体市场的主力军。根据他们的介绍，采用100～4MW的智能电机控制设备的工业驱动装置在德国可节约20％的电能，相当于9TWh(9个燃煤电厂的发电量)，而这种智能电机中就大量使用了英飞凌生产的IGBT。
英飞凌在本次展会另一主推的产品就是微控制器，有采用FOC(磁场定向技术)的8位单片机，这种新型单片机能应用到对成本非常敏感的家用电器上面，还有能工作在140℃工作条件下的8位闪存控制器。这些产品都推动了嵌入式电机控制在工业、汽车和家用电器的进一步发展。
提供高效率电源
电源芯片厂家的重要性在这几年越来越凸现出来。作为电源芯片行业的资深企业，Power Intergrations(简称PI)也在本次展会上展示了他们的最新技术。PeakSwitch PKS607就是他们最新的产品，其可以满足高达126W的峰值需求，并可满足对峰值RMS(均方根)功率比要求极高的多类应用，比如打印机、音响设备和家庭娱乐系统。该产品是PeakSwitch系列中的一款最新产品，它不仅能按需提供峰值功率，同时还允许工程师使用连续输出功率水平所需的变压器尺寸。此功能可极大地减小整体电源设计的尺寸和重量，并降低其成本。与早期的产品相比，PKS607还可额外提供几乎50％的峰值功率。
本次展会上，很多企业都力推LED为下一代的照明器件。LED的高效低功耗是勿庸置疑的，但如果没有驱动器的配合，它也不能完全发挥作用。PI公司的LinkSwitch-TN，-LP与-XT系列产品Its都具备SO-8封装类型，可以支持LED灯泡。其中，LinkSwitch-TNICS(LNK302，304，305与306)还能提供标准的350mA电流，可满足高亮度LED灯泡的要求。
让连接更顺畅
成立于1945年的HARTING公司已经走过了半个多世纪的历程。现在全球拥有员工2000名，包括300人的工程师队伍。HARTING公司以工业用连接器起家，其最著名的产品就是HAN连接器。现今，他们的产品不但应用在工业控制的各层面，还已经扩展到办公和家用领域。
HARTING公司的最新成果是名为“CON：CARD+”的技术。这种技术是对AdvancedMC连接器的重要改进。相比于较早的技术，“CON：CARD+”技术无论在材料方面还是结构方面都对连接器做出了重大改进。为了保证连接器能牢固稳定地结合，其对接口部分使用了新型合金，从而在整个寿命周期内以足够的力量压在金焊区上，可满足恶劣的工业环境对连接器抗震性能的极高要求；增加接针面的光滑程度，最大限度地减小配合过程中的金焊区磨损，采用钯／镍合金接针面，提高耐磨性；采用成熟的压入配合技术，具有机械稳定性。
此外，HARTING公司也在不断扩展自己的领域。他们已关注新能源领域多年，并积极参与到中国的风力发电事业中。而在轨道交通方面，他们也有着自己的重要产品。
提供新服务，寻找新热点
道康宁公司是著名的材料供应商，在建筑、食品、电子、涂料、能源、医疗保健等行业都有他们的身影。道康宁公司电子部的产品更是涵盖了电子生产链条的各个部分，包括各种基础材料，导热硅胶、粘结剂，以及预成型垫片等。
没有满足以往的成绩，道康宁还在不断地进行自我调整。他们已经从单纯的生产商向解决方案提供商的方向发展。对于很多很多新兴的半导体生产厂商来说，对工艺的控制和对化学辅助剂使用经验的缺乏都是他们前进的障碍，而道康宁在这方面已积累了几十年的经验。通过对这些厂商的指导，可以使他们能尽快的改善自己的工艺质量。
光电子是电子行业的新热点，而道康宁公司在很早前就开始关注这一领域。以前，道康宁公司就提供了用于LED的环氧树脂凝胶和硅基镜头盖。现在，基于领先的有机硅技术，道康宁更是发展出LED保护性灌封胶等产品。本次展会的一个主旋律就是LED的推广，道康宁虽然没有展示新技术，但是从他们对这一领域的关注度来看，在这一市场稳步快速地前进必是他们的重要策略。
伴随晶圆制造行业一起成长
芯片行业的发展需要半导体制造设备的强力支持，SEMICON CHINA2007就是对半导体制造设备行业的一次全面检阅，包括应用材料公司、东电公司和KLA-Tencor(科天)等一批知名企业都参加了这次盛会。
在这其中，KLA-Tencor引起了记者的注意，不单是因为他们的产品出现在各大半导体公司的生产线上，还因为他们在客户中的良好口碑。目前，科天公司已同国内众多的生产厂家建立了充分的信任关系，并在此基础上为他们提供了优秀的产品和服务。而针对目前在大陆兴起的建造晶圆厂的热潮，科天中国区总裁苏华博士也有自己的看法。苏博士认为真正的热潮还没有到来，现在还只是处在一个开始阶段，而科天愿意同中国的晶圆制造行业一起成长。
因为时间有限制，笔者没能仔细地参观全部展台，但是也发现了一个现象。那就是参展的本土企业数目也不在少数。而且，以前国内厂商鲜有涉足的90nm领域，现在也有了相应的产品。这也说明了，竞争没有压垮本土企业，反倒是成为了他们腾飞的动力。
【关键词】重要性；规划；设计
当今社会办学条件越来越好，校园扩建、重建、新建已相当普遍，校园的规划与设计至关重要，它是校园建设的灵魂和条件，也是一种艺术的创作过程。正验证了唐代画家张彦远的诗句：“书画之艺，皆需意气而成……意奇则奇，意高则高，意无则无，意深则深，意古则古，庸则庸，俗则俗矣。”这项工作做得好，可以缩减资金投入，提高校园功能和利用率，达到事半功倍的效果。
一、规划是设计的奠基石，它以人为本，创造和谐
校园的规划就好像一副画的构图一样，要认真研究校区周边的环境，熟悉校园布局的规范和要求，首先要体现以人为本，要让师生有充足的工作、学习和生活的空间，生活区、教学区、体育场区合理分布，避免房改后对校园正常的教学次序产生负面的影响。规划本身是一种创作，是创作就要追求创新，应该具有独立的个性，别具匠心。学校及建设处领导去国外考察比较有名的院校，吸百家之所长，形成一整套理念，再根据新校区的环境，最终生成“湿地书院”的校园文化理念，使我们的校区建设具有鲜明的个性和特色。
二、规划先行，谋定而后动
校园建设是一个复杂的系统工程。从广义来说，它包括学校的软件建设（如学科建设、师资建设、文化建设等等）和硬件建设（如基础设施建设、技术设备建设等等）。从狭义来说，校园建设就是学校的基础硬件建设。无论是狭义还是广义的校园建设都包含丰富的内容，需要系统考虑、统筹安排。如校园基础设施建设就包括建筑布局、建筑单体建设、景观、道路、河流等内容，要考虑环保、人防、消防、交通、生态、人文等因素。这些内容和因素本身又包含很多子项目。所有这些项目和子项目既自成一体又相辅相成相互影响。这些都决定了校园建设不能走一步看一步，要运用创新发展的理念，系统的观点，通盘考虑、预先规划。
更重要的是，学校是一个不断发展的有机体。如斯坦福大学，1920年还只是一所“乡村大学”，但到了1985年就已成长为全美大学的第一名。立志做东方斯坦福的杭师大也在过去的100年里经历了飞速的发展，从师范类专科学院成长为综合性大学也仅仅用了不到30年的时间。在新的100年里，我校也将保持较快的发展势头，在较短的时间内就将成长为一所“省内来自国内一流综合性大学”。这就要求学校建设既要立足当前，更要放眼未来，要着眼于校园将来发展需要，具有超前性和前瞻性。斯坦福大学仅用了100多年的时间就迅速成长为世界一流大学,一个重要原因就是具有科学的发展规划理念。我校要实现既定的发展目标，也离不开科学规划的作用。需要用“大气的规划、大手笔的建设”来“请大师、造大楼”，确保校园建设100年不落后，建设成果既能满足当前使用需要，又能适应学校将来发展需要。
近十多年里，国内高校普遍经历了一场空前的建设热潮，包括老校区的改建、扩建，异地分校、新校区的建设。近年来，我国许多高校重新反思校园建设，逐渐认识到科学合理的规划对学校建设的突出重要性。“规划先行，以科学的规划指导校园建设”已成为高校的普遍共识。
三、设计创作人性化，且适度超前
设计是在规划的基础和范围内对校区设施的创作过程。首先做到功能满足需求，符合未来教育发展的趋势，文、理、化、艺术等教学类分区，多媒体教室、报告厅、演播厅、舞台设计等细化功能用房，校园一卡通、广播网、监控等智能化系统。大到建筑单体，小到建筑和装修节点，我们层层把关，制定设计要求细则，把校园功能要求放在首位，把设计细则反映的图纸上，最终实现校园更具人性化的建筑特点。建设一所新校的目的是改善教学环境，使校园的环境成为无形的教育者。学生走进校园，便有一种潜移默化的感染。因此校园的设计是“美”的创作过程，首先体现的是艺术美，建筑物、溪流、山丘、草坪、小桥、雕塑、树林等构筑了一副美丽的画面。
四、设计的重要性
方案设计是整个设计工作的前奏，是一个从有到无的创意设计过程。需要大量的理性分析、收集整理和沟通工作，建筑的总平、空间、立面、外观效果、内部装饰效果等设计，它是建筑设计的灵魂。设计的好坏，成败主要取决于这个阶段。目前设计招投标形式主要就是方案设计招标，投标单位方案设计出彩、功能考虑细腻、经济实用、符合专家及业主的规划理念，最终取得中标。实现施工图到最终建筑实体的延续。说的透彻点，方案设计是设计成果的必备条件也是必经之路。建筑设计方案根据规划要求，还有城市文化、校园文化、空间舒适度、历史因素、生态环境、城市交通等的影响。
设计贯穿建设工程的规划阶段、方案设计阶段、初步设计阶段、施工图阶段、工程建设阶段、竣工阶段以及后期安全使用阶段，周期较长。工程项目的设计阶段对整个工程的质量、投资、进度等方面都会产生不可忽视的影响。大量的事实说明，把好设计这一关，是提高工程投资效益，保证工程质量，缩短 极为关键的一环。一座好的建筑物能延续数百年上千年，它蕴含着设计者和建造者的结晶。可以说设计是建设项目的灵魂和导向，项目资金的投入和设计分不开的，项目投资目标是通过设计得以实现的。
建筑外形的恢弘、亮丽，建筑品质的体现，质量的保证，节能环保，合理的内外部交通组织，各种功能的合理布局是通过设计来达到的。一座建筑不论外形还是内部功能所具有的设计思想先进性、创新性和唯一性以及建筑风格突出、艺术价值高和地标性，那么这座建筑则是成功的建筑，甚至数年后，它的品质都会得到延续和继承。
五、规划和设计的关系
校园建筑应有校园建筑的特色和风格，探求适应学校的教育学习生活，反映学生的心理与环境作为崭新的建筑形式，是建筑师把握的关键。校园建筑的风格会给人以强烈的第一印象，更是代代已毕业的学子们永久回忆，校园建筑虽然有比较多的类型，有其各自的特色风格，但也注意建筑群体组合效应，适合变化中求统一，统一中求变化，在设计时注重校园建筑的整体性效果、建筑与校园环境有机融合，使其达到和谐统一。实现校园环境与教书育人理念相融合，创造一个功能齐全、布局合理、环境优美、别具特色的校园环境，是校园建设项目中规划和设计的主要因素。
在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征
对各类污染物的作用机理和规律研究以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。
90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。
在我国北方海域，冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施
为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。
人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。
鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地自然条件的毁灭性破坏等一系列问题，也是非常迫切需要研究的课题。此外，长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策，也是需要重点研究的课题。
以主要经济发达的河口和海岸带地区以及主要海域的经济发展为背景，建立一个数字化的区域经济发展模拟系统。与防灾、抗灾和减灾决策支持系统一样，将环境工程、水利工程、土木工程与网络技术、计算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立模型，通过多媒体技术，形象化地针对经济发展规划，预测由于发展经济带来的海域环境水污染的恶化、海洋自然灾害（台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、地质灾害）频发的情况。人类活动特别是大规模工程建设所引起的海洋环境的变迁和海岸演变，以及它们之间的相互作用，用数字手段统一地加以处理，建立智能化的决策支持系统，以促进国民经济持续、健康地发展，将会是决策部门进行宏观决策和具体规划时的一个十分有效的手段。
关键字：信息技术；建筑学；虚拟现实技术
Abstract: information technology increasingly become directly promote the power of the development of human society, especially the Internet network technology application and popularization, information technology is rapidly permeate the social life and economic each domain, deeply affect people's way of life. With the deep development of the information technology step by step, the traditional construction industry management will be an unprecedented revolutionary change. Virtual reality technology is a kind of can create and reflect the virtual world of computer system, is the development of information technology create value.
Key word: information technology; Architecture; Virtual reality technology
中图分类号：TS958.1+7 文献标识码：A文章编号：
我国的建筑行业，正处在从传统建筑业向现代化建筑业的转型期。尤其是信息时代的来临，各种数字化技术更是给建筑这一古老的行业注入了新的血液，带来了前所未有的巨大冲击。电脑和互联网与我们的生存密不可分，人们越来越依赖这一高科技成果所带来的轻松和快捷。更不用提它们对于建筑领域的重要性。今天的建筑师似乎已经离不开电脑，无论是最初计算机对于建筑图形绘制的贡献，还是今天它对于复杂、宏大建筑的设计，其实都已经与数字化技术发生了密切的关系。因而在信息化正推动经济和社会全面发展的大环境下，建筑的设计和建造正面临着一个无法避免的选择：就是充分利用新技术，给传统的建筑学插上新技术的翅膀，腾空飞翔，积极迎接新时代的挑战。建筑师应该对数字化时代下未来的建筑学的发展做认真的思考和设想，并且，这种思考不仅仅是运用作为绘图工具的电脑，使其发挥更加强大的创造作用，更应该超越它的功能层面，扩展到人类物质和精神生活的更广阔的领域。它涉及了社会活动的每个领域，将从根本上改变人们的生产、生存方式，冲击着千百年来形成的传统，并最终改变经济、社会和家庭的结构和面貌。
一、信息社会对人类生存方式及建筑的影响
信息技术的蓬勃发展，使社会生活的各个领域都发生了深刻的变化，特别是网络技术带来的虚拟世界，完全颠覆了人们对现实生活的根本认识。交流无需面对面，即使相隔万里，人们可以通过电子技术创造的虚拟环境中互动，畅所欲言，倾诉自己的幸福或苦闷；或是利用信息手段，自由发挥你的创想和才能。网络的发展，同时带来了虚拟商场，人们可以用电子购物的方式足不出户就可以买到自己想要的商品，没有交通堵塞的郁闷，也没有态度恶劣的服务员，不担心营业时间的结束，也没有提物运输的苦恼，还可以享受更多的便利和舒畅。信息技术手段把社会成员从体力劳动中解放出来，人们可以在家里，通过计算机和网络遥控机器进行生产；你可以不必到医院，在家里接受检查，医生通过传来的高清晰度的检查结果，为你诊断, 人们可以通过网络学习保健知识，更好的关心自己的身体健康; 运用电脑网络，人们可以在家里，通过计算机付账单，购买股票、投资企业等。在电子银行上理财，处理储蓄业务; 在网上接受学校教育，通过不断的获得信息，扩充自己的知识的丰富程度，改进自己的知识结构, 只有这样，才能跟进时代的发展。还可以及时的获悉世界范围内发生在的事情。人们的生存方式已大大不同于过去，因而说，信息化是一场社会革命，它影响着整个人类世界，对人们的影响也是全方位的，低至日常生活的衣食住行，大到精神世界和思维方式。所以我们不仅要积极努力的学习出现在身边的新事物和新技术，还要掌握信息时代必须具备的技能，更要在心理素质上跟上时代的步伐，把自己武装成多技能的与时俱进的人才。只有这样，才不会被时代所摈弃。
建筑行业对信息化浪潮并未置身事外，运用信息技术，特别是计算机技术、网络技术、通信技术和信息安全技术等来改造并提升建筑行业的技术手段和生产组织方式。早在十几年前计算机辅助设计CAD系统就已在建筑师的工作室出现，至今智能化建筑频频出现在我们周围。如果说电脑的出现使建筑师制图与文字处理现代化，那么互联网的出现正在改变建筑师获取、运用、处理及传播信息的方式。
信息化技术为建筑设计提供了展示其设计理念的开放平台。通过信息网络的设计集成，可实现设计传达过程的双向化，变工地为设计现场，形成动态设计过程。可以对项目施工的每一阶段进行有效的监控，不论是工期、质量，还是项目中人、机、料的使用成本，都可以通过信息技术进行实时的监督。从工程项目招投标、施工过程、竣工资料备案，以及到最后完工、保修等，贯穿于整个工程生命全过程。
随着信息技术的逐步深入，传统的建筑企业管理手段将要被现代信息技术所取代。信息技术不止是一项技术，更是管理思想、组织形态和管理方式的变革。它能够将建筑企业的施工、财务、材料采购、劳资等内容整合、提炼升华，提高企业整体竞争力。计算机网络使对生产基地进行远程监控成为可能，这种把管理功能集中在一起的工作方式，已经不再需要地域上与生产基地的接近了。实现建筑企业信息化管理，不仅大大降低建筑成本，还提高了工作效率。通过互联网传送公文、查询资料等活动，节约了沟通成本，还可以获取一些新技术、新工艺、新材料等信息，为企业创优质工程、持续发展提供条件。加强建筑企业信息化建设，利用现代信息技术推动建筑企业向智能型、管理型转化，全面提升建筑企业的竞争力已是建筑企业在信息化时代的发展趋势。
二、虚拟现实技术
虚拟现实技术（简称VR），又称灵境技术，具有超越现实的虚拟性。虚拟现实是一种可以创造和体现虚拟世界的计算机系统, 充分利用计算机辅助设计和虚拟现实，是信息技术发展的有价值创造。它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术，生成三维逼真的虚拟环境,虚拟现实技术可展示一栋鲜明立体的虚拟建筑物,给人一种身临其境之感。在建筑设计中既要进行空间形象思维,又要考虑到以用户的感受为核心,是一连串的创新过程，设计不仅仅是设计者的事,住户、管理部门都参与其中。用户可以根据自己的需求和爱好，协助设计师来完成自己的设想，它避免了建筑师的设计不能满足客户要求而出现的矛盾，更多的是它遏制了包括规划、设计、建设施工、维护等一系列过程中造成的浪费和时间的等待，发现不理想的情况能及时更正，提高劳动效率。虚拟现实技术既减轻设计人员的劳动强度,又缩短设计周期,提高设计质量,节省投资，因而它在建筑设计中被广泛应用。
信息技术和虚拟现实技术的发展和运用极大地影响了现代人类的生活方式和思维方式。 “因为生活是产生和发展建筑的第一动因”，所以这种生存方式的改变也将进一步影响建筑与城市。这是一项发展中的、具有深远的潜在应用方向的综合性信息新技术，它大大推进了计算机技术的发展。虚拟现实技术所涉领域十分广泛,技术潜力巨大, 发展前景十分诱人，在建筑设计中应用前景广阔, 而与网络通信特性的结合，更是人们所梦寐以求的。从一定程度上说它将改变人们的思维方式，甚至会改变人们对世界、自己、空间和时间的看法。尤其在信息技术腾飞的今天，每一个建筑的创作或多或少都有虚拟现实技术的参与，随着网络的发达及计算机软硬件的进展，我们坚信：虚拟现实将成为人们日常生活中不可或缺的部分。
三、信息化时代下建筑设计的发展前景
随着计算机技术、网络技术的提高和普及，建筑信息化已经是大势所趋，信息技术在全球的广泛应用，不仅深刻地影响着人类社会生存方式和经济结构，而且作为先进生产力的代表，对建筑的发展产生着决定性的影响。 W．J．Mitchell 曾预言："工业革命产生了摩天楼，而信息革命则将淘汰摩天楼。"在任何时候，人类栖居的建筑环境与空间形式，都很大程度上依赖于实际生活和社会行为的需要，建筑作为一种技术与艺术的结合物，受着生产方式和其发展程度的制约。由此，建筑设计理论的发展也必须顺应这一规律，不背其道而行之。
如今，信息技术革命，其意义与影响已渐渐显现出来，作为人类习俗与文化外化的建筑与城市已发生彻底的改变。近年来环保问题被人们热切关注着，建筑这一行业也响应时代的召唤，秉承节约资源、保护环境这一理念。我国国家游泳中心――“水立方”就是响应了“绿色奥运”的理念，其设计综合展示了人文、科技与绿色的完美结合，成为我国又一标志性建筑。
随着全球性信息基础设施的建设,建筑智能化也将成为一个必然的趋势。而我们的建筑设计思维方式，也渐渐的从二维图示走向三维甚至多维的数字设计思维方式，智能型建筑也将发展成为能多方面满足人们各种需求的生态建筑。
信息时代为人们拓展了一片新天地，这片沃土也为这一时代的建筑师们提出了更高的要求。主动地了解发生在周围的新事物，新现象，积极地学习信息技术，充分认识到信息技术对社会变化的作用，做好适应社会的准备。熟悉掌握工程项目业务处理流程的复合型信息技术人才，只有这样，我们才能发展自己，不被时代淘汰。
四、总结
信息技术的快速发展，使信息和新知识的更新的间距越来越短，谁掌握了最新的信息，谁就掌握了财富。信息技术的不断发展也要求人们对建筑进行再思考，以重新分配能源、资源、信息，使之达到提高知识性生产力的目标。进一步加深在建筑整体环境功能、建筑空间和形态、建筑美学以适应未来的人类不断增长的物质、文化需求，从而真正地让真实世界和虚拟世界统一成为人们所可以掌握的知性空间，成为人类生活与发展的存在空间，把人类的未来生活推向前进。
参考文献：
[1] 胡小强.虚拟现实技术.北京：北京邮电大学出版社，2005.
