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新時代背景下,建筑行業的發展日新月異,已經成為我國經濟發展的依賴性產業,帶動了我國經濟的快速發展。我國提倡科學發展觀,以構建生態文明型社會為重要目標,綠色建筑的出現,實現了建筑行業的進步,將生態發展與建筑行業結合在一起,是社會意識形態的基本要求。綠色建筑的建設,可將現代化的智能化技術應用其中,在節能環保、環境檢測、通信等方面都得到了優化,促進了綠色建筑行業的現代化發展。
1 綠色建筑概述
綠色建筑是新興的名詞,強調建筑的綠色性,集環保、無污染、人性化、節能、節水等優勢于一體的建筑,具有廣闊的發展前景,是建筑行業的發展目標[1]。綠色建筑行業的發展,重視在保護生態自然環境、提高資源利用率的基礎上進行建筑行業的發展,符合資源節約型、環保型社會構建的主題和要求,有利于保證居住著的生命健康,提升居住者的滿意度和舒適感。綠色建筑是由早期的生態建筑演變而來的,由國外傳入到中國,發展非常迅速。隨著世界對環境保護的重視,對資源的珍惜,構建生態型社會成為必然趨勢。綠色建筑的出現,是順應時展趨勢的重要體現,將節能、環保、節水等問題囊括其中,實現了資源的有效利用,具有廣闊的發展前景,是我國建筑行業發展與進步的重要體現。
2 綠色建筑的特點
2.1 綠色化
綠色建筑,之所以稱之為“綠色”,與其綠色性的特點密不可分[2]。綠色建筑中所談及的綠色并不是顏色的象征,而是指代綠色無污染、節能環保、資源高效利用等內容,與綠色蔬菜有著異曲同工之妙。綠色是生態的象征,應充分貫徹可持續發展的原則,以實現人文與環境的高度統一,實現了資源的高效利用與環境的保護,實現了環境與科技的高度統一。
2.2 人性化
綠色建筑的構建,將人性化作為其核心內容,注重對綠色、和諧、舒適環境的構建,以滿足居民居住的舒適度,提高生活質量,是人性化的充分體現。生態、自然型的建筑環境有利于增強居住者的滿意度,讓居住者時刻保持愉悅的心情,對居住者來說是一項福利,能夠受到居住者的廣泛好評。
3 智能化技術在綠色建筑中的具體運用
3.1 照明技術的應用
信息技術的不斷革新,智能手機、平板電腦等的不斷問世,進入了信息革命時代,通過不斷的探索與實踐,智能化技術得到了普及,在各個領域都有所涉及,在綠色建筑的設計中應用智能化技術,取得了很好的應用效果。照明技術是智能化技術在綠色建筑中的典型應用案例。照明技術是以照明接觸器、傳感器為載體,在內部安裝節能燈,并根據外部環境的實際情況來調整照明的時間和亮度,以節能為主要核心內容,既能達到節約電能的效果,也可延長燈具的使用壽命,達到節約材料的目的。如聲控燈、光控燈的出現,就是智能化技術在綠色建筑中的應用。
3.2 智能遮陽板的應用
智能化遮陽板,是一種新型的智能控制系統,是借助亮度傳感器來對遮陽電機進行智能化、自動化的控制[3]。智能遮陽板能夠對太陽光線的強弱、光照角度等進行識別,并進行自動轉化,以避免太陽光對建筑的直射,影響居住者的滿意度和生活質量,是人性化的重要體現,符合綠色建筑的要求。智能遮陽板具有高度的應用價值,能夠根據太陽光的實際照射情況進行遮陽角度的智能化調節,能有效控制室內溫度。例如,炎熱難耐的夏季,適當的遮陽工具是必不可少,利用智能化遮陽板能及時起到遮擋太陽光的作用,能避免室內溫度升高,給人帶來不適感,充分體現了以人為本的原則。
3.3 通信技術的應用
在綠色建筑設計中應用的智能化技術眾多,作為最為基本的通信技術也得到了廣泛的應用。現如今,居民可以足不出戶就可實現水、電、煤氣費的繳納,利用磁卡充值,在刷卡機上一刷就可獲得水電,實現了物業信息的電子化,是通信技術發展的重要體現。現如今,各個家庭機會都安裝寬帶、WiFi 等,通信技術已經成為人們生活中必不可少工具,滿足了人身體與精神上的需求,是智能化技術在綠色建筑中廣泛應用的重要體現。
3.4 信息集成技術的應用
信息集成技術是信息集成系統運行的一種技術,是對所有的信息化系統進行整合與集中,實現對各項系統的綜合控制與調度,具有高度的指揮性與協調性。智能集成系統能夠對各項系統的數據、信息進行合理化的分析,并對各個系統進行統一的調度,將信息系統標準設置成節能、減排的最佳程度,以達到理想的效果信息集成系統的運行,應結合照明系統、通信系統、計量系統等進行數據的采集,并對數據進行統計與整合,制定出更為合理的節能、環保、節水等的方案,將綠色性的特點不斷貫徹下去。
4 結束語
綜上所述,綠色建筑是當今社會建筑行業發展的主要方向,強調節約、節能,提資源的利用率,注重對環境的保護,與生態自然共存的建筑形式,是順應節約型社會的重要體現。隨著現代科技與信息技術的不斷革新,在通往智能化的道路上不斷前行。為了提高我國綠色建筑的發展水平,可將智能化技術應用到綠色建筑中,將建筑行業與信息技術行業結合起來,以促進筑行業的發展,本文就智能化技術在綠色建筑中的運用進行分析。
參考文獻:
[1] 季文娟, 顧永松. 智能技術在綠色建筑中的節能應用[J]. 江蘇建筑,2014(03):100-102.
[關鍵詞]建筑智能化;發展;組成系統;應用
一、建筑智能化的定義
建筑智能化是通過系統集成方法,將計算機網絡技術、信息技術、通信技術、建筑技術以及監控技術結合起來,通過對建筑及其相關設備的檢測、監控,對信息的優化管理,從而達到對建筑的管理與智能控制,以達到用戶對建筑的管理、監控和信息資源共享的要求。在達到適應信息化社會需求的基礎上,符合環保和投資合理相結合的要求。智能化建筑主要包括以下一種或幾種系統:安全防范系統、火災自動報警及消防聯動系統、建筑設備自動監控系統、廣播系統、有線電視系統、數字會議及視頻會議系統、綜合布線系統、停車場管理系統、通信與計算機網絡系統等。
二、我國建筑智能化的發展
1984年,位于美國康涅獄格州哈特福德市的“都市大廈” 建成,標志著世界上第一幢智能建筑的誕生。我國緊跟世界發展潮流,較早涉足智能建筑領域,并且取得了較快較好的發展。1986年,“智能化辦公大樓可行性研究”正式立項.由此拉開了我國智能化建筑研究的序幕。此項研究是國家“七?五”重點科技攻關項目之一。我國智能化建筑的早期代表作是1989年建造的北京發展大廈,這幢大廈已經有了明確的智能化指標要求。到目前為止,我國已有或在建的各類智能化建筑至少幾千座。
三、建筑智能化應注意的問題
雖然我國的智能化建筑緊跟世界發展水平,取得了不錯的成績,但是出于資金、技術等方面的原因,跟世界先進水平還是有一定差距的。在縮短差距的過程中,切忌盲目跟風,盲目攀比。應從我國實際國情出發,提出符合我國處于社會主義初級階段這一基本國情,具有可靠的經濟回報率的建筑方案。在設計建筑方案時,注意與環境、資源的統一,協調發展。每一個方案的提出必需確保有較長時間的前期調查、準備工作,并經過投資者和環境、資源、建筑、經濟等方面專家反復磋商,論證、修改。最后提出的方案要是切實可行的,可操作性強的設計方案。在設計建筑方案或進行建筑施工時,要敢于使用新型、先進的建筑形式、設備、材料,尤其提倡大量使用符合節能環保原則的新型材料。要兼顧經濟性和先進性,在做到節能環保的同時,盡量減少投資,以期達到最高的性能價格比。值得一提的是,在選擇新材料或建筑形式時,不能一味追求“新”,而是要選擇至少有大量理論論證,或者已有國外大型工程使用經驗的產品,以保證工程順利進行,在節能環保的同時,帶來可觀的經濟效益。
四、建筑智能化系統的組成
我們國家在2000年7月頒布的GB/T 50314―2000《智能建筑設計標準》中對明確規定,智能化建筑以建筑為平臺,包括通信網絡系統、建筑設備及辦公自動化,即通信自動化系統(CAS)、建筑自動化系統(BAS)與辦公自動化系統(OAS)。以達到人們對居住和工作環境具備安全、便捷、舒適的要求。通信自動化系統(Communication Automation System,CA):即利用公共通信網和建筑物內部GCS接口進行多媒體通信,同時利用數字程控交換機PABX轉接語音、圖象和數據的系統。目前,在我國,公共通信網主要包括數據通信網CHINAPAC和CHINADDN、城市電話網以及長途電話網。建筑自動化系統(Building Automation System,BA):即首先利用中央計算機網絡將各監控現場的區域智能分站連接起來,再通過分層分布式控制完成集中管理和分散控制的系統。一般情況下,屬于建筑自動化系統的包括空調、冷熱源、照明、供配電、給排水和停車庫等。該系統的目的是對所有建筑設備進行系統全面地監控和管理,以便確保建筑物內所有建筑設備處于高效、節能和最佳運行狀態。辦公自動化系統(Office Automation System,OA):即通過計算機多媒體技術提供文字、語音、圖象的圖文辦公手段。準確來說,是一個計算機網絡與數據庫技術相結合的系統。在智能化建筑中辦公自動化系統通常由以下兩部分組成:物業公司為住戶提供信息服務以及物業公司管理內部事物的辦公自動化系統,機構與租用單位的業務專用辦公自動化系統。
五、建筑智能化的應用
1.建筑智能化在綠色建筑中的應用。綠色建筑是指能夠為住戶提供安全、健康、舒適的居住、工作空間,并且能夠在建筑全生命周期中實現資源的高效利用,同時最小程度地影響周邊環境的建筑物。智能照明系統是在建筑物內外安裝高效節能燈具,利用傳感器技術或照明接觸器,根據實際的照明需要做出判斷,而后選取高、中、低檔照明水平。采用智能照明系統,可以調節自然光,加強自然光對建筑光環境的有利作用,以節約電能。火災自動報警系統是利用煙感和溫感探測器,通過DDC對各消防設備進行實時監控,保證在火災預警階段能夠做出智能判斷,從而有效防止錯誤動作。在火災發生時,非消防設備有序撤出,消防設備有序投入,保證人員安全。安全防范系統是利用閉路電視監測系統、錄像系統對建筑物進行監控,包括門禁管理、圍欄監測、人員識別、車輛識別、電子巡更、可視對講、緊急呼叫、煤氣泄露報警、玻璃破碎報警等功能,保證建筑物及建筑物周邊環境安全。綠色建筑的核心是減少建筑耗能。建筑能耗囊括了建造能耗和使用能耗,包括了建筑工業和建筑使用的方方面面,范圍甚廣。在我國,建筑耗電十分突出,主要有以下三個方面原因:一是房屋建筑面積不斷增加,從而導致建筑耗能增加;二是已建的房屋建筑,由于強調降低一次性建筑投入,建筑物保溫性能和門窗氣密性均較差,三是由于近年來空調使用量不斷加大,房屋空調設備用電量迅速增長。針對上述情況,建筑房屋的節能手段大致分為兩種;一是采用新技術、新產品在低投入的情況下保證建筑物保溫性和門窗氣密性,減少室外溫度對室內溫度的輻射;二是采用新設備,保證建筑物內部恒溫恒濕,以滿足人們對在室內生活的舒適要求。隨著空調技術的不斷發展,中央空調采用變頻控制是不可改變的趨勢。中央空調DDC自控就是一種有節能效果的智能化系統。
2.建筑智能化在老年公寓中的應用。人口老齡化已經是一個不可否認的問題。目前,與世界其它發達國家相比,我國已有老年公寓不僅數量有限,設備也比較落后,遠遠達不到老年人的日常生活需要。隨著社會進步以及對老年人生活環境的關注日益增加,我國勢必建造一批根據老年人需要設計、應用新技術、新產品,智能化的新型老年公寓。為了能夠滿足老年人特殊的生理和心理需求,可以在老年公寓的設計中引入一些特殊的智能技術。寵物機器人是一種適合老年公寓的智能技術。寵物機器人會說話、會唱歌,能與老年人進行簡單的對話,在對話過程中,寵物機器人可以把老人的問題記錄下來再反饋給服務中心。服務中心的工作人員可以通過對記錄的分析比較,及時掌握老人的身體狀況與變化,并視具體情況判斷需不需要派專人前往老人住處進行必要的護理。緊急呼救系統是有一個針對老年人開發的智能保健系統。該系統由在住宅中安裝的緊急呼叫器、安全報警器以及醫療救助體系和家政服務體系共同構成。緊急情況時,只需按下隨身攜帶的無線緊急求助器的按鈕,即可通過電話網絡將求救信號發送至家人的或醫療部門,從而使老人獲得緊急救助。
經濟增長、科技進步、社會發展,這些都給智能化建筑提供了良好的生存發展空間。建筑智能化是今后建筑行業發展的必然趨勢,它在改善人們的生活和工作環境,使其更舒適、安全、便捷的同時,也將使得建筑物更加綠色環保,更加符合可持續發展的原則,帶來更高的經濟和社會效益。
參考文獻
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在第八屆國際綠色建筑與建筑節能大會上舉辦的“綠色建筑智能化與數字技術”分論壇上,同濟大學教授程大章認為,在綠色建筑建設的中,如何推進綠色建筑智能化,充分體現其價值,是一項重要的任務。
有專家指出,綠色建筑相較普通建筑是一個復雜的系統,不但對于照明、空調等系統的能耗與能效提出了更高的要求,而且還會用到太陽能、熱泵等可再生能源系統。節能設備和產品的疊加未必帶來建筑能耗的降低和能效的提高,關鍵在于各個系統之間能否相互匹配、協調運作。這就需要用現代化的科技手段來代替傳統人工的方法,幫助人們實時掌握和判斷建筑的能耗。
在綠色建筑中使用智能化技術,不但可以利用計算機、網絡等先進的技術設備對建筑中的變配電、照明、冷熱源、空調、給排水、交通等各個系統的運行進行全面監測與控制,使設施處于最佳運行狀態,實現節能降耗,而且還能提高建筑的安全性。
程大章指出:“建筑智能化技術是綠色建筑的技術保障,只有通過實時運行的數據來分析建筑物的節能與環保的效能與缺陷,才能提高建筑性能。智能化系統影響著綠色建筑運營的整體功效。”
例如,智能技術可以優化可再生能源系統的運行控制與管理;中水與污水處理回用系統通過智能化的自動控制系統,在保證水資源有效利用同時,還可把人類活動對水資源的污染降低到最小。采用智能化的技術手段,可實現物業管理的定量化、精細化,保障建筑物安全、舒適、高效、節能環保地運行。
智能遮陽系統開啟新時代
在我們的日常家居生活中,門和窗是能量流失最多的地方。據統計,在建筑能耗中,46%的能量是通過門窗流失的。針對建筑物能耗居高不下的現狀,推廣應用新的節能技術便成為重中之中,其中建筑隔熱保溫是重要的內容,也是建筑節能技術的重點,它代表著建筑節能技術的發展方向,而遮陽技術就是建筑隔熱保溫通風技術的代表,因為它是實現建筑節能的有效途徑。
智能遮陽系統主要依靠它的智能控制系統來實現節能的目的。可自動根據天氣情況和室內溫度實現控制。通過良好的遮陽設計在達到節能效果的同時又可以豐富室內的光線分布,還可以豐富建筑造型及立面效果。
在上海“兩會”上,黃健之、陳麗等5位市政協委員曾聯名提交《關于大力推進建筑遮陽的建議》提案,把“建筑遮陽”一詞第一次帶入公眾視野。委員們認為,建筑遮陽是達到綠色建筑節能的有效途徑。
智能遮陽控制系統能根據精確的陽光跟蹤器、濕度感應器傳輸的數據自動控制所有遮陽百葉升降及角度變化,達到最佳的節能效果。對于注重家居生活的用戶來說,智能遮陽系統在帶來舒適便捷生活的同時,也達到了節能環保的效果,這正是科技和環保的完美結合。通過智能遮陽系統, 不僅遮擋了通過玻璃影響室內過熱的熱輻射和紫外線,杜絕光污染,甚至連陽光都能隨心調度,打造一個貼合用戶生存的綠色大宅居住環境。可以說,智能遮陽系統絕對是家居生活中一份不可抗拒的誘惑。
作為建筑智能化系統不可或缺的智能遮陽系統,伴隨著技術的不斷進步和建筑智能化的不斷普及,建筑遮陽產品將會有更加完備的智能控制系統,相信越來越多的建筑和家庭將采用智能遮陽系統。可以預見:一股超強的綠色建筑節能風暴正在緩緩來襲。
“零能耗”住宅成現實
在上海交大閔行校區元培路、南洋南路路口,一座名為“中意綠色能源樓”的建筑正式落成。該樓由意大利環境、國土與海洋部資助,是以“綠色能源”結合建筑應用為特色的綠色低碳建筑。室內面積只有1500平方米的三層小樓,全副“武裝”了20多項世界建筑節能技術。人們所憧憬的“智能家居”、“零能耗”住宅在這幢樓里得到演示。意大利環境、國土與海洋部部長克里尼參觀后評價說,這是一個用于模擬和測試在建筑和住宅領域能源效率化和低碳技術的平臺。預計在不久的將來,實驗室將使用綠色能源樓成為“節能建筑”的示范。該建筑5月份剛剛獲得美國LEED金牌認證。
“中意綠色能源樓”的主體節能技術是由上海交大機械與動力工程學院王如竹教授領銜的創新團隊完成。綠色能源樓里有太陽能空調,地源、水源、空氣源熱泵系統,高效太陽能集熱器,光熱幕墻,生物質發電,風光互補,智能電網,樓宇能源管理系統技術以及零能耗住宅、智能家居等實驗設備和條件,被業界認為是目前國際上功能最全、技術最全面的智能化、綠色建筑能源系統研究平臺。
以可再生能源發電為例,能源樓采用的是風光互補與冷熱電聯產發電技術,可基本實現中意綠色能源樓所有負載供電。不僅如此,在大樓用電量較少情況下,還可通過系統配電柜的輸出端,接入能源樓周邊建筑共用變壓器,將剩余電量供其余建筑日常使用。
團隊負責人之一、機械與動力工程學院代彥軍教授介紹,整個“綠色能源樓”整合光伏發電、風力發電等可再生能源技術,并通過智能化技術,將微型電網、智能電網和物聯網組合,能最大程度實現節能環保。
“出門上班,忘記關窗,手機一按,門窗自動關好;因為有事,不能看精彩的電視連續劇,手機一按,家里彩電會把節目錄制好;晚上要燒的菜,冰箱會自動選好,回家就能直接烹飪……”代彥軍教授告訴記者,智能家居通過一套遠程控制系統滿足用戶的舒適性和節能要求,家里冰箱、彩電、空調,甚至電飯煲等設備的運行,都通過虛擬的物聯網,鏈接到手機或電腦終端,無論你在哪里上網,都可以調節監視運行狀態、能耗狀況,甚至室內的溫度、濕度、光線,都可以遠程調節。
代彥軍教授說:“家里哪個環節耗能最多,哪個環節耗能最少,應該怎么改進,都有一個自動學習的模式,在保證滿足舒適性的同時做到能耗最低。”
智能化需在設計階段綜合考慮
在第八屆國際綠色建筑與建筑節能大會同期舉辦的新技術與產品博覽會,各種智能化的樓宇控制系統成為亮點之一。很多國內外企業不但帶來了節能的設備和產品,而且帶來了各種系統集成的建筑節能解決方案,這些方案無一例外均是采用智能化的手段對建筑物各個系統進行控制,從而實現建筑節能。
綠色建筑的智能化離不開各種新技術、新設備的應用,這些技術和設備是跨學科、跨領域的,如何實現各項系統、設備、技術的協調運行是一大挑戰。為此,有專家指出,綠色建筑的智能化要在設計前期就應由相關單位共同參與,整體設計。
據悉,國外的綠色建筑在方案設計的前期就會引入采暖、通風、照明、智能化等不同領域的參與。目前,在我國,建筑的開發、規劃設計、施工、運營階段劃分明顯,由不同單位負責。因此,如何在設計前期就將建筑的智能化提前考慮,成為當前我國綠色建筑快速發展時期必須深入研究的一個重要課題。
綠色建筑發展的必由之路
有關機構的調查數據顯示,在民用建筑中,電能的消耗情況大致如下:空調用電占到建筑用電40%~50%;水泵電梯等設備用電占10%~15%;照明用電占15%~25%;其他設備用電占10%~15%。而根據住房和城鄉建設部的調查統計,在近400億平方米的既有建筑中,99%屬于高耗能建筑,單位面積采暖所耗能源相當于緯度相近的發達國家的2~3倍,因此,我國亟需對建筑電氣中的照明、采暖、空調、熱水供應、家用電器、電梯等進行升級改造,采用智能化技術實現節能目的。
關鍵詞:現代智能化建筑 低碳環保節能設計
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、現代建筑智能化的概述
智能化建筑IB(Intelligent Building)是信息時代的產物,它的基本要素是通信系統的網絡化、辦公業務自動化和智能化、建筑柔性化和建筑物管理服務的自動化。我國智能化建筑多集中在大城市,像瑞安這樣的小城市還沒有真正意義上的智能建筑,所謂的智能化建筑也只是些自動化功能的簡單羅列。事實上智能建筑是建筑、裝備、服務和經營四要素相互聯系、全面綜合并達到最佳組合以獲得高效率、高功能和高舒適的建筑物
二、建筑智能化設計分析
建筑智能化設計,能夠有效實現建筑節能與環保目標,是現代建筑領域的重要研究方向。建筑智能化從建筑環境的多角度出發,通過對空調、給排水、照明以及電梯等環節進行合理的優化和改進,從而對相關設備進行實施的監控和評估,滿足相關工作需求的同時,有效地提升設備的綜合使用效率,減少設備使用過程中的能源消耗問題,起到保護環境,減少環境污染的目的,實現良好的高效、低耗、污物等建筑環境,保證人類活動同自然生態的協調發展。
1、照明系統智能化設計。照明系統智能化設計主要包括兩個方面,一是通過對建筑監控系統進行合理優化,實現對區域照明系統的有效控制,對照明設備進行定時的通斷,對照明設備進行統一的監控和管理,從而保證有效控制照明系統的高效應用;二是通過對感應設備的改良和應用,做到對照明系統照度控制以及通關的控制,保證資源的有效利用。照明系統智能化設計,是現代建筑施工過程中尤為重視的一點,可以在最大限度上節約能源,降低建筑能源消耗。
2、空調系統智能化設計。空調系統智能化設備,能夠有效提升空調機組的工作效率,減少共條機組臺數,并可以根據相關感應設備,對室內CO2濃度進行有效的監控、對室內溫度進行實時監控,通過數據反饋進行空調運行效率的智能化控制,從而有效提高空調機組的運行質量,避免能源消耗,優化室內環境,真正解決空調系統的能源消耗問題。空調系統智能化設計是現代建筑智能化發展的重要研究方向,在設計過程中,需要對硬件和軟件進行綜合的計量和分析,并加強對技術的優化和引進工作,保證室內環境和室內問題條件的基礎上,做到對能源消耗的降低,并有效建立評價體系,建立良好的量化指標,使空調系統智能化設計真正起到良好作用。
3、給排水系統智能化設計。給排水系統智能化設計主要包括對水泵的故障報警、對水泵的狀態檢測以及對水箱的自動監控,使給排水系統能夠針對不同的工作環境和工作狀態進行自動調整,以滿足用戶的相關需求,并降低水資源的浪費問題。同時,給排水系統智能化設計也逐漸涉及到對雨水收集和利用的方面,通過良好的雨水收集系統,加強對雨水的有效利用,如園林綠化、建筑清潔以及部分生活用水的補充,提高雨水的綜合利用效率,達到節約能源的有效目的。
4、建筑系統綜合智能化設計。建筑系統綜合智能化設計,就是充分的利用BMS集成系統,對建筑工程系統進行開放式的設計,通過對子系統接口的有效設計,有效的解決建筑系統的標準化,使建筑系統保持良好的互操作性,并實現建筑工程系統的局域網管理,提高建筑工程智能化系統操作性的簡單化和效率化。建筑工程BMS集成系統的有效建設,能夠對中央空調系統、建筑照明系統、建筑配電系統以及獨立的發電機組進行智能化的協調和控制,能夠根據相關數據反饋對相關建筑系統進行有效的調節和控制,減少建筑能源的消耗,減少能源的不合理的浪費,從而確保建筑工程的全自動運行。建筑系統綜合智能化設計,是目前建筑工程智能化技術的主要研究方向,也是現代建筑工程智能化設計的主要目標,建筑系統綜合智能化設計結合做了多種現代技術,在保證建筑工程良好運行狀態的同時,做到了真正的環保性、安全性、智能性和可操作性,對于現代建筑工程發展具有非常積極的促進作用。
5、綜合安保系統。綜合安保系統是大樓管理重要的組成部分,是現代化安全保衛技術的集中體現。整個安保系統由視頻安防監視、出入口控制、入侵報警、電子巡更、停車管理等系統組成。建設一個完整的、集成的、可靠的、易操作的安保系統,使其作為一個有機的整體對整個建筑進行監控和管理,并接人樓宇智能化管理系統,是建立安保系統著重要達到的目標。
三、建低碳環保建筑的重要性
低碳環保是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳環保實質是能源高效利用、清潔能源開發,核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。發展低碳環保,一方面是積極承擔環境保護責任,完成國家節能降耗指標的要求;另一方面是調整經濟結構,提高能源利用效益,發展新興工業,建設生態文明。今年全國兩會上,民建中央提交的《關于發展綠色建筑促進節能減排提案》重點突出,將目光放在建筑節能領域。該提案強調,我國應該構建節能、節水、節地、節材、保護環境和減少污染的低碳環保建筑(綠色建筑),同時更注重人的舒適以及人與自然環境的和諧,因為這代表了現代建筑的發展方向。
四、低碳環保節能設計
1、低碳建筑內部環境設計
1)聲、光環境設計
天然采光方面,整棟樓的設計為了增加日照時間,可以設計成波浪形或弧形。每個房間要考慮窗的面積及方位。設置反射光板或光導管等天然光導入設備,建筑內裝修可采用淺色調,增加二次反射光線,通過這些手段保證獲得足夠的室內光線,并達到了一定的均勻度,由此減少白天的人工照明,節省照能耗。夏季要有可收放的遮陽篷在夏季盡可能減少不需要的太陽輻射熱進入室內,門窗設置還要有利于自然通風,帶走熱量。冬季又有利于太陽光進入。針對聲環境設計來看,設計師應考慮將臥室設置在背向噪聲源的方向,這樣可降低噪音30dB,有時可能和采光沖突。這就需要合理布局。采用隔音窗也能顯著阻隔室外噪音;在住宅區沿路適當栽植綠色植物,對降噪也有一定效果。在實際的聲環境設計中,可以采用多孔吸聲材料,用亥姆霍茲共振原理組成的吸聲構造。理想的做法是在建筑設計的同時進行音質設計,已達到人性化的溫馨環境。
2)水、熱環境設計
低碳建筑講究節水,并且要考慮水質和水量兩個問題。低碳建筑采用的節水方法有:選用有良好節水型供水設施;安裝收集雨水裝置,建立污水處理系統,就地處理污水。小區景觀用水要專門設計并將其納入全局一并考慮。熱環境的實現尤其重要。小區的熱供應該滿足居民的舒適度的要求,并能實現建筑節能和環保的要求。夏季空調的室內適宜溫度為22-27℃,冬季供暖的室內溫度宜在20-24℃。可采用制冷、取暖、生活用熱水聯合供應的熱環境技術。
2、低碳建筑外部環境設計
1)綠化設計
首先,應將建筑空間與城市綠化通過資源整合的方式達成統一。其次,將建筑與綠化復合,做到雙方效益的最大化。建筑與綠化覆蓋結合。再次,這種設計方式是一種人性化的方式去解決建筑與城市的生態問題。最后,這種方式有利于城市公共空間體系的整合。綠化是與自然環境有機的結合,而不是脫離地面而孤立存在的,是相互依存相互依賴的整體;同時,由于這種空間的連續性,建筑的可達行增加了,人們也能夠從一個外部環境輕松地進入建筑的上部空間,并享有這份空間提供的視覺與心理上的輕松、愉悅。
2)智能系統設計
在滿足需求的前提下,優化設備運行,減少設備開啟臺數和運行時間,節約電能,減少電廠大氣污染物的排放,保護環境。通過建設方便、快捷的信息設施系統和信息化應用系統。使用戶足不出戶即可進行信息交流和應用,減少人們出行的交通壓力及CO2排放量,保護環境;另一方面是緊跟低碳建筑的發展趨勢,積極開發智能化技術在環保生態設施和系統中的應用,如對太陽能等可再生能源利用系統、雨水及污水綜合利用系統的監控與管理等,與環保生態系統共同營造高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建筑環境,為建筑的可持續發展提供服務。在建筑智能化系統中最具節能降耗潛力的是建筑設備管理系統。建筑設備管理系統具有對建筑設備進行測量、監視和控制的功能,不僅保證各類設備系統運行穩定、安全和可靠。提高效率,降低運行費用,而且能改善環境,并達到節能和環保的要求。
結術語:現代建筑智能化與低碳節能建筑是適應新形勢需要的,低碳經濟時代的新建筑若想要有開拓性的創新,必須要破除傳統的建筑學觀念,深入研究低碳建筑相關的技術與方法。同時,需要建立科學與低碳建筑設計交融的框架體系,積極運用新科學影響下的各種技術手段尤其是計算機技術,探索高效的低碳建筑設計技術與方法,推動我國建筑行業的發展。
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【關鍵詞】 建筑工程;智能化;可持續發展
1.引言
科技的發展方便了人們的衣食住行,不久的將來建筑智能化將成為建筑行業的發展與改革放向,并將成為衡量一個國家人民生活水平和科技水平的標志。最近幾年,盡管建筑智能化已經成為建筑行業的熱門,也有不少關于智能建筑的資料,甚至已經出現了稱為智能建筑的建筑,但人們對智能建筑的認識還是很少的。基于作者對建筑領域與電氣工程領域的涉獵,本文將對建筑智能化作一個系統的闡述。
2.智能建筑的含義
智能建筑在國際上會有一些不同的定義,我國專家將其定義為: 利用系統集成的方法, 將通信、計算機網絡、信息與建筑工程等領域的不同技術有機地結合起來, 實現對各種設備的自動監控,優化組合各種信息資源的管理及使用者的信息。智能建筑具有安全、合適、便利、高效和靈活等特點。根據現已建成的智能建筑的功能及其定義,智能建筑應該具有: 通信自動系統, 即Communication Automatic System(CAS);建筑設備自動化系統, 即Building Automatic System(BAS;辦公自動化系統, 即Office Automatic System(OAS)。所以智能建筑又有另外一個名稱3A建筑。高速數據網絡和大型計算機將這三個系統有機地集成在一起,但每個系統又有各自獨立的網絡和主控設備,將三個系統的功能充分的發揮。這種具有現代技術特點的建筑,就是智能建筑。
智能建筑需要一個高度集成化的弱電系統應該, 如果弱電系統不集成就不是智能建筑, 智能建筑(英文是 lntelligent Building)是指具有人腦搬能夠思考的建筑,這樣的建筑具有“智慧”。建筑智能化就是一個集成化的、具有“腦子”的、功能健全的建筑。可以說智能建筑是是一個具有智商高的建筑,也就是說人們想到的事, 也能想到,而且它的思維更快。
3.建筑智能化設計
智能建筑的實現過程稱為建筑智能化。在建筑工程施工的過程中借助先進的計算機技術、網絡技術、衛星通信技術以及自動化技術,很大地提高了建筑施工的效率和質量,使得建筑的安全性和舒適性也得到提高。建筑工程智能化電氣設計是智能化設計中非常重要的部分,它包括智能建筑中照明和室溫控制系統的設計、供電配電的監控系統的設計,自動化系統設計等。
(1)照明和溫度等控制系統是建筑工程中非常重要組成部分,它需要將室溫、空氣質量和照明控制在某些特定的范圍之內。其中照明控制系統主要控制周邊燈、建筑工作燈、室內遮光設備以及環境燈以及等部分。由于建筑智能化工程集成系統中所所使用的部件例如數據傳輸總線、硬件接口和軟件接口等往往是從不同的廠家購得,會有不同的標準,再加上被控制目標的多樣性和復雜性,使得控制系統的設計變得復雜,電氣設計工作無法順利的開展。這就需要進行合理的電氣設計,以充分發揮每項設備的工作能力,實現建筑對工作環境的照明、室內溫度、空氣濕度以及新鮮度完美的控制,保證個人可以根據自己的生活習慣制定適合居住、工作的環境,自我調節各個指標,實現電氣設計的最優化。
(2)建筑供電配電的監控管理系統
供電配電的監控在系統建筑工程智能化中占有舉足輕重的地位,其能夠實時監控建筑中各設備用電狀況,進行調節,在滿足用戶用電要求的同時可以起到節約資源、保護環境的的作用。在建筑內電氣設備出現故障或安全隱患時,供電配電的監控管理系統可以及時并處理,保證用電安全和用電穩定,延長了電力系統定期維修的周期。除此之外,智能電力系統可以遠程和自動化管理,在無人看管的情況下,可以正常的操作,增加了用電安全系數。
(3)電氣自動化控制系統
自動化早已成為二十一世紀以來各行業的發展趨勢,在科技飛速發展的今天已表現出很好的應用前景。在建筑智能化工程中,電氣自動化是非常重要的部分,其借助計算機技術和網絡通信技術實時監測建筑內部各項用電設施,自動的、系統的、全面的監視、控制建筑內各電氣設備的安全狀況和運行狀況,大大地減少了安全隱患和電氣意外事故的發生。建筑電氣自動化一般情況下是主要由現場控制器、監控主機以及通信網絡等組成部分協調工作,共同完成智能建筑內部各個電氣設備的自動化管理。
4.建筑智能化設計的注意事項
(1)要設計易于操作的電氣系統,并且與傳統的設備型號具有相容性。建筑智能化工程不僅要追求先進的施工技術,更要注意選擇使用可靠的電氣產品,同時選擇性價比較高的,減少成本。
(2)在建筑智能化的設計過程中,需要根據用戶的要求選擇相應的設備和系統,充分發揮每個系統的作用,讓智能建筑的功能滿足用戶居住和工作的要求。
(3)最后智能建筑的設計必須保證電氣系統的可靠性、安全性和穩定性,保障用戶可以舒心、安全的使用。電氣系統設計時,我們既要考慮設備運行的可靠性,還要從整體上確保每個系統的配合要合理,這主要是因為建筑工程的電氣設備一旦投入使用后,會進行不停止的長期運行,并且從不停止的。
5.建筑智能化的可持續發展
建筑工程智能化和智能化建筑系統賦予了建筑在信息化、科技化的社會中全新的內涵了。但是,在管理投入不夠的國內大環境下,智能系統的許多作用得不到充分發揮,這個問題制約了建筑智能化的進一步發展。當今社會生活追求是是綠色、環保、節能的可持續發展,因此智能建筑的可持續發展將成為這一行業的重要使命。使用資源和信息共享的集成化的管理手段可以節約資源、降低成本、提高運營質量,設計出客戶滿意的智能化建筑。
6.結語
綜上所述,建筑智能化已成為建筑行業的新方向,它在很大程度上改變了人們的生活方式,提高了人們的生活質量。由于智能建筑豐富的功能,建筑智能化的設計變得復雜,對建筑工程的電氣設計也有較高的要求,因而,建筑工程整體的施工質量將會直接受到電氣設計的影響。所以,優化電氣設計,集功能性、適應性、安全性和經濟性與一體的電氣系統是建設出符合現代智能建筑的基礎。
參考文獻
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關鍵詞:建筑智能化;未來;環保
Abstract:The intelligent building in this sunrise industry in the 21st century will certainly be able to step into a brilliant and important contribution not only to conserve resources and enhance the management level, as well as to our overall national economic construction, in order to the entire human living environment to call the shots.
Key words: intelligent building; the future; environmental
中圖分類號:TU201 文獻標識碼: A文章編號:2095-2104(2012)
建筑智能化,集成是關鍵。伴隨建筑和房地產市場的持續火爆以及金融危機后國家對擴大內需的硬性需要,對軟件、硬件配套共同迅速發展的要求日益提高,在這樣的環境下,智能建筑的建設施工企業也要用具有前瞻性的眼光來看待市場與機遇,給設備供應商帶來商機的同時,也帶來了無形的壓力,加之IT巨頭們紛紛涌入,給未來的建筑智能化市場帶來前所未有的機遇與挑戰。
一、背景:
智能建筑的概念,在上世紀末誕生于美國。第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德 (Hartford)市建成。而智能化建筑,在我國90年代才起步,但十幾年來隨著社會發展,人們對生活水準的要求日益提高,也帶來了智能化建筑的迅猛發展。
二、定義:
修訂版的國家標準《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006) 對智能建筑定義為“以建筑物為平臺,兼備信信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境”。
三、性質:
智能建筑是信息時代的必然產物,建筑物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。當今世界科學技術發展的主要標志是4C技術(即Computer計算機技術、Control控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)。將4C技術綜合應用于建筑物之中,在建筑物內建立一個計算機綜合網絡,使建筑物智能化。4C技術僅僅是智能建筑的結構化和系統化。
智能建筑應當是:“通過對建筑物的4個基本要素,即結構、系統、服務和管理,以及它們之間的內在聯系,以最優化的設計, 提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人,財產的管理者和擁有者等意識到,他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。”
建筑智能化結構是由三大系統組成:樓宇自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)和通信自動化系統(CAS)
四、現狀:
目前,國內樓宇建設中流行一股“智能化”熱潮,冠以“3A智能建筑”“5A智能大廈” 的廣告屢見不鮮,而建筑物智能化水平也在逐步提高,智能化建筑的發展可以分成三個階段:六、七年前的智能建筑只有一些智能功能如消防自控,其它方面的設備根本沒有自控。四、五年以前的智能建筑基本具有樓宇、消防、保安等自控功能,計算機為主控機,多采用集中控制方式和DOS操作系統,監視和控制多為簡單模式,軟件水平較低。近一、二年落成的智能建筑很多都具有較完善的建筑設備自動化(BA)、通訊自動化(CA)和辦公自動化(OA)系統簡稱3A系統。這些系統多以計算機網絡為基礎,采用集散式甚至分布式控制,監視和控制可以采用精確方式,且有較先進的Windows、OS/2操作系統及中文圖形方式界面,軟件編程方便,面向對象。可見近年來建筑的智能化水平有長足的發展。
而與此同時,透過國內多數智能建筑我們也能看到建筑智能化存在的一些問題:除了消防、保安等系統的設備有部分國產名牌外,樓宇自控設備則幾乎完全被外國產品壟斷。調查中用戶普遍反映國外產品質量較好,售后服務較完善。樓宇自控產品主要采用美國霍尼維爾、江森、西門子等。
在這樣的情況下,2010年,智能建筑業內巨頭們可謂相當忙碌。EnerNOC購買了Cogent Energy和eQuilibrium Solutions,同時開始為英國能源供應網絡提供需求響應服務;西門子并購了SureGrid;施奈德重拾Vizelia和D5X;而霍尼韋爾購買了Akuacom,同時開始建立其自己的開放性ADR系統(open automated demand response system)。
不僅如此,IT巨頭們也想在智能建筑領域分得一杯羹。2010年4月,IBM和江森自控宣布合作,將智能軟件介入了智能建筑的綜合解決方案中。兩家公司聯合宣布,這個項目將由公司、目標政府、科研機構、商業地產巨頭和工業企業共同完成。
在兩家巨頭合作初始,IBM就宣布:“IBM的新建筑解決方案以Tivoli軟件和資產管理軟件(Maximo asset management software)為基礎,可在機械系統未按預期規格要求運行時立即向現場操作人員發出警報。”IBM稱這一舉措將有效提高建筑物的可靠性,縮短響應時間。
同時,江森自控也在新聞通稿中表示,會將其EnNet軟件,整合到IBM的軟件產品中,以此來共同構架建筑系統、業務系統和智能電網技術。
除了巨頭們,打算在這一行業雄起的還有無數的中小企業。GreentechMedia預測:“在歐美市場,一些中小型企業將成倍增長。
以上這些情況,也從側面反映出智能建筑領域的未來,集成才是關鍵!
五、趨勢
智能化建筑在我國興起不過十多年時間,它的發展勢頭方興未艾。作為一種新事物、新技術,它一直處于不斷的飛躍與變化之中。按照老眼光,人們很少把建筑這樣的典型傳統行業與信息化聯系在一起,但事實上,隨著建筑行業的飛速發展,智能化的建筑環境已經成為一個必須的要素。國內已建成超過千座的智能化建筑,用于建筑智能化的投資比重從最初占建筑總投資的5%增長到現在的10%,甚至個別典型項目達到15%左右的份量。智能建筑也由發展初期的獨立系統逐步向綜合平臺控制邁進,國內目前已出現了北京中關村數字園區、武漢經濟技術開發區數字化工程等一批與世界先進科技水平同步的智能建筑群,還有的地方建成了集辦公、居住、商用、廠房等多種建筑物群為一體的數字化街區,使單體的智能建筑走向建筑群的智能化、數字化。回顧智能建筑的發展歷程,可以發現,它是一個由獨立體系向綜合體系過渡的過程,是由高成本向低成本轉化的過程,是由復雜化向簡約化邁進的過程。1、獨立系統造成信息孤島現象智能建筑系統涵蓋的內容相當廣泛。當前智能建筑涉及到的不同子系統已達二十多個,包括樓宇自控、安防系統、消防報警系統、門禁系統、公共廣播等等,而這些系統在智能化初期基本都是單獨建設,采取相對獨立的技術路線、系統設備和控制軟件。這樣使軟硬件之間、系統與系統之間、以及系統運行與實際管理之間相互分割,造成資源浪費,形成了一個個信息孤島,難以適應客戶綜合監控與集中管理的要求。由于各個系統的進貨渠道不同,設備型號不統一,所以維護成本較高,更換配件困難,不少系統使用過新鮮期后,就被束之高閣,成為對外宣傳時的一種擺設,喪失了其本來的作用。更有一些開發商為了制造賣點,不考慮項目的特點及用戶的實際需求,盲目追求脫離實際的智能化設施,反而造成適得其反的結果。例如,設置外窗紅外保護裝置,在使用中需要布防及撤防操作,對于別墅等不是經常有人居住的項目非常適合,而對于一般公寓、老年公寓等項目就不一定適合,操作不慎將引起誤報,反而增添了許多麻煩。2、集成管理是智能化成熟期的表現智能建筑系統發展成熟的重要標志是標準化和模塊化,這是實現不同生產廠家產品互相兼容、具有互換性和互操作性的重要保證。產品的標準化和模塊化使用戶有了更多的選擇余地。也為建立各個智能系統的綜合管理平臺提供了可行的基礎。于是,具有統一軟件平臺,以信息管理為基礎,以整合應用為目的的智能建筑集成管理系統(IBMS)應運而生。智能集成管理系統就是把不同功能、不同技術、不同廠商、不同要求、不同操作平臺,不同接口的不同設施和系統,用統一的系統平臺連接起來,協同動作,實現一體化智能管理。國內著名智能廠商正是基于智能建筑整合應用市場的發展態勢,推出了IBS智能建筑信息管理平臺產品,它是建筑智能化行業趨勢與先進的IT信息化技術相融合的產物。以IBS智能建筑集成管理平臺為例,它具備以下幾個突出特點:(1)采用領先技術,搭建開放架構。作為貫通的智能建筑集成管理平臺,要求在技術上必須采用符合開放、標準化的主流技術,才能確保系統的先進性。(2)功能全面,安全可靠。全面的功能模塊,確保滿足管理者和用戶的各種個性化需求:用戶界面可定制,保證了系統界面友好、直觀;一站式登錄避免了繁瑣的資格審查;系統具有豐富的決策支持功能,用戶可以根據系統提供的預案靈活地定制系統聯動;具備豐富的選裝門戶程序模塊。(3)低投入、高收益,降低運營成本。智能建筑集成管理平臺是一個可供智能建筑集成商二次開發的行業應用平臺。它融合了國內廠商多年的智能建筑行業經驗,因此適用性和貼近性更好。它使得其他各種智能建筑方面的集成商可以在一個統一的平臺下開發應用,從而形成一個良性發展的智能建筑產業鏈。由于以上幾點,管理水平的提高是必然的。智能建筑的高層管理人員能夠更快、更準確、更具體地了解整個建筑的運行情況和故障信息,監督故障處理,避免傳統的逐級上報可能造成的延誤。平臺應提供靈活的模式,整合在一起的各個獨立子系統,消除信息孤島現象。另外,立體綠化智能建筑是未來智能的發展趨勢。席卷全球的生態環境問題為居住建筑綠色概念的興起提供了背景,同時綠色居住建筑也是人類實現可持續發展的基礎環節。在當今的住宅設計中,生態居住區的提法已逐漸成為房地產業的一大賣點,它似乎能滿足人們追求更高生活品質的需求,特別是各種具有異國風情的居住區更是被炒得火熱,不可否認,這樣的主題口號有一定的商業價值,也不否認這也是消費者精神方面的某種向往。不難看出,無論住區冠以什么樣的主題,它都要以人為本,以人親近大自然為出發點。任何的主題都是以綠化為基礎,只有綠色才是永遠的主題。在未來居住區,電腦智能化系統控制著建筑技術功能,包括內部氣溫的調節、供暖、防曬、照明,裝在墻上和屋頂的太陽能提供植物和人們的部分能源,最大限度地減少能耗,最大限度地發揮住宅的生態效應。可見,利用智能系統來構筑未來的立體綠化生態住宅,倡導一種綠色建筑文化,住宅建筑才能真正成為具有一定自控能力的綠色建筑。
關鍵詞:建筑智能化;工程管理;技術
中圖分類號:TU198 文獻標識碼: A
建筑智能化或智能建筑是現代高新技術在傳統建筑領域的應用,是利用現代計算機技術、控制技術和通信技術提升建筑性能,以實現高品質建筑環境和節能減排目標的應用技術。由于建筑智能化總是在不斷地發展,至今還沒有對建筑智能化工程的統一定義。我國《智能建筑設計標準》(GB/T 50314-2006)將智能建筑定義為“以建筑物為平臺,兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境。” [1]
一、建筑智能化的涵義及目標
智能型建筑(Intelligent Building)是現代建筑技術與現代通信技術、計算機技術、控制技術相結合的產物。智能建筑技術是以計算機和網絡技術為核心的信息技術在建筑行業的應用與滲透,它很好地體現了建筑技術、信息技術和建筑藝術的結合。建筑智能化已經成為當今和今后大中型甚至相當多中小型建筑物發展的主流趨勢。
智能型建筑的基本要素是通信系統的網絡化,辦公、安防、防火、樓宇控制的自動化、信息化,建筑主題的多功能化和更人性化,以及建筑物管理服務的信息化和高效能化。智能型建筑的最終目標是安全、舒適、運營高效、信息化、整體功能強大,要做到整體功能強大就需要對智能化建筑中的諸環節、諸智能化子系統進行系統集成。將建筑的綜合布線系統、樓宇自控、通信、辦公、安防、消防智能化子系統和建筑物整個網絡系統有機集成在一起,使各子系統高度相互關聯,同時又能統一、協調地高效率運行,使建筑整體上成為具有高性能價格比、高度信息化的實體[2]。
二、建筑智能化工程管理技術及其應用
建筑智能化施工具有各種信息點數多、分布面積較廣、應用功能變化大、各種信號指標要求比較嚴格等特點;而且工程中還有與其他專業如給水排水、暖通、電氣等的管線與槽道的平行或交叉等問題,與土建結構工程、裝修工程的配合問題。
(一)一般施工技術要求
1、按照合同文件和工程設計的要求,對設備和材料進行進場驗收。設備和材料的質量檢點應包括安全性、可靠性及電磁兼容性等項目。
2、智能化設備的安裝應在土建和裝飾工程完工并合格后進行,各類探測器、傳感器的安裝應與建筑裝飾和機電施工協調定位。
3、施工單位在安裝完成后,應依據合同文件和設計要求,以及規范規定的檢測項目、檢測數量和檢測方法對系統進行自檢。
4、建筑設備監控系統的檢測應以系統功能及性能檢測為主,同時對現場的安裝質量、設備性能及工程實施過程中的質量記錄進行抽查和復核。
(二)機房環境、電源及接地施工要點
1、機房應鋪設架空防靜電地板,地板高度能滿足地下管線的鋪設;機房高度有足夠的配線空間,滿足配線架裝設。工作面水平照度不小于國家規范標準。
2、供電應為兩路電源,并在末端自動切換。重要的設備配置UPS供電,UPS配置方式可根據智能化系統的規模大小和設備分布情況,采取UPS分散供電方式或UPS集中供電方式。
3、弱電系統的接地應采用等電位聯結。弱電豎井應設有單獨接地干線,弱電設備的接地應與接地干線相連接。火災自動報警系統應設專用接地干線,并應在消防控制室設置專用接地板[3]。
(三)纜線連接和統一色標管理
綜合布線系統的主要特點之一是具有極高的通用性和靈活性,要使其充分發揮靈活性和通用性,就必須以系統工程的整體考慮,從工程實施(包括設計中明確規定和要求以及安裝施工中具體實施)到今后日常運行都應有嚴格的管理,它主要由工程設計、安裝施工和維護管理人員的業務素質和科學管理水平來決定,科學管理的先決條件是必須要有一套完整的科學的管理方式和先進的工作方法,它包括條理清楚、統一標準和明顯區別的識別標志(又稱識別標記)、內容全面,便于查考和簡單明了的記錄方式。因此,科學管理系統是完整的設施,它是綜合布線系統的重要組成部分,其涉及范圍包含綜合布線系統的整體,除布線系統本身各個主要布線部件(包括纜線、設備和連接硬件等)外,還應包括安裝的輔助設施,如暗敷管路、槽道(橋架)、電纜豎井、設備間、交接間和其它安裝空間等,這里主要介紹布線部件的內容[4]。
三、建筑智能化系統工程施工管理中應注意的若干問題
預埋管道施工階段,這個階段占整個安裝工作量的一半以上,預埋管道質量的好壞直接關系到日后線纜敷設、設備安裝的質量與工作量。因此必須著重考慮以下五點:
①在智能化施工前根據施工經驗若發現某些重要部位需多預埋管道多預留洞口而在設計中又未體現的,應盡量建議設計增加預埋管道和多預留洞口,以便將來線纜增加和功能擴展時使用。預埋管道預留洞口所費無幾,卻可以節省將來擴容時因原有可擴展性考慮不足而帶來的高昂費用。如:進戶總線管,因擴展性需要,或因強弱電由不同設計單位設計沒有充分配合造成電源管的遺漏,可建議設計時多預留管道或擴大管道等級;一些豎井穿樓板過梁處,可建議設計時對有些大管道可放大一級或多預留洞口,以便施工。
②與土建專業配合施工時,應注意根據建筑智能化系統的設計,在不影響土建結構下,可走捷徑的走捷徑,可避開結構薄弱處的盡量避開。如一些穿主梁處,各種專業管道都由此通過,對結構應力影響較大,可建議設計考慮使用轉接箱或地面線槽等辦法處理;衛生間、廚房的防水部位,可能要經常敲開樓板檢查處理,預埋管道時應盡量避開這些部位,如果圖紙設計標注從此通過,我們可建議設計繞道,雖多預埋一些管道,多穿一些線纜,但后期安裝就省事許多;管道在地下室應穿過止水層,應在混凝土澆搗前就及時將管道預埋,當土建做止水層時就同步配合做好相關工序,以免今后安裝時破壞止水層[5]。
③與其他專業如給水排水、暖通、電氣管道平行或交叉施工時,應注意互相屏蔽,防水防潮等問題;智能化管道應盡量與其他管道按規范要求保持一定間距,并盡量在上方,還要兼顧保護層厚度不小于15ram的要求。
④管道預埋完后應注意將管道口進行封堵保護,管道彎曲處多及敷設長度超出規范要求或按經驗預計將來拉線有困難的,中問可給予加設過線盒或預留拉線;還必須特別考慮到管道彎曲半徑要求,一般規范要求須不小于6---lOd。
⑤不管是什么樣原因引起的現場實際管道預埋與原設計圖紙不一樣,應在施工后及時標注,并做好隱蔽工程記錄,否則若發生堵塞、有設計變更或竣工后維護,則可能到處開腸破肚地找管,費時費勁又可能影響結構強度與美觀;有時甚至找不到管道,須重新打混凝土去埋設管道或只得明敷等辦法,此時花的代價就更高了。
結論
總之,建立一個開放性的建筑智能化系統,關鍵在于首先建立一個開放性程度高的樓宇自控系統;在此基礎上,還要前瞻性地處理好現有技術與新技術之間的關系,為新技術新系統的應用留足承載空間;將相關聯的技術和子系統進行系統集成后應使系統具有良好的開放性;在智能建筑的規劃、設計和運行管理中要對其開放性有較深刻的理解。
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關鍵詞: 未來建筑,藝術,綠色建筑,智能化
科技和社會的進步使人們對居住環境有了更高的要求,不僅要求建筑外表具有形式美,而且要求建筑給人們提供一個安全、舒適、便捷的生活環境。建筑藝術是建筑師賦予建筑物的靈魂,現代建筑中優秀藝術作品不斷涌現,如澳大利亞的悉尼歌劇院、法國埃菲爾鐵塔和中國國家體育館鳥巢等,這些建筑都給人類留下了很高的文化價值和審美價值。伴隨著人們對綠色世界的追求,“綠色建筑”登上了人類舞臺,它倡導節約能源、可循環利用、回歸自然的設計理念。不斷進步的科技將使建筑更加智能化,從而給人們提供更為舒適、便捷的生活環境。本文就建筑藝術、綠色建筑和建筑智能化三方面探析未來建筑的發展趨勢。
1 建筑形態藝術化
建筑藝術是按照形式美的規律,運用獨特的藝術語言,使建筑具有文化價值和審美價值,它是通過建筑形象表現出來的。隨著城市的發展和人們建筑審美的提升,建筑形象在建筑設計中的地位越來越突出,建筑的形象包含客觀形象和審美的雙重含義,它構成手法多樣,對人的感染力也多種多樣。不同特性的建筑要求具有與之相配的建筑形式,比如紀念性建筑或者其他需要表現莊嚴的公共建筑應使用對稱的建筑形式,它給人端莊、雄偉、嚴肅的感覺,而不對稱均衡較之對稱均衡顯得輕巧、活潑,對于莊嚴的建筑就不適用了。不僅建筑本身存在韻律,建筑和建筑之間也存在韻律。韻律是任何物體各要素重復出現所形成的一種特征,一個建筑物的大部分藝術效果,就依靠這些韻律關系的協調性、簡潔性來取得的。不同建筑物之間的韻律能夠賦予城市以音樂美,從而給城市規劃注入了活力。
信息時代的來臨呼喚著新的空間和造型以體現其時代的特征,現代建筑師突破傳統,從繪畫上吸收發展的營養,現代建筑藝術逐漸走向抽象的表達。
2 走綠色建筑的道路
綠色建筑是指為人類提供一個健康、舒適的工作、居住、活動的空間,同時實現最高效率地利用能源、最低限度地影響環境的建筑物。它是實現“以人為本”“人、建筑、自然三者和諧統一”的重要途徑。
所謂綠色建筑,是指在建筑的全壽命周期(規劃、設計、施工、運行、拆除/再利用)內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。它是“可持續發展建筑”的形象代名詞,綠色建筑也稱生態建筑、可持續建筑、與環境共生建筑等,是一個比較復雜的概念。
我國綠色建筑的起步始于20世紀后半葉,是以綠色建筑的核心內容———建筑節能入手逐步推廣的。伴隨著可持續發展思想在國際社會的認同,綠色建筑理念在我國也逐漸受到了重視。1999年在北京召開的國際建筑師協會第二十屆世界建筑師大會的《北京》,明確要求將可持續發展作為建筑師在21世紀中的工作準則。隨之在一些辦公建筑、高等院校圖書館、城市住宅小區、農村住宅進行了綠色建筑實踐,還進行了與此相關的“生態建筑”“健康住宅”的理論研究和實踐探索。2002年年底,國家對綠色奧運建筑標準和評估體系進行了研究,系統地提出了綠色建筑所涉及的內容和重點。進一步引進了綠色建筑的理念和技術,并應用到我國現在以及未來蓬勃的建筑市場中,讓綠色建筑的觀念深入人民大眾。
當前,中國的發展現狀已對其發展模式提出了挑戰,因此,傳統的高物耗的發展模式既不經濟也不利于環境,它已嚴重阻礙了社會和經濟的發展,實行新的、有利于社會和經濟的發展模式即可持續發展模式勢在必行。
總之,我國對于綠色建筑這一理念的認識日益完善,綠色意識從無到有,從弱到強,從默默無聞到成為時尚,從理想到現實,發展迅速,成績顯著。綠色建筑的設計將向環保型材料和綠色設計兩方面發展。
2.1 使用環保型建筑材料
1) 環保型建筑材料要求親和環境。環境親和的建筑材料應該耐久性好、易于維護管理、不散發或很少散發有害物質(同時也得兼顧其他方面的特性,如藝術效果),當前建筑中的污染物主要來自于石材類、板材類、涂料類及水泥等方面,綠色建筑的發展將催生具有更優性能的環保型材料來取代這些“垃圾”建材。現代基礎工程中環保型建材主要包括:新型保溫隔熱材料、新型防水密封材料、新型墻體材料、裝飾裝修材料和無機非金屬新材料等。雖然這些材料造價相對高一點,但是,伴隨著人們對綠色建筑的執著追求,這些材料也將被廣泛應用起來。
2) 環保型建材要求節約資源。有些材料一旦制造出來,其生命周期幾乎是無盡的,如以前在中國普遍使用的黏土磚,只要其質量未被破壞,幾乎可以一直使用下去,這必然蠶食日益缺少的耕地。因此,要盡可能地使用由可再生原料制成的材料和可循環使用的建筑材料,最大限度地節約資源,減少固體垃圾,這樣才符合綠色建筑的發展道路。
2.2 綠色設計
1) 綠化走進建筑。屋頂花園不僅可以有效地降低建筑物的溫度,而且能夠增加城市綠化面積,增強城市的“呼吸”。在建筑物外墻面上種植攀緣植物同樣可以降低建筑物的溫度,甚至對外墻材料起到一定的保護作用,它和屋頂花園一起讓“綠色”建筑真正實現了視覺上的綠色,使建筑物親和自然的效果更加突出。
2)進行節能設計和使用清潔能源。概括起來,未來建筑的綠色設計將體現在以下幾點:a.最大限度地使用被動式能源系統。b.建筑的最主要的立面最好不要朝向主風向,以減少建筑的熱負荷。c.實現建筑室內的自然通風以減少空調等降溫設備的開機時間,降低能耗。d.盡可能地使用自然采光。e.積極利用可再生能源,如在建筑物立面上安裝太陽能板。
3 建筑智能化
今后建筑科技將圍繞保護環境,節省資源,降低能耗而展開。建筑智能技術的發展要為生態、節能、太陽能等在各種類型現代建筑中應用提供技術支持,實現生態建筑與智能建筑相結合。建筑智能技術是以建筑為平臺,兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。
1994年來自15個國家的科學家在美國討論時提出了“生命建筑”的概念,生命建筑具有“大腦”,它能以生物的方式感知建筑內部的狀態和外部環境,并及時做出判斷和反應,一旦災害發生,它能進行自我保護。比如日本開發成功的智能化主動質量阻尼技術,當地震發生時,生命建筑中的驅動器和控制系統會迅速改變建筑物內的阻尼物的質量,從而改變阻尼物的振動頻率,以此來抵消建筑物的震動。除此之外,生命建筑還能自我康復,美國伊利諾斯大學已研制出生命建筑自我康復的方法,它的執行元件是充有異丁烯酸甲醋粘結劑和硝酸鈣抗蝕劑的小管,當生命建筑出現裂縫時,小管斷裂,管內物質流出,形成自愈的混凝土結構,這完全像人體血液中的血小板,能夠填塞創口,使肌體康復。
生命建筑的發展離不開智能建材,智能建材是除作為建筑結構外,還具有其他一種或數種功能的建筑材料,如一些智能建材具有呼吸功能,可自動吸收和釋放熱量、水汽,能夠調節智能建筑的溫度和濕度。
光學纖維技術、納米技術、聲控技術和有效利用自然能源是建設智能生態建筑的關鍵技術之一,隨著科技的進步,這些技術日趨成熟。建筑智能化已不再是夢想,在不久的將來,智能建筑將被廣泛的修建,以造福人類。
[關鍵詞]智能化 人性化 舒適 信息服務 安全 服務 信息化
中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)35-0400-02
1.智能化建筑簡介
隨著科學技術的進步,建筑科學證發生著日新月異的變革。從傳統的遮風避雨場所,到追求舒適健康的住宅,再到體現人性化,并具有節能環保功效的綠色建筑,建筑正以前所未有的速度在不斷展示著其科學性、智能性和專業性,不斷地服務人類社會,為人類的進步發揮其前所未有的作用。
人類文明和科學技術的發展不斷的對建筑提出新的要求,永不停息地變革建筑的技術,使其更加智能化、人性化,為人類的各種應用需求提供更專業的環境,這就是智能化建筑。按照GB50314-2006《智能建筑設計標準》的定義:“智能建筑以建筑物為平臺,兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境”。
智能化建筑使我們真切的感受到建筑物已經不再是那種冰冷的混凝土結構,而是可以與之溝通的朋友,能夠按照需求提供人類需要的生存空間和信息環境。
建筑智能化系統的基本組成:
2.智能化建筑現狀
21世紀以來,智能化建筑得到很快的發展,已基本形成了一個行業。從建設項目主管部門,到廣大建設單位、行業從業人員,均認為在現代建筑中,智能化系統技術的應用是必不可少的。
智能化建筑的基本要求是,有完整的控制、管理、維護和通信設施,便于進行環境控制、安全管理、監視報警,并有利于提高工作效率,激發人們的創造性。簡言之,樓宇智能化的基本要求是:辦公設備自動化、智能化,通信系統高性能化,建筑柔性化,建筑管理服務自動化。
和普通建筑相比,智能化樓宇有如下幾個方面的具體特性:具有良好的信息接收和反應能力,提高工作效率;提高建筑物的安全、舒適和高效便捷性;具有良好的節能效果。對空調、照明等設備的有效控制,不但提供了舒適的環境,還有顯著的節能效果(一般節能達15~20%);節省設備運行維護費用。一方面系統能正常運行,發揮其作用可降低機電系統的維護成本,另一方面由于系統的高度集成,操作和管理也高度集中,人員安排更合理,從而使人工成本降到最底;滿足用戶對不同環境功能的需求;高新技術的運用能大大提高工作效率。
樓宇智能化能夠提供一種優越的生活環境和高效率的工作環境:
舒適性
使人們在智能化樓宇中生活和工作(包括公共區域),無論是心理上還是生理上均感到舒適,為此,空調、照明、噪音、綠化、自然光及其他環境條件應達到較佳或最佳狀態。
高效性
提高辦公業務、通信、決策方面的工作效率,節省人力、時間、空間、資源、能耗、費用,以及建筑物所屬設備系統使用管理的效率。
方便性
除了集中管理,易于維護外,還應具有高效的信息服務功能。
適應性
對辦公組織機構、辦公方法和程序的變更以及設備更新的適應性強,當網絡功能發生變化和更新時,不妨礙原有系統的使用。
安全性
除了要保證生命、財產、建筑物安全外,還要考慮信息的安全性,防止信息網中發生信息泄露和擾,特別是防止信息數據被破壞、被篡改,防止黑客入侵。
可靠性
選用的設備硬件和軟件技術成熟,運行良好,易于維護,當出現故障時能及時修復。
智能化建筑現有實例示意如下:
3.智能化建筑展望
智能化建筑是利用系統集成方法,將智能型計算機技術、通信技術、控制技術、多媒體技術和現代建筑藝術有機結合,通過對設備的自動監控,對信息資源的管理,對使用者的信息服務及其建筑環境的優化組合,所獲得的
投資合理,適合信息技術需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的現代化建筑物。
智能化建筑是信息時代的必然產物,是高科技技術與現代建筑的完美結合,是體現綜合國力發展水平的具體表現,是引導建筑行業進入現代化的重要標志之一。隨著數字化社區、數字化城市建設的逐步實現,以及政府相關部門對智能建筑規范工作的加強,智能建筑的建設已逐步趨于理性化,實用化。
隨著我國城市化進程的快速推進,大型建筑在一、二線城市里鱗次櫛比。然而,這些矗立在“水泥森林”中的大型建筑,往往都是高耗能建筑。現在我國95%的既有建筑都是高耗能建筑,這些建筑每年都要消耗大量的能源,粗放式的能源管理方式已經不適合低碳社會的發展要求,建筑領域的節能減排勢在必行。恰逢國家正在大力推行節能減排事業,節能市場的大門逐漸開啟。實現建筑節能主要通過以下兩個途徑:在大樓建設過程中采用環保型、節能型的建筑材料;在大樓運行過程中,對空調、照明、電梯等能耗大、能源消耗不易察覺的機電設備采用智能化控制方式,通過系統優化,提高能耗利用率。建筑智能化即是針對第二種途徑,在建筑設備運行過程中,對空調、照明、電梯等能耗大、能源消耗不易察覺的機電設備采用智能化控制方式,通過系統優化,提高能耗利用率等方式,對其進行自動化控制,達到高效、便捷的目的,為節能減排和低能高效提供最優的解決方案。
智能化建筑與傳統建筑相比具有鮮明的特點:
1).具有良好的信息接受及反應能力,提高了工作效率。具有各種內部及外部信息交換手段,以及裝備性能良好的通信設備。發展迅速、內涵容量大,且各種高新技術和設備將不斷引入建筑智能化系統,例如多媒體電腦、寬帶綜合業務數據網(B-ISDN)等。
2).有易于改變的空間和功能,靈活性大,適應變化能力強,能滿足多種用戶對不同環境功能的要求。表現在兩個方面,首先是智能化建筑環境具有適應變化的高度靈活性,傳統的建筑是根據事先給定的功能要求,完成其建筑與結構設計。譬如辦公樓的小開間,不允許改成大堂,智能化建筑要求其建筑結構設計必須具有智能功能,除支持建筑智能化系統功能的實現外,必須是開放式、大跨度框架結構,允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規劃建筑平面。譬如房間設計為活動開間(隔斷),活動樓板,大開間可分成有不同工位的小隔間,每個工位樓板由小塊樓板拼裝而成,這樣建筑開間和隔墻布置就可隨需要而靈活變化。其次,智能化建筑管線設計具有適應變化的能力,可以適應租戶更換、使用方式變更,設備位置和性能變動的各種情況。譬如室內辦公所必需的通信與電力供應也具有極大的靈活性,通過結構化綜合布線系統,在室內分布著多種標準化的弱電與強電插座,只要改變跳接線,就可快速改變插座功能,如變程控電話為計算機通信接口等。
3).創造了安全、健康、舒適宜人和能提高效率的生活和工作環境。現在,不少普通的建筑內的中央空調系統不符合衛生要求,往往成為傳播疾病的媒介。在國外,把引起居住者頭痛、精神萎靡不振,甚至頻繁生病的大樓稱之為“患有樓宇綜合病”(Sick Building Syndrome)的大廈。而智能化建筑首先確保安全和健康。其防火與保安系統等均已智能化,如對火災及其他自然災害、非法入侵等可及時發出警報,并自動采取措施及制止災害蔓延。智能化建筑其空調系統能監測出空氣中的有害污染物含量,并能自動消毒,使之成為“安全健康大廈”。智能化建筑對溫度、濕度、照度均加以自動調節、甚至控制色彩、背景噪聲及味道,使人心情舒暢,從而能大大提高生活的品質。
4).能源利用率高,能運行在最經濟、可靠的狀態,具有良好的節能效果。對空調、照明等設備的有效控制,不但提高了舒適的環境,還有顯著的節能效果。例如,空調系統采用了焓值控制,最優啟停控制、設定值自動控制與多種節能優化控制措施,使大廈能耗大幅度下降,從而獲得巨大的經濟效益。
5).由于建筑智能化系統相互配合而產生許多新功能,包括:
(1)建筑物管理系統與遠程通訊系統的配合,從而可使用戶利用身邊的電話機作為終端控制溫度和濕度給定值的變更;溫度和濕度值測試值的確認;能源使用量和設備運行狀態的通知;在異常時的用戶報警通知;空調、照明投入和切斷等。
(2)建筑物管理系統與辦公自動化系統的配合,從而使接在辦公自動化的區域網路上的個人電腦、工作站獲得建筑物管理信息。使會議室的預約管理系統與空調運行結合起來實現聯動。還可使建筑物管理系統收集到的能源與辦公自動化的財務管理系統相結合。
(3)遠程通訊系統與辦公自動化系統的配合,從而使信息上孤立的建筑物,成為廣域網的一個接點。
智能化建筑的發展,是隨著科學技術的進步而發展和充實的,計算機、控制技術、通信技術、圖形顯示技術的技術進步,推動著建筑智能化系統在技術實現和工程實施方面的飛速發展。
智能化建筑下一步的發展將是“靈境”技術的廣泛開發和應用。“靈境”是錢學森教授對虛擬現實技術(Virtual Reality)的高度概括。通過“靈境”技術,我們不但可以“進入”計算機所產生的虛擬世界,而且可以通過視覺、聽覺、觸覺獲得空間感,與“靈境”世界溝通,甚至不必到現場辦公而完成自己的一切工作。
隨著科學技術的不斷進步,智能化建筑必將近一步發展,未來建筑必將前所未有的安全、可靠、便捷、舒適、高效。智能化建筑的發展將大大改變人們的工作、生活和娛樂模式,使用戶真正實現足不出戶知天下事、做天下事的愿望。
4.參考文獻
[1]《現代建筑智能化系統運行與維護管理手冊》,吳斌,主編.2014年1月第1版.