建筑智能技术范文10篇

时间:2023-10-29 15:07:39

建筑智能技术

建筑智能技术范文篇1

关键词:智能建筑医院建设应用

引言

医疗改革必然加剧医疗市场的竞争,为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”,再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要,人们都知道:建筑是凝固的音乐的道理。因此,医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。

1.门急诊楼的特点和任务

医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。

2.门急诊楼智能化设计原则和目标

2.1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上,将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率,经济效益显著,给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机,综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论,突破了以功能为主的设计理念,“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此,在进行医院门急诊楼的智能化设计时,既要做到功能的叠加,又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality,IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础,架构智能化门急诊楼的信息高速公路,给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。

2.2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境,渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5],是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外;在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”,以便保护就诊患者的私密。

3.门急诊楼智能化建筑设计的内容

3.1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计,必须充分重视SCS。从技术的角度讲,应根据SCS技术的发展适度超前,在经费许可的情况下,可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk,FTTD)的布线方案,提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行,以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展,在未来的5-10年内,门诊医生工作站必将全面投入使用,更是离不开SCS的支持。

3.2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控,还包括安全保卫系统

(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外,用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴,因其要求更高,国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS,主要包括以下几个方面:

3.2.1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备,气流、风量等因素。以外,在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的,在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等),进行必要的环境检测,同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。

3.2.2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。

3.2.3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比,建筑医疗设备有其自身的特点:第一,与建筑环境结合紧密,如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二,各子系统前没有国家规范,医院在进行三气系统的设计时,必须结合医院需求,量身定做。同时在管理上,应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控,实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。

3.2.4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑,但是,在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性,即建筑安装完毕后,很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。

3.3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲,都想尽快就医,离开医院。但由于一些客观条件的制约,

候诊是必然的。在候诊期间,患者及陪护者如何度过这段时间,是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现,优美的轻音乐,舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外,使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度,如在夏季以冷色调为主,冬季以暖色调为主,系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。

摘要:本文对近年来有关建筑智能化技术的应用与研究进行了论述,虽然文献报道了许多有关智能建筑的最新技术,但对于医疗建筑智能化方面的报道较少,作者就医疗建筑智能化的内容进行了论述和归纳,期望为国内医院门急诊楼智能化建设与设计提供参考。

关键词:智能建筑医院建设应用

引言

医疗改革必然加剧医疗市场的竞争,为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”,再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要,人们都知道:建筑是凝固的音乐的道理。因此,医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。

1.门急诊楼的特点和任务

医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。

2.门急诊楼智能化设计原则和目标

2.1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上,将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率,经济效益显著,给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机,综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论,突破了以功能为主的设计理念,“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此,在进行医院门急诊楼的智能化设计时,既要做到功能的叠加,又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality,IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础,架构智能化门急诊楼的信息高速公路,给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。

2.2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境,渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5],是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外;在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”,以便保护就诊患者的私密。

3.门急诊楼智能化建筑设计的内容

3.1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计,必须充分重视SCS。从技术的角度讲,应根据SCS技术的发展适度超前,在经费许可的情况下,可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk,FTTD)的布线方案,提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行,以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展,在未来的5-10年内,门诊医生工作站必将全面投入使用,更是离不开SCS的支持。

3.2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控,还包括安全保卫系统

(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外,用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴,因其要求更高,国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS,主要包括以下几个方面:

3.2.1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备,气流、风量等因素。以外,在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的,在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等),进行必要的环境检测,同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。

3.2.2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。

3.2.3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比,建筑医疗设备有其自身的特点:第一,与建筑环境结合紧密,如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二,各子系统前没有国家规范,医院在进行三气系统的设计时,必须结合医院需求,量身定做。同时在管理上,应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控,实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。

3.2.4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑,但是,在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性,即建筑安装完毕后,很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。

3.3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲,都想尽快就医,离开医院。但由于一些客观条件的制约,

候诊是必然的。在候诊期间,患者及陪护者如何度过这段时间,是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现,优美的轻音乐,舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外,使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度,如在夏季以冷色调为主,冬季以暖色调为主,系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。

4.门诊综合电子信息系统

系统以患者信息为依托,通信网络为基础,智能化导医为核心,计算机为工具,从而完成门诊各项服务性任务。该系统借助系统集成技术,将硬件(含系统软件、工具软件等)、网络、数据库及相应的应用软件组合成为有效实用的,具有良好交互界面的计算机应用信息系统。通过信息查询系统,消除长期困扰医院门急诊楼“三长一短”现象。

4.1门急诊大屏显示系统采用大屏显示系统,可对医院概况、科室设置、出诊专家、收费标准和药品价格等及时提供给患者,方便患者进行相关信息的查询,从而实现诊间医令、划价、取药等快捷准确的计算机管理。

4.2智能化导医系统为避免患者就诊时的顺序混乱和提高医务人员工作效率。在门诊管理系统的挂号预约子系统基础上,增设患者就诊科室的相关信息,设计安装小型电子屏幕,导向标志,指示患者就诊去向。导医系统的智能化设计应充分展现计算机技术,发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、等离子电视(PNP)等显示技术和通信技术的优势,并结合医院HIS系统,将门急诊叫号和导医系统进行柔性设计。患者挂号后即生成患者就医的相关信息,提示就诊科室的去向,门诊管理系统将挂号患者的信息传递给门诊智能化导医系统。该系统完全以患者就医为中心,以降低医务人员的工作强度为目的,以提高医院门急诊楼的使用效率为目标,来提高门急诊楼的整体功能。克服目前医院门诊患者就医由专人负责维持秩序和增设导医人员的诸多不利因素。

4.3增设计算机查询系统系统采用条码识别技术或密码确认技术,在门急诊楼的不同功能区域配置计算机触摸屏,方便患者查询在医院内的所有消费及患者所需要的各类医学信息资料,加强医院宣传力度,提高对患者的吸引力。

4.4构建全信息化门诊专用视频会诊系统根据科技的发展和21世纪就医模式的需要,智能化门急诊楼建设应设有电话预约挂号、医疗咨询、远程门诊视频会诊系统等,从而实施交互式多媒体有偿服务,解答患者常识性的医疗问题,指导就医,方便那些只需询问相关症状即可解决病痛的患者[8]。也为被距离和时间分割开的医、患之间建立一条信息高速公路。在智能化门急诊楼的建设中,构建一个集多媒体教学、远程门诊视频会诊系统于一体的全信息化门诊医师平台,通过门诊专用视频会议系统,开展远程专家门诊。系统联结成功后,异地协作医院只需将患者安排在有门诊视频会诊系统的门诊办公室或其他适合的场所,患者与远端的医学专家即可进行异地门诊。该系统将充分利用我国宝贵的医疗资源,同时可减少患者的医疗费用开支。这种异地门诊的就医方式在计算机技术、网络技术和通信技术飞速发展的今天将很快得以推广。

6门急诊楼智能化建筑设计应注意的问题

6.1注意协调各工种的关系在建筑上,各工种工程师所面对和处理的对象不同,智能建筑工程师由于掌握着最新知识,对技术的追求可能走在其他建筑工种的前面,而其他工种的工程师由于对“智能建筑”认识的偏差,于是便有了“智能建筑”无非是“一套综合布线,少些墙,多些孔”而已的观点。其实在国内有关“智能建筑”的文献中,“智能建筑≠建筑十智能”几乎是一致的说法(张瑞武,1996;李博贤,1997;林贤光,1997)。当然智能建筑技术的合理性不等于建筑的最终成功。各工种要相互合作、理解和沟通,才能完善“智能化建筑”。

6.2强调建筑施工与楼宇物业管理同步设计传统建筑物物业管理的内容较为单纯,智能建筑具有许多新的内容和特点,因此管理和维护相对复杂。建筑智能化系统所使用的设备科技含量高、自动化程度高,对操作和管理人员的技术素质要求高。同时智能建筑建成后,其维护和保养将成为正常运行的关键。基于以上因素,门诊楼的建筑智能化设计应包含物业管理的内容。

6.3注重工程与科研的关系信息社会的特点是知识、技术更新快,医疗建筑有公共建筑的特点,即为共性:但更多地是其他建筑所不具备的个性。比如门急诊大屏显示系统、智能化导医系统、建筑医疗设备系统、全信息化的门急诊视频会诊系统、门急诊患者输液管理系统等都是其特有的。有些系统是成熟的,也有些系统是不成熟的或没有的,医院必须结合具体的工程设计要求进行前期的论证、规划和开发,从而使工程和科研紧密结合,建设符合时代特征的医疗建筑。

7.结论

21世纪医院门急诊的就医环境要充分体现“以人为本”的理念,提高医院门急诊楼的建筑品位。让患者是“上帝”这一理念在医院得以充分体现,一流的环境、一流的服务使患者感受人生价值的升华[9]。同时,将门诊楼建设成为具有智能化、数字化、信息化、网络化和国际化的标志性建筑,为医院实现医疗建筑跨越式发展铺平道路,也为今后实现医院数字化管理创造条件。

参考文献:

[1)刘新明.[C].2000上海医院建筑设计及装备国际研讨会论文集[C],上海2000:193—194

[2]刘国林.建筑物自动化系统[M].北京:机械工业出版社,2002.433-434

[3]建设部科学技术委员会智能建筑技术开发推广中心编.智能建筑技术与应用[MI.北京:中国建筑工业出版社.2002.192—195

[4]李先庭.室内空气品质研究现状与发展.暖通空调[J],2000,30(3):36-40

[5]郭锡斌,张岚,张群,病人为中心,建设温馨家庭式服务窗口[J]医院管理杂志,2003,7:35-37

[6]吴达金编著.综合布线系统工程设计和施工[M).北京:人民邮电出版社,1999.4.6-10

[7]金磊.建筑科学与文化[M].北京:科学技术文献出版社.1999.10

建筑智能技术范文篇2

1对智能建筑中电气工程及其自动化技术进行简述

随着社会的不断发展,人们的生活水平也有了较大程度的提升,人们对于居住环境的要求也变得越来越高了,因此为了能够更好的满足人们的需求,就建设了智能建筑。与原有的建筑相比较而言,智能建筑之所以变得更加的智能化及高效化,主要是因为在建筑中运用了电气工程及其自动化技术,因此,此技术在智能建筑中能够发挥出较大的作用,能够让智能建筑中的各项功能进行正常的运作,从而提升了智能建筑的整体水平。

2智能建筑中应用电气工程及其自动化技术的意义

目前来看,对于智能建筑来说,要想使其功能能够达到预期标准就需要在其建筑中应用此技术手段。电气自动化技术作为最基本的智能建筑系统构成,对于智能建筑中的一些特殊功能来说,必须要通过电气自动化技术对其进行控制和监督。这样才能够使智能化建筑正常运行拥有保障,不仅如此,对智能化建筑所提出的预期目标也具有相应的促进作用。除此之外,把电气自动化技术在智能建筑中应用,可以使智能建筑变得更加安全可靠。因此,电气自动化技术作为智能建筑中一个关键环节,就需要对电气自动化技术进行科学的应用。

3电气工程及其自动化技术分析

3.1电气自动化系统。对于智能建筑而言,为了能够更好地对建筑设备实现自动化控制,就需要把建筑中的基础设施与电气工程及其自动化中的系统相结合起来。如果智能建筑出现一些问题时,也可以用电气工程及其自动化系统对其进行判断,比如电气工程及其自动化系统可以在水管出现爆炸时根据实际情况判断出其所具有的危险程度,并且及时的发出警报,这样就能够使紧急系统充分发挥出作用。因此,对于智能建筑来说,应用电气自动化系统可以更好对于智能建筑进行管理,从而使智能建筑的管理效率得到较大的提升。3.2电气自动化技术。由于所具有的建筑结构是比较复杂的,因此对于电气工程来说,就需要用到较多的电气配件进行构建,这就使设计也变得十分复杂,一旦受到其他因素的影响,就会使建筑物发生故障,这样对于整个电气系统来说,就会破坏它的正常运作。然而,智能建筑当中还有自动检测故障等系统,这样就可以对智能建筑中整个状态进行观察,一旦出现问题时可以通过电气自动化技术对其所反馈出的信息进行处理和分析,并且及时的传递给管理人员,这样就能够使管理人员及时的想出解决办法和措施。总而言之,在智能建筑中应用此技术可以对智能建筑进行长期的维护并且保证其能进行正常运行的人力成本得到降低。3.3电气自动化技术的特点。智能操作系统信息技术以及通信技术,对于电器自动化技术来说都是重要的组成部分之一。因此,电气自动化技术可以对智能建筑中出现的故障以及危险等进行自动化控制和远程管理。因此,促进能够使安全性提供较大的保障,还可以减少一定的建设成本。

4电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用

4.1在智能建筑通信系统中的应用。通信系统是智能建筑实现智能化的关键步骤之一。为了能够使通信系统运行的更加顺利,就需要拥有一定的保障。这样对于提高运行效率来说具有较强的促进作用。不仅如此,对于智能建筑来说,所构建的数据通信系统是比较完善的,这样才能够更好的为用户提供服务。因此,在拥有了完善的通信系统后,不仅能够使用户的需求得到满足还可以提高智能建筑的运行效率。4.2在智能建筑配电系统中的应用。配电系统作为智能建筑中最核心的系统之一,为了能够使整个智能建筑的安全得到保障并且使配电系统能够稳定的进行运行,这样不仅能够使运行的安全性得到提高还可以是配电系统中对资源的利用率得到提高。与原有的建筑相比较而言,智能建筑之所以变得更加的智能化及高效化,主要是因为在建筑中运用了电气工程及其自动化技术,除此之外,为了能够使变电站自动化的管理水平得到提高,可以对传统的设备进行取代,应用最新的全微机化设备,这样对于整个智能建筑来说,能够全面的对其进行监控,从而可以保障其正常进行工作,这样对于提高运行效率来说具有较强的促进作用。不仅如此,对于供电系统来说,这样就可以使配电效率具有大幅度的提高,从而使智能建筑在运行过程中具有较好的稳定性。4.3在智能建筑楼宇控制系统中的应用。为了能够对智能楼宇控制系统进行提高,就可以在其中应用电器自动化技术。通过智能开关既能够使照明需求得到满足又能够节约用电。除此之外,在消防监测系统中应用自动化技术可以使其在发生故障时自动的进行检测和报告,这样可以对智能建筑的安全性起到一定的保障作用。4.4在智能建筑安全系统中的应用。在日常生活中,家用电器对于人们来说是必需用品。为了能够更好的满足人们的需求,使智能建筑的安全性起到一定的保障作用,并且使智能建筑在运行过程中具有较好的稳定性。因此,对于智能建筑来说,在建筑过程中所需要的设备及电器也是较多的,与此同时也会给人们的安全产生一定的隐患。就需要具有一套特别完善的安全系统,因此,把电气自动化技术与安全系统相结合起来可以产生较好的效果。不仅如此,随着人们生活水平的不断提高,对于用电的需求量也变得较高了,因此就需要在既满足用电量的同时又能够对电气安全具有一定的保障。这样就可以对电气系统的用电量进行全程控制与监督,从而可以使智能建筑中的安全性得以保障。因此,此技术在智能建筑中能够发挥出较大的作用,能够让智能建筑中的各项功能进行正常的运作,从而提升了智能建筑的整体水平。

5结束语

建筑智能技术范文篇3

智能建筑的目标是开发一个不仅能完成监控和常规任务的系统,而且能主动地对用户提供支持。因此主要的焦点必须对准房屋的居住者。这个系统必须能够学习需要做什么,怎么样和何时去做。它的服务对象可以是一个或几个居住者,但不能任何居住者的独立性提出挑战或做任何不适合他们的事。由于人和他们环境的动态性、复杂性和不可预测的本质,这个问题是不确定的或不能用常规方法建模,它也不能用经典实时控制和自动化理论求解。即使是基于知识技术,例如专家系统,由于需要详细的建筑和居住者的知识且不能处理任何没有被程序员预见的情形,也是不适合的。因此,智能建筑的控制系统应能学习,自适应满足居住者的需求和环境要求,且这种满足是可靠的、实际可提供的。另外,系统应能处理不精确、不完全的感觉信息和不完全的控制。对智能建筑控制问题的解决是使用移动机器人控制技术,因为它们的需求是非常类似的。移动机器人的控制系统常被称为。移动机器人问题表现为多通过学习合作完成一个问题的解。多系统合作问题求解可由计算智能技术完成。因此,计算智能代表了智能建筑的智能化方法。既然智能建筑是由智能设备和网络构成,智能设备又是由单片系统嵌入后再嵌入相应设备实现,我们可以由此得到智能建筑统一模型:智能建筑模型=建筑环境+个人+之间的交互作用。

一个系统中一般有多个IntelligentAgent,这样的系统就称为多Agent系统。多Agent系统必须找出一种使各个Agent能够协同工作的适当方法。这种方法是建立在多个Agent系统资源共享和各Agent自主性之上的。虽然独立的Agent有各自分散的目标、知识和推理过程,但它们之间必须有一种方法能够相互协调、相互帮助以找到整个系统的目标。这样,多个Agent完成整个系统目标的过程便称为多Agent之间的协作及协商,它一直是多Agent系统研究的核心问题。它的实现涉及到多Agent系统的组织结构、通信、开发方法和智能体编程语言等问题。在此,我们最关心的是多Agent系统之间的通信。它包含3个方面的内容:通信范式、通信协议和通信语一言。多Agent系统的通信范式有共享全局内存、消息传递及二者的结合。它的通信协议包含3种含义:网络传输协议、高层交互行框架和对所交换的通信原语的约束。至于多Agent系统之间的通信语言有以下要求:形式简单,易于理解,语法可开展,方便与其它系统集成,内容具有层次性,语义规范,能保证A-gent间通信的可靠性和安全性等等。总之随着研究的深入,(A-gent)技术在应用中的许多问题得到进一步探索和解决,

1.控制网络协议的标准化工作得到进一步深化。

2.Agent技术的应用,如Agent运行平台的优化,适合智能楼宇的Agent通信语言如Java语言的研究取得一定的进展等;

3.智能Agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合。即将Agent更好的构建于统一的控制网络之上的研究有所建树.

4.支撑Agent运行的嵌入式平台包括底层运行的嵌入式操作系统的研究和Agent运行的嵌入式平台的研究有一定进展。所有这些都将使其在智能建筑中的应用成为可能。

建筑智能技术范文篇4

1相关背景

智能建筑(IntelligentBuilding)是用通信技术、信息技术、控制技术,按照系统工程原理将建筑物有机地结合起来,通过对建筑设备系统的自动监控和信息资源的有效管理,从而向使用者提供智能的综合信息服务,以获得舒适、高效和便利的建筑环境[2].智能建筑通常包含三大基本组成要素:楼宇自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、通信自动化系统(CommunicationAutomationSystem,CAS)和办公自动化系统(OfficeAutomationSystem,OAS),通常称为3A系统(如图1所示).这三个子系统涵盖了安全性、便捷性、舒适性三大服务领域:安全性方面如火灾自动报警、自动喷淋灭火、防盗报警、电梯运行监控、应急照明、出入控制等功能;舒适性方面提供如空调控制、供热控制、给排水控制、供配电监控、卫星电视、视频点播等功能;便捷性方面提供如综合布线、电话通信、办公自动化、宽带接入、物业管理等功能.WSN具有耗资小、维护和更新费用低等优势,适合监测智能建筑物内的环境,具有以下特点:(1)网络的使用寿命要长、节点的能量可以补充.建筑物中的网络使用寿命需要达到几十年,而其它WSN应用中的使用寿命通常很短,如用于战场信息收集的传感器网络的寿命只需几天或更短的时间.(2)网络可以人工维护.在智能建筑中不仅可以通过人工方法安装传感器节点,而且也可以人工更换传感器节点的电池和对传感器节点进行维修.(3)传感器节点的数目多.为了提供舒适、方便、节能和安全的工作和生活环境,在现代建筑物中需要部署大量的传感器节点来对周围的环境进行监测.(4)由不同类型的传感器节点构成异构网络.传感器网络由不同种类的传感器组成,包括不同厂商、不同监测目标、不同型号的传感器.这些传感器协同工作,对目标环境进行综合监测.(5)网络拓扑结构的不完全控制.虽然在现代建筑中的网络系统是通过人工部署的,但是传感器节点的位置通常要根据建筑物的物理环境来决定.本文借鉴网络Diffserv的思想,提出一种应对紧急数据处理、具有Diffserv机制的数据收集算法(DSDG,Diffserv-DataGathering).其核心思想是,在没有紧急情况时,按用户的指令启动网络监测功能,周期性对目标区域进行持续性监测,完成数据收集任务;当有紧急数据产生时,系统能快速向用户报告事件的发生,确保紧急数据传输的及时性.算法具有一定的理论意义和实际意义.

2基于Diffserv机制的环境监测系统

2.1Diffserv机制目前,WSN广泛应用于智能建筑中的环境监测等领域.例如,在建筑物火灾监控系统中,当传感器节点监测到周围温度超过常温时,需要以可靠、及时的方式将温度信息传送到基站以便采取相应的措施.因此,WSN在应用中必须能够进行区分服务并提供相应的服务质量(QualityofService,QoS)支持[3].Diffserv机制[4]是IETF提出的一种能够在IP网络特别是Intemet上提供良好的QoS保证的解决方案.Diffserv的基本思想是将用户的数据流按照QoS要求来划分等级,用户通过设置每个数据包的DS字段的区分服务码点域(DSCP)确定包的优先级,并打上相应的优先级标签;然后对不同优先级的包进行流量调节,最后根据优先级对包进行缓存和调度输出.核心路由器在调度转发数据包时以流聚集为服务对象,按照DS的标记,对不同类型的数据提供不同QoS的数据包转发服务.在WSN中,最基本、最重要的Diffserv的参数之一是数据包抵达数据汇聚节点(Sink)的时延,即具有更高优先级的数据包抵达Sink的时延应该少于低优先级数据包的时延.

2.2使用双队列方案实现Diffserv机制双队列方案的思想是:Diffserv机制由充当路由的簇头节点(Cluster)提供,本文把服务类别分为两种:普通的和紧急的.大多数通信流量属于普通流量,但有一小部分分组属于紧急类别,紧急类别的分组可以直接通过汇集树到达Sink而不需等待数据融合时延.实现策略:在Cluster的输出路径上定义两个输出队列,分别用于:紧急业务分组和普通业务分组.当某分组到来时,根据它的业务数据类别加入相应的队列.具体为:每个簇内的传感器节点在监测到现场感应数据后,马上与关键字段设定的阈值进行对比,根据对比的结果确定数据的服务类型,将此服务类型填充在数据分组的DSCP域中,然后将数据分组发送给所在的Cluster,Cluster根据服务类型来为其选择排入哪种服务队列中.排在紧急队列中的数据不参加数据融合也无需等待数据传输时隙的到来,而是即刻沿汇集树转发到父节点;而在普通队列中的数据要等待数据传输时隙的到来并参加数据融合操作后,才能将融合数据沿汇集树转发到父节点,并清空普通队列等待下一轮数据收集,如下图2所示.

2.3理论分析分簇完毕并且解决了簇间路由和簇内路由后,传感器网络就进入了稳定的数据传输阶段.TG表示本轮的数据收集时段(DataGatheringPhase),事先规定持续时间长度为TG.簇成员节点将数据发送给各自的Cluster,Cluster将数据融合后,通过汇集树上其它的中间Cluster将数据发送到Sink.基于Diffserv机制的数据收集算法描述如下:构建路由汇集树并为网内所有的节点分配TD-MA(TimeDivisionMultipleAccess,时分多址)时隙(持续时间);簇内活动成员节点采集监测数据,将监测数据与关键字段设定的阈值进行比较,如果监测到的数据值没有超过阈值范围,则表示普通数据;反之,为紧急数据;节点根据之前计算的TDMA时隙按顺序将数据分组发送给Cluster;Cluster接收到其簇内节点传送来的数据分组后,首先查看分组的DS字段,判断是否为紧急数据,如果是紧急数据,则不等待数据融合处理,直接将该数据分组广播到它在树上的父节点.如果是普通数据,则将其存储在缓冲区内,等待融合时延时间到后,将缓冲区内所有数据进行数据融合,并把融合后的数据分组广播到它在汇集树上的父节点.

3仿真与结果

本节对具有Diffserv机制的数据收集算法DS-DG与TEEN[5],APTEEN[6]协议的主要性能进行比较.TEEN(ThresholdSensitiveEnergyEfficientSen-sorNetwork)阈值敏感能效型传感器网络协议采用类似LEACH[7]的分簇算法,即在数据传送阶段使用不同的策略.根据数据传输模式的不同,把WSN分为主动型和被动型.主动型WSN持续监测周围环境,并以恒定速率发送监测数据;而被动型WSN只是在被监测对象发生突变时才传送监测数据.APTEEN(AdaptivePeriodic-TEEN)是针对实时性应用的分层型数据收集协议.能根据用户的需要和应用类型改变周期或关键字段的阈值.WSN中衡量数据收集协议性能的一个主要指标是网络的生命周期,网络的生命周期用网络生存节点数与网络运行轮数的关系表述.本文采用与文献[8]相同的无线传感器网络能量耗费模型.ETx=k*Eelec+k*εfs*d2,d<d0k*Eelec+k*εmp*d4,d≥d{0(1)式(1)为发射k比特数据耗损的能量ETx的计算公式,由发射电路耗损和功率放大耗损两部分构成.功率放大耗损则根据发送者和接收者之间的距离分别采用自由空间模型和多路径衰减模型,Eelec为发射电路的耗损能量,εfs为自由空间信道模型下功率放大所需能量、εmp为多路径衰减信道模型下功率放大所需能量.ERx=k*Eelec(2)式(2)为接收k比特数据的能量耗损ERx的计算公式,仅由电路耗损引起.实验中,监视区域要求100%被覆盖(即簇内所有节点都为活动节点).实验中未考虑紧急数据的处理.实验结果均为100次独立实验结果的均值,每次独立实验都采用不同的随机拓扑.取上式中参数为:Eelec=50nJ/bit,εmp=0.0013pJ/bit/m4,εfs=13pJ/bit/m2,d=85m.此外,对数据信号进行融合等处理时也将耗损能量,由Efusion表示融合单个数据信号所耗损的能量.对于任一Cluster,假设其簇内成员节点数为q,则将q个成员节点的数据信号和自身的数据信号融合为一个有效信号耗费的能量为Ecomp=(q+1)*Efusion*k.具体参数设置见表1.仿真场景为:200个无线传感器节点随机分布在80×100m2的平面监测区域,Sink远离监测区域,位于坐标(60,90).

3.1节点死亡数量与时间的关系从图3可以看出DSDG的节点生存时间相对TEEN和APTEEN都有显著提高,虽然DSDG第一节点死亡的时间较TEEN稍有提早,但节点死亡的速率较慢,最后网络生存期反而比TEEN、APTEEN延长.造成这种现象的主要原因是TEEN存在两个缺陷:一是如果阈值不能达到,节点不会传送任何数据.二是数据一旦符合阈值要求,节点立即传送,容易造成信号干扰,如果采用TDMA,则会造成数据延迟.而APTEEN协议的主要缺点在于阈值函数增如了额外的复杂度.DSDG数据收集过程能耗较TEEN得到极大程度的降低,对APTEEN也有所降低,从而提高了整个网络的生命周期.

3.2不同节点数目下的平均延迟图4所示数据包的平均延迟与节点数目的关系.DSDG的延迟随着节点数目的增大略有增大,但变化不明显;而TEEN、APTEEN随着节点数目的增大延时显著增大,因为这两个协议随着节点数目的增多,簇内TDMA时隙显著增多,增加了簇内数据收集的延时,所以整个网络的延时也相应增加.

建筑智能技术范文篇5

关键词:物联网技术;智能建筑;智能家居;建筑设计

物联网技术诞生于20世纪末,在技术发展中,其定义也发生了较大变化。物联网技术推动了万物互联,也可更加准确和舒适地为人们的日常工作和生活提供优质的服务。基于物联网技术的智能建筑家居环境更加舒适便捷,减少了人力和物力成本投入,推动了产业升级发展,促进了社会经济转型。

1智能建筑与物联网技术概述

从某一方面来看,建筑是在人工环境下产生的一种重要表现形式,是为满足人们的生活需求,结合美学理论及科学规律,利用先进技术手段打造的结构形式。建筑物会根据功能上的不同被划分为各种类型,如居住建筑、商用建筑、办公写字楼等。物联网技术是在互联网技术基础上创新而来,可实现物与物、物与人之间的交流。将物联网技术应用到智能建筑中,一方面能够完善建筑的服务功能,另一方面也能够开启智能化管理和服务,保障生活的便利性和高效性。随着时代的快速发展,智能建筑已经成为建筑行业发展的主流趋势。

1.1智能建筑

智能建筑是在传统建筑结构基础上,根据现代科学技术,实现了建筑内部自动化、智能化管理的一种建筑形式。相比于传统建筑,智能建筑的功能性、便利性更高,不过智能建筑在建设中依赖的智能化设备也相对有所增加,同时需要自动控制和互联网技术的有效支持,以确保建筑的正常运营使用。物联网技术的出现和应用,对智能建筑功能优化、管理水平提高起到了促进作用,降低了运营管理复杂度,加快了问题的解决进程。智能建筑与物联网技术的有效融合,是现阶段建筑行业创新发展的重要渠道,也是优化生活质量,满足人们生活所需的关键措施。做好智能建筑建设,实现物联网技术与其有效融合,成为行业内部关注的重点问题。

1.2物联网技术

先进科技与信息技术发展是物联网出现并得以应用的重要前提,同时也是社会发展的主流趋势。20世纪90年代末,提出了物联网的概念,物联网技术受到了诸多国家的关注。物联网是基于互联网出现的一种智能化特征更为明显的新型网络形式。物联网主要指物物相连的互联网,主要是依据规定要求实现物品与互联网的紧密衔接。物联网能够自动识别、感知和定位人与物,是由感知层、网络层和平台服务层构成的不同体系结构。

2建筑设计中应用物联网的意义

当前,智能建筑发展迅速,而其设计质量也关乎着建筑的智能化水平。但是在智能建筑设计中,不同系统间并未形成密切的联系。智能建筑设计涵盖的内容较多,如智能电气工程、楼宇控制系统等,这加大了设计人员的配合难度。部分智能设计中无法获取专业技术的大力支持,对此,建筑设计人员需加强技术整合,这也对智能建筑设计人员的专业能力和整合能力提出了严格的要求。利用物联网能够优化智能建筑设计水平,技术人员也可利用RFID技术、激光扫描技术以及全球卫星定位技术等多种先进技术外包服务,融合网络协议后便可优化复杂的智能建筑设计数据内容,从而为设计信息资源的共享奠定基础。基于建筑行业数据库,创建完善的智能系统新网络、智能弱电网络及防盗报警网络。技术人员要合理布线,优化智能建筑传输层,突破传统信息传输方式中的流量限制,节约建筑工程的空间,便于工程技术人员利用模块化的建筑设计形式,实现系统的优化升级。

3物联网技术的应用优势

3.1落实建筑节能降耗的目标

节能减排与环境保护是社会发展的重点,应用物联网技术时,应与节能降耗深度融合。同时技术互联也可在降低能耗的同时加大产出,这也是科学的自我管理与约束,在降低人工成本的同时,优化污染检测,合理调整生产计划,规避生态风险。地方环保部门发展中要加大宏观调控力度,实现统一化管控,有效控制环境污染,规避部分单位伪造环保数据等问题。

3.2改善用户体验

物联网技术广泛渗透于多个领域,其中智能家电最为普遍,人们可利用手机软件远程操作家用电器。另外,智能对话也成为当前较为普遍的功能,丰富了人们的真实体验。部分智能建筑中更加关注残疾群体,不仅可为普通人提供智能语音指引功能,还可为残疾人群设置特殊模式,协助其安全进出建筑。此外,现代建筑对消防提出了严格要求。基于物联网技术,建筑内的消防通道门锁和消防卷帘门均可在消防警报动作的过程中,结合实际自动启动,也可为建筑中的住户发送警报信息,明确合理的逃生路线。物联网技术与感应技术、大数据技术和5G技术的应用密不可分,为用户提供了更为优良的使用体验。

4物联网技术在智能建筑设计中的应用

目前,物联网技术发展水平显著提高,物联网是物物间的互联,在传感和交互的过程中实现了物与物的感知与互联。物与物间建立物理连接是传感的重要基础,利用红外面传感、图像传感和无线传感等技术实现系统互联。物联网技术发展中,智能化趋势日益明显,提高了人们的生活质量,而基于物联网架构,智能建筑可改变传统的结构形式。智能建筑发展中,物联网主要分为安防管理、智能家居、节能管理、环境监管和设备监控五个部分。

4.1设备监控

智能建筑由多个子系统构成,如排水、照明、空调等。充分利用物联网技术,合理利用控制器、传感器等重要设施,可全方位掌握子系统运行情况。另外,高效利用监控系统完善结构形式,这样当系统运行的过程中出现问题时,便可及时探测发现,之后结合现有预案采取针对性的措施。

4.2环境监测

环境对人的影响尤为显著,社会对环境质量尤其关注和重视,人类的健康和社会的可持续发展均与环境质量有着十分密切的联系。在互联网技术的基础上,利用建筑中分布噪音、温湿度和光照等多种监感器,探测周边环境情况,确保负责人第一时间了解和掌握室内发展的动态信息。同时,在联动空调系统的支持下不断优化环境质量。

4.3节能管理

当前,节能是智能建筑发展中的主要指标。利用物联网技术和智能能耗计量仪统计、采集和分析建筑内供暖、用水量和用电量。此外,全面分析数据信息,并以此为主要依据创建完善的用能模型,为建筑改造升级奠定坚实的基础。

4.4智能家居

智能家居主要指可实现智能控制的多种设备,如音响、空调、灯光、电视和窗帘等。在物联网技术的基础上,应在设备中融入智能控制芯片,充分利用无线技术实现设备的远程控制,满足各项智能化的要求。

4.5安防管理

高度重视智能建筑的功能,落实电子巡更、家庭安防、视频监控及安防管理等内容。其中,家庭安防是上述内容中最为重要的元素。为此,可在家庭中安装燃气泄漏传感器、感烟探测器、玻璃碎裂传感器、门磁以及防红外线感应器,强化家庭安全保障效果。若发生意外,则安防系统也可以信号提示的方式提醒业主或安保人员采取切实可行的应对措施。物联网技术应用于智能建筑中,直接决定着智能建筑安全、能源和运营情况。

5物联网技术在智能建筑应用中的注意事项

如今,物联网技术在智能建筑中得到广泛应用,但在发展的过程中也出现了诸多的问题,依据该项技术性质,常见的问题主要有稳定性问题、安全性问题和可靠性问题,其中安全性问题是现阶段最为关键也是最为重要的问题。若物联网技术无法得到有效应用,则负面影响要明显大于正面影响。例如,当前较为常见的盗取用户摄像头权限问题,就会危害用户的切身利益。因此,应用物联网技术时,务必高度重视系统安全,防止用户遭受较大的损失。另外,物联网技术发展中也应高度重视可靠性和稳定性,由于物联网技术和人们的生活紧密相连,在应用中出现问题后会出现较为严重的后果。为此,在应用物联网技术的过程中,务必高度重视复查检测能力建设,以免因功能失效而引发不可挽回的损失。

6结束语

物联网技术的应用与发展对诸多行业均产生了较大的影响,相关部门可利用物联网技术不断优化和完善建筑智能化方案,提升智能化建筑的科学性与合理性,避免智能建筑系统发展中出现较为明显的问题。物联网技术在智能建筑中的应用是市场主流发展趋势,同时,该技术在家庭安防和智能家居的节能中也展现出了较大的价值,其能够高度满足人们的基本需求,使人们的日常生活更加便捷,并加快智能时代的到来。

参考文献:

[1]高正勇,陈凡.物联网技术与智能建筑的融合发展研究[J].智能建筑与智慧城市,2020(7):43-44.

[2]王宏,韩晨,李丹丹,等.AIoT技术在绿色智能建筑楼宇自控系统中的最新发展和应用探究[J].华中师范大学学报(自然科学版),2021,55(1):52-60.

[3]薛玮.物联网技术在智能建筑中的应用研究[D].济南:山东建筑大学,2018.

[4]赵静源.物联网在智能建筑设计中的应用研究[J].自动化与仪器仪表,2017(6):160-161+164.

建筑智能技术范文篇6

摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。摘要:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。摘要:电气技术智能建筑1、前言智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。非凡是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证实,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。智能建筑需要不同行业的专家共同参和,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。“弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计和施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。2、网络和布线智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化新问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后和BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可和BAS系统集成。综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网和局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。为了保证系统的开放性和可操作性,实现和信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。3、目前智能建筑存在的新问题《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中LonWork协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。针对目前智能建筑存在的新问题谈一下个人的看法摘要:(1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑和建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极功能。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、平安防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。(2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和把握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院把握设计程序和全过程,和施工、监理、质量监督和业主沟通较轻易,和各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并和相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特征。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。4、电气技术在智能建筑中的重要功能智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线平安必须依靠电气技术如摘要:电源技术、防雷和接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。(1)案例1摘要:阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像和背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特征是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统和报警系统合二为一,实现了监视、报警和图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的平安防范系统。该系统设备的选型摘要:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么新问题的。但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在新问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流答应值,谐波严重危害配电线路及设备的平安。因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(EMC)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的平安。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。(2)案例2新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特征,垂直运输和通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为核心,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统和整个BAS协调运行,并受BAS中心计算机的监视、管理及控制。电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式,VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆和动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极和原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。(3)案例3新疆建筑设计探究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员果断按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地和防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得和其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身平安和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的办法之一。(4)案例4电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的平安,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的平安。办公自动化系统包括摘要:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”新问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的平安。有关电子计算机的接地有以下几种方式摘要:交流工作接地、平安保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位探究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢?目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷办法和内部防雷办法(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽功能、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷办法。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、平安、无误的网络和布线系统。5、新疆智能建筑市场发展的前景新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,和独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。现阶段新疆还属于经济较不发达地区,和经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统和全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依靠计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也熟悉到戴上“智能大厦”的桂冠如摘要:高级写字楼、智能住宅小区轻易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计和施工》03D603标准设计(新疆建筑设计探究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括平安防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警和消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的探究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到摘要:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、平安、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。参考资料摘要:1、谈工业以太网及其和智能建筑领域的应用方甲松《智能建筑》2004年第5期2、论建筑智能化工程的丙方监理陶根《智能建筑》2004年第8期3、有关智能建筑的思索马克•马冲《建筑智能化》2000年10月4、《低压电气装置的设计安装和检验》

建筑智能技术范文篇7

【关键词】智能建筑;环境友好;绿色低碳

1引言

随着国内经济的快速发展,建筑行业取得了突飞猛进的发展,但是由于建筑项目的粗放型管理,建筑项目建设的能耗高、污染大,部分企业盲目追求经济利益的同时,疏于对周围环境的保护,对环境造成了破坏。近年来,整个社会追求高质量发展和可持续发展理念,对建筑行业的技术和管理提出更高标准的要求。当前,BIM技术已经广泛应用于建筑项目管理,结合BIM技术可以实现建筑管理的高效运行,确保绿色智能建筑项目的实施。本文主要研究BIM技术在绿色智能化项目中建筑设计环节的应用[1-6]。

2BIM技术综述

2.1BIM技术定义

BIM技术是一种对建筑项目信息进行建模的技术,应用范围比较广泛,例如,工程施工图纸设计环节、工程建设环节和现场施工管理环节均适用。该技术作为目前最新的建筑设计技术,可以将图形、物件、建筑数据相结合,实现把二维平面设计转换成三维立体化图形的设计,且基于BIM技术搭建的三维模型融合了建筑项目信息数据,可以实现各环节、各部分的信息有效传输,满足绿色智能建筑设计的需要。因此,通过采用BIM技术可以显著提升绿色智能建筑的设计质量和效果。

2.2BIM技术特征

2.2.1信息资源的互通共享性基于BIM技术搭建的模型融合了项目参数信息,可以实现项目设计、施工、装饰、验收各环节的信息共享。具体原理如下:BIM建筑模型搭载了建设项目的相关数据,建设人员可以利用BIM技术实现对项目建设的模拟预演,可直观看到项目施工各个环节的实际操作情况,对设计不合理、施工工序冲突、安装作业碰撞等问题及时暴露出来,及时对上述问题进行针对性整改和优化,避免实际施工时发现问题,造成返工的资源浪费和工期延误,有效节约了项目建设成本。同时,BIM建模技术可以和各参建方使用的专业软件进行兼容和信息共享,确保信息传输高效一致,保障项目信息资源安全可靠。2.2.2信息资源的完整性基于BIM技术搭建的模型融合了建设项目的全部参数信息,包括建筑结构的简介、工程项目的用途、施工建材、施工进度、成本、各工序质量标准、作业人工数量、项目安全系数,施工的机械设备数量等。通过CAD软件绘制建筑特征线,得到建筑的二维图形,将其导入Revit软件中,形成三维图形。建筑模型不仅具备了详细的几何信息,同时还包括硬度等非几何信息,为建筑后期提供了全面信息。2.2.3可视化BIM技术在建筑工程中的主要优点就是可视化功能,该功能改变了传统的建筑设计方式。基于BIM技术的建筑设计可以融合建筑项目的各参数信息,将参数信息输入设计软件中,经过专业设计软件的相关功能自动建立起三维立体模型。建筑施工人员可以利用BIM模型,仿真模拟建筑项目的实施过程,通过仿真模拟可以及时发现建筑设计缺陷及工序碰撞情况,及时进行改进和优化。

3绿色智能建筑

3.1绿色智能建筑

随着人们对环境和能源认知观念的转变,绿色建筑逐渐成为人们的追求。绿色建筑按照“节能降耗、绿色环保”的理念,在建筑物设计使用年限内,尽可能地节约各种能源消耗量,同时减少污染物的排放,为业主和社会居民创造健康安全、宜居幸福的生活环境。智能建筑是随着科学技术进步,尤其是芯片、通信、大数据分析等技术的发展带动现代建筑更加自动化,通过对建筑物进行设备安装、结构改变和管理创新,给业主创造更加便捷舒适、体验感强的环境。

3.2绿色智能建筑设计理念

3.2.1节能在绿色智能建筑的设计环节,设计人员根据当地气候和环境,采用相关节能降耗的措施。例如,对建筑物外立面采用保温层防护设计,同时尽可能利用风、光等清洁能源作为建筑物能源;通过合理的结构设计使建筑物的通风和采光达到最大,设计采用合理风冷系统或者热泵设备等,辅助建筑物对热源或冷气的需求,降低建筑物空调等高能耗设备使用频率,降低建筑物的能源消耗,实现建筑节能减排。3.2.2节省资源绿色智能建筑从设计、选材到施工都会考虑到资源的可再生、可降解和可回收利用性,提高建筑物的整体资源利用效率。对于工程项目现场施工产生的各种废弃物,首先进行分类回收整理,实现对固体和液体的回收利用最大化,不仅可以节约大量资源,而且还具有经济效益。

4BIM技术运用在绿色智能建筑设计中的关键意义

绿色智能建筑在建筑施工作业期间,减少对自然环境的影响、提高资源利用效率,提高了城市居民的生活质量。随着全社会可持续发展和绿色发展理念的深入,绿色智能建筑各方面技术水平逐步发展。在建筑设计阶段,按照节能降耗的原则融入了更多智能元素,以人为本实现人、自然和建筑的和谐统一,为人们打造一个更宜居、更有品质的生活方式。

5BIM技术在绿色智能建筑设计中的实践运用探究

5.1建设项目场地设计

5.1.1构建场地模型建筑工程建设的第一步便是场地选址,采用BIM技术可以协助设计人员完成场地模型的搭建。首先,导入CAD中的建筑图,在Revit软件中点击模型场地的地形表面;使功能区上的放置点处于活跃状态;在选项栏上设置高程,单击放置场地地形的关键点,完成场地的模型建设。5.1.2完成场地分析通过BIM技术完成场地的模型具有立体可视化的特点,设计人员可以直观看到场地情况:场地整体地形概貌、高度、坡度等相关细节。设计人员可以根据项目场地的具体情况进行科学布局、合理设计和细节调整。

5.2建设项目体型设计

随着近年来城市化框架和规模不断扩大,大型公共场馆和高楼大厦要求不断提高,大型建筑占地面积大、创意构型复杂,这些都增加了绿色智能建筑的设计难度。BIM技术的发展和运用可以有效解决目前困境,通过BIM技术搭建的三维立体模型,可以判断整个建筑的平稳性和合理性,更加直观地对建筑进行绿色智能的优化设计,提高项目的设计品质。

5.3建设项目布局设计

绿色智能建筑的设计基于整个建筑科学合理的布局和规划,例如,建筑物的通风、采光、有无遮挡等,传统设计方式只能凭借设计人员的经验调整设计,使项目设计方案仍有不尽人意之处。BIM技术可以彻底解决上述问题,借助三维立体模型对项目实现全方位的研究分析,确保采光、通风效果最大化,保证布局设计的科学性。通过该技术,还可以主动将风、光等能源进行有机结合,增强项目设计的绿色智能效果。

5.4建设项目设计模拟

通过在建筑前期设计阶段使用BIM技术,不仅可以提高设计效率和精度,完成各种高难度结构的设计,而且通过仿真模型可以更好地对建筑的结构造型、整体布局等进行提升优化。同时,还可以对智能建筑的使用工程进行仿真模拟,设计人员根据建筑模型使用功能测试结果进行调整和改进,例如,对建筑物的通风、场地噪音、光照时长等方面进行模拟预演,及时发现建筑设计中存在的问题和隐患,辅助设计人员及时进行设计方案优化,确保绿色智能建筑设计的合理性和实用性。

6结语

绿色智能建筑是经济建设发展和人民群众实际需求有效融合的产物,通过采用相关技术手段和方法措施,实现建筑产品的绿色高效、环境宜居、智能友好功能。对建筑面积逐步变大和造型结构更加复杂的建筑,对其结构的设计提出了更高要求,基于BIM技术可以实现建筑模型可视化、施工仿真可视化,对设计和施工中暴露出来的问题和隐患及时有做出整改方案,避免施工现场工序冲突和作业返工造成的资源浪费;同时,通过可视化模型,可以更加直观具体地对建筑进行结构调整和规划布局,主动融合自然资源,实现绿色节能、智能高效的建筑设计目标。

参考文献

[1]江林.绿色智能建筑的设计分析[J].工程技术研究,2021,6(2):178-179.

[2]李澈.BIM技术在绿色智能建筑设计中的应用分析[J].居舍,2020(35):79-80+98.

[3]智慧·绿色·融合畅谈智能建筑行业新未来[J].智能建筑,2020(1):24.

[4]毛海彬.浅谈智能建筑与绿色建筑发展趋势[J].智能建筑,2020(1):27-28.

[5]陈应.融合创新绿色建造与智能建筑共赢新时代[J].智能建筑,2020(01):45-46.

建筑智能技术范文篇8

关键词:智能建筑;机电设备;节能

随着智能技术的快速发展,越来越多的智能产品走进人们的生活,给我们带来快捷与便利的同时,对节能减排也有巨大帮助。在建筑工程方面对智能技术的运用也越来越多。下面就我国智能建筑节能技术现状,提出几项优化机电设备在智能建筑中的节能措施。

1我国智能建筑节能技术发展前景分析

1.1一般商业建筑能耗状况。广义上来说,从一栋商业建筑的建筑材料生产开始,到它的建设施工过程以及投入使用,甚至到它被爆破拆除,这一整个过程所消耗的能源被称之为建筑能耗。狭义上来讲,一般把商业建筑在使用过程中所消耗能源称之为建筑能耗,主要包括照明、空调等机电设备在使用过程中所消耗的能源。正常来说,一栋普通商业建筑的建筑能耗状况为照明,占两成左右,空调占五成左右,其他能耗占三成左右[1]。1.2当前智能建筑节能技术运用现状。智能建筑在诞生伊始,更多的人把重点放在建筑设计层面,如依据建筑所在地区的气候、地形等多种情况,设计出可有效降低建筑能耗的智能建筑,这就是所谓的被动式节能。而对于智能建筑后期的使用情况,如机电设备的运行等却忽略了,而这恰恰是建筑节能技术非常重要的主动式节能。

2优化机电设备在智能建筑中的节能措施

在智能建筑中运用了大量的智能技术,即通过许多传感器以达到智能效果,这些传感器的使用虽然会造成一定的能耗,但是通过这些传感器实现的智能效果与普通商业建筑所消耗的能源相比要节省许多。我们利用这些智能技术的目的就是减少一些不必要的能源消耗,以降低能源消耗,实现节能减排。2.1空调设备的节能优化措施。一般来说,智能建筑中的空调设备主要依靠温度、湿度的传感器,以达到智能调节建筑内部的温度、湿度等空气状况。具体来说,空调设备中所安装的直接数字控制器通过检测各传感器中所采集到的数据,以调节控制空调系统的开关或冷热风的风量大小。空调系统中的直接数字控制器通过感应室外自然风的温湿度状况,判断空气节能器是否开启,从而用自然能量替代人工冷源实现可再生资源的有效利用,减少能耗[2]。直接数字控制器在运作过程中判断空气节能器是否开启的依据主要有以下这几种方法:1)焓差法。在与自然风进行焓比时,回风比焓大于室外自然风比焓时开启空气节能器,回风比焓小于室外自然风时关闭空气节能器。2)固定焓法。通过设置一个固定比焓数值的方法,将其与室外自然风的比焓相比,决定是否要开启空气节能器。3)温差法。将回风温度同室外自然风温度相比较,当回风温度小于自然风温度时,关闭空气节能器,当回风温度大于自然风温度时,开启空气节能器。4)固定温度法。通过设置一个固定温度值,如23℃。当室外自然风温度大于23℃时,关闭空气节能器,当室外自然风温度小于23℃时,开启空气节能器。以上关于空调设备所举的四种节能优化措施中,固定温度法的举措性价比较高。虽然在效果上比不上焓差法,但是成本上要比焓差法相对低廉。2.2照明设备的节能优化措施。照明设备在商业建筑的能耗中虽然不如空调设备的能耗高,但相比其他各种能耗,也占据一个较大的比例,在节能优化方面值得我们重视。对于照明设备的优化措施主要有以下几种。1)照明传感器的有效利用。关于照明设备主要分为光照度传感器以及红外线传感器两种。光照度传感器的原理主要通过设定一个固定光照值,当室内光照度低于所设定的光照值时,就提高光照强度,当室内光照度高于所设定光照值时,就降低光照强度。红外线传感器的原理主要是通过感应室内是否有人,开启或关闭照明设备[3]。2)自然光的有效利用。自然光对室内采光也有很大的影响作用,好的建筑设计方案在后期建筑使用过程中可以有效降低照明设备方面的能耗。采用透明玻璃、镜面反光以及镂空等设计手法可有效增加自然光的使用程度,以达到节能减排的目的。3)照明设备的选择及位置摆放。随着高新技术的迅速发展,各种新型照明设备走向市场。虽然有些价格不菲,但是不管使用寿命也好使用过程中的能耗情况也好,都比普通照明设备性价比要高。其次,关于照明设备在室内的合理配置也对能耗的降低有着巨大的影响作用。

3结语

一个好的智能建筑设计方案,不仅要从被动式节能的层面考虑节能技术问题,更要在建筑投入使用后,从其自身机电设备的运行状况,即,主动式节能层面考虑节能技术问题,这样才能真正提高能源的利用效率,实现节能减排。

参考文献:

[1]史海疆.智能建筑中的节能措施探讨———访原建设部建筑智能化技术专家委员会专家杨国栋[J].电气应用,2013(12):6-8.

[2]赵启文.现代智能化建筑的节能技术应用[J].计算机光盘软件与应用,2010(7):35.

建筑智能技术范文篇9

【关键词】智能建筑;电气;施工技术;智能化电气;应用系统

1引言

智能化建筑不是新生事物,早在上世纪的80年代,日本就开始建设智能化建筑,并且有超过60%的建筑类型为智能化建筑,在建设内容上,智能化建筑更突出高效性、节能化及智能化,不仅能够为人们提供优质的生活服务水平。但是目前看,智能化建筑中电气施工仍然存在较多问题,比如整体水平不足、施工不规范、电气系统运行不达标等。基于此,文章结合智能建筑中电气施工技术要点展开论述,供参考。

2智能建筑中电气施工技术要点

2.1基础施工

基础施工要与土建施工相互配合,做好强弱电的设计与安装工作。从施工流程上看,主要在土建工程做好墙体防水处理后开展,避免电气施工破坏墙体结构的防水层,且埋件应及时安装,避免遗漏,只有对专业施工技术人员做好培训才能够确保电气基础施工质量[1]。

2.2主体施工

在智能建筑电气施工技术应用的过程中,需要首先明确工程配电装置,电力及电缆装置类别、型号等,配电装置、电力和电缆装置、配电箱三者要相互交接、协调,制定优化安装措施,按照安装施工计划,做好超前监控,进而达到安装施工技术质量应用的预控分析。在主体施工的过程中,要遵循“以点带面”的施工原则,与土建施工紧密结合,做好电路管线的铺设。例如施工过程中选取使用剔槽埋设施工过程中要事先确定电缆弯曲半径、埋设绝缘导管时所采取使用的水泥砂浆进行抹面、接地线时要依据材质确定接地范围[2]。

2.3内部装修

砌筑隔墙之前,要与土建施工技术人员核实主要的电力线路,因为电气系统主要是依据线路明确电力系统的预埋、灯具及开关的位置设计等,因此在抹灰之前,要结合测量的水平线、墙面线的具体位置进行埋设施工。

2.4设备的安装

例如在配电箱设备的安装中,由于其设备型号相对较多,在安装施工的过程中会存在较多问题,如配电箱的型号与设计图纸上的要求不一致,配电箱的箱皮相对较薄,容易在安装及后期使用的过程中出现变形损坏,该用端子的位置未使用端子,塘锡的地方未进行塘锡等。针对上述问题,在配电箱安装施工的过程中,要严格安装图纸的要求选取配电箱,货物接收时要仔细检查,尤其是对于型号、规格等,确保箱体结构厚度符合设计基准要求[3]。

3智能建筑智能化电气应用技术方案分析

3.1一体化智能应用平台的搭建

一体化智能建筑电气设备运行平台集成优化传统的按专业划分的二次系统,实现全站信息的统一接入、存储和展示,实现监视、控制、分析、告警、运行管理和辅助应用功能。其中智能建筑变电运行驾驶舱反映智能建筑系统状态的人机交互界面,为智能建筑各专业人员提供监视、分析、查询、操作等“一站式”平台(见图1)[4]。

3.2智能建筑电气系统数据平台的融合

在三维现实场景中针对站内设备,融合SCADA系统、视频监控系统、各种在线监测系统产生多维度、大数据集中直观展示,并且以设备为中心进行操作、检索,提高易用性,进而提高工作效率。可非常便利地在一个平台上查看到所有的相关数据,便于使用人员对整个场景、设备的监控和操作。以设备为单位,对各类数据信息进行智能分析,例如直接比对、趋势分析、同比分析,并在三维全站主场景中进行变(红)色告警,在整个智能建筑诸多设备中可被迅速发现。即便在告警消失后,该设备仍然会呈现红色闪烁状态进行提示,运维人员可对告警进行查看和复归。

3.2.1接入SCADA数据接入SCADA系统集中了智能建筑电力运行的核心数据,结合三维现实场景中的电气设备,能直观高效地展示智能建筑运行状况。可从站端由IEC101,RS232/RS485电力规约或已有的数据集中的大数据平台结合硬件隔离装置接入三维平台中,符合安全接入要求。

3.2.2接入在线监测数据可接入的在线监测系统主要有:油色谱在线监测数据、铁芯电流在线监测、避雷器在线监测、超高频局放在线监测、变压器和电缆的高频局放在线监测、开关机械特性在线监测、环境在线监测、红外在线测温监测以及一些为设备服务的智能无线传感器等。在线监测系统数据可利用硬件隔离装置从站端或已具备相关数据的大数据平台安全接入三维实景模型中。

3.3智能告警与故障诊断

3.3.1方案总体设计在智能建筑端,通过人机界面,将智能建筑层采集的告警信息进行基于优先权的分级分类的显示。不用人工处理,实时将当前时段的告警信息分门别类地显示出来并提示用户目前出现了哪些级别的告警信息,目前需要先处理那些告警,一目了然。异常诊断与分析。针对系统异常信号,进行诊断与分析,依据智能告警知识库以及推理引擎,获取事件的影响范围与信息,并给予运行人员处理意见。智能化故障诊断。综合分析出诊断结果,供各级值班、调度人员参考。利用智能建筑内丰富的保护信息,在智能建筑端综合各类数据源信息,并进行智能分析,初步给出故障诊断结果,为智能建筑值班人员了解站内故障情况提供参考依据。智能告警功能模型的维护。要求模型的设计具有适应性和维护便捷性。

3.3.2告警信息分级过滤通过对电网中可能产生的报警信息进行大致的分级,分级方式根据不同地区使用者的需求不同而不尽相同。比如可以分为三级:故障跳闸报警,异常报警,一般提示。也可以分为五级到六级:主保护报警、后备保护报警、开关刀闸动作报警、二次装置异常报警、一次设备异常报警、其他一般报警[5]。

3.3.3故障收集及简报在某间隔发生故障、保护跳闸后,后台会自动弹出故障间隔的分图,触发后台事故音响,同时后台还将弹出故障简报,故障简报位于最上层,且故障简报不会自动消失,必须人为手动关闭才能消失。这样方便运行人员及时发现跳闸,并根据故障简报、录波波形进行检查分析。

3.3.4故障诊断分析及简报利用保护动作、开关跳闸信息,以及大量经由SCADA系统采集获得的信息,采用基于保护动作链的故障诊断方法,得到系统故障的响应动作链,即故障响应流程,为调度员和值班员了解故障处理和演变过程提供依据。故障诊断分析模块在收到启动分析的信号后,对故障时段内的告警信息做过滤筛选预处理,将获取到告警数据结合事故后断面进行故障诊断,分析数据源,利用基于保护动作链的原理对保护动作告警信息和开关动作信息进行逐一分析,最后得出诊断结果。

3.4远程调阅

远程调阅系统由厂站侧的智能远动机、厂站侧JMS客户端、主站侧的图形网关、主站侧JMS服务器组成。主站和智能建筑之间的远程调阅数据通过调度专线实现JMS通信,调阅对象包括厂站主接线图和各间隔分图(见图2)。图2远程调阅基本架构远程调阅数据传输包含画面文件传输和画面动态数据传输,配置分为画面配置和通信配置。画面配置包含文件前缀设置和画面主页设置。通信协议采用基于JMS服务的DL/T476规约[6-7]。

3.5智能环境监测系统

在智能建筑的机房内布置一台环境监控服务器,安装一套《动力环境监控软件》,通过环境监控服务器对智能建筑内的监控模块进行集中管理。整合照明控制、采暖通风、视频及环境监测及火灾报警系统、实现系统间协调处理与联动控制。环境监控服务器负责其辖区内所有监控数据的收集与处理,且有图形数据,并对数据作存储、分析和展示、报警[8]。

4结语

综上所述,在智能建筑电气施工技术应用的过程中,智能电气系统的安装、调试、功能的运行与管理都具有重要意义,在智能建筑中优化电气施工技术,不仅能够提升建筑使用效率和功能,同时能够促进智能建筑的普及,为有效地解决智能建筑中电气施工技术存在的问题打下坚实的基础。

参考文献

[1]黄长沙,刘翔宇,王廷江,罗梓益.智能建筑电气施工技术的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(12):141-142.

[2]刘春廷,李恩华,夏松林,潘宇.电气技术在智能建筑施工中的问题及对策研究[J].智能建筑与智慧城市,2021(9):90-91.

[3]杨军.智能建筑消防电气的安装施工技术[J].智能建筑与智慧城市,2021(9):142-143.

[4]王永平.智能建筑电气安装施工技术措施的探讨[J].中国住宅设施,2020(7):119+111.

[5]李建明.智能建筑电气安装施工技术研究[J].建材与装饰,2020(19):42+46.

[6]李建明.智能建筑电气安装施工技术研究[J].建材与装饰,2020(16):17+19.

[7]刘霍宝.智能建筑电气安装施工技术研究[J].居业,2020(1):107-108.

建筑智能技术范文篇10

【关键词】人工智能;建筑设计;实践应用;场地设计

1引言

近年来,伴随着信息技术的发展,人工智能的应用无处不在,包含金融、影像、自动驾驶、医疗等各个领域,使得诸多行业能够简化工作流程、降低投入、加快工作效率,为行业的健康发展带来深远的影响。随着相关技术的不断成熟,人工智能也开始应用于建筑设计、场地设计之中,“小库xkool”就是将人工智能技术运用到建筑设计中的开始[1]。本文以“小库xkool”人工智能建筑师为例,探讨人工智能技术在建筑设计中的应用。

2人工智能建筑设计软件简述

人工智能不同于单一的自动化,其根本区别就是前者会通过深度学习算法,从大量的经验数据中提取出具有规律性和特征性的属性,掌握它们的共性和关联规则,并做出总结归纳。当对这些数据的规则掌握到一定程度后,对后期输入的信息能做出准确的判断。与传统的自动化判断方法相比,自动化是判断输入端的数据是否满足人为设置的条件,并将结果呈现在输出端。人工智能算法对信息的分析则要通过大量数据的训练,经过自我学习,才能建立数学模型,具备分析不同场景的能力。与传统的建筑设计业相比,有人工智能技术加持的建筑设计行业,带来的将是前所未有的高效率工作环境。人工智能算法通过判断不同场景,在建筑师输入场地、容积率需求等经济技术指标后,软件通过运算在最短时间给出推荐的楼型组合,不同参数之间高效协同,大大提高了设计效率。实时呈现,所见即所得。并且能够再次排查设计项目中的错误,如日照需求、规范要求,等等。另外,人工智能设计平台能够在每一个过程中给出方案的分析结果,生成方案报告[2]。

3“小库xkool”的功能介绍

用大数据来解决建筑设计问题在行业内尚存争议,但有人工智能算法加持,智能建筑师能够判断建筑方案实际的场景和需求,以大数据作为方案评估的基础,多角度为设计师推荐最佳的方案选型,可以最大化场地的商业价值。“小库xkool”的原型“云端SaaS系统”就是能够帮助建筑师在输入场地信息后,快速生成多个方案的产品[3]。人工智能建筑师“小库xkool”将大数据、云技术、人工智能等多种科技界领先的技术运用在实际建筑设计中,建筑师只需要一台能够联网的设备,就能通过设计平台完成场地设计、建筑选型等前期工作。不同建筑师之间互相合作,也能获得实时的修改反馈。

4“小库xkool”在建筑设计中的应用

设计师通过“小库xkool”人工智能设计平台,导入场地信息。首先输入基地指标,如是否严格日照、考虑山地,基地总面积以及容积率需求,如图1所示,此时人工智能建筑师在后台会评估场地,分析场地周边的功能以及商业价值,同时能够考虑周边日照影响。图1用地指标设置面板在这个过程中,建筑师无须上传场地CAD文件,只在平台中圈出基地范围,周边环境和其他信息都会同步考虑在内。接着输入功能户型比的配置参数,如建筑限高、密度、绿地率、车位配比、功能配比(住宅、商业、办公)等,再搭配场地内的楼型组合。输入每个楼型的单位造价,生成方案,即可在几种强排方案中选择满足建筑师需求,同时将利润最大化的设计产品,如图2所示。图2功能户型比设置面板此时,“小库xkool”能够迅速提供方案的经济技术指标,给出不同方案的评价。建筑师可以直接生成智能PPT用于项目汇报,其中包含场地分析和项目分析等,如图3所示。从目前来看,“小库xkool”能够代替建筑师完成住宅方案的强排工作。考虑到规划要求、规范限制、日照、商业热度、交通等环境因素,在短时间内给出几种场地利润最大化的方案。与Grasshopper优化强排方案相比,“小库xkool”在直观性上更具优势,后者不仅具备更高的工作效率,也无须过高的学习成本。当前,人工智能建筑设计方式不具备创造建筑的理念和表现力,在建筑设计领域想让人工智能技术和设计师一样具备发散思维、自由创作的能力,还需要技术上的继续迭代,但“小库xkool”的诞生预示着人工智能技术正在给建筑设计行业带来巨大的改变[4~8]。

5人工智能建筑设计的优势

从用地价值的评估到住宅建筑强排的阶段,传统的建筑设计方式中存在诸多反复修改的过程。采用人工智能技术加持的智能设计方式会大大降低工作时长和设计成本,提高设计效率。建筑师只需将场地位置、容积率等参数输入到软件界面,通过自身的运算成果评估方案,将最佳的成果推荐给建筑师,大大地降低了前期投入的时间和人力成本。另外,智能设计方法还能够在短时间内生成多个方案,也保证了工作的高效性和精确性。一个方案的产生到落地,需要满足政府对开发商提出的硬性指标(如建筑密度、容积率等),对开发商而言,需要将建筑的利润最大化,每一个步骤都需要对方案反复地调整,而方案的表达和呈现更需要时间。运用人工智能技术的智能设计方式,在各种指标的限制下快速创造利润最大化的方案,极大地改变当前行业的现状,摆脱硬性指标对方案构思和创意实现上的束缚。人工智能配合大数据,能够精准地反映场地及周边环境,人的行为需求和规律。通过海量的数据基础进行整理和分析,能够更加客观可靠地反映场地的经济价值。同时,对技术指标的修改也能够及时地反映在方案中,以更直观的方式将方案的分析结果输出给建筑师。另外,伴随着云技术的应用,智能设计方式能降低设计过程中的硬件费用,有助于控制设计成本,同时,使随时随地查看或修改方案成为了可能[5]。当下人工智能创作尚停留在强排阶段,未来人工智能技术还可能学习建筑师设计手法和设计风格,引入美学创造。这个能力并不意味着人工智能在未来完全取代建筑师的职位,而是将建筑师的设计智慧加以归纳和总结,融合当下的逻辑风格和设计思维,以深度学习的方式理解建筑师的风格,协助建筑师完成方案创作。

6结语

时代的发展和人类对物质的需求改变着建筑学领域需要解决的问题。当前建筑设计领域的矛盾,一边是城市建设对设计行业日益增多的需求,一边是传统设计方式流程复杂、效率较慢,设计方式已经难以满足现代人对建筑更高的需求。目前,人工智能技术在地产方案中的强排阶段已经具备了应用价值,并为后期的设计决策提供了参考依据。在人工智能产业飞速发展的今天,建筑师应该开始了解并接受建筑领域人工智的能相关软件,将其运用于辅助方案设计的过程中,脱离重复的方案修改和再优化,使建筑师更专注于方案设计本身,创造建筑价值,促进行业的健康发展。

参考文献

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[4]格哈德•施密特,徐蜀辰,苗彧凡.人工智能在建筑与城市设计中的第二次机会[J].时代建筑,2018(1):32-37.

[5]金展.人工智能——智能建筑下一个应用竞技场[J].智能建筑,2017(12):22-24.

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