關于智能建造的認識范文

導語：如何才能寫好一篇關于智能建造的認識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：裝配式建筑；教學方法；土木專業

一、裝配式建筑的特點

與傳統建造方式相比，裝配式建筑建造速度快，構件工廠化制作受環境條件影響小。裝配式建筑的大力發展促使原有的部分手工勞動建筑工人轉變為機械流水線操作工人，實現施工現場無粉塵作業，節省勞動力，節約時間和降低能耗成本，提高建筑質量與效率。裝配式建筑構件通過工廠化生產，產品將更加標準化、規范化，提升建筑構件的精確度，保證建筑整體偏差縮小。預制裝配式建筑能夠縮短施工現場用時，對建造工期有更高的可控性。通過工業化與信息化集成設計，裝配式建筑有利于研究發展綠色、環保、低碳、節能型建筑。裝配式建筑的抗震性能、耐火性能、隔音效果可以通過模塊化設計與檢驗得到顯著改善。工廠化生產的建筑外墻板不但可以達到質輕、高強與節能，經過引進工藝，可使建筑物的外觀像其他工業產品一樣美麗多彩。

二、裝配式建筑的技術人才需求

裝配式建筑將是未來建筑業發展的主流，對手工勞動和勞動技能過分依賴的傳統建筑崗位將出現大幅縮減。這給傳統的建筑專業技術人員提出新的挑戰。為此，高校需要培訓建筑工程人員從傳統的勞動方式向新的勞動方式的轉變。目前，裝配式建筑相關產業鏈的軟硬件基礎薄弱，工程建設從業人員缺乏工業化的管理思維。對裝配式建筑產業化從前期策劃管理到技術支撐能力與工程實施經驗存在認識不足。構件化的裝配式設計流程、裝配式的施工過程給設計、施工提出了新的技術挑戰。建筑行業BIM技術的應用發展迅速，對于BIM人才的需求愈發急切，加快培養掌握BIM技術、了解裝配式建筑的設計、施工工藝技術的技術研發人才迫在眉睫。土木工程專業在裝配式建筑的教學內容上，就技術研發、設計、生產、施工及維護方面應加大教學工作量，積極探索優質高效的教學模式，解決我國在這方面專業技術人才短缺問題。

三、房屋建筑學課程應補充的內容

為順應裝配式建筑的發展需要，土木工程專業應推動建筑構造教學內容的改革與補充。為建筑業輸送具有裝配式建筑方面知識和能力的應用型人才。在房屋建筑學課程教學中，在以下幾個方面進行調整，補充相關的教學內容。1.裝配式建筑設計原理內容。在房屋建筑學課程教學中，通過對教材內容的補充，以了解裝配式建筑設計的基本原理為教學核心，圍繞這一核心建構一套課堂教學，與房屋建筑學課程設計相結合，鼓勵學生在裝配式建筑設計方面進行創新構想，把房屋建筑學課程設計變為第一次裝配式建筑設計的起點，著力培養學生裝配式建筑的設計能力。2.裝配式建筑構造內容。裝配式建筑通過形式創想與精細化設計將會出現許多實用的新型構造。從內部結構節點連接到復合多層裝修構造等，專業教學一定要緊跟發展需要，及時總結，把成熟、可靠、適宜的內容補充到教學之中。要充分利用國標與地方標準圖集中有關裝配式建筑構造內容。裝配式建筑構造教學中應積極推廣三維仿真培訓系統的使用，應用三維仿真軟件進行教學，為學生提供空間的直觀感觸。3.裝配式建筑工業化與智能化內容。在房屋建筑學課程的教學內容中重新加入關于裝配式建筑工業化的教學章節。裝配式建筑工業化應包含：設計標準化、構件工廠化、施工機械化與管理科學化。現在被大家熱談的BIM技術在裝配式建筑中即將發揮重要作用，利用BIM技術可以實現對設計、構建、施工、運營的全專業全過程的管理，為裝配式建筑信息化運作提供數據支撐。裝配式建筑適合實現工業化生產，裝配式建筑的發展成為我國建筑工業化發展的重要標志。

四、裝配式建筑的實踐教學

認識實習是學生獲得感性認識的主要實踐環節，通過參觀調查裝配式建筑，學生對裝配式建筑有一個概況及入門的認識，給學生以具體豐富的感知。在認識實習教學中，教師要引導學生自主搜集材料，鼓勵學生帶著資料參觀建筑。組織學生合作探究裝配式建筑構造，提供豐富的輔導資料與教學答疑為學生開闊眼界。在專業教學過程中，適時開展裝配式建筑的實地調研，促使學生把課堂學到的概念和實際的建筑實體對應起來，學習被調研建筑中的一些建筑設計策略和裝配式建筑技術。

五、專業教師的教學水平提高

篇2

 

一、建筑工業化

 

建筑工業化跟我們的建筑工業革命是聯系在一起的，它是制造業中的一個方面。工業革命對我們的整個制造業影響非常大，而我們建筑行業的制造實際上是建筑行業的制造業。

 

1.三次工業革命對制造業的推動

 

第一次工業革命(18世紀60年代起)主要的推動是蒸汽動力的應用，并將人類帶入了“蒸汽時代”。對我們制造業的影響是以機器代替手工勞動，使生產力大大提高。

 

第二次工業革命(19世紀70年代起)主要的推動是電力應用、新交通工具、新通訊手段，將人類帶入“電氣化時代”。對我們制造業的影響是自動化流水生產線、形成大規模成批生產。

 

第三次工業革命(20世紀50年代起)主要的推動是電子計算機、信息控制技術應用，將人類帶入“信息化時代”。對我們制造業的影響是數字化、信息控制、走向大產量定制生產。

 

2.第三次工業革命對制造業的其他主要影響

 

(1)對生產方式的影響

 

主要有大規模生產轉向大規模定制、剛性生產系統轉向可重構的柔性制造系統和工廠化生產轉向社會化生產。

 

(2)對技術發展的影響

 

主要有生產制造陜速成型，新材料復合化、納米化，以及生產系統數值化、信息化、智能化(柔性化制造)。

 

3.我國工業化道路的發展趨勢

 

黨的十六大提出了新型工業化，十又提出了中國式新型工業化道路，其基本要求有四點：提高科技創新能力、減少環境污染、降低能源消耗、提高經濟效益。

 

4.現代建筑工業化

 

走新型工業化化道路，要符合以下四個特點：

 

高效率：工廠化、自動化、規模化(流水線)、信息化、多樣化，大幅提高生產效率

 

高質量：通過加工精度和質量提高來提升產品性能和耐久性;

 

高科技：依托技術創新，實現減排和可持續發展;

 

高效益：通過規模化生產和資源高效利用，總體上降低單位成本、提高產品性價比、提高經濟效益。

 

我們鋼結構住宅要走工業化道路應該達到以上四個高，這是我們要極力解決的瓶頸。

 

二、現代建筑工業化建造的本質

 

1.幾個落后的觀念

 

觀念一：工業化建造就是預制裝配化

 

這個觀念是第一次工業革命時期的水平，只是以機器代替人工而已，可能落后100-140年。以這個觀念來指導我們的工作已經出現為工業化而裝配化的費工費料的不良后果，特別是鋼結構建筑，設計時按整體設計，施工單位坼分做成預制產品，然后再按照整體要求拼裝，既費時又提高了成本，這不是我們工業化的要求，這樣的工業化是落后的、是倒退的。

 

觀念二：現在的鋼結構建筑已是工業化建造

 

這是第二次工業革命中期的水平，僅有部分結構構件和維護構件用工業化流水線生產，可能落后不少于50-80年。以這個觀念來指導我們的工作已經形成建筑工業化與鋼結構不相關的不良局面。

 

2.可能會誤導的口號

 

(1)像搭積木一樣建房子：即建筑部品化，兩天建一層樓。只考慮安裝，沒有考慮房屋結構的特點(結構效率、安全、耐久等)使用要求。

 

(2)像造汽車一樣建房子：即集成體系品牌化、生產工廠(流水線)化。房屋產品與汽車產品是有區別的，不可能一次造出幾百萬棟房子。

 

流水線生產的想法是好的，但是怎樣才能做到流水線生產?它涉及到建筑工業化本質的問題。

 

3.現代建筑工業化的本質

 

技術水平定位處于第三次工業革命階段的水平，具備兩個特征：信息技術控制下的建造;從大規模成批生產走向打產量定制生產，即個性發展。

 

(1)技術要點：

 

應在大量定制生產條件下做到九個化。

 

①建筑設計個性化：

 

建筑、結構、制作聯合調研，提出若干種既有可能形成體系建筑又能實現建筑設計個陛化的體系建筑方案。

 

②結構設計體系化：

 

提出若干種可以采用的最佳結構形式，并完成構件、節點等的相關參數的優化。

 

③各部尺寸模數化：

 

建筑、結構、水、暖、電等全專業協調的模數體系開發。

 

④結構設計體系化：

 

對不同的結構體系，提出標準化、系列化的結構部品體系，實現用最少種類的標準“積木”組建盡可能多的建筑形式。

 

⑤加工制作自動化：

 

在結構部品標準化工作的基礎上，提出最大效率利用現代信息控制技術的自動化流水生產線。

 

⑥配套部品商品化：

 

提出配套部品商業化的要求，建立部品信息網、物流網。

 

⑦現場安裝裝配化：

 

運到安裝現場的建筑部品必須是集成化的，研發裝配專用設備，實現裝配工藝高效化、定型化和標準化。

 

⑧設計、建造、運行維護信息化：

 

基于BIM技術，建立全過程信息化平臺。

 

⑨拆除廢件資源化：

 

在設計、建造等環節中應考慮整個建筑拆除廢件的資源化利用可能性。

 

著力做到以上九條，并且實現可持續發展，是第三次工業革命所需要的對工業化的要求。

 

(2)技術特征：

 

菜單式訂購、部品工業化生產、BIM施工組織管理、機械化裝配、信息化全生命周期管理。

 

(3)工業化效果，體現在：

 

①建筑品位：美觀、適用、堅固、耐久;

 

②生產力：大幅提高勞動效率;

 

③經濟：降低成本和提高性價比;④社會效益：提升品質和安全、資源節約和環境友好。

 

三、鋼結構住宅工業化建造的主要優勢

 

1.已具有的基礎

 

(1)已基本達到預制裝配化建造。

 

(2)已具備建造智能化自動制造流水線的能力。

 

(3)已形成若干種符合建筑工業化制造特征的體系建筑，如：輕型工業廠房的輕鋼門式剛架建筑，造價便宜，經濟效益高;螺栓球節點網架結構體系建筑，自上世紀80年代以來備受推崇。

 

(4)已完成多種建筑部品的商業化生產，如：墻面、樓面、屋面等部品的商業化生產已有一定基礎。

 

(S)已探索若干種體系建筑的工業化建造，如：框架結構體系。

 

所以鋼結構的工業化建造已經具有一定基礎。

 

2.具有的主要優勢

 

從目前來看，鋼結構建筑具有諸多優勢，最適合建筑工業化建造：

 

(1)改革創新起點高;

 

(2)企業的轉型升級發展陜;

 

(3)節能減排效果好;

 

(4)行業面貌變革廣。

 

這些對我們鋼結構行業來說都是非常有利的情況。四、鋼結構住宅工業化建造當前存在的問題

 

1.對鋼結構建筑工業化建造的實現藍圖不明確

 

(I)領導部門缺乏統一和有力的指導和組織;

 

(2)企業部門缺乏明確的目標和有效的措施。

 

2.對建筑工業化建造需要全行業協同攻關無認識

 

(1)領導部門的激勵政策偏向于制作企業;

 

(2)設計部門幾乎未參與;

 

(3)制作施工企業各自為戰。

 

3.對發展建筑工業化建造所推行的措施與其發展規律不相符

 

(1)沒有按全行業系統工程的要求協同攻關;

 

(2)沒有立足行業發展，讓建筑師牽頭組織不同專業人員協同攻關;

 

(3)不按自身發展規律，用行政命令或一股熱情，必然是事倍功半、得不償失、勞民傷財。

 

五、推進鋼結構住宅工業化建造的若干建議

 

1.中國建筑金屬結構協會應起領導和組織作用

 

(I)協會應該按照鋼結構建筑工業化建造的發展規律，引領協會全體成員走正確的發展道路;

 

(2)協會應該指導建筑鋼結構分會遴選合適人員，組織鋼結構建筑工業化建造委員會，負責技術指導工作;

 

(3)協會應該與鋼結構建筑工業化建造委員會一起制定鋼結構建筑工業化建造的中長期發展目標。

 

2.委員會應該在行業中對工業化建造的實現負技術責任

 

(1)組織并完成頂層設計，制定中長期發展規劃和近期實施計劃;

 

(2)落實實施計劃并進行指導和監督;

 

(3)選擇若干個合適單位對實施計劃的不同內容進行試點。

 

3.關于鋼結構建筑工業化建造中長期發展規劃的建議

 

(1)目標：

 

鋼結構建筑現代工業化建造水平符合第三次工業革命信息化時代的特征，具體來說，要求實現信息技術控制下的建造，能從大規模成批生產向大產量定制生產轉變。

 

(2)技術內容：

 

應體現現代化工業化本質的“九個化”，可以從鋼結構多高層建筑開始(包括住宅、辦公樓等等)。

篇3

【關鍵詞】煤礦項目；BIM；應用

BIM是繼計算機CAD技術取代傳統手工繪圖后建筑領域的又一次重大革命，它以建筑工程項目各項相關信息數據作為模型基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性幾大特征，通過創新的信息技術和業務結構，大大消除了建筑行業中各種形式的浪費和低效，給建筑業帶來了巨大的影響。目前國內外許多民用建筑項目已采用BIM技術進行設計和施工，取得了巨大效益，如美國紐約世貿大事原址新建的自由大廈、澳大利亞墨爾本尤利卡大廈、北京水立方奧運場館等。本文探討BIM在煤礦項目中的應用需求及前景。

一、BIM含義及核心理念

（一）BIM含義

關于BIM，2007年《美國國家BIM標準》對“Building information Model （BIM）”和“Building information Modeling （BIM）”分別給出了定義：“Building information Model （BIM）”是指設施的物理和功能特性的一種數字化表達，從設施的生命周期開始它就作為其形成可靠的決策基礎信息的共享知識資源；“Building information Modeling （BIM）”是指建立設施電子模型的行為，其目標是可視化、工程分析、沖突分析、規范標準檢查、工程造價、竣工產品、預算編制和其他用途。

同時《美國國家BIM標準》在前言中又提出：BIM無論是用來指一個產品——Building information Model，還是一個活動Building information Modeling，或者是一個系統Building information Management，都是一個減少行業浪費、減少破壞、為行業產品增值、提高居住著使用性能的關鍵因素。因此BIM的含義還應該包括Building information Management。

基于此，李建成提出BIM的含義應當包括三個方面[1]：

1.BIM是建筑項目所有信息的數字化表達，是一個可以作為建筑項目虛擬替代物的信息化電子模型，是在開放標準和互操作性基礎上建立的共享信息的資源。

2.BIM是建立、完善建筑項目信息化模型的行為，項目的各個參與方可以根據各自職責對模型信息插入、提取、更新和修改，以支持建筑項目的各種需要。

3.BIM是一個透明的、可復制的、可核查的、可持續的協同工作環境，在這個環境中各參與方在建筑項目全生命周期中都可以及時溝通，共享項目信息，并通過分析信息作出決策和改善建筑工程項目的交付過程，是項目得到有效的管理。

（二）BIM核心理念

BIM的核心理念是“信息充分交流、消除浪費低效”，即通過能支持信息創建、共享和更新的中央數據庫模型，將橫向貫穿項目全生命周期各階段相互聯系的項目目標綜合起來[2]，及早引入項目參與各方，充分分享交流信息，糾正錯誤，減少浪費，節省成本，保證項目按照計劃進行并按時完工，同時為項目運營、維修提供信息支持。

二、BIM應用價值

（一）在設計方面

1.三維可視直觀設計[3]。BIM采用三維設計技術，設計成果為三維空間數字化建筑信息模型，所見即所得，一方面可以降低建筑設計理解難度，方便分析交流，另一方面可以有效地解決建筑設計中空間復雜和局促部位的設計難題。同時BIM可以滿足所有二維出圖要求。

2.智能聯動關聯設計。BIM設計數據之間建立了實時一致性關聯，源于同一模型的所有設計圖紙、圖表均相互關聯，對模型的任何修改可以及時在模型其他關聯處反映出來，智能聯動，提高效率。

3.高效準確自動統計。BIM將所有設計數據集合于中央數據庫，可以按照要求自動統計項目工料用量、投資造價等內容，方便設計者和業主分析投資、材料、建筑之間的關系，提高造價控制水平。

4.方便嚴謹協同設計。BIM以統一的信息模型為基礎，使不同專業、不同地點的設計人員可以在一個統一的信息模型上協同工作，消除溝通不暢和信息缺失帶來的問題，提高設計效率。

5.科學快速模擬計算。BIM可以提供良好的數據交換功能，可以通過分析、模擬計算軟件對設計的各個環節和系統進行各種分析和模擬計算（如碰撞檢查、節能分析等），優化設計思路和方案，提高設計水平。

（二）在建造方面

1.虛擬施工指導[4]。BIM利用三維可視功能和模擬計算功能可以提供項目施工模擬，通過虛擬施工發現施工難點，合理安排施工工序和施工進度，不斷完善施工方案，避免施工返工和材料浪費。

2.精確計劃施工材料。BIM利用自動統計功能可以快速獲得工程基礎數據拆分實物量，為材料采購提供及時準確數據，為施工現場材料領用提供時間和數量等數據支撐。

3.階段性成本控制。BIM利用自動統計功能可以實時對項目工程成本數據進行統計，可以及時了解工程成本動態變化，提高項目階段性成本控制能力，提高項目造價控制水平。

（三）在總部管控方面

BIM可以給總部管控提供一個項目管理支撐平臺，在這個平臺上可以隨時隨地快速獲得項目最新、最準確、最完整和最可靠的多維度項目基礎數據，可以實現項目投資和進度控制，提高管控能力[4]。

（四）在項目管理模式方面

BIM打破了設計階段與施工階段分離的現狀，在項目設計階段引入施工參與方，項目參與各方在建筑信息模型基礎上充分分享信息，交流溝通，協同工作，及早糾正設計中存在錯誤，減少浪費，節省成本，保證項目建設工期。

三、煤礦項目BIM應用需求分析

相比于民用建筑項目，煤礦項目建設內容更加豐富，涉及專業更加廣泛，投資金額更加巨大，建設周期也更長，對于BIM的應用需求也更加強烈。

（一）煤礦項目位于地下，無法直觀審視項目布局，需要BIM三維可視設計技術來方便項目參與各方溝通交流。煤礦項目應用BIM后，可將地質勘探報告三維數字化，在立體空間展示井田范圍地層分布情況、煤炭賦存情況、地質構造情況；可以將井田開拓開采布置三維數字化，在立體空間展示井口位置、井筒特征、大巷和工作面布置情況；同時將煤礦項目設備布置情況三維數字化，在立體空間展示礦井主要設備配置情況，方便業主和設計人員溝通交流。

（二）煤礦項目項目設計過程復雜，方案比選環節多，需要BIM智能關聯、協同設計、自動統計等技術來提高設計效率。煤礦項目設計過程中礦井設計能力、井口位置、開拓方式、首采區、采煤方法、設備選型、井下運輸、提升方式等多個環節需要進行多方案比選，比選涉及工藝技術、建設工期、技術經濟等多個角度[5]，應用BIM后，可以應用智能關聯設計、協同設計、自動統計等功能，快速完成方案比選，提高設計水平，將設計人員的主要精力集中于項目設計構思中。

（三）煤礦項目系統眾多、復雜，各系統交叉關聯，需要BIM協同設計、模擬計算等技術來提高項目建設效率。煤礦項目是一個系統工程，包括采煤系統、掘進系統、機電系統、運輸系統、通風系統和排水系統等六大系統，另外井下安全避險又包括監測監控、人員定位、緊急避險、壓風自救、供水施救和通信聯絡等六大系統，應用BIM后，設計人員可以實現中央數據庫下的系統協同設計，同時可以應用模擬計算技術對各個系統設計的功能完整性、系統協同性進行模擬測試，及早發現設計錯誤，避免項目返工，提高項目建設效率。

（四）煤礦項目建設周期長，可選施工方法和支護方式多，需要BIM虛擬施工技術來指導工程建設。煤礦項目井筒施工方法有普通法和特殊鑿井，普通法分為炮掘和機械掘進，特殊鑿井法包括凍結法、注漿法、鉆井法、沉井法和帷幕法[6]；煤礦項目支護方式包括砌碹法、錨噴法和支架法。受地質條件影響，煤礦項目建設工程中需根據地質條件選擇不同的施工工藝和方法，同時采取不同的支護方式，如果遇到斜井和平硐長度較大時，還需要考慮選擇措施井縮短施工工期，應用BIM虛擬施工技術可以多次模擬，在施工前確定最佳施工路線，保證煤礦項目順利建成。

（五）煤礦項目投資巨大，施工使用設備、材料眾多，需要BIM虛擬施工技術來合理安排施工設備、材料計劃，需要BIM自動統計技術來實現項目成本控制功能。煤礦項目動輒投資幾十億，采用BIM虛擬施工技術可以將施工路線、步驟，使用的設備、材料、用量、時間等事先分析計算出來，合理安排項目施工，同時可以實行限額領料措施，嚴格控制項目施工設備、材料使用；采用BIM自動統計技術可以實現煤礦項目工程成本數據的實時搜集和獲取，可以實現從時間、工序、空間等多個維度對工程成本進行多算對比[7]，及時發現成本管理過程中的問題并予以解決，提高項目投資管控水平。

四、煤礦項目BIM應用前景及對策建議

（一）應用前景

一方面，BIM在我國還處于起步階段，相關的標準規范還沒有制定完成，建筑業界使用的基于CAD專業應用軟件數字化能力與BIM“數字化技術”要求差距較遠[8]，同時BIM目前主要應用于民用建筑領域，其他領域應用較少，煤礦項目BIM應用不可能一蹴而就；另一方面，BIM作為先進生產力，帶動建筑業變革是大勢所趨，《2011-2015建筑業信息化發展綱要》已將加快BIM應用列為發展重點[9]，《建筑工程信息模型應用統一標準》也已獲得住建部批準立項，BIM在中國的發展應用將勢不可擋，煤炭行業應緊跟建筑業發展趨勢，及時跟進，研究BIM在煤礦項目中應用。

（二）對策建議

1.轉變思想，提高認識。煤礦項目設計單位、施工單位和業主單位要清醒地認識到BIM是從二維圖紙到三維設計和建造的信息革命，BIM應用于煤礦項目必將給煤礦設計、施工和煤礦項目本身帶來深遠的影響，相關人員應從傳統的設計、建造和業主思想中跳出來，盡快完成傳統思想向BIM思想的轉變。

2.加強學習，積極探索。煤礦項目設計單位、施工單位和業主單位應積極鼓勵從業人員學習了解BIM理論知識，參加BIM培訓研討活動，實地參觀觀摩BIM項目實施案例，了解國際國內BIM發展動態，掌握相關理論知識，積極探索BIM在煤礦項目中的應用。

參考文獻

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[2]張德凱，郭師虹，段學輝.基于BIM技術的建設項目管理模式研究[J].價值工程，2013（5）：61-64.

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[4]沈江紅.BIM是項目精細化管理的核心競爭力[J].浙江建筑，2013（5）：67-70.

[5]GB 50215-2005.煤炭工業礦井設計規范[S].

[6]GB 50384-2007.煤礦立井井筒及硐室設計規范[S].

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[10]王占芳.談BIM技術的發展和應用[J].山西建筑，2013 （15）：8-9.

[11]逯宗田.鐵路設計應用BIM的思考[J].通信/信號，2013 （6）：140-142.

[12]何關培.中國BIM標準·2D·BIM—關于“2D實現BIM核心能力”的解讀[N].建筑時報，2013-3-4（7）.

[13]張利歌.基于BIM的工程項目造價管理研究[J].建筑科學，2013（18）：247.

作者簡介：

篇4

關鍵詞：綠色建筑理論；建筑設計；應用

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

引言

綠色建筑理論的實質內容可歸納為: 降低建筑工程帶給環境的負荷，即節約能源及資源；提供安全、健康、舒適性良好的生活空間；與自然環境親和，做到人及建筑與環境的和諧共處、持續發展。綠色建筑理論并不是與生俱來的，而是建筑行業發展以及環境被破壞到一定程度才被提起的。當土地資源越來越少，人口越來越多，建筑師們就不得不去探尋新的建筑形式來適應人類社會變化帶來的居住變化。一方面國家能源十分短缺，能源形勢極為嚴峻，而另一方面，建筑用能極端的浪費，成為當前我國建設節約型社會過程中，最為薄弱的一個環節。近幾年來，隨著新一輪全球性能源危機的來臨，我國日益認識到能源、環境與發展的重要性，因而在建筑設計中越來越注重綠色建筑理論的體現。

一、綠色建筑概要

1、綠色建筑含義

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源(節地，節能，節材，節水等)，減少污染并且保護環境，為人們提供適用，健康與高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。所謂綠色建筑的“綠色”，并非是指一般意義的屋頂花園或者立體綠化，而是代表了一種象征或者說一種概念，指建筑對環境無害，可以充分的利用自然資源，并且在不破壞環境基本生態平衡的條件下建造的一種建筑，又可以稱之為生態建筑、可持續發展建筑、節能環保建筑、回歸大自然建筑等。綠色建筑的室內布局十分合理，盡量減少使用合成材料，節省能源，充分利用陽光，為居住者創造一種接近自然的感覺。以建筑、人和自然環境的協調發展為目標，在利用人工手段與天然條件創造良好的、健康的居住環境的同時，盡可能地減少與控制對自然環境的破壞與使用，充分體現向大自然的索取和回報之間的平衡。

2、綠色建筑設計的原則

（1）整體及環境優化原則；

（2）進行綠色建筑設計要考慮到應用環保節能材料和高新施工技術的原則；

（3）健康舒適的原則。

3、綠色環境的地域主義

綠色建筑要考慮如何與所在地的經濟條件、氣候特征、文化傳統觀念互相配合，從而成為周圍社區不可分離的整體部份。綠色建筑作為一個次級系統依存于一定的地域范圍內的自然環境，與綠色房地產都不能脫離生物環境的地域性而獨立存在。綠色建筑的實現與每一個地域的獨特自然資源、氣候條件、現存人類建筑、社會水平及文化環境有關。

二、綠色建筑理論在建筑設計中所堅持的應用原則

1、建筑設計要與周邊環境和諧一致

建筑物是自然生態系統的有機組成部分，與自然界的其他事物處于一種相互影響制約的關系中。所以，建筑物需要融入周圍的人文環境以及自然生態環境，通過與人文環境以及周圍的生態環境的互動達到動態的平衡，從而構成一個和諧的整體，這是我們設計的出發點。為此，設計時必須強調采用原材料、本地文化以及建筑資源，尊重本地的氣候與自然的條件，讓建筑展現出地域特色。注重建筑壽命周期的含義是，新型綠色節能技術在建筑設計中的應用，不僅要考慮建筑規劃設計階段的環境因素，還應將工程對于環境的影響降到最低，從而確保其運行階段能給人提供舒適、健康、無害、低耗的空間。

2、體現對自然環境的保護

綠色建筑理論在建筑設計中應用中，建筑設計工程師應對工程周邊的地形、地貌、自然水系、植被等自然條件加以綜合應用，在維持景觀與文化的連續性的基礎上，最大程度地降低對周邊自然環境帶來的不利后果，如降低廢棄物、有害氣體排放等。

3、創建舒適、健康的居住環境

建筑設計中應該對居民的精神與物質要求進行綜合的全面的考慮，盡可能的創造優美和諧的環境，提升室內舒適度，改善室內環境質量。同時，降低環境污染亦是為建筑工程自身施工創造適應條件。綠色建筑理論建筑物的價值主要在于它的使用功能，就是宜于辦公、居住以及其他需在室內從事的活動，這是建筑物之為建筑物的價值所在，不適合居住不成為建筑物，這是建筑設計的歸宿。所以，要充分利用現有資源，解決好通風、采光、采暖、換氣、降溫以及生活垃圾和污水處理問題，做到污水和垃圾無害化、資源化，確保居住環境的良好狀態。

4、節約資源，利用太陽能、風能等能源

在構建綠色節能建筑的設計過程中，首先要考慮到對太陽能或者風能的充分利用。在確保任何季節中主導風向在建筑中的有效發揮和利用。除了設計，建筑的建造和應用材料的選擇，也都要充分地重視到資源合理利用和分配的問題。盡可能地減少各種資源的使用，包括一切水資源、電力資源等，為資源可持續發展創造現實條件。

5、堅持經濟、高效的原則

綠色節能建筑最好選用適宜技術與地方化材料，還兼顧地域特點的建造經驗，不盲目地求大、求全，做到適宜投資、適宜成本和適宜消費的建筑，其功能應具有綜合性，使用具有靈活性、適應性和可擴展性；綠色建筑作為人類的居所，其建造、使用、維護與拆除應本著符合人與自然生態安全和和諧共生的前提。滿足宜居、健康的要求，系統的采用集成技術提高建筑功能的效能。

三、綠色建筑理論在建筑能源系統設計的應用體現

1、建筑能源系統所應達到的節能目標

能源系統是建筑各個系統運行核心系統，是綠色建筑理論在建筑設計中所重點體現的內容。在建筑設計中，不能只顧如何節省能源的應用率，還應該盡可能的應用高效低碳的能源；加大對可再生資源以及能源的利用程度，最大程度地降低二氧化碳等溫室氣體以及一氧化碳、二氧化硫等有害氣體的排放量；做好建筑整體調溫工作，合理分配各類型能源在不同建筑設施方面的應用；注重綠色建筑各項系統的節能。

2、體現綠色建筑理論建筑設計措施

關于現代建筑的能源系統設計，可劃分為主動與被動方式兩種，在運用當前建筑智能化技術的基礎上，綜合考慮氣候條件、資源運用、能源效率以及環境保護等重要因素影響作用，對節能新技術和新材料進行充分研發，主要有以下方面的體現。

第一，利用自然采光，采用中庭、玻璃幕墻、通窗等有效技術措施促使室內光線充足，提高原有建筑的采光質量，通過高度智能化的控管實現對陽光的引入，在改善室內光照條件的基礎上，降低因燈光照明而帶來的電能消耗。

第二，完善智能化遮陽系統。在建筑設計中，遮陽系統的應用可以使得建筑房屋光照強度均勻一致，有的情況還能塑造絢麗的光照效果。

第三，增強建筑墻體以及屋面的隔熱保溫性能。不管是選取主動或者被動形式的建筑設計方法，隔熱保溫系統的性能對于建筑各個系統的控制起著十分重要的作用，例如室內的保溫百葉、雙層隔熱玻璃系統等節能技術正是實現這種性能的有效應用技術措施。此外，充分利用自然通風改善屋內通風狀況、創建熱量收集系統、有效隔離噪音、應用太陽能發電材料等都能強化建筑設計中的綠色建筑理論。

結束語

在建筑設計中，綠色建筑理論所力求達到的目標就是采用多樣化節能技術手段，進行人居系統受限的空間管制、功能組織、容量調控和資源配置，建立人與自然之間和諧、安全、健康的共生關系，以有度的消耗地球資源，最優高效的使用資源、最大限度地滿足人類宜居、舒適生存空間。

參考文獻

[1]羅蘭. 中小型社區公共綠色建筑造型設計研究[D].中央美術學院,2013.

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關鍵詞：中高職銜接;自然語言處理技術;課程設置

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2015）11-0060-04

中高職教育課程銜接主要存在兩個方面的難題：其一，中高職教育沒有實行專業歸類對口招生報考制度，造成中高職專業設置的對應關系不明確，各院校自行選擇對接專業，造成很多中職專業在升高職時不對口。其二，中高職專業課程內容重復，使中職畢業生升入高職時重復學習相同的課程內容。

在我國，中高職課程銜接仍然依賴于專家經驗。對口專業的判斷及重復課程的篩選是通過對“人才培養方案”和“課程標準”等文本文件的內容進行人工分析。面對多個專業，每個專業數十門課程，采用人工分析，工作效率低，專業的對口程度和課程重復程度難以精確的衡量。為了科學高效地進行中高職課程銜接，不能僅僅依賴經驗和人工分析，而應該運用計算機技術，對各院校多年積累的課程數據文件進行深入分析研究，使中高職課程銜接方法具備精確性和實用性。如何讓計算機對“人才培養方案”和“課程標準”等文本文件進行自動識別分析是科學高效進行中高職課程銜接的關鍵。

自然語言處理（Natural Language Processing，簡稱NLP）就是用計算機來處理、理解以及運用人類語言（如中文、英文等），它屬于人工智能的一個分支，是計算機科學與語言學的交叉學科，又常被稱為計算語言學，是計算機科學領域與人工智能領域中的一個重要方向。 自然語言處理技術可以實現文本分類聚類、文本自動摘要、機器翻譯、檢索系統、問答系統、人機交互等諸多功能，其中重要的一項任務就是文本相似度分析。文本相似度分析最為著名的應用案例之一是搜索引擎，如谷歌、百度等，人們能通過輸入文字來查找相關的新聞等網絡資源，另外，在檢測學術論文是否抄襲方面文本相似度也有其關鍵技術的應用。所謂文本相似度計算是指利用計算機自動計算文本間的相似程度，文本相似度是表示兩個或多個文本之間相似程度的一個度量參數，相似度大，說明文件相似程度高，反之文件相似程度就低。

本文運用自然語言處理中的文本相似度算法對中高職課程相關的文本數據進行分析，能夠快速地找出中高職對口專業，指導課程銜接方案的合理設置。

一、 自然語言處理中的文本相似度算法

文本相似度度量任務就是衡量兩個文本之間語義相似的程度，是自然語言處理中一個非常重要的任務。常規的文本相似度度量方法是將文本轉化詞匯的集合，分析每個詞在單個文本中出現的次數以及在整個語料庫中出現的次數，進而利用每個文本的詞頻信息構建為一個向量，并利用向量間的余弦相似度或Jaccard相似度等方法計算文本之間的相似度。圖1顯示了文本相似度算法的主要流程。

（一）預處理

計算機可以快速地計算出兩列數組之間的相似度，也可以分析出兩個矩陣之間的相似度，但對于兩篇文本來說，相似度的計算要相對復雜。因為，文本是非結構化的數據，數據挖掘的算法要應用到文本對象之上，就必須對文本進行預處理，使其結構化，即將文本轉化為數組或向量。對于中文文本的預處理技術主要包括中文分詞和停用詞過濾兩個方面。

1.中文分詞技術

中文文本與英文文本不同，詞與詞之間沒有空格，讀者閱讀時要根據經驗和語言知識來自行分詞。因而，計算機對于中文的處理相對于以英文為代表的西文處理存在更大的難度。現有的分詞方法主要有：基于字符串匹配的分詞方法、基于理解的分詞方法和基于統計的分詞方法。對于分析者來說，自行開發中文分詞算法難度較大，目前有很多開源的軟件和在線工具都可以完成分詞工作，如Jieba、SCWS、中科院張華平開發的ICTCLAS 、武漢大學沈陽開發的ROST-CM等。

2.停用詞過濾

在文本處理中，有一些詞出現頻繁但意義不大，為了提高文本的分析速度和精度，須將這些詞忽略。比如，“的”、“在”、“是”等幾乎是中文文本中出現頻率最高的詞，這類詞對文本相似度的計算會產生不良的干擾。對于這類問題的解決，可以利用現有的“中文停用詞表”將這些詞進行過濾刪除。但是較為精確的方法是計算文本中每個詞的TF-IDF值，將TF-IDF值為0的詞刪除。

TF-IDF是用來評估某一詞匯對于一個文件集或一個語料庫中的其中一份文件的重要程度的統計方法。詞匯的重要性隨著它在文件中出現的次數成正比增加，但同時會隨著它在語料庫中出現的頻率成反比下降。比如，“船體的認識”被分詞后變成“船體”、“的”、“認識”，其中“的”是停用詞，而“船體”和“認識”這兩個詞在計算文本相似度中的重要程度是不同的。“船體”這個詞較為專業，“認識”這個詞較為普通，在中高職院校的教學文件中幾乎每篇都會出現“認識”這個詞。當某個詞在所有文本中都會出現，那么，它對文本相似性也就沒有貢獻了。

（二）基于余弦相似度的文本相似度算法

經過預處理之后，兩篇文本被轉換為兩份詞匯表數據，分別用向量D1（n）和D2（m）來表示，其中n和m表示兩表中詞匯的數目。文本相似度工作就是計算分析D1（n）和D2（m）的相似度。具體步驟如下：

（1）將兩份詞匯表中重復多次的詞合并，并將兩份詞匯表匯總成一個總詞匯表，用向量A（p）表示，其中p表示詞匯的數目，p≤m+n。

（2）計算A（p）中的詞在D1（n）和D2（m）中出現的次數，分別用向量B1（p）和B2（p）表示。

根據余弦公式計算cos茲=，即計算B1（p）和B2（p）這兩個向量的夾角余弦，當夾角為0時，余弦值為1，意味著兩個向量重合，即兩文本相同。也就是說余弦值越接近1，兩文本越相似。

二、中高職課程銜接文本數據來源

近年來，中高職教育銜接是我國教育領域的研究熱點，各級教育部門頒發了一系列文件，如《教育部關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見》、《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》、《山東省中等職業學校教學指導方案》等。在進行文本相似度分析時，要合理選擇相關文本進行研究。本文所選的數據來源有以下兩個方面：

判斷對口專業的文本文件主要有：地方教育部門或行業指導委員會制定的各專業教育教學指導性文件，如《山東省中等職業學校教學指導方案》或各中高職院校制定的《人才培養方案》。中等職業學校專業教學指導方案是中等職業學校專業建設和專業教學的基本指導文件，內容包括教學計劃和各門課程的課程標準。人才培養方案是人才培養的總體設計，反映著一個學院人才培養的指導思想和整體思路，關系著學院人才培養的內容、途徑和質量。

衡量專業課程內容重復情況的文本文件主要有：地方教育部門、行業指導委員會或院校制定的人才培養方案和課程標準。其中課程標準是指規定某一學科的課程性質、課程目標、內容目標、實施建議的教學指導性文件，是衡量課程內容重復度的主要依據。

三、實例分析

青島遠洋船員職業學院是一所高職院校，其船舶工程技術專業，在面對機械制造技術、焊接技術應用、電氣運行與控制等多個中職專業的畢業生時，如何能對口接收并進行合理的課程設置，是學院開展中高職教育銜接的關鍵。

（一）選擇對口專業

根據教育部頒發的《中等職業學校專業目錄》（2010年修訂），將山東省教育廳開發的6個中職專業（船舶建造與維修、焊接技術應用、機械制造技術、機電技術應用、電氣運行與控制、旅游服務與管理）的教學指導方案與青島遠洋船員職業學院“船舶工程技術專業”人才培養方案進行文本相似度分析，得到數據結果，如圖2所示。

通過對人才培養方案進行文本相似度分析，可以看出，高職“船舶工程技術”專業的三個方向“船體”、“輪機”和“電氣”，與6個中職專業的相似程度各不相同：與“船體方向”對口的中職專業，按相似度依次為“船舶建造與維修”、“焊接技術應用”、“機械制造技術”;與“輪機方向”對口的中職專業，按相似度依次為“船舶建造與維修”、“機電技術應用”、“機械制造技術”;與“電氣方向”對口的中職專業，按相似度依次為“船舶建造與維修”、“機電技術應用”、“機械制造技術”、“電氣運行與控制”。

本文選擇“旅游服務與管理”作為與其他專業對比的參考專業，與船舶工程技術三個方向均不對口，相似度極低，與生活常識相符合。

（二） 判斷重復課程

中高職對口專業經常會出現課程內容重復的問題，專業對口程度越高，其課程重復的可能性就越大。通過分析課程標準的文本相似度，可能得到課程內容的重復程度，從而指導課程安排和課時分配，避免中職學生升入高職后重復學習。

圖3以中職“船舶制造與修理”專業與高職“船舶工程技術”專業船體方向為例，將4門高職課程分別與9門中職課程進行了文本相似度分析。為了直觀判斷出中職課程與高職課程之間的相關度，將高職的任一課程與所有中職課程對比繪制成折線圖，如圖2所示。將高職機械設計、電工基礎、結構制圖、修造工藝這4門課與中職9門課程進行比較，可以得出以下結論。

第一，高職機械設計課程與中職各課程相似度均不高，說明課程內容沒有重復;第二，高職電工基礎課程與中職各課程相似度均不高，說明課程內容沒有重復;第三，高職結構制圖課與中職船舶識圖課的相似度非常高，說明課程內容重復;第四，高職修造工藝課與中職船舶建造與修理課的相似度非常高，說明課程內容重復。

通過對每門課程的“課程標準”的文本相似度進行分析，可以準確快速地得出各門課程重復程度，對與中職課程重復程度高的高職課程，如“結構制圖”和“修造工藝”等應考慮免修或適當減免學時。

運用自然語言處理技術，分析文本文檔、為課程設置提供可靠依據，在中高職教育課程銜接領域是全新的嘗試。本文通過使用自然語言處理技術，對中高職銜接相關教育教學文件進行文本相似度分析。通過青島遠洋船員職業學院的實驗驗證，這種方法可以定

量地對中高職教育銜接時對口專業進行篩選，以及對重復課程進行判斷，取得了良好的分析效果，具有較強的科學性和應用性。

將自然語言處理引入中高職教育銜接領域，可以充分利用現有的教學文件數據，提高各項教育教學決策的速度和準確性，促進了職業教育水平的整體提高。隨著自然語言處理技術的不斷發展，通過計算機可以高速地對海量數據進行分析，這些數據不僅包括院校原有的教育教學文檔，還包括行業發展趨勢、社會人才需求等文本數據，并自動生成適應社會發展情況的“人才培養方案”、“課程標準”等教育教學文檔，從而實現教育決策的“人工智能”。

參考文獻：

[1]顧曰國.自然語言語義、語義自動化處理與知識本體――寫在“知識本體”專號前面的話[J].當代語言學，2013（2）：127-128.

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[5]黃承慧.一種結合詞項語義信息和TF-IDF方法的文本相似度量方法[J].計算機學報， 2011， 34 （5）： 856-864.

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Application of Natural Language Processing Technology in Cohesion Between Secondary and Higher Vocational Education Curriculum

SHEN Mei，XU Ning，ZHAO Xiao-ling

（Qingdao Ocean Shipping Mariners College， Qingdao Shandong 266071， China）

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關鍵詞綠色建筑 建筑節能 智能化

可持續發展之路已成為全球有識之士的共識。比起其他所有的人工產品來說，建筑應對自然資源的消耗和環境污染負更多的責任。有研究表明，建設活動消耗了最多的自然資源和能源。在此背景之下，一種全新的建筑潮流―――綠色建筑越來越受到人們的普遍關注。

1 綠色建筑設計理念

⑴節約能源：充分利用太陽能，采用節能的建筑圍護結構，減少采暖和空調的使用。根據自然通風的原理設置風冷系統，使建筑能夠有效地利用夏季的主導風向。建筑采用適應當地氣候條件的平面形式及總體布局。

⑵節約資源：在建筑設計、建造和建筑材料的選擇中，均考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用，力求使資源可再生利用。節約水資源，包括綠化的節約用水。

⑶回歸自然：綠色建筑外部要強調與周邊環境相融合，和諧一致、動靜互補，做到保護自然生態環境。

⑷舒適和健康的生活環境：建筑內部不使用對人體有害的建筑材料和裝修材料。室內空氣清新，溫、濕度適當，使居住者感覺良好，身心健康。

⑸綠色建筑的建造特點包括：對建筑的地理條件有明確的要求，土壤中不存在有毒、有害物質，地溫適宜，地下水純凈，地磁適中。

⑹綠色建筑應盡量采用天然材料。建筑中采用的木材、樹皮、竹材、石塊、石灰、油漆等，要經過檢驗處理，確保對人體無害。

⑺綠色建筑還要根據地理條件，設置太陽能采暖、熱水、發電及風力發電裝置，以充分利用環境提供的天然可再生能源。

⑻隨著全球氣候的變暖，世界各國對建筑節能的關注程度正日益增加。人們越來越認識到，建筑使用能源所產生的 CO2 是造成氣候變暖的主要來源。節能建筑成為建筑發展的必然趨勢，綠色建筑也應運而生。

2 綠色建筑應遵循的原則

⑴綠色建筑應堅持“可持續發展”的建筑理念。堅持理性的設計思維方式和科學程序。

⑵綠色建筑除滿足傳統建筑的一般要求外，尚應遵循以下基本原則：①關注建筑的全壽命周期，其意味著不僅在規劃設計階段充分考慮并利用環境因素，而且確保施工過程中對環境的影響最低，運營管理階段能為人們提供健康、舒適、低耗、無害空間，拆除后又對環境危害降到最低，并使拆除材料盡可能再循環利用。②適應自然條件，保護自然環境。充分利用建筑場地周邊的自然條件，盡量保留和合理利用現有適宜的地形、地貌、植被和自然水系；在建筑的選址、朝向、布局、形態等方面，充分考慮當地氣候特征和生態環境；建筑風格與規模和周圍環境保持協調，保持歷史文化與景觀的連續性；盡可能減少對自然環境的負面影響，如減少有害氣體和廢棄物的排放，減少對生態環境的破壞。③創建適用與健康的環境。④加強資源節約與綜合利用，減輕環境負荷。此外，《導則》中還對綠色建筑指標體系有了詳盡的論述：綠色建筑指標體系是按定義對綠色建筑性能的一種完整的表述，它可用于評估實體建筑物與按定義表述的綠色建筑相比在性能上的差異。綠色建筑指標體系由節地與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源、室內環境質量和運營管理六類指標組成。這六類指標涵蓋了綠色建筑的基本要素，包含了建筑物全壽命周期內的規劃設計、施工、運營管理及回收各階段的評定指標的子系統。

3 綠色建筑在規劃設計中的技術要點

3.1 節地與室外環境

①建筑場地：優先選用已開發且具有城市改造潛力的用地；保護自然生態環境，充分利用原有場地上的自然生態條件，注重建筑與自然生態環境的協調。②適當提高建筑的容積率，強調土地的集約化利用，高效利用土地，如開發利用地下空間，提高建筑空間的使用率。

③降低環境負荷，利用園林綠化和建筑外部設計以減少熱島效應。④綠化：采用生態綠地、墻體綠化、屋頂綠化等多樣化的綠化方式。對植物進行合理配置，構成多層次的復合生態結構，以起到遮陽、降低能耗的作用，合理配置綠地，達到局部環境內保持水土、調節氣候、降低污染和隔絕噪聲的目的。

3.2 節能與能源利用

⑴降低能耗，利用場地自然條件，合理考慮建筑朝向和樓距，充分利用自然通風和天然采光，減少使用空調和人工照明；提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能。對于這一設計要點尤其應當引起更大的關注。關于建筑通風的考慮：在可能的情況下不要設計全封閉的建筑，以減少對空調系統的依賴；建筑布局應根據風玫瑰來考慮，使建筑的排列和朝向利于自然通風；建筑平面進深不宜過大，以利于穿堂風的形成。一般情況下，平面進深不超過樓層凈高的5倍可取得較好的通風效果；每個空間單元的最小窗戶面積至少應該是地板面積的5%；利用中庭或者風塔的拔風效應等等。對于建筑自然光照的考慮：窗戶的數量和面積應該根據建筑形象要求、自然光照、通風和能耗問題綜合確定。一般來說，窗戶面積最好是室內面積的20%左右。這是一個比較合理的經驗值；另外中庭的設置對采光有特殊的作用，中庭的形式和形狀對自然光照影響很大，在設計中需考慮其透明程度及寬度、高度的比例等等。對于減少建筑能耗的另一個切實有效的辦法就是設計良好的維護結構，包括較好的建筑密封，避免不必要的熱量損失或聚集，并可提供更舒適的室內環境。

⑵提高用能效率。采用高效建筑供能、用能系統和設備；優化用能系統，采用能源回收技術。選用高效設備很重要，最好和最差的設備之間能耗差別往往非常顯著，因此設備選擇也是綠色建筑設計的重要一環。

⑶充分利用場地的自然資源條件，開發利用再生能源，如太陽能、水能、風能、地熱能以及通過熱泵等先進技術取自自然環境（如大氣、地表水、污水、淺層地下水、土壤等）的能量。

高效清潔的能源是綠色建筑設計的重要目標之一，其中太陽能是我們最根本的能量來源。現有不同的方法可使太陽能轉換成電（光電系統）或熱能（光照系統）。再利用太陽能方面可考慮以下幾方面：在確定建筑的朝向和設計主力面時考慮各季節太陽能高度和方位；考慮用地朝向和坡度；充分利用南立面來收集太陽輻射熱并以電能、熱能等形式儲存起來；采用固定的或者可動的裝置減少日光直射，防止室內過熱。

3.3 節水與水資源利用

3.3.1 提高用水效率

按高質高用、低質低用的原則，生活用水、景觀用水和綠化用水等按用水水質要求分別提供、梯級處理回用；采用節水系統、節水器具和設備；采用節水的景觀和綠化澆灌設計。

3.3.2 雨污水綜合利用

采用雨水、污水分流系統并合理采用雨水和中水回用系統。對于水資源缺乏的我國是個需貫徹推行的有效綠色舉措。高效、合理的用水具有重大意義，并且對雨水的充分利用還可以達到降低能耗、改善環境的目的。

3.4 節材與材料資源

3.4.1 節材

采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑體系；選用可循環、可回用和可再生的建材；減少不可再生資源的使用。

3.4.2 使用綠色建材

選用蘊能低、高性能、高耐久性和本地建材；選用可降解、對環境污染少的建材。材料的選用是比較復雜的問題，事實上任何材料在一定程度上都對環境有不利影響，需要設計者綜合考慮其化學、物理特性和社會經濟效益等。

3.5 室內環境質量

3.5.1 光環境

設計采光性能最佳的建筑朝向，發揮天井、庭院、中庭的采光作用，使天然光線能照亮人員經常停留的室內空間；采用自然光調控設施，如采用反光板、反光鏡、集光裝置等，改善室內的自然光分布；采用一般照明和局部照明相結合；采用高效、節能的光源、燈具和電器附件。

3.5.2 熱環境

優化建筑護結構的熱工性能，防止因護結構內表面溫度過高或過低、透過玻璃進入室內的太陽輻射熱等引起的不舒適感；設置室內溫度和濕度調控系統，使室內的熱舒適度能得到有效的調控；根據使用要求合理設計溫度可調區域的大小，滿足不同個體對熱舒適性的要求。

3.5.3 聲環境

采取動靜分區的原則進行建筑的平面布置和空間劃分，減少對安靜要求房間的噪聲干擾；合理選用建筑圍護結構構件，采取有效的隔聲、減噪措施，保證室內噪聲級和隔聲性能能符合《民用建筑隔聲設計規范》的要求。

3.5.4 室內空氣品質

結合建筑設計提高自然通風效率；合理設置風口位置，有效組織氣流，采取有效措施防止串氣、泛味；采取有效措施防止結露和滋生霉菌。

4 綠色建筑的推廣應用

4.1 綠色并不等于高價和高成本

在樓盤銷售以廣告轟炸和概念炒作盛行的年代，“綠色建筑”也毫無例外地成為房地產廣告語中的“熱詞”，以至于讓人們誤以為綠色建筑就是高檔建筑。綠色建筑是一個廣泛的概念，綠色并不意味著高價和高成本。比如延安窯洞冬暖夏涼，把它改造成中國式的綠色建筑，造價并不高;新疆有一種具有當地特色的建筑，它的墻壁由當地的石膏和透氣性好的秸稈組合而成，保溫性很高，再加上極當地化的屋頂，就是這種典型的鄉村綠色建筑，其造價只有800 元/ 平方米，可謂價廉物美。在中國老百姓收入不太高的情況下，大家對房價和房屋成本是非常敏感的。引進綠色建筑標準和技術時，就充分考慮了這些問題，規定綠色建筑所采用的技術、產品和設施，成本要低，要對整個房地產的價格影響不大。值得一提的是，一旦應用了這些技術和設備后，投資回報率是很高的，因為住戶可以最大限度地減少電費、水費和其他能源費的開支，一般5～8 年之內，就可以把成本收回來。并不是現代化的、高科技的就是綠色的，要突破這樣的認識誤區。把綠色建筑和建筑節能的發展道路定位在高端、貴族化，不會取得成功;事實證明把發展道路確定為中國式、普通老百姓式、適用技術式，綠色建筑才能健康發展。以前的智能化就走過彎路，許多智能建筑，停留在保安、音響控制等方面，線路搞得非常復雜，造價也非常高，甚至耗電量居高不下，這不是智能建筑應有的發展道路。

4.2 綠色建筑不僅局限于新建筑

“我國新建建筑節能工作做得較好，基本遵循了綠色建筑的標準;但把大量既有建筑改造成綠色建筑的工作推進得不是很順利，許多既有建筑仍是耗能大戶。”業內專家提出了這樣一個問題。據建設部統計，新建建筑在設計階段執行強制性節能標準的執行率由2005年的53%提高到了2007年的97%;施工階段執行強制性節能標準的執行率由2005年的21%提高到了2007年的71%，總共每年可節約700 萬噸左右標準煤。未來的30年之內，我們還要新建400多億平方米的建筑，在現行建筑管理體系中，達不到綠色建筑標準就不得開工，所以新建建筑的節能只是執行問題，難度并不是很大。

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如今，AR越來越多地被應用在基礎設施的設計、施工和運維中。在水利水電設計領域，AR技術的應用前景非常樂觀。

AR技術將在

BIM領域大有作為

AR一般指的是將計算機產生的虛擬信息或物體疊加到真實場景中，從而產生出一個虛實結合的“混合世界”的技術。用戶通過HMD（頭戴式增強設備）、視覺眼鏡和手持式監測設備等從“混合世界”中得到更多關于現實世界的信息。AR起源于VR（虛擬現實），它提供了一種半浸入式的環境，強調真實場景和虛擬世界圖像和時間之間的準確對應關系。由于AR技術大大提升了人類的感官體驗，已經開始影響人們的日常生活，其應用日漸成熟與多樣。

隨著建筑、工程建設和設備管理行業逐漸朝著基于BIM的數字化信息管理的方向發展，需要有更為直觀的視覺化平臺來有效地使用這些信息。AR這種將相應的數字信息植入到虛擬現實世界界面的技術，將有力地填補這一可視化管理平臺的缺失。例如，原來工程管理人員試圖模擬特定的建造過程并獲得反饋，但是實際狀況是他們只能夠實現在虛擬環境中建造過程的可視化，卻無法從現實中得到有效的反饋；而AR技術可以將虛擬的3D模型疊加在實時的視頻錄像中，提高界面可視化效果，從而增強用戶對建筑的理解，幫助工程管理者做出更快速、準確的反應。

由于采用AR技術成本較為低廉和應用范圍廣泛，預計在未來十年內，移動AR技術將會對建筑、工程、建設和運營產業（AECO）產生巨大影響。

在水利水電勘察設計領域，三維協同設計穩步發展，可能會在不遠的將來取代傳統的二維設計，AR技術在設計領域的應用為水利水電三維模型的應用提供了更好的展示手段，使得三維模型與二維的設計、施工圖紙能更加緊密地結合起來。AR技術在勘察設計領域中可以有效地應用于實時方案比較、設計元素編輯、三維空間綜合信息整合、輔助決策和設計方案多方參與等方面。值得一提的是，在復雜形狀的計算機視覺識別領域，國內外的相關研究者取得了可喜的成果。Wikitude公司開發的Wikitude SDK就是典型的案例。

將二維圖紙和三維模型

無縫對接

可視化設計是設計師之間共享設計理念、進行協同設計的關鍵。一個更加直觀的可視化平臺對于如今需要有效地處理數字信息的建筑設計產業來說更是必不可少的。

中水北方公司數字化標準化辦公室自2012年以來，基于Bentley公司的BIM系列軟件，一直致力于本公司的三維協同設計研究和推廣工作，在與實際項目結合中，認識到了傳統BIM軟件在視覺展示中存在較大的局限性。無論是我們正在使用的Bentley系列軟件，還是市場上流行的Revit軟件，都具有較強的專業性，雖然功能強大，但是僅面向設計人員，而設計單位的領導、專家、施工單位等很難深入學習、使用。因此在過去的幾年中，我們生產制造了大量的BIM數據，但是數據的應用卻僅生成二維圖紙、三維PDF和三維渲染漫游動畫，很難全面體現出三維協同設計的優勢所在。

而通過AR技術，我們可以將二維圖紙與三維BIM模型無縫對接，充分發揮三維協同設計的優勢，為BIM模型數據的應用開辟了一條全新的捷徑，BIM模型中的大量建設信息得以更充分地展示。

在招投標環節，我們發現應用AR+BIM技術與二維圖紙相結合的方式進行交流和決策更加高效；在施工現場，原來從平面圖紙提取施工數據，需要專業化素養非常高的現場人員來完成，而且容易出現誤讀等情況，通過AR技術加載虛擬的施工內容，可以減少由于對圖紙的誤讀和信息傳遞失真所造成的巨大損失，減少施工人員反復讀圖、識圖所耗費的時間。

AECOsim與Vuforia結合

的實際效果

根據實際工程，通過Bentley系列軟件（如AECOsim Building Designer）進行三維協同設計，構建三維模型，在程序實現時可調用這些模型，直接在真實場景中進行加載。

我們采用AECOsim Building Designer進行建模，所采用的模型材質也均為AECOsim Building Designer自帶材質，未做任何修改。

我們基于二維設計圖紙制作了兩個標志模板，在其上面分別疊加了水電廠房、重力壩，通過測試，系統可以準確地對二維圖紙進行識別，并將三維虛擬模型疊加在真實二維圖紙上，步驟如下：

第一步，在PC中搭建Java開發環境和Android模擬器SDK；

第二步，安裝Unity3D軟件，設置模擬器路徑；

第三步，將建筑信息模型從AECOsim Building Designer中導出，選擇一種通用格式，如Fbx進行保存；

第四步，將BIM模型對應的二維圖紙轉換為Unity3D軟件可以使用的格式UnityPackage；

第五步，在Unity3D軟件中打開高通的增強現實軟件Vuforia AR插件，將上面提到的Fbx文件和UnityPackage導入軟件中；

第六步，通過Unity軟件進行簡單的編輯后，即可生成相應的手機端安裝文件；

第七步，安裝至智能手機端，我們所采用的手持設備型號為三星N7100；

第八步，打印CAD二維圖紙，使用手機攝像頭進行識別。

基于Vuforia的虛擬現實展示效果很理想，在攝像頭拍攝真實場景，如真實二維圖紙的時候，這些虛擬物體也顯示了出來，可以實現實時的虛實疊加效果，且在移動模板或者攝像頭移動的時候，虛擬物體會隨著真實世界的變化而變化，實現BIM模型和二維圖紙的無縫結合。

水利水電勘察設計領域的設計方式正在經歷一場由傳統二維設計向三維協同設計轉變的革命。相比傳統的二維設計，AR與BIM的結合，大幅提升了工程相關人員對設計的認知能力，使BIM模型中龐大的數據可通過AR技術準確提取和可視化，必將對BIM技術在水利水電勘察設計領域的發展起到極大的推進作用。

在實踐中，用Bentley系列三維設計軟件和高通Vuforia增強現實技術，形成了一個有多個人工標識的簡單的增強現實系統，實現了實時的虛實疊加。隨著計算機軟硬件的發展，增強現實系統將越來越多地應用到各個行業，增強現實可以為城市規劃、地下管線的探測、勘察設計的施工等服務。

不可否認的是，增強現實需要研究的東西還有很多、，基于自然特征的增強現實系統的實現等。未來，中水北方公司將在這些方面做進一步的研究，力求更好的實現虛擬與現實的結合。

鏈接 AR相關的硬件發展趨勢

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關鍵詞：智能建筑；工程管理；成本管理

一、智能建筑工程成本控制面臨的問題

智能建筑工程包含眾多的智能系統，而智能化系統的設計方案、施工圖具體的設計以及具體工程施工大部分由設備的供應商和系統集成商來進行，或者依靠其協助設計來完成，這使得智能建筑的工程成本控制出現很多不可避免的問題。

1.建設單位對智能建筑工程項目決策存在誤區。很多建設單位缺乏相應的專業人才，不能明確智能建筑的要求，關于智能系統的定位和功能選擇不清楚，對智能建筑項目未經過充分的調研，在論證階段進行項目決策時往往求全貪大，盲目接受各種先進技術。這樣產生的結果就是建成的智能化系統不能充分發揮所具有的功能，系統的利用率低下。造成智能建筑流于形式，導致巨大的資金浪費，資金的使用效率受到嚴重影響，大大降低資金使用效率，工程中智能系統的造價失去控制，成本也難以管理。

2.對智能系統的設計缺乏深度規劃，導致智能系統的投資成本不明確。在對整個工程項目的設計時，多數項目智能化工程設計方都滯后于建筑的設計。在準備施工圖設計時，智能化系統設備的選擇尚未確定，再加上相關專業的智能建筑設計人員的不足，往往造成設計人員不能充分理解具體工程的要求，制造不出符合建設單位需求的設計。大多數的方案工作留給系統集成商去完成，在智能系統二次深化設計時解決。往往造成前期設計方案不能滿足現場施工的要求，從而出現智能系統設計上的缺陷，施工過程中經常出現返工、浪費現象。

3.智能建筑工程中招投標的不合理，給工程成本結算帶來很大問題。由于智能建筑的系統型號的選擇和設備材料選擇的不確定因素，造成智能化系統的各種不同配置的方案、不同的品牌、不同的型號之間的設備材料采購單價有很大出入。這也造成了不同投標人之間的競標報價有很大的差距。這就要求評標人在評標的過程中既要完成對各種設計方案、不同設備材料的評審，同時進行相關技術服務和報價方案的審定。由于智能系統本身就是相對復雜的一個系統集成，評標人在有限的時間內很難根據各種招標文件，對某一設計方案的性價比進行精準的判斷。這樣就往往造成低價中標的單位在具體施工過程中會隨著工程的進行，以自己的設計不能滿足實際需要為由，提出對原有設計進行變更，使得建設單位在智能系統的投資上不斷追加投入。

4.由于智能建筑工程專業的預審人員不足，導致工程結算不能準確的反映工程的成本。智能建筑是配置了一整套的完備智能化系統的建筑物，它不單單是單個弱電系統的累積，它的核心是不同子系統之間的集成。安裝工程的計價表僅僅是對線纜的鋪設和設備的安裝有一系列完備的規定，但由于對智能系統的集成、系統的調試、軟件的開發等項目的相關條款的規定不夠詳細，導致計價依據不準確。很多工程報價也簡單的依照行業慣例統計各項費用，造成報價程序不規范。預審人員對智能系統整體系統認識的不足和專業知識的限制，經常出現工程結算審核時出現很多矛盾和爭議。

二、加強智能建筑工程成本管理的措施

為了有效的控制智能建筑的工程成本，提高資金利用率，建設單位要充分培養與配備自己的專業人才，發揮其主導作用。還要加強對智能建筑工程全過程的跟蹤審核，落實到各個具體階段。針對上面闡述的具體問題研究相關情況，制定出符合實際的管理辦法和制度規章，使得對智能建筑工程的成本管理能夠有序有效進行。

1.項目決策過程中的成本控制。相關人員在項目決策進行階段就要參與其中，在項目開發建議書和項目可行性研究報告階段就要多方面的收集相關資料，做出詳細的需求性分析。同時依據智能建筑物的性質、功能和具體使用的情況提供準確的需求方案，給決策層提供參考，精確的進行投資與收益的分析。依據建筑物的具體使用情況配置相應的智能化子系統設備。這樣不僅能最大程度的發揮智能化系統的功能，而且可以充分的發揮資金的利用率，減少和降低項目的投資風險，在源頭控制智能建筑工程成本，為后面的工作打下良好的基礎。

2.項目設計過程中的成本控制。智能建筑設計對整個項目的功能、造價都起到關鍵的作用，設計方案的優化對工程成本的變化有著重大影響。決策層通過專業人員的具體需求分析，要求設計人員的設計在適應需求的前提下，最大程度的深化設計，依據智能建筑的性質的定位來決定系統的技術水平的定位、設備的性能選擇和設備種類的選擇，以及后面設備安裝時的工程費用。使智能建筑的功能定位、整體設計方案、各種子系統方案的設計更加合理，從而盡量減少圖紙修改、返工誤工現象，達到控制工程成本的目標。

3.項目招標過程中的成本控制。在制定招標文件時應明確建筑智能系統招標的范圍、設備型號、關鍵材料品牌及質量要求等。智能建筑是一個復雜的系統集合，不能僅以報價的高低作為選擇中標單位的依據。不同的施工設計方案，不同的設備材料選擇將導致評標人員從報價上無法鑒別投標方的實力。智能建筑的評標應該采取綜合評分法，在評審過程中除了要考慮技術方案，報價高低，還要考慮智能建筑的特殊性與復雜性。評標人員除了嚴格控制招標過程外，還要預留活口，避免在結算時造成重大成本偏差。

4.項目施工過程中的成本控制。和普通建設項目一樣，建設單位要及時掌握智能建筑工程施工過程中的詳細信息，引起工程成本變化的設計必須由施工單位提出報價，經建設單位核定后才可實施，避免施工單位事后的漫天要價。施工過程中的隱蔽工程必須及時簽證備案，做好相關經濟、技術信息的處理，在工程結算時提供準確的信息。對于工程設計變更引起的費用的增加、工期的延誤要進行必要的索賠。這些手段對控制工程成本起著顯著作用。

5.項目結算過程中的成本控制。結算是建設單位控制工程成本的最后關口，除要求預審人員具有較高的智能建筑專業水平外還要有良好的職業素養，以嚴謹細致認真負責的態度把握好這最后關口。針對智能建筑工程中復雜的設備和施工的特點，仔細做好工程量的審核，需要時要會同建設、施工、監理單位深入現場核實其準確性。其次要認真做好智能工程設備材料價格的審核，堅持原則，以相關職能部門的價格信息為依據，同時參考市場調研價格。

目前我國智能化建筑的市場前景十分廣闊，涉及智能工程成本的問題也日益增多。因此，建設單位必須緊跟智能領域的每一項技術革新，培養本單位具有較高水平的專業人員，加強對工程各個階段成本的管理，準確控制工程成本，這樣才能提高資金的利用率，使企業的整體經濟效益得到提高，在成本得到有效控制的前提下，企業的利潤自然會增加。

參考文獻

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[2]　姚兵.抓住機遇，迎接挑戰，大力推進我國智能建筑產業的發展[J].智能建筑，1999，（1）：1-4.

[3]　吳建榮.對智能建筑建設的幾點看法[J].智能建筑，2001，（6）：17-19.

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關鍵詞：數字化變電站 關鍵技術研究 應用展望

1　數字化變電站的概念

隨著微機保護裝置、自動化二次設備的普及和變電站綜合自動化系統的不斷推廣，目前的變電站已經初步表現出了數字化和自動化的趨勢。“數字化變電站”主要是指以現有變電站技術為基礎，進一步實現其數字化、自動化、智能化和網絡化。數字化變電站的特征主要有：

1.1　一次設備的數字化和智能化

變電站之前使用的都是傳統的電磁式互感器，現在我們改用電子式互感器，站內使用的智能斷路器、變壓器等設備可以向外進行數字通信，還可以在這些一次設備就地加裝智能終端，這樣就能夠進行信號的數字式轉換，還能進行狀態監測，從而實現了一次設備的數字化和智能化。

1.2　二次設備的數字化和網絡化

實踐表明，傳統數字式設備已經落伍了，數字化變電站的二次設備應運而生，它有對外光纖網絡通信接口，不再是傳統變電站那樣以電纜為媒介傳輸信息，而是借助光纖以太網。

1.3　變電站通信網絡和系統實現IEC61850標準統一化。

1.4　管理系統實現了自動化。

2　數字化變電站的結構

數字化變電站按照DL/T860標準分為：站控層、間隔層、過程層。以IEC61850標準建造變電站架構體系，以網絡通信平臺為基礎，實現變電站監測信號、控制命令、保護跳閘命令的數字化采集、傳輸、處理和數據共享。其關鍵核心是實現滿足上述特征的通信網絡和系統，即實現IEC61850標準。數字化變電站的一、二次設備均應為智能設備，具有與其他設備交換參數、狀態和控制命令等數字化信息的通信接口。設備間信息傳輸的方式為網絡通信或串行通信，取代傳統的二次電纜。站內設計在線自動監測系統，對各個設備進行實時檢測，并根據情況提出檢修要求，從而實現狀態檢修。

2.1　過程層

過程層包括電子式互感器和智能開關設備，其主要功能分為以下三類：

2.1.1　運行電氣量檢測：檢測的內容主要是電流、電壓、相位以及諧波分量。跟常規站的差別就是不再使用傳統的電磁式互感器，取而代之的是電子式互感器，模擬量被直接采集的數字量取代。具有較好的抗干擾性，絕緣性能很好，而且具有不錯的飽和特性。

2.1.2　設備狀態檢測：變電站需要進行狀態參數檢測的設備主要有變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電容器等在線檢測的主要內容是它們的工作特性及狀態的數據。

2.1.3　控制命令執行：包括斷路器分、合；電容、電抗器投切；隔離開關分、合等。過程層的控制命令執行大部分是被動的，如接到保護裝置的跳閘指令，并能判斷指令的合理性。

2.2　間隔層

間隔層包括測控裝置、保護裝置、安全自動裝置、故障錄波器、電能表等設備。其主要功能是：

①對本間隔過程層實時數據信息進行匯總。

②保護控制一次設備。

③實施本間隔操作閉鎖功能。

④實施操作同期及其他控制功能。

⑤對數據采集、系統運算及控制命令的發出具有優先級別控制。

⑥執行數據的通信傳輸功能，告訴完成與過程層及站控層的網絡通信。

2.3　站控層

站控層包括主機、五防工作站、保護信息子站、遠動裝置等設備，其主要任務是：

①在兩級高速網絡的協助下，對全站的實時數據信息進行匯總。

②由調度或控制中心來管理某些數據。

③接收相關的控制命令，然后由間隔層、過程層來執行。

④具有在線可編程的全站操作閉鎖控制系統。

⑤可以對站內進行當地監控，還可以實現人機聯系。

⑥可以在線維護間隔層、過程層設備，在線組態，在線修改參數。

2.4　IEC61850標準

為了更好地推動變電站自動化和數字化技術進步，1995年國際電工委員會便著手制定變電站通信網絡和系統規范體IEC61850標準，現在變電站自動化領域已經在普遍使用這種標準，這對于數字化變電站實現無縫通信和互操作性是非常有利的。

3　相關技術研究及可行性分析

過程層設備研究及工程應用情況：

3.1　電子式互感器

數字化變電站的突出特征就是使用的是電子式互感器，而不是傳統的電磁式互感器。國外不少知名的電氣設備商都有相應的電子式互感器產品，國產OET700系列電子式電流和電壓互感器也已在國網公司變電站成功應用。

3.2　一次設備的智能化與數字化實現

數字化變電站內一次設備智能化和數字化，不僅要求一次設備要有傳統功能，還要有在線狀態監測、智能控制和數字接口等功能，也就是說可以對設備運行進行實時評估，而且還可以根據IEC61850標準，讓它跟其他設備的數字式信息交互，從而實現設備的互操作性。以智能斷路器裝置為例，ABB的PASS比較典型，除了斷路器設備外，目前其他一次設備還實現不了完全智能化。我們在使用了智能終端技術之后，就更方便實現一次設備的智能化和數字化了。現在國內已生產了與常規一次設備配備的一系列智能終端產品，這樣就為一次設備智能化和數字化帶來了許多的好處，解決了現階段完全智能化一次設備型號不多的問題。

3.3　間隔層設備的研究現狀和在工程中的應用

間隔層設備主要包括數字式保護、測控與電能計量、故障錄波、安全穩定控制等二次系統。因為數字化變電站的數據傳輸模式已經不是原來的模擬量，而是數字量，這就要求我們盡快的研發基于光纖接口和IEC61850通信協議相應二次系統，以便更好地滿足全站數字化發展趨勢。傳統二次設備使用的是模數轉換插件，而數字化變電站二次設備與之最大的不同就是使用的是光電轉換接口插件。其他環節沒有什么根本上的不一樣。

3.4　站控層系統的研究現狀和在工程中的應用

在過去很長的一段時間，變電站自動化系統通信、站內設備描述等規約標準的不一致，最終使設備間不具備較好的互操作性。到現在為止，IEC61850標準已成為變電站自動化系統領域權威的標準體系。為促進數字化變電站和數字化裝置的發展起到了非常重要的作用。

4　關于數字化變電站的可行性分析

4.1　數字化變電站的建設符合科技進步的要求

繼電保護和安全自動裝置的實現原理由最初的電磁型、晶體管型、集成電路型逐漸發展到現在的微機型原理，體現了科學技術的不斷進步和發展，也體現了從模擬化向數字化、從操作化向智能化轉變的發展過程，而數字化變電站相關技術的應用與推廣，讓我們加深了對這種發展規律的認識。科技在不斷的進步，電子式互感器、智能化一次設備、在線監測技術等也越來越發達，數字化變電站已經開始進入工程實用化時期。

4.2　電子式互感器技術的發展創造了良好的條件

傳統變電站通過電磁式互感器和電纜傳遞信息的方式，還是有很多的不足之處的，可以說在二次設備的技術層面上，傳統的電磁型互感器技術以及二次回路的電纜傳輸模式已不能滿足現在二次設備技術的發展要求，而電子式互感器卻能滿足二次設備技術的發展要求，使二次系統具備了更高的可靠性。電子式互感器技術越來越進步，進一步推動了數字化變電站的普及。

4.3　智能終端技術推動了一次設備的智能化

現在，盡管完全智能化的一次設備型號還不是很充足，但是采用“常規一次設備加智能終端”來實現一次設備智能化的策略得以逐步施行。從這一領域的實際來看，完全智能化的一次設備選型還是很不容易的，智能終端設備為實現一次設備智能化和數字化提供了一個很好的方法。

4.4　數字化變電站設備間互操作性要求的滿足

基于IEC61850的變電站自動化系統和二次系統網絡通信協議與數字化變電站互操作性要求是一致的，基于IEC61850數字化變電站系統和設備的研究成績比較顯著，不少的變電站已經在使用基于IEC61850的變電站自動化系統。

4.5　先進的數字式保護、監控、計量和錄波等裝置的推動

具備光纖以太網接口和IEC61850通信協議標準的數字式保護、監控、計量和錄波等二次設備，為數字化變電站過程層設備的成型奠定了良好的基礎。

5　結論

在電子式互感器技術、一次設備智能化和數字化技術、變電站通信協議及網絡技術等一系列設備已經大體上可以滿足數字化變電站的要求，還在很多運行經驗的條件下，深入推進數字化變電站工程建設，能夠幫助我們進一步實現技術革新，能夠有效地解決常規變電站技術的不足，從而提高變電站運行的安全性和自動化水平。現在國內已建成了幾個數字化變電站試點，實踐表明，在當前的情況下開展數字化變電站的試點建設的技術已經達標。但是，目前數字化變電站建設中相關環節的技術標準和檢驗規范的制定還不夠先進，統一規范的數字化變電站建設規范和數字化變電站的檢修試驗規范都在不斷制定和完善中，從而能夠更好地推動數字化變電站技術的普及。數字化變電站的建設和發展，也會像是微機保護替代集成電路保護一樣發展起來。

參考文獻：

[1]鄭建平蔡永志數字化變電站叢書-成果與展望分冊.2010.

[2]沈健，艾尼瓦爾·熱合曼，夏江.數字化變電站的發展[J].科技風.2011（16）.

篇10

自然、環保、有趣，既滿足獵奇心理，又親近叢林，還能順便體驗一下歐美兒童的荒蠻生活――更何況，如今的tree house早已出落得舒適奢華，風格各異，絕非昔日的簡易小木屋可比。融合了如此之多的時髦元素，樹屋的價格自然也很跟得上時代。根據Blue Forest公司給出的報價，5萬至15萬英鎊不等的建筑價格幾乎能夠滿足你對于這類生活方式的全部想象：它可猶如平地上的別墅一般寬敞豪華，也可以誤闖地球的外星堡壘般奇幻，當然也能如叢林城堡一樣原始神秘。

是的，只要你付得起錢，世界上頂級的樹屋制造公司會不遠萬里來為你度身定制獨一無二的樹上居所，而你所需要做的只是選對風格，選對樹，然后盡情想象。

定制故事：最動人的樹屋

對于樹屋來說什么是最重要的?一棵有故事的樹，還是童話般的設計?這一切元素都正合Amazon Tree Houses公司的意。

Amazon Tree Houses是木匠兼樹屋建筑師Derek Saunderson于2007年成立的樹屋提供商。Derek運用他20多年的樹屋建造經驗，希望建造樹屋不再是接觸一堆建筑商的業務員以及會計師，好像是一般房地產買賣一樣。他希望能運用他對樹屋建造的熱情，切實地提供最好的木造工藝，并提供給客戶最美麗的樹屋作品。Amazon Tree Houses所設計的樹屋，沒有夸張的外形，有些甚至就像普通的別墅一樣，只不過離地升高了幾十厘米。屋內陳設并不簡陋，卻也沒有豪華到讓你覺得不真實，樸素且實用正是他的設計法則。

值得一提的是，Amazon Tree Houses非常注重樹屋與周圍環境的和諧關系，并將感情賦予簡單的樹屋。

Cedar Spire Treehouse的主人擁有一座大別墅以及一棵500歲的雪松樹，一次意外的雷擊損傷了雪松最大的一根樹枝，主人希望以一個有趣的方式恢復雪松的完整，于是Derek就為他設計了一個城堡閣樓般的情趣樹屋，古典的設計既能與不遠處的別墅交相輝映，輕巧的構造又不會對古樹造成傷害，相當完美。

意式風格的The Montcello Treehouse是一位美國太太送給她丈夫的生日禮物，丈夫對意大利式的生活向往已久，再也沒有什么比這座意式風格的樹屋別墅更能讓他感到驚喜的了。隱藏的樓梯設計使你第一眼看到它時以為無法進入其中，一旦撥開樹叢順著梯子而上，眼前則有別樣的開闊。內部是一個簡單而明亮的八角房間，鑲有板墻和硬木地板。其中最活躍的部分是樹，因為即便被包裹在房間里，也仍然可以通過房間的中心自由生長。

定制奢華：有多貴造多貴

樹屋注定是潦草和狹小的度假空間么?當然不。Blue Forest就是一家奢華樹屋提供商，他們設計建筑的樹屋不僅體積更大，內部設施也非常現代化。屋里電器、家具一應俱全，儼然是個郊外的假日酒店。但是質樸的原木房間、屋子中間粗壯的樹干和門外的滿眼綠色，都會讓你仿佛置身于世外桃源。

其創始人和首席執行官Andy Payne從小生活在非洲東部，習慣了和大自然打交道的他也不可救藥地愛上了這種生活方式，因此即便長大后移居英國，仍然念念不忘童年時的那片“蔚藍森林”，立志為世界上每個渴望親近自然的人打造奢華樹屋。從英國到北美，從中東到南美，Blue Forest的作品點燃的不是某片樹林，而是某個人的曠野生活。當然，Andy Payne并沒有移植簡陋，反而盡可能把樹屋做得更大更好更舒適。

Andy Payne常常說：“每當有人跟我談起希望擴大自己的豪宅，我都告訴他不如建造一座樹屋吧，同樣的花費卻能夠給你帶來意想不到的樂趣。”

從16年前開始，Blue Forest就進入了這一行業，隨著最近幾年郊外樹屋的度假方式在歐洲各地日益流行，Blue Forest的訂單也越來越多。通常，建造一座樹屋只需要兩個建筑工人花費3～4周的時間就能完成，而一座樹屋的售價通常從12,000英鎊到3萬英鎊左右不等，約合24000到6萬美元，價格主要由使用的木材種類、房屋大小和內部設施所決定。

Living the Highlife是Blue Forest的得意之作之一。一大一小兩座叢林樹屋由一條吊橋相連，一半是大人們的度假屋，一半是孩子們的快樂地。大人的屋子里不但設施齊全，甚至連指紋識別系統這類智能家居產品也應用得恰到好處，廁所、廚房、起居室的“戶型”盡可能地擴大了活動空間。

A Leafy Home同樣沿襲著樹屋里的奢華范兒，不但采用地熱加熱營造舒適環境，液晶電視和異形窗戶更給了你兩種不同的選擇。Clifffside Lodge則是向往樹上生活的主人為其1886年所建造的古宅增添的新活力，從古宅二樓的陽臺上開一個小門，繩索吊橋一路通往另一個仙境。曾經一度聽說國內的樹屋度假村連空調都沒有，而且還找了一堆叢林無法通電之類的理由，并美其名曰“體驗原始生活”，或許他們真的應該敞開大門看看世界了，誰說豪華不可以上樹呢?

定制綠色：有良知的樹屋

坦白地說，O2 Treehouse可能是蕓蕓眾樹屋中最不好看的一個，張牙舞爪的造型，怎么看都與原始森林格格不入。然而，這個看起來頗為簡陋的樹屋卻因對自然傷害最小而赫赫有名，被譽為最有良知的樹屋。

對于自由家具設計師Dustin Feider來說，O2 Treehouse存在的意義不僅僅是一塊樹上棲息地，而是可持續發展的象征，是將功能設計和環保主義相結合的產物。Feider說：“當我認識到可持續發展不僅是一件好事，也是我作為一個家具制造者的責任，我就對木材和其他傳統物料再也沒有興趣了。”于是，他用從廢舊麻帆布、塑料回收牛奶紙盒和廢物生態樹脂中提取的元素制造成一種新型材料，并且從簡單的紙燈籠中獲得靈感，發現通過按照該網格結構制造樹屋，既可以實現用最少的面積獲得最大的空間，也可以使樹屋比傳統木屋更加牢固――盡管這看起來有點難以置信。最終，O2 Treehouse看起來像一個半透明的球體，在陽光普照的白天，從內部可以發出柔和的光。

與此同時，樹屋并不是由任何螺釘螺母固定在樹上，而是由電纜高高掛起，這樣就能極其有效地防風。更重要的是如此形態的樹屋不會對樹木造成傷害，同樣不會受樹的形態約束。

定制奇幻：瘋狂樹屋首當其沖

有人說第一次看到Tom Chudleigh設計的Free Spirit Spheres高高掛在雨林中的樣子時，忍不住大叫：“好大的南瓜。”這說法聽起來雖然有些夸張，但亦充分肯定了其造型的特殊性。曾有歐美雜志推選全球最瘋狂的樹屋，Free Spirit Spheres首當其沖。

加拿大的Tom Chudleigh設計了這款無拘無束的生態球樹屋，據說他原本打算用45000美元做個漁船的，結果卻做出這些用電線掛在老樹上又可居住的高雅建筑。它們位于太平洋西北部的針葉樹林里，你可以購買或者租下這些生態球樹屋，然后進行一次異想天開的戶外體驗。售價約15萬美元。這價錢看著或許有點貴，但人家野營睡帳篷，你睡樹上，這就是人生境界的差別。Tom說：“這些生態球是絕佳的戶外休養地，它們所在的位置是世界上獨一無二的，它們為我們體內野性的靈魂提供了好的去處。”

很顯然，Free Spirit Spheres的形態有別于我們所熟悉的任何一座樹上別墅，甚至連名字聽起來都很特別一一自由靈魂居所。這個簡單的球體像是掛在樹梢上的垂飾品。每一個球體都是手工制造，主要材料是玻璃纖維和當地木材。使用時，只需要4個錨點做固定，即可掛在任何樹木、建筑物或巖面上，而且每一面都防水且耐沖擊，內部使用層壓木質框架和清晰的玻璃外墻，樹屋的外表面用了個清晰的玻璃殼。球體最多可以容納4個人，連有電線，因此可以供電取暖。網狀支撐系統保證了球體的穩固性，你可以沿著樹干上的螺旋梯進入球體。Tom Chudleigh說，他希望讓人從不同角度更貼近大自然氛圍。當然，球內設計可是媲美酒店套房的。想要穿越原始森林探險考察?那就準備一輛卡車載走它吧。

定制逍遙：選一間逃逸小屋