建筑智能技術范文10篇
時間:2024-05-20 17:43:25
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智能建筑技術管理論文
摘要:本文對近年來有關建筑智能化技術的應用與研究進行了論述,雖然文獻報道了許多有關智能建筑的最新技術,但對于醫療建筑智能化方面的報道較少,作者就醫療建筑智能化的內容進行了論述和歸納,期望為國內醫院門急診樓智能化建設與設計提供參考。
關鍵詞:智能建筑醫院建設應用
引言
醫療改革必然加劇醫療市場的競爭,為了更好地適應醫院從“以病人為中心”發展到“以患者為中心”,再到如今的“以人為中心”的經營理念的轉變。醫療環境建設顯得越來越重要,人們都知道:建筑是凝固的音樂的道理。因此,醫療建筑就更強調建筑的可持續發展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.門急診樓的特點和任務
醫院門急診樓是醫院的窗口和門面,是患者最先接觸醫院的地方。門診人流復雜,在有限的空間和時間內,易形成健康人與患者混雜的局面,造成患者與患者、患者與健康人之間的交叉感染[1]。因此、合理的空間布局,現代化的建筑物自動化系統(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通訊網絡、智能化門診綜合電子信息系統、人性化的候診大廳,必將成為醫院門急診樓建筑智能化的全新理念。
物聯網技術對智能建筑的應用
摘要:為更好地優化建筑的服務功能,為建筑節能管理智能化及信息化建設創造有利條件,就需要對物聯網技術在智能建筑中的設計和應用進行研究與分析。對此,文章從智能建筑與物聯網技術的內涵出發,在詳細論述建筑設計中應用物聯網的意義的基礎上,針對具體的設計和應用情況進行了說明,而通過文章的論述也可以發現,在智能建筑中運用物聯網技術,可以切實地提高居家生活的舒適度,增強建筑的服務功能。
關鍵詞:物聯網技術;智能建筑;智能家居;建筑設計
物聯網技術誕生于20世紀末,在技術發展中,其定義也發生了較大變化。物聯網技術推動了萬物互聯,也可更加準確和舒適地為人們的日常工作和生活提供優質的服務。基于物聯網技術的智能建筑家居環境更加舒適便捷,減少了人力和物力成本投入,推動了產業升級發展,促進了社會經濟轉型。
1智能建筑與物聯網技術概述
從某一方面來看,建筑是在人工環境下產生的一種重要表現形式,是為滿足人們的生活需求,結合美學理論及科學規律,利用先進技術手段打造的結構形式。建筑物會根據功能上的不同被劃分為各種類型,如居住建筑、商用建筑、辦公寫字樓等。物聯網技術是在互聯網技術基礎上創新而來,可實現物與物、物與人之間的交流。將物聯網技術應用到智能建筑中,一方面能夠完善建筑的服務功能,另一方面也能夠開啟智能化管理和服務,保障生活的便利性和高效性。隨著時代的快速發展,智能建筑已經成為建筑行業發展的主流趨勢。
1.1智能建筑
自動化技術在智能建筑的應用淺析
自動化技術在智能建筑中的應用淺析目前來看,人們的生活水平質量正在不斷的提升。為了能夠讓人們具有較好的居住環境,就需要對建筑工程提出更高的要求。不僅如此,電氣工程及其自動化技術的應用范圍也變得越來越廣泛了。因此,就出現了智能建筑,為了能夠保證智能建筑的安全性及高效性,在智能建筑中應用電氣工程及其自動化技術是至關重要的。因此就需要對電氣工程及其自動化技術在智能建筑中的應用進行深入的分析和探討。智能建筑是一個具有綜合性服務的建筑物,可以為用戶提供安全且智能的生活環境。不僅如此,還可以使建筑資源的配置得到最優化。這樣才能夠更好的建設智能建筑,并且把電氣自動化技術應用在智能建筑中可以使其的正常運行有了一定的保證。
1對智能建筑中電氣工程及其自動化技術進行簡述
隨著社會的不斷發展,人們的生活水平也有了較大程度的提升,人們對于居住環境的要求也變得越來越高了,因此為了能夠更好的滿足人們的需求,就建設了智能建筑。與原有的建筑相比較而言,智能建筑之所以變得更加的智能化及高效化,主要是因為在建筑中運用了電氣工程及其自動化技術,因此,此技術在智能建筑中能夠發揮出較大的作用,能夠讓智能建筑中的各項功能進行正常的運作,從而提升了智能建筑的整體水平。
2智能建筑中應用電氣工程及其自動化技術的意義
目前來看,對于智能建筑來說,要想使其功能能夠達到預期標準就需要在其建筑中應用此技術手段。電氣自動化技術作為最基本的智能建筑系統構成,對于智能建筑中的一些特殊功能來說,必須要通過電氣自動化技術對其進行控制和監督。這樣才能夠使智能化建筑正常運行擁有保障,不僅如此,對智能化建筑所提出的預期目標也具有相應的促進作用。除此之外,把電氣自動化技術在智能建筑中應用,可以使智能建筑變得更加安全可靠。因此,電氣自動化技術作為智能建筑中一個關鍵環節,就需要對電氣自動化技術進行科學的應用。
3電氣工程及其自動化技術分析
電氣技術和智能建筑研究論文
摘要:智能建筑是計算機、通信、自動控制、傳感、多媒體等一系列先進技術發展的結晶。綜合性強,涉及專業的領域更廣,本文通過實際案例的分析和處理充分驗證了電氣技術在智能建筑中的重要功能。摘要:智能建筑、電氣技術、諧波、電磁干擾、等電位。摘要:電氣技術智能建筑1、前言智能建筑產業是隨著信息產業的發展而誕生,且迅速發展起來的。現代建筑物的電氣發展是經過電氣化階段、自動化階段和當今的智能化階段。智能建筑技術的發展非常迅速,它是由電子技術、通訊技術、網絡技術、計算機技術、自動控制技術、傳感技術及多媒體技術等一系列最先進技術飛速發展的結晶。非凡是智能建筑系統工程,它作為弱電系統工程的延伸和發展,綜合性強,涉及的專業領域更廣,新的弱電系統不斷加盟到智能建筑技術領域內。建筑物使用功能現代化的需求和相關技術的不斷更新和進步,共同促進智能建筑弱電系統技術的快速發展。智能建筑弱電系統中的電子和微電設備較多,這些弱電系統的設備耐受電壓較低,如電子設備耐受電壓為5V,微電子設備耐受電壓只有1.5V,這些設備過電壓、過電流的能力差。信息系統設備(包括纜線)在遭受雷害和電磁干擾(如地電位升高、磁耦合、電耦合和電磁耦合等)時,必然會使信息系統中的設備、網絡和布線將遭受感應過電壓和電磁干擾的危害;各種高頻、超高頻的通信設施不斷涌現,相互間的電磁輻射和電磁干擾日益嚴重,大量的運行和實踐證實,電磁干擾和諧波對智能化設備和布線系統危害的案例和教訓也應引起我們足夠的重視,不可掉以輕心。智能建筑需要不同行業的專家共同參和,除了業主之外,設計師、自動化技術、信息技術、通信技術、人造智能技術及電氣技術眾多專家一起密切合作才能得以實現。“弱電較弱”正是指在智能建筑中,整體弱電系統工程是建筑電氣工程中較薄弱環節,無論是技術力量、人員素質、設計和施工、智能化系統工程施工監理等相對較弱。這對我國的智能建筑的迅速發展是很不利的。2、網絡和布線智能建筑的實質是諸多智能設備的網絡化新問題,它包括智能建筑弱電系統的集成(BMS或IBMS)。但由于火災自動報警系統及消防聯動(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系統目前我國還是獨立的控制系統,只是留有通信接口待今后和BAS系統集成,而美國的FAS系統是分散型控制方式可和BAS系統集成。綜合布線系統作為全新概念的布線系統,其優越性是傳統的布線系統無法比擬的。主要體現在綜合布線系統的開放性——向所有的通信協議開放,靈活性——設備的開通更改只需增加設備和跳線管理,可靠性——器件通過ISO等組織認證,星形拓樸結構等一條線路故障不影響其它線路正常運行;先進性——采用最新通信標準的5類、超5類、6類雙絞線或光纖,實時傳輸多路多媒體信號;經濟適用性——將分散線纜綜合到統一標準布線系統中。從網絡架構上來分,網絡可劃分為局域網(LAN),控制網(Infrenet),廣域網(WAN)和城市網(MAN)。世界公認的網絡協議標準——TCP/IP協議,使得局域網和廣域網實現了無縫連接。城市網是在局域網的基礎上發展起來的一種新型的數據網,介于廣域網和局域之間把多個局域網互相連起來,構成覆蓋范圍更大,支持高速傳輸和綜合業務,成為適合城市范圍使用的計算機網絡。為了保證系統的開放性和可操作性,實現和信息網絡的互聯互融,盡管目前控制網絡中多種總線標準同時存在,但由于以太網速度控制性價比高,我區一直在控制網絡中推廣應用TCP/IP協議的以太網。在眾多的現場總線技術中推廣Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等總線。由于這樣的規定從而使我區的智能建筑還沒出現癱瘓現象。3、目前智能建筑存在的新問題《智能建筑》刊物2004年第5期“談工業以太網及其在智能建筑領域的應用”一文中寫到“事實上目前有60%的智能建筑是癱瘓的”,其原因一是在眾多的總線標準中LonWork協議是非常完善的控制面層的總線協議,它有完善的七層協議,BACnet協議則是系統集成層面的協議標準,但沒有在我國得到很好運用;二是多種現場總線并存,系統集成當然很困難;三是中國的物業管理技術水平相對較差,廠家在還能運行,一旦廠家支持不在時,系統很可能癱瘓”。針對目前智能建筑存在的新問題談一下個人的看法摘要:(1)我國智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的設計、施工和驗收標準。現有的智能建筑設計、施工驗收標準有《民用建筑電氣設計規范》JGT/T16-92。上海市工程建設規范《智能建筑設計標準》、《智能建筑評估標準》、新疆行業工程建設標準《智能建筑設計標準》XJJ002-1999、國家標準《智能建筑設計標準》GB/T50314、新疆《綜合布線施工驗收標準》、《建筑和建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/T50311-2000、《建筑和建筑群綜合布線系統工程驗收規范》GB/T50312-2000等。這些國家、行業、地方標準對智能建筑的設計、施工、驗收起到一定的積極功能。但還缺少智能建筑的火災自動報警系統及消防聯動、平安防范、計算機房等施工驗收標準和規范。現行的《智能建筑設計標準》針對不同類型的智能建筑的可操作性還有些欠缺。這給智能建筑弱電系統的設計帶來了較多的難點。(2)智能建筑的設計應由具有智能化設計資質總承包單位的設計院來承擔。再由集成商進行多次的深化設計并交設計總承包單位審查方可招標施工。這是因為設計院熟悉和把握國家、行業、地方的設計標準,設計中始終遵循國家的方針政策,堅持技術先進成熟、經濟合理、實用可靠;系統設計和設備選型符合標準,且要求具有開放性、靈活性、和可擴性,不是以追求高額利潤和推銷產品為目的。設計院把握設計程序和全過程,和施工、監理、質量監督和業主溝通較輕易,和各專業配合也密切。設計院能給集成商創造一個良好的建筑平臺和環境,反之集成商并不了解智能建筑設計程序和全過程并和相關專業配合十分困難。集成商也不熟悉土建施工圖繪制規定和表達方法。集成商由于自行設計、自行施工,施工圖設計紙質量就較差,達不到施工圖設計深度的要求。由于建設單位并不完全了解智能建筑的內涵,如系統眾多、復雜、施工周期長、設備和線纜的性能等等。也不了解智能建筑弱電系統的重要性、綜合性和技術難度大等特征。故目前建筑智能化系統大多數是單獨招標、獨立簽約,中標后集成商自行采購、自行設計、自行施工、自行管理、自行約束,這種沒有智能化資質的監理公司監理的智能建筑,將給今后的弱電系統的安裝、調試、運行、維護管理帶來無窮的后患。當前由土建監理公司代替有智能化資質的監理公司監理的現象還很普遍,它將會給智能化系統工程帶來設計方案失控、采購產品失控、施工進度失控、工程質量失控等等弊端。4、電氣技術在智能建筑中的重要功能智能建筑是在建筑平臺上實現的,脫離了建筑這個平臺,那么智能建筑也就無法實施。智能建筑中弱電系統的設備、纜線平安必須依靠電氣技術如摘要:電源技術、防雷和接地技術、防諧波技術、抗干擾技術、屏蔽技術、防靜電技術、布線技術、等電位技術等眾多的電氣技術來支持方可奏效。下面從列舉的幾個案例中就能驗證了電氣技術在智能建筑中的重要功能。(1)案例1摘要:阿拉山口海關閉路電視監控系統的主要功能,是輔助保安系統對整個海關建筑物內外現場實況進行監視。詳見監視電視系統圖。該系統圖是由現場的攝像部分(攝像機、云臺、防護罩)、傳輸系統(光纖、光發射機)、監控中心(光端接收機、視頻分配、監控服務器、矩陣主機)等部分組成。其監控中心的操作采用了計算機系統,以用戶軟件編程的全鍵盤方式來完成驅動云臺的巡視、視頻切換、報警處理、設備狀態的檢查等工作。數字視頻監控報警系統采用計算多媒體技術,CCD攝像機作為報警探頭。探頭將獲取的視頻信號經光電轉換傳輸到主機,主機里的高速圖像處理器對視頻信號進行數字化處理,將視頻信號形成的圖像和背景圖像進行分析比較,若發現有差異就報警,這種全屏幕報警系統最大特征是不易漏報。主機自動采集報警圖像并存入計算,事后用戶可根據時間、地點隨時查閱報警現場的圖像,以了解報警原因。該系統將電視控制系統和報警系統合二為一,實現了監視、報警和圖像記錄的同步進行,而且這種系統中沒有錄像機,沒有視頻分析器,一切報警記錄都在計算機的硬盤內,所有操作都根據屏幕上的軟件提示操作,對用戶和使用者來說是一種全新概念的平安防范系統。該系統設備的選型摘要:攝像機為日本松下產品;云臺、防護罩為美國派而高產品;光端傳輸設備數據接口選用美國NTK產品,這些也都是國外品牌產品,應該不會出現什么新問題的。但該系統開通以來,光發射機(A、B、C、D)的光端數據接口Rs422,室外攝像機的防護罩配置的溫度繼電器、冷卻風扇、電加熱器、雨刷器經常被燒毀,更換和維護量很大,工作極不正常,用戶意見很大,集成商也很頭疼。經分析是光發射機的220VAC電源質量存在新問題,盡管選用了高精度穩壓電源也是承受不了瞬流(包括電涌)的沖擊,瞬流可以損壞任何一種電器,何況耐受電壓很低的電子和微電子設備呢?攝像機因距海關大樓較遠無法保證AC220V專用線供電。前端機電源就近接在30kW直流電磁鐵的配電線路上,該線路上的瞬流和電涌從發生到消失的過程極快,屬于微秒到皮秒級,其電壓幅值可高出工作電壓的幾十倍、幾百倍甚至幾千倍。根據當地供電部門反映,80%的瞬流是從電力系統內部產生的,主要是由于電力負載的頻繁開關和負荷頻繁變化引起的。另外電磁鐵的直流電源是由三相可控整流取得的,故電源線路內含有大量的3、5、7、9等奇次諧波,遠超過諧波電壓限制和諧波電流答應值,諧波嚴重危害配電線路及設備的平安。因此,智能化系統應選用凈化電源,有效地抑制瞬流、諧波的產生。低壓配電線路還上應具有雷電過電壓、電磁兼容(EMC)、電磁脈沖(LEMP)的保護功能,最大程度地改善和提高電源質量,以確保整個智能化系統的平安。然而上述案例中全然沒考慮,所以系統不能正常開通,并經常損壞系統中的設備。(2)案例2新疆人民銀行業務樓是座現代智能型超高層建筑,具有建筑物樓層多、建筑物高、人員流動大的特征,垂直運輸和通信系統(國內聯網)同樣倍受重視。電梯系統是超高層智能建筑中不可缺少的重要設施。為高層、超高層的智能建筑服務時,不僅要求自身有良好的性能和自動化程度,作為建筑設備的自動化系統的一個組成部分,它是以計算為核心,構成對電梯設備的監控系統,該系統屬于BAS的一個子系統和整個BAS協調運行,并受BAS中心計算機的監視、管理及控制。電梯是用于垂直升降的機電一體化運輸設備,該大樓選用三菱VVVF方式——交流調壓調頻的拖動方式,VVVF電梯具有抗干擾、高效、節能、舒適的控制系統,體積小、動態品質性能優越。控制部分采用雙微機結構,主微機完成集選功能規定的操縱控制,付微機是實現拖動系統的速度控制。主、付微機采用并行通訊,整個系統由主控制器、控制屏(DDC)、顯示裝置(CRT)、打印機、遠程操作臺及串行通訊網絡組成。但該電梯起初無法正常工作,電梯忽而上至頂層,忽而下降到底層,不按指令停層,后來發現未做功能性接地所致。該建筑是座舊樓無法利用鋼筋混凝土鋼筋作為聯合接地,也無法做局部等電位聯結。那么只有在機房內設置一根獨立的接地線(絕緣線纜和動力線等截面),采用非金屬接地模塊獨立式接地,接地電阻R≤0.4歐。接地極和原接地極距離為20~25m呈零電位。做了電梯功能性接地后,電梯正常工作已達5年之久,未出現過任何故障。(3)案例3新疆建筑設計探究院選用迅達電梯,對于功能性接地甲、乙雙方持不同意見。VVVF型電梯同樣是雙微機結構。安裝人員果斷按廠里規定要求做獨立式的功能性接地。我們考慮該業務樓是座智能建筑設有計算機網絡和信息系統,強、弱電系統已經采用聯合接地(共用接地)系統,《智能建筑設計標準》GB/T50-2000,第10.2.6條,聯合接地電阻R≤1歐(而該樓的聯合接地電阻實測為0.29歐),該建筑物內已經設置了總等電位聯結和局部等電位聯結。最后建筑單位采納了等電位聯結和聯合接地方式,而沒采用廠商提出的獨立的功能性接地。因為獨立的功能性接地做法經實踐證實了并不利于計算機邏輯接地(單點接地),這是因為建筑物做了等電位聯結,邏輯接地(單點接地)已不復存在了。在鋼筋混凝土的高層民用建筑中功能性接地、保護性接地和防雷接地的三組接地裝置要達到相互獨立的要求是很難做到。而聯合接地(共用接地)還可避免雷電的反擊危害。經實測聯合接地電阻R≤0.293歐。利用聯合接地后,電梯運行至今一直正常。聯合接地做功能性接地時接地線需從基礎接出,不得和其它接地混接、短接,接地線宜選用25mm2~35mm2絕緣線纜。為保證人身平安和弱電系統的抗電磁干擾,局部等電位聯結是最有效的辦法之一。(4)案例4電子計算機中心的接地裝置不但要滿足人身的平安,還應滿足電子計算機正常運行和網絡系統設備的平安。辦公自動化系統包括摘要:計算機、數字化設備等,除產品系列的不同外,高層、超高層建筑由于場地、位置、施工和投資等條件的限制,因此電子計算機在“接地”新問題上有著不同的見解,國外經濟發達的國家也有不同的觀點。電子計算機“接地”系統是比較復雜的,如處理不好將造成電子計算機不能正常工作。工作在弱信號條件下數字設備接地線的脈沖干擾不容忽視。目前計算機工作頻率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。這時分布電感,分布電容會引起電流通路的阻抗發生很大的變化,當這些參數對諧波產生共振時又會產生超出常態阻抗和能量,將會直接危及計算機網絡系統的平安。有關電子計算機的接地有以下幾種方式摘要:交流工作接地、平安保護接地、工作接地、防雷接地等四種接地方式,在智能建筑中宜采用聯合接地(共用接地)。經過大量高層、超高層建筑接地方式的調研,聯合接地完全可利用其結構鋼筋和基礎鋼筋做接地裝置。接地電阻一般值不會超過0.4歐,很適宜作為電子計算機的接地裝置。但是中銀廣場的計算機中心和計算機機房裝修設計人員,堅持計算機系統的接地采取單點接地(邏輯接地)。因此,花費了很大力氣和資金從四樓計算中心機房,引出VV35m2單芯電纜,穿管經地下室引至室外距基礎25m做了一組閉環式邏輯接地極,接地電阻為4歐。采用這種單點接地方式,計算機一直無法正常工作,后經建設單位探究決定,按照設計院設置的計算機房內局部等電位聯結及聯合接地做為電子計算機的接地,計算機經安裝調試后至今一直運行良好。這是因為在同一建筑物內,采用同一個聯合接地系統(共用接地系統),以避免不同接地系統間的電位差引發電氣事故和干擾。做了建筑物總等電位聯結包括局部等電位聯結、局部信息系統的網形和星形等電位聯結結構、利用鋼筋混凝土鋼筋做接地裝置(含鋼筋混凝土基礎接地體),其聯合接地(共用接地)接地電阻R≤0.4歐,遠低于《智能建筑設計標準》GB/T50-2000的接地電阻R≤1歐的阻值要求。更遠遠小于電子計算機直流接地阻4歐的要求,即不花費投資又不費工,還保證電子計算機的正常工作,何樂而不為呢?目前計算機信息系統和網絡系統的應用已遍及各行業各部門乃至家庭。目前防雷技術已提出“建筑物綜合防雷系統”的概念,新國標《建筑物電子信息系統防雷規范》已批準實施。建筑防雷工程必須綜合考慮,將外部防雷辦法和內部防雷辦法(接閃功能、分流影響、均衡電位、屏蔽功能、合理布線加裝過電壓保護等多項重要因素),作為整體來統一考慮防雷辦法。從而使計算機電子信息系統、網絡系統、布線系統在智能建筑中真正成為標準、靈活、平安、無誤的網絡和布線系統。5、新疆智能建筑市場發展的前景新疆維吾爾自治區地處祖國的大西北,和獨聯體接壤,占地面積為全國面積的1/6(約9600萬平方公里),地下埋藏著豐富的石油、天然氣和煤礦,還有鐵礦、銅礦(2000萬噸僅次于智利),鋁礦和稀有金屬,風力發電量居世界第二,僅次于美國。有豐富的火力發電、水力發電、風力發電和太陽能發電的資源。現階段新疆還屬于經濟較不發達地區,和經濟發達地區如上海、廣州、深圳、北京等地相比,智能建筑的數量和標準上都還有著較大的差距。全國數千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。隨著西部大開發,這幾年國內外投資日益增多,國家投資了我區最長的數千公里光纖通信系統,使我區的通信系統和全國接軌。光纖通信使我區的通信得到了高速地發展,前不久塔北油田通信系統已做到光纖到桌面,烏市和塔北等油田的居住小區通信系統光纖已入戶。光纖作為通信系統的傳輸線路,我區也已被廣泛采用,隨著經濟建設的發展人類社會已進入信息社會,信息逐步滲透到人們工作、生活的各個領域。隨著計算網絡系統和通信網絡系統的范圍不斷擴大及相關技術的高速發展,智能住宅小區、電力、高檔寫字樓、金融、會展中心、各級政府、生產建設兵團、校園,各行各業越來越依靠計算機技術、通信技術、網絡技術和信息技術。就房地產商的業主目前也熟悉到戴上“智能大廈”的桂冠如摘要:高級寫字樓、智能住宅小區輕易銷售。自治區的1A智能住宅小區是由建設部下達的花園房產世紀花園及新特變的居住小區,現已竣工驗收投入運行效果良好,銷售率遠比一般的住宅小區要高得多。很多業主重視到并提出效率管理,那種智能化得不償失的說法已不復存在。克拉瑪依石油和獨山子石化總廠國家投資了500多億,目前全疆住宅小區處于停滯狀態,但克拉瑪依市住宅小區紛紛上馬,勢頭較猛。這些住宅小區,是按照國家建筑標準設計《住宅小區建筑電氣設計和施工》03D603標準設計(新疆建筑設計探究院主編),包括強弱電設計。其中弱電包括平安防范系統、通信系統、信息管理系統、火災報警和消防聯動系統集中抄表系統等等。獨山子市五萬多平米的五星級賓館已出基礎,同時日本投資興建五萬多平米的高級寫字樓正在設計。金融系統烏魯木齊市和各地州市也正建設各分支機構。移動、聯通和銀監行通信系統各地州市都正興建項目。新疆大學、石河子大學等大專院校,新疆醫學院的探究生教學大樓,師范大學教學樓等等。前不久剛接到新疆生產建設兵團機關綜合樓建辦發出的兵團機關綜合樓工程初步設計評審會議的邀請函中寫到摘要:“兵團機關綜合樓是集辦公自動化、信息化、管理智能化、設備現代化、環保節能的高科技綜合性智能建筑”。新疆大學電氣工程學院為發展新疆智能建筑事業的發展不但開辦了“智能建筑”專業,而且建立了智能建筑BAS實驗室。根據需要,自治區黨委和人民政府、軍區都建立了高速、快捷、平安、可靠的通信網絡系統。庫車石化總廠的辦公區綜合布線投資高達1000萬元。智能建筑已成為新的亮點,網上獲取豐富多彩的信息服務已成為新的時尚,我區公用網絡的發展必將隨著信息社會的發展而騰飛,堅信網絡技術及布線技術有著廣闊的前途,在我區必將獲得更加廣泛的應用。參考資料摘要:1、談工業以太網及其和智能建筑領域的應用方甲松《智能建筑》2004年第5期2、論建筑智能化工程的丙方監理陶根《智能建筑》2004年第8期3、有關智能建筑的思索馬克•馬沖《建筑智能化》2000年10月4、《低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗》
BIM技術在綠色智能建筑的應用
【摘要】城市建設的高速發展帶動建筑業不斷突破,但是過去粗放式的發展和項目管理以犧牲環境為代價,造成了嚴重的污染和破壞。隨著可持續發展和低碳經濟的發展理念深入人心,綠色低碳、節約高效的智能建筑應運而生。文章提出的智能建筑告別了傳統的高能耗、高污染,是基于對自然資源和現代科學技術的充分利用,實現環境友好、宜居宜家的新理念生活方式。
【關鍵詞】智能建筑;環境友好;綠色低碳
1引言
隨著國內經濟的快速發展,建筑行業取得了突飛猛進的發展,但是由于建筑項目的粗放型管理,建筑項目建設的能耗高、污染大,部分企業盲目追求經濟利益的同時,疏于對周圍環境的保護,對環境造成了破壞。近年來,整個社會追求高質量發展和可持續發展理念,對建筑行業的技術和管理提出更高標準的要求。當前,BIM技術已經廣泛應用于建筑項目管理,結合BIM技術可以實現建筑管理的高效運行,確保綠色智能建筑項目的實施。本文主要研究BIM技術在綠色智能化項目中建筑設計環節的應用[1-6]。
2BIM技術綜述
2.1BIM技術定義
智能技術在建筑中的價值
廣義的智能技術(IntenlligentAgent)包括人類、物理世界里的移動機器人和信息世界中的軟件機器人。狹義的IntelligentAgent是指信息世界中的軟件機器人或機器。具體地說,能完成一定任務的一臺計算機就可算是一個Agent,它是代表用戶或其他程序,以主動服務的方式完成一組操作的機動計算實體。這里講的“主動服務”有兩層含義,一方面是指主動適應:即在完成操作的過程中,利用關于操作對象的知識以及關于用戶意圖和偏好的知識;另一方面是指主動:即對一些任務無須用戶發出具體指令,只要當前狀態符合某種條件,就可以代表用戶或其他程序完成相應的操作。智能技術是計算智能的一種應用,它的硬件基礎可以是互聯網或片上系統。若使用互聯網,智能可表現為在互聯網上漫游的電子機器人群體,它們可用于完成各種各樣的任務,例如,信息收集、網絡控制等:若使用單片系統,它是單片系統中一種會學習的軟件,該片系統需嵌入在其它設備中使用,智能則以嵌入系統形式出現,這構成智能設備。IntelligentAgent具有以下一些特性:(l)性(2)智能性(3)自主性(4)移動性。
智能建筑的目標是開發一個不僅能完成監控和常規任務的系統,而且能主動地對用戶提供支持。因此主要的焦點必須對準房屋的居住者。這個系統必須能夠學習需要做什么,怎么樣和何時去做。它的服務對象可以是一個或幾個居住者,但不能任何居住者的獨立性提出挑戰或做任何不適合他們的事。由于人和他們環境的動態性、復雜性和不可預測的本質,這個問題是不確定的或不能用常規方法建模,它也不能用經典實時控制和自動化理論求解。即使是基于知識技術,例如專家系統,由于需要詳細的建筑和居住者的知識且不能處理任何沒有被程序員預見的情形,也是不適合的。因此,智能建筑的控制系統應能學習,自適應滿足居住者的需求和環境要求,且這種滿足是可靠的、實際可提供的。另外,系統應能處理不精確、不完全的感覺信息和不完全的控制。對智能建筑控制問題的解決是使用移動機器人控制技術,因為它們的需求是非常類似的。移動機器人的控制系統常被稱為。移動機器人問題表現為多通過學習合作完成一個問題的解。多系統合作問題求解可由計算智能技術完成。因此,計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設備和網絡構成,智能設備又是由單片系統嵌入后再嵌入相應設備實現,我們可以由此得到智能建筑統一模型:智能建筑模型=建筑環境+個人+之間的交互作用。
一個系統中一般有多個IntelligentAgent,這樣的系統就稱為多Agent系統。多Agent系統必須找出一種使各個Agent能夠協同工作的適當方法。這種方法是建立在多個Agent系統資源共享和各Agent自主性之上的。雖然獨立的Agent有各自分散的目標、知識和推理過程,但它們之間必須有一種方法能夠相互協調、相互幫助以找到整個系統的目標。這樣,多個Agent完成整個系統目標的過程便稱為多Agent之間的協作及協商,它一直是多Agent系統研究的核心問題。它的實現涉及到多Agent系統的組織結構、通信、開發方法和智能體編程語言等問題。在此,我們最關心的是多Agent系統之間的通信。它包含3個方面的內容:通信范式、通信協議和通信語一言。多Agent系統的通信范式有共享全局內存、消息傳遞及二者的結合。它的通信協議包含3種含義:網絡傳輸協議、高層交互行框架和對所交換的通信原語的約束。至于多Agent系統之間的通信語言有以下要求:形式簡單,易于理解,語法可開展,方便與其它系統集成,內容具有層次性,語義規范,能保證A-gent間通信的可靠性和安全性等等。總之隨著研究的深入,(A-gent)技術在應用中的許多問題得到進一步探索和解決,
1.控制網絡協議的標準化工作得到進一步深化。
2.Agent技術的應用,如Agent運行平臺的優化,適合智能樓宇的Agent通信語言如Java語言的研究取得一定的進展等;
3.智能Agent技術與日益標準化的控制網絡協議之間的融合。即將Agent更好的構建于統一的控制網絡之上的研究有所建樹.
智能建筑環境監察技術
隨著物聯網產業的不斷發展,作為物聯網核心技術的無線傳感器網絡(WirelessSensorNetwork,WSN)技術得到越來越多的研究和關注.WSNs是由大量無處不在的、具有通信與計算能力的微小傳感器節點密集布設在無人值守的監控區域,從而構成能夠根據環境自主完成指定任務的智能自治測控網絡系統[1],其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息,并發送給觀察者.利用WSN進行數據收集可以應用在許多重要的領域,如國防軍事、國家安全、環境監測、交通管理、醫療衛生、制造業、反恐抗災等.本文從WSN的研究背景和發展趨勢入手,針對智能建筑物中監測系統的特點和實際需求,如環境監控和火災、跑冒滴漏情況下的報警,提出一種基于區分服務(Differen-tiatedService,Diffserv)機制的數據收集算法,滿足了用戶對突發事件的監測要求.仿真表明,所提算法比典型的數據收集協議有更長的網絡壽命和更好的網絡可擴充性.
1相關背景
智能建筑(IntelligentBuilding)是用通信技術、信息技術、控制技術,按照系統工程原理將建筑物有機地結合起來,通過對建筑設備系統的自動監控和信息資源的有效管理,從而向使用者提供智能的綜合信息服務,以獲得舒適、高效和便利的建筑環境[2].智能建筑通常包含三大基本組成要素:樓宇自動化系統(BuildingAutomationSystem,BAS)、通信自動化系統(CommunicationAutomationSystem,CAS)和辦公自動化系統(OfficeAutomationSystem,OAS),通常稱為3A系統(如圖1所示).這三個子系統涵蓋了安全性、便捷性、舒適性三大服務領域:安全性方面如火災自動報警、自動噴淋滅火、防盜報警、電梯運行監控、應急照明、出入控制等功能;舒適性方面提供如空調控制、供熱控制、給排水控制、供配電監控、衛星電視、視頻點播等功能;便捷性方面提供如綜合布線、電話通信、辦公自動化、寬帶接入、物業管理等功能.WSN具有耗資小、維護和更新費用低等優勢,適合監測智能建筑物內的環境,具有以下特點:(1)網絡的使用壽命要長、節點的能量可以補充.建筑物中的網絡使用壽命需要達到幾十年,而其它WSN應用中的使用壽命通常很短,如用于戰場信息收集的傳感器網絡的壽命只需幾天或更短的時間.(2)網絡可以人工維護.在智能建筑中不僅可以通過人工方法安裝傳感器節點,而且也可以人工更換傳感器節點的電池和對傳感器節點進行維修.(3)傳感器節點的數目多.為了提供舒適、方便、節能和安全的工作和生活環境,在現代建筑物中需要部署大量的傳感器節點來對周圍的環境進行監測.(4)由不同類型的傳感器節點構成異構網絡.傳感器網絡由不同種類的傳感器組成,包括不同廠商、不同監測目標、不同型號的傳感器.這些傳感器協同工作,對目標環境進行綜合監測.(5)網絡拓撲結構的不完全控制.雖然在現代建筑中的網絡系統是通過人工部署的,但是傳感器節點的位置通常要根據建筑物的物理環境來決定.本文借鑒網絡Diffserv的思想,提出一種應對緊急數據處理、具有Diffserv機制的數據收集算法(DSDG,Diffserv-DataGathering).其核心思想是,在沒有緊急情況時,按用戶的指令啟動網絡監測功能,周期性對目標區域進行持續性監測,完成數據收集任務;當有緊急數據產生時,系統能快速向用戶報告事件的發生,確保緊急數據傳輸的及時性.算法具有一定的理論意義和實際意義.
2基于Diffserv機制的環境監測系統
2.1Diffserv機制目前,WSN廣泛應用于智能建筑中的環境監測等領域.例如,在建筑物火災監控系統中,當傳感器節點監測到周圍溫度超過常溫時,需要以可靠、及時的方式將溫度信息傳送到基站以便采取相應的措施.因此,WSN在應用中必須能夠進行區分服務并提供相應的服務質量(QualityofService,QoS)支持[3].Diffserv機制[4]是IETF提出的一種能夠在IP網絡特別是Intemet上提供良好的QoS保證的解決方案.Diffserv的基本思想是將用戶的數據流按照QoS要求來劃分等級,用戶通過設置每個數據包的DS字段的區分服務碼點域(DSCP)確定包的優先級,并打上相應的優先級標簽;然后對不同優先級的包進行流量調節,最后根據優先級對包進行緩存和調度輸出.核心路由器在調度轉發數據包時以流聚集為服務對象,按照DS的標記,對不同類型的數據提供不同QoS的數據包轉發服務.在WSN中,最基本、最重要的Diffserv的參數之一是數據包抵達數據匯聚節點(Sink)的時延,即具有更高優先級的數據包抵達Sink的時延應該少于低優先級數據包的時延.
2.2使用雙隊列方案實現Diffserv機制雙隊列方案的思想是:Diffserv機制由充當路由的簇頭節點(Cluster)提供,本文把服務類別分為兩種:普通的和緊急的.大多數通信流量屬于普通流量,但有一小部分分組屬于緊急類別,緊急類別的分組可以直接通過匯集樹到達Sink而不需等待數據融合時延.實現策略:在Cluster的輸出路徑上定義兩個輸出隊列,分別用于:緊急業務分組和普通業務分組.當某分組到來時,根據它的業務數據類別加入相應的隊列.具體為:每個簇內的傳感器節點在監測到現場感應數據后,馬上與關鍵字段設定的閾值進行對比,根據對比的結果確定數據的服務類型,將此服務類型填充在數據分組的DSCP域中,然后將數據分組發送給所在的Cluster,Cluster根據服務類型來為其選擇排入哪種服務隊列中.排在緊急隊列中的數據不參加數據融合也無需等待數據傳輸時隙的到來,而是即刻沿匯集樹轉發到父節點;而在普通隊列中的數據要等待數據傳輸時隙的到來并參加數據融合操作后,才能將融合數據沿匯集樹轉發到父節點,并清空普通隊列等待下一輪數據收集,如下圖2所示.
智能建筑機電設備節能技術分析
摘要:近年來,智能建筑出現在我們的視野之中,智能技術與建筑工程相融合,是城市現代化水平的一個重要標志之一。通過分析我國智能建筑節能技術現狀,提出幾項優化機電設備在智能建筑中的節能措施,以提高資源利用效率,實現節能減排。
關鍵詞:智能建筑;機電設備;節能
隨著智能技術的快速發展,越來越多的智能產品走進人們的生活,給我們帶來快捷與便利的同時,對節能減排也有巨大幫助。在建筑工程方面對智能技術的運用也越來越多。下面就我國智能建筑節能技術現狀,提出幾項優化機電設備在智能建筑中的節能措施。
1我國智能建筑節能技術發展前景分析
1.1一般商業建筑能耗狀況。廣義上來說,從一棟商業建筑的建筑材料生產開始,到它的建設施工過程以及投入使用,甚至到它被爆破拆除,這一整個過程所消耗的能源被稱之為建筑能耗。狹義上來講,一般把商業建筑在使用過程中所消耗能源稱之為建筑能耗,主要包括照明、空調等機電設備在使用過程中所消耗的能源。正常來說,一棟普通商業建筑的建筑能耗狀況為照明,占兩成左右,空調占五成左右,其他能耗占三成左右[1]。1.2當前智能建筑節能技術運用現狀。智能建筑在誕生伊始,更多的人把重點放在建筑設計層面,如依據建筑所在地區的氣候、地形等多種情況,設計出可有效降低建筑能耗的智能建筑,這就是所謂的被動式節能。而對于智能建筑后期的使用情況,如機電設備的運行等卻忽略了,而這恰恰是建筑節能技術非常重要的主動式節能。
2優化機電設備在智能建筑中的節能措施
智能建筑智能化系統施工技術研究
【摘要】將樓宇內每一個自動控制系統進行集成從而產生的具有監控和管理功能的系統,在網絡控制下形成了智能建筑樓宇自控系統。通過不斷分析、探索、總結智能建筑智能化樓宇系統的集成,開發具有監控和管理功能的智能化建筑系統,從而成功實現監控管理功能。
【關鍵詞】智能建筑;智能化樓宇自控系統;設計;施工技術
1引言
傳統制造業與高新科技產業的完美結合造就了智能建筑。為了使建筑可以實現高效舒適便捷的辦公及居住功能,利用建筑、電子、控制、通信等各種技術,實現建筑自動化功能的同時,也要時刻牢記綠色生態建筑的中心主旨。這也給智能化建筑系統指出了新的發展目標和規劃,向著以民為本、綠色環保、綠色節能、環境安全等方面持續發展。
2智能建筑解析
熱源自動化系統、給水排水自動化系統、照明自動化系統、空調自動化系統、電梯管理系統等形成了完善的建筑設備管理系統。智能建筑的“智能化”通過建筑設備管理系統得到了有效保障,安全的辦公環境通過信息安全系統為客戶提供了更好的使用體驗,智能建筑存有的基礎則是建筑設備管理系統。為了高效的發揮智能建筑的功效和作用,一定要結合各個子系統的信息,打破系統集成化各系統之間的信息壁壘。根據《智能建筑設計標準》GB/T50314-2015能夠總結出,現階段智能化建筑還處在發展階段,子系統也仍需不斷的完善,因此,上述智能建筑子系統的劃分并不會固定不變,通過不斷結合高新科技,如信息技術、人工智能等,能夠使智能化建筑不斷發展進步。
人工智能技術在建筑設計的應用
【摘要】人工智能技術已經初步運用于場地設計、建筑設計之中,并在實際的項目設計流程中逐漸發揮作用,它能夠簡化設計流程、提高設計效率。利用人工智能技術完成建筑設計工作將成為未來建筑行業發展的趨勢。論文以人工智能建筑師“小庫xkool”為例,介紹了“小庫xkool”軟件參與建筑設計的過程,對人工智能技術在建筑設計中的應用做了初步探討。
【關鍵詞】人工智能;建筑設計;實踐應用;場地設計
1引言
近年來,伴隨著信息技術的發展,人工智能的應用無處不在,包含金融、影像、自動駕駛、醫療等各個領域,使得諸多行業能夠簡化工作流程、降低投入、加快工作效率,為行業的健康發展帶來深遠的影響。隨著相關技術的不斷成熟,人工智能也開始應用于建筑設計、場地設計之中,“小庫xkool”就是將人工智能技術運用到建筑設計中的開始[1]。本文以“小庫xkool”人工智能建筑師為例,探討人工智能技術在建筑設計中的應用。
2人工智能建筑設計軟件簡述
人工智能不同于單一的自動化,其根本區別就是前者會通過深度學習算法,從大量的經驗數據中提取出具有規律性和特征性的屬性,掌握它們的共性和關聯規則,并做出總結歸納。當對這些數據的規則掌握到一定程度后,對后期輸入的信息能做出準確的判斷。與傳統的自動化判斷方法相比,自動化是判斷輸入端的數據是否滿足人為設置的條件,并將結果呈現在輸出端。人工智能算法對信息的分析則要通過大量數據的訓練,經過自我學習,才能建立數學模型,具備分析不同場景的能力。與傳統的建筑設計業相比,有人工智能技術加持的建筑設計行業,帶來的將是前所未有的高效率工作環境。人工智能算法通過判斷不同場景,在建筑師輸入場地、容積率需求等經濟技術指標后,軟件通過運算在最短時間給出推薦的樓型組合,不同參數之間高效協同,大大提高了設計效率。實時呈現,所見即所得。并且能夠再次排查設計項目中的錯誤,如日照需求、規范要求,等等。另外,人工智能設計平臺能夠在每一個過程中給出方案的分析結果,生成方案報告[2]。