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中南大學信息物理工程學院副院長、教授、博士生導師,《國土資源導刊》編委。主要從事測量平差與數據處理、GPS理論與方法、GIS中的數據誤差及其他測量領域的教學和科研。
國土資源導刊(以下簡稱“導刊”):數字湖南地理空間框架建設的數據采集標準不統一,導致更新困難。對此你有何建議?
朱建軍(以下簡稱“朱”):這是現實存在的,比如植被,測量作業只說樹,而林業部門可能要分針葉林、闊葉林等。但是,我們可以做到基礎統一,同時允許不同的行業有自己特殊的表達方式,滿足其專業需求,也就是。
導刊:從技術上,如何保持數字湖南地理空間框架獨立性和先進性?
朱:首先,加大對國有技術和設備的應用。比如北斗衛星,這是我國自主發射的衛星,信號不受其他國家的干擾和限制,目前,已經比較完善。數字湖南地理空間框架建設可以加強這方面的應用,減少對GPS的依賴,自然就可以保持獨立性。其次,加大與高校的合作力度。湖南省有國防科大、中南大學等科研實力很強的高校,可以強強合作。我建議湖南省國土資源廳可以建設一個基于數字湖南地理空間框架的國家級重點實驗室,可以為數字湖南地理空間框架提供強大科研保障,保持技術的先進性,共同推動數字湖南地理空間框架建設與應用。
導刊:目前,湖南CORS在核心解算軟件遇到問題,主要就是美國天寶與德國萊卡設備在技術方面的差異導致。對此是否有較合適的解決方案?
朱:湖南CORS我比較了解,也知道你剛所說的問題。我提供兩個解決方案吧,各有利弊。方案一是繼續使用已有設備型號(徠卡)及軟件系統,按湖南省21萬平方公里面積測算,湖南CORS的基準站密度應達到6.5點/萬平方公里的水平,才能基本克服自然條件的不利影響,即站點總數達到136個。現已建成106個基準站,則應再新增30個。
方案二是新增核心解算軟件和增加少量站點。那就是增加使用天寶軟件,如果效果理想,則只需增加15個基準站。同時,新增站點須兼容徠卡軟件,使湖南CORS同時具備兩套核心軟件,增強了系統的穩定性。
【關鍵詞】建筑工程;質量管理;施工技術管理;
前言
建筑工程現場施工技術管理相對復雜,涉及層面較多,涵蓋了工程質量、工程安全和工程進度三方面的管理,貫穿于項目全過程。因此,對于建筑現場建立人員來說,要逐步增強他們的責任感,提高技能水平。只有這樣,才可以確保建筑工程符合預期的施工要求,使建筑企業投資獲得更大經濟效益。
一、施工現場技術管理標準原則
( 一) 經濟效益性
在建筑施工過程中,現場施工若只考慮到施工進度與施工質量是比較片面的,這只是表層的進度觀念與生產觀念,因此,我們必須強化建筑現場管理又要充分考慮到成本以及市場運行情況。特別是建筑企業的項目管理部門,應該充分考慮周全,盡量做到低投資高回報效果,減少不必要的浪費與開銷。與此同時,更要降低成本消耗、不斷開闊建筑市場。
(二)科學、合理性
關于建筑施工現場管理工作,要始終堅持科學、合理性原則,盡量將建筑施工現場進行科學化管理,使其滿足現代社會發展的各項需求。除此之外,確保現場設置的合理性與科學性,合理利用有限的資源,通過運用合理的操作方法、激勵政策等充分挖掘出建筑企業職工的內在潛能。
( 三) 標準化
建筑工程現場施工管理基本要求為標準化與規范化。事實上,我們在施工現場堅持統一原則,杜絕盲目、隨意性,只有這樣,才可以確保建筑工程現場施工管理順利的進行下去,以便提高整個施工質量與效率。
二、重視人才的管理
對于建筑工程現場管理的施工人員、指揮人員、技術人員等都是由人直接參與的,因此,對建筑工程現場管理又可以稱之為是對人的管理,對人才的管理,充分發揮技術人才的能動性。首先,在進行施工前,要逐步對施工企業的各項資質加以詳細審核。近幾年,由于我國經濟與科學技術的飛速發展,從而使得建筑規模也逐漸在擴大,但是,在建筑施工現場大多數都為農民工,然而,由于農民工的技術水平相對較差,因此,整個建筑隊伍的素質也偏低。甚至有些企業技術人員相對缺少,因此,技術力量相對比較薄弱。如果加強對農民工的技術培訓工作,提高農民工的技術業務水平,那么整個施工隊伍的施工素質也將得到提高,工程質量及經濟效益也將得以提高。因此,我們必須要建立一套完善的以人為本的管理制度體系,只有在提高人工作質量的前提下,才可以確保建筑工程質量。并且,建筑企業管理者還要逐步適應現代工程管理的各項要求,認真對工程管理的新技術與方法進行研究。將建筑施工現場管理進行明確分工,把責任落實到個人,這樣一來,才可以有效解決建筑施工現場遇到的各類問題。
三、嚴把現場施工質量關
(一)嚴格做好圖紙會審工作
可以說,施工設計圖紙會審工作是確保現場施工順利進行的指導者。因此,在進行施工前,建筑企業的監管人員必須做好施工設計圖紙會審工作,從而更好的理解設計人員的真正意圖。此外,監管人員更要認真審核設計圖紙,審核的主要目的是為找出圖紙中存在的錯誤,并且及時加以修改。同時,我們又必須全面考慮設計是否和實際施工技術相吻合。然而,在某些情況下,盡管設計滿足設計的各項要求,但是因在施工技術上存在一定問題,從而導致施工難以達到設計要求。因此,為確保建筑現場施工質量,相關技術人員必須對圖紙加以認真審核,對那些不符合實際設計要求的內容要逐步進行優化,只有這樣,才可以確保建筑工程質量。
(二)在施工前嚴格審核施工組織設計及施工方案
在現場施工進行前,必須對施工隊伍的各項施工組織設計加以審核,進一步明確施工設計方法與手段,制定出符合實際的施工進度計劃,認真統計施工機械設備、材料等的用量。如果遇到工程技術要求偏高、施工難度系數偏大的工程來說,施工現場管理者必須嚴格審閱施工設計方案,及時找出錯誤施工方法與方案,并且還要提出一些合理的解決方案,從而保質保量的完成整個建筑工程。
( 三) 嚴把材料進場關
目前建材市場上,有些不具有生產許可證的商家非法生產,將諸多不合格的產品推進市場中,這樣一來,便會在市場中出現了大量質量較差的產品。但是,盡管那些具有生產許可證的商家來說,也難以避免會生產出一些不合格的產品。因此,相關的材料檢驗人員必須對材料進行抽樣檢查,檢驗材料是否滿足質量標準與性能要求。一旦發現不合格產品,必須及時和商家取得聯系進行退還。我們要嚴把材料進場關,不可以使那些不合格產品進入施工現場中。
(四)定期進行檢查
在建筑現場施工管理中,管理人員必須要“勤”與“嚴”。其中,勤是要將檢查范圍深入到每一個施工環節當中,結合所使用的材料、型號類型等加以認真檢查,在檢查中遇到問題時,要及時和現場施工人員共同商討進行解決。
四、監控施工進度,保質保量完成施工任務
(一)認真對施工組織方案進行審查
建筑現場管理人員必須要認真做好檢查與監督工作,并且又要對施工方案所需的人力、物力以及財力等進行統計,找出施工階段中出現的各種問題,同時要采取有效的對策加以解決。對原材料、成品以及半成品質量進行嚴格控制,重點檢查材料規格、型號等是否滿足施工設計要求,這樣一來,能夠及時發現存在的問題,以便快速得到有效解決。
(二)做好各種協調工作
在建筑現場施工中,停水以及停電等諸多突發性事件常會發生,因此,建筑現場施工監管人員應該做好各方的協調工作,快速排除各種故障,爭取在最短時間內恢復正常施工。同時,采用合理的施工方法,降低施工損失,縮短施工工期。除此之外,現場監管人員更要和各個部門進行溝通與交流,以免產生影響施工進度的糾紛問題。
(三)對建筑工程質量加以準確評定
對建筑工程質量進行驗收與評定時,既要使檢查面十分廣泛,又要對每一項施工進行認真檢查,不可以遺漏任何一個施工環節。特別是在班組進行操作時,應該進行全面大檢查,評定要求不能偏低,不斷擴大抽檢范圍。其中,分項工程質量評定是工作質量評定的最關鍵內容,因此,我們必須要做好此方面的工作。
五、結束語
綜上所述,建筑企業管理中最重要的組成部分為現場技術管理。對于建筑施工企業來說,現場管理是建筑施工企業一切生產經營活動的基礎內容。想要使建筑企業在建筑市場站穩腳步,那么就需要不斷優化建筑工程現場施工管理。近年來,隨著我國市場經濟體制的逐步完善,在建筑工程現場施工管理中又出現了一系列的問題與矛盾,因此,建筑施工企業的現場施工管理必須建立在完善的質量監督管理體系基礎上。
參考文獻
[1]程豐.淺析建筑工程現場施工技術管理措施[J].黑龍江科技信息.2011.
[2]梅錦輝.淺析建筑工程現場施工技術管理措施[J].城市建設.2011.
關鍵詞:規范;鋼筋;風荷載;設計輸入
0 背景
隨著近年來中國工程設計逐漸踏入國際市場,對于熟悉并慣于應用中國規范標準進行結構工程設計的工程師提出了更高要求來適應涉外工程的設計步伐,并能夠利用工程師自身經驗和積累降低工程實施中不可預知因素所帶來的的風險,為國際工程順利完工提供有力保障。
1 鋼筋代換
敘利亞為中東發展中國家,生產資料相對貧乏,鋼筋、鋼材等主要建筑材料需要從歐盟等國家進口,我國鋼材生產早與國際接軌,所以建筑用鋼材設計參數在設計輸入中并沒有大的影響。敘利亞進口用鋼筋與我國普通鋼筋有較大差別,采用的是鋼筋TypeR240( =240Mpa)和鋼筋TypeD460 ( =460Mpa),與我國傳統建筑用鋼筋完全不同。
鋼筋代換有兩種方法:等強度代換和等面積代換。涉外工程的鋼筋代換是由于材料與中國標準不同造成的,所以項目實施中使用的是等強代換。鋼筋代換后在滿足相應的最小直徑、配筋率、錨固長度等要求同時,代換后的鋼筋用量不宜大于理論設計用的5%,也不得低于理論設計用量的2%,以保證結構有足夠的延性不發生無預兆的脆性破壞。
鑒于敘利亞進口鋼筋在性能等方面均優于HPB300和HRB335、HRB400鋼筋,在滿足等強代換原則下,其它鋼筋間距、錨固長度、搭接長度等構造要求TypeR240等同HRB300,TypeD460等同HRB400進行設計。
2 荷載規范比較及轉換
敘利亞現行建筑結構設計標準不完整并且采用的多為歐盟和英國設計標準,由于時局不穩定及經濟相對落后導致缺乏完整的實測風速等技術資料,給荷載取值等關鍵性設計輸入產生巨大影響。
2.1 風荷載轉換
對于結構設計中由風荷載控制的荷載效應組合,往往在結構設計中起決定性的作用。無法簡單的使用我國現行《建筑結構荷載規范》GB50009-2010[2]貝努利公式確定基本風壓。 風荷載標準值又受周圍建筑物、主體結構和維護結構等因素影響和制約,尤其對于工程所在地敘利亞空曠荒漠戈壁地形地貌而言,對風荷載每一個參數的確立就顯得更為敏感。
在敘利亞工程風荷載轉換計算中,首先比較敘利亞地區最大荷載設計規范對最大平均風速的定義,比較最大風速離地換算高度和重現期與中國荷載規范的不同,結合經驗換算成符合中國荷載規范標準條件下的最大平均風速,再進一步轉換為符合中國荷載規范標準條件下的基本風壓設計值作為中國通用設計軟件的設計輸入。實施中由于敘利亞當地風速實測資料的匱乏,通過與外方工程師溝通及當地設計審查部門的溝通最終通過換算得出不同建筑物的基本風壓。
通過文獻資料的整理也不難發現基本風壓也可以通過換算系數進行換算,文獻[3]給出了中外荷載規范中的基本風壓換算公式:
式中:
使用上述公式換算所得的敘利亞基本風壓與文中結合文獻[4]換算得出的基本風壓值基本接近。在工程實踐中,為了避免設計資料不完整情況下,雙方對各自國家規范理解不充分等問題對建筑結構設計的安全性帶來影響,利用經驗確定了基本風壓 ,經過工程實踐證明該種方法是安全可靠的,至今該工程順利投產并安全運行超過2年。
2.2 雪荷載取值
根據甲方提供的設計技術資料,經過分析和調研發現敘利亞阿勒頗地區常年氣溫0度以上,并且氣候干燥不可能有雪荷載,最終在在設計輸入中取0。
2.3 溫度作用
引起溫度作用的因素很多,根據文獻[1]并結合當地的氣候條件,設計中主要考慮氣溫變化及太陽輻射等氣候因素產生的溫度作用。
對于文中提到的項目所在地,因為地處敘利亞阿勒頗荒漠戈壁地區,鋼結構及壓型鋼板屋面等對溫度變化敏感的建(構)筑物,設計中應充分考慮白天高溫和夜晚低溫這種在該地區經常出現的極端氣候影響,適當的增減了基本氣溫 和 。
建筑結構設計中,采用構造措施減小溫度作用效應,混凝土結構和鋼結構之間設置滑動連接、減小混凝土結構伸縮縫最大間距[2] 、屋面增加保溫隔熱層厚度,避免采用單層壓型鋼板等對溫度作用明顯的屋面形式等。例如,工程中73.2m長主廠房的溫度區段最大長度41.2m,小于文獻[2]中提出的伸縮縫最大間距55m。
3 結束語
根據以上建筑材料、風荷載、雪荷載和溫度作用等設計輸入方面的分析可以看出,敘利亞建筑結構采用中國規范設計不能完全適用,必須經過適當的材料代換和荷載設計參數轉換后,才能進行建筑結構設計,保證所設計的建筑的能夠安全順利施工。通過對敘利亞建筑結構設計的研究,也可以看出在涉外工程投標報價中應充分考慮國內外設計標準差異導致的工程量誤差,在考慮總承包經濟利益的同時工程師也應充分理解各種不確定因素合理和安全的進行結構設計。
參考文獻
[1] GB 50009-2012 建筑荷載設計規范[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2012.
[2] GB 50010-2010 混凝土結構設計規范[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2010.
專業建設是高等院校的核心內容之一。專業核心課程建設是教學改革的重點和難點,其建設水平是衡量專業建設水平的一個重要指標。近年來,隨著社會經濟的不斷發展,我國的高等職業教育也得到了長足的進展。然而,在高等職業教育迅速發展的同時,許多高職院校的專業建設卻遠不能滿足學校發展的需要,這嚴重地制約了高職院校的進一步發展。2006年教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號文件)明確要求高職院校要建立突出職業能力培養的課程標準,規范課程教學的基本要求,提高課程教學質量。然而,從目前高職院校的教學情況來看,許多高職院校在教學中仍然以教學大綱為指導,并沒有制定相應的課程標準。可見,高職院校課程標準建設是學校建設過程中必須解決的問題,這給教學過程中如何配置教學資源、如何組織教學、進行教學評價和教學管理造成了極大的麻煩,嚴重影響了教學質量的提高。
高等職業教育課程標準是根據專業培養目標,具體規定課程的性質、目標、內容框架、實施建議及評價建議,體現該課程期望學生達到的知識、能力和素質的基本要求。它是管理和評價課程的基礎,是教材編寫、教學實施、教學評價的基本依據,量度教育的準繩,量度的是學生所掌握知識和所具備能力的質量、教學的質量、教育系統的質量、評價的質量等等,是確定一定學段的課程水平及課程結構,及對學生在校期間應掌握的特定的知識、技能和態度的闡述的一種課程文件,是教育質量在特定教育階段應達到的具體指標。從教學的角度來說,課程標準作為規范一門學科教學的指導性文件,它是聯系課程計劃與課堂教學的中間橋梁,可以確保不同的教師有效、連貫而目標一致地開展教學工作,對教師的教學具有直接的指導作用,對課程質量有重要影響,它與教學大綱既已有許多相同的地方,又存在很大的不同,主要的區別是:教學大綱主要任務是指導教學工作開展,是從教師教學的角度制定的指導性文件,而課程標準是從學生學習的角度制定的標準規范,是學生接受教育后應達到的具體教育質量指標和課程教學的基本要求等。課程標準的缺失使得課程改革的先進理念和課程模式以及方法很難在實踐中落實推廣、課程難于規范、難于提高整體教學效果與效率。從教學大綱到課程標準上都有了很大的轉變與提高,現如今的教學過程中,學生已經成為了主體,學生在課堂上的情感變化和價值評判都要引起重視,使學生從被動變成主動學習。從教學大綱到課程標準是教育發展的趨勢,必須努力去做。
1 以能力為導向的課程標準制定的必要性
首先,制定課程標準是高職院校培養目標的要求。高職建筑工程技術專業的培養目標是通過教育,在促進個體的發展的同時,培養出與我國現代化建設要求相適應的,掌握本專業必備的基礎理論和專業知識,在實際工作中,所從事的專業無論是素質還是職業能力都要過硬,要在生產、建設、管理、服務第一線工作上要成為高級技術應用型人才。這就要求高職院校教學體系應與職業能力的培養緊密掛鉤,而現實中由于教學設施、實訓條件、師資力量等方面的限制,許多高職院校的教學模式、授課方式與普通本科院校并沒有多大的區別,甚至照搬普通高校本科教學模式,這種教學模式無法訓練出學生們的職業能力,很不適合高職院校的學生;另外,由于教材反映的滯后性,一些在職業工作中采用的新知識、新材料、新工藝在教材可能沒有被編入,而一些早已過時的或已很少在工程中應用的知識卻仍然出現在教材中(比如建筑裝修中的石材濕貼法),容易導致教學內容與工作實際脫節,造成課堂所授知識對學生職業能力的培養并沒有多大的幫助,甚至會產生負面影響。
其次,制定課程標準是高職院校課程設置的必然要求。近年來,隨著我國社會經濟的發展,建筑行業已經成為我國的支柱產業,吸納了大量的就業人員,建筑業也因此成為了不折不扣的熱門行業之一,很多高等院校也看到了這一點,因此大量擴招建筑工程技術專業的學生,但由于對建筑工程技術專業缺乏充分的了解,很多高職院校建筑工程技術專業課程設置與專業要求不相符合,存在一定的盲目性,課程內容的選擇與高職培養目標的要求相去甚遠。很多院校原來并沒有開設建筑工程技術這一專業,既沒有足夠的專業教師,更沒有相關的教學經驗、場地和設備,專業教學管理人員對專業可以說一竅不通,對教學計劃的制定只能照搬照抄一些網絡資料或其他同等院校的做法,甚至還模仿普通高校本科的課程內容。在課程內容的安排上沒有突出能力培養的要求,理論性知識安排過多,而實踐性課程安排過少,即使安排了也無法真正有效地實施而只能做一些驗證性的實驗,對實際生產的仿真性內容和訓練學生解決實際問題的內容幾乎為零,一些學校從人才培養方案看,理論課時與實踐課時的比例看似比較合適,但由于實訓條件、師資力量等的制約,真正操作時與培養方案大相徑庭,事實上學生所學的知識與實際生產和行業的實際需求無法對接,從而給學生造成一種學習無用的感覺,社會對職業教育的認同度較低。許多教材內容都沒有及時更新,一些新知識無法在課堂上講解,使學生不了解社會、行業的發展現狀和技術前沿。
另外,一些學校教學缺乏規范化,教師上課的隨意性很大。建筑工程技術專業作為目前市場緊缺的專業之一,教師的缺口往往較大,需要社會支援大量的師資力量,一些學校雖然制定了專業課程計劃,但課程教學基本是專業教師根據本人工作經驗結合教材確定課時,并通過課時選擇教學內容,在課程內容的選擇上缺乏統一的依據和基礎。雖然我國已制定了《高等職業教育專業目錄》,并列舉了每個專業的參考課程,但各院校課程名稱仍不統一,教學目的和要求、教學內容、實施過程和最終效果大相徑庭,效果和標準也不明確或無法考核。
再者,課程標準是提高教學質量的保證。教學大綱到課程標準的轉變,帶動了教學方式的巨大轉變,教學過程由以教師為主轉變為以學生為主,整個教學過程更注重學生的情感變化和價值評判,學生的學習也因此由被動學習轉變為主動學習,有利于學生學習主動性的提高;同時,這一轉變對教師的教學提出更高的要求,老師不僅要具備豐富的科學文化知識,還應具備相應的工程實踐能力,教師在教學中需要花更多的心思去設置教學情境、實踐項目,從而促進教師教學的主動性與創造性的提高;課程標準為教學雙方提出了明確而具體的要求,是教師教與學生學的重要依據,是衡量課程教學質量的重要標準。它對課程定位、課程目標與任務、課程的知識、能力、技能的范圍和深度以及結構體系、課程評價標準、課程的組織與實施、課程教學資源等提出具體要求,課程標準規定課程要達到的標準。
最后,課程標準是課程評價的依據。目前,絕大多數高職院校對學生學習成績采用百分制的總評成績方式來評定,這與能力為本位的高職教育目標不相適應;而且成績評定主要采用單一的閉卷筆試方式,無法檢驗學生的實際操作技能,無法考核學生對本課程的實際掌握和靈活運用程度,也不適合檢驗學生獲取信息的能力與綜合運用知識解決實際問題的能力;再者,考核體系偏重于評價學生對老師所教知識的掌握程度,而忽視了學生學的思維能動性和應用的創新性,不利于挖掘學生的創造力,使學生的自學能力和職業再發展能力得不到提高和培養。課程標準給出了學生在知識、能力、技能和素質等方面應該達到的具體標準,在考核學生的能力方面注重結果評價和過程評價的統一,把原先單一的考試評價變為考試與考核結合的多元評價,學生也因此由被動應試轉為主動參與考核,將結果式考核變為分階段分層次的過程考核;在教學評價方面將靜態教學評價變為動態評價。因此,它是課程評價的重要依據。
2 以能力為導向的建筑工程技術專業核心課程課程標準開發的思路與方法
在高等職業教育中,課程標準是落實教學計劃、執行專業人才培養方案和實現培養目標最基本的綱領性教學文件,是選用和編寫教材、組織教學、教學管理、教學質量評價和人才培養評估的重要依據,也是指導學生學習、制訂考核標準的指導性文件。因此,課程標準制訂得是否科學、嚴謹、實用,關系到高職教與學的效果和人才培養的質量。高職教育所培養的是生產第一線直接從事生產、管理、服務的高技能專門人才,這就要求高職課程標準所規定的目標、內容等課程要素符合生產一線的實際技能和能力培養要求,能夠得到企業的認可,充分體現其職業性,同時,還要能及時反映生產第一線的變化,具有動態適應性。
2.1 課程標準開發思路
基于建筑物形成過程的特點,該文提出以工作過程為導向的建筑工程技術專業核心課程體系改革的思路:從高職院校培養目標出發,結合高職教育的特點,以提高學生職業能力的要求開發課程標準。課程標準的開發首先要體現出職業教育的職業性,還要體現出教育層次的“高等”性,因此,在制定高職教育的課程標準時,應該首先體現職業教育的特點,以職業能力標準作為構建高職教育課程標準的基礎。
2.2 課程標準開發方法
結合我國高職教育的實際情況按圖1步驟來建立高職課程標準。
3 結語
第一條為加強建筑節能管理,降低民用建筑使用能耗,提高能源利用效率,改善建筑物及其周圍環境質量,促進可再生能源建筑應用,建設資源節約型和環境友好型社會,根據《中華人民共和國節約能源法》、《民用建筑節能條例》、《省民用建筑節能條例》等有關法律、法規,結合本市實際,制定本辦法。
第二條本市行政區域內的新建民用建筑節能、既有民用建筑節能改造、民用建筑用能系統運行節能、可再生能源建筑應用及其監督管理活動,適用本辦法。
第三條本辦法所稱民用建筑節能,是指民用建筑在建設、改造和使用過程中,按照有關建筑節能的法律法規、政策和技術標準,在維持正常使用功能和室內熱環境質量前提下,采取節能措施,應用可再生能源,降低使用過程中的能源消耗,進行能耗監測統計,提高用能效率的活動。
本辦法所稱用能系統,是指民用建筑在建設、改造、使用過程中的用能或耗能產品、設備及設施等。
第四條市住房和城鄉建設局負責本市民用建筑節能的監督管理工作,包括新建工程建筑節能、既有建筑節能改造、可再生能源建筑應用、禁止現場混凝土攪拌、建筑工廠化生產、節能建筑能效標識、綠色建筑評價、建筑能耗與節能信息統計。市建筑節能工作辦公室負責本市建筑節能的具體實施。
市機關事務管理局會同有關部門制定國家機關既有建筑的節能改造計劃,并組織實施。
市墻改辦、市散裝水泥辦負責墻體材料改革和散裝水泥發展工作。
市發展改革、財政、經信、國土資源、規劃、環保、交通運輸、衛生、教育、商務、水利、科技、氣象、旅游、質量技術監督、稅務等相關行政管理部門應依照各自職責,協同做好民用建筑節能的相關工作。
第五條縣級以上人民政府建設行政主管部門負責本行政區域內民用建筑節能監督管理,其他有關部門應當在各自的職責范圍內做好民用建筑節能的相關工作。
各級政府及有關主管部門應當加強民用建筑節能的宣傳、教育和從業人員的專業技術培訓,提高民用建筑節能的質量和效果。
廣播、電視、報紙、網絡等大眾傳播媒體應當加強民用建筑節能和可再生能源建筑應用的宣傳和輿論監督。
公民應當增強節能意識和建筑節能法律、法規、技術常識的學習,在建筑使用、商品房交易中維護建筑節能權益。
第二章一般規定
第六條市縣建設行政主管部門應當會同市有關部門按照本區域社會經濟發展要求,編制本區域民用建筑節能發展專項規劃、可再生能源建筑應用專項規劃,并組織實施。
第七條在民用建筑工程的投資立項、規劃、設計、施工、監管、竣工驗收和使用維修過程中,各有關部門必須落實建筑節能措施并嚴格執行國家有關建筑節能法律法規、政策和技術標準。
對國家、省尚未制定民用建筑節能設計、施工、驗收、檢測、產品等技術標準的建筑活動領域,市住房和城鄉建設局應當根據規定,結合本市建筑節能發展實際,遵循節約資源、保護環境、因地制宜、技術先進、工法成熟和安全可靠原則,組織編制本市建筑節能技術導則或指南。
第八條市發改部門在審批、核準、備案民用建筑固定資產投資項目時,應對項目進行節能評估審查,并出具節能評估審查批復文件,作為項目審批、核準、備案的前置條件。其資金投入計劃要考慮建筑節能和可再生能源建筑應用的投資。
第九條市規劃部門在審查修建性詳細規劃及建筑規劃方案時,對建筑布局、建筑體形、直接通風采光、日照防曬等應滿足建筑節能的技術標準要求。
第十條民用建筑的設計招投標、設計方案會審、初步設計審查批復、施工圖文件審查備案,必須同時進行建筑節能專項審查,對節能信息公示內容核實。
第十一條施工圖設計文件應按節能建筑構造、結構、水、電、暖通、燃氣、動力、綠化等專業設計深度要求編制,詳細表達墻體材料、保溫材料、門窗幕墻、采暖制冷、通風、照明、遮陽、小區屋頂綠化、用能系統等產品選用、技術標準、施工工藝和構造層次、施工程序、質量安全保障措施。室外、屋頂金屬構件、設備應采取相應的雷電防護措施。
第十二條新建、改建公共建筑和30000㎡以上的居住建筑,應采取一種以上可再生能源的建筑應用。可再生能源建筑應用以太陽能、地源熱泵應用為主要方式。中心城區既有建筑改造項目及新建項目,在12層以下的居住建筑及賓館、酒店、醫院等有穩定熱水需要的公共建筑,鼓勵安裝太陽能熱水系統。
第十三條市縣政府安排專項資金支持民用建筑節能技術研究和產品開發,鼓勵和支持建設單位申報建筑節能示范工程,推廣節能型建筑結構,促進可再生能源開發利用,發展綠色建筑。
第十四條鼓勵教育科研機構、相關行業學(協)會、社會組織、中介服務機構開展民用建筑節能技術服務、管理、咨詢、檢測評估,轉移政府職能,擴大專家參與咨詢決策。推動建筑節能科技普及,支持建筑節能公共技術研究、開發和應用的平臺建設。
第三章建筑工程的節能管理
第十五條建設單位應積極采用最新頒布的現行建筑節能技術標準,采用綠色建筑結構、材料產品、用能系統及其相應的施工工藝和技術。不得降低節能標準,不得采購不合格的節能產品,不得未經原審查備案機關批準自行更改節能設計和設計選用的材料、構件(門窗)、設備。
第十六條新建、改建和擴建建筑節能工程的施工圖設計文件,設計單位應當按照有關建筑節能法律、法規政策、技術標準和本辦法規定進行建筑節能設計。
節能設計變更不得降低原有標準。變更節能設計的,須經原施工圖審查機構及備案機關審查復核后,方可簽署、蓋章發出。
第十七條施工圖設計文件審查機構應當對施工圖設計文件中建筑節能的內容進行審查并出具民用建筑節能審查報告書。
施工圖設計文件審查機構發現設計文件不符合有關民用建筑節能法律、法規政策和技術標準的,應要求設計單位限期改正;未經改正,不得發出施工圖審查報告,同時應記錄并報告市住房和城鄉建設局。
第十八條未經審查備案或者經審查不符合民用建筑節能技術標準以及本辦法規定的施工圖設計文件不得使用,不得頒發施工許可證。
第十九條施工單位應當按照審查合格的設計文件進行施工,不得偷工減料、擅自變更。施工中采用的建筑節能材料、構件、用能設備、設施必須經過建筑節能專項檢測檢驗合格。
材料、構件、設備供應商應對產品質量負責,鼓勵采用國家及省推廣應用產品目錄的節能產品,限制使用、禁止使用能源消耗高的技術、工藝、材料和設備。節能產品采購和使用應有完善的質量合格證明、產品技術標準、檢測標準、施工及驗收標準。
第二十條監理單位應當按照民用建筑節能技術標準和設計文件內容實施監理;對不符合民用建筑節能要求的,應當指令其限期改正;限期內不改正的,應記錄并報告市住房和城鄉建設局。
第二十一條建設工程質量監督機構,應當按照民用建筑節能法律、法規政策和技術標準,對建筑工程的建筑節能施工質量情況進行監督檢查。
建設工程質量監督報告中應有民用建筑節能監督意見。
第二十二條建設單位在組織建筑工程竣工驗收時,應通知民用建筑節能管理部門到場監督驗收建筑節能實施情況;出具節能驗收意見。節能驗收不合格或無節能驗收意見的,不得辦理工程竣工驗收備案。
第二十三條房地產開發企業應在施工現場、銷售地點、銷售合同、質量保證書、新建住宅使用說明書中公示節能信息,并對其真實性負責,同時注明建筑工程的圍護結構、門窗、用能系統和可再生能源利用系統的狀況以及相應保護要求。
第二十四條鼓勵新建公共建筑、居住小區取得節能建筑能效標識。
第二十五條業主或者使用單位(人)在裝修裝飾和日常維護中,不得損壞已做建筑節能措施的圍護結構和用能系統;造成損壞的,應當按照建筑節能標準修復或更換。
第二十六條市住房和城鄉建設局應當根據國家和省建設行政主管部門公布的建筑節能推廣使用的新技術、新工藝、新材料和新設備,以及限制使用、禁止使用的技術、工藝、材料、設備目錄,及時對進入本行政區域的產品項目進行備案公示。
第二十七條采用可再生能源建筑應用的工程,可享受優惠政策和資金扶持補助。
第四章既有建筑工程的節能改造與用能管理
第二十八條未達到建筑節能標準的既有建筑工程,在改建、擴建時涉及建筑工程圍護結構和主要用能耗能設備設施的,應當按照建筑節能技術標準采取建筑節能措施。
第二十九條鼓勵和支持既有建筑工程的節能技術改造。
市住房和城鄉建設局、市機關事務管理局應會同市財政部門積極申請中央財政補助資金,從國家既有建筑節能改造資金中有計劃安排資金用于既有建筑節能技術改造示范工程。
鼓勵多元化、多渠道投資民用建筑節能技術改造,投資人可以按協議分享建筑工程節能改造所獲得的收益。
完成了建筑節能技術改造的既有建筑工程,業主或物業管理公司可申請節能建筑能效標識認定。
第三十條由財政負擔能耗支出的3000㎡以上國家機關建筑,以及面積超過20000㎡的公共建筑的主要建筑用能系統,每年定期進行能效檢測;檢測報告應在完成后15個工作日內送市住房和城鄉建設局備案。
鼓勵其他建筑的主要建筑用能系統定期進行能效檢測。
第三十一條從事建筑節能及其相關管理活動的單位,應當對相關從業人員進行建筑節能標準與技術等專業知識的培訓。
第三十二條從事建筑節能及其相應管理活動的單位,應當按規定進行民用建筑能耗和節能信息統計,面積超過3000㎡的國家機關建筑、20000㎡的公共建筑的業主或者使用者,應當建立建筑用能檔案或臺帳,并向建筑節能主管部門提供建筑能耗資料。建筑能耗資料必須真實,不得弄虛作假。
建筑能耗和節能信息統計報表按月統計并書面報告市住房和城鄉建設局。
民用建筑能耗情況逐步實行統計公布制度。
第五章附則
第三十三條市住房和城鄉建設局在對建筑節能的監督管理中發現有違法行為的,應當責令有關單位或個人限期整改,并依法進行處理。
任何單位和個人有權對建筑節能活動進行監督,發現違反建筑節能有關規定的行為,可以向市住房和城鄉建設局反映或舉報。市住房和城鄉建設局接到反映或舉報后,應當及時調查處理并反饋結果。
第三十四條建設單位、設計單位、施工圖設計文件審查機構、施工單位、監理單位、檢測單位、構件材料設備供應單位有違法行為的,各相關職能部門應按各自職責依法查處。
1.1地基基礎對于建筑整體的重要性分析
地基基礎是建筑物的底層結構,其對建筑物整體起到了支撐作用,是確保建筑物基本安全的可靠保證。建筑物的結構特點、力學性質以及負載分布都和地基基礎有著密不可分的聯系,受到了地基基礎的多方影響。地基基礎對建筑整體的重要性主要可以體現在五個方面:1)地基基礎存在的問題在建筑施工中普遍存在;2)地基基礎存在難以預見的復雜特性;3)地基基礎的造價昂貴,通常占據了建筑工程整體造價的很大比例;4)地基基礎引發的問題難以防范且后果嚴重,可能帶來重大的經濟損失和人員傷亡;5)建筑物的諸多質量問題在很大程度上來說是由地基基礎的問題造成的。總的來說,地基基礎對于建筑物整體有著決定性的作用,是建筑施工的先決條件。
1.2建筑地基勘察設計的基本概念
勘察設計是建筑施工的重要環節,其不僅會影響建筑施工的安全質量和經濟效益,還會對城市建設和行業發展形成影響。勘察設計一般來說可以分為可行性研究、初步勘察、定測和補測四個環節,每個環節都有其各自的目的意義。可行性研究就是對建筑工程整體方案進行可行性分析,從地基巖土層條件、具體施工技術以及投資方資金量等方面,全方位立體地對工程方案進行論證,研究其可行性。初步勘察就是對地基環境進行初步勘察,主要包括了五個方面:1)初步勘察地形、地貌和地質結構;2)查明巖溶洞隙的形態、數量及分布;3)查明地下水類型、分布以及對地基巖層的影響;4)評價地基場地的穩定性和宜建度;5)對地基各土層進行樣本測試。定測就是根據既定的標準和目的對地基工程進行專項勘測。補測就是根據實際情況,在施工前或施工過程中進行某些項目的補充測定。
1.3建筑地基勘察設計管理的基本內涵
建筑地基勘察設計管理對于地基勘察設計而言,是規范其行為、嚴格其標準、提升其質量以及促進其工作的有效方式。建筑地基勘察設計管理主要應該從以下幾方面進行:1)對建筑地基勘察設計的對象進行管理。建筑地基勘察設計的對象主要包括了地基基本地形地貌和地質條件、地基地下水環境、地基巖溶洞隙以及地基基場穩定性等。因此,要根據建筑施工的實際需求,對地基勘察設計的對象進行適當選擇。2)對建筑地基勘察設計的技術標準進行管理。地基勘察設計的技術標準是實行地基勘察的基本保證,對于不同的勘察對象,選擇不同的勘察技術,應用對應的技術標準,是做好地基勘察的基本前提。3)對建筑地基勘察設計的環節進行管理,結合相關要求設計勘察環節,明確詳細步驟和職責分工。4)對建筑地基勘察的結果審核進行管理,強化各項審核標準并嚴格執行,確保相應結果能夠作為施工依據。
2建筑地基勘察設計管理存在的問題分析
2.1勘察設計對象選擇缺少統一標準
就目前實際情況來說,建筑地基勘察設計對象選取的管理還存在一些不足之處,其在三個方面形成了直觀的后果:1)地基勘察設計對象選擇不全面,經常會出現漏選或多選等情況,造成勘察設計數據支持不完整。2)地基勘察對象數量選擇不恰當,相關人員往往是按照自身工作經驗進行數量選擇,其可能與實際需求數量存在一定誤差,致使結果不嚴謹。3)地基勘察對象選擇范圍不恰當,存在勘察對象對地基整體的影響較小或局部特性明顯難以對整體進行分析。
2.2勘察設計相關技術缺少統一標準
對于勘察設計相關技術標準的管理,是地基勘察設計管理的重要環節。技術標準決定了勘察設計思路及方案,也決定了實際施工過程環節和質量。目前對于勘察設計相關技術來說最大的問題是缺少統一標準,其主要表現在三個方面:1)地基勘察環節技術選擇缺少技術選擇統一標準,對于不同的建筑施工企業,其對于地基勘察的技術選擇是不一樣的,這就造成了監管單位的管理難題。2)地基勘察設計技術缺少明確的使用標準,對于地基勘察實際環節來講,缺少明確的使用標準就可能造成施工與設計存在不符。3)地基勘察設計技術缺少明確的評估標準,在地基勘察設計過程中,一項技術是否符合實際情況,能夠發揮多大作用,都需要通過評估進行確認,而在這方面尚缺乏有力的評估標準。
2.3地基勘察設計環節及結果缺乏管理
地基勘察設計環節主要是進行勘察環節設計、步驟確定、職責劃分以及人員配置等內容。對于該環節來講,管理工作很不到位,主要表現在地基勘察環節設計不合理、步驟不完善、職責劃分不明確以及人員配置不科學等方面。除此之外,對于勘察設計結果的管理也較為缺乏,缺乏明確的結果審核標準與制度,審核流程不完善等。
3建筑地基勘察設計管理的改進措施分析
3.1加強對地基勘察設計對象的管理
制定地基勘察設計對象管理標準,是加強地基勘察設計對象管理的有效方式,其主要應該從三個方面進行:1)制定地基勘察設計對象選擇標準,明確勘察設計對象的選擇類別、范圍以及數量等。2)制定地基勘察設計對象勘察標準,即針對不同的勘察對象,明確其所需勘察的基本內容,諸如地形地貌、物理特性以及穩定特性等。3)制定地基勘察設計對象的評價標準,對于不同的勘察對象,其所需勘察的內容均存在不同,因此需要制定出對應的評價標準指導相關管理工作。
3.2加強對地基勘察設計相關技術的管理
加強地基勘察設計相關技術的管理,主要可以分三個方面來進行:1)制定統一標準。制定統一標準主要是指制定統一的技術選擇標準、技術使用標準以及評估標準。只有具備了各種明確統一的技術標準,才能確保相關技術能夠在地基勘察設計中發揮其自身作用。2)規范相關技術人員操作。實際操作決定了相關技術的體現水平,因此制定相應的操作準則,規范相關人員的操作程序,就顯得很有必要了。3)加強對技術更新的管理。技術更新可以確保地基勘察設計走在行業的前端,使相關單位或企業保持長久的競爭力。
3.3加強對地基勘察設計環節和結果評估的管理
加強對地基勘察設計環節的管理,可以大大提升相應勘察方案的適配性。1)加強對勘察環節設計的管理,全面評估各個環節對整體建筑的影響程度和經濟效益,進行合理調整。2)加強對職責劃分和人員配置的管理,根據實際施工需求以及人員自身素質進行科學的安排,并做好相應的管理。3)加強對勘察設計結果評估的管理,明確相應的評估方案、流程和標準,嚴格勘察數據審查,確保其真實可靠,能夠為地基勘察提供有力的依據。
4結語
關鍵詞:古建筑木結構;保護技術;現代園林
現代園林工程中包含很多方面,目前城市當中的園林工程包括假山、水景、園路、種植物等,也包括一些園林內的小物件[1]。園林工程建設從設計初期到竣工完成,每個環節之間均有密不可分的聯系,但是由于現代園林工程建設的內容繁雜,對古建筑木結構沒有做好保護工作,因此需要社會各個相關部門共同協調、配合,將古建筑木結構的保護工作做好,不僅能夠控制成本,還能保證園林工程的質量。
1 古建筑木結構與現代園林藝術相結合的方法
1.1 園林工程建設的技術標準規范
建立園林工程建設的技術標準,不僅能夠使施工工藝規范化,并且還能夠提升施工效率。確立方針政策、統一技術標準,是園林工程建設行業的發展方向。由于我國在某種程度上的建筑施工技術還遠不如其他發達國家,相對的技術標準規范和法律制度較落后,影響了園林建設工程的規范性[2]。
1.2 將現代園林建設與古建筑相結合
我國的人口數量龐大,城市住房緊張,因此我國通過古建筑來增加可用土地資源,在古建筑四周環境中進行磚雕、石雕、木雕等工藝設計,形成一種歷史文化與現代文化相結合的文化氣息,古建筑中的歷史、科學技術、文化等信息,對推動園林建設具有非常重要的作用。
2 項目案例――以杭州大某大型別墅區為主
2.1 項目介紹
杭州市某大型山水別墅區,建筑面積為14萬m2,占地面積為90萬m2,由400棟獨立別墅組成,三面環山一面朝水,風景秀麗。開發商將建筑融入到風景中,盡量保存原生態建筑,建設多個生態島、林間小道、風景長廊等,營造出一個自然、綠色的生態別墅區。
2.2 古建筑木結構保護技術在現在園林工程中的應用
對木質結構損壞程度進行判斷,按照《木材天然耐久性野外實驗方法》木材的腐壞級別標準如表1所示。
2.3 防腐技術
由于我國的木質資源缺乏,大量的古建筑木結構需要防腐處理。通常人們使用的防腐技術均為化學防腐來保護木結構,將其中的寄生蟲或其他生物殺死并抑制其他生物的再生。防腐劑分為有機和無機兩種,現如今的木結構已經加入防腐劑,如不是古建筑需要修復,人們通常不需要人工對木結構進行防腐處理,可以直接購買已經加入防腐劑的木材。
2.4 防蟲技術
木材的防蟲技術在我國應用已久,孔子曾提出應該對樹木進行適當砍伐,才能有效避免害蟲的生長。現代園林建筑中將古建筑木結構進行結合后,將木結構與地面接觸的部位做好毒土處理,進而能夠有效阻擋地下的白蟻害蟲。
表1 木材腐壞級別標準
2.5 防火措施
園林建設中都包含室外臨水建設,因此忽略了對木結構的防火保護,為了杜絕安全隱患,可以將木結構的房屋建立在免暴曬、免高熱的環境當中,也可以采用藥劑對木結構進行處理,進而將易燃木質轉變成為難燃體[4]。
2.6 防裂措施
木結構若含水量缺失,木質則會很容易產生開裂現象,一般在我國南方的氣干材含水率為20%,北方的氣干材含水率為15%。因此,為了做好木材防裂措施,廠家需要提供已經存放3年的木材,將表面含水率降到25%,使其達到建筑的標準要求。
3 結論
綜上所述,我國園林建筑中較多融入古建筑木結構建設。但木材需要注重含水率、防腐、防蟲等技術保護,我國的《中華人民共和國文物保護法》中第14條規定,古建筑在修補、遷移的過程中,必須對其文物的原狀進行保護,不得隨意改變。因此,很多木結構的古建筑多數都在不斷地維修和保養。本文通過對木質結構的保護技術的分析,針對具體情況進行選擇運用,進而保護木結構的古建筑園林建設。
參考文獻
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潛能和能量耗散地震破壞評估[J].土木建筑與環境工程,2013(6)
2 李旋.北京近現代建筑木屋架微生物劣化機理與修復技術評析[D].北
京工業大學,2013
3 羅才松,黃奕輝.古建筑木結構的加固維修方法述評[A].中國民族建
筑研究會.古建筑施工修繕與維護加固技術交流集錦[C].中國民族建
Abstract: American building health management has formed a complete management system. The article analyzed the supply system, features in formation and embodying method of health idea, which provides reference for building health management of China.
關鍵詞: 建筑健康;標準體系
Key words: building health;standard system
中圖分類號:[TU-9] 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)03-0042-01
0 引言
當代社會,廣義的建筑 “健康”包括但不限于建筑本身的質量、經濟可行、節能省源、人文品格,對業主需求的滿足,對周邊環境的貢獻,對城市整體的關照,對經濟發展的帶動,乃至對人類文明的參與影響。
在拯救美國經濟、引進新技術、節約能源的大背景下,美國已經建立了完備的建筑健康管理體系。其內容基本上可以分為組織體系、政策體系、技術體系、標準體系、評估體系等5個子體系,如表1所示[1]。其中標準體系是建筑健康管理的依據和動力,對于推動建筑健康發展具有重要意義。因此,本文將重點介紹美國建筑健康管理的標準體系。
1 美國建筑標準體系的供應體制
美國的建筑標準體系是以民間團體的標準為優先的,從而形成了多元化的標準體系。非政府組織美國國家標準協會(ANSI)標準制定的主導機構。ANSI將民間團體制定的標準中具有全國性影響的基礎標準提升為國家標準并冠以ANSI代號。
除了ANSI 之外,美國建筑領域的一些大型專業協會和團體也同樣參與到標準的制定中,如美國土木工程師協會(ASCE)是美國建設工程領域權威的非贏利學術性團體,他制定了一系列以ASCE為代號的土木工程行業標準并制定出版了相關的土木工程作業手冊與報告。建設領域內不同行業協會和學術性團體在本專業和行業范圍內發揮其專業化作用,制定了大量而全面地建筑標準。標準的使用原則是自愿性的,除少數基礎性的強制性標準必須采用外,其余標準的采用都是自愿的,執行情況亦由市場競爭來選擇。
2 美國建筑標準體系的構成
綜合梳理美國建筑標準可以發現其體系的構成具有如圖1所示。
由圖1可知,美國建筑標準的建立和完善具有很多值得我們借鑒的地方:
2.1 美國建筑標準實現了目標性和過程性的統一。美國的建筑健康標準是以“目標”或者“性能”為基礎編制的,因為“性能”或“目標”要求修改的頻率較小,具有較好的穩定性。
2.2 美國建筑標準實現了普遍性和特殊的統一。美國建筑標準體制中建筑標準分為四級:ANSI國家標準、政府各部門標準、協會團體標準、公司標準。這樣既保證了建筑標準作為一個體系的整體性,又考慮了各層級本身的特殊性,體現了建設標準的科學性[2]。
2.3 美國建筑健康標準實現了強制性和靈活性的統一。美國的技術法規與技術標準具有清晰明確的界限。屬于法律的技術法規(指令)與非法律的技術標準并存,相互配套,既可直接發揮法律的作用,加大強制性技術法規的實施力度,又可使非強制性技術標準不直接受法律約束,具有適應技術進步的靈活性,有利于提高產品和技術的競爭能力[3]。
3 美國建筑標準如何體現健康原則
美國的《公共建筑設施標準》(P-100)在首章中就明確要求聯邦政府辦公設施貫徹可持續設計要求。可持續設計要求現場潛力最優化;最少消耗不可再生能源;使用對環境友好的產品;保護和減少水資源浪費;加強室內環境質量;運行和維護性能最優化。p-100還明確提出為納稅人提供全壽命周期成本最低的聯邦設施,要求建筑考慮全壽命期成本(LCC),并介紹了LCC的原理、流程和方法等。針對相關的節能標準,P-100還提出能源表現的承諾。在建筑的全壽命期的各類工程都體現了上述原則。
此外,美國建筑標準對必須達到的建筑健康程度進行規定。美國非常重視建筑評估,并且將評估達標要求寫入建設標準中,對項目建設利益相關者形成約束和壓力,對建筑健康的推動起到很大的作用。
4 結語
美國建筑健康標準體系無論從供應體制、構成特點、內涵表達上都遠遠領先于我國。通過對美國建筑標準體系的介紹,將給予我國以深刻的借鑒意義。
參考文獻:
[1]李小冬等.“中、美、加政府工程項目建設標準比較研究”;中國博士點青年教師基金(20070003062).
【關鍵詞】物聯網 智能家居 標準化 無線通信技術
1 國內標準化現狀
我國政府對智能家居產業的重視程度逐步提高,工業和信息化部、發展和改革委員會、科技部已將家庭網絡列為未來中國高新技術發展領域的重點方向之一。而早在政策升溫之前,國內一些有產業前瞻性的企業已經在家庭網絡的技術研究、標準制定、產業推進等方面加大了投入力度,力圖在產業規模化之前占領市場先機。智能家居關聯的技術、產業眾多,而統一的技術標準體系可以理順關系,為產業的發展提供規范和引導,利于實現產品的互操作和產業規模化。經過幾年的發展,中國已經在電子、通信、建筑業、家電等幾個領域出臺了首批結合中國產業基礎、針對中國市場需求的智能家居標準。
(1)電子信息領域
智能家居是傳統電子信息產業發展的驅動力之一,它的應用推廣是產業升級換代的一個環節。因此,原國家信息產業部(現國家工業和信息化部)在家庭網絡標準領域首當其沖,先后組建了“信息產業部家庭網絡標準工作組”和“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”等兩個部直屬標準工作組,并成立了“數字電視接收設備與家庭網絡平臺接口標準”工作組,該工作組以海爾集團為組長單位,其目的是制定家庭網絡系統平臺標準,共同開發擁有自主知識產權的相關標準規范。2004年7月26日,海爾集團聯合其他六家致力于中國家庭網絡產業的企業發起組建了“e家佳聯盟”。這些組織聯盟單位在消費電子和信息設備同時開展技術攻關與標準研究,并于2005年了“信息產業部家庭網絡標準工作組” 、“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”、“e家佳聯盟”提出的標準,列舉如下:
SJ/T11311-2005 《信息設備資源共享協同服務 第4部分:設備驗證》;
SJ/T11313-2005 《家庭主網接口一致性測試規范》;
SJ/T11315-2005 《家庭控制子網接口一致性測試規范》;
SJ/T11316-2005 《家庭網絡系統體系結構及參考模型》。
基于上述標準,中國電子技術標準化研究所積極組織相關國內企業在IEC/TC100提交了家庭多媒體網關規范(現已進入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯系列技術標準(現已進入FCD或CD階段)。
國內企業力圖通過國際標準化的方式,實現中國自主技術的國際化,爭奪技術標準制高點,同時為自主標準與國際技術標準的兼容和融合提供可操作的平臺。
(2)通信領域
在電信業,智能家居可作為電信網絡的延伸,將高速數據業務引入家庭內部,構建服務于電信業務的終端網絡,有利于豐富電信業務模式,帶來更多的商業利潤,因此它被電信業當作未來發展的重點業務之一。
2005年,中國通信標準化協會組建了家庭網絡特別工作組,研究基于電信網絡的家庭網絡技術標準。原信息產業部于2006年頒布了首批2個標準:
YD/T 1449.1-2006 《基于公用電信網的寬帶客戶網絡設備技術要求 第1部分:網關》;
YD/T 1448-2006 《基于公用電信網的寬帶客戶網絡總體技術要求》。
上述2個標準初步解決了家庭網絡的電信網關與電信網絡的銜接問題。
隨著3G的開展,與第三代通信網絡有關的IPv6也成為推動智能家居發展的重要標準內容,目前,中國IPv6標準化工作已經啟動。首批列入標準制定的內容包括IPv6基本協議、IPv6網絡總體要求、鄰居發現、無狀態地址配置、移動IPv6、路由協議OSPF和BGP4等。以后將分批陸續制定相關的中國IPv6標準。3GPP已與IETF合作制定出與IPv6相關的移動通信標準。中國作為3GPP的主要參加方之一,正提出與輕量級IPv6相關的移動通信標準。
(3)建筑與社區信息化領域
據國家標準化管理委員會要求,2003年,國家建設部牽頭成立了《建筑及住宅社區數字化技術應用》國家標準編制委員會,負責起草用于社區物業管理、建筑與家庭的安防、報警、三表等系統的標準化工作。國家標準化管理委員會于2006年頒布了由國家建設部制定的《建筑及居住區數字化技術應用》系列國家標準,包括四個子標準:
GB/T 20299.1-2006《建筑及居住區數字化技術應用第1部分:系統通用要求》
GB/T 20299.2-2006《建筑及居住區數字化技術應用第2部分:檢測驗收》
GB/T 20299.3-2006《建筑及居住區數字化技術應用第3部分:物業管理》
GB/T 20299.4-2006《建筑及居住區數字化技術應用第4部分:控制網絡通信協議應用要求》
2008年4月,全國智能建筑及居住區數字化標準化技術委員會(SAC/TC426)”獲得國家標準委員會的正式批復(國標委綜合【2008】108號)。其工作領域與國際標準化組織ISO/TC205 WG3建筑物環境設計技術委員會建筑物控制系統設計工作組相關聯,主要負責全國智能建筑及居住區數字化標準化的技術工作,包括智能建筑及居住區數字化技術、標準制修訂,相關產品檢測、認證等。2009年6月6日技術委員會(SAC/TC426)正式成立,并在京召開了成立暨第一次工作會議。技術委員會主要負責智能建筑物數字化系統領域國家標準的制修訂工作。
(4)家電行業
家電產業特別是傳統白色家電行業對于家庭網絡應用同樣存在自身需求。為了能夠將通信體制落實到家電終端,在中國家用電器研究院于2006年成立了標準工作組,負責起草用于白色家電的網絡家電控制規范。
國家發展和改革委員會于2006年頒布了由中國家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網絡家電通用要求》。該標準解決了白色消費電子產品中的網絡家電終端產品內部與家庭網絡接口的技術要求,其技術標準也部分支持了信息產業部頒布的家庭網絡標準技術標準。
(5)中國家庭網絡標準的未來走向
從已頒布的標準來看,中國電子信息產業在家庭網絡技術標準化進程中一直是一支重要的主導力量,電子信息產業發展的速度和活躍性使之有可能影響中國家庭網絡產業發展的方向。通過幾年的推進,在完善已有技術體系的基礎上,電子信息領域率先提出了國家標準制定計劃,力圖促進在更多的行業使用已有技術體制,推動多行業共進的局面。2007年12月,國家標準化管理委員會批準了由“信息產業部家庭網絡標準工作組”和“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”骨干單位提出國家標準立項計劃共19項(略)。
因電信領域網絡側設備、協議還需要不斷完善,尤其是物聯網的發展給智能家居帶來新的內容,因此近期基于物聯網的智能家居還需要進一步開展標準化工作。
2 國外標準化現狀
智能家居的國際標準還缺乏完整的體系,而且智能家居的不同環節都有多種標準共存,如家庭網絡、綜合布線、通信技術等方面都存在此類現象。
(1)家庭網絡
關于智能家居的國際標準,目前主要集中在家庭網絡方面,家庭網絡的國際標準目前是多種并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等協議。各家標準還存在需統一的問題。
1998年5月,松下、索尼、夏普、東芝以及飛利浦等8家公司成立標準制訂團體HAVi推動協議會,將電視機、錄像機以及大容量硬盤等視聽家電通過IEEE1394接駁到網絡上,并通過各個家電網絡進行遠程操作以及收發動態圖像數據的技術,2000年1月份公布了該標準的正式版本1.0。
HomePlug是美國家庭插電聯盟(HomePlug Powerline Alliance)的電線通訊標準接口之一,該標準由近50家公司共同制定,現時版本為1.0,其技術規格可把多組設備透過供應電源的電線互相聯系,而經HomePlug認證的產品可應用在個人電腦或支援以太網、USB及802.11的設備。
HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭電話線網絡聯盟的簡稱,該聯盟是一個非盈利性組織,致力于協調采用統一標準,統一電話線網絡的工業標準。該聯盟在1998由11個公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多個公司加入,涉及的領域包括:網絡、電信、電腦硬件及其他電子工業。HomePNA接入方式是眾多家庭網絡接入方式競爭方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被國際電聯(ITU-T)接受成為國際標準(G.9954)。
(2)綜合布線及總線技術
智能家居還涉及到綜合布線等技術內容,在綜合布線技術標準中,ITU了G.hn通用標準,涵蓋家庭電力線網絡、電話線和同軸電纜等基礎設施。此標準將允許每秒1GB的速度。而同軸電纜多媒體聯盟(MoCA)和HomePlug電力線聯盟也提出相應的標準,目前在此層面上的標準還缺乏統一。
現場總線控制技術是智能家居中控制技術的重要應用,具有數字處理和雙向高速通訊的能力,分散控制,網絡規模大且具有高度的穩定性。目前世界上現場總線的標準有200多個,有很多應用于建筑物的總線技術,它們中大多數是某個具體應用的解決方案。當前國際上具有代表性的現場總線技術與產品有FF總線、PROFI 總線、LON總線、BAC net、CAN 總線、INTER 總線和CC Link總線等。在智能家居領域常見的現場總線標準有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks為80年代美國Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark協會的推動,由于其技術的先進性獲得廣泛支持,LonWorks總線已成為美國國家標準。
(3)無線通信技術
智能家居環境下,涉及到無線通信技術實現家居各個元素之間的互聯及互通,目前適于智能家居的技術主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多種方案。
802.11b技術,是IEEE的無線局域網標準,目前802.11b、g標準已經完善,802.11n和UWB標準正在審定中。WLAN以其移動性和便捷性受到各方的青睞,尤其是基于OFMA和MIMO技術的802.11n的出現使之成為大眾所期望的終極互聯技術。經過多年的技術討論,802.11n的draft4.0已經通過,困擾11n的標準問題和互通問題也有望得到徹底解決。802.11n技術能帶來高達600Mbps的理論帶寬以及更高的無線覆蓋能力,使得無線承載多媒體應用,尤其是視頻媒體成為可能。當然作為一種無線技術,在家庭應用時受限于功率以及家庭建筑的影響,仍然不可避免地存在覆蓋問題以及在傳輸質量上無法達到有線傳輸的效果等問題。
藍牙技術是一種廉價的、低功能的無線網絡技術,用戶可以控制10m之內的藍牙設備。工作在2.4GHz頻段,數據速率為1Mbps。
HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會于1997年成立的,其主要工作任務是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數據通信網。它推出HomeRF的標準集成了語音和數據傳送技術,工作頻段為10GHz,數據傳輸速率達到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術。HomeRF是對現有無線通信標準的綜合和改進:當進行數據通信時,采用IEEE 802.11規范中的TCP/IP傳輸協議;當進行語音通信時,則采用數字增強型無繩通信標準。該標準與802.11b不兼容,占據了與802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz頻率段,應用范圍主要是在家庭網絡中使用。
M2M是智能家居結合移動通信網絡的無線通信技術,越來越受到電信運營商的重視,3GPP在M2M標準制定方面已經開展了大量工作,3GPP SA1工作組在2005年9月開始就針對M2M進行了研究,到2007年底完成了研究報告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月開始了TS階段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作組在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC應用遠程管理的安全問題,包括分析安全威脅以及定義安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要從整體架構方面開展包括SG13的USN網絡的需求和架構設計,ETSI M2M TC的M2M需求和功能架構以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究報告的研究。
(4)智能建筑及多媒體
在智能建筑領域專門針對智能建筑的總線和通信協議,主要有美國的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。樓宇自動控制網絡數據通信協議BACnet由美國供熱、制冷與空調工程師協會組織的標準項目委員會于1995年6月正式通過制定。標準編號為ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成為美國國家標準,并得到歐盟標準委員會的承認,成為歐盟標準草案。2000年1月ISO/TC205委員會的15個國家(中國、法國、日本、英國、美國等)的代表一致通過決議,將BACnet作為“委員會草案”進行廣泛評議,適當修改后列為“國際標準化草案”,最后成為國際標準。
國際電工委員會音頻、視頻、多媒體系統和設備分技術委員會(IEC/TC100)與ITU等國際組織和廠商進行聯絡,在網絡側的內容管理與維護、終端側的機頂盒(或多媒體終端)軟硬件設計、接口、人機交互界面等開展合作,IEC/TC100針對網絡多媒體的標準化工作也在穩步推進。IEC/TC100的TA11(多媒體信息質量,Quality of Multimedia Information)已開展PWI61966第十部分網絡彩色圖像質量評估和第11部分網絡視頻質量評估等標準的編制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒體國際標準中具有較大的影響力。
3 標準化小結及發展建議
物聯網作為國家戰略性新興產業的重要部分,智能家居作為物聯網的重要應用得到政府的支持,由于智能家居和物聯網涉及的行業較為廣泛,各行業之間、用戶之間有較強的相對獨立性,使得基于物聯網的智能家居在現有的架構下,沒有統一的標準可以遵循,終端和網絡配合欠佳、重復開發現象嚴重、行業用戶開發和維護成本居高不下、各類應用無法有效管理、服務質量無保證等問題,這在一定程度上制約了智能家居的快速推廣和規模化發展。
智能家居系統的可集成性是建立在系統的開放性基礎之上的,這就要求系統所采用的協議必須有廣泛的產品支持,單一廠商的子系統不能構成智能家居系統。
關于智能家居的標準問題,在國際上也沒有統一,目前也只是在個別領域方面有些規范。例如消費電子產品的CEB行業標準、lonwork的工業標準和EIB的低壓電氣的安裝標準等。國內剛開始是獨立功能的產品,所以在自成小體系中各有自定義的標準(國外標準的變異)。家庭網絡標準繁多,如UPNP、DLNA、UOPF、ECHONET、HomePNA、PLC等協議。在原信息產業部的主持下制定和了“e家佳”和IGRS兩個與智能家居有關的標準,但也不完善。局域網絡(TCP/IP)和輕量級IPv6是未來的智能家居主要的通訊協議,與常規的網絡標準基本統一。
當前,由于技術標準目前還難以統一,電信運營商、智能家居設備制造企業、應用開發商、業務集成商、智能小區開發商等一系列商家的配合還尚需時日;另一方面,用戶現階段也有不同的實際功能需求等因素。因此,對于分步實現、個體住宅,也不必等待統一的技術標準,可以先行一步。采用標準與非標準并舉方式,更符合千差萬別的市場實際,更有利于啟動市場。
但在國家層面,從規范市場和可持續發展的角度,標準的制定至關重要,可以從以下幾個方面制定技術標準:
智能家居傳感器終端接口標準;
智能家居通信協議標準;
智能家居系統架構標準;
智能家居集中控制技術標準;
智能家居業務提供平臺技術標準。
參考文獻
[1] Chong and Kumar. Sensor Networks: Evolution,Opportunities,and Challenges[C]. Proceedings of the IEEE,2003,91(8).
[2] ITU Internet Reports. The Internet of Things[R]. 2005.