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關鍵詞:校企共育;機械制造類;技能型創新人才
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)39-0142-02
在我國建立創新型國家的背景下,高職院校肩負著為生產、建設、管理、服務一線培養技能型創新人才的重要任務。校企合作是高職教育的特色與優勢,是培養高技能型人才最有效的教育模式之一,校企共育是校企的深度融合,是普通校企合作的更高層次。如何有效實施校企共育技能型創新人才,激發學生的創新潛能,培養學生敢于創新突破的精神,是高職教育需要解決的一個緊要任務。
一、校企共育機械制造類技能型創新人才的必要性
針對高校機械制造類專業學生的業務培養,教育部明確提出“要針對高等職業院校學生的特點,提高學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創業能力”,并強調“具有較強的自學能力和創新意識”。因此,高職機械制造類專業的學生既要掌握專業基礎知識,還要具有良好的工程實踐素養及能力,并在技術創新方法上進行有效訓練。當前諸多高職院校機械制造類專業人才培養中往往強調實踐技能的培養,而缺乏培養學生創新意識與創新能力的有效措施,導致學生機械創新能力不足。通過有效實施校企深層次對接,在互利共贏的條件下,有計劃地開展技能型機械創新人才的培養,是高職教育發展的有效途徑和彰顯辦學特色的關鍵所在。
二、校企共育機械制造類技能型創新人才的方法及途徑
1.構建“融創新元素”的新型課程體系。通過校企雙方共同探討,更新原有課程體系,優化具有機械創新性的課程,建立以技能型創新人才培養為主線,以創新基礎理論知識、實驗實踐能力為支撐的新型課程體系。一是做好校內創新性實驗。在《機械基礎》、《公差配合與技術測量》、《機械制造技術》、《機械創新設計》等課程基礎實驗的基礎上開展綜合性實驗訓練。由校內專業教師選取創新性實驗內容,并組織學生團隊獨立完成。這類實驗能夠提高學生的思維能力和創新能力,增強學生的團隊協作能力。二是做好企業創新性實驗。由企業專業技術人員確定創新性實驗內容,重點是企業產品中零部件的設計改造、工藝優化及新產品開發等試驗。這類實驗有利于拓展師生對企業產品與技術的深入了解,為學生畢業后從事相關產品的研究積累工程素養與技術基礎。
2.重視“融創新項目”的實踐技能教學。校企雙方共同組織教學過程的實施,引入企業新技術、新工藝、新產品,最大可能地將企業相關產品的改造及優化設計,以案例的形式植入課堂,豐富教學內容,達到講授內容貼近生產、貼近工藝、貼近技術,從而激發學生的學習興趣,增強學生的工程意識,提高學生機械創新設計理論知識與實踐技能學習效果。機械創新實訓與一般意義上的課程設計存在較大差異,沒有可以直接參考的現成資料、步驟及方法,所以組織與開展機械創新實訓需在教學探索中總結及完善。根據實訓教學的特點,機械制造類專業在組織創新實訓時以做學教緊密結合設計技能訓練過程,通過具體創新設計任務組織教學,利用實踐技能與競賽訓練結合的形式開展實訓活動。
3.共建“融創新文化”的實踐教學基地。培養技能型機械創新人才,僅依靠校內的環境與資源是達不到效果的,需要校企融合協同建設共享型的實踐教學基地。充分發揮合作企業先進資源優勢,打造校內外人才培養實踐平臺,為提高學生工程實踐能力與技能水平提供必要保障。具體實施校企雙方優勢互補,采用靈活多樣可操作性強的方式。例如,校企共同投資,企業提供先進設備與技術,學校提供場地,共建校內機械創新實驗室或實訓基地,并共同規劃機械制造類專業的創新實驗或實訓內容。這種方式是提升高職機械創新實驗或實訓設備,改善創新實驗或實訓條件,增強創新氛圍的有效途徑。
4.實施“融創新策略”的教學管理模式。創新教學管理模式,保證校企共育技能型創新人才的合作實效。一是成立校企共育建設指導委員會,對技能型創新人才的培養提供決策與指導;二是以人才培養為目標,將企業文化、技術標準與管理理念引入教學,細化教學業務管理;三是強化優質課堂建設,在課堂教學設計中充實行業企業標準;四是基于職業崗位需求開發機械創新系列教材,校企共同完成課程開發計劃的制訂,課程結構的確定,課程內容的選擇,將企業最需要的機械創新知識與關鍵技能融入課程,并應用TRIZ理論構建機械創新課程;五是以校企共育的教學管理為重點,教學質量監控由校內外結合,通過加強制度建設等環節優化教學質量監控體系。
5.組織“融創新項目”的機械創新大賽。校企聯合開展“機械創新設計大賽”,是提高學生綜合能力的有效途徑,也是加強校企合作力度的最佳方式。通過校企共同研究設計大賽的創新項目,聯合舉辦“機械創新設計大賽”,提高學生綜合運用知識的能力與實踐操作技能,提升團隊協作精神。校企共同確定大賽主題,選取貼合企業產品開發應用的創新項目。校企組建“雙導師”指導教師團隊,發揮教師的扎實理論知識、企業技術人員實踐能力強的雙向優勢。校企共同研究設定大賽獎勵辦法,激發學生參與創新的熱情。
6.打造“融創新精神”的指導教師團隊。校企聯合培育一支創新意識與創新能力強的“雙師型”團隊。以企業為平臺,通過教師與企業技術人員共同完成項目設計、開發與生產,以及企業頂崗實踐鍛煉,提高團隊的專業實踐能力,從而使團隊熟悉生產環節、操作工藝及產品創新的方法與路徑,了解前沿技術信息,提高教師團隊指導學生開展機械創新的素養與能力。
三、校企共育機械制造類技能型創新人才的探索與實踐
近年來,黑龍江農業工程職業學院(以下簡稱“學院”)將產教融合校企合作作為專業發展的根本途徑,堅持高起點選擇合作伙伴,以高水平校企合作培育技能型創新人才。學院與哈爾濱三大動力、中航工業東安、德馬吉公司等知名企業的合作。通過合作辦學,共建創新實驗室及實訓中心等共同培養機械制造類專業人才。首先,以學院入選教育部主導的DMG校企合作辦學大項目,共育數控專業領域高素質技術技能型人才為例。DMG校企合作項目是在教育部和中國職業技術教育協會的指導下,由德馬吉森精機機床貿易有限公司及德馬吉森精機學院與中國職業院校開展的數控專業領域校企合作項目。學院與企業共建DMG MS數控培訓教室;派遣優秀教師到上海DMG MS學院培訓以及到德國DMG MS學院進行了高級進修和訪問;將派遣優秀學生到德國DMG MS工廠和學院進行培訓,并優先推薦DMG MS優秀畢業生到DMG MS工廠及DMG MS客戶處進行實習或就業;啟動了與企業合作開發適合高職院校使用的數控技術應用教材和培訓資料等。
通過實施合作項目,深化了數控相關專業的人才培養模式的改革與創新,加強了專業設置與市場需求的對接,推進了產教深度融合發展,對培養更能適應產業技術進步和生產方式變革需要的技能型創新人才開展了積極的探索與實踐。
其次,以學院校企共育農機制造與裝配專業技能型創新人才培養為例,專業立足黑龍江,面向“三農”,以服務國家商品糧基地建設及“千億斤糧食”產能工程為宗旨,依靠黑龍江農機裝備制造產業園建設平臺,緊密聯系凱斯?紐荷蘭(哈爾濱)有限公司、約翰?迪爾(哈爾濱)農業機械有限公司等國際農機巨頭企業,構建校企雙主體“3111”工學交替人才培養模式,探索了“廠中校”建設,開發《農業機械制造》、《農機零件數控加工》等優質專業教學資源,研究了“合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展”的新機制,校企共同培養農機制造與裝配專業技能型創新人才,共同提高服務經濟社會發展的能力。
此外,學院機械制造類專業學生參加國家級、省級機械創新設計與制造競賽、大學生工程訓練綜合能力競賽、三維數字化創新設計大賽、“挑戰杯――彩虹人生”創新創效創業大賽等各類競賽活動,獲得國家一等獎1項、國家二等獎3項、省級一等獎10項的優異成績。教師指導學生開展創新作品的專利申請,獲得國家專利授權8項。通過技能型創新人才培養措施的有效實施,提升了學生的創新意識與創新能力,學生主動參與創新活動的熱情空前高漲,學院的畢業生深受用人單位的歡迎。
參考文獻:
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[關鍵詞]綠色建筑;設計理念;新技術;應用
隨著經濟的發展和社會的進步,人們對于建筑的功能要求越來越高,建筑的能耗也越來越大。所以,豐富建筑的使用功能并且減少建筑的能源消耗,逐漸成為了建筑發展的一個主要趨勢。綠色建筑是充分利用環境條件和資源效率設計、建造的建筑,不僅能為人們提供一個舒適的居住空間,同時也極大的降低建筑能耗、節約資源,從而實現建筑的可持續發展。本文就新時期綠色建筑的設計理念與新技術的應用進行詳細探究。
1綠色建筑概述
所謂綠色建筑,是指可以提供安全、健康、舒適的活動與居住空間,并且建筑使用過程中能夠實現資源利用效率高、環境影響小的目標,從而達到建筑、人、環境的和諧可持續發展。綠色建筑包含了三個層面的內涵。首先,綠色建筑需要滿足人們功能上的使用要求,能夠提供舒適的工作和生活空間。綠色建筑從設計、建造和使用的每個環節都需要實現節能環保的要求。設計階段,要考慮最大限度的利用環境,降低施工中對環境的不利影響;建造階段,要滿足為人們提供低耗、舒適和健康的空間;拆除階段,降低拆除對于周圍環境的危害影響。其次,綠色建筑是節能的建筑。所謂節能是指在建造和使用過程中能源消耗小,盡量的減少了資源的浪費。最后,綠色建筑能夠保護環境。綠色建筑保護環境是通過減少環境污染以及減少二氧化碳等溫室氣體排放來實現的。
2綠色建筑的設計理念
第一,綠色建筑是以滿足使用需求為出發點。以人為本是綠色建筑設計、建造過程中的出發點,也是落腳點。我們重視綠色建筑的節能特性,但是不能犧牲其使用的舒適度和健康度,更不能降低使用者的工作效率。我們需要在安全和舒適的前提下,通過先進技術改變能源利用方式提高能源利用效率,從而實現節能。第二,綠色建筑以保護環境為重點。實現我國社會的可持續發展,綠色建筑是其中重要的一個環節。所以,綠色建筑應該要以保護環境和節約資源為重點。根據相關數據統計表明,全球每年開采的原材料中,有40%左右直接轉化為工程用品和建筑材料,比如鋼材、橡膠、混凝土等,木材產量的25%用于建設工程。木材的大量砍伐造成了森林植被退化、洪水泛濫、氣候變化加劇以及生物多樣性的缺失。同時,建筑在建造的過程中使用了大量的資源并且產生了嚴重的污染,這些污染對我們的生態環境和人民的身體健康造成了惡劣的影響。所以,綠色建筑的設計要求摒棄傳統的理念,充分認識到人是自然環境的一份子、人與自然和諧發展的重要性,變掠奪開發為珍惜共生。第三,綠色建筑設計要考慮全壽命周期。所謂全壽命周期指產品從設計到廢棄的整個生命周期。綠色建筑的全壽命周期,本質上體現的是其設計的深度。綠色建筑作為一種特殊的社會商品,從設計到建設再到使用,從拆除到再利用,每一個過程都應該具備綠色建筑的概念。為了實現這個目標,必須要圍繞綠色建筑項目的整個生命周期,從項目前期設計策劃、施工到使用的每個過程都秉持可持續發展的觀念進行,通過設計者、施工方的合作,實現綠色建筑全壽命周期的綠色目標。第四,綠色建筑涵蓋全方面綠色概念。綠色建筑的概念,實質上是設計思維方式,所以綠色建筑的概念可以涵蓋幾乎所有的建筑項目,比如工業建筑、商業建筑、居住建筑以及辦公建筑等。對于建筑項目,不僅新建設的項目可以應用綠色建筑這一概念,擴建乃至改建和遷建的項目也都可以應用這個概念。隨著技術和理念的發展,綠色建筑概念必將實現狹義向廣義的發展,所有工程項目可能夠應用其精髓和內涵。
3新技術在綠色建筑的應用
3.1暖通空調。暖通空調在綠色建筑中的應用主要有三種形式。第一冷熱源形式。冷熱源形式是應用地熱泵系統進行供暖制冷的一種方式,主要以地下土壤中的能量為冷熱源對建筑空間進行溫度控制。該方式通過埋地換熱器系統,取冷熱能量但不取水,不會對大氣造成污染,也不會有排塵和排水問題。同時,在能源使用方面,將建筑對環境的影響最小化。第二新風系統。新風系統是采用溫濕度控制,以熱泵溶液為新風機組,利用溴化鉀溶液進行調濕調溫。在新風系統中,需要采用過濾器對新風進行過濾、處理可吸入顆粒物并對排風進行冷熱回收。新風系統可以調節室內的溫濕度,所以室內的空調末端常使用干盤管形式,可以起到抑菌作用,改善室內空氣質量,較其他空調系統的舒適度和節能效果更好。3.2透明玻璃幕墻。透明玻璃幕墻是目前高檔建筑常用的建筑形式,是建筑熱量傳導和交換最活躍的部位。玻璃幕墻的熱損失是傳統墻體的數倍,其能耗約占總能耗的40%左右。所以,做好玻璃幕墻的節能意義重大。玻璃幕墻具有輕量化、不燃、耐震的特點,在高樓防火、防震的嚴格要求下逐漸的成為建筑設計和建造的主要形式。玻璃幕墻可以減少鋼筋混凝土的使用量,能夠減少高耗能材料的使用,達到節能降耗的作用。同時,玻璃幕墻易于回收再利用,實現資源的循環利用。3.3水資源循環利用。首先是水資源再生利用。在綠色建筑中,應該設計有再生水系統,通過再生水系統將再生水用于建筑的綠化灌溉、衛生打掃以及景觀水補給等,實現節約水資源的目的。其次,綠色建筑要設計雨水收集系統,將屋面和屋頂的雨水收集之后經過處理系統處理,進行利用。最后,采用節水器具和設備。在綠色建筑內,給水設備和器具應該采用節水型產品,從而達到節約水資源的目的。3.4智能化技術。智能化技術在綠色建筑中的應用主要包括以下幾種:首先,智能照明系統。該系統主要是利用接觸器技術、照明傳感器,在建筑設置節能的燈具,根據不同區域照明的需求,智能的選取照明水平。該系統能夠控制和節約用電,延長燈具的壽命,提高照明水平,達到很好的節能效果。智能照明系統由于采用智能化控制,能夠有效的對自然光進行調節,使建筑光環境更加理想;其次,智能電梯群控制系統。該系統通過智能化控算法,由計算機集中對建筑物內的電梯進行管理、發號指令,根據系統設定目標和建筑實際情況做出最優化控制。電梯群智能控制系統能夠有效的改變傳統電梯單獨控制所造成的能源消耗、資源浪費,實現節能目的。第三,智能遮陽板控制系統。該系統通過亮度傳感器控制遮陽板。在全自動模式下,該系統根據光線的不同自動開啟、關閉、調節角度等,從而調節進入建筑內部的熱量,可以有效的降低或提高建筑內部的溫度,達到節能環保的作用。
作者:馮其 單位:景森設計股份有限公司武漢分公司
參考文獻:
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【關鍵詞】綠色建筑;發展狀況;設計理念
從根本上來說,綠色建筑是重視人、自然、建筑三者互動關系的產物,需要建筑師在建筑設計中把握好設計與環境的關系。下面就綠色建筑的概念進行了介紹,并闡述了綠色建筑的設計原則及思考。
1 綠色建筑的概念
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 ,保護環境和減少污染,為人們提供健康,適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑所謂“綠色建筑”的“綠色”,并不是指一般意義的立體綠化、屋頂 ,花園,而是代表一種概念或象征,指建筑對環境無害,能充分利用環境自然資源,并且在不破壞環境基本生態平衡條件下建造的一種建筑,又可稱為可持續發展建筑、生態建筑、回歸大自然建筑、節能環保建筑等。
2 綠色建筑設計的特征
綠色建筑主要有以下幾點特征:建筑本身較傳統建筑,其耗能大大降低。綠色建筑尊重當地自然,人文,氣候,因地制宜,就地取材,因此沒有明確的建筑模式和規則。綠色建筑充分利用自然,如綠地,陽光,空氣,注重內外部的有效聯通,其開放的布局較封閉的傳統建筑的布局有很多區別。綠色建筑過程中,對整個過程都注重環保因素。
3 綠色建筑設計理念
3.1 節能能源資源:減少建筑材料生產運輸過程中的能耗――就地取材,生產節約型材料。
在建筑設計過程中,一方面要注重使用過程中的節能,另一方面還要考慮蘊含在建筑材料本身中的能源消耗量。在滿足建筑的使用功能和結構安全的前提下,應盡可能地選用生產能耗低的建筑材料,回收利用率較高的建筑材料。在材料的選擇上也應該盡量就地選材減少運輸過程中的能耗和污染。
3.2 以合理的設計達到建筑建造過程中材料的節約
在建造的設計過程中,在滿足結構要求的基礎上節約材料,充分發揮材料的性能,例如結構工程師可以根據經驗和計算使鋼筋滿足最小配筋率的要求下盡量減少鋼筋的用量,在水泥中添加一些添加劑減少水泥的用量。
3.3 充分利用自然資源以達到節約能源的目的
3.3.1 太陽能的利用:設計太陽能住宅。光熱轉換是人類直接采集太陽光能量的方法。轉換裝置,基本上分為平板式集熱器和聚光式集熱器兩類。因此可以利用陽光直接射在黑色粗糙表面上變熱設計出太陽能住宅,另外還可以利用反射鏡或透鏡聚光產生熱原理,在屋頂上裝上薄鐵皮制成的集熱板上,當集熱板被曬熱,光變成了熱。當空氣從集熱板下面流過,就可以把熱量帶走。需要時可通過風道,送到房間里取暖。 太陽能住宅的另一優點是光電轉換。就是通過光電器材,將太陽能直接變為電能。最通常的光電器材是硅電池。其原理是硅晶材料在光的照射下釋放電子,這就是光電效應。在計算器、收音機、汽車上都能用這種硅太陽能電池。
3.3.2 風能的利用: 風能是一種清潔而且取之不盡用之不竭的能源,通過風力機將風能轉化為電能、熱能、機械能等各種形式的能量后,用于發電、提水、致冷和致熱等
(1)風力發電
利用獨立運行方式,通常是一臺小型風力發電機向一戶或幾戶提供電力,它用蓄電池蓄能,以保證無風時的用電。
(2)風力致熱
風力致熱的主要原理是“攪拌液體致熱”,即風力機帶動攪拌器轉動,從而使液體變熱。“液體擠壓致熱”是用風力機帶動液壓泵,使液體加壓后再從狹小的阻尼小孔中高速噴出而使工作液體加熱。
3.3.3 建筑材料
環保型材料主要有:a.基本無毒無害型。指天然的,本身沒有或極少有毒有害的物質、未經污染只進行了簡單加工的裝飾材料。如石膏、滑石粉、砂石、木材、某些天然石材等。b.低毒、低排放型。指經過加工、合成等技術手段來控制有毒、有害物質的積聚和緩慢釋放、因其毒性輕微、對人類健康不構成危險的裝飾材料。
4 綠色建筑的意義
節約能源和資源,減CO2少污染 建筑本身就是能源消耗大戶,同時對環境也有重大影響。據統計,全球有50%的能源用于建筑,同時人類從自然界所獲得的50%以上的物質原料也是用來建造各類建筑及其附屬設施。盡管諸如道路,橋梁,隧道等不能以綠色建筑去衡量,但是居住區,辦公大廈,公寓等對資源的利用時周而復始的。另外,建筑引起的空氣污染,光污染,電磁污染占據了環境總污染的1/3還多,人類活動產生的垃圾,其中40%為建筑垃圾。對于發展中國家而言,由于大量人口涌入城市,對住宅,道路,地下工程,公共設施的需求越來越高,所耗費的能源也雨來越多,這與日益匱乏的石油資源,煤資源產生了不可調和的矛盾。
5 綠色建筑的發展現狀
5.1 在全社會的環保意識在不斷增強,營造綠色建筑、健康住宅人們越來越注重小區的環境,室內空氣的質量,材料消耗對環境和能源的影響。對一些慢性危害人體健康的東西的認識也在加強,人們已經意識到“綠色”和我們息息相關。
5.2 研制生產綠色建材
開發出環保型、健康型的壁紙、復合地板、涂料、地毯、管道纖維強化石膏板等裝飾建材。
6 結論
綠色建筑是新時期建筑業發展的必由之路,我們在工作中如何解決好建筑的朝向、自然通風、天然采光等因素能使得建筑更趨于理性。我們要努力維護好人類和自然之間的關系,這樣才能實現更完美的建筑。
參考文獻
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所謂四維設計, 是在建筑三維空間模型的基礎上引進時間軸度量的第四維度來協助完成建筑的設計與建造, 通常借助計算機技術用四維數字模型即4D模型來表達。在建筑業,4D模型作為設計和建筑施工計劃工具有嶄新的含義,并不簡單等同于我們經常看到施工企業用計算機虛擬現實技術做的施工過程模擬效果圖。相比之下,4D模型需要達到更深入的技術水平,它要求空間和時間的元素在四維的環境下被更加有機整合,其中空間的建筑元素為三維模型,而時間序列指的是工程建設項目的施工進度,四維模型將空間元素在時間維度上展開以擬定合理的施工方案并確定工程各個施工過程的施工順序、施工持續時間以及相互銜接穿插配合關系。
不應單純認為4D模型僅僅起到取代設計行業的二維設計圖紙、模型或取代施工行業的橫條圖、網絡圖的作用。從更寬的視角看,未來的建筑設計應當是全生命周期的建設活動;在建造階段可能遇到的各種問題如何盡早在設計階段就加以考慮周全,這牽涉到建筑業中設計與建造兩大環節的更有效整合,以提高建造效率,降低建筑業成本;不當的設計會導致不合適的施工順序,最終也會導致建造周期延長,甚至重新返工設計,因此在概念設計階段就應對建筑的施工建造問題進行評估,而不必等到擴初階段或者更晚的施工圖設計階段。如果在建筑設計的初始階段就可以虛擬試驗施工方案的合理性,這樣就能盡量減少設計環節中的缺陷所導致的施工問題。因此, 四維設計模型追求的最終目標應當是能夠被充分整合在建筑全生命周期的設計任務中發揮作用。
四維設計的研究目標完全是針對提高建筑行業設計和建造效率而言,同時四維設計有著鮮明的建筑行業特征,與制造行業的三維設計模式差別較大。在制造業,3D模型已成為當前“數字制造”的基礎, 而建筑業的“數字建造”還是相當遙遠的理想。部分文獻提出了制造業三維模型在建筑業的應用[2],但迄今為止,只有CATIA軟件在國外個別建筑事務所有過成功的建筑實踐,主要也是應用它復雜曲面建模的能力,它所具有的制造業各流程的項目管理能力無法復制到建筑行業,相關施工管理和項目進度安排實際上還是借助于專業的建筑軟件進行。
2、四維設計的技術要求
2.1 四維設計的技術模塊
四維設計的核心是確定工程項目的各項工作的開展順序、持續時間及相互之間的關系,從而使施工進度計劃管理更加科學先進,即能夠運用計算機快速準確地對計劃進行調整,優化出最佳方案,并能使計劃在執行過程中得到更有效的控制和監督,以最小的資源消耗,取得最大的經濟效果。按通常所謂“形象進度”的稱呼描述4D模型,雖然更容易理解,但不夠準確。理想的四維設計應該是整合空間時間數據并融入人工智能推理的設計管理系統,它包含多方面的知識解決模塊,也就是說,施工進度安排的空間模型的直觀顯示僅是一個方面而并非全部,而所有與項目管理包括工地施工進度中時間和空間事件沖突的發現和解決策略,都應包括在這個四維設計系統中,系統自動生成4D模型,而系統的知識推理引擎能夠解釋模型中的3D幾何數據并生成進度計劃,以顯示建筑如何被建成的。
具體的技術模塊應該有:
(1)知識庫:儲存4D模型中的3D幾何數據以建立空間的關系并插入進度管理數據。進度數據可以根據專家的經驗取得或者進度計劃人員的專業知識獲得。
(2)程序引擎:計算機調用專業的項目管理分析工具或管理模型,試驗進度和空間模型結合的合理程度并評估整合后的4D模型能否被看做建筑計劃的一個有效模擬。
(3)用戶接口:使用者可以利用接口獲得控制4D模型的必要功能。
此外可能還需要一些擴展的功能, 如:
(1)虛擬環境:要求模型能提供在計算機網絡上的傳輸和瀏覽的格式, 這主要是滿足多環節包括設計和施工人員的協作需要。
(2)約束管理:定義建筑每一個組件如何被連接的關系,彼此的約束以及允許的運動自由度,具有這個功能,可以有效提高模型的智能程度。
2.2 四維設計的步驟
從技術特點上,實際用于四維設計的空間模型不同于常規的建筑3D模型,要求模型的幾何信息存儲分層的方式能相對靈活,以便于與項目施工的具體事件結合,隨時實現模型構件的重組。但目前在實際操作中采用了簡化模式,通常是基于通用建筑建模軟件生成實體模型,這時四維設計的具體步驟如下。
2.2.1 應用常規的建模軟件如Archicad軟件生成建筑3D模型
列舉Archicad而不是其他建筑設計軟件是因為其提出并實現的建筑信息模型(BIM)技術比較成熟,其平臺提供建筑業通用數據交換模式IFC的最新標準,使得生成模型可以在建筑業所有遵循該標準的信息平臺內復用。
2.2.2 利用編制項目進度計劃的計算機軟件如Microsoft Project軟件產生進度 若采用橫條圖的方式建立項目進度計劃,Microsoft Project首先列出實現項目目標的所有步驟,將每塊工作分配到各項任務中,收集并輸入工期的估計值,創建任務列表并按大綱的形式將其組織起來,給各個任務配置資源,決定這些任務之間的相互關系并指定日期,然后檢查甘特圖是否符合要求。
編制項目進度計劃軟件除Microsoft Project軟件外,可挑選的施工項目管理類軟件很多,只要具有用橫條圖、單代號網絡圖、日歷視圖、資源工作表等多種方式顯示項目進度計劃的能力即可。
2.2.3 將3D模型的構件與進度表聯系,以直觀展示施工進程
對計算機而言,這是一個將對象與事件相聯系的連接軟件的編程實現。通常用VC或VB等基于Windows圖形界面的編程軟件完成該4D連接工具的開發,最終實現將3D物體和相應任務相聯的圖形界面。
以上技術實現的4D模型,適用于中小規模的工程,目前4D模型用于大型建筑工程的實踐不多,比較典型的例子是著名的美國蓋里事務所最近完成的迪斯尼音樂廳建筑群,其工程數據量巨大,3D模型采用CATIA軟件,項目進度管理采用P3(Primaveras Project Planner)軟件,不過這兩個軟件都是相關領域相當昂貴的高端軟件,普通建筑企業采用的可能性很小。
3、應用和限制
相比設計行業的二維設計圖紙或三維建筑模型以及施工行業的橫條圖、網絡圖,4D模型的優點不言而喻。傳統的設計和施工作業圖紙的編制和應用專業性太強,僅適用于水平較高的技術和管理層人員,不能被參與工程的各級人員廣泛理解和接受,不同環節的工程人員相互溝通不夠深入,而四維設計模型能將施工的每一個活動都可以用形象的建筑構件虛擬建造過程來直觀顯示,使得建筑信息的交流和理解水平提高了很大一個層次。在工程施工中,利用4D模型可以使全體人員很快理解進度計劃意圖和工作要點,甚至場地調度安排(如材料存儲在現場工地何處、吊機設備是否有足夠的操縱空間等);同時實際施工進度與計劃可以通過實體模型對應表示,有利于發現差距,及時采取措施,對施工安排進行調整。對于國內施工企業,可能更為看重4D模型對工程項目投標的幫助以獲得競標優勢;它可以使評標專家從模型中很快地了解投標單位對工程施工的認識程度、主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等,從而對投標單位的施工經驗和實力作出初步評估[3]。
總體來看,4D模型在建筑施工領域發揮的作用比較明顯。根據統計,在施工技術需要革新或場地緊張等情況下,4D模型可以有效減少40%~90%的計劃外施工調整,因此4D模型在提高施工生產效率方面的作用遠大于作為形象進度的作用;但另一方面,4D模型向施工領域外的建筑設計環節拓展的力度尚顯不足。除了建筑業對新技術適應較慢、使用者對其深層次價值認識不足而缺乏熱情等因素外,最主要的原因是4D模型本身發展的技術瓶頸還沒有完全克服,存在一些明顯的缺點。例如:還沒有找到處理復雜4D模型相關數據的最有效方法,這方面不可能像地理信息系統的GIS模型數據庫解決二維幾何圖形那么簡單,因此在涉及到海量數據時系統常常出現當機的問題,而即使對普通規模的項目,工程模型常常也不足夠詳細到具備各種層次的工作細節以滿足施工分包企業的作業要求。同時,多數4D模型不支持動態修改,這也妨礙了4D模型的廣泛應用。另一個方面,目前四維設計系統的智能水平其實并不高,所謂計算機承擔的分析推理工作其實離不開使用者的介入,這就要求使用者具有一定程度的操作經驗和足夠的專業知識,因此對于建筑設計人員而言,在沒有施工專業人員介入而單純依靠4D模型的情況下來評估施工因素對設計的影響和約束并能相應調整修改設計方案在目前看來還不太現實。
總之,四維模型軟件還需要在技術上大幅度提升以提高應用水平并獲得更高的經濟效益,從而最終在建筑業發揮更關鍵的作用。
參考文獻
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關鍵字:時代背景;樓宇;智能化;現狀;發展
樓宇智能化是現今社會發展的趨勢,其對機電設備提出了更高的要求,是順應節能口號而在我國新興起的一種建筑項目,其對于社會的發展與進步都具有彌足珍貴的意義,因此必須透析樓宇智能化的發展現狀,才能夠找準未來的發展方向,促進建筑的發展與進步,使樓宇智能化走上更為科學、環保的軌道。
一、樓宇智能化涵義
樓宇智能化的含義眾多,不同國家根據自身國情所建的建筑物對樓宇智能化的定義皆不相同,我國在這方面發展較晚,因此承襲了日本所提出的樓宇智能化的概念。其認為,樓宇智能化實際上是通過計算機以及通信設備使樓宇內部的一切機電設備能夠正常運轉,實現樓宇功能、保障樓宇安全的一種智能化方法。
一般情況下,樓宇內部所設的智能化設備包括照明、制冷、防盜、防災、電力以及運輸等眾多方面,其通過SCS、SNS、MAS的綜合結合,構成了現代符合我國國情的智能化樓宇。
二、智能化樓宇的組成
(一)通訊自動化系統的實現
通訊自動化系統簡稱為CA,即Conditional Access。在樓宇內部,如果要想進行通話、語音、圖像以及文件的傳輸,那么必須實現通訊自動化。
這個系統的核心部件是數字程控交換機,其通過電話網實現數據傳輸與交換,使其連接到計算機局域網、廣域網、通信網、電話網等客戶端上,從而使樓宇內部的依靠通信實現的交流設備得以與外界互通消息。
(二)預警自動化系統的實現
預警系統是任何樓宇建設中必不可少的一項系統設施,其具有火警報警以及防災等功能,在智能化樓宇建設中,這項技術得以改進,實現了消防聯動自動化。其通過并聯電路的設置,使發生意外事故的現場與其他系統脫離,從而自動完成救災功效,這個系統不僅包括防火預警滅火等功能,還能夠進行自動排煙,關閉所有加重災情的設施,實現自動廣播以疏散人群,從而保證個人財產的安全。
(三)安保自動化系統的實現
這項系統能夠讓樓宇監管員對建筑物周圍的信息情況進行全面了解,其通過圖像、文字以及不同形式將信息傳輸到管理中心,從而使管理中心人員對出現的情況進行全面了解并分析,根據樓宇安全需要迅速做出應對措施。
(四)辦公自動化系統的實現
目前,在智能化樓宇辦公的員工基于樓宇的自動化設備,能夠進行高效辦公,實現與其他專業人員的業務往來。辦公自動化系統組成部分眾多,個人電腦、文字處理機、工具軟件、相應配套的系統軟件等均屬于辦公自動化系統的組件,因此其具有利用先進技術實現快速高質辦公的功能。
(五)設備自動化系統的實現
樓宇智能化有一個特殊功能,就是能夠讓樓宇內的所有設備實現自動控制,從而滿足整個樓宇的內部需求,以實現樓宇進行節能的需要。
這項系統滿足了目前我國節能環保的目的,同時又為樓宇內部營造了一種清新的辦公氛圍。
三、樓宇智能化的發展現狀與未來展望
(一)樓宇智能化在我國的發展
樓宇智能化在我國發展較晚,在1986年,我國初提出關于樓宇智能化的設想,同時起草的課題有《智能化辦公大樓可行性研究》,至1991年,才在日本的資金支持下建造了第一所智能化大廈,即北京發展大廈,這所大廈共18層,實現了通信網絡自動化、辦公自動化以及建筑設備的自動化。
在1993年于廣州市興建的廣東國際大廈是我國第一座完全依靠自身能力建造的智能化樓宇。
在以后的發展階段中,隨著我國經濟的迅速發展,智能化樓宇建造的技術也越來越完善,并且應用于各個方面。目前在我國的樓宇智能化發展中,其越來越重視節能、環保的功用,因此在其技術發展、建設法規、設計施工以及物業管理等方面也越來越優化。
(二)發展趨勢
樓宇智能化雖然在我國的發展過程中存在著一些不足,然而在未來的發展過程中,社會以及各界人士對樓宇智能化的要求越來越高,因此必須本著節能環保的發展目的,在增加樓宇內部設施的同時,在技術上進行改進,從而實現樓宇建設智能、環保以及節能的功效。
1.通信技術的改進
通信技術結合了衛星傳遞的相關功能,在電視會議、遠程控制等方面發揮了重要的功效,其在智能化樓宇的應用中,具有十分重要的作用。
2.網絡技術的改進
網絡通信技術是智能化樓宇中的公用技術,無論在節能控管系統、物業管理系統還是在預警系統中,其均能夠實現“一條線”管理,使樓宇的眾多功能體現在一個平面上,因此必須保證網絡的穩定性以及連貫性,網絡技術的改進能夠使樓宇辦公人員實現快速高效的數據傳遞,使其進行無干擾通信,實現對樓宇內部機電設備的統一、系統化的智能型管理。
3.改進物業管理技術
物業管理,是樓宇發展建設過程中必不可少的一個要素,在樓宇智能化的發展中,通過將計算機的物管系統與樓宇的智能化系統相連接,便能夠實現物業管理的科學性以及集成性、動態交互性。
4.無線網絡技術的應用
無線網絡技術應用廣泛,在未來的發展中應有較大的發展前景,因此在樓宇建設中,利用無線網絡技術實現樓宇內部的餐飲、娛樂、購物等pos機的無線連接,從而實現樓宇的自動服務以及自動辦公。
5.節能控管系統
節能技術雖然在現代智能化樓宇中已有應用,然而卻存在著一些技術上的弊端,因此在發展過程中,需要其將IT技術、樓宇節能技術以及樓宇控制技術進行三方結合,在TCP/IP的基礎上,利用網絡控制器將樓宇內部所有的機電設備相連接,使其共通于網絡節能控制系統中,通過這個就、系統的自動調控,從而改善樓宇的環境、安全狀況、信息傳遞情況以及樓宇監控功能,從各方位實現樓宇的智能化與專業化的管理。
通過技術的改進,以及對我國樓宇智能化的現狀進行分析,可以明確我國智能化樓宇的發展方向,使其向著科學、環保、智能、數字化、信息化的道路前進。
結語:
我國樓宇智能化發展較晚,但是發展速度卻呈現持續上升的趨勢。智能化是順應世界樓宇發展的形勢而具有發展前景的必然產物,因此,我國應該重視對智能化樓宇組成部分的探究,發現當今樓宇建設中存在的不足,重視其未來發展趨勢,走上更為科學化、智能化、數字化的道路。
樓宇智能化是我國進行樓宇建設、節能環保而采取的一種設計手段,在不斷應用過程中,應該不斷改進、不斷發展,爭取尋找更為便捷、環保的途徑。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑設備;建筑功能;建筑造型;建筑節能;建筑材料
人類的建筑物建造能力發展迅速,建造建筑物已經不僅僅是局限于生活居住,更多趨向于多功能的復合型建筑群。為了滿足建筑物居住者的生活需要及實現建筑群的各種功能,建筑建造過程中安裝了各種各樣的建筑設備。這些建筑設備為了滿足建筑施工者的生活、生產、服務、娛樂、休閑、養生等功能。因此,有必要對建筑設備與建筑之間的各種關系進行分析,了解建筑設備的重要性和關系,可以更好的完善建筑設計、建造和使用各種功能,充分體現建筑物建造的價值。
1、建筑設備與建筑功能的關系
一個成熟的有經驗的建筑設計師,在建筑物設計之前,要充分的了解分析建筑物建造的目的、使用的功能。不了解或者部分了解建筑的設計功能,只會給建筑物建造完畢投入使用之后增加不必要的遺憾和缺陷。因此,在考慮滿足建筑物使用功能時,還要考慮各種設備的安裝設計。
1.1建筑設備是現代建筑必要的組成部分
如今的建筑物,無論規模大小,無論功能如何,都離不開電燈、供排水設備、通信設備、防護設備等。對建筑物的使用者和開發者來說,已不能僅僅注意建筑的建造質量,還應該加強建筑物設備的設計和安裝,要保證建筑物投入使用過程中,完成某些特定的功能,就必須在建筑設計初期和施工前期,對建筑物的設備使用和安裝情況進行詳細的了解,交底,并按照建筑設計要求采用符合質量要求的設備。民用建筑如此,高檔建筑和特殊功能的建筑物,如豪華寫字樓、商業住宅、商業組合賓館、醫院、消防、學校等建筑物更加需要多種建筑設備的安裝,如圖1所示。
圖1 建筑多種設備系統示意圖
1.2現代建筑的發展離不開建筑設備
經濟的飛速發展,城市化不發的不斷加快、房地產價格的不斷攀升、建筑種類和數量不斷增加、各種產業功能建筑不斷聚集。經濟的不斷發展,給建筑設備的種類和功能創造了更大的發展空間,城市化的不斷加快,導致建筑物形式和功能的淘汰速度過快,房地產價格的不斷攀升致使人們購買建筑面積的同時更加注重房地產投入使用后的功能,更加趨向于小空間實現大功能,建筑物已經不是單一的要滿足人們的住宿和溫暖問題,更加趨向于服務行業;特別是建筑群中已經不是單一功能的建筑,而是具有復雜組合、應用廣泛的功能性建筑。如果沒有能夠實現小面積多功能的設備、沒有多功能設備集聚的建筑群、沒有建筑設備實現人們購買建筑預期實現的各種欲望,那么建筑的設計者也許在一開始就失去了客戶。因此,功能齊全的建筑設備是實現建筑物安全、服務、物業、網絡、通信等各種功能的必備條件,也是提升客戶購買欲望的一種重要手段。
2、建筑設備與建筑造型設計的關系
建筑設備與建筑造型之間的關系猶如一個人的大腦和身體之間的關系,人再美麗再健壯,但是沒有思維不能做出任何功能性反映,是多么大的遺憾。一座雄偉的建筑物不論它外形是多么的美觀、結構是多么的堅固,沒有建筑設備,就沒有建筑整體功能的實現,就不可能實現施工、設計的更多功能。一座堅固的、美麗的建筑物只能給人帶來外在的視覺效果,無法滿足人們對建筑物各種功能的享受。如果建筑物建造將建筑設備充分安裝到適當需要的地方,不僅可以完善建筑物的功能還能提高建筑物的價值。如果應該存在的建筑設備沒能在建筑物中設計并使用,會給使用者造成使用上的不便。
2.1管道的布置
一個完善的優質的建筑物必然是集中造型、結構、水、暖、電等設備的統一體。建筑物工程設備的安裝和使用不但不能影響建筑物本身的結構和安全,而且要避免設備間的管線的錯綜復雜,減少因管線的錯綜復雜、雜亂無章,致使后期建筑物設備管線維修的不必要麻煩。
2.2管道井的設置
管道井主要存在于旅館、公寓、商業樓等高層建筑內,其功能在于將建筑物上下聯通的水暖電管線隱藏在建筑的管道井內,實現建筑物內部美觀。很顯然,建筑的設計者和施工者都希望管道井的設置越小越好,但是,管道井的大小設置不僅僅要滿足建筑施工規范的要求,而且要根據建筑物自身的特點進行優化。
2.3機電設備的設置
高層建筑在使用過程中,存在大量公用機電設備,如電梯、水源增壓泵、無線網絡終端發射器、電表室以及紅外線防火防煙探頭等設備。這些設備均屬于機電設備范疇,在建筑設計時,要加強建筑物功能分析,將機電設備安置在安全、便捷、穩定的地方,實現機電設備的更大更強的作用。
3、建筑設備與建筑節能的關系
根據網絡和相關報道,我國建筑能源損耗驚人,建造和使用過程中直接、間接損耗到全社會總能耗近一半。高于其他國家水平的30%左右。因此,我國現階段提出發展建筑節能和綠色環保建筑。
建筑電氣設備,特別是建筑物電梯、通風、空調、照明等機電設備的使用能耗較大,占據了總體能源損耗的近80%以上。因此,建筑設備的使用是實現建筑節能、實現綠色環保建筑的主要控制指標。為了實現建筑物的節能環保,就必須在建筑物外墻保溫、內墻護砌、管線埋設、通風、供水、供暖、照明設備上下大功夫(如圖2所示)。建筑設備選取方案可以綜合考慮以下幾個方面。
①利用太陽能和光輻射能量。使用太陽能可以供給地下車庫、隱式樓道等的照明;用戶可以使用太陽能熱水器將太陽光熱能輻射實現熱水轉換。
②選用節能燈具。與傳統照明用具相比,如今的照明燈具無論是功能設計還是能耗方面都具有很大的改進,因此,在建筑節能施工和使用過程中,要使用技能燈具設計。
③電梯施工及使用過程中,選用節能環保型產品,制定電梯使用辦法,實施分段分層使用,降低電梯停靠次數產生的無效能耗。
圖2建筑設備與建筑節能的關系圖
4、總結
如今的建筑物建設,已不是僅僅滿足居住,還要完成建筑設計師設計的各種功能。在功能復雜的建筑物中,不可以缺少的就是建筑物的各種設備。這些設備要同建筑同時設計同時驗收同時工作,才能發揮建筑設備設計的最終目的。新時期下的建筑設計建造理念,朝著“群體化”、“綜合化”、“功能化”方向迅速發展。建筑設計建造過程中,水、暖、電以及結構施工要有機結合,相互配合,不斷完善各個專業間的關系,順利實現建筑物的各項功能,建造出不僅外形結構符合設計要求,而且建造出更多以人為本、功能強大、節能環保的建筑物。
參考文獻
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關鍵詞:建筑;智能化;發展趨勢;建造師
一、智能建筑的內涵
所謂智能建筑,是指的當代高新科技和建筑技術結合的產物。其英文是Intelligent Building,又被稱作智能大廈。它是現代高科技的結晶,是伴隨著社會信息化和經濟國際化產生的。其內涵能夠很好的體現建筑藝術和信息技術的結合。近年來,隨著各種電子技術的迅速發展,自動化水平的提高,建筑物設備的自動化程度也越來越高,發展為綜合自動控制。而智能建筑技術的崛起是多學科,多種技術綜合應用的結果,比如:自動化技術,計算機技術,通信技術,管理技術等等。
另外,對于智能建筑的內涵,國際國內針對不同的出發角度不同也各有各自的偏重點。作者通過多年的工作經驗,結合實際情況,總結智能建筑的實質為:為了某一特定的需求,建立一個信息自動化平臺,將所有相關的要素結合在一塊,包括:數據,知識,設備,網絡,模型,信息等等;同時,也包括綜合和基礎的媒體內容,將其無縫地統一在應用的框架平臺下, 并按照應用的需求進行連接、配置和共享,達到系統智能化的總體目標。
二、建筑智能化設計對建筑的要求
在了解智能建筑內涵基礎上,必須要明白建筑智能化設計對建筑的要求。總結起來如下:建筑智能化不同于傳統建筑設計,它的出現也改變了建筑師的一些思路。具體是:各個智能化子系統有各種不同的設備,比如計算機設備,樓宇自控設備,閉路電視監控設備,通訊設備,火災自動報警及聯動控制設備等等。需要的不同管線包括控制電纜,同軸電纜,通訊電纜等等。另外還需要有架空地板、網絡地板、線槽等作為室內布線通道;豎井作為垂直通道;需要有吊頂作為水平通道等等。
三、我國智能化建筑技術發展存在的問題
近年來,我國智能化建筑技術得到了快速的發展,然而,在發展的同時也遇到了很多的問題,總結如下:
1、綜合性權威組織缺乏
綜合性權威組織的缺乏主要也是政策,管理以及能力的問題。我國智能土木建筑起步比較晚,國家也沒有行程相應的政策,規定以及標準,導致無章可循。職能部門管理業不全面,出現混亂的現象,因此,很多智能技術和智能控制系統大都以來國外,這就給了外商機會。智能化建筑是多學科,多種技術綜合運用的整體建筑物業產品。這就要求國內各個部門協調發展,需要統一計劃,協調。只有這樣才能合理的進行管理。
2、智能化建筑技術產品還沒有實現國產化
任何一項技術的國產化是非常重要的,而我國智能化建筑技術產品還沒有實現國產化,嚴重影響了其發展。因此,我們在以后的使用中,必須大力扶持鼓勵發展國產化的技術產品與系統,建筑技術發展才可能形成國產化產業。同時要把智能化建筑技術發展要實現產業化。
3、政府的扶持政策力度不夠
智能化建筑是一項新興的高新技術,尚不成熟不完善,它不同于傳統技術領域。因此,技術發展政策既需要有遠見卓識的前瞻先進性,更需要有深思熟慮的嚴謹準確性。政府要對智能化建筑技術正確指導,加大扶持力度,才能保證智能化建筑向著好的方向發展。
四、我國智能化建筑的發展對策
針對以上我國智能化建筑技術發展遇到的問題,提出了以下適合我國智能化建筑的發展對策:
1、提高認識
為了加快我國智能化建筑的發展,必須從思想上提高認識,改變建筑智能化技術不正規的現狀。實際上,建筑智能化還有很多的技術難題有待我們去攻克,所以必須對其進行全新的認識,無論是計劃項目還是自籌項目,從國家到地方的科研機構都應該加以重視并對其的發展給予大力支持。
2、加快具有中國特色的智能建筑技術
為了發展我國的智能建筑技術,必須加快發展具有中國特色的智能建筑技術。從智能大廈到智能土木建筑群,甚至智能城市的發展,是當代建筑設計師的艱巨的使命。智能土木建筑同時也為建筑設計師們突破傳統的設計思維,開辟了新的建筑設計創作道路展示了一種廣闊的前景。在以后的發展中,必須在相關城市興建大型的公共型智能土木建筑,提高其發展。
3、加強開放式可互操作性系統技術的規范化、標準化
由于智能化建筑系統是多學科、多技術的系統集成整體,因而開放式可互操作性系統技術的規范化、標準化,就成為實現智能化建筑及其產品設備與系統的產業化技術水平的核心關鍵。
4、“可持續發展技術” 才是智能建筑技術發展的長遠大方向
新興的環保生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學、新材料學等等技術發展,正在滲入滲透到建筑智能化多學科多技術領域中,實現人類聚居環境的可持續發展目標。從而在國際上也形成所謂“可持續發展技術產業”。很多智能化系統將會引進生物智能技術,綠色建筑的建設也將推動更多新領域新技術的發展。生物技術在現代建筑中的應用包括:生物技術與建材的融合,使建筑物更節能;環境檢測技術。希望將來生物智能芯片的感知能力更接近于人,生物技術將對有害物的處理發揮功效。
五、智能化建筑的發展趨勢
當前智能化建筑直接利用的技術是建筑技術、計算機技術、網絡通信技術、自動化技術。在21 世紀的智能建筑領域里,數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等各種技術, 都將會有更加深入廣泛地具體發展應用。特別是開放性控制網絡技術正在向標準化、廣域化、可移植性、可擴展性和互可操作性方向發展。
智能建筑作為一個整體建筑物業產品的技術發展來說,“可持續發展技術”才是21 世紀智能建筑技術發展的長遠大方向。新興的環保生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學、新材料學等等技術發展, 正在滲入滲透到建筑智能化多學科多技術領域中, 實現人類聚居環境的可持續發展目標。從而在國際上也形成所謂“可持續發展技術產業”。
由于智能化建筑系統是多學科、多技術的系統集成整體,因而開放式可互操作性系統技術的規范化、標準化,就成為實現智能化建筑及其產品設備與系統的產業化技術水平的核心關鍵。因此,智能化建筑必然要從各個方面加強發展,才能更好的利于建筑行業的發展。
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關鍵詞:智能居住小區 住宅智能化
中圖分類號:F287.8文獻標識碼: A 文章編號:
隨著科學技術的迅猛發展、信息化浪潮正在席卷全球。吞噬著現代人們生活中的每個角落,同時世界人口城市化的趨向和我國城鎮化建設步伐的加快、城市人口的不斷增加,向人們提出了如何建設大量既經濟合理,又符合21世紀居住要求的住宅,為此集現代高技術于一體的智能化小區應用而生,同時智能化住宅也必將成為21世紀住宅市場的主流。
“智能居住小區”的智能功能是為提高居民的生活質量以最優化的設計、采用最先進的4C技術(計算機技術、控制技術、通信技術、圖形顯示技術),建立一個由計算機系統管理的一體化集成系統,提供一個投資合理、又擁有高效優雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。同時幫助業主和物業管理者在費用開支、生活舒適、商務活動和人生安全等方面的利益有最大的回報。故,它是對新建、擬建居住小區集規劃、設計、施工與一次性的功能開發。
智能居住小區的發展形勢
智能化小區的興起與發展,主要是適應社會信息化與經濟國際化的需要,也是人類社會進步,生產力發展的必然產物。智能化是建筑技術與電子信息技術相結合的產物,同時也是21世紀地產開發的主導方向。近年來國際互連網Internet的迅速發展下,人們與外界的聯系是完全開放和快節奏的生活,各類網上服務項目(如電子購物、電子銀行、電子醫療等)也將成為21世紀人們生活中不可缺少的內容。
我國是一個發展中的國家,基于一個發展中的國家,人口城市化已成為不可逆轉的總趨勢。我國目前的城市人口已占總人口的33%,據統計,一個發展中國家的城市人口達到30%~40%時,整個國家的經濟將會有一個飛躍。依據這個規律,預計21世紀上半葉。我國將面臨從事世界上最大規模的基本建設和住宅建設。在這個大的背景下,必將大大地推動我國建筑業的發展。智能居住小區的建設更是今后住宅建設的“熱點”。也是今后拉動住宅建筑市場的一個新的“增長點”。
智能居住小區建設 的基本內容
目前許多發達國家如美國、日本、新加坡等一些國家已經具有了一定規模和數量的智能建筑及智能居住小區。在我國智能居住小區是新生事物,人們對其認識水平尚不夠,更有不甚了解,因此,在智能居住小區建設中產生了盲目、重復一味追求先進的建設者,更有甚者把智能建設看作先進科技或電子產品的“堆積”,曾一度出現十分盲目與混亂的局面,其主要原因是缺乏統一的認識和規范,為此我們對智能居住小區的建設內容有一個基本的認識。
智能居住小區的建設內容有:
(一)小區的信息接入與傳輸網絡
為了實現小區和家庭與外界連通、采用寬帶接入,可以滿足家庭中圖象、數據的傳送、可視電話、小區的防盜報警、巡更保安、數據采集、交互處理的需要。
(二)小區信息服務與物業服務
(1)網上綜合信息服務
(2)小區各類物業管理服務
①住宅盜竊、住宅火警、煤氣泄漏報警和疾病呼叫(向小區,個人報警,向110、119報警)
②小區的物業保養與維護、小區設備的集中監控與管理,小區內家庭三表計量統計,物業收費,物業通知,小區物業房產與承租管理,小區網絡可視會議等。
③小區的智能IC卡系統、控制(車流的控制)
(三)家庭的智能化系統
家庭布線系統的作用是實現智能居住小區家庭智能化這個最終目的。包括:
動力總線(為各種設備提供電力而敷設的分布布線系統)。
視聽總線(為各種視聽多媒體設備敷設的分布布線系統)。
家用設備總線(為各種家用電器設備敷設的分布布線系統)。
電話總線(為語言、數據、圖象傳輸設備敷設的分布布線系統)。
安全保衛總線(為各類安全保衛設備敷設的分布布線系統)。
射頻總線(在需無線通信的場合、為無線通信敷設的布線)。
三、智能居住小區的設計原則
由于智能居住小區是一個新生的事物,人們對其不甚了解,也沒有統一的設計標準,因此在智能居住小區的建設中產生了盲目攀比、盲目追新、追求最高配置的現象。為此,為使智能居住小區這個新生事物,有一個更好的成長環境,必須在建筑的設計上下功夫。在建設中應遵循“設計是靈魂,管理是保證”的方針。
在智能化的設計中,須經過可行性分析論證、系統總體設計、深化設計等環節,又要做到功能適用、技術先進、經濟合理、維修方便又要有可擴充余地,且符合可持續發展的要求。倡導“以人為本”的設計理念。
在智能化的設計中,須與智能化系統設計協調一致,同步進行,以提高適應性和靈活性。
在智能化的設計中,應在同一個計算機網絡支持平臺,統一的操作界面運行環境下,各個系統集成一個統一的整體。
在全球環境日益突出的情況下,21世紀的住宅小區應該是智能化技術達到綠色理念,是綠色與智能化相結合的住宅小區。
四、智能化居住小區的前景展望
隨著我國科學技術的不斷發展,智能化的建設也不斷完善和健全,無疑將給人們的生活帶來了更加方便快捷的服務,然而智能化居住小區的建設和實施,人們可以足不出戶享受在家辦公、在家購物的樂趣和智能物業管理、事故監測、損傷報警診斷等益處。智能居住小區之所以在世界范圍迅速發展,其根本原因是無論給投資者,還是建造者和使用者均能帶來長期和短期的效益。為此,在符合我國國情的前提下,倡導大力發展智能居住小區。
參考文獻:
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1、普適計算
隨著智能手機技術的不斷發展,Gartner認為,跟以往僅僅專注于設備不同,滿足不同環境下移動用戶的多元化需要將成為重點。Gartner指出,智能手機和可穿戴設備將成為更廣闊計算產品的一部分,可以連接到辦公地點和公共區域的顯示屏上。用戶體驗式設計將變得非常重要。
2、物聯網
物聯網將繼續發展,受到用戶導向的普適計算推動。Gartner設想,物聯網在各行業和操作環境中都將得到復制,并將專注于數字業務產品和流程。更深層次的嵌入式技術將為無處不在的用戶創造接觸點。它將成為數字業務創立的基礎。
3、3D打印
未來三年3D打印的成本將下降,促使行業內相關的低價機器快速增長。3D打印的工業使用發展也將持續。Gartner強調,這種發展將集中在工業、生物醫學和消費應用領域,并且真實存在。3D打印已經是一種可行的、劃算的方法,可以為設計、改進樣機和短期生產降低成本。
4、先進、無處不在、看不見的分析
由于物聯網和嵌入式設備的發展,分析也將繼續發展。各公司內外有組織和無組織的數據將繼續整合。Gartner指出,每個應用將需要一個分析應用。分析也將使大問題和大答案的重要程度超過大數據。
5、豐富環境系統
嵌入式智能系統,加上無處不在和分析將促成相關系統的發展,它們對于周圍環境可以做出敏捷的反應。Gartner強調,環境警覺安保產品是這一趨勢的早期應用,后續還會有其他相關產品。
6、智能機器
整合了環境理解技術的分析將促使智能機器的誕生。更先進的算法將使系統可以自我學習,并做出反應。Gartner指出,這些機器包括自動駕駛汽車、更先進的機器人、虛擬個人助理和智能咨詢師。智能機器時代將成為IT歷史上極具顛覆性的一段時期。
7、云端/客戶端架構
移動計算和云計算會持續聚集,引導中央協同應用的發展,這種應用可以傳輸到任何一臺設備上。Gartner指出,云計算是規模可伸縮的自服務計算的基礎。利用客戶設備的智能和存儲的應用將受益于云基礎上更低的帶寬、協同和管理成本。未來,游戲和商用應用將變得越來越像,使用多塊屏幕,利用可穿戴產品和其他設備提供更好的體驗。
8、軟件定義架構和應用
從基礎架構到應用,無處不在的程序設計敏捷開發方法讓公司根據不同情況進行靈活處置成為可能。軟件定義的網絡、存儲、數據中心和安全已經成熟。應用程序界面可以對云服務軟件進行配置,應用有豐富的API可以用編程方式訪問功能和內容。Gartner指出,為了處理數字行業快速變化的需要,計算需要從靜態轉換到動態模式。
9、網絡規模IT
越來越多的公司會建造類似亞馬遜、Google和Facebook的應用和架構。這將使網絡規模IT成為商用的硬件平臺,使得新模式、云優化和軟件定義方法成為主流。開發和操縱的協同是朝網絡規模IT發展的第一步。