智能建造的定義精選(九篇)

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第1篇：智能建造的定義范文

關鍵詞：翻譯；建筑電氣與智能化；專業(yè)名稱

作者簡介：劉建峰（1978-），男，江蘇江陰人，南京工業(yè)大學自動化與電氣工程學院，講師，國家注冊電氣工程師；周玉庭（1972-），女，四川高縣人，南京工業(yè)大學自動化與電氣工程學院，講師。（江蘇 南京 211816）

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0064-02

一、建筑電氣與智能化專業(yè)的內(nèi)涵

1.建筑電氣與智能化專業(yè)的定義[1]

建筑電氣與智能化專業(yè)是一個在土木工程學科背景下，研究以建筑物為載體時對電能的產(chǎn)生、傳輸、轉換、控制、利用和對信息的獲取、傳輸、處理和利用的專業(yè)。隨著現(xiàn)代建筑技術的發(fā)展，土木工程學科的發(fā)展不斷吸收了基礎科學、材料科學、管理科學和電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術等學科的最新研究成果與技術發(fā)展成就。作為土木類新增專業(yè)，建筑電氣與智能化專業(yè)填補了土木類專業(yè)中缺少“電”（或“電氣”）的空缺，與計算機技術、信息技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、節(jié)能技術等新興技術融合，是典型的多學科的交叉和融匯。

建筑電氣與智能化的內(nèi)涵隨著時代前進而不斷地發(fā)展變化?，F(xiàn)階段，“智能建筑”的出現(xiàn)使其內(nèi)涵延伸到“電氣+信息”；另外，隨著節(jié)能、環(huán)保相關技術的發(fā)展及應用以及綠色建筑概念的提出與發(fā)展，建筑電氣與智能化專業(yè)逐步形成了“建筑+電氣+信息+節(jié)能”的內(nèi)涵，與傳統(tǒng)的建筑電氣專業(yè)有著本質(zhì)的不同。

2.建筑電氣與智能化專業(yè)的培養(yǎng)目標

建筑電氣與智能化專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要，掌握電工、電子、控制、信息、建筑學等較寬領域的基礎理論，掌握對建筑相關設備進行供電、控制、保護、監(jiān)視等所需的專業(yè)知識和技術，綜合素質(zhì)高、實踐能力強、具備執(zhí)業(yè)注冊工程師基礎知識和基本能力的建筑電氣與智能化專業(yè)高級工程技術人才。

建筑電氣與智能化專業(yè)畢業(yè)生能夠從事工業(yè)與民用建筑電氣及智能化技術相關的工程設計、工程建設與管理、系統(tǒng)集成、信息處理等工作，并具有建筑電氣與智能化技術應用研究和開發(fā)的初步能力。

從以上內(nèi)容可以看出，建筑電氣與智能化主要面向建筑物內(nèi)部的各種設備，包括對各種設備進行供電、控制、保護、監(jiān)視的設施與系統(tǒng)。

二、建筑電氣與智能化相近專業(yè)的英文名稱

建筑電氣與智能化專業(yè)是教育部新近批準的專業(yè)，目前沒有一個公認的英文名稱，各高校根據(jù)自己的理解，有多種不同的翻譯方法。相對而言，國內(nèi)外土木建筑類有一些專業(yè)建立時間較長，其專業(yè)名稱一般有固定的英文名稱。

1.建筑學：Architecture

建筑學，從廣義上來說，是研究建筑及其環(huán)境的學科，通常是指與建筑設計和建造相關的藝術和技術的綜合。[2]建筑學專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備建筑設計、城市設計、室內(nèi)設計等方面的知識，能在設計部門從事設計工作，并具有多種職業(yè)適應能力的通用型、復合型高級工程技術人才。

2.土木工程：Civil Engineering

土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工維修等技術活動；也指工程建設的對象。[3]該專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)掌握工程力學、流體力學、巖土力學和市政工程學科的基本理論與基本知識，具備從事土木工程的項目規(guī)劃、設計、研究開發(fā)、施工及管理的能力，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁、礦井等的設計、研究、施工、教育、管理、投資、開發(fā)部門從事技術或管理工作的高級工程技術人才。

3.給排水科學與工程：Drainage Science and Engineering（原建筑給排水：Building Water Supply and Drainage）

給排水科學與工程是一門應用很廣泛的學科，它是以城市水的輸送、凈化及水資源保護與利用有關的理論與技術為主要研究內(nèi)容。[4]該專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備城市給水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑給水排水工程、工業(yè)給水排水工程、水污染控制規(guī)劃和水資源保護等方面的知識，能在規(guī)劃部門、環(huán)保部門、設計單位等從事規(guī)劃、設計、施工、教育和研究開發(fā)方面工作的給水排水工程學科的高級工程技術人才。

4.建筑環(huán)境與能源應用工程：Building Environment and Energy Applications Engineering

建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)由原建筑節(jié)能技術與工程、建筑設施智能技術（部分）與建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)合并而成。[5，6]該專業(yè)主要培養(yǎng)能夠從事以下三個方面工作的專業(yè)技術人才：一是能從事建筑物采暖、空調(diào)、通風除塵、空氣凈化和燃氣應用等系統(tǒng)與設備以及相關的城市供熱、供燃氣系統(tǒng)與設備的設計、安裝調(diào)試與運行工作；二是對建筑中環(huán)境系統(tǒng)和供能設施的設計、安裝、估價、調(diào)試、運行、維護，技術經(jīng)濟分析和管理；三是能適應低碳經(jīng)濟建設與社會可持續(xù)發(fā)展的需要，具備建筑節(jié)能設計、建造、運行管理的基本理論與專業(yè)技能，知識面寬，具有向土建類相關領域拓展?jié)B透的能力、適應能力和實際工作能力。

5.建筑設備工程技術：Construction Equipment Engineering

建筑設備技術是普通高職高專土建大類專業(yè)目錄下設的一門專業(yè)，屬于建筑設備類專業(yè)。該專業(yè)為普通高等學校專科層次。建筑設備技術專業(yè)主要培養(yǎng)掌握建筑設備工程的基本知識和技術，具備建筑水、電、通風與空調(diào)、樓宇智能化等設備工程的設計、預決算、安裝施工、運行與維護、質(zhì)量檢驗及工程管理等能力的高素質(zhì)技能型人才。

6.智能建筑技術與管理：Intelligent Building Technology and Management

香港科技大學開設的智能建筑技術與管理專業(yè)，是為建筑物裝備行業(yè)專業(yè)技術人員開設的研究生課程。學生通過學習掌握智能建筑相關技術和管理的基本概念與原理，學習內(nèi)容涵蓋安全與健康、風險管理、能量消耗監(jiān)控、室內(nèi)空氣質(zhì)量、設施管理等內(nèi)容，屬于典型的最新尖端技術與管理策略的交叉融合專業(yè)。

7.建筑裝備工程：Building Services Engineering

香港大學開設了“建筑裝備工程”（Building Services Engineering，簡稱BSE）專業(yè)。該專業(yè)主要學習各種工程裝備設施與建筑環(huán)境的相關規(guī)范、設計、安裝與管理。

8.其他相關院校的專業(yè)

國內(nèi)外其他相關院校類似專業(yè)還有：美國賓州州立大學大學園開設的建筑技術專業(yè)（Building Technology）；英國南安普頓大學開設的能源、環(huán)境與建筑物專業(yè)（Energy，Environment and Buildings）；馬來西亞淡馬錫理工學院開設的智能建筑技術專業(yè)（Intelligent Building Technology）；香港理工大學開設的建筑電氣設備與系統(tǒng)專業(yè)（Electrical Installations and Systems in Buildings）。

三、對相關英文翻譯的分析

建筑電氣與智能化的主題詞為“建筑”、“電氣”與“智能化”三個，下文分別予以討論。

1.對“建筑”的翻譯[7，8]

從上述相關專業(yè)名稱可知，當研究建筑設計本身時，一般用Architecture居多；當研究建筑內(nèi)部設施時，一般用Building居多。在與相關專業(yè)的留學生討論時，留學生也指出：在國外提到建筑內(nèi)部的設施時，建筑一詞一般用Building，而不用Architecture。Construction一詞多指建筑物本身或建造、施工的過程與技術，也可以表示建筑物內(nèi)部的設施與設備的設計、建造過程，其涵蓋范圍比Building更廣。但在習慣上，提到建筑內(nèi)部的設施，一般用Building的居多。因此，建筑電氣與智能化中的“建筑”一詞，用Building較為合適。

2.對“電氣”與“智能化”的翻譯[7，8]

對“電氣”與“智能化”的翻譯，相對容易確定。“電氣”一詞在專業(yè)名稱或相關規(guī)范中，一般用Electrical或Electricity；“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根據(jù)建筑電氣與智能化的內(nèi)涵，此處的“電氣”與“智能化”，應指對建筑物內(nèi)部的各種設備進行供電、控制、保護、監(jiān)視的設施與系統(tǒng)，即此處的“電氣”與“智能化”應是名詞，而非形容詞，故用Electricity與Intelligence為好，而不用Electrical與Intelligent。

3.Intelligence與Intelligentization的區(qū)別

根據(jù)英文翻譯，Intelligence與Intelligentization都有智能化的含義。在具體應用上，“Intelligence”偏向于智能、智慧之意；當用在建筑物時，可以引申為建筑物經(jīng)各種設備支持，具有“人工智能”或“能進行高度智能的自我管理”之意，成為具有一定“智慧”的建筑物?！癐ntelligentization”用作建筑物時，偏向于建筑物經(jīng)過各種設備的支持，具有了“可控制、可遙控”的功能。相比較而言，面對未來的智能建筑發(fā)展，Intelligence比Intelligentization更能體現(xiàn)智能建筑的本質(zhì)。

四、南京工業(yè)大學建筑電氣與智能化專業(yè)的名稱

根據(jù)建筑電氣的定義、培養(yǎng)目標、相關專業(yè)的英文名稱以及傳統(tǒng)習慣等，認為“建筑電氣與智能化”的英文名稱，用“Building Electricity and Intelligence”為好。在南京工業(yè)大學最新的專業(yè)與課程英文名稱匯總中，即采用Building Electricity and Intelligence的名稱。當然，由于各高校對建筑電氣與智能化專業(yè)理解的側重點不同以及對專業(yè)內(nèi)涵理解的不斷深入、專業(yè)本身與科學技術的發(fā)展，其英文名稱可能有所不同。希望通過討論，能盡早確定一種比較權威的統(tǒng)一名稱，以利于進一步擴大國際交流。

參考文獻：

[1]教育部建筑電氣與智能化專業(yè)指導委員會.建筑電氣與智能化專業(yè)規(guī)范[Z].2010.

[2]本書編委會.建筑大辭典[M].北京：地震出版社，1992.

[3]中國土木建筑百科辭典（建筑）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[4]本書編委.中國土木建筑百科辭典（建筑設備工程）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[5]教育部.普通高等學校本科專業(yè)目錄（2012年）[Z].2012.

[6]教育部.普通高等學校本科專業(yè)設置管理規(guī)定[Z].2012.

第2篇：智能建造的定義范文

【關鍵詞】建筑智能化;綜合服務環(huán)境;趨勢;主流

1 引言

建筑智能化是一個發(fā)展中的概念，它隨著科學技術的進步和人們對其功能要求的變化而不斷更新、補充內(nèi)容。建筑智能化系統(tǒng)，利用現(xiàn)代通信技術、信息技術、計算機網(wǎng)絡技術、監(jiān)控技術等，通過對建筑和建筑設備的自動檢測與優(yōu)化控制、信息資源的優(yōu)化管理，實現(xiàn)對建筑物的智能控制與管理，以滿足用戶對建筑物的監(jiān)控、管理和信息共享的需求，從而使智能建筑具有安全、舒適、高效和環(huán)保的特點，達到投資合理、適應信息社會需要的目標。建筑智能化涉及廣泛，涵蓋電氣、安裝、裝修、弱電、計算機、軟件等諸多學科，又屬于建筑行業(yè)的一個邊緣分支，在很多時候不受各大設計院青睞，多數(shù)設計院都把建筑智能化劃在了電氣專業(yè)，而一級建造師又把建筑智能化劃在了機電工程專業(yè)，而有些業(yè)主更是把建筑智能化劃在了IT或信息化專業(yè)，對建筑智能化的定義可謂是五花八門。我國建筑業(yè)普遍認同的定義為：智能建筑以建筑為平臺，兼?zhèn)渫ㄐ?、辦公設備自動化，集系統(tǒng)、結構、服務、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，提供一個高效、舒適、安全、便利的建筑環(huán)境。

2 世界各國對建筑智能化內(nèi)涵的定義

美國智能化建筑研究所通過對建筑的四個基本要素，即結構，系統(tǒng)，服務，管理以及她們之間內(nèi)在的關聯(lián)的最優(yōu)化考慮，來提供一個投資合理的但又擁有高效率的舒適、溫馨、便利的環(huán)境，并幫助建筑物業(yè)主、物業(yè)管理人員和租用人實現(xiàn)在費用、舒適、便利和安全等方面的目標，當然還要考慮長遠的系統(tǒng)靈活性及市場能力。歐洲智能化建筑集團：使其用戶發(fā)揮最高效率，同時又以低廉的保養(yǎng)，最有效的管理本身資源的建筑。能為建筑提供反映快，效率高和有力支持的環(huán)境，使用戶達到其業(yè)務目標。

在日本智能化建筑就是高功能大廈，其功能是：1、方便有效的利用信息和通訊設備：2、采用樓宇自動控制技術，使其具有高度的綜合管理能力。新加坡：智能化建筑必須具備三個條件，1：安全、舒適的環(huán)境，即具有消防功能，溫度和濕度控制功能以及燈光及其它樓宇設備的控制功能，2、良好的通訊網(wǎng)絡設施，使數(shù)據(jù)信息能夠在大廈內(nèi)傳輸。3、足夠的對外通信設施與通信能力。

我國建筑業(yè)普遍認同的定義：智能建筑以建筑為平臺，兼?zhèn)渫ㄐ拧⑥k公設備自動化，集系統(tǒng)、結構、服務、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，提供一個高效、舒適、安全、便利的建筑環(huán)境。智能建筑是一個發(fā)展中的概念，它隨著科學技術的進步和人們對其功能要求的變化而不斷更新、補充內(nèi)容。我國智能建筑專家、清華大學張瑞武教授在1997年6月廈門市建委主辦的“首屆智能建筑研討會”上，提出了以下比較完整的定義：智能建筑是指利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計算機技術、通信技術、控制技術、多媒體技術和現(xiàn)代建筑藝術有機結合，通過對設備的自動監(jiān)控，對信息資源的管理，對使用者的信息服務及其建筑環(huán)境的優(yōu)化組合，所獲得的投資合理，適合信息技術需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的現(xiàn)代化建筑物。這是目前我國智能化研究的理論界所公認的最權威的定義。

3 建筑智能化發(fā)展歷程

1、智能建筑起源于20世紀80年代初期的美國，智能建筑是建筑史上一個重要的里程碑。1984年1月美國康涅狄格州的哈特福特市（Hartford）建立世界第一幢智能大廈之后，大廈配有語言通信、文字處理、電子郵件、市場行情信息、科學計算和情報資料檢索等服務，實現(xiàn)自動化綜合管理，大樓內(nèi)的空調(diào)、電梯、供水、防盜、防火及供配電系統(tǒng)等都通過計算機系統(tǒng)進行有效的控制。

2、美國誕生智能建筑之后，日本派出專家到美國詳盡考察，并且制定了智能設備、智能家庭到智能建筑、智能城市的發(fā)展計劃，成立了“建設省國家智能建筑專家委員會”和“日本智能建筑研究會”。1985年8月在東京青山建成了日本第一座智能大廈“本田青山大廈”。

3、西歐發(fā)展智能建筑基本與日本同步。1986～1989年間，倫敦的中心商務區(qū)進行了二戰(zhàn)之后最大規(guī)模的改造。英國是大西洋兩岸的交匯點，因此大批金融企業(yè)特別是保險業(yè)紛紛在倫敦設立機構，帶動了智能化辦公樓的需求。

4、法、德等國相繼在20世紀80年代末和20世紀90年代初建成各有特色的智能建筑。

5、智能化辦公樓工作效率的提高，使當時處于經(jīng)濟衰退中的西歐的失業(yè)狀況更加嚴重，進而導致對智能樓宇需求的下降。到1992年，倫敦就有110萬平方米的辦公樓空置。

6、20世紀80年代到20世紀90年代，亞太地區(qū)經(jīng)濟的活躍，使新加坡、中國臺北、中國香港、漢城、雅加達、吉隆坡和曼谷等大城市里，陸續(xù)建起一批高標準的智能化大樓。

7、泰國的智能化大樓普及率領先世界，20世紀80年代泰國新建的大樓60%為智能化大樓。

4 建筑智能化系統(tǒng)分類

在通常的設計當中，建筑智能化分為三個大系統(tǒng)：安全防范系統(tǒng)、通信及控制系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)，每個大系統(tǒng)內(nèi)又包含了諸多的子系統(tǒng)。實現(xiàn)建筑智能化的目的：是為用戶創(chuàng)造一個安全、便捷、舒適、高效、合理的投資和低能耗的生活或工作環(huán)境，在建筑物內(nèi)設置的任何設施與系統(tǒng)都要服從于這個目標，否則建筑智能化就失去意義了。

常見系統(tǒng)

（1）消防報警系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、寬帶接入及增值服務

（2）閉路監(jiān)控系統(tǒng)，無線轉發(fā)系統(tǒng)及無線對講系統(tǒng)

（3）停車場管理系統(tǒng)，音視頻系統(tǒng)

（4）樓宇自控系統(tǒng)，水電氣三表抄送系統(tǒng)

（5）背景音樂及緊急廣播系統(tǒng)，物業(yè)管理系統(tǒng)

（6）綜合布線系統(tǒng)，大屏幕顯示系統(tǒng)

（7）有線電視及衛(wèi)星接收系統(tǒng)，機房裝修工程

5 建筑智能化的設計規(guī)范

設計規(guī)范在設計中起到法律的作用，國家制定的設計規(guī)范實際上就是建設單位與設計單位必須遵守的法規(guī)。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的，沒有安全性，舒適性和使用性都無法保證。安全性包括人身安全與設備安全。智能化建筑人員集中，設備昂貴，安全性就尤為重要，所以智能化建筑必須嚴格遵守設計規(guī)范。

6 結束語

智能建筑的發(fā)展正向著高效節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、健康、資源可持續(xù)利用的方向發(fā)展，越來越好的為人們提供更加便利、舒適的工作和生活環(huán)境。緊緊圍繞“綠色、人文、科技”的主旋律，秉承“低碳、節(jié)能、環(huán)?！钡睦砟睢?/p>

參考文獻：

第3篇：智能建造的定義范文

②這一大膽設想，使一種新型材料——智能材料誕生了。到了20世紀90年代，科學家研制出一些智能材料，這些材料已經(jīng)具備“發(fā)現(xiàn)故障”和“自我修復”的功能了。

③科學家稱智能材料為機敏材料。它把高科技的侍感器或敏感元件等與傳統(tǒng)的材料結合在一起，使無生命的材料具有了“感覺”和“修復”能力。例如，人們將導電性能較好的碳素纖維與玻璃纖維等集束在一起，制得的智能材料，在較強外力作用下扭曲時，其中的碳素纖維因較脆而首先被部分或全部折斷，從而使材料的電阻發(fā)生相應的變化，據(jù)此可預測出該材料的受損程度。再如在混凝土材料中，預先埋入大量裝有裂紋修補劑的空心纖維，當混凝土受壓開裂時，這些空心纖維也會裂開一個口子，從而釋放出修補劑，把裂紋重新粘接起來。

④當前，科學家已經(jīng)能將體積極小的信號傳感器和微電子計算器埋入材料中，這種智能材料在局部出現(xiàn)問題時，計算器收到信號后即會發(fā)出指令，使一些形狀記憶合金和膠粘劑之類的特質(zhì)發(fā)生變化，起到自動加固的作用。

⑤智能材料盡管僅僅是起步，但它代表著未來材料發(fā)展的智能化趨勢。目前，科學家們正在不斷地研究，希望能從生命現(xiàn)象中進一步得到啟發(fā)，以便找出更好的研究智能材料的數(shù)據(jù)和線索。

閱讀題：

1、第③段運用了___說明方法，說明智能材料具有___的作用。(3分)

2、第④段加點的“自動”如何理解，結合文章加以說明。(2分)

3、細讀課文，給“智能材料”下定義。(2分)

智能材料_____。

發(fā)揮你的豐富想象，結合全文，在第⑤段后補寫科學家未來利用智能材料改善生活的情景。(4分)

參考答案：

1、舉例子;感覺、修復;

2、指智能材料在局部出現(xiàn)問題時，能及時自主地對材料進行修復、加固。

第4篇：智能建造的定義范文

【關鍵詞】：低碳 節(jié)能 建筑

1綠色建筑與低碳建筑概念與特征

建筑是人類生活，工作 ，娛樂的主要場所 ，但是建筑在從規(guī)劃設計開始 ，到施工 ，運行，后期的裝修入戶，及至最終拆遷的生命周期內(nèi)，出規(guī)劃設計外，其他階段都伴隨著資源利用，能源輸入，以及廢水，廢氣，廢物的排放。隨著城市化進程的加快，城市建筑越來越多，建筑生命周期的循環(huán)使人們意識到建筑本身就是能量堆砌的結果。正如《綠色建筑評價標準》中對綠色建筑的定義：“在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，保護環(huán)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”。 低碳建筑是指在建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內(nèi)，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。目前低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢。一個經(jīng)常被忽略的事實是 ：建筑在二氧化碳排放總量中，幾乎占到了50%，這一比例遠遠高于運輸和工業(yè)領域。在發(fā)展低碳經(jīng)濟的道路上，建筑的“節(jié)能”和“低碳”注定成為繞不開的話題。

2綠色低碳建筑的意義

建筑本身就是能源消耗大戶，同時對環(huán)境也有重大影響。據(jù)統(tǒng)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(zhì)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(qū)，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(jù)了環(huán)境總污染的三分之一還多，人類活動產(chǎn)生的垃圾，其中40%為建筑垃圾。對于發(fā)展中國家而言，由于大量人口涌人城市，對住宅，道路，地下工程，公共設施的需求越來越高，所耗費的能源也越來越多，這與日益匱乏的石油資源煤資源產(chǎn)生了不可調(diào)和的矛盾。 另外，在建筑過程中使用的能量，如電能，汽油，柴油等都附屬有CO2的產(chǎn)生，如電能來自煤的燃燒，建筑物材料的運輸來自于電能或者汽油，柴油的燃燒等，而且這些耗能是巨大的。我國處在經(jīng)濟快速發(fā)展時期，人們對高水平的生活的追求越來越強烈，這種消費升級使得人們對建筑的要求越來越高，人均耗能也越來越高，產(chǎn)生的CO2廢棄物越來越多，這與全球倡導的保護環(huán)境理念相違背以火電為例，全世界火力發(fā)一度電能排放約0.5kg的 CO2。我國的火力發(fā)電技術不高，初步估算一度電約排放0.7kg的CO2，而我國火力發(fā)電量占發(fā)電總量的75%左右。建筑過程中還有一些能量是以間接電能的形式出現(xiàn)的據(jù)估算至2020年我國建筑能耗將達到 10.89億噸標準煤，也意味著產(chǎn)生20億噸CO2。但是如果推進建筑節(jié)能，以現(xiàn)在的速度和技術看，屆時將減少1.4的標準煤然后，這將大大緩解地球溫室效應產(chǎn)生的壓力，也極大的保護了其他資源。

3以“低碳”應對全球氣候挑戰(zhàn)

低碳設計是指采用低碳技術和零碳技術乃至負碳技術策略，實現(xiàn)低碳、零污染、高效率可持續(xù)發(fā)展目標的設計方法。全球氣候變化的形勢大家都很關注，對我們建筑領域來講 ，我們節(jié)能減排的任務意義很重大，也很艱巨，建設生態(tài)低碳城市、低碳生態(tài)社區(qū)、低碳綠色建筑 ，已經(jīng)成為全球應對挑戰(zhàn)領域的主要策略。低碳建筑和綠色建筑相比，在內(nèi)涵和目標上是基本一致的，但是側重點不同。綠色低碳建筑更強調(diào)減少污染排放；低碳排放是減少碳排放，它更切合節(jié)能減排應對全球氣候變化的主題。

4綠色低碳建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

綠色低碳建筑體現(xiàn)了“科學發(fā)展觀”，“以人為本”，“和諧社會”等多重理念，符合人類社會發(fā)展要求，順應了時代潮流。我國綠色低碳建筑的發(fā)展現(xiàn)狀可表述為，前途光明，但路途坎坷。目前，綠色建筑、低碳建筑在中國的推廣還是剛剛起步，好多問題亟待我們?nèi)ソ?決，去探討，需要設定對應的部門，才能保證政策的落實。我認為低碳的概念其實和節(jié)約型社會的概念是連在一起的，這也正符合我國可持續(xù)性發(fā)展的需求。它本身不僅僅是指建筑節(jié)能 ，而是將能源的消耗 、環(huán)境等各個因素整合起來的一個概念。低碳主要是指減少整個社會的能源消耗 ，因此低碳是大環(huán)境下的低碳 ，只有在整個大環(huán)境下實現(xiàn)低碳，才可能真正做到可持續(xù)性發(fā)展。還急需加大低碳減排的宣傳力度，使得社會各界都來積極關 注綠色建筑和低碳生活，使綠色成為每一個普通居民生活方式的重要內(nèi)容，才能從根本上推動我國綠色人居的進程。 發(fā)展低碳生活、建造低碳建筑不僅是政府、專家的事，積極樹立低碳生活理念也是每一個公民的責任。低碳生活，是一種自然而然去節(jié)約身邊各種資源的習慣。我們應該積極提倡并去實踐，注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣、垃圾回收以及綠色出行，從點滴做起，從身邊的每個節(jié)能細節(jié)做起。很多低碳生活方式，大家都是可以做到的，即使是再小的一份力量，都是對發(fā)展低碳經(jīng)濟、構建低碳社會的一種支持。

5低碳建筑中的施工技術

低碳建筑是指在建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內(nèi)，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。目前低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢?！暗吞冀ㄖ钡吞冀ㄖ捎媒Y構體系、地能熱泵系統(tǒng)、智能布線配電系統(tǒng)、太陽能綜合利用、節(jié)能門窗、雨水收集中水利用及其他低碳使用技術。低碳建筑技術不僅可以大幅度降低能耗，同時可使建筑碳排放水平降低50%左右。低碳建筑主要有以下幾種技術形式，外墻節(jié)能技術：墻體的復合技術有內(nèi)附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層三種。我國采用夾心保溫作法的較多；在歐洲各國，大多采用外附發(fā)泡聚苯板的作法，在德國，外保溫建筑占建筑總量的80%，而其中70%均采用泡沫聚苯板；門窗節(jié)能技術：中空玻璃，鍍膜玻璃（包括反射玻璃、吸熱玻璃）高強度LOW2E防火玻璃、采用磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃以及最特別的智能玻璃；屋頂節(jié)能技術：利用智能技術、生態(tài)技術來實現(xiàn)建筑節(jié)能的愿望，如太陽能集熱屋頂和可控制的通風屋頂?shù)取Ｖ评浜驼彰魇墙ㄖ芎牡闹饕糠郑缡褂玫兀ㄋ┰礋岜孟到y(tǒng)、置換式新風系統(tǒng)、地面輻射采暖；新能源的開發(fā)利用：太陽能熱水器、光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽板、光電窗間墻、光電天窗以及光電玻璃幕墻等。

7結語

總之，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，將會有更多優(yōu)良的建筑材料和先進的建筑技術被運用到現(xiàn)代建筑施工工程當中。在新形勢下，我們要堅持科技創(chuàng)新，實現(xiàn)更好的建筑技術開發(fā)，為我國的建筑事業(yè)做出應有的貢獻，此外還有更加注重研究開發(fā)和推廣應用低碳建筑。

參考文獻

[1]中國建筑科學研究院.GB/T 50378—2006綠色建筑評價標準[s1.北京：中國建筑工業(yè)出版社2oo6.

[2]李湘洲.才東明.21世紀建筑【M】.北京：建材 工業(yè)出版社.2002

[3]夏云.生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展建筑【M】.北京：中國 建筑工業(yè)出版社。2001.

第5篇：智能建造的定義范文

關鍵詞：智能樓宇；網(wǎng)絡工程；仿真實訓

智能大廈是智能樓宇的另一種稱呼，它是將多種技術融合為一體的一種智能系統(tǒng)。主要包括建筑技術、計算機技術和通信技術等。它的出現(xiàn)能使工程投資更加合理、設備和信息更加靈活和科學化，提高工作效率，是能夠適應現(xiàn)代信息技術快速發(fā)展的一種新型建筑。智能樓宇的核心是5A技術，它將這五個系統(tǒng)有機靈活地綜合調(diào)控和管理，實現(xiàn)在智能建筑中最優(yōu)的組合，使大部分的智能建筑擁有安全、便利、高效和節(jié)能的特點。智能樓宇也是一個交叉性的學科，其不僅涉及計算機技術和通訊技術，還涉及建筑技術、自動控制技術等。總而言之，越來越多的新技術被運用到智能樓宇當中。

1智能樓宇的含義和功能介紹

（1）智能樓宇最先起源于20世紀90年代，第一個智能樓宇出現(xiàn)在1984年的美國，人們將一所舊的金融大廈改裝成為了一個集通信、配電、供水于一身的智能大廈。（2）智能樓宇的概念還未得到完全的統(tǒng)一，但是都有一個共性，那就是智能樓宇一定是一個集多種系統(tǒng)于一身的系統(tǒng)化工程，可以提供安全舒適便利的環(huán)境，體現(xiàn)出智能和人性化的特點。（3）智能樓宇的主要功能如下。①信息處理功能。大部分的智能樓宇中都配備自動信息控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不單單局限在該建筑之中，而是對整個地區(qū)或者社會的信息的一種監(jiān)控。②自動化功能。智能樓宇當中的排水、照明、供電、空調(diào)等各種系統(tǒng)都是自動化控制，可以實現(xiàn)各個設備間的管理自動化，形成一個健全的自動化防火防災的控制系統(tǒng)。③智能樓宇在管理方面的主要功能。智能樓宇是各種系統(tǒng)的總和，其中最重要的就是廣播以及照明系統(tǒng)，除此之外，智能樓宇還具有其他專用智能化系統(tǒng)，將這些系統(tǒng)集合為一個系統(tǒng)集。

2智能樓宇的主要組成和結構

智能樓宇作為一個為社會以及人民生活提供便利的智能系統(tǒng)，要達到比較高的要求，根據(jù)美國智能建筑協(xié)會制定的法則，可以將智能樓宇的建成要求分為以下幾個：辦公設備自動化、通信系統(tǒng)高效化、管理系統(tǒng)自動化等。并且智能樓宇的建造以及設計者必須圍繞高效性、舒適性、安全性的特點來完成一個智能樓宇的設計和建造。智能樓宇通常由三大要素組成，即樓宇自動化、通信自動化、辦公自動化三大系統(tǒng)，這三大系統(tǒng)通常被簡稱為BAS、CAS、OAS。智能樓宇的建造必須是這三者的有機結合。具體如表1所示。表1僅僅是粗略地對智能樓宇系統(tǒng)進行分類，接下來詳細介紹。（1）智能樓宇集成中心（SIC）。這是智能大廈中最核心的部位，它是各個部位以及系統(tǒng)的信息匯集中心，主要實現(xiàn)匯集整個智能建筑中的各種信息，然后將這些信息加以處理，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的信息交換和信息監(jiān)督的功能。（2）智能樓宇設備自動控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)被簡稱為BA系統(tǒng)，它主要對建筑中的設備的運行狀況以及溫度濕度進行監(jiān)督和自動調(diào)控。（3）消防報警系統(tǒng)。這個系統(tǒng)被簡稱為FA系統(tǒng)，通過在整個建筑內(nèi)安裝煙火測控系統(tǒng)來實時監(jiān)控大廈內(nèi)每個位置的防火情況，更重要的是，如果在大廈內(nèi)真的發(fā)生火災，該系統(tǒng)可以第一時間發(fā)出警報，并且關閉所有電梯以及空調(diào)，然后開啟自動淋水系統(tǒng)或者氣體消防手段，為整個建筑中的人提供安全可靠的逃生方式。（4）安全防范系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為SA系統(tǒng)，這個系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)有所不同，其主要是保護這個建筑中的人不受外界的干擾，保護每個人的人身以及財產(chǎn)安全，防止恐怖組織或者其他非法分子進入該建筑。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)包括對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等。（5）計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)是整個建筑中比較重要而且核心的一個系統(tǒng)，它主要是利用通信設備將多個計算機連接起來，實現(xiàn)整個大廈中的資源共享和信息傳遞。（6）視頻會議系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是一個遠程控制系統(tǒng)，它將不同地區(qū)的人通過網(wǎng)絡手段匯集在一個會議室里，方便了該大廈中人們之間的溝通。（7）衛(wèi)星接收系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用衛(wèi)星來轉發(fā)電視的信號，改善了高層建筑之間由于反射產(chǎn)生的信號屏蔽狀況，人們可以更好地觀看電視節(jié)目以及娛樂。（8）電話通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為TCS，主要包括程控交換機，不僅實現(xiàn)內(nèi)部人之間的電話通信，還能實現(xiàn)內(nèi)外部相互通信的功能，主要的功能有數(shù)據(jù)通信和語音通信。（9）廣播系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為三類，一是公共廣播，一般在大型商場都會有音樂背景或者緊急情況下播報語音的一種系統(tǒng)；二是廳堂擴聲系統(tǒng)，該系統(tǒng)專門用于專業(yè)的音響擴聲；三是會議系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的要求比較高，不僅僅是單純的擴音，有時可能還需要同聲傳譯。（10）辦公自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為OA，主要采用了傳真機、打印機將所有的辦公信息進行全面的加工整理，提高辦公室的工作效率。（11）物業(yè)管理。這個系統(tǒng)主要是為物業(yè)管理部門提供高效的、便捷的管理流程，主要連接了車庫管理、抄表管理等電子系統(tǒng)。（12）綜合布線系統(tǒng)。該系統(tǒng)是智能樓宇中比較核心的一個系統(tǒng)，主要采用高質(zhì)量的線纜在建筑內(nèi)形成一個信息傳輸通道，采用模塊化的設計，實現(xiàn)建筑大數(shù)據(jù)的傳輸和計算。

3我國智能樓宇的應用現(xiàn)狀以及網(wǎng)絡仿真實訓方案

據(jù)不完全統(tǒng)計，亞太地區(qū)的能源消耗已達到了全球的30%，由此可以看出，亞太地區(qū)的能源需求巨大。亞太地區(qū)之所以能源消耗不斷加大最主要的原因是亞太地區(qū)的經(jīng)濟市場不斷崛起。2016年3月15號在北京舉行的為期三天的中國國際智能建筑展覽會，其中大華股份受邀攜智能停車場、智慧景區(qū)等行業(yè)解決方案及行業(yè)新品亮相，在展會現(xiàn)場引起重大關注，并帶著在智能、環(huán)保、開放小區(qū)等方面的深刻思考與行業(yè)專家展開熱烈研討。在展會現(xiàn)場，智能小區(qū)和智能停車場解決方案尤其受到業(yè)內(nèi)專家和專業(yè)觀眾的青睞。大華智能小區(qū)解決方案，通過智能樓宇綜合平臺，為小區(qū)智能化建設提供一體化融合服務，解決了之前各子系統(tǒng)應用管理分散和通用平臺脫離業(yè)務的問題，在設計源頭就兼顧了業(yè)主、物業(yè)和開發(fā)商三者需求，目前，大華股份已服務于絕大部分百強地產(chǎn)企業(yè)；大華智能停車場解決方案，主要基于大華全球領先的視頻車牌識別技術和人性化的智能交互系統(tǒng)，完全消除車主進出場不暢、找車位難、找車難、繳費慢的煩惱，提高顧客對停車場的滿意度，也可以加快整個停車場的車輛周轉，提高整個公司企業(yè)的經(jīng)濟效益，降低管理人員成本，提升停車場管理水平。以下是實現(xiàn)智能樓宇的網(wǎng)絡仿真實訓的幾個方案。網(wǎng)絡仿真實訓其實是一種簡便的教學手段，可以根據(jù)設計的方案建立相對應的網(wǎng)絡模型，將智能樓宇的設計方案通過網(wǎng)絡實訓平臺的方式呈現(xiàn)出來，是一種簡便而且高效的手段。

1、演示階段

首先要在學生面前講解與演示智能樓宇的工作原理及其結構，讓每個人都能夠了解智能樓宇。這需要分為幾個步驟。①軟件安裝以及部署。先安裝好Window2003和數(shù)據(jù)庫Server2008，然后安裝好服務器。第二步就是安裝.Net框架，最后就是配置運行環(huán)境、創(chuàng)建網(wǎng)站。②然后將所有的關于智能樓宇的知識添加到網(wǎng)絡的演示模式當中。整個企業(yè)可以配置路由器設置、連接設備、配置AP。將這些基本工作做好后就可以進入演示模式。

2、實訓階段

實訓階段就相當于傳統(tǒng)教育模式當中的教學階段，這一階段必須要求嚴格。要確保每一個人都能準確掌握智能樓宇的概念以及所有系統(tǒng)的結構和功能，例如熟悉消防報警系統(tǒng)中的具體機構以及它在智能樓宇當中發(fā)揮的主要功能；物業(yè)管理系統(tǒng)主要負責的區(qū)域和它主要包括哪些子系統(tǒng)等。所以實訓階段是智能樓宇在網(wǎng)絡仿真實訓中最重要的一個階段，每個開發(fā)該項目的企業(yè)都應予以高度的重視。

3、考試階段

經(jīng)過一系列的學習和實訓，考試就是驗證每個人學習成果的衡量標準，當然這一階段也是在網(wǎng)絡上完成的，每個人都應掌握在實訓平臺上的考試操作方式，認真總結和學習。

第6篇：智能建造的定義范文

【關鍵詞】BIM；4D模型；工程項目

1 從BIM到4D模型

為了改變CAD只是通過點、線等幾何圖形機械地繪圖，以及繪制的各個建筑構件之間沒有相互聯(lián)系的設計方式，人們創(chuàng)造與發(fā)展了一種更加智能的設計工具，這就是BIM。目前，國際上不同組織和科研機構對于BIM還沒有統(tǒng)一的定義或解釋。這里引用美國國家BIM標準對BIM的定義是：BIM是一個設施（建設項目）物理和功能特性的數(shù)字表達；BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協(xié)同作業(yè)。

應用BIM技術依靠的是BIM軟件，而BIM軟件基本上可以分為兩大類，即創(chuàng)建BIM模型的軟件與利用BIM模型的軟件[1]。一般認為，創(chuàng)建BIM模型的軟件實現(xiàn)了建筑在空間上信息集成的過程。而在利用BIM模型的軟件中，諸如Navisworks、Innovaya、Ecotech等，它們將BIM模型與計劃信息、成本信息、環(huán)境信息鏈接起來，形成了3D+計劃、3D+成本、3D+環(huán)境分析等形式的4D模型。3D+“X”形式的模型，就是我們通常所說的4D模型，而在《BIM Handbook》一書中，僅建造階段“X”通常指的就是計劃進度，4D建模的主要過程即BIM模型與計劃信息鏈接的過程[2]。

其實，4D模型作為一個術語早已廣泛存在于建筑業(yè)的領域之中，4D理論亦由來已久，如早期的4D CAD技術。在1998年美國斯坦福大學的CIFE（Center for Intergrated Facility Engineering）就提出過將圖形與計劃信息聯(lián)系起來的4D建模的過程[3]。但是實踐證明基于二維CAD平臺建造的4D模型不僅3D功能差，而且建模過程費時費力，不是真正意義上的3D。而基于三維BIM平臺建造的4D模型，三維建模技術相對先進，能夠節(jié)省一定的人力、物力，從而提高勞動效率，同時實現(xiàn)了圖形的可視化和動態(tài)模擬，提供了具體準確的工程信息，不僅為項目決策者們提供支持，優(yōu)化工程項目決策方案，并且能夠?qū)ㄖ崿F(xiàn)全生命周期的管理。

承上所述，在BIM的應用中，基本信息是3D幾何信息，即BIM模型，除此之外還有4D信息與結構信息。4D信息包括了諸如資源、現(xiàn)場布置、建造活動、計劃進度等信息，而結構信息則包括了結構單元類型、外形（包含面積、質(zhì)心、慣性矩等）、局部坐標、材料、加載條件等信息。這三種信息在BIM中有著不同的功用，如3D幾何信息能夠給人創(chuàng)建一個3D模型并以一個3D的視角觀察，而4D信息能夠用來支持4D模擬和工程管理，最后結構信息則能用于生成結構模型、邊界條件以及加載條件，根據(jù)任何時間點下的建造活動進行力學計算。所以在一個4D系統(tǒng)中，至少包含了結構安全沖突、計劃沖突、資源與成本沖突、場地沖突四個分析與管理模塊[4][5]。

研究表明，4D模型能夠用來是解決建筑業(yè)設計與施工分離的問題，從而提高工程建設效率。其通過整合3D模型和計劃信息，將設計與施工信息進行了有效的集成，因此改進了建設過程中的溝通與協(xié)作。

目前在項目的建造階段，4D模型應用最廣的就是用來生成4D動畫。因此，4D模擬很容易被人等同于4D計劃。實際上，4D計劃并不等于4D動畫。4D動畫表述的是被賦予了合理的建造序列的模型元件組建的過程，而計劃信息不僅包含了工序與時間的安排，還包含了資源、成本等方面的信息。VICO就認為，4D計劃至少整合了工程量的提取、基于位置的工程量、資源、生產(chǎn)效率以及勞動力成本于BIM之中。除此之外，施工階段還可以通過4D模型生成EVA曲線（Earned Value Graph）來對項目的進度與成本進行綜合監(jiān)控。

2 4D BIM模型的功能

常用的4D BIM模型功能如下表1所示。

表 1 常用4D BIM模型的功能

功能名稱 應用過程 應用結果 優(yōu)點

可視化 3D漫游、查錯 直觀感受設計方案的成果、模型錯誤檢查等 易于溝通、協(xié)調(diào)

4D進度模擬 鏈接進度計劃 對比實際與計劃之間的進度差異、對比不同施工方案的建造過程、對比進度計劃變更前后的差異 表達形象、易于理解

性能分析 日照、風環(huán)境分析等 使方案滿足綠色建筑的要求 科學分析

碰撞檢查 模型碰撞沖突檢查 對各專業(yè)圖紙設計的內(nèi)容進行碰撞沖突檢查，并生成報告 效率與準確性高

工程量統(tǒng)計 自動計算工程量 根據(jù)3D模型自動生成相應的工程量 效率高

成本資源統(tǒng)計 鏈接成本、資源 根據(jù)每項任務的成本與資源消耗量，自動生成相應的項目成本與資源消耗的圖表 效率與準確性高

由上表可以看出，在4D BIM模型的諸多功能當中，4D進度模擬與成本資源統(tǒng)計對進度管控產(chǎn)生的直接幫助最為明顯，其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠直接被分析利用，利用這兩點我們能夠?qū)M度進行優(yōu)化與控制。

3 4D BIM模型的實現(xiàn)

承上所述，4D BIM模型的諸多功能，主要依靠軟件來實現(xiàn)。但目前想完全應用4D BIM模型的功能來支持項目的建設，絕非一款軟件能辦到的。如針對項目的建模，方案階段可用SketchUp、Rhinoceros等，設計與施工階段可用Revit、PKPM等；而對4D進度模擬的實現(xiàn)有NavisWorks、Synchro等，對進度、成本與資源信息綜合管理的有Vico、Primavera P6等，對工程量的統(tǒng)計有魯班、斯維爾等，以及對建筑性能的分析有Ecotect等，不一而足。而在實際工程項目中，通常要綜合使用上述軟件，才能收到良好的效果。對于常用的4D BIM軟件，表2做了一個簡單的介紹。

表 2 常用的4D BIM軟件

軟件名稱 廠商 模型接口 進度計劃接口 IFC接口

NavisWorks Simulate Autodesk SketchUp

Catia

MicroStation

Revit Microsoft Project

Primavera P6 有

Synchro Professional Synchro Revit SketchUp

Catia

MicroStation Microsoft Project

PMA NetPoint

Primavera P6 有

Vico Office Vico Software Revit

Catia

SketchUp Microsoft Project

Primavera P6 有

ProjectWise Bentley Revit

Catia

SketchUp Microsoft Project

Primavera P6 有

4 結論

本章通過對從BIM到4D模型的建立過程與方法的闡述，我們能夠?qū)IM與4D技術形成一個良好的整體認識。我們能夠看到BIM模型能夠集成項目全生命周期的信息，以及可以通過多種途徑來進一步利用BIM模型。如將BIM模型附加時間維度，則能夠形成對施工計劃進行4D模擬的4D模型。在4D模型的諸多功能中，有兩個功能在進度管理方面具有很大的應用價值，分別是4D進度模擬與成本與資源信息的統(tǒng)計。我們能夠利用這兩點對目前的進度管理方法進行改善。

【參考文獻】

[1] 何關培.BIM和BIM相關軟件[J].土木建筑工程信息技術，2010（2）：110-117.

第7篇：智能建造的定義范文

[關鍵詞]中藥制藥工程；中藥工業(yè)4.0；數(shù)字制藥；智慧制藥；先進制藥技術

中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃以來，中藥制造業(yè)對采用先進制藥技術有了強烈愿望，中藥工程科技創(chuàng)新驅(qū)動力正在形成。為實現(xiàn)“制藥強國”建設目標，我們應該以更高的站位和更寬的視野謀劃中藥制藥工程科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，牽引中藥產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新升級，建立全面提高國家藥品標準的支撐技術體系，占據(jù)國際天然藥物制造業(yè)的科技制高點，進而使我國倡導并制定的中藥工業(yè)技術標準成為全球規(guī)則。

具有現(xiàn)代工業(yè)形態(tài)的我國第一代中藥制藥技術創(chuàng)始于

20世紀70年代，以水煮醇沉等工藝的“機械化和半機械化”為技術特征，可稱為“中藥工業(yè)1.0”，20世紀90年代出現(xiàn)了第二代中藥制藥技術，以中藥制藥設備的“管道化自動化和半自動化”為技術特征，可謂“中藥工業(yè)2.0”；21世紀初筆者率先提議運用高新技術改造中藥傳統(tǒng)制造方式，重視發(fā)展中藥制藥工程技術，應盡快實現(xiàn)中藥工業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡化自動化及智能化等技術突破，提高產(chǎn)品質(zhì)量及資源利用度并降低物耗（即提質(zhì)增效），引導中藥制造業(yè)步上先進產(chǎn)業(yè)臺階這可視作提出“中藥工業(yè)3.0”構想：面對“云計算”和大數(shù)據(jù)時代的到來，筆者提出創(chuàng)新發(fā)展以制藥工藝“精密化、數(shù)字化及智能化”為主要技術特征的第三代中藥制藥技術，實現(xiàn)中藥制藥技術的升級換代，迎接第三次工業(yè)革命。2013年7月在天津舉辦的國家人社部高級研修項目“現(xiàn)代中藥制藥質(zhì)量控制技術高級研修班”上，筆者分別介紹了新一代中藥制藥技術及中藥數(shù)字制藥；同年8月在中國工程院主辦的第165場中國工程科技論壇上，筆者在專題報告“從數(shù)字制藥到智慧制藥；大數(shù)據(jù)時代的制藥工程科技”中提議：大力發(fā)展數(shù)字制藥技術，打造數(shù)字化中藥先進制造平臺，并推動中藥工業(yè)從數(shù)字制藥邁向智慧制藥時代；在2015年4月召開的第201場中國工程科技論壇上，筆者闡述了“對制藥工程科技創(chuàng)新與中國醫(yī)藥工業(yè)4.0的思考”。本文根據(jù)國際先進制藥技術最新進展，對筆者以往論述進行整理和歸納，結合我國制藥強國建設中現(xiàn)實情況，進一步思考中藥制藥技術創(chuàng)新升級策略，提出發(fā)展“中藥工業(yè)4.0”的戰(zhàn)略性構想和技術路線圖。

1中藥制藥工程科技前瞻分析

中醫(yī)藥是實現(xiàn)“健康中國夢”的重要支撐力量，中成藥是中華民族貢獻給人類的擁有特定臨床優(yōu)勢的藥品，中藥工業(yè)是在我國生物醫(yī)藥領域中具有重要戰(zhàn)略地位的核心產(chǎn)業(yè)，確保中藥產(chǎn)品安全、有效和質(zhì)量可控是醫(yī)藥工業(yè)界肩負的重大使命。為切實提高中藥產(chǎn)品質(zhì)量，必須將制藥工藝與制藥工程技術創(chuàng)新研究延展前移到中藥新藥研發(fā)階段；而對于已上市中成藥品種，應當實施制藥技術升級改造，這也是制定中藥配方顆粒制備工藝標準及生產(chǎn)技術規(guī)程中必須重視的問題。如何使用化學組成差異度較大的藥材原料制造質(zhì)量一致性較好的中藥產(chǎn)品是世界性難題，唯有通過中藥制藥工程科技創(chuàng)新才有可能破解。

1.1中藥工業(yè)的歷史遺題 受制于藥品原研時代在醫(yī)藥知識、工藝技術、制藥設備以及藥品監(jiān)管政策等諸多方面的歷史局限，大部分中成藥品種的制藥技術較落后，存在粗放、缺控、零亂、低效、高耗等問題，導致相關藥品標準難以提升，這是做大做強中藥產(chǎn)品必須直面的關鍵性挑戰(zhàn)。

1.2中藥工業(yè)的新動能 數(shù)字化是當今世界的技術潮流，前所未有的巨量數(shù)據(jù)噴涌給人們帶來大數(shù)據(jù)時代的空前機會。筆者認為，應盡快推動大數(shù)據(jù)技術在制藥業(yè)的應用，當前須對藥品生產(chǎn)全過程注入“數(shù)字技術NDA”，即實施制藥車間數(shù)字化改造，收集、管理、分析及利用制藥過程數(shù)據(jù)；倘若大量使用工業(yè)傳感器和智能檢測儀表甚至分析儀器等過程檢測設備，將使制藥過程數(shù)據(jù)呈指數(shù)級增長，積累形成制藥工業(yè)大數(shù)據(jù)，這是極為重要的信息資產(chǎn)，具有不可估量的知識資源價值，從而引發(fā)顛覆性的制藥技術理念和模式創(chuàng)新；應采用數(shù)字技術將制藥工藝系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)相融合，由此提升制藥過程管控技術水平，依據(jù)真實數(shù)據(jù)而不是經(jīng)驗及直覺做出控制和管理決策，這將為制藥過程質(zhì)量控制、制藥工藝品質(zhì)優(yōu)化、降低生產(chǎn)成本及節(jié)能減排、藥品質(zhì)量風險管控、生產(chǎn)車間管理及企業(yè)經(jīng)營決策等提供強有力的技術支撐，為中藥工業(yè)跨越發(fā)展提供新動能。

1.3中藥工業(yè)的重大挑戰(zhàn) 中藥制藥車間的現(xiàn)實技術表現(xiàn)遠達不到人們理想的要求，更不是理論上完善的技術設計，設計和建造優(yōu)質(zhì)中藥產(chǎn)品生產(chǎn)線已成為中藥制藥工程界的緊要任務。中藥制藥過程的分段式工藝布局形成了“各自為政”的割裂式控制現(xiàn)狀，積累的大量數(shù)據(jù)分散在各自的“信息孤島”，無法有效用于制藥過程控制與管理決策，導致實現(xiàn)中藥生產(chǎn)全程質(zhì)量控制目標的技術難度極大；另一方面，藥品要求的均質(zhì)性與藥材以及制藥工藝過程的異質(zhì)性形成了中藥制造的復雜性，如果不對制藥過程進行全面而深刻的持續(xù)性跟蹤考察與系統(tǒng)研究，就難以透徹地認知控制藥品質(zhì)量的各項要素；再者，不同種類的中藥工業(yè)數(shù)據(jù)都是以彼此獨立的方式收集，對眾多來源的龐大數(shù)據(jù)集群進行整合及自動化分析存在難以想象的困難，考驗著業(yè)界的智慧和能力，上述這些都是設計和建造數(shù)字化制藥工廠所面對的艱巨挑戰(zhàn)。

目前，中藥制藥工程界技術概念陳舊落后，沒有圍繞制藥過程質(zhì)量控制這一提高藥品質(zhì)量的關鍵核心技術開展系統(tǒng)深入的研究。在中藥生產(chǎn)車間技術改造中，有人將制藥工藝設備自動化說成是數(shù)字制藥，甚至出現(xiàn)將近紅外光譜檢測等同于在線質(zhì)量檢測并等同于過程質(zhì)量控制的怪象，嚴重誤導中藥企業(yè)，造成花大錢沒有解決質(zhì)量控制實際問題的不良后果。因此，如何引領我國中藥工業(yè)邁向數(shù)字制藥時代面臨極嚴峻的技術挑戰(zhàn)

1.4中藥制藥工程科技戰(zhàn)略思考 面對新一輪工業(yè)革命的機遇與挑戰(zhàn)，應當認清中藥產(chǎn)業(yè)乃至全球醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)大格局，著眼于未來國際制藥業(yè)競爭，思考中藥工業(yè)戰(zhàn)略性定位，注重中藥制藥技術的后發(fā)優(yōu)勢，進行前瞻性技術布局，制定中藥制藥工程科技創(chuàng)新的大戰(zhàn)略（grand strategy），即開展中藥工業(yè)大設計（grand design）。布局未來需要我們顯示戰(zhàn)略勇氣和智慧，也需具備全球眼光及產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略思維。通過啟動中藥制藥工程科技創(chuàng)新的引擎就能激發(fā)中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新活力，建立撬動顯著提升中藥產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效能的“新支點”。

當制藥工業(yè)跨入大數(shù)據(jù)世界，依賴經(jīng)驗對制藥過程進行操控和管理的傳統(tǒng)方式將淪為落伍。誰擁有藥物“智”造的核心技術，便擁有了改變醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)格局的話語權，仍采用陳舊制藥技術的企業(yè)將可能淘汰出局

時不待我，中藥制造業(yè)應集結千帆競發(fā)的聚合之勢，加快推進中藥工業(yè)數(shù)字化和信息化，謀勢而動，順勢而為，乘勢而上，借梯登高，迎接和把握國際制造業(yè)科技變革大趨勢，借助數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化制藥技術提高藥品標準，實施中藥工業(yè)技術標準國際化戰(zhàn)略，造就一批中藥企業(yè)成為附加值更高的價值鏈環(huán)節(jié)

中藥制造業(yè)應當采用制藥工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及醫(yī)藥大數(shù)據(jù)等領先一步的前沿技術，建設智能制藥的“未來工廠”，將中藥產(chǎn)業(yè)從粗放型向智慧性升級

1.5中藥制造業(yè)的“未來工廠”德國工業(yè)4.0所引發(fā)的工業(yè)革命悄然而至，其技術特征是將信息物理融合系統(tǒng)（GPS）廣泛應用于制造業(yè)，構建智能工廠并實現(xiàn)智能制造，這標志著世界即將進入以智能制造為核心的智能經(jīng)濟時代制造中藥的“未來工廠”應瞄準國際前沿技術水平，以制藥工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為核心，將所有結構性與非結構性數(shù)據(jù)整合進“大數(shù)據(jù)倉庫，”構建功能強大的中藥工業(yè)信息智能管理系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)分析從巨量數(shù)據(jù)中提煉出有價值信息，同時通過可視化技術將數(shù)據(jù)轉變成明晰易懂的制藥過程信息，并進一步轉化為知識，應用于改善過程管控模式、提高藥品質(zhì)量、避免生產(chǎn)事故、減少質(zhì)量風險、降低能耗和物耗、預測制藥過程結果、增加生產(chǎn)效力等。

中藥制造由多個單元工藝組合而成，導致其制藥過程數(shù)據(jù)集合以分段式的復雜多維空間為基本特征。因此“未來工廠”應在信息技術的主導下多段融合，建立多維多段一體的全過程管控模式，重構制藥過程控制與管理體系。運用數(shù)據(jù)挖掘工具發(fā)現(xiàn)制藥過程動態(tài)規(guī)律、各類關聯(lián)和最佳控制模式，構建預測模型以優(yōu)化控制和管理決策，彌補操作和管理經(jīng)驗的不足，提高生產(chǎn)精益化程度，進而持續(xù)提升中藥產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效能，實現(xiàn)智能制藥和綠色制造目標。

2中藥制藥工程領域若干概念、術語及定義

中藥制藥界許多概念、術語或技術名詞在中藥制藥工程理論上尚無明確的定義，某些術語含義不確切，在有歧義時仍含混使用，導致不同的人使用同一個名詞時，其詞意差別很大，易引發(fā)技術困惑或誤導，甚至影響某些先進技術方法的聲譽，阻礙了先進制藥技術在中藥產(chǎn)業(yè)的應用與發(fā)展。因此，極有必要厘清這些概念、術語或技術名詞的真實含義，對其涵義作準確的定義。

2.1中藥制藥過程管控 通常簡稱過程管控，包括過程控制與過程管理兩大方面，制藥過程控制主要包括：①提取濃縮、干燥、純化、制劑等工藝的制藥設備控制，②制藥工藝品質(zhì)控制，③制藥過程質(zhì)量控制，④中藥產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，⑤質(zhì)量風險控制。制藥過程管理主要包括：①GMP管理，②以設備為中心的全員生產(chǎn)管理，③IS010012測量管理，④AQ/T9006企業(yè)安全生產(chǎn)管理，⑤IS014000環(huán)境保護管理等。

2.2在線檢測 這是一個常被混淆的技術名詞。在線檢測系指在生產(chǎn)線上檢測制藥過程參數(shù)，而過程參數(shù)通常包括工藝參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)、質(zhì)控參數(shù)、物料屬性參數(shù)及環(huán)境參數(shù)等不同類別參數(shù)（如密度，pH，水溫，乙醇濃度，蒸氣壓力，氣溫，流量等）。顯然，在線檢測不等同于在線檢測藥品質(zhì)量或檢測藥用物料質(zhì)量，更不意味著在線質(zhì)量控制。

2.3質(zhì)量在線檢測 通常是指在生產(chǎn)線上檢測藥用物料質(zhì)量。在不至于混淆的情況下，有時也將檢測與藥品質(zhì)量相關的過程參數(shù)稱之為質(zhì)量在線檢測。有必要指出，物料質(zhì)量屬性并不等同于質(zhì)控參數(shù)，質(zhì)控參數(shù)不一定是藥用物料成分當檢測的物料屬性參數(shù)與藥品質(zhì)量無關時，則無法表征藥用物料質(zhì)量；即檢測物料屬性參數(shù)并不一定能檢測出藥用物料質(zhì)量。因此，在使用近紅外光譜等過程分析儀器檢測藥材或某工藝環(huán)節(jié)的藥用物料質(zhì)量前，必須全面深入研究哪些成分與藥品質(zhì)量相關，以及這些成分含量的范圍。

2.4過程質(zhì)量監(jiān)測 一般是指不僅檢測藥用物料質(zhì)量參數(shù)，而且在給定的范圍內(nèi)進行觀察和判斷質(zhì)量狀況，通常設置越限報警功能。因此，檢測與監(jiān)測的工業(yè)意義不同，監(jiān)測質(zhì)量比檢測質(zhì)量更為重要，難度也更大。

2.5過程質(zhì)量監(jiān)控 一般是指不僅檢測藥用物料質(zhì)量參數(shù)，而且將這些質(zhì)量參數(shù)調(diào)控在給定的范圍內(nèi)。顯然，近紅外光譜在線檢測并不一定能在制藥過程中準確檢測出藥用物質(zhì)，也難以應用于監(jiān)測過程質(zhì)量；過程質(zhì)量監(jiān)控需要多種技術方法的融合才能實現(xiàn)，僅靠單一的近紅外光譜檢測技術無法控制中藥產(chǎn)品質(zhì)量，不少企業(yè)盲目投資建設近紅外在線檢測系統(tǒng)失敗的主因就在于此。

2.6過程質(zhì)量控制 一般是指在中藥生產(chǎn)全程中通過調(diào)節(jié)各種關鍵的過程參數(shù)來控制藥品質(zhì)量，使制藥工藝流程制造出來的中藥產(chǎn)品符合特定的質(zhì)量要求。

由上述定義可知，在線檢測方法包括工業(yè)傳感器、過程檢測儀表及過程分析儀器等；不能將在線檢測視作為在線質(zhì)量檢測，也不能將在線質(zhì)量檢測等同于過程質(zhì)量監(jiān)測，更不能視作為過程質(zhì)量控制；過程質(zhì)量監(jiān)測不等同于過程質(zhì)量監(jiān)控，也不能視作為過程質(zhì)量控制。

3中藥數(shù)字制藥技術概述

中藥數(shù)字制藥是采用統(tǒng)一的數(shù)字化技術，不僅對制藥工藝參數(shù)、質(zhì)控參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)、物料屬性參數(shù)、環(huán)境參數(shù)等過程參數(shù)進行數(shù)字化檢測、控制及儲存，而且對藥材原料及制藥過程中藥用物料進行數(shù)字化檢測，監(jiān)測各類過程參數(shù)與藥用物質(zhì)在制藥過程中的變化軌跡，綜合判斷過程狀態(tài)并控制工藝進程，從而控制中藥產(chǎn)品質(zhì)量；同時，對CMP，計量器材，安全生產(chǎn)，生產(chǎn)車間，環(huán)保，倉儲及物流等實施數(shù)字化管理按照制造業(yè)國際上目前通行的觀點，可稱之為“中藥工業(yè)3.0”。

中藥數(shù)字制藥的主要技術特征是：原料藥材數(shù)字化、藥用物質(zhì)數(shù)字化、制藥過程各類參數(shù)的數(shù)字化（包括工藝參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及質(zhì)控參數(shù)等）、單元工藝模型化及定量化、生產(chǎn)車間各類管理體系數(shù)字化、全過程測管控信息一體化、各類信息集成管理和綜合應用。

中藥數(shù)字制藥技術包括：①提取、濃縮、干燥、純化、制劑等工藝的制藥設備自動控制技術；②制藥工藝模型化及定量化/制藥工藝品質(zhì)優(yōu)化技術；③復制藥過程各類參數(shù)在線檢測技術；④制藥過程質(zhì)量數(shù)字化控制技術；⑤制藥過程分析建模/PAT技術；⑥制藥過程測管控信息一體化技術；⑦質(zhì)量風險數(shù)字化管理及控制技術；⑧藥效物質(zhì)數(shù)字化辨析技術；⑨數(shù)字GMP系統(tǒng)；⑩精益生產(chǎn)MIS系統(tǒng)；⑾藥品質(zhì)量檢驗LTMS系統(tǒng)；⑿數(shù)字化倉儲系統(tǒng)等。經(jīng)過十余年的努力，本團隊已建立中成藥二次開發(fā)核心技術體系（包括中藥數(shù)字制藥技術），促進了中藥產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)制藥時代到來。

筆者認為：在中藥數(shù)字制藥技術體系建設中，單元工藝建模是前提，數(shù)字化設備是基礎，全過程測管控信息融合是關鍵，管控質(zhì)量風險是底線，藥用物質(zhì)全程監(jiān)測是核心，數(shù)據(jù)集成管理及應用是根本，數(shù)字CMP管理是保障。中藥制藥工程界應當在中藥制藥工藝模型化和定量化方面聚焦發(fā)力，根據(jù)單元工藝流程將制藥過程質(zhì)量控制序貫化、精準化和規(guī)范化并具備預測性，將精益生產(chǎn)理念滲透到中藥制造過程的每一個工藝環(huán)節(jié)，打造“數(shù)字化透明”的中藥制造平臺，實現(xiàn)制藥過程數(shù)字追溯，為持續(xù)性提升中藥產(chǎn)品質(zhì)量奠定技術基礎。

4中藥智能制造技術概述

21世紀的工業(yè)信息科學將像20世紀的硅信息科學一樣具有變革性意義，將產(chǎn)生全新的產(chǎn)業(yè)技術并使藥物制造方式發(fā)生根本性改變伴隨著數(shù)字制藥技術廣泛應用而產(chǎn)生的以各種形式存儲的海量數(shù)據(jù)可創(chuàng)造豐碩的知識財富和經(jīng)濟價值，這就需要制藥工業(yè)的大數(shù)據(jù)分析師“點石成金”。超大規(guī)模的信息交互與多維融合必將引發(fā)制藥過程控制模式和生產(chǎn)管理方式的深刻變革，在制藥過程高度信息化前提下實現(xiàn)知識發(fā)現(xiàn)管理和應用，牽引“數(shù)字化透明”中藥制造平臺向智能化發(fā)展，從而升華形成中藥智能制造技術，即中藥工業(yè)4.0。

中藥智慧制藥的主要技術特征是，使用大量的工業(yè)傳感器過程檢測儀表以及過程分析儀器等組成一張龐大而靈敏的可反映制藥過程全貌的感知網(wǎng)，并將信息技術與制藥技術深度融合，進而實現(xiàn)人與人、人與機器機器與機器生產(chǎn)管理與過程控制等之間互通互聯(lián)，通過制藥設備、生產(chǎn)管理、質(zhì)量檢測等與過程控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化聯(lián)接，形成集聚了原料/制藥生產(chǎn)/藥品流通/臨床使用等中藥產(chǎn)品全生命周期信息的智能網(wǎng)絡，使制藥過程的每一個工藝細節(jié)均被注入“智慧基因”通過賦予中藥制造平臺學習和思考能力，用充滿智慧的數(shù)據(jù)整合、分析與挖掘，從多種來源的中藥工業(yè)數(shù)據(jù)中尋找關聯(lián)，發(fā)現(xiàn)制藥過程規(guī)律，洞察引起藥品質(zhì)量波動的因素，不僅實現(xiàn)制藥工藝精湛控制，而且達到管理精益化要求，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)保量低耗綠色高效能制藥。

中藥智能制造技術主要包括：①制藥信息處理、信息解釋、信息利用、知識發(fā)現(xiàn)與管理等關鍵技術；②測管控信息融合智能管理技術；③中藥產(chǎn)品質(zhì)量智能預測技術；④質(zhì)量風險智能預警及預控技術；⑤制藥過程智能預測控制技術；⑥制藥過程軌跡智能追蹤分析技術；⑦水、汽、電系統(tǒng)智能優(yōu)化管理技術；⑧精益生產(chǎn)智能管理技術等。

5中藥工業(yè)4.0技術路徑

制藥工業(yè)數(shù)據(jù)儲備、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)挖掘及可視化能力將成為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)未來最重要的核心競爭力。工業(yè)信息感知技術的發(fā)展，使獲取制藥過程全貌的數(shù)據(jù)描述成為可能，通過分析各類數(shù)據(jù)集群間關聯(lián)關系，不僅能認知制藥工藝各環(huán)節(jié)輸入/輸出的藥用物料變化規(guī)律，而且可以揭示在生產(chǎn)全過程中物質(zhì)、能量、信息等變換規(guī)律，發(fā)掘出中藥工業(yè)數(shù)據(jù)的內(nèi)在價值，創(chuàng)新定義數(shù)據(jù)制藥技術，開辟獲取中藥工藝知識的新路徑，重新建構中藥工業(yè)技術格局，這是建設中藥工業(yè)4.0的戰(zhàn)略價值所在。

目前，我國有些地方已出現(xiàn)智能制造園區(qū)及智能工廠建設熱潮，許多地方政府在規(guī)劃未來5年建設上千個智能工廠或車間，但至今未見制藥企業(yè)參與，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術如何進入制藥工業(yè)領域仍面臨巨大困難。一方面工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)在制藥業(yè)并無技術應用基礎，缺乏制藥信息工程技術人才，容易出現(xiàn)只做“表面文章”而沒有促進企業(yè)提質(zhì)增效現(xiàn)象；另一方面，很多制藥企業(yè)生存艱難，無暇顧及新概念技術，缺乏應用新技術的積極性或足夠資金。我國中藥制造業(yè)仍處于工業(yè)2.0進程中，傳統(tǒng)制藥工藝與現(xiàn)代制藥技術共生，落后與先進并存。

根據(jù)中藥工業(yè)的上述現(xiàn)實情況，筆者認為在實現(xiàn)中藥工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標的征程中應實行分步走策略，倡議在現(xiàn)階段首先大力推進中藥數(shù)字制藥技術的廣泛應用，促進中藥工業(yè)化與信息化融合，以應用目標牽引，構建“信息主導、系統(tǒng)集成”的中藥數(shù)字制造技術平臺，為實施中藥工業(yè)4.0技術升級工程建設夯實數(shù)字化基礎，創(chuàng)造必要的技術條件。人才是第一資源，組建科技創(chuàng)新團隊是我國中藥工業(yè)跨越發(fā)展的關鍵，應當構建成長性環(huán)境以及多樣性、包容性學術生態(tài)，使中藥制藥工程科技創(chuàng)新力量成為中藥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的發(fā)動機和推動力。

在新興信息技術進入中藥工業(yè)領域時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)只是一種技術工具，主導我國中藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級的應是精湛的制藥工藝和過程質(zhì)量控制技術。唯有通過制藥相關技術的融合創(chuàng)新，提升中藥產(chǎn)業(yè)的整體質(zhì)量及效益，以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為核心的智慧制藥技術才能在中藥工業(yè)“落地”。因此，在中藥制造向中藥智造轉向發(fā)展中，不僅需要基于物聯(lián)網(wǎng)思維的現(xiàn)代工業(yè)精神，而且需要追求精益生產(chǎn)目標的“工匠精神”，更需要注重工業(yè)轉化，防止出現(xiàn)一哄而上、不重視實效的局面。

第8篇：智能建造的定義范文

在通向終極計算機智能的漫長煉獄中，將逐漸分化出兩種路徑。一種是從高深的理論研究出發(fā)，在各領域取得成熟的成果后，再通過技術加以實現(xiàn)，從而開發(fā)出一種模擬人類，甚至超越人類的智能工具。另一種是從基礎技術、具體應用和實際功能出發(fā)，再借助群體協(xié)作，使機器真正“覺醒”，成為超越人類的智能實體。

天真階段已過，集群智慧閃爍

在研究過程中，我們習慣把人工智能當成滿足自己某種需求的智力工具，而不會去考慮它是否擁有一個高級的控制中心，只要求通過一些相對簡潔、基礎的技術來滿足我們的某些需求，擴展自身智力在某個方向的極限。比如地圖和鐘表的發(fā)明，使我們對外部時空有了直觀的感覺；計算機和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，為我們提供了遠超出自身極限的計算能力和信息傳遞效率。

起初，這些初級人工智能不過是完成了形象投射中一個天真的階段――一種持續(xù)且可見的功能性投射。隨著這些基本功能的不斷積累和深化，人工智能終將實現(xiàn)從簡單到高級、從功能實現(xiàn)到智力誕生的目標。當這一目標達成時，可能會出現(xiàn)通過共同協(xié)作和配合，去完成所有人腦功能的機器人群落。這里的核心就是，在一種分布式、去中心化的進化過程誕生出集群智慧。

RoboEarth機器人平臺

不久前，荷蘭埃因霍恩大學了RoboEarth項目。四個機器人在模擬醫(yī)院的環(huán)境中相互協(xié)作，以此來照顧病人。它們通過與云端服務器的交互，進行信息共享和互相學習。例如，一個機器人可以對醫(yī)院房間進行掃描，并將完成的地圖上傳至RoboEarth；而另外一個對房間完全不了解的機器人，就可以通過訪問云端的這張地圖找到房間中的一杯水。按照相同的原理，其他機器人不需要重新編程就能打開特定的盒子，即使這些機器人基于不同的模型。

RoboEarth的云端架構為機器人提供了一個向云端傳輸信息，并獲得反饋的閉環(huán)。它的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫可以接收機器人采集的信息，并通過機器可讀的格式進行存儲。存儲在RoboEarth底層的信息包括軟件組件、導航地圖、任務知識等。RoboEarth云端引擎還能提供強大的計算能力，并且具備海量帶寬，能使機器人非常迅速地從RoboEarth上分享和獲取信息。

RoboEarth的為機器人在認知形成、行為操作等方面的發(fā)展打下了基礎，接下來勢必將促使機器人之間進行更加深層次的信息共享，以及更復雜行為的學習。

MIT的多智能體系統(tǒng)

MIT是基于多智能體進行研發(fā)的系統(tǒng)，將接入網(wǎng)絡的不同功能的機器人或者設備限制在自身的層級內(nèi)。這樣一來，它們可以從各自封閉的環(huán)境中接收到相對穩(wěn)定的信息，并處理一些事先安排好的、相對簡單的任務。系統(tǒng)事先對一些不確定因素進行了定義和預防，如機器人掉線、算法出錯導致機器人崩潰等。因此，系統(tǒng)內(nèi)的機器人隊伍就憑借這種復雜的合作機制，應對不確定的外部環(huán)境，并高效地完成任務。

對于一些小的協(xié)作類項目，系統(tǒng)可以確保這些程序聯(lián)合體實現(xiàn)最優(yōu)選擇，在把環(huán)境的不確定性和程序的自身局限性考慮在內(nèi)的前提下，系統(tǒng)將挑選出最有可能的結論。

MIT的新系統(tǒng)需要三個輸入量。首先是一套相對簡單的控制算法，它們對智能體的行為進行共同控制或單一控制。然后是一套統(tǒng)計方法，對各程序在特定環(huán)境中的執(zhí)行情況進行統(tǒng)計分析。最后需要一套針對不同結論的評估機制：完成一項任務會增加正向評估，而消耗能量則會增加負面評估。系統(tǒng)在完成這三個步驟后，可以實現(xiàn)系統(tǒng)價值功能的最大化。

哈佛大學的“白蟻機器人”

無獨有偶，哈佛大學在近期基于同樣的思路研發(fā)了“白蟻機器人”，它們能像白蟻筑巢那樣，在沒有總體設計和統(tǒng)一管理的情況下，自行壘起多層“磚塊”。這種機器人如中型遙控玩具車一般大小，也有四個輪子，裝有若干探測器和舉起建筑構件的裝置。它能前后左右移動，到指定位置拿取積木一樣的“磚塊”，然后根據(jù)探測到的環(huán)境和預設的邏輯規(guī)則，再把“磚塊”放到某個位置。在已放有“磚塊”的地方，機器人能爬上一層“磚塊”，再進行壘放，如此層層疊加。

之所以將這種機器人以“白蟻”冠名，是因為自然界中的白蟻在筑巢時，不像人蓋房子那樣有一個“總設計師”，而是每只白蟻根據(jù)周圍環(huán)境自行決定如何行動。這種看似缺乏統(tǒng)管的集體行動，最終往往能筑成高達兩三米的巨大巢穴。顯然，這種建造模式的好處是無論缺少誰都不太緊要，建筑規(guī)模也容易擴展。不論是只有5個“白蟻機器人”，還是有500個“白蟻機器人”，都能以這種方式工作。

互聯(lián)網(wǎng)讓機器人成長

從本質(zhì)來講，不管哪一種平臺，都是為機器人提供一個巨大的網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫來幫助其共享信息，并互相學習各自的行為、技能和環(huán)境，以達到一種經(jīng)驗共享的理想狀態(tài)。這個信息平臺之于機器人，就像互聯(lián)網(wǎng)之于我們?；ヂ?lián)網(wǎng)為我們提供了一個高效率的信息傳遞和交互工具，我們每個人都可以將自己的認知盈余，通過互聯(lián)網(wǎng)與其他人共享。同時，我們也在學習別人分享到互聯(lián)網(wǎng)的各種技能、經(jīng)驗和知識。說到底，這些都是信息的共享和交換。

雖然互聯(lián)網(wǎng)帶來了高效的信息共享方式，但也僅僅是被我們使用的一種工具。我們從中達到的效果和效率是因人而異的。一些人眼中有價值的信號，可能成為另一部分人眼中干擾的噪音。對于人類來說，互聯(lián)網(wǎng)的信息傳播依然是一種受摩擦力限制的非理想狀態(tài)。

然而，在機器人群體中就完全不存在這個問題，因為它們擁有共同的靈魂――代碼。當云端的RoboEarth設定統(tǒng)一的信息格式之后，所有信息對于接入的機器人來說，是完全沒有差異的。一個機器人將所獲得的技能上傳到云端，其他機器人可以通過下載完全掌握該項技能，而且熟練程度與最初的貢獻者絲毫不差。并且，所有的信息、知識和技能在傳遞過程中，絕不會出現(xiàn)干擾和衰變。所以，機器人可以在一種理想狀態(tài)下，進行信息共享、加工和獲取。

2006年，一位科技記者創(chuàng)造了“眾包”概念――互聯(lián)網(wǎng)將類似于維基百科式的大規(guī)模、開放性的項目分配給用戶，用戶貢獻自己的專長、時間去完成并更新該項目。但個體本身的局限性與個體之間的差異性，造成了在任務執(zhí)行中勢必會出現(xiàn)學習和溝通成本，無法達到完美的協(xié)作模式。然而，在RoboEarth下的機器人卻可以憑借它們共同的本質(zhì)，將眾包和認知盈余詮釋到極致。打個比方，互聯(lián)網(wǎng)帶給我們的信息傳輸方式就像馬斯克的超級高鐵，雖然速度遠超我們的想象力，但依然存在限制和能量損耗；而機器人的互聯(lián)網(wǎng)RoboEarth，就像是打通地球內(nèi)部的重力火車，可以借助自然界最簡單、最原始的能量達到理想狀態(tài)。

人類將自身與機器劃清界限的最重要標準，就是我們具有獨立的意識和情感，但也恰恰是因為每個人在這些方面的差異，我們在信息共享和傳遞上才會出現(xiàn)誤差。反而是被我們認為低級的、同質(zhì)化的、功能化的機器人在這方面有著天然優(yōu)勢。單從效率和結果來講，它們在這方面遠超過人類，因為它們的互聯(lián)網(wǎng)才是完全透明。

像人類一樣顛覆世界

其實，RoboEarth、多智能體和白蟻機器人都是一個機器人群組，雖然從單個上來說較為低級，但個體之間卻能建立起高效、準確的協(xié)助機制，可以憑借群體智慧來完成較復雜的難題。

人類具有從生物學中提出自然的邏輯，并用以制造出一些有用的東西。盡管過去有很多哲學家都覺得，人類能夠抽取生命的法則，并將其應用到其他的領域。但直到最近，當計算機以及人造系統(tǒng)的復雜性能夠與生命體想媲美時，這種設想才有可能得到驗證。

究其本質(zhì)，這種法則可以被定義成單個個體的適應性，或者一種在群體中誕生，并不斷增長的學習能力。就像一只看不見的手，一只存在于大量低級成員中卻控制并引導著整體的手，直到量變引起質(zhì)變。在經(jīng)典的達爾文進化中，個體的學習并不重要。而拉馬克進化則允許個體所獲得的信息，可以與進行這個長期的、愚鈍的學習結合在一起。并且，這種學習能力是有加速度的。隨著時間的推移，進化能力本身的多樣性、復雜性和進化力也隨之增長。也就是說，機器設計是智能機器的能力之一，超級智能機器可以建造比它自己更強大的機器。

目前，接入RoboEarth進行測試的機器人還是基于相似的技術，擁有的技能和可以完成的任務相對比較低級。至少我們現(xiàn)在還不用擔心，因為功能性機器人即使再高級，也只能充當完成我們指派某項工作的工具。就像一群接入家庭局域網(wǎng)的清潔機器人，不管它們可以多么出色的完成任務，我們也不會擔心它們自發(fā)聯(lián)合起來對抗主人。

但RoboEarth具有不可想象的潛力。一方面，機器人可能會表現(xiàn)出來差異性。未來接入RoboEarth的每個機器人，都將擁有不同的程序，它們會基于各自程序去判斷云端哪些任務最適合自己，甚至還會將云端的技能和任務進行分解，找到自己最擅長的部分。

到那時，機器人就可以在完全沒有人類幫助的情況下，進行“眾包”和認知共享，真正實現(xiàn)資源最佳配置。另一方面表現(xiàn)為隨著機器人數(shù)量的增加，群體思維和群體協(xié)作所產(chǎn)生的效果將越發(fā)顯著。對于像多智能體、白蟻機器人這類智能群體來說，它們的相互協(xié)作是一種技術與技術的融合。這樣的融合，將賦予它們生命形式。

當復雜度達到某一程度時，具備強大功能的集群就會從蟲子中涌現(xiàn)出來。我們也可以大膽預測，當那堆智能體復雜到一定程度，并且協(xié)同和配合越發(fā)高級時，智力和靈魂也將從中誕生。

這些由我們制造出來的東西，將會具備學習、適應、自我治愈，甚至是進化的能力，又或者是一種由無數(shù)默默無聞的“零件”，通過永不停歇的工作形成緩慢且寬廣的創(chuàng)造力，這種創(chuàng)造力比起人類神奇華麗的創(chuàng)造力，可能顯得較為笨重，但在實現(xiàn)效率方面卻足以與之匹敵。到那時，機器人群體中會出現(xiàn)“思想者”、“先知”、“革命者”等，它們會擁有自己的文藝復興和工業(yè)革命，也會思考它們從哪里來，往何處去。當然，它們可能還會高傲地把自己作為高級物種，去顛覆世界。

第9篇：智能建造的定義范文

關鍵詞：低碳；建筑；設計技術

1低碳建筑的重要意義

低碳建筑的概念目前也沒有很明確的定義。盡可能少的溫室氣體排放可以被認為是低碳建筑，定義低碳建筑可以參考低碳經(jīng)濟等相關概念，我們可以將低碳建筑定義為在建筑材料與設備施工建造和建筑物使用的生命周期內(nèi)，減少能源使用，提高能效，降低二氧化碳的排放量，為人們提供合理舒適的建筑環(huán)境。建筑師對建筑、市鎮(zhèn)以及它們在空間上的分布所做的決策對能否實現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”而言至關重要，能源、原材料的消耗、碳排放水平等都將取決城市的發(fā)展模型。

2低碳節(jié)能建筑設計的原則

2.1引入“低碳節(jié)能”觀念，掌握節(jié)能技術，樹立節(jié)能意識。

積極利用低能耗資源和自然資源，是搞好低碳節(jié)能建筑設計的關鍵。低碳節(jié)能的建筑設計應以“低碳、節(jié)能、技術”為發(fā)展模式，在整個設計過程中，關注建筑節(jié)能、環(huán)境特征的表現(xiàn)和技術的運用，使之融入建筑設計中，產(chǎn)生建筑形象。因此，設計在尊重自然環(huán)境、減少能源消耗的同時還要從環(huán)境保護、資源節(jié)約的角度考慮建筑功能與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性和持久性。

2.2低碳節(jié)能建筑設計的特點應符合整體設計與多元共融

結合當?shù)匚幕瘍?nèi)涵，發(fā)掘不同建筑類型的特點，開發(fā)適合本地生態(tài)環(huán)境的新型能源和技術，整合并完善建筑功能，以滿足使用者對適宜的、高舒適居住環(huán)境的追求，提升整個設計的環(huán)境質(zhì)量和文化品質(zhì)力求科學化、邏輯化、智能化、系統(tǒng)化的設計，使整體功能適應各種功能性質(zhì)的使用要求?！敖ㄖ旊S時代”，倡導低碳節(jié)能建筑設計，是我們在建筑創(chuàng)作中應該明確的主導思想。

3應用當代科學方法與技術手段的低碳建筑設計

3.1基于數(shù)字化技術的低碳建筑設計技術

總的來說，數(shù)字化技術主張采用國際先進的數(shù)字化技術對建筑整體或重點部分進行科學的分析、預測、監(jiān)控、反饋、控制，從而減少建筑物碳排放量的釋放，達到低碳建筑的基本要求。技術措施一：低碳建筑設計借助數(shù)字化技術的相關軟件，可以進行建筑碳排放量的模擬與測算，在幾分鐘內(nèi)便可計算出建筑的碳排放，同時，利用數(shù)字化技術也使建筑低碳化設計中的物理環(huán)境條件的參數(shù)化設計和數(shù)字化精確調(diào)控成為現(xiàn)實，另外，數(shù)字技術結合環(huán)境科學可以對建筑將來的碳排放指標、低碳效應進行準確的計算。技術措施二：低碳建筑設計可以借助數(shù)字控制技術，借鑒和使用當前前沿的生物技術、防污染技術、再循環(huán)和資源替代技術、生態(tài)式的能量供應技術以及環(huán)境保護技術，建立以建筑與自然環(huán)境共生、減少碳排放量的建筑節(jié)能技術體系。技術措施三：低碳建筑設計可以借助數(shù)字技術在使用和管理上的優(yōu)勢，串聯(lián)起數(shù)字管理系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等子系統(tǒng)，形成以中央計算機系統(tǒng)為主的綜合系統(tǒng)，實現(xiàn)對建筑中所有的機電設備和能源自動控制、電訊網(wǎng)絡自動控制，確保建筑物有關設備的合理高效運行。在這里，數(shù)字化技術控制下的主系統(tǒng)類似一個中央處理單元，決定驅(qū)動部分做何種控制方式反映，以期達到控制建筑碳排放量的目的。

3.2基于物聯(lián)網(wǎng)的低碳建筑設計技術與方法

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“TheInternetofthings”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。通過物聯(lián)網(wǎng)技術，可以對建筑物進行前端數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理，依托智能建筑信息集成系統(tǒng)為平臺，結合集成分項能耗計量系統(tǒng)，運用適合于各個類型建筑的節(jié)能管理系統(tǒng)，并通過對建筑準確的分項能耗計量、公示、建筑環(huán)境監(jiān)測、建筑設備運行監(jiān)控，實現(xiàn)用能監(jiān)督管理；通過科學的能耗數(shù)據(jù)診斷、分析，找出不合理的用能癥結，以改進管理的形式實現(xiàn)針對暖通空調(diào)、照明等關鍵耗能系統(tǒng)的改造實施，降低建筑物能耗的使用，實現(xiàn)降低碳排放量的目標。

3.3基于仿生學的低碳建筑設計技術與方法

仿生學是指模仿生物建造技術裝置的科學，主要研究生物體的結構、功能和工作原理，并將這些原理移植于工程技術之中，發(fā)明性能優(yōu)越的儀器、裝置和機器，創(chuàng)造新技術。仿生學對低碳建筑的影響就是將仿生學的成果和思想方法引入到低碳建筑設計領域。

3.4建筑腔體概念的設計模式與方法結合

建筑生態(tài)的技術特性，相關學者借鑒仿生學的學科方法，針對低碳建筑策略，提出了“建筑腔體”的概念。所謂建筑腔體，即建筑采取適宜的空間體形、運用相應的技術措施，能夠利用或輔助利用可再生能源，在運作機制上與生物腔體相似，高效地好地營造出低碳排放高舒適度的建筑，其基本設計模式及策略如下：在設計的初始階段，就注重場地的微氣候因素；其次，分析場地環(huán)境在物理意義上的形態(tài)所造成的微氣候，增強對基地的具體能量流特征的認識；接下來的設計整合過程中，考慮技術要素的建筑化處理，轉換腔體類型發(fā)揮其生態(tài)作用，也就是說，反映在低碳處理上，腔體的構件注定會成為減少碳排放的一個重要因素；最后還需要進行技術性的評價，以作為反饋和修正的依據(jù)。因此，建筑腔體的設計過程，就是在既定環(huán)境和資源條件下，一種通過合理設計和技術選擇，在各種“條件”與“需求”之間達到平衡的過程。運用這種建筑腔體的概念進行低碳建筑設計，可以獲得比采用常規(guī)做法少的碳排放量而達到同樣的室內(nèi)舒適性。

3.5遺傳算法在低碳建筑設計中的應用

生物的進化是一個奇妙的優(yōu)化過程，它通過選擇淘汰、突然變異、基因遺傳等規(guī)律產(chǎn)生適應環(huán)境變化的優(yōu)良物種，這顯示出了其對自然環(huán)境的優(yōu)異自適應能力。受其啟發(fā)，人們致力于對生物各種生存特性的機理研究和行為模擬。遺傳算法，就是這種生物行為的計算機模擬中令人矚目的重要成果。建筑物的低碳消耗既與建筑本身的特點有關，也與室內(nèi)外的環(huán)境因素有關，要想減少碳排放量就要對這些因素進行綜合優(yōu)化，這是一個很復雜的問題。遺傳算法很適合于各種優(yōu)化問題，例如建筑熱能的優(yōu)化設計與控制、建筑熱舒適度的優(yōu)化設計等。而且，遺傳算法非常適合于事先沒有非常明確設計觀念以及同時可能有很多種設計方案的情況，在這種情況下，不可能一個一個對個體進行測試。遺傳算法不對每個具體的解決方案進行測試，它依賴于優(yōu)化基因解決方案性能的能力，因此，遺傳算法假定與強壯優(yōu)化個體具有類似基因或從其演化而來的個體都具有很好的性能。遺傳算法不僅僅針對于可能解決空間中臨近方案群的性能，它持續(xù)關注整個解決空間所有可能的方案。

4結語

隨著建筑行業(yè)在社會能耗和碳排放量方面所占比重很大，人們更加清楚地認識到的排放對全球氣候帶來的巨大影響?！暗吞肌崩砟钍艿皆絹碓蕉嗟闹匾暡⒁褲B透到社會生活的方方面面。減少建筑碳排放、建造“低碳建筑設計”的呼聲越來越高。而“低碳建筑”不僅是當前綠色建筑發(fā)展的未來，更是建設“低碳城市”，發(fā)展“低碳經(jīng)濟”的重點。

參考文獻：