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Abstract: With the development of economy and the progress of information technology, in the more developed city for the construction of the functional requirements more stringent, so information technology for building intelligent support has become a development trend of big city. This article as a starting point the idea of this paper, combining with the work experience, in the current situation of the development of the intelligent building case, discusses the development trend of intelligent building in the future, providing some suggestions for the future development of intelligent building.
Key words: intelligent building; development status; development trend
中國分類號:TU22 文獻標識碼:A 文章標號:2095-2104(2012)03-0001-02
建筑是人們生活中必不可少的物質資源和載體,隨著經濟的發展,建筑行業也在發生著不斷的變化,可以說建筑的發展是社會經濟發展的折射。當前,信息化的快速發展,使得建筑智能化越來越收到人們的關注。而本文就從建筑智能化的發展現狀出發,探討隨著科技進步和經濟發展,今后建筑智能化的發展趨勢。
一 建筑智能化的發展現狀
智能建筑指的是通過對建筑物的結構、服務、系統和管理四個基本要素以及它們之間的內在聯系進行最優化的設計,以提供一個具有舒適、高效和便利的生活建筑空間。我國的建筑智能行業近幾年來實現了高速的發展,在2005年首次突破200億元之后,每年都有20%的增長態勢,下面本文就具體從以下幾個方面詳細論述建筑智能化的發展現狀。
(一)建筑智能化發展規劃存在問題
建筑智能化的發展是一項系統性的工程,因此說在施工之前,前期的規劃設計至關重要,這對于今后的發展起到舉足輕重的作用,但是在實際的規劃中,由于缺乏能夠承擔建筑智能化發展規劃的設計人員,導致建設目標不明確的情況出現,智能系統得不到優化,技術得不到改進,影響了建筑智能化的長遠發展。
(二)智能建筑在施工中存在一些問題
建筑智能化的發展的是一項系統的工程,其中設計到很多學科的內容,因此在施工的過程中需要格外的注意,施工人員要掌握好各種技術知識才能夠確保工程的質量。雖然建筑智能化發展的速度快,但是在施工的過程中還是遇到了一些問題,首先表現在管理欠缺上,智能建筑中管理是很重要的一部分,這不僅會影響建筑智能化行業的健康發展狀況,同時也會對建筑智能化行業的發展效益有一定的影響,因此說管理至關重要,但是在實際的操作過程中,管理還是存在一些漏洞,造成建筑智能化發展過程中出現競爭無序的情況;其次是對技術的研究和軟件的開發力度不夠。建筑智能化的施工需要依靠先進的技術支持,同時由于建筑智能化自身的發展需要,還需要注重相關軟件的開發,這樣才能夠實現建筑和智能的完美結合,但是目前的智能建筑發展過程中,對這一環節還沒有引起足夠的重視,造成施工中存在著一些問題;最后施工中的問題表現在設計與計劃相脫離。在智能化建筑施工的過程中,業主往往會對施工的過程做詳細的計劃,制定完善的目標,但是到了實際的設計中,往往會出現與計劃不相符的情況發生,設計者不根據實際的投入和需求進行智能系統方案的制定,二是盲目的追求先進的規劃,最后造成計劃和設計的相背離,影響了建筑智能化的發展。
(三)建筑智能化需求不合理
隨著經濟的發展,我國的建筑智能化取得了較快的發展速度,一批從事智能建筑的專業人員也逐漸多起來,但是在實際的發展過程中,出現了智能化需求不合理的情況,往往是片面的追求高標準而造成工程的浪費,工程的質量也得不到保證,智能化系統不能夠發揮其真正的作用。
二 建筑智能化的發展趨勢
隨著經濟的發展,新技術和新材料的應用,建筑行業實現了突飛猛進的發展,而智能化建筑也成為當今最有發展潛力的,在建筑行業也成為主流的發展方向。上文論述了目前情況下我國建筑智能化發展的現狀,下面本文就針對現狀分析建筑智能化今后的發展趨勢。
(一)實現技術發展與生態環保相結合的發展模式
在經濟得到發展和建筑業實現繁榮的過程中,必然會帶來生態的惡化和環境的破壞,因此說在今后建筑業發展的過程中,在保證建筑智能化的同時,實現其發展和生態環保理念相結合,實現綠色建筑的發展。所謂綠色建筑,就是綜合的運用當今生態學和建筑學的知識,綜合其他的科學技術成果,把建筑住宅區域打造成為一個生態型的活動范圍,為居民提供一種自然氣息濃厚,生態環境良好,生活舒適和諧的環境。綠色生態建筑是在不破壞環境的基礎上進行的,目的就在于提高人們的生活質量,這與智能建筑的發展有異曲同工之處,因此說,建筑智能化在今后的發展過程中,可以與生態環保建筑相結合,在建筑設計上既體現出智能的優勢,有能夠充分展現出生態的理念,這是今后智能建筑發展的大趨勢。
(二)大力推動建筑智能化結構和材料的發展
建筑智能化在今后的發展過程中,除了要與綠色生態環保理念相結合,還要推動系統結構的升級和新型材料的更新發展。例如可以進行修復混凝土的應用,即在混凝土中加入裝有樹脂的空心纖維,當結構的構件超過標準出現裂縫時,里面的樹脂就會自動流出進行粘合;再如智能化平衡結構的應用,使建筑物的結構趨于平衡;光纖混凝土也是新型的材料,將其應用在建筑智能化發展的過程中,能夠有效的監視構件在荷載作用下的受力情況,顯示出結構的安全性能和程度。由此可見,建筑智能化在今后的發展過程中,需要向著高科技和新材料的方向發展,同時在發展的過程中適當的擴大區域范圍,使智能化建筑涵蓋醫院、社區、公共場所等因素,使我國的建筑智能化朝著智能化小區和智能化城市的方向發展。
(三)智能化建筑將實現無障礙發展
在當前建筑智能化發展的過程中,由于管理制度的不合理制約了建筑智能化的發展,建筑智能化的發展涉及到多種復雜的機構和環節,管理不善將會造成程序繁雜,浪費時間,也會對建筑智能化的發展制造一定的障礙。隨著管理制度的不斷完善和變革,今后可以將建筑智能化的系統作為一個統一的系統進行管理,促進了系統內各項業務的發展,例如在建筑智能系統中,能夠預見消防服務業、物業管理等,其他的項目也都能夠得到升級管理,這是今后建筑智能化發展的趨勢,也是能夠很快實現的目標。
(四)建筑智能化系統的體系結構將會得到升級
建筑智能化的系統是信息技術發展到一定階段的產物,它是實現信息采集和傳輸的工具,因此說信息技術的發展能夠帶動建筑智能系統的優化升級。隨著經濟的發展,計算機技術和通信技術都在飛速的發展,最為建筑智能化系統的基礎,它們的技術提升能夠為建筑智能化系統的優化實現更廣闊的提升空間。在今后的發展過程中,可以利用技術構建統一的信息平臺,建立起多個系統的服務體系,使得系統擴展到整個建筑社區,這樣不僅能夠發揮技術的優越性,還能夠避免重復投資,提高效益,這也是今后的發展趨勢。
結束語:隨著經濟的發展,技術的進步,信息化已經成為今天的發展趨勢,在以信息技術為支撐的建筑智能化的發展,也成為當今建筑行業的發展主流。本文就以此為出發點,探討了在目前情況下建筑智能化發展的現狀,指出了其存在的一些問題,并論述了今后建筑智能化發展的趨勢。希望本文的論述對于今后建筑智能化的發展有一定的幫助,促進我國建筑智能化的發展,為其發展開創更廣闊的空間。
參考文獻:
[1] 葛紅 劉雪峰 建筑智能化存在問題以及改善對策分析 中國住宅設施,2009年第09期
[2] 晁東 王復軍 淺析建筑智能化設計中存在的問題 建材與裝飾·下旬,2011年第10期
Abstract: building intelligent systems engineering, is made up of building, computer, and information technology, as one of the new type of modern science and technology. Building intelligent systems engineering projects include not only the fire control system, it also contains other automation engineering. With the building intelligent systems engineering gradually by what people value, in order to ensure that building intelligent systems engineering project management carried out smoothly. This article simply introduces the intelligent building system, the building intelligent systems engineering project management and the analysis of existing problems, and put forward according to the problems existing in the appropriate building intelligent systems engineering project management plan.
Key word: building intelligent systems; Engineering project; Management; scheme
中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
隨著現代化技術的融入,在建筑行業中,建筑智能化系統工程項目管理不僅可以對建筑所運行的費用進行節省,還可以減少資源的消耗保護環境。雖然這項技術的起步較晚,但是在發展的過程中,已經得到了廣泛的應用。隨著我國信息社會的到來,建筑智能化的發展就需要更大的發展空間,因此,不管是在工程項目的設計上,還是施工和管理上,所存在著一些困難與問題都是急需要解決的。
一、建筑智能化系統
當前,關于數字國家或者數字省的研究還只是停留在理論探討階段,但職能社區的建設可以說已經取得了一定成果。所謂智能社區,就是指在由計算機、自動控制、網絡通信以及IC卡所組成的4C技術以及由GIS、RS以及GPS所組成的3S技術的基礎上,隨時取得社區范圍內的相關信息資源,并對其進行處理和整合,并且這些信息資在社區內部寬帶以及城域網上是可以共享的。智能社區從現代化生活的需求為出發點,以滿足社區內居民信息為歸宿,綜合運用了計算機信息通信技術,以智能化控制為依托,建構了一個互聯網絡信息服務平臺,為社區用戶提供了較為便利的生活空間,這是信息化發展的一個重要價值,充分利用了計算機網絡信息,改善了社區的生活質量。
在智能社區開發過程中,一般傳統模式開發軟件的模型柔軟性不夠,項目發展較為緩慢,可復用性不強,導致了一旦錯誤就必須重建,所以維護工作較為困難,盡管多年來也進行過不少的優化和改進,但是相應的管理和服務軟件的研發卻沒跟上,或者是功能不齊全,在這些方面,我國智能建筑的發展還任重道遠。
建筑智能化系統與以往的建筑系統不一樣,它除了擁有電力供應和給排水、采暖和通風等,還擁有信息處理的能力,以及自動控制的能力。其中分為建筑物、辦公化,以及通信三類自動化系統。如下圖所示:
建筑物自動化系統是利用計算機進行全過程自動綜合監控管理的,所以也叫樓宇化自動控制系統;通信系統主要是完成語言、數據,以及圖像的通信,完成資源的共享;而辦公自動化系統則是對建筑物的信息進行綜合收集和處理、存儲等,也是一種辦公事務的輔助和支持系統。
建筑智能化系統工程項目管理主要是利用目前的先進技術,將有限的建筑空間和資源進行開發與利用,以確保能夠提供給人們一個安全和舒適,以及便捷的生活環境。直至1999年以后,隨著各項高新技術快速融入在建筑行業中,使很多系統開始智能化。由于建筑智能化系統的結構比較復雜,并且具有一定的專業性,因此,對建筑智能化系統工程項目的管理也十分重要。其管理的內容有:功能的定位和技術定位,并對工程初步的設計方案給出建議;在完成對設備的選取后,然后會工程招標的文件進行編制、選擇,并進行各方面審查;最后進行雙方談判和簽約,對工程的詳細設計,利用合同處理好各工程間的關系。在工程項目管理中要做好對工程設計和施工圖,以及承包商所提供的施工設計和施工管理計劃的詳細審查與批準;對分包和訂貨合同的簽訂、工程所需材料和設備的交貨與驗收等要實時進行監督,同時還要對設備的安裝和調試,以系統的綜合調試進行監督,及時發覺和處理所出現的問題;對工程質量、進度、計劃的完成度進行嚴格的檢查和監督,在通過一切調試和驗收,以及運行后,才能進行合格證的簽發、系統綜合文件的收檔與培訓。
二、建筑智能化系統工程項目管理存在的問題
首先,由于很多建筑行業的開方商對建筑智能化系統不夠了解,沒有重視對這方面人才的配備和培養。在對標準的智能化系統的學習不夠全面和及時,缺乏一定經驗。對技術的選擇只要認為將單個好的弱電系統綜合就是一個最好的智能化系統。在設計、安裝、管理等方面的職責難以區分,在技術承包商容易投機取巧等方面,因此,造成無法判斷和處理系統是否滿足工程項目,是否責任分明等。
其次,工程項目多注重建造,卻忽視管理帶來的作用。在建筑進行建設的時候,沒有加大力度對建筑智能化管理人才的吸收和引進,不知道一個好的技術背后還需要一個好的管理。在設計方面,由于智能化系統工程項目的設計無法達到現場施工的技術要求,在土建和設計時的協調不夠,甚至減低設計要求等方面,使標準的判斷受阻,無法及時進行辨別和處理。
最后,在建筑智能化系統工程項目管理的時候,沒有對質量進行嚴格的監督和審查,不管是在產品質量和性能上,還是在檢驗、安裝,以及驗收過程中,都無法進行有效控制。雖然建筑工程注重高新技術的融入,但是它并沒有從實際的建筑條件中考慮和實行優化的設計,使投入使用的時候出現很多后遺癥與困難。在管理的實際中,開發商多注重的是以最低的投入完成筑造,因此,使智能化系統工程項目與目標不相符合。由于建筑過程中的弱電系統多而復雜,不僅施工難以協調責任安排,還造成了施工現場在管理上的一片混亂。甚至由于沒有較好的監督設備交貨,使工期延誤,造成質量問題不斷的返工重整問題的出現等。
三、建筑智能化系統工程項目管理方案
其一,對建筑智能化系統工程項目施工專業技術準備的管理工作進行加強,并注重專業技術學習。主要是對客戶和工程本體的加強。讓客戶全面了解建筑智能化系統的優勢和功能,以及帶來的效益。做好施工前的各項準備工作和施工的工序。例如:利用書面的文字和圖畫等方式,對客戶進行介紹,在獲取客戶信任后,嚴格按照施工和施工管理的要求完成整個目標工程項目施工。隨著智能化系統的要求和需求逐漸增多,不斷研究新的功能和工藝等技術就需要積累大量的專業知識,所以,只有不斷的進行專業知識學習,才能夠為日后的管理工作做出鋪墊。
其二,對建筑智能化系統工程項目施工過程中,協調不同工種的工作配合,并對智能化系統工程項目的施工進行實際工作的溝通。由于建筑智能化系統與以往的系統不一樣,屬于綜合性的工程,因此,在管理上也會不一樣,它的每個系統都由專門的系統進行管理,例如:保安系統是由公安系統來管理。不管是內部,還是外部都要進行工作配合的協調。同時通過不斷的溝通,對信息進行收集、分析,使管理工作能夠有計劃,有目的,有組織的完成工作。
最后,對建筑智能化系統工程項目的進度和質量進行管理。做好施工準備和總進度的計劃工作,與相關單位進行工作進度計劃的協調,根據實際的計劃工作進行嚴格的控制,出現特殊情況時做出適當調整。利用組織和技術方式、經濟和合同方式,以及信息管理等方式進行進度管理。同時對工程的質量做好記錄工作,并嚴格監控。對做出的質量信息進行整理和比較,對不合格的地方做出及時處理,定期進行收集信息做出改進。
總而言之,建筑智能化系統工程項目的管理工作因為各種因素,存在著許多問題,作為一項新的技術,雖然發展的時間較短,但是隨著不斷發展的過程,也有了一定程度的進步。為了能夠提高建筑智能化系統工程項目管理的工作,根據工程管理的實際情況做出分析,制定合適的管理方案。
參考文獻:
一、智能建筑的含義和發展
隨著信息技術的飛速發展,建筑技術也日新月異,智能建筑的概念也日趨成熟,早期一般被成為智能大廈。在國內 “3A大廈”、“5A大廈”等廣告詞隨處可見,所謂的“3A大廈”是指建筑物具有樓宇自動化(BA)、通信自動化(CA)和辦公自動化(OA)系統功能者。而“5A大廈”則是將樓宇自動化(BA)中的火災報警及自動滅火系統獨立出來,形成消防自動化(FA);將安保系統獨立出來稱之為安保自動化(SA),從而形成“5A”。其中,“BA系統”也就是我們平常所稱的樓控系統,即建筑設備監控系統的簡稱。
直到2000年中國國家標準《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2000)的問世,其中對什么是“智能建筑”才有了明確的定義:“它是以建筑為平臺,兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。”由此可見,提供安全、高效、舒適、便利的建筑環境的建筑才能稱之為智能建筑。但此定義還忽視了一點,“節能環保”。到2006年建設部重新組織編制組對GB/T50314-2000進行了修訂。此次修訂在內容上進行了技術提升和補充完善,并按照各類建筑物的功能予以分類,還在“智能建筑”的術語解釋上加上了有關“節能、環?!钡母拍?。在新的GB/T50314-2006上“智能建筑”被定義為以建筑物為平臺,兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境。
智能建筑是一個綜合的系統化工程,建筑、結構、水、采暖與通風、電氣等專業構成有機整體。猶如人的身體,只有各個器官協調作業,才能表現為健康狀態。智能建筑的“智能”,也就是要建筑像人一樣,能“知冷知熱”,自動調節空氣、水、陽光照射等,創造既節能、健康、舒適又安全的環境。只有這樣才能提高人們的工作效率,減少“樓宇綜合癥”的發生。因此我們可以看出有幾個“A”就是智能化建筑的概念是錯誤的。
建筑智能化系統(Building intelligent system)是智能建筑中應用的電信息系統。對建筑智能化系統國內還有一個俗稱,即所謂的“弱電”系統,它是以從建筑設計中有別與傳統的電氣設計和照明設計而引申出來的。傳統的電氣設計和照明設計稱為“強電”設計,而把屬于建筑物智能化系統設計的內容稱為“弱電”設計。
建筑智能化系統內容豐富、種類繁多,每個智能建筑要把所有系統都包羅進去是不太可能的,因此設計時應根據建筑物的使用功能、建設總投資、管理要求等綜合考慮。確定與建筑物功能相適應的建筑智能化系統中各子系統的設計標準,應側重各子系統的有機結合,注重智能化系統集成,強調綜合性、統一性和各子系統的關聯性,利用計算機網絡技術,使傳統的智能化子系統互聯、互通、互操作,達到資源共享、功能得以提升和降低成本的目的。
(二)建筑設備監控系統的內容:
根據《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003里6.1.3的內容,建筑設備監控系統包括以下幾大子系統:
1、空調與通風系統;2、變配電系統;3、公共照明系統;4、給排水系統;5、熱源和熱交換系統;6、冷凍和冷卻水系統;7、電梯和自動扶梯系統;8、建筑設備監控系統與子系統(設備)間的數據通信接口功能;9、中央管理工作站與操作分站功能;10、系統實時性;11、系統可維護功能;12、系統可靠性;13、現場設備安裝質量;14、現場設備性能;15、依據設計要求所需評測的項目等。
可見,在建筑智能化系統中,建筑設備監控系統(又稱BA系統)是體現節能和創造優良環境最有價值的系統,也是關聯技術最多的系統,應稱之為建筑智能化的龍頭系統。
(三)建筑設備監控系統的檢測
1、系統檢測:是指智能化系統安裝、調試完畢,經過規定的試運行時間后,竣工驗收前所進行的對系統功能、性能及可能存在的缺陷進行的全面檢驗和測試,評價結果將作為竣工驗收和智能化系統等級評估的依據。
但是,智能建筑設計標準并不是僅僅涉及一個弱電專業,要由各專業相互配合,如建筑專業在做設計方案時,就應當考慮太陽光的利用與人工照明的關系以及熱輻射的作用等等。不能只考慮建筑外形,連結構的合理性都不考慮,把有限的資金都放在外形上,有可能就應了那句“金玉其外,敗絮其中”的話,就不可能做成智能建筑。因此智能建筑是多學科、多技術系統的綜合體。
二、建筑設備監控系統
《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006里所說的建筑設備管理系統(BMS)也就是在《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003里被稱為建筑設備監控系統(BAS)和公共安全系統(PSS)等綜合管理的系統。
雖然,從現實來看,建筑設備監控系統已經被廣泛的應用在辦公樓、賓館、體育場館等各類的公共建筑當中,可是,在我國目前的國民經濟發展中,住宅(小區)的建設占有相當大的比重。住宅(小區)智能化的發展有著廣闊的市場前景。與在公共建筑里不同的是,應依據住宅(小區)自身的特點與建筑設備監控系統的功能、技術結合起來,發揮該系統的作用。除小區內的公共部分與其他公共建筑里的建筑設備監控系統一樣,在住宅內部,家庭控制器(Home controller)是智能化系統的一個主要產品。它可以實現對住宅內表計(水表、電表、燃氣表、直飲水表、熱水、供熱等計量儀表和設備)的數據采集和遠傳,還包括了對常用家用電器的控制等功能。
(一)建筑設備監控系統的功能
按照《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003里6.1.2所闡述的:建筑設備監控系統用于對建筑物內各類機電設備進行監測、控制及自動化管理,達到安全、可靠、節能和集中管理的目的。
我們把它總結歸一下,即:
實現自動監視與自動調節以適應室內環境的變化;各類機電設備的啟、停和運行進行連鎖操作,以確保機組的安全運行;各類機電設備的故障自動監測,以保證設備的安全和及時維修;實現優化控制以實現節能降耗;實現過程控制自動化以節約設備管理人員。
2、系統檢測的條件應具備:(1)系統安裝調試完畢后,已進行了規定時間的設運行;(2)已提供了相應的技術文件和工程實施及質量控制記錄。
對于建筑設備監控系統來說,在智能建筑工程質量驗收規范(GB50339-2003)里有明確的規定。就是,系統的檢測在系統試運行連續投運時間不少于1個月后進行,并且應依據工程合同技術文件、施工圖設計文件、設計變更審核文件、設備及產品的技術文件進行。
3、建筑設備監控系統的檢測應以系統功能和性能檢測為主,同時對現場安裝質量、設備性能及工程實施過程中的質量記錄進行抽查或復核。
4、系統檢測的流程
(1)一般由工程建設單位,也可由工程承包方或使用單位向檢測機構申請辦理系統檢測委托手續。
(2)檢測單位在熟悉委托方所提供的各項工程資料,對工程的情況有了基本的了解,并已明確知道委托方的需求后,應及時的制定檢測方案。
(3)檢測單位按照已制定的檢測方案進行檢測工作?,F場應詳細、準確的填寫原始記錄表。原始記錄表應字跡清晰、沒有筆誤,以便現場檢測人員簽字或者蓋名章。
(4)在現場檢測和相關的實驗和檢驗完成后,應按照相關的委托手續中雙方約定的時效內及時的出具檢測報告。檢測報告除有檢測人員、復核人員和簽發人員的簽名外,還應有檢測機構加蓋檢測報告專用章或檢測機構公章。檢測報告應有明確的合格或者不合格的檢測結論。凡不合格項均應明確提出存在的問題,并提出相應的整改建議。
現今,我國在智能建筑的國家標準、技術規范和行業法規還尚不規范、健全,譬如說現在改版后的《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)已經改為按照各類建筑物的功能予以分類了,但是《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003至今還尚未改版,依舊按照各系統進行分類。這就造成現在的智能建筑設計與施工市場不夠規范和系統化。另一方面,必須從行政上和技術上對智能建筑的市場和質量進行有效的監督和管理。要做到這一點,首先應加強對系統集成商的資格審查,重點審查其規模和人才構成,考核其從業技術水平。對于建筑設計、施工單位,則應將智能建筑設計與施工納入質量監督體系,對設計階段、施工階段、系統運行管理階段均應實施監督。工程完成后還應按有關的質量評定標準和驗收規范進行檢測和驗收。
參考文獻
【關鍵詞】建筑;智能化系統;工程項目;集成管理
【Keywords】 building; intelligent system; project; integrated management
【中圖分類號】F272;F426.92 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)03-0054-02
1 項目集成管理應用于智能化建筑工程中的必要性與可行性
1.1 必要性
智能化的建筑工程荼厥羌成化和一體化的,工程中的各個項目相互關聯,任何項目的變化都會直接或間接地影響其他項目。如工程造價的改變會直接影響工程效益,也間接影響到工程的質量與進度。這些影響因素的存在就要求管理決策者科學衡量工程的進度、成本、質量等指標。工程項目管理的難點在于滿足用戶需求,其本質就是協調好各個工程項目,使它們的呈現保持均衡狀態[1]。因此,建筑智能化系統工程的項目集成管理應涵蓋項目的進度、質量、成本、滿意度、安全、效益等全要素。知識經濟和信息時代的到來,使得項目集成管理的重要作用日益凸顯,現代工程項目各要素間的密切關聯程度不斷深化,所以,分析研究項目集成管理時應綜合評估各個要素以及實施管理各項內容的理論、技術與方法,整體性、系統性的管理思路就顯得很重要。
1.2 可行性
①建筑項目的共性。建筑智能化系統是指依托建筑主體,在其內部構建建筑設備自動化系統(BA)、通信自動化系統(CA)、辦公自動化系統(OA)三大系統,這些系統優化整合了結構、服務與管理,為人們的生活與工作帶來了極大的便利,并且實現了最低的能源消耗和環境污染,可以說是集節能環保、高效、優質于一體。建筑智能化系統工程是一個有機的整體,在建筑智能化系統工程中應用項目集成管理是基于智能化系統工程的相互關聯的統一整體,屬于一個不可分割的管理結構的思路,同時建設工程是為了滿足業主的要求,不同的建設項目要以滿足設計功能為條件,優化工程進度、質量和成本等指標。所以項目集成管理在協調工程項目進度、質量、環境、各參與方滿意等目標時具有較高的可行性。②理論與物質基礎。第一,隨著建設工程項目的快速發展,項目管理理論有了實質性的提高,在其集成管理體系中融合了多種理論與模型,逐漸成熟的理論與實踐經驗都將為建設工程項目的發展帶來良好的機遇,因此應減少對細小環節的投入,減少相應的工作量。這就要求必須協調、統一各個項目,集成化管理各個項目。第二,在市場經濟體制下,建設工程項目各參與方之間是是“協作、共贏”的關系,這就要求各參與方就建設工程項目進行積極的交流與溝通,一致協商,以項目全壽命周期集成管理目標為主線,相互配合,進而實現建設工程項目全壽命周期的集成管理目標,同時也使各參與方達到最大化利益。第三,信息的共享與流通是實施建設工程項目集成管理的重要因素,同時信息技術的發展,使得軟件工程理論得到了進一步的發展,夯實了工程項目集成管理的技術支持,提高了集成管理的有效性。此外,計算機集成系統的快速發展,也為實施建設項目集成管理提供了豐富的理論和工具。
2 建筑智能化系統工程項目集成管理體系設計
基于全壽命周期的集成組織是由設計方、決策方、承包商、管理方、咨詢方、建設施工方、運營維護方等多方組成的聯合交叉組織。各個參與主體應充分發揮本領域的優勢,統一各異構數據和工作模塊,逐步形成標準化的同構數據,建立中央數據庫,實現項目管理中標準、快速的診斷和決策。以此來強化各參與方在各個階段的交流與溝通,提高統一性,實現預期的項目目標,同時在保障質量的基礎上節約成本。下面具體分析建筑智能化系統工程中項目集成管理模型及要點。
2.1 項目集成管理模型
項目是一次性活動,從開始到結束的整個過程組成了項目的生命周期。近年來,項目生命周期的發展和完善為項目管理的持續性及系統性提供了保障,全生命周期理念應運而生,推進了項目管理方法及模式的發展,夯實了項目集成管理模式的理論基礎。結合系統工程結構決定其功能的原理,系統化的項目集成管理必須實現非靜態控制及靈活管理的組織形式。實現項目集成管理還要依托網狀虛擬組織機構和集成化信息系統,實現與專業領域的快速融合,滿足項目管理的特點和信息技術發展需求。網狀的項目組織結構以合同體系的建立為基礎,集成信息以信息技術為基礎,項目組織是有效控制信息的主體,確保了項目信息流的正確性與一致性。同時,協同外部資源,以結構成本和機動性優勢順利完成項目任務。此項目集成管理組織形式有效性較高且應用范圍廣泛,服務于整個工程項目的生命周期,詳見圖1。
2.2 項目集成管理的實施要點
項目集成管理實施的重點以項目進行到不同階段形成的整個過程為主,并在細分項目階段各個過程中全面計劃和整合人力資源、風險因素、信息等管理目標要素來整體優化項目。不同的組織、資源、信息及人力主導著項目生命周期的每個階段,建筑智能化系統工程項目的周期性幾乎是相同的,論文基于建筑智能化系統工程項目的管理特點和項目生命周期延伸,將其項目生命周期劃分為以下5個階段:
①決策階段,該階段的工作內容包括項目的前期工作,如項目的設計及構想、項目的具體審核流程等;在該階段,要注意具體的項目情況,結合工程項目明確具體的設計要求和標準,確保設計方案符合工程項目的實際情況,同時要嚴格項目的審核流程和標準,提高工程項目的可操作性。
②設計階段,該階段主要是根據業主的要求來系統設計項目,一般包括方案設計、初步設計及施工設計等內容,同時也涵蓋了設備招投標、設計聯絡、設備調研、工廠監選等工作內容。在該階段要注意設計方案的規范性與標準性,結合業主要求,需要細化的地方一定要細化,方便日后的施工作業順利進行。
③計劃階段,該階段的主要工作內容有編制合理、完善的項目施工組織計劃及方案。通常將其歸入施工階段,由于施工計劃在整個智能化系統項目集成管理中具有至關重要的作用,所以將其獨立出來。
④施工階段,此階段就是按照設計圖紙及施工組織計劃實施建設具體項目的階段,其是整個工程項目的中間階段和關鍵環節,包括設備安裝、系統組成、單體調試、系統聯調、試運行等內容。施工階段是整個工程項目的核心環節,在具體的施工過程中,一定要做好各方面的統籌與協調,建立完善的質量管理、進度管理、安全管理等體系,有力支持整個工程項目的順利建設。同時,銜接好各個施工工序,確保其質量符合要求和標準。
中圖分類號:TU198 文獻標識碼:A
一.前言
改革開放以來,我國的智能建筑工程行業取得了快速的發展。智能建筑工程的建設管理是一項很復雜的過程,不僅僅涉及到人員,材料設備的管理,更要綜合考慮到整個智能建筑工程施工過程中,工程施工施工環境,施工安全控制,因此,也對工程的管理人員和管理體制提出了更高的要求。經過幾十年的發展,我國的智能建筑工程管理在實踐中取得了一些完善,但依然存在很多問題,對工程的質量和施工的安全產生了消極影響,因此,加強對智能建筑工程建設管理的探究,對智能建筑工程的健康發展有著十分重要的意義。
二.智能建筑目前存在的主要問題
2.1 智能化建筑設計中存在的問題
目前我國智能化建筑設計中,主要存在的問題是在定位不清晰。大多數設計院不重視或理解不深,只是停留在傳統弱電系統層面上,提不出智能化建筑切合實際的明確需求,根本就談不上全面系統的規劃和設計; 其次,整體設計的理念還不強,在設計時只強調自動化與通信技術及相關功能的應用,較多呈現出電子、自動化、通信技術產品及其功能的簡單集合與堆砌的設計傾向,在設計智能化建筑時沒有一種整體考慮的思想。在整個項目設計過程中,多數項目智能化工程設計往往滯后于建筑設計,在進行施工圖設計時,智能化系統設備尚未選型、訂貨,所以土建設計圖紙往往沒有照顧到智能系統,或者僅憑過去經驗考慮,造成弱電管線預埋遺漏,電纜通道較小或沒有等現象。所以設計滿足不了現場施工的要求,從而造成了設計方案不合理、施工質量不合格,工程驗收不達標,智能建筑不智能的嚴重后果。
2.2 施工人員綜合素質不高且管理不善
管理人員整體素質偏低。在很長的一段時間,我國的工程建設管理人員準入制度不完善,很多管理人員可以靠著關系或者是憑借某一個高層的喜好而進入工程地方管理,由于準入機制的不合理,不嚴格,很多不懂管理,不知經濟,不明財務甚至不懂技術的人員,可以通過各種方式進入工程項目的管理層,管理團隊整體素質偏低,管理機構臃腫。對人員的管理缺乏科學性。在施工過程中,分工不明確,權責不清晰,對人員的管理和對工程的管理脫節嚴重,同時,對工程技術人員的獎懲、任免、選用等主要是由施工單位的人事部門為主,管理也比較隨意。
2.3 系統集成商的技術水平與職業道德良莠不齊
在某地區的一次抽查中發現,合格的 BA 系統不足六成; 某地技術監督局 2009 年對 10幢智能大樓布線系統測試結果表明,較好的僅占 20%。系統集成商遺留給物業管理公司的問題,有的可能是致命的。管理公司在管理過程中已受到硬件設備的更新費用和軟件技術的提供渠道的雙重限制。
三.建筑智能化工程管理技術的應用
3.1 合理的智能建筑設計是智能建筑建設管理的基礎
智能建筑設計方案必須以需求分析為首要依據,必須針對建筑的具體要求作出符合該建筑物要求的、不同于其他建筑的方案。設計必須多元化和個性化,不同地域、不同性質、不同規模的建筑不可能有唯一的解決方案。有的設計初期業主以至建筑師基本不考慮或很少考慮智能系統的要求,甚至結構主體已經完工的條件下去考慮建筑物的智能系統要求,如此格局,當然只能引出一系列不合理結果。
因此,建筑師和各專業工程師之間必須緊密配合,才可能創造出完美的智能建筑作品。要求主體設計單位對智能建筑系統的設計總體負責。所謂“總體負責”,其實就是設計總承包的概念。業主、設計、監理、施工等建設各方都應該認識到: 總體設計是整個工程建設的龍頭,馬虎不得。“以客戶需求為依據,按照實際需求進行集成”是一種務實的、正確的智能建筑設計技術思想。作為設計人員,應該認識到: 技術最終是為用戶服務的,而不能讓用戶屈從于技術。一個好的設計應該使用戶成為技術的主人而不是技術的奴隸?!盀榧夹g而技術”和“技術至上”的觀點是錯誤的,這一點應該成為稱職的專業工程師的必要素質。
3.2 加強對智能建筑工程建設的管理,不斷提高工程質量
完善智能建筑工程建設標準與規范,加強智能化系統工程管理的重要作用與迫切性,已受到工程界與政府主管部門高度的重視。由于智能化系統在國內隸屬于建設、公安、郵電、廣電、消防、電業等行業管理,技術涉及自控、通信、計算機、電子、傳感器、機械等領域,因而此項工作需要政府主管部門支持與組織,否則不可能具有權威性,同時在工作進度上也沒有保證。
筆者認為可以“智能建筑設計標準”為主要框架,梳理出有關智能化系統的設備、施工、驗收等工作所必須的標準與規范內容,查對目前國內現行標準與規范是否已滿足使用要求。如果不滿足,就在近期組織完成相應的修改。如果國內現行標準與規范中某些內容空缺,而近期又無法完成編制或修改,那么在分析研究確認后可將國際通用的成熟、先進的標準與規范先等同或等效地使用,即使如此,也應有權威部門給予正式認可,公布于眾。
3.3建立新型的智能建筑工程施工管理思路體系
國內智能建筑工程管理工作非常缺乏智能建筑工程施工管理理論和經驗,使得我國難以確立智能建筑工程管理思路體系。建立智能建筑工程施工管理思路體系需要很多專業的施工人員的努力,要求在智能建筑工程管理思路體系建立的過程中必須由具有豐富工作經驗的管理人員和資深的建筑學科專家的共同努力。除此之外,還需要積極吸取世界先進的智能建筑工程施工管理措施,學習和借鑒國內外先進的建筑行業施工管理理論和經驗,根據中國的建筑行業實際情況來建立一套相應的工程施工管理思路體系。
3.4 改善人員管理方式,提高人員綜合素質
提高管理人員的管理水平,改善管理方式。堅持“以人為本”,重視管理。管理人員只有扎扎實實地提高素質,提高管理水平,注重細節管理,用心管理,才能發現細節問題的實質,同時,要改善決策方式,加強管理中的民主化和集體化,加強和施工人員的交流,促進人員關系的和諧。加大對施工人員的培訓,提高操作的熟練度。由于智能建筑工程一種龐大復雜的操作施工過程,其中無論是先進的設備還是純人力勞動,手工操作都是其中最為重要的一部分,但是,由于我國建筑業起步發展時間晚,對技術人員的系統培訓尚不夠完善,手工操作人員的手工操作能力相對而言有著很大的差距,操作不熟練,操作失誤多,不利于整個工程項目的質量保證。因此,要加強對施工員工的培訓,提高其操作的熟練程度,嚴格執行操控標準,提高操作效率,保證整個項目實施中的技術水準。
四、結束語
智能化建筑是社會經濟、信息化技術發展的必然產物,其工程建設既能滿足人民群眾的生活需要,也需要專業人才管理,總體上對智能化建筑可以概括:政策是基礎、設計是龍頭、施工是關鍵、管理是保證。
參考文獻:
一、樓宇智能化技術專業的現狀
樓宇智能化技術專業是集現代通訊技術、現代計算機、現代控制技術于一體的綜合行業。中國加入WTO后,隨著國外企業參與我國建筑行業的競爭,對我國建筑智能化行業的極大挑戰,一方面我國從業人員的技術、水平需要進一步培訓與提高;另一方面城市化建設急需大批懂設計、會施工、能管理的建筑智能化應用型人才。由此可見,培養樓宇智能化技術人才是行業的迫切需要。高職教育中,開設了樓宇智能化工程技術專業應運而生。
二、項目教學法的實施的特點與困難
在樓宇智能化工程技術專業教學中,實施項目教學法是提高教學質量重要途徑。所謂項目教學法是指以學生的自主性、探索性學習為基礎,采用類似科學研究及實踐的方法,促進學生主動積極發展的一種新型的教學方法。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師的指導下,由學生自己按照實際工作的完整程序,共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力等。
在樓宇智能化工程技術專業中實施項目教學法存在著一定的困難。其一,該教學方法打破了舊的教學方式,是一種創新教育,如何進行,怎樣進行,是擺在教育者面前的一大難題;其二,教育者如何投入太多的精力解決搜集項目、策劃教學、施教過程均須重新探討,大量工作的投入給教育者帶來去多麻煩,增加了許多工作量;其
三、樓宇智能化工程專業培養得是技術人員,需要大量的實訓設備和案例來保障教學,而教學設備不充足,項目教學法不能充分體現;其
四、缺乏真正的雙師教師。大部分雙師型教師只是持有雙師證書,并未有過實踐的經驗;部分確實有著實踐經驗的教師,由于長期從事教學工作,不再有接觸實踐的機會,對行業發展也逐漸疏遠。而學校又缺乏長效工作機制鼓勵教師到企業實習,由于教師自身的技能欠缺,無法將先進的專業知識和技能傳授給學生,制約了教學的質量和效果。
三、項目教學法采取的措施
項目教學法的實施需要從教師到學生,從管理到制度等各方采取相應的改革,必須堅持三個內涵——高水平的教學隊伍、優質教材、先進的教學手段和教學方法,同步發展,采取措施主要包括以下幾個方面:
1.加強師資隊伍建設教師是教育質量的生命線,要提高教學質量,把學生培養成既注重理論知識動手操作相結合,又具備一定的創新能力。對專業教學的教師也提出了較高的要求。樓宇智能化專業教師除具有教師職業資格以外,還應具有電氣的行業高級或以上崗位技能證書,也就是教師本身要具有較高的實踐動手能力。因此,加強師資隊伍建設是重要之舉。例如:鼓勵教師進行專業進修;鼓勵教師參加技能鑒定;提倡教師實訓現場的安裝調試;實行以老帶新的形式,對教師進行理論和實踐兩個方面的培訓,使教師早日成為適應樓宇智能化專業的雙師型教師。另外,在系部成立項目教學專委會,成員由校內教師和企業專家組成,對核心課程的教學進行合理分工,成立課題組,以學術造詣深厚、教學經驗豐富的資深教授、副教授或企業專家擔任課題組的負責人,輔之以中青年骨干教師,有課題組根據方案確定施教方法及教學任務。
2.開發與項目教學相適應的校本教材項目教學法的實行,需要教師要根據授課內容選用具體項目,再根據學生的具體情況來合理計劃、組織教學內容,因此開發與項目教學法相適應的校本教材是順利開展課程的必要條件。從德國的經驗來看,采用項目教學法老師沒有一本固定的教材,他們讓學生學習的知識往往是一頁一頁的講義或工作頁。各專業的專業教師要開發項目教材,要按照智能樓宇行業的發展和教學的特點不斷地開發新的項目來充實教學內容,使教學內容能及時地汲取新的知識,教學與行業技術同步發展,爭創品牌課程。
3.建立較全面的學習評價體系,注重學生潛能開發原始的專業考試評價主要以理論考試為主,多采用閉卷筆試的形式,以成績衡量學生的學習狀況,不能綜合反映學生的職業能力。為體現學生的各種職業能力水平,可將學生的作業情況、團隊合作、創新能力等多種因素綜合考慮,專業課程模塊成績確定為:綜合理論測驗成績、課程設計成績、實訓成績三者的綜合。對學生的綜合職業能力進行全面評價。
4.建立校企合作的良好機制學生在完成了所有的課程和獲得一定的職業技能后,已具有了從事相應的職業崗位的能力。但是他們還缺乏一定的應變能力和實踐操作能力,為使學生就業后能直接頂崗工作,還需要在實踐工作崗位中進行磨煉,這時,學生可到相應的企業中進行就業前實訓,通過實訓,將學校所學的理論知識和技能用于實踐中,進一步提高學生的職業能力,因此學校與企業間要建立良好的關系。同時企業中的熟練技術工人可參與到學校的實訓中,通過手把手的指導提高學生的動手能力,進而彌補職業學校專業教師的實踐操作能力的欠缺。
四、保障項目教學法實施的幾點建議
1.創建校內外實訓基地,校企合作樓宇智能化工程技術專業作為新專業,加強與大中型相關企業(如建筑行業、高校、大型商場、酒店、寫字樓)共建聯合實訓基地。一方面,企業為學生提供真實作業環境,頂崗實習;另一方面,學生為企業帶來一定的效益。
2.面向崗位群培養畢業生面向有關科研機構、設計院所、建筑行業、制造行業、高職院校和企事業單位,從事智能建筑與樓宇自動化的設計與調試工作,樓宇電氣設備的使用和維護工作;建筑供電照明設計、施工、維護工作;樓宇自動化系統的設計調試、安裝和維護;樓宇智能化產品的生產、安裝、調試、銷售和維護從事新設備的使用和維修以及科研和大專院校的實驗技術工作。故在培養中,把樓宇智能化工程技術專業分成模塊,適應不同崗位群的需要。
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)01(a)-0000-00
特色專業是高校在一定的辦學思想指導下和長期的辦學實踐中逐步形成的具有特色的專業。在一所學校中,是一種高標準、高水平、高質量的專業,是“人無我有,人有我優,人優我新”的專業。樓宇智能化專業相對來說 “同質化”現象不多,且由于大部分院校尚未開設,所以大眾對此專業認識不足。而隨著我國智能建筑市場的迅猛發展,直接拉動了對智能樓宇新職業人才的需求,建設重點及特色專業勢在必行。
樓宇智能化R凳撬孀漚ㄖ、計算機、控制、通信技術的發展產生的新興交叉性學科。學生畢業后從事的智能建筑行業是現代科技的產物,涉及多個學科的眾多技術。智能建筑從 20 世紀 80 年代中期在美國出現,到90年代初才逐漸被人們所認識。而我國從2000年后開始大規模建設智能大廈及智能小區,智能建筑的內涵隨著時代的發展、技術的進步而不斷豐富和發展。本專業服務區域經濟,從智能建筑到智慧城市,有著較大的人才缺口及良好的發展前景。作為特色專業建設,可以更好地發揮本專業的區域優勢及專業特點。
樓宇智能化專業培養的學生可從事現代智能化樓宇設備設施的設計、施工及運行維護、除做工程外也可從事已建成大樓在能源和室內環境品質管理及大型物業管理的工作,屬于應用型高級技術人才。除要求掌握本專業必需的建筑、電工電子、計算機應用、機械、熱工、等技術基礎知識外,還需要學習現代智能化樓宇設備設施(如暖通空調、給水排水、建筑電氣、建筑智能化系統)的構造與性能、測試技術、調試方法、運行和維護等專業知識。由此可見,本專業是一個多學科交叉、跨行業的新興專業,涉及到各個專業知識及技能。
將樓宇智能化專業作為特色專業進行建設,是由特色專業的特征決定的。特色專業是指高等學校在專業建設的目標、培養模式、課程體系與教學內容、實踐教學、教學設計與教學方法、師資隊伍、社會服務等方面體現出來的獨特的風格。培養的學生質量在整體上要優于其它院校該專業學生,并得到社會的廣泛認可、有較高聲譽的專業。對于樓宇智能化專業而言,各院校開設不多,但社會需求量較大,且知識面跨越較大,在許多方面可以實現創新。如剖析本專業的建設和發展,對傳統模式進行改革推進,在師資建設、課程建設、及教材方面均可有特色體現。
目前為止,我國尚無特色專業的具體標準,各地區一般通過文件形式予以明確。如部分地區的“特色專業建設點評審指標”。該評審指標分別從建設目標與支持保障、師資隊伍、教學條件、人才培養方案、教學管理、課程與教材建設、實踐教學和人才培養質量與社會聲譽對特色專業作以評估。此標準涵蓋面較廣,面向所有專業,而之所以作為特色專業建設,不可能追求大而廣,本專業的特色專業建設可做到某幾個類別的獨到創新。
在研究過程中,我們使用調查法、文獻分析法、歸納總結法等方式來實現資料的采集和匯總。
調查法。包括問卷調查法和訪談法。問卷調查法是通過預先設計好特定問題,對被調查者進行問卷調查,統計分析問卷調查結果,來獲得目標資料和信息的一種方法。為了了解目前樓宇智能化專業學生狀況及社會需求,制定合理問卷,采用此法進行學生調研及企業調研。此環節由我系兩位奮戰在一線,與學生關系融洽的青年教師完成,資料收集準確到位,并統計出相應的數據。訪談過程由副高職稱教師下企業鍛煉完成,由于經驗豐富,與企業工程師就本專業特點及發展方向進行溝通,獲得第一線的企業資料。
文獻分析法。利用圖書館、互聯網等資源,查閱樓宇智能化專業作為特色專業研究的相關論文,了解國內外研究動態,學習借鑒相關成果。
歸納總結法。根據調查結果和前人經驗,結合自己的認真思考,總結出樓宇智能化專業作為特色專業的可行性及建設過程。
樓宇智能化專業為校級重點專業,目前與中電科國信安基地實現校企合作,已開辦多屆訂單班;課題負責人有著十多年本專業教學管理經驗,同時擁有著豐富的工程實踐經驗,參與設計過十余個大型智能化項目,雙師型教師。團隊主要成員完成《淺議智能建筑的設計》等多篇相關專業論文,其中《淺析高校數據中心的現狀與發展趨勢》獲武漢市教育科學“十二五”規劃優秀論文;部分成員參與編寫項目式教材《AutoCAD基礎教程》,內含大量智能樓宇案例。
樓宇智能化技術建設特色專業建設分析及解決方案:
1、人才培養方案:以行業背景為依托,邀請弱電各子系統專家對人才培養方案進行重新修訂,剔除傳統課程,大力實現項目式改革。對此,走訪各企業專家,對部分課程提出要求,如傳統CAD課程,結合行業特色,修訂為智能建筑CAD,并輔以各工程案例,使其更有針對性;如給水排水、空調、建筑電氣合并為建筑設備課程并進行信息化教學等。
2、師資隊伍建設:根據本專業跨學科多交叉的特點,打破教研室管理教師的模式,整合各專業教師,以教學經驗豐富的副教授作為團隊領導,將電子、計算機、建筑設備、控制專業的精英教師整合到一起,打造符合本專業特色的名師工作室。對于樓宇智能化專業所屬的系部,一般會有計算機專業、電子專業、自動化專業教師,而此專業特點是涉及各類學科,因此可挑選各專業的精兵強將,重新組建成工作室,以教學豐富的名師作為帶頭人,對本專業發展十分有利。
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: The construction of intelligent building energy saving is the ultimate goal, through the energy saving management, it can effectively save the building operation and management cost, at the same time it is also specific reflect of building a high rate of return and high efficiency. But my wisdom construction in energy saving also has many problems, this paper discussed on building energy saving problems and countermeasures.
Key words: intelligent building; building energy-saving; problems; counter measures
“智能建筑”節能也即是在智能建筑內實現能源利用和消費的合理平衡的關系。節能是智能建筑建設的終極目標,通過節能的管理,可有效節省高層建筑的運行和管理費用,同時這也是建筑高回報率和高效率的具體體現。一般情況下,建筑物節能對象和內容主要有空調系統、照明與設備和建筑設計。那么,智能建筑在節能方面存在哪些問題呢?
一、建筑節能的重要性
當前,世界范圍內的煤炭、石油、天然氣三種傳統能源正日趨枯竭,人類在以后將不得不轉向開發成本較高的水利、生物能、風力、地熱、太陽能以及核能,而我國在能源方面面臨的問題更嚴重。同時,隨著城市建設高速發展,我國建筑物能耗正逐年大幅度上升,已達到全社會能源消耗的32%,再加上每年的房屋建筑物材料能耗約1 3%,現在建筑物總能耗已經達到了全國能源消耗總量的45%。當前我國建筑物面積約為400億m2,其中絕大部分是高能耗建筑物,并且每年新建的建筑物近20億m2, 95%以上仍然是高能耗的建筑物。如果我國繼續實行節能水平比較低的設計標準,將會留下很沉重的能耗負擔與治理困難。因此建筑物行業的全面節能是勢在必行。全面的建筑物節能將有利于促進能源資源的節約與合理利用,并緩解我國能源資源供應和經濟社會發展之間的矛盾;有利于循環經濟的發展,實現經濟社會可持續發展;有利于保護環境、保障國家的能源安全、提高人民群眾的生活質量和科學發展觀的貫徹落實。
二、智能建筑在節能方面存在的問題
2.1對智能建筑節能的系統性認識不足
智能建筑的節能除了涉及通常意義上的建筑節能,也要考慮到建筑智能化各子系統的充分利用、降低能耗等問題。而目前智能建筑節能的重點主要局限于建筑使用過程中的水、電、氣、設備等方面,對建筑智能化系統使用當中的節能問題比較忽視。主要表現為:很多智能建筑的設計標準高、技術也先進,但在項目建成交付使用后,智能化系統的開通率低,實際應用程度也不高,系統長期處于閑置狀態,造成巨大的能源和設備資源的浪費。
2.2智能建筑采暖、照明等方面資源浪費嚴重
高耗能建筑比例大,加劇能源危機。我國每年新建房屋20億平方米中,99%以上是高能耗建筑;既有的約430億平方米建筑中,僅4%采取了能源效率措施,單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上。由于智能建筑的許多監控設備和OA機器24小時運轉,目前智能建筑的耗電要比普通建筑增加30%。在采暖方面,為保證室內氣候的舒適,智能建筑均采用中央空調調節室溫,空調溫度過低,空調裝機冷量過大,大型設備的散熱等都增加了空調的負荷;在照明方面,“室外陽光燦爛,室內燈火通明”的現象已日益普遍;此外,大面積玻璃幕墻的廣泛使用,也加大了環境光污染和空調負荷。
2.3節能材料自主創新能力有待提高
目前市場上供應的節能材料品種單一,而且大多使用一次性能源,采暖、制冷、通風所需要的能源也大多為煤碳或石油,新技術、新產品的研發相對滯后,目前所使用的技術大多還只有從國外引進。具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術骨干的企業不多,難以滿足日益擴大的市場需求,產品的價格較高,為普遍推廣應用節能材料帶來難度。
三、智能建筑節能問題的應對措施
3.1大力培養工程技術人員,以高效的運行管理促進節能
針對工程技術人員缺乏、管理不善,導致智能建筑能耗高、自控效果差、設備損耗加速、智能化系統開通率低等問題,需要加強對現有工程技術人員的培訓和后續隊伍的培養。一方面,可以組織專家講授、設備制造商與系統集成商指導,注重理論與實際相結合,力爭在短時期內培養一批技術過硬的工程人員,組建具有較高專業水準的智能建筑管理隊伍,從整體上提高國內智能建筑的水平;另一方面,還要通過高等院校的相關學科建設,培養出一批專業技術人才和高效管理人才,充實到物業管理與節能改造的實際工作之中,提高智能建筑的綜合節能水平。
3.2進行建筑設備改造,以主動式節能模式減少能耗
這是智能建筑實現節能的重要環節。被動式節能是指在建筑的外型及外裝修材料上著手,盡量獲取自然能源,減少自身能源散失。而主動式節能是指整個建筑的節能系統的設計和改進,包括自動調溫、自動調光、自動通風換氣、自動開關、太陽能利用、節水器具、能量回收等。對于采暖、照明等方面能耗較大的智能建筑,開發商或物業應運用主動式節能模式,改造基礎設備,通過各種傳感器將末端數據輸送到中央電腦,經過與外界氣溫、光照等對比處理后,再由電腦將命令發送至調節系統,從而達到充分利用外界的陽光、氣溫和空氣等自然資源調節室內環境的目的。這樣即可降低能耗,節省資金,又能保持室內環境的最佳狀態。
3.3推廣先進的節能技術
國外先進的建筑系統節能技術(樓宇自控系統、建筑內各個子系統集成等),并強制推廣。國家應針對企業引進消化國外先進的建筑節能技術出臺具體措施,鼓勵企業引進國外先進技術、結合國內實際情況吸收創新,并經國家相關主管部門論證,在建筑節能特別是新建公共機構建筑中強制推行。對于已經成熟的節能技術與民族品牌予以相應的支持,做好推廣的工作。在節約不可再生能源的同時,要積極的開發新能源尤其是可再生能源,如開發利用太陽能、風能、潮汐能、水力、地熱及其他可再生的自然界能源。如人們在建筑上不僅能利用太陽能采暖,太陽能熱水器還能將太陽能轉化為電能,并且將光電產品與建筑構件合為一體,如光電屋面板、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,使耗能變成產能。
有效的利用現有能源,降低能源消耗并積極開發科再生能源是實現可持續發展的重要途徑,節能建筑將成為建筑行業的發展趨勢,因此,我們要深刻的認識到節能設計的重要性。建筑的節能設計要從實際出發,使建筑的能耗降到最小化,不斷提高能源利用率,為建設資源節約型, 環境友好型社會做貢獻。
四、智能建筑節能的發展方向
中國的建筑節能工作已經走過了20多年的艱苦路程。在市場經濟的推動下,隨著住房體制改革的前進,房屋用能費用理所當然地要由住房承擔,節約建筑用能勢必逐漸成為廣大居民的自覺要求,加上改善大氣環境愈來愈迫切,要求減輕建筑用能帶來的污染,建筑節能將是大勢所趨、人心所向,是國家民族利益的需要。
五、結束語
智能建筑節能是一門新興科學,與原有專業分工不同,它包含建筑、施工、采暖、通風、空調、電器、家電,建材、熱工、能源、環境、檢測、計算機軟件等許多專業內容,是許多專業學科邊緣交叉并結合形成的。對智能建筑的分析和評價應堅持節能的原則,確立智能建筑能量管理與控制系統優化的基本出發點、優化原則及技術措施對于智能建筑節能實現具有重要的現實意義。
參考文獻:
[1]程大章;張俊;姜平;王偉軍;建筑智能化過程中的節能探討[J];IB智能建筑與城市信息;2007年04期
記者:智能建筑行業在我國發展,已有十多年的歷史,作為行業內的資深專家,請您為大家介紹一下目前國內智能建筑的發展現狀以及發展過程中存在的問題?造成這些問題的原因是什么?
陳教授:智能建筑在中國誕生已經十多年。自1990年中國第一幢智能大廈―北京發展大廈建成,十多年來它的生命力極強,由于它有很多優點:創造了舒適宜人的工作、生活環境;有四通八達的語音、數據通訊系統;整個建筑的機電設備集中管理,完成“監控、控制、記錄”功能,節省人力,節省能源。
因此,十多年智能建筑得到廣泛發展,不僅寫字樓、酒店做到智能化,而且擴展到住宅小區,建成智能化、數字化住宅小區。迎接奧運會的召開,多個奧運場館的興建,智能化已進入體育建筑,相應的也進入了博物館、航站樓、醫院等,前景看好。
智能化系統主要包括:建筑設備監控系統、火災自動報警系統、安全防范系統,構成大廈管理系統。綜合布線和網絡系統、電視接收系統是主要的信息系統。
除設備監控系統外,其它主要系統全有嚴格的設計規范、驗收規范要求?;馂淖詣訄缶桶踩婪队晒膊块T管。布線由網絡通訊部門管,在多年的使用中起到了重大的作用。在預防火災、保障工作環境、生活環境的安全上是不可缺少的。語言通信、數據通訊在辦公室、在生活中是必需的,否則會失掉一切外界聯系,失掉信息。
建筑設備監控系統有設計標準,有驗收規范只是供設計、業主參考的,不是強制性的,反映出來一些問題,有成功的經驗也有教訓。2006年專家委員會對北京地區160幢商業智能化大廈作過調研,統計結果有25%的大廈有滿意BA系統,30%運行不正常,分析總結起來原因如下:
第一,設計不到位,設計階段,專業之間就沒有配合好,尤其是暖通專業與自控設計脫節;
第二,工程招標存在惡性低價競爭,成交價壓到成本價。工程中的應有服務欠缺,服務質量滿足不了要求,造成了智能化的遺憾工程;
第三,在工程實踐中設備監控系統正常運行必須由專業技術人員負責日常維護。及時發現問題并解決問題,使工程質量和運行得到保證;
第四,制定一套有效的管理辦法,用規范性的標準法規來保證BA系統的正常運行,使BA系統發揮最大的作用。
記者:據了解,您曾參加過建設部勘察設計司主持的“智能建筑設計標準”編制工作,同時作為《建筑及居住區數字化技術應用》編委會的專家,在您看來這兩項標準在側重點上有何不同?對于智能建筑行業的發展分別發揮著怎樣的作用?
陳教授:建設部2000年著手制定了“智能建筑設計標準”、“建筑及居住小區智能化設計導則”,2003年組織編制了《建筑及居住區數字化技術應用》國家標準,目前此系列標準正在全國宣貫執行中,這對于房地產開發和建設有很大的指導作用。同時不同的行業,博物館、體育建筑、航站樓也都制定了本行業的智能化設計標準,這對工程的規劃、建設、實施都起到了一定的指導作用。
“建筑及居住區數字化技術應用”國家標準與“智能建筑設計標準”側重點不同。數字化建設是今后發展方向。數字化城市由數字化建筑和數字化社區組成,市場潛力巨大。在信息技術發達的國家:美國、日本等,發展很迅速。我國在數字化發展中,要考慮數字化的相關標準、技術規范和有關政策和管理體制。數字化應用具有獨特的行業管理性,缺乏統一性會給標準管理帶來困難,不利于數字化建設開展。
為了加強行業監管力度,規范市場,促進中國建筑數字化應用項目的實施,建設部牽頭組織制定《建筑及居住區數字化技術應用》國家標準。
本標準適用于數字城市、數字大型建筑及數字社區的建設。標準的編制主要技術領域包括:計算機技術、通訊技術、互聯網技術、微電子技術、控制技術等高新科技領域。建筑的規劃、設計和具體實施與數字化產品的性能、通訊協議及檢測皆有密切關系。
記者:多年來,您一直從事著智能建筑的設計工作,請您談談目前國內智能建筑設計的現狀。與國際水平相比,國內的智能建筑設計目前處在一個怎樣的發展階段?
陳教授:智能建筑在我國出現后,引起了有關部門的極大重視。建筑行業多個學會組織學習班,介紹智能建筑。建設部曾組織全國甲級設計院院長學習班,廣東省組織市長學習班。智能建筑設計標準和驗收規范頒布后,全國各地皆貫標,各個設計院工程師的業務水平有很大的提高,設計水平也在提高。尤其是隨著科學技術的發展,智能化設備也在更新。在向數字化、網絡化方向發展,要求設計工程師要不斷的學習。
設計院智能化設計圖紙質量大概分為三個檔次,一般講,大的設計院強電、弱電專業分開的設計室,智能化設計圖紙完善,達到要求的深度,因為它專業分工明確,解決了設計人員報酬的分配。如:中國建筑設計院、信息產業部設計院、中建國際設計公司等。
第二檔是一些設計院強電、弱電不分一起做設計,由于專業分工不明確報酬未落實,設計工作量大了,設計人未拿到應有的報酬,往往深度達不到要求,多數設計院是這樣的。
第三檔次是一些小設計公司,設計不規范,經常把智能化設計甩開了。
記者:近年來,您先后參與了廣州白云機場、首都國際機場、西安咸陽機場等大型工程的咨詢、設計及驗收工作。請您談談在機場類的大型智能建筑工程建設工程中有哪些方面是值得廣大工程人員注意的?
陳教授:最近幾年隨著我國經濟發展,對航空運力要求在不斷提高,因此,航空港建設工程有多項,廣州新白云機場、上海浦東機場先后投入運行。首都T3航站樓即將竣工投入運行。國內第四大型航站樓―昆明機場處于設計階段。世界最高的機場海拔5200m的阿里機場也在建設中。
機場航站樓設計方案一般在招標中產生。大型機場往往是國外設計公司方案中標,由國內省、市級設計院完成施工圖紙。新白云機場、浦東機場、首都機場T3航站樓皆是此模式。施工圖紙設計由設計院建筑,結構、設備、強、弱電專業通力合作完成。民航機場專用系統,由于專業性強要由民航專業公司或設計院完成,其主要系統包括:
地面信息管理系統,其以傳遞航班信息,匯集處理生產運行、管理所需要的地面信息,為工作人員、旅客提供各種業務信息和統計信息。
離港系統:大型機場有民航離港系統和外航離港系統的前端設備。為乘機旅客辦理乘機手續、登機管理,行李檢索、查詢、自動化管理,控制航班。
航班顯示系統:其是向旅客和外界航班信息的方式,具有引導旅客辦理值機手續、候機、登機、通知旅客親友接機。
行李處理系統:其是保證出港旅客流程的順暢,完成航站樓內進港行李的傳送和出港行李的傳送、分揀,保證行李安全,要有嚴格的監視控制。
時鐘系統:提供高精度的時間基準。
安全檢查系統:交運行李X射線安全檢查,設備置于磅秤和發送帶之間,交運行李安檢和辦理值機同步進行。
泊位引導系統:其根據地面信息管理系統提供的航班進港時間信息,機型信息,機位信息引導飛機進機位。
除以上專用民航系統外,大型公用建筑智能化弱電系統在航站樓中全部設置,其要由承接施工圖設計的公司、設計院完成,其設計內容包括:消防報警及聯動系統,其設計按國家標準進行,尚應符合現行的有關強制性國家標準、規范規定。
樓宇自控系統,安防監控系統,有線電視系統,廣播系統等,皆是常規設計系統。第一步設計考慮周全,做好管路預埋、預留,避免施工中剔墻、打洞。施工安裝完畢后,調試、驗收不能走過場,最好有第三方參加,出示測試報告。目前,運行出現的問題,經常出現在安裝、調試階段,驗收不規范造成候機大廳未構成舒適宜人的工作環境,成為了耗能大戶,用戶會不滿意,尚需進一步進行調試工作。
綜合布線系統稱為航站樓的神經系統。由于航站樓面積大,要設多個配線間,上下貫通豎井,實際工作中還有需要獨立于綜合布線系統,如:海關、邊檢、安檢、離港、航班顯示、登機檢等。它要與布線主系統之間進行數據交換,配線間不能過于窄小,機柜電源容量、位置要設計合理,電源、UTP電線通道要暢通,可以滿足各種應用和擴展的要求。
記者:隨著能源短缺問題的日益凸顯,智能建筑中的節能問題也日益引起業內廣泛的重視。請您位我們談談綠色節能在智能建筑的建設過程中是如何體現的,節能問題對于智能建筑的發展產生了怎樣的影響?
陳教授:我國建筑規模日益擴大,發展速度現已達到16-20億平米/年,占世界總建筑面積的50%,我國在已有建筑中高耗能建筑占95%以上,能耗量的比值與國外發達國家相比存在較大的差距。2007年6月3日國務院印發了《節能減排綜合性工作方案》,6月26日建設部提出了“關于落實《節能減排綜合性工作方案》的實施方案,進一步細化了建筑行業的節能工作。
國務院、建設部的建筑節能精神,引起了建筑界的高度重視。建筑行業責無旁貸,要努力做出貢獻。各專業有不同的節能措施,是一項系統工程,包括:建筑專業圍護結構、保溫做法。室內環境能源、設備、測量等,空調采暖的節能。
因此,在節能措施上,要在整個建設的全過程中體現,可按設計階段、設備選型階段、施工安裝階段、調試運行階段全面目標化的管理,最終達到節能環保目標。舉例說明:
建筑設計中優化采光和遮陽設計,合理利用自然光選擇高效光源和燈光自控系統。工程設計中樓宇自控系統與空調系統之間要緊密配合。BA系統提供了一個可能自動運行、節能的手段,控制對象冷凍空調系統尚未經過調試,未達到正常運行,是無法節能的。
此外,據我了解變風量空調系統VAV調試不過關的工程有多幢,國家空調設備質檢中心檢測時發現,VAV理想配置應該是機電一體化的設備。由生產AVABOX的廠商和選配其它幾個公司的產品湊起來的,造成風壓、風量不是線性關系,而用線性關系去控制時是不成功的。
另外,利用一些自控公司推出來的節能軟件,在節能中也起到節能效果。在酒店中利用客房管理系統軟件,使用有身份識別的智能卡和空調器的盤管聯動,也可節能。
設計是先行在工程開始就已考慮了節電,并且一直貫徹下來。在設備招標中,設備型號、品牌、技術參數也要把耗能做重要指標來衡量。后期施工、調試不能背離科學的調試程序。
那些空調系統的冷熱源尚未試車,就要樓宇自控系統實施監控管理,掩蓋了空調系統存在的問題,必然帶來很多隱患。樓宇自控系統要真正達到有效的監控空調系統,一定由系統工程的角度出發,專業集成為一個系統。
記者:目前,“好運北京”系列奧運測試賽正在火熱進行中,很多奧運場館的智能建筑工程正接受著全面的“檢閱”。您作為全程參與設計工作的專家,能否為我們介紹一下奧運場館智能化的相關情況?
陳教授:本人在承擔的奧運工程中,對智能化進行了全面設計。并且把體育比賽有關的計分、計時系統、比賽成績顯示、電視新聞轉播等列入設計范圍,圖紙較完善。在已完成的水立方游泳館,濟南奧體中心工程,在節能方面,采用了水蓄冷技術,地源熱泵系統,LED新光源照明,光伏電池發電等?,F在皆在實施中,實驗報告、節能論文在總結、整理中。
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2012)-06-00-02
我校是遼寧省唯一的一所建筑類院校,是全國高校最早開展智能建筑教學與科研的單位之一。根據建筑類院校特點和社會發展需求,制定了自動化專業人才培養目標、進行專業定位。以專業建設為重點,以精品課建設為先導,深化教學改革,更新教學內容、完善教學方法與手段、強化實踐教學環節,培養綜合素質高具有智能建筑技術特色的應用創新型人才。2000年國家建設部將國家住宅工程技術研究中心沈陽中試基地設在我校,控制理論與控制工程學科被建設部評為首批重點學科,智能建筑與系統實驗中心被評為建設部首批重點實驗室。強化自動化專業建設,在人才培養體系、實踐教學、課程建設、教材建設等方面取得了顯著成績,被評為遼寧省特色專業。
一、優化教學體系培養特色的人才
以人才智能建筑特色人才培養為目標,建設具有建筑特色的自動化專業培養體系,形成有特色的人才培養模式。構建了基礎層、提高層和綜合層的教學平臺,強調教學活動與研究性自主學習和課外創新活動的有機結合,以實踐教學與理論教學相結合為切入點,強化對學生個性培養,優化了自動化專業教學體系,完善專業人才培養機制,主要有以下特點:
(一)充分體現智能建筑技術專業特色
根據智能建筑技術發展需求,優化了專業課程體系,設置了專業特色課程模塊,主要包括:控制理論模塊、建筑電氣模塊、建筑智能化模塊等,這些特色課程包含了智能建筑技術的主要內容,形成了完善的具有特色的專業人才培養課程體系和特色的人才培養模式。
(二)課程體系體現了多技術的融合
智能建筑技術是多技術多學科交叉綜合技術,在課程體系設置中,將多技術、多學科有機地結合,將自動化技術、信息技術、通信技術、網絡技術與智能建筑技術有機結合,形成了系統、科學、合理、有機結合。
(三)重視科技實踐
通過校內外實習基地實習、大學生科技創新活動、校外專家講學、學生參與教師科研等多樣化的實踐教學活動,提高了學生實踐技能力,將學生科技實踐作為學生的必修課程,通過科技實踐,將理論和實踐有機結合,提高了學生科技實踐能力和創新能力,提高了人才培養質量。
二、優化課程設置強調學生的個性化發展
建筑類院校的自動化專業是控制技術、信息技術、通信技術與智能建筑技術的有機結構。知識結構為:電氣技術+信息技術+智能建筑技術。該專業培養的人才不僅需要具有強電+弱電知識,更重要的掌握信息和智能建筑技術方面的知識。根據專業學習特點,認真研究專業課程設置,完善、優化了專業課程體系,突出了專業特色,增加了網絡與綜合布線、樓宇自動化、建筑機器人、智能建筑技術概論等反映本專業的特色課程。增加選修課的比例,充分體現培養專業學生的個性。
采用多種形式強化學生個性發展:開放實驗室,提供了大量選做實驗,也可以學生自擬題目進行相關的實驗,滿足不同層次學生的需求;在一些專業課程中讓學生撰寫論文,拓展學生的知識面,有利于學生個性發展。
三、強化實踐環節重視學生創新能力和實踐能力培養
根據創新型人才的培養目標要求,制訂科學、合理實踐教學培養方案。實現多樣化的實踐教學活動的有機結合,其主要特點是:
(一)構建完善的實踐教學體系結構
構建了完善的實踐教學體系結構,主要包括:課程實驗、課程設計、課程實習、畢業實習、畢業設計、社會實踐、科技實踐、社會實踐等,形成系統、科學、完善的實踐教學體系,同時在專業基礎實驗和專業實驗的課程內容上從整體上考慮內容的完整性和系統性,使實驗內容更好銜接建立分階段、多層次、模塊化、開放型、教學模式,有利于培養學生實踐能力、創新意識和綜合素質。
(二)采用多樣化的實踐教學模式
通過校內外實習基地實習、大學生科技創新活動、校外專家講學、學生參與教師科研等多樣化的實踐教學活動,提高了學生實踐技能力,為學生畢業以后走上工作崗位,盡快適應職業需要打下堅實的基礎。
(三)更新實踐教學內容
修訂了實驗教學計劃和實驗教學大綱,對實驗內容進行了調整,增設了智能建筑技術實驗和課程設計內容,在專業實驗課中,加大了綜合性、設計性實驗的比例。
規范課程實習、課程設計、畢業設計等實踐環節,在課程設計、畢業設計中,強化學生的設計能力、實踐能力的培養,到設計院、企業等部門,結合工程實際,收到良好的效果。
多年的實踐表明,學生的實踐能力得到進一步加強,畢業生受到社會歡迎,就業率在遼寧省名列前茅。
四、加強實踐教學建設提高實踐教學效果
(一)加強實驗室硬件建設提供良好的實驗環境
學?,F有建設部重點實驗室智能建筑與系統實(下轉第20頁)(上接第18頁)驗中心,信息與控制工程實驗中心、國家住宅工程技術研究中心沈陽中試基地、智能建筑技術研究所、大學生創新基地等,還有10個校外實習基地。智能建筑與系統實驗中心設有:建筑供配電實驗室、樓宇自動化實驗室、家居智能化實驗室、智能建筑設備控制實驗室等,實驗室設備先進。
智能建筑與系統實驗中心是建筑智能化教育的綜合實訓基地,多次接待了國內外同行專家的考察指導,受到高度評價。通過多年實踐,本中心實驗教學系統密切結合工程實際,實現了體現學科特點和實際工程的多模塊化實驗教學仿真平臺。學生在該系統中不僅可以完成設計性、綜合性、還可以通過該系統進行科研及創新性實驗,有效地培養學生的創造能力。
建立學院大學生科技創新基地,對學生開放,有組織有計劃地開展科技活動。
建立校外設有實習基地,與東北建筑設計院、遼寧省建筑設計院、中科院自動化研究所、沈陽電梯廠等單位建立長期穩定的合作關系,良好的實踐教學的條件為學生提供了實踐教學和科研環境。
(二)實驗教學與科研、工程和社會應用實踐結合
大勢所趨,就是指20世紀中葉以來,科學技術飛速發展,特別是電子技術,尤其是在微電子技術基礎上發展起來的計算機技術、通信技術和控制技術的迅猛發展,已經對有數千年歷史的建筑行業形成重大的改革性影響。它使建筑不僅是一個遮風擋雨,保暖防寒的庇護所,進而使建筑物成為一個有感覺、能反應、能傳遞信息、能判斷決策,特別是能適應各種變化條件的一個安全,高效,舒適的生活、工作環境。先進的科學技術能夠保證這些設備系統的運行安全可靠。而且,由于科技的不斷發展,智能建筑的內涵在不斷地發展,賦與建筑的新功能也在不斷豐富完善的過程之中。所以,我們說:智能建筑的發展是大勢所趨。
人心所向,也是由于科學技術的發展,業已影響到人們生活的方方面面,逐漸這些科技為建筑提供的新功能,融合到人們的生活方式之中,許多設施和系統已經成為人們生活模式中不可或缺的內容。這些技術改變著人們的生活,人們的需求又進一步促進了科學技術的發展,人們生活中的科技含量在增加,對科技的要求愈來愈高,愈來愈迫切。而智能建筑正是滿足了信息時代人們對建筑的要求,所以說:智能建筑的發展是人心所向。
現在公認世界上第一幢智能大樓是1984年出現在美國康州首府哈特福德市的城市廣場,這是一棟38層的辦公建筑,原來就有比較好的建筑設備系統,例如,較早地應用了數字程控交換機;辦公自動化機器的集中使用;設置計算中心;消防、安保的自動監控等。
這些設備系統應當說都不是什么特別新的東西。但是,就當時來說,將通信系統集成后引進來。承擔工程總體設計和安裝的UTBS公司,不僅承擔了工程項目,而且在項目完成之后成為這些系統的二包,即從業主手中將系統總體包下來,再轉租給最終的使用者。在租出的過程中UTBS向最終用戶提供了一些增值服務。例如它在提供通訊服務中提供股票信息服務等。這樣,最終的使用者不必自己去投資建設自己的通訊系統,只要向UTBS租用所需的設備和服務就行了。這樣一來,形成了一種對設備系統使用的所謂“承租人分攤制度(STS)"。這種制度促進了智能大廈的建設和發展,而智能建筑(IntelligentBuilding)這個名詞,也就突破了傳統建筑的遮風擋l:14、保溫防寒功能,增加了傳遞和處理信息的智慧功能。這樣的一條發展道路,大體上也就規范了歐洲智能建筑后來發展的道路。
在美國以后,日本很快跟上來,但走的是另外一條路。日本在1986年建造的東京本田青山大廈和NTT品川大廈等大體上都是大公司建造的自用辦公大樓。因此,對其設備自動化,通訊網絡的建設等就更有針對性。由于目的明確,所以在大樓建設中同時將其內部的辦公網絡(0A)系統以及相應的應用系統一起建設起來。在這個基礎上形成了我們后來所說的智能建筑的“3A"體系,所謂“BA,0A,CA”就是這么來的。日本最早的一批智能大樓也就是這么起來的。多數是一些大公司,特別是大型電子公司,如NEC、N17、松下、三井、東芝等辦公大樓,它們具有很完善的設備系統,設備與建筑設計配合融洽。這些大公司建設這些系統主要是為了自己使用,提高工作效率,同時也是為了改善企業形象。
80年代后期,智能建筑風靡全球,這主要是由于電子技術,特別是微電子技術在計算機、通訊、控制三,項技術在樓宇自動化,通訊網絡以及它們的系統集成方面有了飛躍的發展。無論從硬件、軟件到集成技術都有顯著的進步。加以90年代初期,國際互聯網(因特網)在全世界迅速普及和應用,人們對建筑功能的要求愈來愈高,同時高新科技能為人們提供一個更安全,更高效,更舒適,更便捷方便的環境。隨著家用電器的普及,電腦的進入家庭以及互聯網的聯系千家萬戶。隨之,智能化的住宅和網絡化的小區也提到日程上來。一個蓬蓬勃勃地建筑智能化的普及業已在全球形成。
智能建筑這個概念進入中國的技術領域并不晚,大體上在80年代中以后,中國科學院計算技術研究所就曾進行了“智能化辦公大樓可行性研究”,對智能辦公樓的發展進行了探討。在此期間,一些報刊上亦曾出現了一些介紹智能建筑的論文。80年代后兒年出現了較早的一批智能設施和系統較為完備的建筑物。盡管那時在一些建筑中已有了一些功能先進的系統,但由于當時“智能建筑”這個名詞還未風行。很少有人叫它們為“智能建筑”。中國大陸上“智能建筑,,的真正的普及和推廣是在1992年改革開放大潮中。當時,風起云涌的形勢發展,以及,由此興起的房地產熱潮。隨著一大批高標準辦公樓項H的提出,伴隨著的是一系列先進的設施和系統以及它們的開發技術。首先打出“智能建筑,,旗號的是房地產開發商,他們并不真懂得智能建筑,而更多地看到的是在這個標簽下可以為他的房地產商品大大增值;另一個最早進入這個市場的是系統集成商,他們多半原來是搞通信或是承擔網絡工程的,從做網絡轉向專門做綜合布線,本是順理成章的事,無需贅言。但是,他們進入建筑市場,卻對建筑行業缺乏了解。
但是,在“智能建筑”突然起飛的時候,建筑事業的主力軍,即建筑工程的設計和施工安裝兩支隊伍卻顯得技術準備不足。盡管其中某些設備系統原本就是他們的專長,如空調,照明等,但在新的要求下也不免措手不及。此時,行業中的一些先知先覺者為了規范市場,統一認識,便在上海首先提出了制訂“智能建筑設計標準”的問題,此標準在1996年作為上海市的地方標準出臺。它根據各類工程的作用和功能、管理要求以及工程建筑的投資標準,對智能建筑劃為三級,各級智能建筑均制定了功能要求和不同的設施標準。這一標準盡管其本身尚有不盡完備之處,但它對全國智能建筑的推進起到了十分重要的作用。一方面,它對不同需求的智能型建筑按不同要求分成不同的檔次,以便于業主及設計人員針對不同需求采取不同的設備標準,由此,規范了智能建筑的技術市場;另一方面,這一標準的頒布,大體上指明了智能建筑應當具備的內涵和適當的深度,這樣,使得業界人士,特別是對于技術人員來說提供了一個急起直追的目標。
在這短短幾年中,國內建造了大量高標準的高樓大廈,僅以上海浦東新區為例,自1990年至1996年就建造了20層以上高樓89幢。上海全市自1990年至1996年間建造了20層以上的高樓有497座,總計約1062萬m2。自上海一地可以看到全國,尤其是智能建筑興起于沿海特區和北京。但迅速向內地推廣,不僅在武漢、西安等大城市出現了智能建筑,即在烏魯木齊這樣遠離沿海的西才七邊險也建造了智能大廈。如此巨大的建造工程量,形成了一個廣大和具有無窮潛力的市場,同時,在實踐中培養和鍛煉出一支宏大的中國技術群體。這支技術隊伍不僅存在于設計院和安裝公司以及系統集成企業之中,同時,也存在于紛紛進入市場的國外企業中的中國技術人員之中。這是一支訓練有素和技術素質很高的力量,足以勝任相當先進和復雜的智能建筑技術要求。
智能建筑在短短的幾年里突然起飛造成了無限商機。正象一切新生事物進入市場所出現的必然的現象一樣,技術準備不足、市場暫時混亂、其中尤以管理上的滯后更為突出。由政府出面轄頓市場、規范業界行為已成為當務之急。因為,盡管在這種新興市場上,某些早期的混亂帶有一定的必然性。但是,如果不加治理放任自流的話,它就將影響到這項新技術本身的健康發展。罄理的日的就是使無序的市場變成有序。
為此,建設部在1997年10月了《建筑智能化系統工程設計管理暫行規定》。在這一規定中:界定了有關建筑智能化工程的主管部門是國家建設部,具體的工程項目的設計部門應是本工程的設計總體負責機構,設計負責人應對工程總體(包括智能化系統工程)負全面責任。規定了任何智能建筑工程應在力:項時就應將智能化系統的設計要求提出,經批準立項之后,即作為設計要求下達到設計單位進行設計。承包分項的系統集成商應在工程總體設計的指導下進行本系統的細化設計。系統集成商除系統的細化設計之外還要承擔設備安裝、調試、用戶培訓!|以及交工后的維護服務等一系列工作。規定還指出智能建筑在竣工和正常運轉一段時間后要進行評估。評估為優秀者要進行獎勵。這個管理規定應當說是政府關于智能建筑管理的第一個總令。對于罄頓市場和規范業界行為起了很好的作用。此后。在1998年10月又頒布了《建筑智能化系統工程設計和系統集成專項資質管理暫行辦法》以及與之相應的《執業資質標準》兩個法令。這兩個法令規定了承擔智能建筑設計和系統集成的資格,實際上是個市場準入的標準,它將排斥一切不符標準、不具實力、沒有業績的不合格企業進入市場。確保市場的秩序和產品的質量。目前,資質的申報工作,業已開始運作。
這只是由政府頌布的兩個全行業的管理規定,這不過只是開始,目前已著手編制全國性的智能建筑設計標準,其他相關的標準和規范也將陸續訂入計劃,陸續進行編制。使得這一行業逐漸走向健康有序。1998年6月在建設部勘察設計司領導下成為了建筑智能化系統工程設計專家委員會,協助政府進行一些行業管理和推進智能建筑事業的工作。
智能建筑的另一特點是橫跨多個行業,例如涉及郵電、消防、安保、廣播電視、計算機、自動控制、公共衛生等部門,進行行業管理就必須與這些相關部門進行協調,除了必須遵守有關的專業規定外,還必須在若干跨行業的管理問題上加強聯絡和協商,制定跨部門的管理規定,共同探討發展的課題,促進行業的進步。
面對信息時代,智能建筑的發展必然性己廣泛地被業界人仕所矚目,對此方面知識和技術的渴望和追求已成為業界人士的共識,目前國內由各種機構舉辦的智能建筑培訓班為數甚多,少者數十人,多者上百人,涉及到各種行業和各種層次的技術人員、業主、管理人員等等,足見大家對此方面要求之迫切。由于對辦班條件并無嚴格規定,因此,在眾多的培訓班中難免良莽莠不齊,如何提高辦班質量是一重要課題。
智能建筑物的類型,早期以辦公樓(包括自用的辦公樓及出租的辦公樓)和旅館酒店為主,后來建造了一批綜合辦公樓(即指在一幢大樓兼有辦公及酒店兩種功能,有時底層還開辟為商場的多功能大樓)。在此期間,亦建造了一些設施完備,系統齊全的智能型醫院、機場航站樓、大型火車站、博物館、展覽館、體育館、以及專業性很強的如郵電樞紐,電力調度中心,天然氣調配中心,銀行等等在功能上有特殊要求的建筑物。其別令人注意的是近兒年智能住宅及智能小區的發展。
智能住宅及智能小區問題的提出還是近兩三年的事,其背景除了當前家庭中家用電器數量和品種的日益增多以外,最主要的原因是電視、電話的普及,計算機的進入家庭以及網絡的開通。另外,智能家庭及網絡社區的若干產品進入市場也促進了這一發展。但相對智能辦公樓而言,智能住宅和小區究屬開始起步階段,目前,從報導上看,號稱“智能小區,''''的建設項H不下30個,未見報導的試點可能還有。隨著近兒年和今后一個時期,住宅建設將是國家投資和建設的黃點這一前提下,智能住宅與小區的建設將會有一個長足的發展,這一趨勢業已形成。但住宅建設與辦公樓建設最大的區別在于,智能辦公樓一般是業主一次投資,只要財力殷實,盡可選擇最先進的產品、最高級的設備。但住宅和小區建設就不能這樣,它量大面廣,直接面向普通百姓,故此必須考慮到若通住戶的經濟承受能力。所以,在此方面設備的國產化問題就更為突出。而且,在網絡聯通之后,住戶更多著眼在網絡所提供的實用功能。也就是說智能住宅和小區的建設絕不僅是其硬件的設置,如社區布線、接入網、節點建設等等。還要注意到網絡接通后的信息源建設和提供的服務功能建設(網上購物、網上醫療與保健咨詢、網上教育、生活顧問等)。實際上,從發展遠景上看網絡建設的前途無限光明。它為不久的將來可能實現的家庭辦公打下基礎,那將是改變人們生活模式的章大舉措。如果,把信息高速公路網作為一項全民的工程來看,那么,我們的智能辦公樓和智能住宅都只是這個信息高速公路上的站點建設,這個意義是非常大的。當前,中國的智能住宅建設方興未艾,充滿著無限生機。
智能建筑的大規模建造和科學技術的迅速發展,促進了此方面的研究和開發工作。這方面的工作在研究機構、高等院校以及企業的研發機構中默默地進行著,企業與院校,企業與研究機構的聯合開發以及高等院校和研究機構自辦企業,這兩種方式都加速了將研發成果盡快地變成產品,這種工作包括了軟件和硬件的開發研制,若干成果業己應用于工程之中。例如,近兩年,在控制技術上,先進的L0NW0RK開放系統的開發得到了多方面的重視,它已試圖應用于多個應用領域,如空調、消防、防盜、門禁、電梯等方面。一些產品已進入市場。但是,就L0NW0RK系統來說,目前尚屬小規模的應用,開發者也多屬中小企業,大規模、大范圍的實踐尚有待時機。其他方面的技術研究和開發工作也在進行,不僅成果甚多而且研發范圍也在擴大。某些外國企業也在尋求和正在與中國的科技力量合作,利用中國的力量推動他們產品的發展和改進,由此,也進一步促進了中國研發力量的提高與成長。
由于中國智能建筑的市場發展的規模和速度均為世界之最。所以世界上此方面的著名品牌產品兒乎已全部進入中國市場之中,無論樓宇自動控制系統,綜合布線系統,消防系統,安保系統,通信系統,廣播系統,閉路電視系統,車管系統等,均已成為外國名牌產品角逐的天下,國產的設備和系統力量十分微弱。因此,如何培植國產品牌與國際名牌產品一爭高下,也是當前一個突出的問題。一方面要提高自己的實力,同時也要有一定政策的支持,形成自己的精品市場??偠灾?在這么大的智能建筑市場面前,國產品牌不能沒有一席之地。