時間:2023-03-21 17:17:11
序論:速發表網結合其深厚的文秘經驗,特別為您篩選了11篇智能建筑理解論文范文。如果您需要更多原創資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯系,希望您能從中汲取靈感和知識!
中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
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.智能建筑建設管理的幾點措施
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?!耙钥蛻粜枨鬄橐罁凑諏嶋H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
我國的智能建筑工程發展迅速,并在國民經濟增長和人們生活質量的提高中起到了巨大的推動作用,但是,工程管理中存在的問題依然不容忽視,為了完善智能建筑工程的管理體制,促進整個行業管理上的成熟,加強智能建筑建設管理探究,有助于完善智能建筑工程的質量控制和我國工程建設行業的健康快速發展。
參考文獻:
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?!耙钥蛻粜枨鬄橐罁?,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。“為技術而技術”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:
中圖分類號:TP393文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
本文深刻、生動、形象地闡述了物聯網概念的豐富內涵,進一步對物聯網加深理解,并深刻分析了物聯網技術對智能建筑技術的影響和其在智能化建筑領域的廣泛應用,在簡要描述我國物聯網技術在智能化建筑領域中的應用以及發展形勢,闡明了物聯網技術在智能化建筑領域中存在著巨大的發展潛力和機遇,表明物聯網時代已經來臨。
二.物聯網(The Internet Of things)
物聯網的發展,體現在它是信息化、工業化發展相融合的結果 ;是信息技術以及傳感 / 控制技術兩種技術相融合的產物 ;是物理基礎設施(例如 :光、機電設備)以及 IT基礎設施相融合一體的架構。物聯網到如今為止,還沒有明確的絕對定義,下面是現在流行對物聯網的幾種具體描述 :
美 國 MIT 的 Kevin Ashton 曾經用“Internetof Things”來描述,物聯網就是通過網絡把計算機連接到真實傳感器網絡的世界(1999)。ITU :物聯網通常是通過 RFID 及智能計算等科學技術來對進行全世界設備互連的網絡(2005)。百度百科 :物聯網通常是通過 RFID、紅外感應器以及全球定位系統,還有激光掃描器等信息傳感設備,按著約定成俗的協議,可以把任何物品跟互聯網連接起來,來進行信息交換以及進行通信,以便實現智能化的識別、定位以及跟蹤、監控和應用于管理的一種網絡。
《物聯網產業發展研究》報告(2010.4.8)顯示:物聯網通常是由能自我標識、感知及智能的物理實體,基于通信技術而相互連接,形成的網絡,而且這些物理實體可以在沒有人工干預的條件下,來實現協同以及互動,為人們生產和生活,提供智慧及集約的服務 。中國物聯網大會(2010.6.29)上說明:凡是以傳感器和傳感技術來感知物體的特性,按照約定的協議,來實現任何時候的物與物之間、人與人之間的互聯互通,以實現智能化識別、定位、跟蹤、管理的網絡 。
在筆者看來,所謂物聯網,顧名思義就是物與物之間,以及人與人的智能互聯互通。大家都知道,移動通信網是一種信息傳輸的網絡,是人和人之間的互聯,是網絡中俗稱的“客流”系統 ;互聯網卻是虛擬的信息共享的網絡,是電腦和電腦之間的互聯。然而物聯網它卻是一個能信息感知的網絡,又稱傳感網。傳感網是物和物之間的互聯,屬于網絡中的“物流”系統。物聯網聯接的通常是現實的物理世界,并非是非虛擬的世界。在物聯網上,不僅能對物質的東西進行撐控,甚至還能對人的心情發生感受。物聯網不僅僅是讓你了解大千世界,而且可以讓你觸摸大千世界,感受大千世界。感知到包括傳感器的信號采集以及協同處理還有智能組網,甚至信息服務,可以達到控制以及指揮的目的,感知是為了達到遠程控制和管理。從虛擬信息空間和人人互聯發展直到對現實物理世界進行感知,為信息傳輸以及信息處理,提供更為豐富的需求資源,從而掀起一波又一波的新的產業化浪潮。
伴隨我們國家“十二五”規劃,全國上下以物聯網為代表的戰略型的新興產業,逐年發展起來,并且還將成為我國大力扶持以及發展的七大戰略性的行業之一。根據權威機構的預測,我們國家將要在未來的十年間,投入大約將近四萬億,在全國范圍內大力發展物聯網業,其中的智能建筑、辦公、家居以及RFID 等產業必將是未來我們國家重點發展的領域。
三.物聯網對智能建筑技術的影響
(1)在智能建筑技術領域中,物聯網的影響是無處不在的,設備通過傳感器聯網技術而遍及大部分子系統,這樣也可以說,很多子系統已經是處于準物聯網形態或者已經是處于物聯網形態。例如 :智能家居和建筑設備監控,以及安防、一卡通等系統。對于物聯網形態,有三個方面的內容 :具體是傳感器聯網 、互聯網的協議、設備網站。
(2)智能建筑設備傳感器聯網方式
智能建筑設備傳感器聯網方式分別是:單 向 / 雙 向 ;單 路 / 多 路 以及TCP/IP 網和非 TCP/IP 網以及設備間無直接互動 / 直接互動。現實應用的有一卡通 / 視頻監控等。復雜的有智能家居 / 建筑設備監控等等。
(3)智能建筑的物聯網形態
智能建筑物聯網主要應用于家居網,家居網主要是對家電、安防、窗簾、遠傳表具進行連接。家居網可以是無線,也可以是通過電力載波,也可以是通過以太網等,絕大部分家居網都不是 TCP/IP 來支持的網絡。整個家居里面是由智能家居控制器來對這些設備的進行控制聯網。每個家庭里面,通過安裝一個智能家居控制器,到小區里就可以通過以太網跟住戶進行連接,住戶同時也可以反饋自己家里一些情況,可以通過移動通信網、也可以通過以太網來進行連接。
(4)建筑設備監控系統物聯網形態
建筑設備監控系統目前常用的包括三層結構 :管理層、控制層以及現場總線。設備通過傳感器聯網的,其特點是物與物、物與人,多 方隨時、實時、面向現場總線?,F場總線有 LonWork/BACnet/Modbus 等等非 TCP/IP 來支持協議網絡。從而形成連接互聯網架構的邏輯設,以及構建設備網站,來實現管理和監控的功能。
(5)云計算與智能建筑
在智能建筑里面,云計算比較多的是被廣泛用于建筑群能耗計量以及節能管理系統中,沒必要在每個樓宇里面都布置建筑群能耗計量以及節能管理系統,只要通過一個云計算平臺,就可以把這些統一起來,就設置成一個總的能耗計量以及節能管理系統。這是因為云計算平臺實際上是互聯網上一種公共服務,它是直接針對互聯網架構,也直接針對物聯網架構。智能建筑綜合通常是集成、維護以及管理系統。如果對智能建筑的維護管理都通過物聯網的話,我們的智能建筑,就取消了每個樓里面設置一套智能建筑維護管理班子,而用一個云架構就能實現統一管理,非常便利快捷。
(6)BIM 與物聯網
物聯網被廣泛地應用于樓宇智能管理、物業管理和建筑物的運行維護方面,將會發揮更大的作用。僅從建筑物外表我們不可能看到許多管線、開關閥門,因為它都是隱蔽在樓板和墻體中,遍布建筑物的各個角落,沒有圖紙,你要找到某個閥門開關是很不容易的,特別是對一些結構復雜的建筑,而圖紙通常都保存在檔案館里,很難查閱,那么我們怎樣來實現對樓宇內隱藏物體的即時查找和定位?只有把建筑物進行數字化,構建整個建筑信息模型(BuildingInformation Modeling,BIM),才能實現對其更有效的管理。BIM 是物聯網應用中的基礎數據模型,也是物聯網的核心,象比如 BIM 確是ERP 基礎數據一樣,物聯網應用不能離不開BIM。沒有 BIM基礎數據模型,物聯網的應用就會受到極大的限制,就無法深入樓宇的核心,因為有許多隱藏的構件和物體,通過 BIM 才能展示構件的每一個細節。這種模型是三維可視。
四、結束語
本文從建筑領域探討了物聯網技術對智能建筑技術的影響,并且通過對智能建筑聯網中家居網、建筑設備監控系統物聯網、云計算、BIM模型在智能建筑領域應用前景分析,對建筑行業及領域具有可靠的現實指導借鑒作用。在近年來,我國建筑領域競爭非常激烈,要想突破瓶頸,立足市場,必須依賴物聯網的技術創新,及智能化建筑技術,為開拓建筑市場前景具有現實意義。
參考文獻:
[1]劉嵐,翟鴻雁,陳寧.基于物聯網技術的智慧校園建設方案探討.科技視界,2012.
[2]楊海英.物聯網技術在高校實驗室管理中的研究.復旦大學碩士論文,2011( 4) .
科學技術是第一生產力,是推動社會進步的巨大動力。人是從事科學技術的主體,因此當今社會的競爭就是人才的競爭。而人才核心競爭力的培養,主要來源于大學教育。為了適應社會的發展,教育部在上世紀末對大學很多專業都進行了調整,包括建筑環境與設備專業。建筑環境與設備工程專業是根據教育部1998年頒布的全國普通高等學校本科專業目錄,將“供熱通風與空調工程”和“燃氣工程”兩專業合并,調整、拓寬組建而成的新專業[1]。該專業以培養從事工業與民用建筑室內環境及建筑設備、公共設施、建筑熱能供應系統的設計和建筑自動化與能源管理工作的人才為目標。這次調整,不是簡單的合并,而是產生了一個面向21世紀新的專業學科。近年來,該專業如雨后春筍般在全國范圍91所各類眾多高校中涌現出來,問題也隨之凸現。筆者認為有必要進行深入的、切實可行的教學改革。
一、主要凸現的問題
(一)辦學思路不清晰
雖然很多學校秉承了“厚基礎、寬口徑”的辦學思想,在教學內容上增加了建筑環境、建筑熱能供應以及建筑自動化等方面的知識,并把建筑環境學列為了專業的平臺,搭建了新的本科專業的框架體系。但是“厚而寬”不是“大而全”。知識口徑的拓寬不是各種知識的堆積和羅列。專業的辦學首先要服從于所在大學的辦學思路,即學校的定位。一般院校和重點院校不同,創新型大學與研究型大學和綜合型大學也不同。如果全國九十一所建筑環境與設備專業的教學體系都參照某一兩個名牌大學的教學體系,那么這樣的后果是顯而易見的:一,專業建設沒有或者散失了原有專業的特色;二,專業培養出來的人才也沒有特色。
(二)教材建設的質量不容樂觀
目前圍繞建筑環境與設備專業的教材種類繁多,質量參差不一。教材是教學內容的具體體現,教學體系中的教材應該具有知識的系統性、延續性和完整性。而不是各個知識塊之間簡單的粘貼或移動的關系。以《暖通空調》為例,集結了原來供熱、供燃氣及通風空調工程專業的主要專業課:《空氣調節》、《工業通風》以及《供熱工程》的主要內容。剔出了三門課管網輸配的交叉部分,而另設了一門課:《流體輸配管網》。但就這兩門課程的教材來看,共同的缺點是把原來空調、通風和供熱三門課的三個系統簡單地歸類總結,系統總結有余,闡述不足。使得在具體教學過程中,出現老師覺得不好講,學生不易接受的情況。
(三)配套的師資隊伍結構有待改善
由于建筑環境與設備專業由原來的暖通空調專業或燃氣專業演變而來,因此師資基本上是暖通空調或燃氣專業的。但是專業的領域已經擴充到建筑室內環境、建筑設備、公用設備和智能建筑等方面。專業的內涵已經由原來的設備或系統擴充到既包括設備、系統,也包括智能建筑。其中的弱勢部分是智能建筑。因為智能建筑技術也是一門交叉學科,而大部分搞自動控制的人才是自動化專業、電氣工程及其自動化專業或計算機專業的人員。對智能建筑、智能化系統及設備缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑結構、建筑設備、供熱空調等方面的專業知識和理解。另一方面,搞設備的人才又缺少對建筑自動化、BAS功能科學要求的理解,缺少有效的上層控制管理邏輯與算法。兩方面人才又缺少“接口”,從而制約了智能建筑技術的發展[2]。因此合理搭配師資,在教學安排方面與其它專業知識交叉融合,才能培養出新時代的建筑環境與設備復合型人才。
二、改革的內容
(一)明確辦學思路,辦出專業特色[3]
明確辦學思路是確定專業人才培養目標和教學體系的前提和基礎。是以科研人才為主,還是以工程技術人員為主,不僅與專業本身的內涵有關,更重要的是與專業所在大學的性質有關。這樣才能形成專業建設和發展的良性競爭。辦學思路還與專業特色有著密切聯系。專業特色與專業在多年的建設發展過程中的教學和科研歷史有關,如有的學校在暖通空調的系統工程方面是強項,而有的學校在制冷空調設備的研究與開發方面是強項。那么在培養人才方面,這些特色就應該很好的繼承和發揮,在課程設置和訓練中要體現出來。
(二)穩固基礎知識,拓寬專業口徑
建筑環境與設備專業是一門跨學科的工科專業,學生基礎知識應包括數理方面、工程熱物理方面、流體機械方面、建筑熱物理方面和自動化控制的知識。只有牢固的基礎知識, 學生才能深刻地理解專業課程,拓寬本專業的服務領域。當然,正如前面強調的,專業辦學的前提是要繼承和發揚本專業的特色。這些基礎知識本身就是屬于很多領域,要與專業在建設和發展過程中的特色結合起來,構造和穩固所必需的專業基礎知識。
專業知識的拓寬,是構架新時代建筑環境與設備專業教學體系的重要部分。專業教學體系不僅僅局限于暖通空調,或是供熱供燃氣,或是把這兩方面的課程全部籠統地包括進去,或是把建筑環境、公用設備和智能建筑方面的知識硬塞進去。在專業學時有限的條件下,很有可能會造成各種知識的七拼八湊。因此,要有側重點地把某些方面作為原本專業特色的延伸和發展,切忌一口吃成一個胖子的思想,盲目地貪大。
(三)編制優秀的教材,配備合理的師資隊伍
正如前面所說,由于原有專業教學體系架構的割斷和組合,使得最近幾年采用的教材在編制上都有這樣或那樣的問題,因此在教材的建設方面還必需投入更多的精力。而選用合適的優秀教材的基礎正是現在的教學體系的完善,必需從根本上理解和制定本專業的教學體系和知識模塊。
師資的知識結構要分布合理,除了保留原來專業特色的知識結構以外,還要補充新的知識,如智能建筑和建筑環境方面的知識結構。師資的梯隊建設也很重要。教學梯隊的形成有利于知識傳授的傳承和不斷更新。每個專業知識模塊,也就是我們所說的課群下面,形成以教授為龍頭,教授副教授主講,青年教師為重要組成的教學梯隊。
三、我校建筑環境與設備專業教學體系改革的幾點思路
中南大學建筑環境與設備工程專業主要源于長沙鐵道學院的制冷空調學科。長沙鐵道學院從上世紀70年代起,就開展了制冷空調及冷藏運輸方面的研究工作, 1985年在機車車輛系成立制冷空調教研室,并開始招收制冷空調專業專科學生; 1989年開始招收供熱通風與空調專業本科學生; 1998年根據教育部文件調整為建筑環境與設備專業。因此,在二十多年的建設中,形成了制冷與暖調、系統與設備并重的特色。我專業在調整后修訂了教學計劃,增加了供燃氣、建筑環境和建筑自動化方面的知識模塊,保留了原來的制冷方面的知識模塊,包括有制冷原理、制冷壓縮機和鐵路車輛制冷、制冷裝置自動化等課程。 轉貼于
目前已擬定完2008級新的教學體系和教學計劃,主要的思路有如下幾點。
(一)明確辦學思路,與學校的定位一致。
我專業隸屬于以本科生、研究生教育為主的高層次綜合性大學——中南大學,學校的定位是立足湖南,面向全國,放眼世界,努力建設國內一流、國際上有重要影響的高水平、綜合性、研究型、創新型大學[4]。因此,我專業的辦學思路是以創新素質教育為核心,堅持全面發展的人才培養標準,面向社會主義市場經濟的人才需求,培養出具有實踐能力、創新能力,既懂技術又懂管理的復合型人才。
(二)繼承和發揚專業特色,整合知識架構。
充分利用能源知識的平臺。從2008年開始本專業與同屬能源科學與工程學院的熱能專業進行能源與動力大類招生,使學生在低年級的時候的基礎知識面廣,起到“厚基礎、寬口徑”的作用。
繼續保留專業的特色之一:制冷模塊。從畢業生就業的反饋來看,用人單位對既懂制冷,又懂暖通,既了解系統,又了解設備的人才非常歡迎。
加強暖通和建筑環境的優勢。把空調、供熱、通風和建筑環境的節能、環保、熱舒適與空氣品質結合起來,也是當前時展的需求。
減弱供燃氣和燃燒模塊。從本系教師多年從事的科研工作來看,燃氣和燃燒模塊并沒有形成特色,因此可以適當減少其份額,作為選修課程開設。
加強智能建筑模塊。智能建筑是樓宇發展的重要方向。本系在制冷和空調系統的自動化控制方面有著多年的研究和實 踐經驗??梢栽诖嘶A上進一步擴充相關領域的知識內容。
(四)加強實踐環節,培養創新人才
實踐環節包括實習、課程設計和畢業設計。實踐環節應受到更多的重視。既保證實踐環節的“量”,又要保證實踐環節的“質”。即:實踐環節的課時量必需嚴格保證,同時要求學生在實踐環節動手、動腦,培養其綜合運用所學知識和創新能力。
畢業設計從選題開始抓起,選題來源于教師的科研課題或工程實際,具有很強的實際意義和理論研究價值,有利于培養學生的綜合能力。
嚴格把握好實踐環節的考核。本系在近兩年所有的專業實踐環節考核中都涵蓋有答辯部分的考核,既鍛煉了學生的膽量、自信和表達能力,又能很客觀地反映實際的情況。
參考文獻
[1]肖勇全,李岱森.建筑環境與設備工程專業[J].高等建筑教育,2002, (2).
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
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、建筑智能化電氣工程管理
現今,人們對居住環境、生活智能化的要求越來越高,對生活品味的追求日漸提升,從居民對建筑物標準的要求上即可看出,現在的人們對建筑中智能化管理的需求越來越強烈,因此這就為建筑智能化電氣工程管理的應用提供了廣闊的空間,越來越多與智能化電氣工程相關的新技術應用于現代建筑中。建筑智能化電氣工程的施工主要步驟如下:①對整套配電柜和其調控設施進行安裝;②對架上電纜以及電纜橋架進行安裝;③對架空線路以及上步裝置的智能化電氣設備進行安裝;④對變壓器進行安裝;⑤對配電以及動力裝置進行安裝;⑥對柴油發電機組進行安裝;⑦對持續電源進行安裝;⑧對低壓電動機進行安裝;⑨對電加熱器以及電動執行部分進行安裝并接通其線路;{10}[10以后的符號跟之前的不一致。]對以上安裝的智能化電氣動力裝置進行調試運轉;{11}對開關插座等裝置進行安裝;{12}對接地設備進行安裝;{13}對裸母線、非開環母線等母線進行安裝;{14}對電纜線路進行鋪設并且對電纜頭進行安置制造;{15}對導管、線槽、穿管進行鋪設;{16}給槽板、鋼索配線;{17}對線路的安全性能進行測試;{18}對照明設備進行安裝;{19}對照明設備進行調試運行;{20}對避雷設備進行安裝;{21}對接閃器以及定位點進行安裝,對環境的變化及使用功能的變化具有感知能力。如:感知建筑物內外溫度的變化,監視建筑物內人員流動及大門的啟閉等。傳遞、處理感知到的信號及信息,對其進行分析和判斷。如:把傳感器獲得的有關溫度變化的信息傳遞到控制中心,分析建筑物內溫度的變化,與系統溫度設定值進行比較,判斷變化趨勢;{22}驗收工程,及時修改調整。
二、建筑智能化系統工程的應用現狀
1、智能化建筑概念
在當今的建筑智能化電氣工程管理中,人們對高科技的需求越來越強烈,因此,新技術的應用日漸增多,智能化管理技術就是其中應用較為廣泛的一種。智能化技術又可以成為“人工智能技術”,它是計算機技術的一個組成部分,是將“GPS定位技術”、“精密傳感技術”以及“計算機技術”集中于一體的綜合技術?!叭斯ぶ悄堋边@個詞語最早是在1952年提出來的,主要是由智能控制系統、處理語言系統、專家系統、識別圖像系統以及識別語言系統等組成。智能化技術誕生至今,在控制領域的應用最為廣泛。
智能化技術在建筑智能化中的應用,主要有自動控制技術、通信技術、網絡技術和數據技術幾個方面,智能建筑主要由三個部分組成,樓宇自動化系統、通信自動化系統和辦公自動化系統。近年來,隨著科技的飛速發展,智能化技術在生活中的應用也逐漸增多,其發展也日新月異,研究者們根據實際生活的需要,綜合自動化、仿生學、語言學等多種學科的知識,加入更加實用的功能,在中國興建的大型建筑將占全球一半,而現代大型建筑的主流是智能化大廈,因此智能化大廈的弱電系統研究及實施,成為自動化控制領域里的一個重要分支,將現代大廈建設成具有國際先進水平的智能大廈,并保有今后進一步的擴展性。
2、智能化建筑發展現狀
由于我國的智能化建筑發展起步較晚,目前還處于起步階段,因此在發展過程中還存在很多缺點和尚待完善之處。首先,我國建筑智能化發展的水平低。建筑的智能化系統功能短缺,導致有些工程無法如期完成,從而拖延了建筑整體的完成,難以保證效率;另外,國內一些廠家生產電子產品的質量較差,故障率很高,而國外進口產品價格偏高,給日常生活帶來極大的不便,使智能建筑并不為一些業主青睞。其次,我國智能化發展十分迅速。從1990年開始,智能化工程已經成為我國建筑工程十分重要的一部分。在十多年的探索和積累中,我國的智能建筑已經大有普及之勢,實際應用水平也有了很大的提高。另一方面,社會需求量明顯增大。進入信息時代以后,人們的腦力勞動急劇增加。對舒適宜人的生活環境、方便快捷的辦公場所以及人性化的建筑設計理念的需求都將智能建筑推向了一個新的高度。同時,“五位一體”的新型經濟發展模式要求,國家節能減排力度的不斷加強,也將為智能建筑帶來新的發展契機。
三、建筑智能化工程管理技術的應用問題
1、建筑智能化工程存在的問題
盡管建筑智能化工程在今年來已取得了較快的發展,在各個方面都取得了驕人的成績,但是由于其發展歷程短等方面的原因,我國建筑智能化還存在一些問題有待我們去解決。具體而言,主要包括以下幾個方面:第一,缺少系統規劃理念。由于建設單位對智能化系統的理解深度還不夠,因此,常常片面地提出一些不切實際的要求,而承包單位對以需求為主導規劃理念的缺乏,管理部門專業技術人員的缺少,造成經常是外行管內行,最后導致僅僅簡單以技術系統的數量堆砌為衡量建筑智能化的標準,進而使整個工程的有效性降低。第二,設計院設計過程脫節。建筑智能化系統工程的設計單位主要是建筑設計院和系統集成商。無論是設計院還是集成商,在從事智能化系統工程中均存在各自的弱點;設計者的知識更新、知識儲備、實踐經驗等方面與快速發展的工程建設要求不相互匹配,設計人員不熟悉當期主流產品的技術性能、技術要求,進而造成建筑工程的具體實施過程和設計院的規劃出現不一致現象,以致由于設計問題影響到工程質量。
2、加強對建筑智能化工程的管理,促進智能化行業健康發展
首先,高素質人才的缺乏依然是目前行業的重大問題。因此,有必要加大力度培養一批技術水平過硬的專業科研人員,在技術開發,科研設計等方面深入探討,在現有理論研究的基礎之上,組織更多由多方參與的研討會,聽取包括建筑商,施工單位,業主,集成商等眾多意見,共同磋商行業發展的方向和出現的問題。建立行業專項研究基金和獎勵基金,不斷推動科研水平的提升,以此促進整個行業的發展。其次,在系統分析階段,首先要定義清楚用戶所需的智能化系統,在系統規劃設計階段,為用戶做出詳細的系統規劃書,并在詳細設計階段做好技術設計與施工組織設計。協調好各部門之間的設計和職責問題,合理安排布置,統籌兼顧,有的放矢。在具體實施中,糾正總體設計中的問題,進行優化設計。再次,施工中要嚴格按照施工工序,合理設置質量控制點,控制工序活動質量,檢查工序活動的結果,掌握質量動態,完善施工檢查與驗收過程。抓好施工現場的項目管理,做到施工有序進行。加強后期服務維修工作的力度,對維修人員和使用人員進行專門業務培訓,采用競爭上,對技術不過關人員進行淘汰,為智能建筑贏得良好的口碑。
結束語
近年來,我國建筑工程的發展非常迅速,與此相關的施工管理技術也日漸提高。人們隨著生活水平的進步,對生活的智能化、居住環境的便利性提出了新的更高要求。智能化電氣工程是建筑工程中比較重要的一種施工項目,與智能化電氣相關的裝置、設備等的建設工程管理都屬于此類。建筑智能化電氣工程施工管理的好壞關系著整個建筑是否能正常完工使用。隨著高科技逐漸引入建筑工程中,智能化技術在其中使用的越來越廣泛。智能化管理技術是將GPS定位技術、計算機技術以及精密傳感技術集中一體應用的高科技綜合技術。智能化技術的引用,不僅可以減少建筑智能化電氣工程中的人力成本,而且這種技術也顯著提高了操作的準確度和工作效率,縮短了工程所需的周期,并且也便于工程完工后對其進行監督檢測。
參考文獻
作者簡介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授;韓成浩(1972-),男,朝鮮族,吉林延吉人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授。(吉林 長春 130118)
基金項目:本文系吉林省教育科學“十二五”規劃課題(課題編號:GH12181)、2012年吉林建筑工程學院教學質量與建設工程項目的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0007-02
近年來,信息技術的迅猛發展給普通高等院校電氣工程及其自動化專業帶來了較多良好的發展機會,因此,如何對電氣工程及其自動化專業人才進行培養成為各高校的重要任務之一。如何構建新的培養模式,優化相應的人才培養方案,制訂良好的教學體系,培養具有創新能力和工程能力的電氣工程及其自動化專業高級應用型人才成為應用型工科院校所面臨的任務之一。吉林建筑工程學院是吉林省建筑類普通高等本科院校,屬于二本院校,其辦學理念是培養“理論基礎堅實、實踐能力扎實、思想作風樸實”、具有創新精神和創造意識的高級應用型專門人才。吉林建筑工程學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是使學生能夠從事建筑電氣領域內的相關設計工作、施工工作、運行與管理工作,并且把他們培養成為應用型高級技術人才。根據吉林省經濟發展的需求和建筑行業的特點,加快電氣工程及其自動化專業應用型人才的培養成為電氣與電子信息工程學院實現飛速發展的有效渠道。為此,電氣與電子信息工程學院在優化培養方案、加強教學質量工程建設、構建應用型實踐教學體系等方面進行了有益的嘗試和探索。
一、優化人才培養方案
地方應用型本科院校的辦學定位應首先強調應用性,所以既不能延續普通本科傳統的教學模式,也不能削弱相關基礎理論的教學,而是應該兩個方面同時發展。特別是應該加強學生工程應用能力的訓練和培養,把相關課程中的應用環節(例如:實驗、課程設計、實習等)充分融入到教學過程之中,以便提高學生的動手能力和應用能力。應用型本科院校在教學環節中應突出實踐應用與理論教學的相互滲透,堅持工程實踐與科學教育并重的原則,逐步建立合理的符合應用型本科人才培養的課程體系。這樣做的目的主要有兩個:一是給學生打下較扎實的基本理論基礎;二是讓學生在大學期間參加相關專業工程的基本訓練,使學生具備建筑電氣方面的專業技能、提高學生在認知過程中發現問題、分析問題和解決實際工程問題的能力。
因此,吉林建筑工程學院組織電氣工程教研室教師進行了廣泛調研,主要通過座談會和實地訪問等多種形式。通過調研了解用人單位對學校所培養的人才的需求和要求。同時向沈陽建筑大學、北京建筑工程學院等有關其他院校進行調研,獲得其人才培養方案。學院還定期組織召開電氣學院校友會,了解往屆畢業生在工作中對大學期間所學知識、技能和能力要求的反饋。學院派教研室主任和骨干教師參加電氣工程及其自動化專業的指導委員會會議,了解該專業最近動向,廣泛聽取設計院和施工企業中的專家、企業負責人的意見及建議。在上述調研的基礎上,優化原有的電氣工程及其自動化專業的培養方案,形成自身的特色。該方案應以夯實基礎、開拓專業知識面、重視應用能力為主要原則,切實加強對學生工程能力的培養。
電氣與電子信息工程學院對電氣工程及其自動化專業的課程設置進行了優化,主要體現工程實踐教育,刪除課程之間重復的內容,構建了注重建筑特色的電氣工程及其自動化專業人才培養方案。電氣工程及其自動化專業課程體系的整合應依據吉林建筑工程學院的辦學定位,主動汲取建筑設計院、建筑施工企業等相關單位的意見,合理確定專業課程的學時以及實踐教學在整個課程體系中的比例。整合后的電氣工程及其自動化專業的課程體系平臺由“專業基礎課程模塊+專業課程模塊”構成。該平臺體現了課程的應用型人才培養。其中“專業基礎課程模塊”包括注冊電氣工程師資格考試應必備的理論基礎,其中有模擬電子技術、電路原理、電機與拖動、電氣控制技術、數字電子技術等課程?!皩I課程模塊”課程的設置應體現建筑行業的特點。我院設置了建筑電氣技術措施、供配電技術、建筑照明、消防與安防系統、建筑電氣施工與概預算等課程。每一模塊含有理論教學、實驗教學和課程設計三個內容。上述課程的設置使電氣工程及其自動化專業符合建筑行業的特點和要求,使得學生在就業時更加明確自己的定位方向。同時課程體系平臺還可以根據就業方向進行相關選修課程的設置,以滿足工程應用性要求,例如設置綜合布線、樓宇智能化技術、嵌入式系統等課程。
二、加強電氣工程及其自動化專業教學質量工程建設
1.課程建設與教材建設
在優化專業課程、強調應用能力的課程建設原則指導下,應用型人才培養所需要的課程建設包括相關課程內容、教學方法改革、教學手段促進等方面的建設。我院電氣工程及其自動化專業的所開課程中電氣控制技術和數字電子技術被評為校級優秀課,單片機原理與應用被評為校級精品課,自動控制原理以及消防與安防系統兩門課程被評為省級優秀課,電路原理被評為省級精品課。在進行課程建設的同時,電氣與電子信息工程學院也非常重視電氣工程及其自動化專業課程的教材建設。教材建設應該體現電氣工程及其自動化專業教學成果,要積極推進紙質教材、電子教案、教學參考書以及教學課件四位一體化的教材建設,選用智能建筑專業指導委員會推薦的高質量教材,同時結合本學院課程撰寫相關建筑電氣教材。
2.教學管理制度的完善
規范有序的教學管理制度是提高學院的教學質量、推動學院教學改革的重要保證措施。為保證電氣工程及其自動化人才培養方案的全面落實,電氣學院充分發揮領導和學院教師的力量,建立起包括畢業設計(論文)規定和實習要求等相關教學管理的規章制度,對教師和教學管理人員的工作進行了具體規定,提出了明確要求,從制度上保證了電氣工程及其自動化專業人才培養的質量。學院成立了由學院領導、教研室主任和實驗室主任組成的二級教學督導組。督導組成員通過平時聽課、 課下與教師、學生交流等形式了解教師教學狀態以及學生的學習狀態,在一定程度上促進了學院教師教學水平的提高,并且為學院進行教學二級化管理提供了相關的依據。
按照電氣與電子信息工程學院教學質量評估實施規定,每學期由每一年級的輔導員組織各班學生對每一位專業任課教師的教學情況進行評估,根據學生所反映出的問題制訂相應的整改措施,以促進教學質量的提高。針對畢業設計(論文)的應用環節,學院結合電氣工程及其自動化專業特點,制訂了相應的畢業設計(論文)工作流程和考核辦法。該辦法規范了畢業設計指導過程中存在的問題,保證學生畢業設計(論文)質量的有效性。
3.采取多種教學形式,提高課堂質量
在教學形式上,改革傳統的“以老師講解為主”的教學形式,實行“老師教與學生學互動”以及“學生之間互動”的教學模式,建立起以培養學生實踐應用能力為主的教學方式。具體措施有:將老師的科研項目帶入課堂,拓寬學生的知識面;學習優秀的學生在課后充當其他學生的“老師”;讓學生討論某一教學內容,采用分組討論的形式。每一位老師將自己的科研項目引入課堂,將本專業的前沿知識引入課堂中,引導學生學習相應的知識點,同時講授該課程知識點在科研項目中是如何應用的。優秀學生當“老師”就是拿出一部分較容易的教學內容讓學生自己講,提高學生學習的主動性和積極性。學生分組討論就是在每一堂課中留出部分時間組織學生討論,每一小組發表自己的觀點,使學生在討論中增強對知識點的理解,培養學生分析問題和邏輯思維能力。與此同時,教師應該充分利用計算機網絡資源,搭建學生與教師溝通的新平臺。具體措施包括建立相關專業課程QQ群、構建課程教學資源網站等。
三、構建以工程能力訓練為特色的實踐教學體系
電氣與電子信息工程學院所構建的實踐教學體系主要以工程能力訓練為主要特色。這其中包括編寫實踐教學計劃、實綱和、專業教材時將本專業的的技術實用性及時反映出來。在制訂課程教學計劃時,應該明確規定所有實踐教學環節的目標和任務,并且按照每一個實踐項目分批次規定教學內容、教學要求和考核辦法等。以往的實驗教學中主要以驗證型實驗為主,現在變為以設計型和綜合型實驗為主導。同時在實驗考核要求上改變以往的考核方法,取而代之的是以每位學生實際操作能力、實驗數據的分析能力以及實驗過程中解決實驗疑難問題的能力的綜合考核方式。對于專業基礎課實驗考核(例如:電路原理、模擬電子技術等課程),應該在做實驗的時候一人一組進行考核。考核時應該根據教師所提的要求單獨設計相關實驗方案,在規定時間內獨立完成實驗,獲得正確的實驗結果并且對實驗結果誤差進行分析。實踐證明,上述做法對于提高學生的動手能力和創新能力是非常有效的。
我院擁有吉林省高等學校智能建筑系統集成與節能控制重點實驗室和吉林省科技廳建筑電氣綜合節能重點實驗室,上述兩個實驗室為電氣工程及其自動化專業本科生提供實踐訓練的場所。我院建立了較完善的大學生課外科技活動制度,舉辦了全國大學生智能建筑實踐技能競賽(北方賽區),從2004年至今連續舉辦了九屆校內大學生電子設計競賽。這些活動豐富了學生的課外科技活動,也充分調動了學生學習的積極性。電氣工程及其自動化專業的學生在所參加的各種課外科技活動中取得了優異的成績,例如2010年參加吉林省大學生電子設計競賽獲得一等獎2項、二等獎3項、三等獎5項的好成績,2010年參加全國大學生智能建筑實踐技能大賽獲一等獎。
四、結語
本文詳細闡述了地方院校在電氣工程及其自動化專業應用型人才培養方面的經驗和做法。具體通過優化人才培養方案、加強專業教學質量工程建設、構建培養學生應用能力的實踐教學體系等方面進行相應的改革與嘗試。同時,根據吉林建筑工程學院人才培養目標提出了電氣工程及其自動化專業人才培養中體現建筑行業發展和要求的新思路。
參考文獻:
[1]陳小虎,劉化君,朱曉春,等.電氣信息與電子信息類應用型人才培養體系的創新與實踐[J].中國大學教學,2006,(4):55-56.
Abstract: The construction, ecological construction of green building or sustainable development will become the mainstream in twenty-first Century, building design. Promoting green building design must depend on the whole social ecological awareness, driven by market mechanism, by government policies and regulations and guidance, but the architect of the prophet is the key.
Key words: green building; ecological consciousness; operation mode
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:
綠色建筑,或稱可持續發展的建筑、生態建筑等,雖然提法不同,基本內涵是相同的,對其將成為21 世紀建筑設計主流的認識也是趨同的。但是,要成為建筑師的行動,不僅涉及社會上的方方面面,同時還要解決很多認識上的、技術上的,以及建設體制和政策上的問題。本文擬就此談些想法,以期進一步引起建
筑師與社會各方面的重視和討論。
一、綠色建筑的發展是實現建筑可持續發展戰略的關鍵
盡管可持續發展已經成為大家的共識,但其原則在建筑設計中的體現從內容到方法還缺少一致的認識,在實施上的差距就更大。可持續發展是在人類發展與環境、資源的尖銳矛盾中提出的。對可持續發展,不能僅用幾個環境指標來表示,要看到它是在生態系統規律上提出來的一種發展模式,要求在發展中注意資源的可續利用和不給環境造成不可恢復的破壞,因此它是一種新的生態價值觀,也已逐步地成為規范我們社會行為的重要指導原則。
建筑對環境和資源的影響不僅涉及面廣,而且極其深刻,特別是對于我國高速發展的城市來講,更是影響巨大。比如近幾年北京地區每年建筑開復工面積就達到近億平方米,每年竣工2000多萬平方米,這種高密度和高強度的建設活動使城市生態景觀快速發生變化,城市生態系統和外部環境進行著大量物質與能量的交換,僅就建材而言,我國鋼、水泥、平板玻璃、建筑陶瓷、衛生陶瓷、磚、砂、石幾項生產耗能達1.6億多噸標準煤,占全國能源生產的13%左右。我國新型墻體材料的產量雖然增加很快,但實心粘土磚仍然占80%以上,不僅年耗煤達5000多萬噸,而且是每年要毀掉10多萬畝土地資源,還要向環境排放大量的有害氣體和溫室氣體。
一個建筑體系,是否可稱為綠色建筑體系,其界定的原則,不在于它是否應用了某種綠色設計的技術方法,而是要從以下兩個觀點考慮它是否貫徹了可持續發展的原則:一是要從建筑全壽命周期過程中,對環境和資源影響的考慮;另一個就是要從建筑材料及使用功能,對室內、室外,對局地、區域及至全球環境和資源影響的考慮。只有在這兩方面達到一定標準的建筑體系(這個標準應是建立在當前技術經濟水平下的認識),才能做到節約能源、資源,無害化、無污染和可循環。因此,綠色建筑體系是符合生態調控規律的建筑體系。
二、綠色建筑設計與繁榮建筑創作
對于綠色建筑設計的技術方法分類眾說紛紜,1993年6月國際建協在芝加哥會議上通過的《芝加哥宣言》,對可持續的建筑設計提出了六方面的觀點:即節約能源、設計結合氣候、材料與能源的循環利用、尊重用戶、尊重基地環境和整體的設計觀,并沒有提出某項確切的技術支撐。其實這也正反映出綠色建筑設計技術方法應該是多種多樣的,凡是以綠色建筑體系為設計目標的技術手法都應包括在其內。從可持續發展理論和建筑師多年實踐出發,建筑創作與綠色設計的技術選擇,應該從以下兩個基本原則出發:
一是強調因地制宜, 積極適應建筑立地的環境條件,也包括保持城市的傳統與文脈。在項目的規劃與總圖設計階段,選址和保護周圍環境是綠色設計的主要內容,同時還要注意對當地歷史和人們的傳統生活方式的討論。在城市規劃階段,生態控制論的技術方法可以有效地提高規劃的質量。在設計階段,無論是生物
氣候設計,還是生物氣候緩沖層的設計策略,都強調應用被動設計的方法,用以解決建筑節能和建筑通風。已有研究文章系統的說明了這種被動式設計方法,包括一些仿生建筑的設計,極大地影響著建筑的形態,比如建筑的朝向、幾何形狀、護的材料與色彩等。當然因地制宜還體現在設計中重視對當地建筑當然因地制宜還體現在設計中重視對當地建筑材料和太陽能、風能等資源的利用。
二是強調“整體設計”思想,強調建筑的全壽命周期設計方法,單獨的某一項技術不能稱之為實施了綠色設計。1999 年國際建協20屆大會通過的北京中指出:“建筑單體及其環境歷經一個規劃、建設、維修、保護、整治、更新的過程。建設環境的壽命周期恒長持久,因而更依賴建筑師的遠見卓識。將建筑循環過程的各個階段統籌規劃?!边@里給出了整體設計的概念,就是從全球環境與資源出發,應用經濟可行的各種技術和建筑材料,構筑一個從建筑全壽命周期的綠色建筑體系。
如何在設計之中應用高技術和優質的材料,就要應用壽命周期評價方法予以權衡,進行技術選擇?,F在歐美應用的高技術綠色設計方法往往和智能建筑設計相結合。按歐洲智能集團對智能建筑的理解是:使其用戶發揮最高效率,低保養成本和最有效地管理其建筑本身的資源。這和綠色設計的理念是一致的。智能建筑的系統集成方法在改善建筑能源和室內環境的設計中,往往采用主動式設計方法,盡管要花費較大的成本,但從建筑全壽命周期的評估,經濟上還是可行的。當然,很多常規技術依然是大量被使用,而且是行之有效的。
建筑材料生命周期中的污染和能耗主要有三個方面,包括建筑材料和設備制造,材料、設備從產地到建筑工地的運輸及施工中的污染與能耗,這些將是建筑材料的取舍依據。
談到建筑創作,建筑界的討論往往只熱衷于建筑形式、哲學、文化與美學的法則,卻很少涉及建筑科學和技術問題。建筑技術與建筑藝術創作絕非孤立存在,現代建筑最大的發展就是現代科學思維在設計中的融入和新材料、新技術在建筑中的引入。而綠色建筑設計對建筑設計的思維又是一個革命性的變化,體現生態的美學價值。綠色設計要求建筑的形式和功能的自然親合,特別是一些高技術的引入,又能夠使人們體驗充滿智力的感受。
三、推動綠色建筑發展的若干思考
1.全社會的生態意識教育與提倡和宣傳綠色消費的生活方式
首先是加強對建筑師的可持續發展的生態意識教育,建筑師的創作不能脫離時代和當前的社會的認識水平,否則就不會被接受。但是,建筑師要有引導建筑進步的責任。20屆國際建協對建筑教育的討論指出,過去學校的建筑教育,對引導學生在建筑物的體型設計方面傾注極大的精力,現在,應更加關心歷史、社會人文和生態環境。對于執業的建筑師,我國已經建立了建筑師的注冊制度,對于繼續教育也有了明確的規定,2002年已經將《建筑設計的生態策略》作為繼續教育的必修課程,開始得到應有的重視。
其次是要在全社會普及生態教育,提倡綠色消費。所謂綠色消費方式,就是從可持續發展的原則出發,在居住、出行、娛樂休憩中廢棄追求奢侈豪華,提倡節能、節省資源和減少對環境污染的生活方式。只有全社會接受并追求綠色建筑體系,才能驅動建筑市場的需求,才能使市場各方主體去營建綠色建筑,推動建
筑業的可持續發展。
2.改革建筑工程運作模式,加強建筑師對工程全過程的控制
在當前國內建設體制下,開發商把一個建設工程分段發包給勘察、設計、施工、監理單位,包括建筑材料和設備的采購,也基本上是開發商說了算。在現行體制下,建筑師的權利極為有限,加上設計招投標運作的不規范,建筑師往往能按照投資商的想法追求建筑的造型和畫施工圖,談不上對工程全過程的控制。所以給建筑師的創作空間和控制工程質量的權利已經是急需解決的問題。一個典型例子就是清華大學和美國麻省理工學院合作進行生態住宅小區的設計與建設研究,找了北京兩家大的房地產開發公司,歷時4 年,設計付出很大,但是開發商以種種理由,一個實際工程都沒得到落實。原因就是開發商急功近利,經濟不合算而不去為之,建筑師則無能為力。
因此,在立項時就應該有綠色建筑的創意要求,同時擴充現行環境影響評價的內容,按照綠色建筑體系的要求進行可行性研究。建筑設計單位服務的領域要積極進行延伸,按照國際通行的咨詢(FIDIC)服務的模式來運作,服務的對象應該包括業主、承包商、金融機構等,實施各種項目總承包的方式為建設工程提供建設全過程的服務。根據我國設計體制下人力資源及實際承接任務的現狀,當前有實力的民用建筑設計單位應該在改革中積極向此方向發展,特別是要注意培養和吸納這方面的人才,進行以工程項目管理服務(PM)或工程項目管理(PMC)方式為主的各種形式的工程總承包,發揮建筑師對工程的控制作用,這將會有力地推動綠色建筑的實施。
總之,推動綠色建筑設計要依靠全社會生態意識的提高,依靠市場機制的驅動,靠政府政策法規的規范與誘導,但建筑師的先覺無疑是重要的關鍵。
中圖分類號:S891+.5 文獻標識碼:A 文章編號:
綠色建筑,或稱可持續發展的建筑、生態建筑等,雖然提法不同,基本內涵是相同的,對其將成為21 世紀建筑設計主流的認識也是趨同的。但是,要成為建筑師的行動,不僅涉
及社會上的方方面面,同時還要解決很多認識上的、技術上的,以及建設體制和政策上的問
題。本文擬就此談些想法,以期進一步引起建筑師與社會各方面的重視和討論。
一、綠色建筑的發展是實現建筑可持續發展戰略的關鍵
盡管可持續發展已經成為大家的共識,但其原則在建筑設計中的體現從內容到方法還缺少一致的認識,在實施上的差距就更大??沙掷m發展是在人類發展與環境、資源的尖銳矛盾
中提出的。對可持續發展,不能僅用幾個環境指標來表示,要看到它是在生態系統規律上提
出來的一種發展模式,要求在發展中注意資源的可續利用和不給環境造成不可恢復的破壞,
因此它是一種新的生態價值觀,也已逐步地成為規范我們社會行為的重要指導原則。建筑對環境和資源的影響不僅涉及面廣,而且極其深刻,特別是對于我國高速發展的城市來講,更是影響巨大。比如近幾年北京地區每年建筑開復工面積就達到近億平方米,每年竣工2000 多萬平方米,這種高密度和高強度的建設活動,使城市生態景觀快速發生變化,城市生態系統和外部環境進行著大量物質與能量的交換,僅就建材而言,我國鋼、水泥、平板玻璃、建筑陶瓷、衛生陶瓷、磚、砂、石幾項生產耗能達1.6億多噸標準煤,占全國能源生產的13%左右。我國新型墻體材料的產量雖然增加很快,但實心粘土磚仍然占80% 以上,不僅年耗煤達5000 多萬噸,而且是每年要毀掉10 多萬畝土地資源,還要向環境排放大量的有害氣體和溫室氣體。
建筑系統在使用、改造和拆除過程中,比建造它還要發生多幾十倍的能量與物質的交換。有資料表明,一個建筑使用6年所消耗的能量就相當這個建筑建造中所消費的能量,而建筑的壽命要達到50-100 年。在建筑使用能耗中,僅占全國人口14%的采暖人口,每年用于采暖的能源高達1.3億噸標準煤以上,占全國能源生產的10%,保溫不良的墻體材料造成的熱損失估計達1.2億噸標準煤,按單位面積計算,我國住宅采暖能耗相當于發達國家的3倍。與此同時夏季空調和現代照明的耗能也在以驚人的速度發展??梢哉f建筑系統是生物圈中一個重要的能量與物質材料的流動環節。它的可持續發展對實現可持續發展戰略有著特殊重要的意義。
一個建筑體系,是否可稱為綠色建筑體系,其界定的原則,不在于它是否應用了某種綠色設計的技術方法,而是要從以下兩個觀點考慮它是否貫徹了可持續發展的原則:一是要
從建筑全壽命周期過程中,對環境和資源影響的考慮;另一個就是要從建筑材料及使用功
能,對室內、室外,對局地、區域及至全球環境和資源影響的考慮。只有在這兩方面達到一
定標準的建筑體系(這個標準應是建立在當前技術經濟水平下的認識),才能做到節約能源、
資源,無害化、無污染和可循環。因此,綠色建筑體系是符合生態調控規律的建筑體系。由于我國現行的基本建設管理體制,把一個連續的建設過程分段進行行政管理和建設運作,使得各自去研究其改革與發展,這就難于建立整體生態建筑觀,難以體現全方位、全過程控制的原則?,F在,建筑材料工業部門已經十分重視并采取措施解決材料生產有關的環境問題,且重新審視人們消費方式和材料選擇的生態意義,解決材料高能耗、不可循環和對人體與環境污染的問題。在施工階段的管理中,也比較注意了建筑施工與建筑材料運輸過程中的污染控制,注意了墻體改造和建筑節能,還有很多施工單位開展了ISO14000 的貫標。但是,對建設工程項目起決定作用的項目策劃、規劃和設計階段在貫徹可持續發展戰略上不僅意識差,也無有力措施。以本部門經濟利益為目的的開發商,對建設工程的使用方式和建筑的品質持有決定權,由于設計師與開發商之間的良性互動機制并未建立,一些有為的建筑師也難于發揮作用。在建設的前期階段,唯一能對建筑系統可持續發展有所推動的就是國家頒布的技術標準和規范。立項階段的環境影響報告書也只限于污染范圍,而對于建筑系統全過程對資源和環境的影響并未被列入。因此可以說,當前對于控制建設工程總體和全過程的建設項目立項和規劃設計階段成為建筑業貫徹可持續發展戰略的薄弱環節,亟待解決。
二、綠色建筑設計與繁榮建筑創作
對于綠色建筑設計的技術方法分類眾說紛紜,對可持續的建筑設計提出了六方面的觀點:即節約能源、設計結合氣候、材料與能源的循環利用、尊重用戶、尊重基地環境和整體的設計觀,并沒有提出某項確切的技術支撐。其實這也正反映出綠色建筑設計技術方法應該是多種多樣的,凡是以綠色建筑體系為設計目標的技術手法都應包括在其內。從可持續發展理論和建筑師多年實踐出發,筆者認為,建筑創作與綠色設計的技術選擇,應該從以下兩個基本原則出發:
一是強調因地制宜,積極適應建筑立地的環境條件,也包括保持城市的傳統與文脈。在
項目的規劃與總圖設計階段,選址和保護周圍環境是綠色設計的主要內容,同時還要注意對
當地歷史和人們的傳統生活方式的討論。在城市規劃階段,生態控制論的技術方法可以有效
地提高規劃的質量。在設計階段,無論是生物氣候設計,還是生物氣候緩沖層的設計策略,
都強調應用被動設計的方法,用以解決建筑節能和建筑通風。已有研究文章系統的說明了這
種被動式設計方法,包括一些仿生建筑的設計,極大地影響著建筑的形態,比如建筑的朝向、幾何形狀、護的材料與色彩等當然因地制宜還體現在設計中重視對當地建筑材料和太陽能、風能等資源的利用。
綠色建材采用低能耗制造工藝和無污染環境生產原料盡可能少用天然資源,盡量對尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物進行再利用。在產品配制或生產過程中,不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物;產品中不得含有汞及其化合物;不得用鉛、鍋、鉻等種金屬及其化合物的顏料和添加劑。產品的設計是以改善生產環境、提高生活質量為宗旨,即產品不僅不損害人體健康,而應有益于人體健康,產品具有多功能化,如抗菌、滅菌、防霉、除臭、隔熱、阻燃、防火、調溫、調濕、消磁、防射線、抗靜電等。產品是可循環或回收再利用,無污染環境的廢棄物。在可能的情況下選用廢棄的建筑材料:如拆卸下來的木材、五金等,減輕垃圾填埋的壓力。避免使用能夠產生破壞臭氧層的化學物質的機構設備和絕緣材料。購買本地生產的建筑材料,體現建筑的鄉土觀念。避免使用會釋放污染物的材料。建材的包裝減到最少,最大限度地減少對資源的浪費。
二是強調“整體設計”思想,強調建筑的全壽命周期設計方法,單獨的某一項技術不能
稱之為實施了綠色設計。從全球環境與資源出發,應用經濟可行的各種技術和建筑材料,構筑一個從建筑全壽命周期的綠色建筑體系。如何在設計之中應用高技術和優質的材料,就要應用壽命周期評價方法予以權衡,進行技術選擇?,F在歐美應用的高技術綠色設計方法往往和智能建筑設計相結合。按歐洲智能集團對智能建筑的理解是:使其用戶發揮最高效率,低保養成本和最有效地管理其建筑本身的資源。這和綠色設計的理念是一致的。智能建筑的系統集成方法在改善建筑能源和室內環境的設計中,往往采用主動式設計方法,盡管要花費較大的成本,但從建筑全壽命周期的評估,經濟上還是可行的。當然,很多常規技術依然是大量被使用,而且是行之有效的。建筑材料生命周期中的污染和能耗主要有三個方面,包括建筑材料和設備制造,材料、設備從產地到建筑工地的運輸及施工中的污染與能耗,這些將是建筑材料的取舍依據。
總之,推動綠色建筑設計要依靠全社會生態意識的提高,依靠市場機制的驅動,靠政府
政策法規的規范與誘導,但建筑師的先覺無疑是重要的關鍵。
參考文獻
1.王竹等.綠色建筑體系的導衡機制.建筑學報,2001(5)
2. T.R.哈姆扎和楊經文建筑師事務所.中國建筑工業出版社,2001
3. 于春普.系統化、生態化、現代化.北京規劃建設,1994(4)
4. 周虹.現代建筑可持續發展的若干生態問題研究.清華大學建筑學碩士論文.
Abstract: Green building is the concept of sustainable development into the area of construction, will become the dominant trend of the future building. In today's era of "green", how to take the road of integrating green building techniques and local building, has become a major issue for China's construction industry. Only from the realities of our country, based on the local absorption of nutrients, the combination of attention and the natural environment, the formation of the organic unity of people, buildings, natural, in order to achieve the goals of sustainable development of social resources and ecological environment.
Keywords: green, green building, sustainable development
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A 文章編號:
隨著世界經濟不斷的高速增長,環境問題成了全球性的問題,環境污染成為全世界矚目的課題。1980年,世界自然保護聯盟(IUCN)在《世界保護策略》中首次使用了“可持續發展”的概念?!翱沙掷m發展”觀的提出,是人類社會發展理論的重大變革,其中綠色理論的研究尤為突出。綠色建筑屬技術學研究范疇,它不是獨立于傳統建筑技術的全新技術,而是用“綠色”的眼光對傳統建筑技術的重新審視,是傳統建筑技術核心的相關學科的交叉與組合,是符合可持續發展戰略的新型建筑技術。這是一種與自然合作的技術,它一方面在使用資源,另一方面又使資源循環利用,減少資源浪費。對我國而言,堅持可持續發展尤為重要。在中國發展綠色建筑,是建筑界一項意義重大而又十分迫切的現實任務。
一、我國綠色建筑現狀
1、缺乏對綠色建筑的正確理解
有人片面地認為只要將建筑物周圍和內部加一些綠化就是綠色建筑。人們對于綠色建筑的節能性關注度最高,對于節地的關注度最低,而對現階段我國的國情來說,節地恰恰是中國綠色建筑評價標準有別于國外類似標準的一個重要特征,畢竟人多地少,是當前中國面臨的一個基本矛盾。因此,我國綠色建筑《評價標準》的最終出臺將對統一人們的認識大有裨益。
2、缺乏綠色建筑的廣泛實踐
目前,我國建筑界發表了許多關于綠色建筑的論文,但論文大多都停留在關于綠色建筑設計的理論框架,設計原則及生態學理論對建筑學的指導,國外先進綠色建筑的經驗介紹,缺乏實際工程實踐模式,計算機模擬,環境效果的測試分析。針對城鎮地區的工程實踐則更少研究。
3、綠色建筑設計缺乏整體的系統
方式對待,全方位、多層次的綜合考慮。設計過程中沒有整體綠色化的考慮,建筑師更多的是在建筑設計過程基本完成后才去考慮綠化、圍護結構節能和新材料的應用。但是單一的講圍護結構節能,或是綠化率的提高,并不意味著整體可持續性的提升。
二、尋求與我國國情相適應的綠色建筑發展之路
我國政府從基本國情出發,人與自然和諧發展,節約能源,有效利用資源和保護環境,提出發展“節能省地型住宅和公共建筑”。其主要內容是節能、節地、節水、節材與環境保護,注重和諧共存,強調可持續發展,是具有中國特色的綠色建筑理念。
1、研究和推廣符合我國國情的綠色建筑和建筑節能技術
在中國老百姓收入不高的情況下,我們引進綠色建筑標準和技術時,要充分考慮建筑的建造成本和使用成本,規定綠色建筑所采用的技術、產品和設施成本要低。比如傣家人的竹樓,為四方形,樓內四面通風,冬暖夏涼,竹樓高出地面若干米,潮氣不易上升到室內,水也淹不到樓室上它的造價并不高,可以將它進行改造成中國式的綠色建筑。一些典型的鄉村綠色建筑造價較低,可以因地制宜、就地取材,容易被老百姓接受。
2、突破對綠色建筑的認知誤區
如果將綠色節能建筑定位為高端化和貴族化就難以推廣,也不符合我國國情。以前的智能建筑就走了彎路,僅將智能停留在安保和音響控制方面,將線路設計得十分復雜,工程造價非常高,但建成后運行成本卻居高不下。所以,這不是我們提倡的綠色建筑,真正的綠色建筑應該是利用信息技術來節省能源,為工作、生活提供舒適和便利。
3、大力推廣“綠色建筑”的標識
目前,由于綠色建筑標識的內涵不明確,國家也沒有制定相關的規范和標準,部分房地產開發商為提高房價或推銷其產品,常常就濫用“綠色建筑”的概念做虛假宣傳。介于這點,相關部門應規范和大力推廣“綠色建筑”這一標識,通過建筑的節能、節水、節地、節材等這些具體指標,讓綠色建筑從一個模糊的概念變成可測量的量化標準,并出臺相關政策,對達到標準的授予“綠色建筑”標識。這樣,“綠色建筑”才能真正正規地站在人們面前。
4、大力做好宣傳工作,提高民眾的節能意識
中圖分類號:TP212文獻標識碼: A 文章編號:
樓宇自動化系統是廣義的,是建立在無線傳感器的基礎上實現的,主要起到對火災、安保、電力等進行實時監控的作用。通過無線傳感器對相關數億的采集與監視,運用現代計算機技術、通信技術對這些數據進行處理、運算和判斷,實現樓宇各種功能的自動控制。隨著現代科技的發展,無線傳感器網絡技術具有非常廣闊的前景。
一、無線傳感器網絡系統概述
無線傳感器網絡的主要功能是實時監測,在現代軍事、特殊環境監測、智能建筑中應用十分廣泛。該系統與數字蜂窩移動通信系統(GSM)、藍牙(Bluetooth)、無線局域網(WLAN)等無線通信網絡不同,無線傳感器網絡是類似于傳統Ad-hoe網絡,沒有基站設備支持,自組織、自管理的多跳網絡。無線傳感器網絡是Ad-Hoe網絡應用在傳感器技術中的一種具有動態拓撲結構的組織網絡。
1、自組織的網絡:無線傳感器網絡通常具備自組織能力;
2、自管理的網絡:無線傳感器網絡通常具備自管理能力;
3、網絡規模大,分布密集:無線傳感器網絡中的節點數量多于傳統Ad-hoc網絡中的節點數量,并且分布密度大;
4、網絡節點易出錯:無線傳感器網絡中的節點較之傳統Ad-hoe網絡中的節點更容易出錯;
5、單個節點能力較弱:無線傳感器網絡的節點的計算能力、存儲能力十分有限,無法進行復雜的計算和數據存儲;
6、節點間廣播式通信:無線傳感器網絡節點主要采用廣播方式通信,而傳統Ad-hoe網絡大都采用點對點通信;
7、以數據為中心的網絡:與數據為中心的含義指無線傳感器網絡運行時,通常只關心整個任務的執行情況,用戶在使用網絡查詢事件時,只關心是否獲得了所需的數據,不關心數據是由哪個節點發來。
二、硬件選型設計
傳感器是樓宇監控系統的重要組成部分,好比人體的皮膚和神經系統,負責對環境的整體感知,其中溫度和煙霧是樓宇監控的主要監測對象。
2.1溫度傳感器
樓宇室內的環境溫度傳感器可以選擇瑞士盛世瑞恩傳感器公司SHT10,用它采集各點位溫度,將這些數據通過顯示單元直觀顯示給用戶,讓人們可以知道實時的樓內溫度,空調系統則通過這些數據可以自動的對室內溫度進行自動調節,以達到人們舒適與節能的目的。SHT10包括電源和地共有四只管腳。DATA負責串行數據發送,與處理芯片cc2430連接,進行數據傳送,SCK是串行時鐘連接,與處理芯片連接進行時鐘同步。布線時需要0.1μF的去耦電容接在電源和地間,DATA線接外部上拉電阻,芯片結構見圖2-1。
圖2-1SHT10電路連接圖
在樓宇監控平臺中,還有一種基于感應人體溫度的紅外探測器CH-718。從生物學角度看,有恒定體溫的人體會發出波長比較固定的紅外線,如果感應到該波段紅外線,紅外探測器就會發出信號。紅外探測器CH-718在樓宇安保系統中用于監測人員的活動,從而對重要區域進行監視,確保人員物資的安全。下面是CH-718的技術參數。
紅外探測器CH-718功耗很低,輸出電壓和處理芯片CC2430相匹配。觸發方式可以配置,方便后續應用。
2.2煙霧傳感器
我們選擇煙霧傳感器HIS07監測煙霧,它是離子式的,工作穩定可靠,廣泛運用于消防報警中。離子感煙探測方式中,內電離室是密封的,煙霧進不去,當沒有煙霧時離子能到達對面電極,內、外電離室電壓、電流平衡;有煙霧進入外電離室,煙霧阻擋了離子到達對面電極,外電離室電場失去平衡,報警器探測到后發出警報。HIS07輸出電壓是5v和CC2430不匹配,采用電阻分壓來解決。
串口主要是調試和與上位機通信。樓宇平臺工作時,只有協調器需要串口模塊。為了設計的統一性,所有的節點都有串口。CC2430具有UART模塊,工作電壓是3V。計算機串口標準是RS232,邏輯1的電平是-3到-15伏,邏輯0的電平是3到15伏。電平需要轉換,采用MAX3232芯片實現。電路連接見圖2-2。
圖2-2MAX3232電路圖
從前面模塊的介紹知道,所需供電電壓是9V(煙霧和紅外傳感器)和3V(其余模塊)。9V電壓還可以給充電模塊供電,為鋰電池充電,電池輸出8.4伏電壓可以在無市電時給9V的模塊供電。電池充電采用TI公司的BQ24105模塊,支持自動休眠降低功耗,還具備LED指示燈表示充電完成的情況。電路連接見圖2-3。
圖2-3電池充電模塊電路
9V電壓可以用DC/DC芯片降壓到3V,這樣外部只需要輸入9V就足夠了。當用220V交流電時,用市面上很常見的適配器就可以獲得穩定的9V電壓。電池和市電的切換用二極管就可以簡單無縫切換。至于DC/DC芯片我們可以采用TPS62111,電壓調節到需要的3.3V。電路連接見圖2-4。
圖2-4DC/DC電壓轉換模塊
2.3處理芯片
CC2430是TI公司首選的傳感器網絡處理芯片。功耗小,有完善的軟件支持和參考方案。內核是Intel8051,支持匯編和C語言編程,開發者都比較熟悉,還有對應的開發工具。高頻電路部分集成在芯片內部,不需要太多高頻硬件方面的經驗。我們可以選擇其作為傳感器網絡節點的平臺。
三、軟件設計
樓宇監控上層平臺用于和無線傳感器節點通信,監控節點所在房間區域的溫度、濕度,是否有可疑人員闖入,是否有火災發生。溫度、濕度信息會存儲到數據庫,用曲線等直觀的方式顯示出來。整個無線傳感器網絡節點的連接狀況也會反映出來。系統軟件功能如下:
(1)連接協調器節點的串口,可與其良好通信,接收整個網絡的匯總信息,發送控制信息。
(2)從收到的原始數據中解析出可理解的信息,然后更新界面上各節點、各房間的溫度、濕度、紅外、煙霧信息。
(3)節點在軟件中的位置可以調整,按照每個房間節點的位置和號碼進行設置。也就是將地理信息和節點綁定,在界面中可以直觀的看到。不同的房間可以載入各自的房間平面圖,更方便節點的擺放。
(4)實時的更新網絡拓撲圖,能看到網絡中每個節點是怎么連接的,入網和退網都能如實的反映。
(5)檢測到報警信息,包括紅外、煙霧和高溫情況,及時的報警;特別是有人闖入和發生火災,需要讓管理員及時發現,在界面上有直觀的圖片及文字顯示,還能發出報警聲。
(6)連接數據庫,把解析好的信息存儲起來??梢圆樵儦v史數據,能以曲線圖方式直觀表示其變化狀況。發生報警的信息也會專門記錄在庫。各種數據能進行匯總,報告如平均溫度等信息。
四、結語
樓宇監控是樓宇自動化系統的組成部分,在智能建筑中占據重要地位。現代智能化建筑中,以無線傳感器網絡技術的應用前景廣泛。它的無線傳輸方式、低功耗、組網容易等特性給樓宇監控領域帶來新的動力。而且無線傳感器組成的樓宇監控系統運行穩定可靠,操作簡單、易于擴展與升級,并且可以大幅度降低維護和巡檢成本,給用戶及維修人員帶來很大的方便。
參考文獻