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关键词:智能化技术,建筑,电气工程,应用
中图分类号:TU19 文献标识码:A
一、前言
随着建筑行业规模的逐渐发展,其中建筑电气工程在人民的日常生活中是非常重要的角色,因为其建设质量的好坏直接决定了人民的日常生活水平的高低。随着国家经济水平的提高同时人们生活水平也逐渐改善,这就对居住环境、建筑方面的要求也越来越高,同时也是越来越细致,需求的个性化特点也开始逐渐凸显。传统的电气工程施工对象包括控制装置、相应的电缆、变压器、照明装置、发电装置等等,此外,施工后的后期维护和维修也是很重要的一方面内容。
伴随着各种各样的需求,智能化技术在建筑电气工程中的大范围应用也是应运而生。电气工程中的智能化技术是近年来新兴的一门高科技技术,内容包括GPS系统、计算机技术、传感技术、人工智能、自动控制以及专家系统等。从应用的方法和研究的对象来看,这门学科的复杂性和交叉性比较明显。智能化技术在电气工程方面的应用将改变原有的工程作业模式,其对人们生活的影响和改变也是巨大的。
二、智能化技术的优势
通过智能化技术在建筑电气工程中的广泛应用,能够实现对建筑中的现场控制器包括配电、中央空调、排水、照明以及电梯等系统的实时监控和控制,实现资源的合理配置以及设备的合理运用。
1 能够实现全天候全方位监控
在比较大型的建筑当中,由于内部结构比较复杂、功能方面的要求也是多种多样,导致了电气系统组件会非常多,庞大的系统组件数目往往会导致故障发生,并且较大的数目又会导致工程人员无法及时有效的找出问题,这就给楼层的管理工作带来了困难。在采用智能化系统之后,通过“采集――处理――反馈”的应用模式,能够实现对楼层的各个系统进行全方位数字化和信息化的监控,保证了将信息反馈到控制中心的及时性,同时可以有效地将控制机指令下达到子系统当中,进而达到了全天24小时不间断地实时监控和采取有效的管理。
2 输出控制指令及时有效
通过电气智能化系统的应用,可以根据控制指令及时地对终端的操作和执行系统发出控制指令和信号,以达到控制目的,在智能建筑设计之初,就应该充分考虑到智能建筑电气系统的功能,将智能化的概念应用到设计当中,首先需要的是一套比较完整的电子信息技术的控制系统,并完成与设备的有效链接,这样就能较充分地将数控体系的准确性和调节性利用起来,建立一整套的楼层远程监控和管理系统。
3 联动性能的加强
楼宇的智能化可以大大加强自动化设备之间联动性能。智能化技术可以将楼宇中的安防、消防以及通风照明等自动化系统整合为一个整体,这样做的结果便是其联动性能的充分加强,实现了不同子系统之间的资源和信息的优化配置,在需要进行控制和响应的视乎也能做到联合互动。
4 安全性能增强
智能化在楼宇的安全方面贡献将是巨大的。首先电气系统本身就具有一定的危险,而且随着自动化设备的逐渐普及,安全方面的问题也正在进一步凸显。设备本身的问题、操作不符合规范甚至是周边环境条件的不利变化都是安全风险的导火索,都有可能造成安全事故的发生。而通过利用智能化技术就可以大大提高安全性,因为智能化系统将全面提高监控的强度和范围,并能够采取遥控模式来对险情做出及时的报告和反馈,从而降低伤害风险。
三、智能化技术的应用形式
1 自动化控制方面的应用
电气化操作在电气自动化方面一直是一个较为复杂的工作。而电气控制又处在整个的建筑电气工程中的一个非常关键的环节内,通过电气控制的智能化,可以显著提高工作效率,这对于加快工程进度、工程质量的提高以及成本的降低都是有利的方面。
2 在故障检测分析中的应用
在利用智能化技术进行控制的同时,通过智能化检测功能就能够较好的反馈出故障问题的原因和所在。电气工程因其运行的长时性、线路的复杂性以及故障的突发性和隐蔽性,故障的发生是很普遍的并且很难发现其中的原因所在。在传统的故障诊断方法中,通常检测的时间较长、准确率也不是很高。而通过智能化的应用就可以很清晰且快速地判断故障所在,提高了工作的效率和准确度。
3 在优化设计方面的应用
智能化技术可以在电气自动化设备的优化发面发挥作用,包括智能化技术的遗传算法以及专家系统。遗传算法模拟的是生物遗传学方面的规律,对设计的优化进行“一代一代”的搜索,以确定最为优化的基因配置。而专家系统则是在专家经验的基础上增加机器的学习样本,并试图利用原有的经验和新的学习体系实现对新问题的解决。在实际运用中,需要结合两种方法的优点,配合使用来实现电气设备的优化设计。
四、应用中的注意事项
虽然智能化技术有诸多优点,但在实际使用过程中应该注意一些问题,避免因为过分追求技术上的先进,导致使用的不当。首先便是经济方面,由于智能化技术包含了当前较为先进的前沿技术,其开发和使用成本一直是困扰智能化技术使用的瓶颈之一。根据实际情况合理的选择智能化技术的使用范围和程度是控制成本的有效手段。其次是设计方面,在进行设计的时候应该脚踏实地,从实际需求出发,不过分追求不切实际的目标合理对待系统自身的缺点和局限性,在满足使用功能的同时,降低施工的难度,从而实现减小运行管理成本。
结语
计算机技术和互联网技术在智能化领域的广泛应用也进一步的促进了建筑电气智能化的发展。随着居民生活水平的提高以及人们对优质舒适生活的进一步向往,同时也在科学技术不断发展的基础上,智能化在建筑电气方面的应用前景会很广,随着智能化系统的完善,在不远的将来一种全新的居住和生活方式会由智能化带到我们眼前。
参考文献
关键词:智能建筑;建筑电气;应用
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
0 引言
随着信息和自动化技术在现代建筑中的普及应用,以及人们对节能、管理高效,安全便捷建筑的需求,智能建筑 (Intelligent Building,IB)在这种情况下应运而生[1]。建筑电气技术作为智能建筑的“神经网络”,将信息和自动化技术以及在此基础上形成的各种系统进行集成和服务管理的优化,为智能建筑的发展提供了有力的技术基础。同时由于智能建筑对建筑电气技术的依赖,从而为建筑电气技术的发展及应用创造了广阔的空间。本文将着力探讨智能建筑和建筑电气技术的结合,以促进建筑电气技术在智能建筑中科学合理的应用。
1 智能建筑
智能建筑的概念诞生于20世纪末的美国,其后智能建筑在美、日、欧及世界各地得以兴起。我国的智能建筑起步于20世纪90年代,在上海、北京、深圳等地建成了一批智能大厦,发展势头之猛令世人瞩目。《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006中给予了智能建筑的定义:以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境[2]。
智能建筑的“智能化”是基于其中的各种智能化系统完成的,如图1所示:结构的上层为智能化集成系统(Intelligent Integration System,IIS);中间层为信息化应用系统(Information Technology Application System,ITAS),建筑设备管理系统(Building Management System,BMS),公共安全系统(Public Security System,PSS)三个智能化子系统;下层为信息设施系统(Information Technology System Infrastructure,ITSI)。建筑的智能化技术将专用系统发展为智能化集成系统,同时可以将各种前沿技术巧妙灵活的应用于各类建筑物中,使其作用和潜力得以充分发挥。
图1 智能建筑的结构框架
2 智能建筑电气技术
建筑电气工程是以建筑物为平台,综合利用各种前沿的科学理论及电气技术(包括电力电工技术,信息技术以及智能化技术等),从而在建筑内创造出人性化的生活环境的一门学科[3]。
2.1 智能建筑电气技术的发展特征
在低碳生活方式日益得到推崇的今天,智能建筑电气的发展主要呈现出以下三大特征:
1)建筑设备监控以降低能耗为中心。对智能建筑进行能耗监测,通过所得的实时及历史能耗数据,对建筑物设备的运行状态及能耗水平进行评估,进而通过智能控制、最优控制等策略使其能耗数据达到最优化。
2)信息服务以三网融合及物联网应用为核心。发达的信息技术极大的改变着人们的生活习惯和交流模式,信息服务无所不至,互联网、电话网以及广播电视网的互联融合已经成为发展的必然趋势。同时,以信息传感设备和互联网为支撑的物联网,其以分布式智能管理的方式改变着人们的生产生活方式。为实现家电、生产生活用品以及办公用品在物联网中的分布式智能管理,智能建筑中就需要密布物联网的节点。
3)智能处理安全事务。传统的安防系统是以依靠人工视觉的视频监控系统和依靠人工听觉的防盗报警系统为基础的。智能建筑中的安防系统依靠智能传感技术,采集安防信息,由于探测到的信息繁杂,人工处理已经不能满足要求,这种情况下就产生了各类智能图像分析系统,如面容比对分析系统、区域防范分析系统。智能建筑中的火灾报警系统的变革包括[4]:一是应用光纤传感、视频遥感等技术丰富火灾探测机理;二是通过为火灾探测器增加处理核心及相关智能处理程序,使之成为智能探测装置,以提升火灾报警系统的实时性和可靠性;三是实现城市消防控制中心的互联,实时信息共享,构筑协调统一的应急指挥系统。
2.2 建筑电气技术在智能建筑中的应用
2.2.1 智能建筑照明控制系统
在满足使用要求的情况下,智能建筑通过最优化的灯具选择、合理的布局安排以及总线和星型相结合的网络拓扑结构,建立其照明控制系统。智能建筑的照明控制系统以实现节能和各种特殊控制效果为目的,其拓扑结构如图2所示[5]。
图2 智能建筑照明控制系统的拓扑结构
2.2.2 智能建筑的供配电监控系统
智能建筑的供配电需要建立一套完整的监控系统,以实现用户侧的合理用电、集成利用与智能建筑相关的分布式电源、用户侧与供电侧的信息交互、集中的可视化管理以及故障的迅速发现及处理。
2.2.3 智能建筑的各种自动化控制系统
智能建筑的各种自动化控制系统通过智能仪表、计算机以及网络通信技术实现对建筑中各种设备运行状态的监测以及正常和故障状态下的迅速自动化处理,节约时间以及实现“无人值守”系统。
3 智能建筑电气设计的原则
智能建筑电气设计的总体原则是适应智能建筑的需求,同时新技术的选用应遵循实用、可靠、经济的准则[6]。分开来说,智能建筑的电气设计应注意以下几方面的问题:
首先,从经济方面考虑,智能建筑的电气设计应尽量通过使用稳妥、实用的新技术简化系统的设计,从而降低总体投资成本。
其次,从设计方面考虑,智能建筑的系统和设备的选择因地制宜,既要满足智能建筑的使用要求,又要保证系统和设备的功能得以充分展现,切勿片面的求新、贪全。
最后,从运行方面考虑,由于智能建筑的弱电系统使用寿命长,且基本都处于全天候的运行状态,因此在智能建筑的电气设计中应格外注意整个系统的稳定性及可靠性。
4 结语
智能建筑中的建筑电气设计极大的缩减了建筑的能耗,同时由于采用智能设备及开放式的通信接口,实现了设备及系统间的信息交互,从而实现了建筑的高度自动化及智能性,有理由相信建筑电气技术会在智能建筑这个舞台上熠熠生辉。
参考文献
[1]唐红,史艳红. 基于智能建筑与绿色建筑柔性融合的思考[J]. 四川建筑科学研究,2012,5(38):225-228.
[2]GB/T 50314-2006. 智能建筑设计标准[S].
[3]洪元颐. “建筑电气”的概念[J]. 建筑电气,2010,1(29):3-5.
[4]程大章. 低碳城市与智能建筑电气[J]. 现代建筑电气,2010, 1(1):1-3.
[5]李丽萍. 智能建筑与建筑电气技术探讨[J]. 煤炭技术,2012,3(31):256-258.
[6]孙阳. 对建筑电气技术与智能建筑热点问题的探讨[J]. 民营科技,2013,1:227.
随着我国建筑行业的快速发展,智能化建筑已经成为建筑行业的发展趋势,智能化建筑是在自动化控制技术、计算机网络技术和通信技术等这些高端技术的基础上不断向前发展,适应了现代人们的需求。其更加智能化、人性化的设计已经在建筑市场上得到了普及和发展。本文结合电气自动化及智能建筑的特点,探究电气自动化技术在智能建筑中的应用。
【关键词】电气自动化 智能建筑 应用
随着社会的发展,人们对生活环境的要求越来越高,对个性化和功能化的要求也越来越高,传统的建筑中的自动化已经不能满足人们的需求。而随着现代技术的发展,建筑也逐渐和计算机技术、通信技术等结合在一起来形成智能化建筑,从而形成一个舒适的环境,它包括便捷、安全、节能灯有点,受到了当代人的欢迎。自动化技术在建筑中的应用,不仅提高了工作效率,也节省了运行费用。智能化建筑已经成为建筑行业的发展倾向,其中信息化技术的逐步发展是智能化建筑发展的前提,在智能化建筑中,电气自动化的技术的应用具有重要的现实意义,因此,对其应用的探究,也具有重要的意义。
1 电气自动化及智能建筑
1.1 电气自动化技术及其特点
电气自动化技术是在计算机程序的控制下来运作的一种技术,它是以数学理论为基础,通过输出值和设定值达到一定的对等区间后就会做出动作,电气自动化可以应用在危险、繁琐的工作中,这就减轻了人工的危险。应用范围广、要求较高的专业化程度等是电气自动化的特点。
1.2 智能建筑及其特点
智能建筑是在计算机技术的基础上,通过新型设备和系统来铺设信息系统、应用系统和安全系统等,相对传统建筑而言,它更具有智能化、人性化的特点,很多繁琐的工作都是由机械来完成,
2 电气自动化技术对智能建筑的重要性
智能化建筑各项功能的实现都离不开电气技术的支持,在电气自动化的基础上,智能化建筑能够实现智能化控制,从而增强建筑的安全防范能力,使信息在智能建筑间有效传输。因此,智能化建筑的实现离不开电气自动化技术,这就要求设计人员在建筑设计中,要加强各种电气自动化的应用,从而实现资源的优化配置。实现真正的智能化建筑。
3 电气自动化在智能建筑中的运用
3.1 电气自动化在办公中的应用
自动化的办公是以先进的计算机技术为基础,计算机是现在的办公室离不开的办公工具,通过各种先进工具的应用,提高了工作效率,减少了工人的工作量。办公水平和办公品质也随之提升,并且也降低了认为失误,自动化技术的发展,逐渐使办公达到无纸化办公的效果。使用自动化办公系统,可以让工作人员之间更快的分享内容和工作信息。使团队的工作效率得以提升,实现了信息的自动化管理,也实现了信息资源的共享,内部通信平台、信息平台、辅助办公、信息集成和分布式办公都是办公自动化带来的功能。办公自动化的实现,使传统的办公手段被淘汰。
3.2 自动化技术在变电站中的应用
变电站的运动状态完全由变电站自动化技术监控,保证变电站的安全运行,提高运行效率。随着计算机技术的发展,在智能化建筑中,常规的电磁式设备将被全微机化的设备取代,传统的电力信号电缆也将被光纤通信电缆取代,然后利用计算机系统对对变电站进行监控,可以更快更好的实现变电站的自动化。
3.3 自动化技术在供电系统中的应用
自动化、智能化的建筑供电系统能够提高配电效率,提高资源的利用效率,因此在智能建筑供电系统设计中,设计人员应该根据智能建筑的实际需求状况建立供电调度自动化系统,点能量计费系统、调度生产管理系统以及配电管理系统等系统,这样可以在很大程度上保证智能建筑供电的科学性与合理性,进而提高智能建筑配电效率。
3.4 电气自动化技术在监控系统中的应用
监控系统是一种防范功能综合管理系统,现在主要是视频监控为主,通过摄像头来获取实事信息,作为电气自动化安防系统中的重要组成部分,它具有人脸识别、聚集识别等功能,摄像头利用传感设备对监控内容进行记录,完善得到的实时情况,扩大了防范的规模和能力。
3.5 电气自动化在门禁系统中的应用
门禁系统在很多建筑中都是必备的设施,它属于安全措施之一,是安全防护电子系统,是典型的自动化系统,主要由门磁控制器、读卡器等设备构成,它工作的基本原理是:通过读卡,信息会与门禁信息管理系统中的信息进行比较,如果符合,电控锁就会开放。这样人们智能凭借门禁卡出入楼内,减少了不安全事件的发生。在门禁系统中,电力供应是基础。智能建筑中的门禁系统不需要人工值守,还具有报警功能和出入登记等功能。安全控制方面十分便捷。
3.6 电气自动化在防雷系统中的应用
现代的建筑大都是高层的,在这种情况下,防雷系统在在智能建筑中就显得尤为重要,是保证人们安全的重要措施。防雷系统不仅要看重内部系统的连接,而且还要与计算机系统保持并联关系,其内部的布线是很复杂的。然而,选择一个合适的电气自动化技术,就可以建立一个完善的防雷系统。选用一个合适的避雷带,并使计算机网络与其金属构件连接,在通过各种连接来形成一个防雷体系网。
4 结语
随着经济技术的迅猛发展,我国的计算机技术、通信技术和网络技术等现代技术也在不断完善,智能化建筑已经成为建筑行业的发展趋势,建筑行业在朝着智能化、规模化、综合化发展的过程中,电气自动化控制技术也越来越具有重要的现实意义。电气自动化技术是建筑行业智能化的基础,该技术的不断深入,为智能化建筑的发展提供了广泛的空间。在应用自动化技术的过程中,要结合建筑自身的特点,选择合适的自动化设备,这样才能真正实现建筑智能化,提高运行效率。
参考文献
[1]樊耀华.电气自动化在智能建筑中的应用[J].科技传播,2012(09):49+44.
[2]葛荻.电气自动化在智能建筑中的应用分析[J].中国科技信息,2013(02):63.
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[5]黄新伟.电气自动化技术在智能建筑中的分析研究[J].四川水泥,2016(02):119.
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[7]董祥.智能建筑中的电气工程及其自动化技术探讨[J].科技创新与应用,2013(22).
【关键词】智慧城市;智能建筑;建筑设计
Based on the intelligent intelligent building design research of urban development
Wang Ze-dong
(Shandong David International Architectural Design Co., LtdJinanShandong250000)
【Abstract】With the development of information technology, Smart City has become the mainstream of current trends in urban development. Intelligent building is an important component of the wisdom of the city's foundation, which integrates modern science and technology, fit the harmonious development of ecological concept of sustainable development, to provide users with an efficient, comfortable, convenient user-friendly built environment. In the smart city constantly under construction and development background, how to design intelligent building, to better integrate with the smart city, an important topic of current research.
【Key words】Smart City;Intelligent building;Architectural design
1. 引言
智慧城市是城市信息化发展的产物,其实质就是利用先进的信息技术,感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,对民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动等需求进行智能响应,从而实现城市智慧式管理和运行,进而为城市居民创造更现代、便捷、美好的生活,促进城市和谐、可持续发展。智慧城市是数字城市发展的延续,强调了感知、智能控制、智能管理、智能服务和智能处理等。物联网应用使得城市中与传感 / 控制相关的行业获得了飞跃的发展,智能建筑、智能交通、智能公共安全、智能医疗、智能物流、智能农畜牧业、智能社区等应运而生。目前,智能建筑行业尚无一致的体系架构可循,各个智能建筑项目各行其事,造成城市中众多的建筑信息孤岛。因此,智能建筑要融入智慧城市的建设,需要有统一的体系架构,智能建筑体系架构应是智慧城市体系架构的一个分支,与智慧城市体系架构连接,并融入智慧城市的体系架构中。但在设计方面,智能建筑设计仍然存在诸多问题,例如,设计人员对智能建筑设计了解不够深入,施工图设计质量较差,而且由于建筑设计中建筑、结构、水、电、暖等各专业均由设计院设计,系统集成商只搞智能化设计,与各专业配合困难,制约了智能建筑融入智慧城市的成效。
2. 智能建筑融入智慧城市建设中的设计对策
智能建筑是跨部委、多行业、多技术的集合系统,涉及城市各个领域。系统包括 20~30 个子系统,由常规和专业应用两大系统组成,技术上包括传感 / 控制、与传感 / 控制无关两类系统,其设计标准应考虑智慧城市建设目标。国外发达国家正在尝试运用高新技术,建设智能型绿色建筑和生态建筑,将智能建筑逐步从单体向区域化、城市化方向发展。
2.1充分应用 B/S 访问模式。
智能化是智能建筑的突出特点,需要充分应用各种门户技术及优化访问模式。按功能需求,设计若干个子系统,然后,再考虑是否要集成。在智慧城市建设目标下,智能建筑系统应采用门户技术和 B/S 访问模式,基于互联网基础设施平台、采用门户技术、Web 服务和系统维管软件。门户技术和 B/S 访问模式是目前所有电脑、智能终端均支持的功能,也是智能建筑基层集成、乃至行业走向大集成的技术底线,将能使智能建筑更好地融入到整个智慧城市中去。
2.2加强智能建筑的集成效果。
设计智能建筑的时候,应当重视相关集成技术的选择和使用,确保其达到最佳效果。以往的ODBC 技术、OPC 技术等,都难以有效满足智能建筑集成化的基本需求,必须要选择更先进、更适用的新型集成技术,例如,Web 服务、IP 以太网等,以提高智能建筑的集成效果,促进其顺畅融入智慧城市。
2.3充分运用智能云计算技术。
云计算技术在智能建筑设计和应用中非常关键,设计时,应重点加强云计算服务平台的构建,充分运用云计算技术来提升其平台的服务质量,保障其智能建筑的应用效率。要融入智慧城市建设,智能建筑必须走向大集成,在协同集成平台基础上,进一步发展行业云计算服务技术及其自主创新的产品。服务完善的云计算平台提供了基础设施、应用软件和功能平台三类服务,构成智能建筑云服务中心,支撑智能建筑行业的应用。
2.4加强维护平台的建设。
一般来说,智能建筑运行维护平台的构建,都是采用第三方模式进行的。智能建筑的运维问题一直困扰着本行业的发展,传统的依靠乙方和甲方的运维模式,越来越不适应智能建筑新时期可持续发展的要求。在互联网门户技术和 B/S 访问模式、云服务等技术支持下,构建智能建筑第三方运维服务平台是可行的,且刻不容缓,能够有效保障其运行维护平台的可靠性,并能加快智能建筑融入智慧城市建设的速度。
3. 智能建筑设计需要注意的问题
由于智能建筑设计不同与其他普通类型的建筑设计,因此在设计过程中,需要注意的问题非常多,设计人员只有考虑到各个方面的问题,智能建筑系统功能才能够完全的体现。设计人员应该具有统筹兼顾的能力,以使智能建筑的各个功能能够彼此平衡,最终达到最佳的效果。
3.1做好智能建筑的结构设计。
智能建筑结构设计应注重墙面、地面与天花板三个部位。地面设计选用架空的方式,这样可以扩大地面下空间,使弱电系统和强电系统实现物理隔离,也便于施工和改造。墙面设计应充分考虑各功能设备的接口和位置,一般采用外接方式,在墙面上设计出设备的接线口、位置,以利于传感器和设备的功能实现和准确控制。设计天花板时,应结合暖通、消防系统的功能与特点,设计出相关系统的走线、出口,确保通风、供暖、消防、照明等各项功能实现。
3.2改进智能建筑的屋顶设计。
屋顶是智能建筑设计的关键部位,屋顶是智能建筑与自然环境进行交换的重要部位,对智能建筑的居住性能、使用性能,具有较大影响。同时,屋顶也是智能建筑功能性设备的主要布设位置,雨水收集器、太阳能热水器、通信基站、风能设备在楼顶大量集中,造成智能建筑楼顶空间资源和电磁资源的紧张。应该在智能建筑屋顶的设计中积考虑保温隔热处理,阻断智能建筑屋顶产生热交换的可能。同时要根据智能建筑的整体需要综合考虑屋顶功能设备的布置,优化屋顶空间资源,降低楼顶设备产生噪声、震动和电子辐射的可能,提升智能建筑屋顶的功能性和安全性。
3.3加强智能建筑的节能设计。
智能建筑体现了能源利用的高效率和自然资源的节能,在设计时,应从系统特点出发,通过节能器具、系统的设计,降低智能建筑能耗的标准,控制智能建筑能源方面的消费,综合而全面地节约智能建筑运行的能源成本,实现智能建筑在节能状态下的可持续发展。
4. 结语
综上所述,智慧城市在我国发展越来越快,作为智慧城市的重要构成部分,智能建筑的设计也在不断发展进步。智能建筑提高了建筑的智能性、节能环保性、实用性、先进性及可持续发展等,有助于实现智能建筑的高效和低碳,促进智能建筑与智慧城市的进一步融合。
参考文献
【关键词】物联网技术;智能建筑;人工智能
1智能建筑与物联网
基于人类社会生活日益增长的需求,建筑也在不断的创新和发展。美化建筑环境,拓展建筑功能,是以先进的科学技术为前提。随着我国经济的发展,新技术和新材料的使用使得智能建筑成为当今建筑行业的领先发展方向。
1.1智能建筑
智能建筑以传统建筑为基础,融合多种智能数据,营造和谐、便捷、安全的功能环境。它将传统建筑技术和最先进的高新技术融合,成为国际发展趋势。建于1984年的美国CityPlace,是世界上第一座公认的智能建筑。它为用户提供了一个更舒适和安全的建筑环境。我国第一个智能建筑设计国家标准于2000年10月公布,随着建筑业的发展,智能建筑的应用范围和规模日增,这一标准从始至终都对人们的生活产生了强烈影响。
1.2物联网应用于智能建筑的意义
近十年来,在政府的支持下,中国加快了城市化进程,年均增长1.3%。截至2012年,我国城镇化进程以52.6%的速度发展,城镇化已成为中国现代化建设的主要目标。未来几十年,城市化将推动国内需求增长,我们可以借用智慧城市的建设来实现。2014年4月国务院印发的《全国城镇化规划(2014-2020年)》显示,智慧城市建设是促进新型城市建设的重要组成部分。综合利用国家政策和资源,协调城市发展,促进大数据互联网、物联网等新技术的应用和创新。2013年8月,国务院关于扩大内需促进数据利用的意见。它明确指出:在条件允许的城市实行智能化试点示范建设。《意见》完全支持公共设施和设备的智能化,加快实施智慧物流、智能交通、智能税收等项目。同期,为支持智慧城市网络基础设施的发展,国务院制定了一系列行之有效的战略决策,概括地说,智慧城市的建设基础就是不同形态、不同功能的智能建筑。如今人们正在逐渐了解物联网和智慧城市的概念。智能应用对个性化智能建筑和楼宇的需求与日俱增。智能楼宇也逐渐迈向集群化、智能化和数字化的发展趋势。物联网对智能建筑的影响非常大,它通过各种网络技术连接传感器和驱动设备,创建智能建筑的数据环境。随着智慧城市的快速发展,物联网在各个领域得到广泛应用,对推动传统产业的技术改造和现代化发挥着重大作用。诸多互联网技术运用于建筑设计、改造、施工和运营过程中,且不断地推动智能建筑的数字化现代化升级。①对建筑施工企业来说,为了控制重大基础设施项目的总拥有成本,必须进行统一的信息管理。加强合作,避免重大项目消耗过多的人工时间。②对房地产企业来说,为避免机器停工导致成本变高,运用物联网技术借助交易平台和资本项目集中平台,可以提高盈利能力。③对住户来说,物联网和人工智能驱动的使用,可以使他们提前知晓建筑改造的状态和流程设计,进一步改善居民的体验。增加市民的文脉感支持,让各类智能建筑在智慧城市中找到踪迹。
2物联网在智能建筑中的应用
智能建筑概念刚提出的时候都是采用自动化控制技术来解决物业管理问题。后来,在各种信息技术飞速发展的基础上,物联网技术开始在智能建筑中大量应用,使物业管理、火灾自动报警与控制、安全、电梯、供配电等子系统得到高度集成和和谐互动,供水、智能卡门禁、办公自动化、能耗监控等功能,可以给用户提供舒适、方便、快捷、安全的建筑环境。物联网是“物”与“物”之间连接的桥梁,它通过红外感知、图像传感器,无线传感和其他技术完成“物”与“物”之间的相互感应和信息传输。基于物联网的智能建筑总体结构发生了颠覆性的变化。物联网通常用于智能建筑的五个子系统。
2.1设备监控
从建筑结构角度来看,智能建筑由给排水、照明、空调等系统组成,传感器等设备通过物联网实现对各子系统运行的综合控制。同时,如果系统出现问题没有被及时发现,还可以利用监控系统优化整体机构,按照预订计划启动反应措施。
2.2环境监管
环境对人的影响是很重要的,各国政府越来越重视环境质量。从人类健康到社会的可持续发展,都与环境质量密不可分。利用建筑物内分布的噪声、湿度、温度、光照等传感器,对环境进行实时检测,使责任人能够实时掌握空间动态,此外,还可通过耦合空调优化环境质量。
2.3节能管理
节约能源是智能建筑的重要指标。它可以通过物联网技术,结合智能能耗计数器,对建筑的采暖、燃气、水、电等进行统计、记录和分析。同时,对相关数据进行深入的研究和分析,在此基础上建立能耗模型,为建筑的现代化提供支持。
2.4智能家居
智能家居可以通过智能技术控制家居设备。比如:窗帘的开关,沙发的折叠,冰箱温度调节,空调、电视、灯光开关等都可以进行智能控制。其原理是借助物联网技术,在设备中内置智能控制芯片,再使用无线技术远程控制这些设备。
2.5安防管理
在智能建筑建设中,电子侦察、家庭安全、视频监控和访问控制是安全管理的主要内容。其中最重要是家庭安全,智能建筑通过烟雾探测器、玻璃碎片探测器、门磁和红外传感器来感知室内的气体和问题变化,进行数据采集分析,再通过警示灯警告业主或者物业及时采取有效对策来避免更大的损失。一般来说,在智能建筑中使用物联网技术,可以完全满足安全、节能、舒适、可持续发展的原则。
3物联网技术在智能建筑中的应用特点
3.1智能化
在智能建筑中使用物联网技术,可以对其提供有效的管理和控制。虽然传统传感器只能用于接收和处理数据,但内置智能芯片传感器不仅能够计算和处理更复杂的数据,还可以进行一些智能操作。
3.2信息化
传统建筑系统是封闭、集成的系统,而使用物联网的智能建筑则具有重要的连通性和无限的可扩展性,因此只要有了这项技术信息就可以实时交换。
3.3可视化
自动化建筑系统中的网络传感器,如火灾探测器、智能水电表、各种门禁传感器、红外传感器、摄像传感器等,以网络的形式构成一个传感器网络,可以实现对系统的智能控制。然后,借助于数据可视化,将无形的状态清晰地展现给用户,让用户更直观的感受到建筑的状态。
3.4人性化
所谓的智能建筑人性化指的是一种主观能动性。可以使用户更加轻松地控制居住场所的环境。还可以实现对家电的智能控制,即交互式智能控制(使用语音识别技术进行遥控或者直接语音控制),并通过运动、声音和温度等主动传感器主动响应智能家居。通过特定的操作满足用户的特定需求。服务器还可用于执行智能操作,例如诊断程序,驱动程序更新和自动下载。
3.5简易化
现阶段互联网广泛应用于各个领域。基于互联网技术的物联网使用多种灵活的基本连接方式,使各种企业的产品达到相同的标准。此外,越来越多的应用软件和硬件正在开发中。相关技术的飞速发展,以细致、高效的功能,让用户在生活、工作、学习上倍感舒心。人们可以享受更舒适的生活,促使人与自然和谐、可持续的发展。
3.6节能化
随着时间的推移,建设水平逐步提高,同时设备也更多样化。通过物联网技术达到互联互通后,生活的需要、CO2排放指标、能耗等只需要通过简单操作,就可以获得准确的数据,结合不同的能耗面积和能耗进行分点和时间测量,计算不同类型的能源使用量和总能耗,最后再进行节能操作。物联网技术在智能建筑中的有效利用,一方面可以促进智能建筑的发展,另一方面还可以实现可以节能的目标,促进可持续性发展。