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关键词:人工智能;建筑领域;计算机;应用。
1 引言
所谓人工智能技术,是指一门由控制论、计算机科学、神经生理学、信息论、心理学等学科相互渗透所和发展所形成的综合性学科。虽然学术界对于人工智能的定义在经过长久的争论之后仍然没有得出一个准确的定义,但是从本质上来看,人工智能技术就是通过研究和制造人工智能系统和机器来模拟人类智能行为,从而使人类智能得到延伸的一门学科。该学科通过计算机来完成智能系统的构建,并以此来实现定理的自动证明、程序的自动射击、语言的自动理解、模式的自动识别等智能活动。由于研究者对于人工智能的理解存在差异,所以就形成了不同的人工智能研究途径,其主要有三种,分别是联接主义途径、符号主义途径和行为主义途径。
其中,联接主义途径于1943年提出,它主要通过神经元来对脑模型和神经网络模型进行研究,不过目前仍处于基础性的研究阶段。符号主义途径是基于物理符号系统假设提出的,从上世纪30年代开始应用于智能行为的描述中,目前很多的自然语言理解系统、专家系统都是基于该观点研制的。行为主义途径的支持者则认为人工智能源于控制论,在该理论的指导下,研究人员于上世纪80年代成功构建了智能机器人系统,布鲁克斯的六足行走机器人是其中的杰出代表。
2 人工智能技术在建筑领域的应用
2.1 在建筑设计中的应用
在过去相当长的一段时间内,建筑设计师们都通过AutoCAD软件来完成有关绘图工作,但是这并不能从真正意义上体现出建筑设计,设计师们的灵感、创意、创新也无法通过AutoCAD得到更加全面的体现。随着人工智能技术在建筑设计行业中应用的不断深入,现在的设计师中的绝大多数都开始应用能够在设计全称提供二维图形描述和三维空间表现的理论及技术来完成日常工作,不仅提高了工作效率,也使得建筑设计的特点得到了更好的体现。
例如,Arch2010就是一款基于AutoCAD2002―2010平台的,专为建筑设计工作而量身打造的CAD系统,它集人性化、数字化、可视化、参数化、智能化于一身,将建筑构件作为最基本的设计单元,采用了非常先进的自定义对象核心技术,实现了二维图形与三维模型的同步。
此类系统的使用让建筑设计师再也不必趴在桌子上完成绘图工作,让他们的创意和设想能够得到更完美的发挥和实现。工程图档也不再是以往那种抽象的线条堆积,而是通过数字化技术转化成了直观的、可视的建筑模型,真正做到了构件关联智能化、构件创建参数化以及设计过程可视化。
2.2 在施工管理中的应用
工作人员在以往开展建筑工程施工管理工作的时候,主要是依靠手写、手绘的方式来完成有关施工档案的记录和施工平面图的绘制,而随着人工智能技术在建筑领域里应用范围的不断扩大,综合采用数理逻辑学、运筹学、人工智能等手段来进行施工管理已经得到了认可和普及。目前比较流行的基于C/S环境开发的建筑施工管理系统,已经涵盖了包括分包合同管理、施工人员管理、原材料供应商管理、固定资产管理、企业财务管理、员工考勤管理、施工进度管理等方方面面,使对供应商和分包商的管理工作得到了进一步的细化,从而使原材料的进离场、分包商及员工管理工作更加科学、准确、快捷,实现了资金流、物资流、业务流的有机结合。
另外,建筑施工管理系统的数据库也非常强大,具有极为强劲的数据处理和储存能力,不仅性能稳定,升级和日常维护也非常快捷方便。另外,针对建筑施工人流复杂、密集的特点,系统还相应设置了权限管理功能,保障了施工管理数据的安全和准确性。
2.3 在建筑施工中的应用
人工智能技术在建筑施工中的应用主要集中在砼强度分析的工作中。一般来说,28天抗压强度是衡量砼自身性能的重要指标,如果能够提前对砼的28天强度值进行预测,工作人员就可以采取相应的措施对其进行控制,进而提高砼的质量。在以往的工作中,工作人员往往采用基于数理统计的线性回归方式对砼的28天强度进行预测,但是对于商品砼来说,由于其中掺杂了大量的粉煤灰,因此砼各组材料与抗压强度之间的关系往往表现为明显的非线性关系,通过传统方式所得到的预测结果存在着很大的误差。
在人工神经网络技术应用于砼性能预测方面,我国天津大学的张胜利将传统的BP网络模型的预测结果与3中不同输入模型的RBF网络预测结果进行了比较和分析,最终证明了RBF网络模型具有较强的泛化能力和极高的预测精确度,是一种新型的、有效的分析商品砼性能的方法。
2.4 在建筑结构中的应用
汶川地震的发生以及这场地震所造成的严重危害,让建筑结构控制及健康诊断工作得到了前所未有的关注,以往建筑行业所采用的结构系统辨识方法存在着抗噪声能力差、适用范围较窄、难以进行线性识别的缺点,让此项工作的有效开展受到了极大的限制。近年来,随着人工智能技术的发展,出现了一种新型的基于人工神经网络的系统辨识方法,该方法通过模糊神经网络所具有的学习及非线性映射能力来获得实测结构动力响应数据,并以此构建起建筑结构的动力特征模型。模糊神经网络能够对建筑结构在任意动力荷载情况下的动力响应进行非常准确的预测,因此广泛的应用于建筑结构的健康诊断以及振动控制当中,具有很强的实用性和可扩展性。
2.5 在建筑电气中的应用
随着我国建筑业的迅速发展,行业的总体能耗急剧攀升,有一段时间在总能耗中所占的比例甚至超过了30%,所以,实行建筑节能对于实现我国的节能减排目标无疑具有巨大的促进作用,而电气节能技术则是当前效果最为显著的节能方式之一。
电气节能的评估模型建立之后,可以使用人工神经网络对其进行训练,提升其评估的准确性和网络泛化性,使建筑节能改造工作的实施能够具有更多的科学依据。其中,BP神经网络算法就是一种能够将输入/输出问题转化为线性问题的学习方法。传统的BP网络采用的是梯度下降法,该方法的学习速率是保持不变的,同时训练所需的时间较长,且在学习过程中可能发生局部收敛的情况;改进型的BP算法和L-M反算法则增加了动量因子,无论是在稳定性还是收敛性方面,都要优于传统的BP算法,因此广泛的应用于当前建筑电气节能评估模型的构建工作中。
使用该方法构建的建筑电气节能评估模型的权重,能够以相对联系的方式隐藏于网络当中,这种评价方式更加科学、简单、适用,所评估模型的适用范围也更为广泛。
Abstract: The intelligent building "intelligent" mainly refers to an indecisive building information management and utilization of information capacity. This ability covers the information collection and integration, information analysis and processing and information exchanging and sharing; building automation control equipment is also a form of information processing.
关键词:智能;建筑设计;新探讨
Key words: intelligent;architectural design;new discussion
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)11-0092-01
0引言
随着科学技术的不断发展,智能建筑应运而生,今年来我国的智能建筑也取得了长足的发展。越来越多的建筑都有智能化的需求,促进了智能化建筑的发展。现代社会人们对信息的需求量越来越大,人们要求建筑能为人类的需要提供更多的便利。伴随着社会的进步和发展,人们对工作环境的便捷,舒适等有了更高的要求。伴随着信息化社会的不断进步,尤其是计算机网络技术的广泛应用,智能建筑也顺应历史潮流应运而生。
建筑智能化系统工程技术过程的主要内容有:建筑单位对用户的智能化建筑需求进行可行性评估,对建筑的各项技术指标进行预测,进行系统的选择和设计,工程具体的施工要求的制定等;系统供应商对系统进行设计安装,并对系统提供后续维护工作以及建筑的物业管理。智能化建筑的系统是运用先进的科学技术,将智能建筑的各个部分整合,最大限度的发挥出其能力。智能建筑系统集成技术是借助于楼宇设备自控系统、通信网络系统、办公自动化系统,把现有分离的设备、功能、信息等综合集成一个相互关联、统一、协调的系统之中,用于综合建筑物的各个环境。职能建筑的运行故障主要表现在:有些建于90年代初期的建筑,系统瘫痪不能使用,在建筑的建设过程中由于安装不当,经常出现故障,而且后续的维护工作做的不到位;另一种情况是系统虽然能运行,但是达不到智能化的要求,大部分都是手动控制,达不到自动控制全部投入运行。对智能化建筑的认识不足,系统设计不当,施工单位的施工不当,供货商的原因等都是影响职能建筑系统能否正常运行的原因。因此在智能化建筑的使用过程中一定要不断的吸收经验,发现问题及时采取相应措施解决,不断的提高智能化建筑的应变能力。现代社会对智能的定义可以用公式进行简单的概括,即:(HI,AI,II)∈I。智能,HI-人的智能,AI-人工智能,II-集成智能。而人的智能、人工智能与集成智能的关系又可以概括为:IIHI+AI(“”为“生成于”的意思)。人们就是利用人的智能、人工智能及集成智能,运用多学科的知识来设计、建设、管理智能建筑的。根据智能建筑的性质,建筑设计一般应注意以下几方面。
1智能建筑对项目策划及建筑设计的影响
①首先,设计师在设计时必须充分的考虑好建筑智能化的水平需求,根据建筑智能化的需求,我国的建筑智能化总体水平以及建筑规模去设计。通常认为,建筑面积在2万m2以上的建筑配备建筑智能化系统会比较实用。②创造舒适的工作和生活环境是建筑智能化的目标之一。智能建筑内的温度、空气质量、光线、独立而又安全的工作和生活环境、计算机网络、符合人体工学的办公家具、休息空间及建筑物外的景致和适当的隔离等等方面,都应充分体现设计师独具匠心的构思。设计时要保证室内能充分的分享到室外的阳光。外墙可以布置成凹凸状,利用这样的平面做成所谓的corner office。在办公区要适当安排一些带有自然风味的工作人员休息的角落。设计时应避免做固定扇的外窗。③采用合理的结构形式、柱网和层高。采用框架结构、框剪结构可以提供灵活多变的环境,一般9m的柱网对停车、空间分割及结构设计都比较适宜。由于智能建筑内部要求舒适的环境,所以所有管线均不能暴露,考虑到中央空调的管道、综合布线的要求、空调排水的坡度及架空地面等方面,建筑物的层高应大于3.6m,只有这样才能保证办公区域的净空不小于2.6m,走廊里的净空不小于2.3m。④智能建筑物内部合理布线,建筑物内部产生大量热量和噪音,因此要合理的划分职能区域,使生活区和工作区分开互不影响,设置专门的设备维护区域,为了达到智能化建筑的效果最佳,还应该根据外界因素的改变及时改变智能化建筑的运作指标,使得建筑自始至终能发挥出最大的效果。⑤设计师在设计过程中还要考虑智能建筑内的变化、发展及新增项目的可能性。
2智能建筑的天花板及墙面设计
①地面。智能建筑内的地面可采用架空地面、预制线槽的楼板面层及地毯地面等。架空地面设计易于布线,而且很便于线路的管理工作,其弊端是会造成地面的高差。楼板面层预制线槽也很方便布线工作的开展,施工方便没有高差,可布设在面层10cm内。在方块地毯下布置布线系统,但是在布线时要求线路较少,最好没有交叉点,其弊端是易产生静电。②墙面。智能建筑内的墙体除了做隔断以外,墙面上还可以做出线口,墙内空间还能布置各种传感器和控制设施。③天花板。智能建筑内的天花板需要负责照明、送风、出风、烟感、喷洒等的走线及出口任务。
3专用机能室的设计
①中央控制室。中央控制室的职能是全面监控整个智能化建筑的运行状态,并及时发现问题,是智能化建筑的心脏。②电视会议室中需要考虑音响、光源、照度及配电等的设计。③咨询中心。咨询中心中需要配备电脑、多功能工作站、电子档案、影像设备的输入和输出装置、微缩阅读及闭路电视等。④决策室需要考虑音像、声音、会议、电脑及通信系统的综合设计。另外,接待柜台、电脑机房等机能室都需要给予充分的考虑。
4屋顶的设计
建筑屋顶直接的敞开接触外界,职能建筑的屋顶会有很多的设备暗转,所以设计者要进行全面的美化外观,还可以充分的利用自然界的风能太阳能等,使得大自然能够为建筑服务,当然也应该设有相应的预防措施,防止自然灾害对建筑的损坏。还要考虑到设备运转时产生的震动、噪音、电磁场等因素,电缆穿过屋面以后如何防止漏水,电线基座的防水、防风及防震的问题。
关键词:慢性脑灌注不足;轻度认知功能障碍患者;认知减退的影响
轻度认知功能障碍(MCI)是处于正常老龄化与痴呆之间的一种认知减退状态,属于痴呆前阶段,通过对这一阶段的患者进行及时的控制能够在一定程度上延缓、阻止甚至逆转认知减退。与临床中的痴呆不同,MCI的认知减退严重程度明显低于痴呆,表现出良好的可逆性[1]。目前已有的研究结果中,发现年龄、受教育程度、血管危险因素、遗传因素等与MCI有关。其中血管危险因素(VRFs)是临床可控因素,因VRFs导致的慢性脑灌注不足(CCH)是导致认知功能减退的直接原因,本文分析慢性脑灌注不足对轻度认知功能障碍患者认知减退的影响,现在具体报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料 选择2011年1月~2012年12月我院收治的MCI患者60例,患者年龄≥65岁[2];所有患者均符合临床中MCI诊断标准[3-4]。60例患者男性35例,女性25例,年龄65~82岁,平均年龄(72.3±0.29)岁。
1.2方法 对60例患者进行为期3年的随访,随访方式为:来院随访和电话随访两种方式。主要的随访内容为:了解患者认知情况、日常生活活动能力、VRFs控制情况等。尽量选择来院随访的方式,如随访过程中发现患者存在明显的记忆力下降应尽快要求患者来院随访,同时进行神经心理学测试,如果达到痴呆标准需记录发生时间。
到2014年完成3年随访,要求60例患者最后一次随访采用来院随访的方式,收集患者全套神经心理学测试结果、脑白质改变(WMC)情况、颈动脉狭窄率。颈动脉狭窄率使用64排头颈部计算机断层摄影血管成像进行检查。WMC使用磁共振成像检查。全套神经心理学测试包含Fuld物体记忆测验(FOM)、快速词汇检测、韦氏成人智力量表、Pfeiffer功能活动量表。
1.3评价标准 按照北美症状性颈动脉内膜剥离术临床试验标准对颈动脉狭窄进行分度:70%以上为重度狭窄;30%~69%为中度狭窄;0%~29%为轻度狭窄。WMC标准:轻度,单个病损直径小于10mm,所有病损直径小于20mm,统计时记录为1;中度,单个病损直径介于10~20mm,所有病损直径大于20mm,统计时记录为2,;重度,单个或融合性病损≥20mm。FOM评分≤11为异常。
1.4统计学分析 应用Cox比例风险模型进行分析。所有Cox比例风险模型分析使用SPSS 20.0软件进行分析。
2 结果
分析MCI发展成为痴呆的Cox比例风险模型,将危险因素作为自变量,发展为痴呆的作为因变量,60例患者中最终发展成为痴呆的患者一共23例,其中11例为AD,8例为血管性痴呆,4例为MD。
3 讨论
在本次研究中,将WMC程度、颈动脉狭窄率与VRFs进行同时研究分析,发展其中只有糖尿病可以作为MCI发展为AD的预测指标。也就是说明糖尿病是MCI发展为AD的危险因素[5]。VRFs重点额颈动脉狭窄是检测脑部大血管动脉粥样硬化的有效方式,将其作为本次研究的重点,能够利用颈动脉粥样硬化作为MCI进展为痴呆的预测指标,并且是各种痴呆类型的危险因素。通过风险模型的分析,性别为男性、患有高血压、高脂血症以及重度颈动脉狭窄是发生血管性痴呆的高危因素,重度颈动脉狭窄不仅能够反映出动脉粥样硬化的程度,同时又属于缺氧-缺血性疾病。之所以男性的发病率高于女性,这是因为男性抽烟、饮酒等生活习惯对身体的影响,加上缺乏雌激素对血管内皮的保护更加容易发生卒中。目前的各种研究结果表明,颈动脉狭窄以及WMC能够引发CCH,长期存在的CCH会导致人体的神经损害,作用途径包含自由基形成、线粒体功能障碍等,各种作用途径相互作用从而导致神经功能障碍,进而发展成为认识功能障碍。当人体存在CCH时,APP增加,Aβ的大量产生以及沉积,其中Aβ是一种由β-淀粉状蛋白前体蛋白在β-分泌酶和γ-分泌酶裂解产生,由于Aβ具有很强的神经毒性在人体脑组织中产生病理级联反应,形成神经纤维缠结,引起大量的神经细胞凋亡[6]。另外,当CCH存在时,Aβ的清除变少,Aβ大量的产生、沉积,使得脑部血管系统出现淀粉样变性,进一步加重CCH,使得持续进入到一个恶性循环的状态。
本次研究结果显示,60例患者发展为痴呆的一共23例(38.33%),其中11例为AD,8例为血管性痴呆,4例为MD。认知下降程度为MD>血管性痴呆>AD。
综上所述,符合男性、患有高血压、高脂血症、颈动脉狭窄率为重度上述指标的患者发生MCI进展为血管性痴呆的可能性更大。在临床工作中应该加强MCI阶段的控制,通过各种手段控制MCI的认知减退或发展为痴呆的各种危险因素,有效延缓、阻止甚至逆转认知减退。
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Abstract: The development of construction engineering is very fast in China, and people are also having higher requirement for the intelligent management. This paper first introduces the intelligent building electrical engineering, whose main construction procedure is: installation of the power distribution cabinet and its regulation and control facilities, installation of the cable and cable tray, installation of electrical accessories, etc.; and then, it briefly introduces the intelligent management technology. To apply this technology to intelligent building electrical engineering management can significantly reduce labor costs and improve the working accuracy and speed as well as the safety and reliability. Finally, from the automation control, fault prediction and analysis and optimum equipment, this paper introduces the intelligent building intelligent technology in electrical engineering management, and mainly illustrates the technology to improve the automatic control of intelligent building electrical engineering, safety, efficiency, etc.
关键词: 建筑智能化电气工程;智能化技术;应用
Key words: intelligent building electrical engineering;intelligent technology;application
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)15-0094-02
0 引言
近年来,我国建筑工程的发展非常迅速,与此相关的施工管理技术也日渐提高。人们随着生活水平的进步,对生活的智能化、居住环境的便利性提出了新的更高要求。智能化电气工程是建筑工程中比较重要的一种施工项目,与智能化电气相关的装置、设备等的建设工程管理都属于此类。建筑智能化电气工程施工管理的好坏关系着整个建筑是否能正常完工使用。随着高科技逐渐引入建筑工程中,智能化技术在其中使用的越来越广泛。智能化管理技术是将GPS定位技术、计算机技术以及精密传感技术集中一体应用的高科技综合技术。智能化技术的引用,不仅可以减少建筑智能化电气工程中的人力成本,而且这种技术也显著提高了操作的准确度和工作效率,缩短了工程所需的周期,并且也便于工程完工后对其进行监督检测。
1 建筑智能化电气工程管理
现今,人们对居住环境、生活智能化的要求越来越高,对生活品味的追求日渐提升,从居民对建筑物标准的要求上即可看出,现在的人们对建筑中智能化管理的需求越来越强烈,因此这就为建筑智能化电气工程管理的应用提供了广阔的空间,越来越多与智能化电气工程相关的新技术应用于现代建筑中。建筑智能化电气工程的施工主要步骤如下:①对整套配电柜和其调控设施进行安装;②对架上电缆以及电缆桥架进行安装;③对架空线路以及上步装置的智能化电气设备进行安装;④对变压器进行安装;⑤对配电以及动力装置进行安装;⑥对柴油发电机组进行安装;⑦对持续电源进行安装;⑧对低压电动机进行安装;⑨对电加热器以及电动执行部分进行安装并接通其线路;{10}对以上安装的智能化电气动力装置进行调试运转;{11}对开关插座等装置进行安装;{12}对接地设备进行安装;{13}对裸母线、非开环母线等母线进行安装;{14}对电缆线路进行铺设并且对电缆头进行安置制造;{15}对导管、线槽、穿管进行铺设;{16}给槽板、钢索配线;{17}对线路的安全性能进行测试;{18}对照明设备进行安装;{19}对照明设备进行调试运行;{20}对避雷设备进行安装;{21}对接闪器以及定位点进行安装,对环境的变化及使用功能的变化具有感知能力。如:感知建筑物内外温度的变化,监视建筑物内人员流动及大门的启闭等。传递、处理感知到的信号及信息,对其进行分析和判断。如:把传感器获得的有关温度变化的信息传递到控制中心,分析建筑物内温度的变化,与系统温度设定值进行比较,判断变化趋势;{22}验收工程,及时修改调整。
2 智能化管理技术
在当今的建筑智能化电气工程管理中,人们对高科技的需求越来越强烈,因此,新技术的应用日渐增多,智能化管理技术就是其中应用较为广泛的一种。智能化技术又可以成为“人工智能技术”,它是计算机技术的一个组成部分,是将“GPS定位技术”、“精密传感技术”以及“计算机技术”集中于一体的综合技术。“人工智能”这个词语最早是在1952年提出来的,主要是由智能控制系统、处理语言系统、专家系统、识别图像系统以及识别语言系统等组成。智能化技术诞生至今,在控制领域的应用最为广泛。
智能化技术在建筑智能化中的应用,主要有自动控制技术、通信技术、网络技术和数据技术几个方面,智能建筑主要由三个部分组成,楼宇自动化系统、通信自动化系统和办公自动化系统。近年来,随着科技的飞速发展,智能化技术在生活中的应用也逐渐增多,其发展也日新月异,研究者们根据实际生活的需要,综合自动化、仿生学、语言学等多种学科的知识,加入更加实用的功能,在中国兴建的大型建筑将占全球一半,而现代大型建筑的主流是智能化大厦,因此智能化大厦的弱电系统研究及实施,成为自动化控制领域里的一个重要分支,将现代大厦建设成具有国际先进水平的智能大厦,并保有今后进一步的扩展性。
3 智能化技术现状及应用
以建筑为平台的建筑智能化是利用系统集成技术,提供一个高效舒适的建筑环境,集服务、结构、管理为一体的建筑设备智能化,兼备办公、通讯与建筑设备自动化为一体,建筑环境与建筑设备、通讯设备与建筑设备自动化系共同构成了智能建筑。现如今,全球环境恶化,对于节能减排有着迫切的需求。在建筑领域中,智能建筑对能源的需求确实较高,但是通过科学合理的建筑节能设计,完全能够很好的达到节能、高效、低碳的效果,因此智能建筑有着广阔的前景。
现如今,通讯技术与建筑技术的结合组成了建筑智能化技术,随着社会的不断发展,科学也在突飞猛进的发展,以通讯、图像、控制、建筑技术为基础的建筑智能化技术,促使智能建筑飞速发展,完成了信息的传递与资源的共享,对于高效、合理、灵活、简便等目标的实现起到了积极的推动作用。随着社会的发展,在计算机网络与工程技术飞速发展的前提下,方便、安全与舒适的建筑成为了人们追逐的目标,因此智能建筑在人们的观念中得到了普及,对智能建筑的要求也日趋增加。为了实现人们对生活方式、居家观念以及公共习惯等建筑要求,房地产也打出了“智能”牌。智能化系统已经成为衡量楼盘潜力与档次的标准之一。建筑内的闭路以及各种监控系统、计算机网络、巡更管理、警报与停车管理、通信、公共与紧急广播、入侵警报、门禁以及有线电视等系统需要继承与兼容。因此,在智能建筑工程上需要一个科学合理的管理模式,实行建筑智能化电气工程的管理是不可或缺的,也是智能建筑的核心所在。
4 结束语
当代人们注重并渴求生活的智能化,因此智能化管理的应用提供了广阔的市场,智能化技术在建筑智能化电气工程中的应用也越来越广泛。建筑智能化技术,包括网络通信技术、计算机技术、自动化控制技术、消防和安全防范技术、声频和视频应用技术、综合布线与系统集成技术。电气工程的施工管理人员在完成施工设计与服务时重点在方案的审核,确保达到合约中技术指标,使系统安全有效稳定的运行。除此之外在对系统的材料软件与设备的选用上,要求采用合格达标产品;工程施工过程中严格按照操作规程操作,保证工程质量;按要求进行产品的维修与保养服务;进行完整有效的用户培训等几个方面建筑智能化电气工程的自动调控性、安全性、运行效率等得到提高。本文的研究为建筑智能化电气工程工作人员应用智能化技术提供了参考。
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关键词:建筑智能化 智能建筑 生态建筑 发展趋势
中图分类号:TU198 文献标识码: A
随着现代计算机技术、现代通信技术、现代控制技术和现代建筑技术的发展,建筑工程智能化的浪潮席卷全球,并成为一种势不可挡的历史趋势,出现了诸如智能建筑、智能小区、智能家庭、智能工厂、智能街区、智能城市等信息技术与建筑技术相结合的产物。毋庸置疑,建筑工程智能化给建筑环境的改变和人们生活带来很大的方便,但是在智能建筑工程建设和使用过程中还存在不少问题,比如:智能化系统的设计、安装与土建设计施工之间的配合协调不够、建筑设备智能化水平不高、智能建筑管控手段单一、能耗较高、信息化程度较低等。上述问题成了制约建筑工程智能化的发展瓶颈,因此,本文对智能建筑目前的现状和存在的问题进行分析,并提出了笔者对建筑工程智能化的发展方向的见解。
1 智能建筑的发展现状
自20世纪80年代初期在美国出现第一座智能建筑以来,智能建筑就受到了世界各国的广泛关注和大力提倡,并在世界各地建造了大量的智能建筑。近10年来智能建筑技术在国内发展迅猛,北京、上海、广州、深圳等地己建成了许多具有代表性的智能建筑。
1.1智能建筑的特征
虽然智能建筑已取得广泛的应用,但是国际上关于智能建筑还没有统一的定义。我国的《智能建筑设计标准》(GB/T 5C314-2000)对智能建筑的定义是“以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合于一体,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。
智能建筑(如图1所示)包括以下几个基本部分:建筑设备自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)、办公自动化系统(OAS)。即通常所说的3A。后来又增加了智能防火监控系统(FAS)和保安自动化系统(SAS),所以又称5A系统。其中,建筑设备自动化系统是智能楼宇设计最基本和最重要的组成部分。
图1 智能建筑系统组成
1.2 智能建筑的存在的问题
目前智能建筑的发展对于提高建筑环境的舒适度等方面有着非常重要的作用,但是智能建筑行业的发展还存在一些问题。(1)建筑智能化系统设计与土建设计施工配合不到位。这往往是由专业之间的限制造成的。建筑智能化系统一般是由自动化或计算机专业的设计人员完成,他们对土建的设计施工等不太熟悉,容易造成两者的分离。(2)建筑智能化设计施工管理混乱。随着智能建筑的普及,出现了大量的建筑智能化系统设计施工公司,这些公司良莠不齐,对设计施工质量管理混乱,造成设计图纸资料不规范、建筑智能化系统使用寿命过短、智能建筑的功能无法得到充分的利用、系统故障频发、能耗较高等问题。(3)智能建筑的能耗过高。一部分智能建筑实现其智能功能是以高能耗为代价的,而对建筑节能方面很少考虑。(4)智能化水平不高。目前建筑智能化系统主要采用集中控制的方式对建筑环境中的设备进行管控,实现人们所要求的目标。这从严格意义上讲还算不上真正的智能建筑,仅仅是智能建筑的初级阶段,而智能建筑的高级阶段应该是利用人工智能技术实现自适应、自诊断、自修复等较高级的智能行为。
2 智能建筑的发展方向
鉴于上述对目前建筑智能化发展存在问题的分析,笔者认为建筑智能化应向一下几个方向发展。
2.1 建筑结构本体的数字化、智能化
从智能建筑的定义可以看出建筑智能化主要是对建筑环境、设备及人们日常服务等方面的智能化管控,而对建筑本体的数字化、智能化却没有考虑。建筑结构作为智能建筑的主体,其健康安全状况等对于建筑智能化的实现起着至关重要的作用。因此,未来的建筑智能化应包括建筑土木结构的数字化、智能化,可利用生物智能技术,将智能传感器、驱动材料、修复材料运用于建筑土木结构,实现建筑结构健康安全状态自监测、自诊断、自适应、自修复等特异功能。
2.2 “云服务、物联网”在建筑智能化中的应用
随着信息技术的日新月异的发展,云服务和物联网等新技术已在各大行业取得了广泛应用。将其用于建筑智能化的建设,对于提高智能建筑设备的管控、资源信息共享等具有显著的作用。因此,智能建筑的设计施工、建筑设备管控和日程服务等方面可考虑运用云服务和物联网等信息技术,促进建筑工程智能化的革新。
2.3 生态智能建筑
目前存在一部分智能建筑实现其智能功能是以高能耗为代价的,而对建筑节能方面很少考虑。这与当前倡导的节约型可持续发展社会不符,下一步的建筑智能化必须以可持续发展的思想为宗旨,在合理利用信息化、网络、控制、绿色生态等技术的基础上,实现建筑环境的安全性、健康性和舒适性,最大限度地降低能源消耗、减少环境污染、提高建筑本身利用率的新型生态建筑。
3 结语
本文探讨分析了目前建筑工程智能化发展存在问题,并提出了建筑本体结构智能化、云服务、物联网等新技术在建筑智能化中的运用以及生态智能建筑三个方面的发展趋势,对于突破目前智能建筑的发展瓶颈,促进智能建筑的发展具有一定的作用。
参考文献
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