發(fā)布時間:2022-01-29 08:58:52
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的智能建筑論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

關鍵詞:智能建筑醫(yī)院建設應用
引言
醫(yī)療改革必然加劇醫(yī)療市場的競爭,為了更好地適應醫(yī)院從“以病人為中心”發(fā)展到“以患者為中心”,再到如今的“以人為中心”的經營理念的轉變。醫(yī)療環(huán)境建設顯得越來越重要,人們都知道:建筑是凝固的音樂的道理。因此,醫(yī)療建筑就更強調建筑的可持續(xù)發(fā)展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.門急診樓的特點和任務
醫(yī)院門急診樓是醫(yī)院的窗口和門面,是患者最先接觸醫(yī)院的地方。門診人流復雜,在有限的空間和時間內,易形成健康人與患者混雜的局面,造成患者與患者、患者與健康人之間的交叉感染[1]。因此、合理的空間布局,現(xiàn)代化的建筑物自動化系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通訊網絡、智能化門診綜合電子信息系統(tǒng)、人性化的候診大廳,必將成為醫(yī)院門急診樓建筑智能化的全新理念。
2.門急診樓智能化設計原則和目標
2.1設計原則每個時代的建筑無不打上時展的烙印。在智能化門急診樓的設計上,將技術先進、符合主流標準、滿足實用要求和便于系統(tǒng)維護作為出發(fā)點[2]。由于智能化建筑有很好的投資匯報率,經濟效益顯著,給建筑藝術與信息技術完美結合提供了良機,綜觀國內外醫(yī)院建筑設計主流思想和設計理論,突破了以功能為主的設計理念,“以人為中心”成為醫(yī)院建筑設計的首要原則。因此,在進行醫(yī)院門急診樓的智能化設計時,既要做到功能的疊加,又要防止設備的堆積[3]。避免以“A”的多少來評價智能建筑水平的高低。將建筑設計的前瞻性、科學性、創(chuàng)新性以及設計、施工與管理作為門急診樓的設計原則。防止“病態(tài)建筑[4](sickbuilding)”或“室內空氣質量(1ndoorAirQuality,IAQ)惡劣”的建筑出現(xiàn)。以結構化布線為基礎,架構智能化門急診樓的信息高速公路,給就診患者和醫(yī)務人員提供集人性化、信息化、??苹蜕虡I(yè)化于一體的新型智能化門急診樓。
2.2設計目標廣大患者渴望有一個溫馨、舒適、方便、和諧的就醫(yī)環(huán)境,渴望醫(yī)院提供高水平、快捷周到的醫(yī)療服務。而盡最大努力滿足廣大患者的要求[5],是建設智能化、現(xiàn)代化門急診樓的宗旨和努力方向。門急診樓在軟環(huán)境的設計上除應具備完善的數(shù)據、語音、圖像及多媒體通信與信息綜合服務功能外;在硬環(huán)境上也應將門診醫(yī)生診室設計成“一醫(yī)一患一室一床”,以便保護就診患者的私密。
3.門急診樓智能化建筑設計的內容
3.1結構化布線系統(tǒng)的設計作為智能化建筑工程中的神經中樞——結構化布線系統(tǒng)(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的關鍵部分和基礎設施[6]。門急診樓的智能化設計,必須充分重視SCS。從技術的角度講,應根據SCS技術的發(fā)展適度超前,在經費許可的情況下,可以考慮光纖到桌面(FiberToTheDesk,F(xiàn)TTD)的布線方案,提升網絡的整體性能。醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS)、醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS)等的投入運行,以及電子商務(EC)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)在醫(yī)院的應用等都離不開SCS。而且隨著醫(yī)院數(shù)字化、網絡化建設的發(fā)展,在未來的5-10年內,門診醫(yī)生工作站必將全面投入使用,更是離不開SCS的支持。
3.2BAS的設計廣義的BAS不但包括建筑物樓宇設備的監(jiān)控,還包括安全保衛(wèi)系統(tǒng)
(如電視監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、防盜報警等)、管理服務系統(tǒng)(如各類報表編制、計量系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)等)。此外,用于消防的火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(FA)也屬于該范疇,因其要求更高,國內近年來將其作為一個獨立的系統(tǒng)進行設計和施工。本文所討論的是狹義的BAS,主要包括以下幾個方面:
3.2.1空調系統(tǒng)對空氣流通有特殊要求的醫(yī)院門急診樓建筑,應以提高空氣質量、降低噪音和節(jié)約能源為目的,同時綜合考慮中央空調的類型、輔助設備、末端設備,氣流、風量等因素。以外,在醫(yī)療建筑中將醫(yī)療環(huán)境檢測系統(tǒng)納入空調系統(tǒng)進行設計是十分必要的,在建筑的不同區(qū)域和空調系統(tǒng)的排風口等處安裝相關傳感器(如二氧化碳傳感器等),進行必要的環(huán)境檢測,同時在空調系統(tǒng)的設計上參考防治“非典”的空調設計要求。
3.2.2停車場管理系統(tǒng)隨著數(shù)字化城市建設的加快,機動車數(shù)量迅速增加,就診患者車輛的停放及管理將成為門急診樓建設又一重要課題。采用先進的停車場管理系統(tǒng)既能對車輛進行有效管理和控制,保持良好的醫(yī)療環(huán)境,又能產生一定的經濟效益。
3.2.3建筑醫(yī)療設備的設計和傳統(tǒng)的樓宇建筑設備如電力監(jiān)控系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等相比,建筑醫(yī)療設備有其自身的特點:第一,與建筑環(huán)境結合緊密,如集中供氧、負壓吸引、壓縮空氣以及笑氣供應和回收等子系統(tǒng)都必須結合醫(yī)療環(huán)境需求進行設計和施工。第二,各子系統(tǒng)前沒有國家規(guī)范,醫(yī)院在進行三氣系統(tǒng)的設計時,必須結合醫(yī)院需求,量身定做。同時在管理上,應將三氣系統(tǒng)納入BAS系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控,實現(xiàn)普通樓宇設備與建筑醫(yī)療設備的統(tǒng)一管理。
3.2.4火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計該系統(tǒng)往往與BAS分開考慮,但是,在目前計算機技術、網絡技術飛速發(fā)展的今天,火災自動報警與消防聯(lián)動控制子系統(tǒng)與BAS分開設計、施工和管理的模式,是與今天的科技發(fā)展不相適應的。不利于BAS的系統(tǒng)集成(systemintegrated,SI),不能達到節(jié)約人員,節(jié)省維護費,提高工作效率的建設目的。在施工期間,強調隱蔽工程的施工和驗收,杜絕消防隱患,同時在建筑設備的選擇上,嚴把質量關,因為建筑產品有使用后不可逆的特性,即建筑安裝完畢后,很難通過“修改”的方式彌補缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。
3.3門急診背景環(huán)境調節(jié)系統(tǒng)的設計用于對門診大廳、候診廳等公共場所的軟環(huán)境進行調節(jié)。從就診患者的心態(tài)來講,都想盡快就醫(yī),離開醫(yī)院。但由于一些客觀條件的制約,
候診是必然的。在候診期間,患者及陪護者如何度過這段時間,是醫(yī)院在建設門急診樓時必須考慮的問題。背景環(huán)境設計是門急診樓家庭化設計的體現(xiàn),優(yōu)美的輕音樂,舒緩的旋律縈繞在門急診樓內外,使患者有一種親切感和歸屬感。背景燈光通過計算機來調節(jié)照度、色度,如在夏季以冷色調為主,冬季以暖色調為主,系統(tǒng)對改善門急診樓的就醫(yī)環(huán)境將起到積極作用。
摘要:本文對近年來有關建筑智能化技術的應用與研究進行了論述,雖然文獻報道了許多有關智能建筑的最新技術,但對于醫(yī)療建筑智能化方面的報道較少,作者就醫(yī)療建筑智能化的內容進行了論述和歸納,期望為國內醫(yī)院門急診樓智能化建設與設計提供參考。
關鍵詞:智能建筑醫(yī)院建設應用
引言
醫(yī)療改革必然加劇醫(yī)療市場的競爭,為了更好地適應醫(yī)院從“以病人為中心”發(fā)展到“以患者為中心”,再到如今的“以人為中心”的經營理念的轉變。醫(yī)療環(huán)境建設顯得越來越重要,人們都知道:建筑是凝固的音樂的道理。因此,醫(yī)療建筑就更強調建筑的可持續(xù)發(fā)展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.門急診樓的特點和任務
醫(yī)院門急診樓是醫(yī)院的窗口和門面,是患者最先接觸醫(yī)院的地方。門診人流復雜,在有限的空間和時間內,易形成健康人與患者混雜的局面,造成患者與患者、患者與健康人之間的交叉感染[1]。因此、合理的空間布局,現(xiàn)代化的建筑物自動化系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通訊網絡、智能化門診綜合電子信息系統(tǒng)、人性化的候診大廳,必將成為醫(yī)院門急診樓建筑智能化的全新理念。
2.門急診樓智能化設計原則和目標
2.1設計原則每個時代的建筑無不打上時展的烙印。在智能化門急診樓的設計上,將技術先進、符合主流標準、滿足實用要求和便于系統(tǒng)維護作為出發(fā)點[2]。由于智能化建筑有很好的投資匯報率,經濟效益顯著,給建筑藝術與信息技術完美結合提供了良機,綜觀國內外醫(yī)院建筑設計主流思想和設計理論,突破了以功能為主的設計理念,“以人為中心”成為醫(yī)院建筑設計的首要原則。因此,在進行醫(yī)院門急診樓的智能化設計時,既要做到功能的疊加,又要防止設備的堆積[3]。避免以“A”的多少來評價智能建筑水平的高低。將建筑設計的前瞻性、科學性、創(chuàng)新性以及設計、施工與管理作為門急診樓的設計原則。防止“病態(tài)建筑[4](sickbuilding)”或“室內空氣質量(1ndoorAirQuality,IAQ)惡劣”的建筑出現(xiàn)。以結構化布線為基礎,架構智能化門急診樓的信息高速公路,給就診患者和醫(yī)務人員提供集人性化、信息化、??苹蜕虡I(yè)化于一體的新型智能化門急診樓。
2.2設計目標廣大患者渴望有一個溫馨、舒適、方便、和諧的就醫(yī)環(huán)境,渴望醫(yī)院提供高水平、快捷周到的醫(yī)療服務。而盡最大努力滿足廣大患者的要求[5],是建設智能化、現(xiàn)代化門急診樓的宗旨和努力方向。門急診樓在軟環(huán)境的設計上除應具備完善的數(shù)據、語音、圖像及多媒體通信與信息綜合服務功能外;在硬環(huán)境上也應將門診醫(yī)生診室設計成“一醫(yī)一患一室一床”,以便保護就診患者的私密。
3.門急診樓智能化建筑設計的內容
3.1結構化布線系統(tǒng)的設計作為智能化建筑工程中的神經中樞——結構化布線系統(tǒng)(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的關鍵部分和基礎設施[6]。門急診樓的智能化設計,必須充分重視SCS。從技術的角度講,應根據SCS技術的發(fā)展適度超前,在經費許可的情況下,可以考慮光纖到桌面(FiberToTheDesk,F(xiàn)TTD)的布線方案,提升網絡的整體性能。醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS)、醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS)等的投入運行,以及電子商務(EC)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)在醫(yī)院的應用等都離不開SCS。而且隨著醫(yī)院數(shù)字化、網絡化建設的發(fā)展,在未來的5-10年內,門診醫(yī)生工作站必將全面投入使用,更是離不開SCS的支持。
3.2BAS的設計廣義的BAS不但包括建筑物樓宇設備的監(jiān)控,還包括安全保衛(wèi)系統(tǒng)
(如電視監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、防盜報警等)、管理服務系統(tǒng)(如各類報表編制、計量系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)等)。此外,用于消防的火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(FA)也屬于該范疇,因其要求更高,國內近年來將其作為一個獨立的系統(tǒng)進行設計和施工。本文所討論的是狹義的BAS,主要包括以下幾個方面:
3.2.1空調系統(tǒng)對空氣流通有特殊要求的醫(yī)院門急診樓建筑,應以提高空氣質量、降低噪音和節(jié)約能源為目的,同時綜合考慮中央空調的類型、輔助設備、末端設備,氣流、風量等因素。以外,在醫(yī)療建筑中將醫(yī)療環(huán)境檢測系統(tǒng)納入空調系統(tǒng)進行設計是十分必要的,在建筑的不同區(qū)域和空調系統(tǒng)的排風口等處安裝相關傳感器(如二氧化碳傳感器等),進行必要的環(huán)境檢測,同時在空調系統(tǒng)的設計上參考防治“非典”的空調設計要求。
3.2.2停車場管理系統(tǒng)隨著數(shù)字化城市建設的加快,機動車數(shù)量迅速增加,就診患者車輛的停放及管理將成為門急診樓建設又一重要課題。采用先進的停車場管理系統(tǒng)既能對車輛進行有效管理和控制,保持良好的醫(yī)療環(huán)境,又能產生一定的經濟效益。
3.2.3建筑醫(yī)療設備的設計和傳統(tǒng)的樓宇建筑設備如電力監(jiān)控系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等相比,建筑醫(yī)療設備有其自身的特點:第一,與建筑環(huán)境結合緊密,如集中供氧、負壓吸引、壓縮空氣以及笑氣供應和回收等子系統(tǒng)都必須結合醫(yī)療環(huán)境需求進行設計和施工。第二,各子系統(tǒng)前沒有國家規(guī)范,醫(yī)院在進行三氣系統(tǒng)的設計時,必須結合醫(yī)院需求,量身定做。同時在管理上,應將三氣系統(tǒng)納入BAS系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控,實現(xiàn)普通樓宇設備與建筑醫(yī)療設備的統(tǒng)一管理。
3.2.4火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計該系統(tǒng)往往與BAS分開考慮,但是,在目前計算機技術、網絡技術飛速發(fā)展的今天,火災自動報警與消防聯(lián)動控制子系統(tǒng)與BAS分開設計、施工和管理的模式,是與今天的科技發(fā)展不相適應的。不利于BAS的系統(tǒng)集成(systemintegrated,SI),不能達到節(jié)約人員,節(jié)省維護費,提高工作效率的建設目的。在施工期間,強調隱蔽工程的施工和驗收,杜絕消防隱患,同時在建筑設備的選擇上,嚴把質量關,因為建筑產品有使用后不可逆的特性,即建筑安裝完畢后,很難通過“修改”的方式彌補缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。
3.3門急診背景環(huán)境調節(jié)系統(tǒng)的設計用于對門診大廳、候診廳等公共場所的軟環(huán)境進行調節(jié)。從就診患者的心態(tài)來講,都想盡快就醫(yī),離開醫(yī)院。但由于一些客觀條件的制約,
候診是必然的。在候診期間,患者及陪護者如何度過這段時間,是醫(yī)院在建設門急診樓時必須考慮的問題。背景環(huán)境設計是門急診樓家庭化設計的體現(xiàn),優(yōu)美的輕音樂,舒緩的旋律縈繞在門急診樓內外,使患者有一種親切感和歸屬感。背景燈光通過計算機來調節(jié)照度、色度,如在夏季以冷色調為主,冬季以暖色調為主,系統(tǒng)對改善門急診樓的就醫(yī)環(huán)境將起到積極作用。
4.門診綜合電子信息系統(tǒng)
系統(tǒng)以患者信息為依托,通信網絡為基礎,智能化導醫(yī)為核心,計算機為工具,從而完成門診各項服務性任務。該系統(tǒng)借助系統(tǒng)集成技術,將硬件(含系統(tǒng)軟件、工具軟件等)、網絡、數(shù)據庫及相應的應用軟件組合成為有效實用的,具有良好交互界面的計算機應用信息系統(tǒng)。通過信息查詢系統(tǒng),消除長期困擾醫(yī)院門急診樓“三長一短”現(xiàn)象。
4.1門急診大屏顯示系統(tǒng)采用大屏顯示系統(tǒng),可對醫(yī)院概況、科室設置、出診專家、收費標準和藥品價格等及時提供給患者,方便患者進行相關信息的查詢,從而實現(xiàn)診間醫(yī)令、劃價、取藥等快捷準確的計算機管理。
4.2智能化導醫(yī)系統(tǒng)為避免患者就診時的順序混亂和提高醫(yī)務人員工作效率。在門診管理系統(tǒng)的掛號預約子系統(tǒng)基礎上,增設患者就診科室的相關信息,設計安裝小型電子屏幕,導向標志,指示患者就診去向。導醫(yī)系統(tǒng)的智能化設計應充分展現(xiàn)計算機技術,發(fā)光二極管(LED)、液晶顯示器(LCD)、等離子電視(PNP)等顯示技術和通信技術的優(yōu)勢,并結合醫(yī)院HIS系統(tǒng),將門急診叫號和導醫(yī)系統(tǒng)進行柔性設計。患者掛號后即生成患者就醫(yī)的相關信息,提示就診科室的去向,門診管理系統(tǒng)將掛號患者的信息傳遞給門診智能化導醫(yī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)完全以患者就醫(yī)為中心,以降低醫(yī)務人員的工作強度為目的,以提高醫(yī)院門急診樓的使用效率為目標,來提高門急診樓的整體功能。克服目前醫(yī)院門診患者就醫(yī)由專人負責維持秩序和增設導醫(yī)人員的諸多不利因素。
4.3增設計算機查詢系統(tǒng)系統(tǒng)采用條碼識別技術或密碼確認技術,在門急診樓的不同功能區(qū)域配置計算機觸摸屏,方便患者查詢在醫(yī)院內的所有消費及患者所需要的各類醫(yī)學信息資料,加強醫(yī)院宣傳力度,提高對患者的吸引力。
4.4構建全信息化門診專用視頻會診系統(tǒng)根據科技的發(fā)展和21世紀就醫(yī)模式的需要,智能化門急診樓建設應設有電話預約掛號、醫(yī)療咨詢、遠程門診視頻會診系統(tǒng)等,從而實施交互式多媒體有償服務,解答患者常識性的醫(yī)療問題,指導就醫(yī),方便那些只需詢問相關癥狀即可解決病痛的患者[8]。也為被距離和時間分割開的醫(yī)、患之間建立一條信息高速公路。在智能化門急診樓的建設中,構建一個集多媒體教學、遠程門診視頻會診系統(tǒng)于一體的全信息化門診醫(yī)師平臺,通過門診專用視頻會議系統(tǒng),開展遠程專家門診。系統(tǒng)聯(lián)結成功后,異地協(xié)作醫(yī)院只需將患者安排在有門診視頻會診系統(tǒng)的門診辦公室或其他適合的場所,患者與遠端的醫(yī)學專家即可進行異地門診。該系統(tǒng)將充分利用我國寶貴的醫(yī)療資源,同時可減少患者的醫(yī)療費用開支。這種異地門診的就醫(yī)方式在計算機技術、網絡技術和通信技術飛速發(fā)展的今天將很快得以推廣。
6門急診樓智能化建筑設計應注意的問題
6.1注意協(xié)調各工種的關系在建筑上,各工種工程師所面對和處理的對象不同,智能建筑工程師由于掌握著最新知識,對技術的追求可能走在其他建筑工種的前面,而其他工種的工程師由于對“智能建筑”認識的偏差,于是便有了“智能建筑”無非是“一套綜合布線,少些墻,多些孔”而已的觀點。其實在國內有關“智能建筑”的文獻中,“智能建筑≠建筑十智能”幾乎是一致的說法(張瑞武,1996;李博賢,1997;林賢光,1997)。當然智能建筑技術的合理性不等于建筑的最終成功。各工種要相互合作、理解和溝通,才能完善“智能化建筑”。
6.2強調建筑施工與樓宇物業(yè)管理同步設計傳統(tǒng)建筑物物業(yè)管理的內容較為單純,智能建筑具有許多新的內容和特點,因此管理和維護相對復雜。建筑智能化系統(tǒng)所使用的設備科技含量高、自動化程度高,對操作和管理人員的技術素質要求高。同時智能建筑建成后,其維護和保養(yǎng)將成為正常運行的關鍵。基于以上因素,門診樓的建筑智能化設計應包含物業(yè)管理的內容。
6.3注重工程與科研的關系信息社會的特點是知識、技術更新快,醫(yī)療建筑有公共建筑的特點,即為共性:但更多地是其他建筑所不具備的個性。比如門急診大屏顯示系統(tǒng)、智能化導醫(yī)系統(tǒng)、建筑醫(yī)療設備系統(tǒng)、全信息化的門急診視頻會診系統(tǒng)、門急診患者輸液管理系統(tǒng)等都是其特有的。有些系統(tǒng)是成熟的,也有些系統(tǒng)是不成熟的或沒有的,醫(yī)院必須結合具體的工程設計要求進行前期的論證、規(guī)劃和開發(fā),從而使工程和科研緊密結合,建設符合時代特征的醫(yī)療建筑。
7.結論
21世紀醫(yī)院門急診的就醫(yī)環(huán)境要充分體現(xiàn)“以人為本”的理念,提高醫(yī)院門急診樓的建筑品位。讓患者是“上帝”這一理念在醫(yī)院得以充分體現(xiàn),一流的環(huán)境、一流的服務使患者感受人生價值的升華[9]。同時,將門診樓建設成為具有智能化、數(shù)字化、信息化、網絡化和國際化的標志性建筑,為醫(yī)院實現(xiàn)醫(yī)療建筑跨越式發(fā)展鋪平道路,也為今后實現(xiàn)醫(yī)院數(shù)字化管理創(chuàng)造條件。
參考文獻:
[1)劉新明.[C].2000上海醫(yī)院建筑設計及裝備國際研討會論文集[C],上海2000:193—194
[2]劉國林.建筑物自動化系統(tǒng)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.433-434
[3]建設部科學技術委員會智能建筑技術開發(fā)推廣中心編.智能建筑技術與應用[MI.北京:中國建筑工業(yè)出版社.2002.192—195
[4]李先庭.室內空氣品質研究現(xiàn)狀與發(fā)展.暖通空調[J],2000,30(3):36-40
[5]郭錫斌,張嵐,張群,病人為中心,建設溫馨家庭式服務窗口[J]醫(yī)院管理雜志,2003,7:35-37
[6]吳達金編著.綜合布線系統(tǒng)工程設計和施工[M).北京:人民郵電出版社,1999.4.6-10
[7]金磊.建筑科學與文化[M].北京:科學技術文獻出版社.1999.10
關鍵詞:智能建筑諧波畸變擾動源
1引言
智能建筑三A系統(tǒng)(設備自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng))中大量自動化設備需要高質量的電源,但同時其中相當數(shù)量的設備由于具有非線性負載特性,又是引發(fā)諧波畸變的擾動源。因此分析引發(fā)諧波畸變的各類擾動源,并針對諧波畸變的危害,提出相應的防范措施,對智能建筑中三A系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。
2諧波分析依據
國際電工委員會(IEC)在文獻[1]中制定了單次諧波電壓的兼容水平,即最大容許值。當各次諧波電壓低于文獻[1]規(guī)定的限值時,總的諧波電壓畸變不超過8%。該規(guī)定兼顧了供電系統(tǒng)與制造商的共同利益。
在GB/T14549-93標準中規(guī)定:380V電網中各奇次諧波電壓含有率限值為4%,各偶次諧波電壓含有率限值為2%??偟闹C波電壓畸變率允許值為5%。以上均指相電壓。
GB50174-93(電子計算機房設計規(guī)范)在電源質量分級中對諧波電壓畸變率提出明確限值。計算機房電源質量劃分為A、B、C三級,允許諧波電壓畸變率限值A級為3%~5%,B級為5%~8%,C級為8%~10%。筆者認為智能建筑中其他自動化設備對電源質量的要求均可參考此規(guī)定限值。
總諧波畸變率THD是以基波為準的一個比值,用百分數(shù)表示,分為總電壓諧波畸變率和總電流諧波畸變率??傠娏髦C波畸變率計算公式如下:
諧波電流畸變能對電壓畸變產生很大影響,因此采取降低各類電氣及電子設備的諧波電流至允許值,來滿足低壓配電網的兼容水平是行之有效的手段。在分析諧波電流時,應注意多臺設備產生的諧波電流具有一定規(guī)則的疊加性,也應考慮并非所有產生諧波的設備同時處于工作狀態(tài)。
依據上述有關標準,在國內標準對智能建筑低壓配電網總諧波電壓畸變率限值尚無明確規(guī)定時,筆者認為可考慮將電源系統(tǒng)的總諧波電壓畸變率限制在5%以下。若超過5%應適當采取防范措施,以保證智能建筑三A系統(tǒng)的安全運行。
3智能建筑內主要請波擾動源
智能建筑中具有一定非線性負載特性的設備是產生諧波畸變的主要擾動源,可歸納為以下幾類:①照明系統(tǒng)中的照明鎮(zhèn)流器、調光設備(相位角控制器)。②計算機、復印機、打印機等辦公自動化設備。③UPS不間斷電源及開關電源。④電梯、空調等動力設備中普遍應用的變頻傳動裝置(VFD)。⑤其他具有一定非線性負載特性的電子控制設備。
以上①、②類設備具有數(shù)量大、多臺型號規(guī)格相同、負載特性相同的特點,其中同種設備產生的諧波電流大致線性疊加,如個人計算機電流偕波畸變率可達75%,此類設備對總諧波畸變率的影響不容忽視;③類擾動源UPS不間斷電源及開關電源屬于非線性負荷,在它們的交流輸入倒有大量諧波電流反饋至低壓配電網,使電網遭受污染;④類擾動源變頻傳動裝置(VFD)產生的諧波可使輸入電流波形嚴重畸變,如圖1所示。此類設備(未采取防范措施時產生的諧波畸變對總諧波畸變率影響較大。
電網輸入上述設備的波形是正弦波,但由于該類設備自身是諧波發(fā)生源,從而導致設備輸入波形畸變。
4諧波畸變產生的主要危害
(1)導致電力變壓器發(fā)熱諧波導致電力變壓器發(fā)熱源于兩方面原因,其一是諧波電流能增加變壓器的銅損和漏磁損耗;其二是諧波電壓能增加鐵損。變壓器的發(fā)熱程度直接影響了變壓器使用容量的降低程度。
(2)導致電力電纜發(fā)熱在三相對稱回路中,三次諧波在三相導線中相位相同,在中性線上疊加后產生了3倍于相線的諧波電流和諧波電壓,導致中性線溫度升高。智能建筑中大量的OA設備及電子式熒光燈均使三次諧波在系統(tǒng)中的占有率增大,因此諧波引起中性線發(fā)熱問題值得關注。當高頻電流通過導線時,電流具有集膚效應,顯然高次諧波電流的存在使線路集膚效應加重,線路外表面電流密度加大,從而導致線路(相線及中性線)發(fā)熱。
(3)導致對電子設備的干擾智能建筑中自動化及電子信息設備均要求有較高的電源質量,且都工作于低電壓水平,極易受到諧波的干擾而使控制失常。控制失常可能引發(fā)三A系統(tǒng)的嚴重故障。
(4)導致低壓配電設備工作異常諧波畸變可使配電用低壓電器設備(斷路器、漏電保護器、接觸器、熱繼電器等)發(fā)生故障。諧波電流使低壓電器設備鐵損、銅損增加,集膚效應加劇,從而產生異常發(fā)熱,誤動作等故障。
5諧波畸變的防范措施
鑒于智能建筑對三A系統(tǒng)運行的高可靠性要求,應適當采取消除或抑制諧波危害的防范措施如下:
(1)在根據負載確定電力變壓器額定容量時,應考慮諧波畸變而留有格量。在民用建筑設計中一般應保證變壓器負荷率為70%~80%左右,該負荷率的工程裕量即可防范諧波引起的變壓器發(fā)熱危害。
(2)在電纜截面選擇中應考慮諧波引起線纜發(fā)熱的危害。對于聯(lián)接諧波主要擾動源設備的配線,確定線纜載流量時應日有足夠裕量,可適當放大一級選擇線纜截面。在三相四線制系統(tǒng)中,應考慮三次諧波電流和高次諧波電流引起的集膚郊應對中性線的發(fā)熱危害,即在中性線截面的選擇中國有足夠裕量。
(3)在設計和施工階段,建議采取以下措施抑制諧波對電子設備的干擾。①為該類設備設計專用回路供電,盡可能避免干擾沿供電線路竄入。②為易受干擾設備加裝線路濾波器,消除或抑制諧波分量,達到凈化電源目的。③使該類設備配線盡可能遠離諧波電流畸變嚴重的線路,以避免空間電磁干擾。
(4)智能建筑中的變頻傳動裝置(VFD)是主要的諧波擾動源,建議采取以下措施抑制其引發(fā)的諧波畸變:①在變頻傳動裝置上加裝一直流申接扼流圈,其可等效為在直流母線電容器前濾波電路中的一個電感,它可降低流入電容器的線路電流變化率(di/dt),從而降低電流峰值,改善輸入電流波形如圖2所示。②在變頻傳動裝置上申接輸入電抗器。該電抗器可過濾高頻干擾,提高防電涌水平和減少諧波。其輸入電流波形如圖3所示。其作用原理也是減緩流人傳動裝置電容器電流的di/dt,從而降低了電流的畸變水平。電抗器按通過全電流時的電壓降標定,其常用值為3%~5%,一個3%的輸入電抗器可降低40%~60%的電流畸變。在廠家提供的產品樣本中,常列出輸入電抗器供設計選用。③某些VFD產品利用兩臺并聯(lián)的6脈沖整流器(12脈沖整流器)通過相位變換有效地消除諧波。一般是用特別設計的12脈沖變壓器來實現(xiàn)電源的相位變換,其輸入電流波形如圖略所示,該措施能降低90%的電流畸變水平。
(5)為克服諧波畸變引起的低壓開關設備的發(fā)熱和誤動作,建議按以下原則選擇低壓配電設備:熱磁型、電子型配電用斷路器應適當降低額定電流使用;漏電保護器除應適當降低額定電流使用外,尚應在選定額定電流靈敏度時考慮諧波的泄漏電流;接觸器、熱繼電器應適當降低額定電流使用;在諧波畸變較嚴重的配電回路中可放大一級選擇低壓配電設備。
變配電系統(tǒng),顧名思義,就是保證建筑物供電與用電安全的系統(tǒng),實現(xiàn)建筑物正常用電運行是變配電系統(tǒng)的主要監(jiān)控目標。首先,變配電系統(tǒng)通過對建筑物各類型的電力開關設備進行監(jiān)測,對配電柜高壓與低壓的運行狀態(tài)進行控制來實現(xiàn)對建筑物內部電力供應與使用的監(jiān)督與管理。其次,變配電系統(tǒng)還會對建筑物電路回路的電流與電壓、功率因數(shù)這些電力關鍵參考值進行監(jiān)測。變壓器與電纜的溫度、發(fā)電機的運行狀態(tài)的好壞都是變配電系統(tǒng)的重要監(jiān)督。電力系統(tǒng)本身具有一定的特殊性,其可以在瞬間發(fā)生很多的變化,所以在利用計算機系統(tǒng)對電力系統(tǒng)進行控制之時,其監(jiān)測的頻率是很高的,在監(jiān)測的同時,要對這些監(jiān)測中設備開關的狀態(tài)與參數(shù)的變化進行準確且連續(xù)的記錄,只有這樣,變配電系統(tǒng)才能夠準確地預測事故發(fā)生的機率,在自動狀態(tài)下對變電系統(tǒng)事故地點進行分析。樓宇自動化系統(tǒng)中的變配電系統(tǒng)可以利用計算機對供電設備的開關進行遠程控制,在停電發(fā)生后,可以對開關進行自動的順序控制。另外,變配電系統(tǒng)還可以對應急的發(fā)電設備進行運行狀態(tài)的監(jiān)測,使其在有應急需要之時可以正常運行,自動切斷不主要的電路回路,保證應急發(fā)電機的負荷在合理的范圍之內。變配電系統(tǒng)除了對建筑物進行供電之外,還會對用電量進行計算,對每家每戶的電費進行分析與計算,還可以對我國的供電政策進行有效的落實與執(zhí)行,在供電高峰期超負荷的情況下對不主要的回路進行切斷。
2給排水系統(tǒng)
使建筑物內部的中水系統(tǒng)得到正常的運行是智能建筑中給排水系統(tǒng)的運行目標與任務,給排水系統(tǒng)的主要功能是將建筑物內水泵與排水泵、污水泵等運行狀態(tài)進行監(jiān)測與管理,使建筑內各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當中。另外,給排水系統(tǒng)還會對給水系統(tǒng)的壓力進行測量,使水位與壓力保持在安全范圍內,根據水位與壓力的變化及時進行水泵的關閉與開啟。
3照明系統(tǒng)
智能建筑中的照明系統(tǒng)是建筑物內主要的節(jié)能系統(tǒng),節(jié)能減排主要體現(xiàn)在照明系統(tǒng)的運行之中。照明系統(tǒng)的協(xié)調程度與運行力度是建筑物自動化與智能化的重要體現(xiàn)。在智能建筑中,電能是不可缺少的,照明系統(tǒng)是除了空調系統(tǒng)之外最大的電能消耗系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的建筑管理方法相比,智能建筑中的自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)40%左右電能的節(jié)省。照明系統(tǒng)的節(jié)能,主要利用于自動化系統(tǒng)對于停車場、走廊與對門廳等照明進行開啟與關閉控制,對建筑物內的照明回路進行分組控制,使用電量過大、電路負荷過多時進行自動切斷,對辦公室與廳堂這些地方的照明系統(tǒng)進行無人熄燈的自動控制。這些控制的實現(xiàn)可以利用計算機中設定的開關開啟與關閉時間進行遠程控制,門鎖與紅外線也是比較好的照明系統(tǒng)控制手段。
4電梯系統(tǒng)
電梯系統(tǒng)屬于智能建筑中的交通系統(tǒng),對電梯系統(tǒng)的自動化管理也是樓宇交通管理的重要內容。對于電梯而言,其本身具有全套的自動控制裝置,但是,要使其成為智能建筑中樓宇自動化系統(tǒng)的一部分,要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動化系統(tǒng)相聯(lián)系,使其實現(xiàn)數(shù)據的共享,使建筑物的管理者可以對電梯的運行狀況進行及時的掌握與分析,在有意外事故發(fā)生的時候,可以利用自動化系統(tǒng)對電梯進行有效的控制。
5保安監(jiān)控系統(tǒng)
保安監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成。第一,閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)。閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)主要是利用攝像機完成的,管理人員將攝像機安放在需要進行監(jiān)控的各個區(qū)域之間,利用電纜這一中介將圖像傳達到建筑控制中心,使建筑物的管理人員可以對大樓內部的實時情況進行觀察與管理。還可以利用現(xiàn)代化的計算機技術對這些上傳的圖像進行分析,使影視中的物體與煙霧等不安全因素得到確認,為事故的處理提供證據。第二,出入口控制系統(tǒng)。對建筑物的出入口進行控制,就是利用電子鎖或者是門磁開關這些設備對建筑物的人群進行控制。將讀卡機等設備安裝在建筑物當中,使建筑物的進入具有一定的權限性,對進入到建筑物的對象與建筑物的開放時間進行控制,隨時掌握人員的出入情況。第三,防盜報警系統(tǒng)。防盜功能的實現(xiàn),是利用各種敏感軟件的安裝實現(xiàn)對建筑物內部空間的控制,比如說紅外線與震動傳感器等等,將其安裝在重要的防盜部位,如果監(jiān)測區(qū)域內出現(xiàn)異常,報警系統(tǒng)可以做出相應的反應,通過建筑物管理人員對異常情況進行及時的處理。
6結束語
改革傳統(tǒng)的教育教學理念與方法,將理論與實踐有機結合,有效推進素質教育和高水平人才培養(yǎng),一直是高等教育面臨的重要課題。不同階段,不同學科,其做法也有很大的區(qū)別。而與相關競賽結合,對課程進行改革或者創(chuàng)新的做法都可以稱作賽課結合。文獻[2]介紹了清華大學計算機相關專業(yè)人才培養(yǎng)中賽課結合方式的具體做法,文獻[3]介紹了賽課結合在嵌入式課程教學中的做法及經驗。賽課結合理念賽課結合的本質是將課程教學與專業(yè)競賽有機結合,通過一系列的教改措施,以快速提高學生的綜合能力。課程在內容上針對性強,以實踐能力培養(yǎng)為主。賽課結合的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:1)能有效促進成員的團隊合作精神和自主創(chuàng)新精神;2)增強成員的溝通和交流技巧,包括隊內、師生、院系甚至不同學校之間的交流;3)加強了設計與實踐的結合、課程與競賽的結合。實踐表明,賽課結合的做法行之有效,且培養(yǎng)效果明顯。近年來各類各級學科競賽受到企業(yè)和高校的廣泛關注和支持,學生的綜合能力有了明顯的提升。
廣東技術師范學院針對所開設的本科專業(yè)情況,有針對性地強化賽課結合的培養(yǎng)方式。歷年來在飛思卡爾智能車競賽、各類機器人競賽、電子設計大賽、智能建筑工程實踐競賽等賽事中取得優(yōu)異的成績。實驗中心為競賽提供設備、場地、耗材等全方位的支持,為各項賽事順利開展奠定堅實基礎。以競賽為契機,促進一些專業(yè)課程理論教學、實驗及實訓教學的改革。在實驗室的建設和維護上,也大膽創(chuàng)新,吸納優(yōu)秀的學生志愿者參與到實驗室的日常管理和維護中,部分特別突出的學生還可以參與到實驗室項目的建設中來。工程實踐能力培養(yǎng)在傳統(tǒng)工科專業(yè)實驗教學中,大部分實驗為基礎性、驗證性及演示性實驗,真正設計性的實驗比例十分有限,因而學生的實際能力與工程需求存在脫節(jié)現(xiàn)象,必須實行傳統(tǒng)實驗的工程化。文獻[4]對材料成型及控制工程專業(yè)的工程實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)做了較全面的介紹,可供相近專業(yè)參考。
廣東技術師范學院對智能建筑工程實踐能力培養(yǎng),主要通過綜合實訓、工程現(xiàn)場參觀實習等途徑。目前擁有智能建筑綜合實訓室一間,其他相關實訓室10余間,可開展中央空調、供配電及照明、防盜報警、視頻監(jiān)控、門禁及可視對講等相關系統(tǒng)的實驗和實訓。實訓室的特色是所有設備均為由專業(yè)教師和學生志愿者共同組成的團隊自制及組裝而成,在安裝上盡量與工程現(xiàn)場一致。其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)更是根據監(jiān)控需求,選擇槍機類型及安裝位置。在綜合實訓中,要求學生先熟悉設備原理及接線要求,然后根據所設計系統(tǒng)功能,合理選擇設備,自制連接線,最后進行安裝及調試。從系統(tǒng)設計、設備選型到安裝和調試,基本涵蓋了工程設計的大部分環(huán)節(jié)。
2建筑工程賽課結合實踐
廣東技術師范學院在智能建筑工程賽課結合方面一直非常重視,自從2009年住建部高等學校土建學科建筑電氣與智能化學科專業(yè)指導委員會主辦第一屆“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技能競賽以來,每年都組隊參加比賽,累計取得全國一等獎一項,二等獎兩項,三等獎兩項,成績一直穩(wěn)定處在參賽隊伍的中上游,這與較完善的競賽選拔及賽前培訓機制密不可分。該競賽也得到了學校的大力支持,建筑電氣與智能化專業(yè)的學生對該競賽也非常積極。由于賽制設置的特點,每年報名參賽的學生人數(shù)都高于實際需求數(shù)。考慮到學生的受益面和競賽特點,形成穩(wěn)定的賽前培訓及競賽選拔機制。競賽選拔競賽在學生選拔上層層把關,綜合考慮學生自身特點、優(yōu)勢以及成員之間協(xié)作意識等因素。該比賽要求每所學校只能選拔一支隊伍參賽,每支隊伍由兩名學生組成。有意參賽的學生自由組隊,然后一同和當年要參賽的隊伍一起參加培訓。
指導教師綜合各備選隊伍培訓期間的表現(xiàn)、學習成績、特長、動手能力等因素,從中挑選最優(yōu)秀的一支作為下一屆比賽的參賽隊伍。為了防止一些突發(fā)因素,可選1~2名學生作為預備隊員。競賽培訓賽前培訓主要分三個階段。1)學習階段。該階段由指導教師介紹比賽的性質、賽規(guī)和賽制,就競賽的的得分點、具體要求等內容做具體分析。當年參賽隊員必須參加,下屆比賽所有報名隊伍均可參加,大約安排兩次,四學時左右。2)實踐階段。在實訓室按照比賽要求,制作導線、安裝器件并調試。通過實際訓練,按照比賽得分點要求,訓練速度及成功率。3)企業(yè)培訓階段。由于實訓室的設備為自制系統(tǒng),與競賽指定設備存在區(qū)別,在賽前一個月左右,競賽承辦方都會組織一些線上及線下的培訓,教師和參賽隊伍會克服各種困難,確保隊員能夠參加該階段的所有培訓。工程現(xiàn)場參觀由于建筑電氣與智能化具有鮮明的行業(yè)屬性,學校與諸多企業(yè)建立了合作關系。學生除了在實驗室進行學習和訓練外,還可以去校外的實踐教學基地、企業(yè)工程現(xiàn)場進行參觀和學習。學生通過對實際工程的參觀和學習,結合理論、實訓知識,能夠對工程競賽的內容和形式有更深刻的理解和認識,可更好地進行參賽準備工作。
3結束語
對于現(xiàn)在存在我國的智能建筑當中的問題,可以從以下幾個方面著手進行解決。
1)統(tǒng)一一套完善的操作設計、施工以及驗收的標準在目前這個情況之下,我國還缺少了一套比較完整的在運行的時候比較好用的關于設計、施工和驗收標準。對于現(xiàn)在的智能建筑設計和施工驗收標準也有一項規(guī)章制度,像《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGT/T16-92,上海市的建筑工程的標準是《智能建筑設計標準》、《智能建筑評估標準》等,在各個地方都有一套適合于自身地方的一套相關的標準,到那時不論是國家統(tǒng)一指定的還是地方性較強的文件標準,雖然積極作用都是有的,但是對于火災自動報警和消防聯(lián)動等一些措施規(guī)范都不完全,甚至沒有涉及。在現(xiàn)在運行較大的具有較多參考價值的《智能建筑設計標準》當中對不同種類的智能建筑還是存在著一個不足的地方,這些弱點給智能建筑電氣系統(tǒng)的相關工作中都造成了巨大的難題。
2)智能建筑的設計工作需要由設計資源的總的承包方來承擔設計院對相關不論是國家或是地方還是行業(yè)之內制定的規(guī)則比較了解,在設計的工作當紅棗南瓜就能較好的按照國家的相關規(guī)章條例來進行工作,始終保持著先進成熟的技術標準,在經濟的分配工作中更為合理,做出來的東子安全性更高,更讓人放心;在進行設備的選擇和系統(tǒng)體系的設計工作方面更加的規(guī)范,而且相關的要求也更為的開放、靈活和可擴,在進行工程項目設計的過程考慮的不是如何能夠追求更大化的經濟效益,而是完全從產品本身出發(fā)。設計院對設計程序和設計的過程掌握性更高,在和施工、監(jiān)理、質量監(jiān)督以及業(yè)主之間的交流溝通情況更方便,在和各個專業(yè)之間的配合工作也更為的緊密。
設計院可以給集成商制造一個很好的建筑平臺和環(huán)境,相反,如果集成商不能夠較好的掌握智能建筑設計的一個程序及整個的流程,那么在和相關的抓也交流溝通時就會很困難了。如果集成商不了解土建的施工圖紙中的相關要求的話,采用自行的設計的圖紙往往質量較差,無法達到施工圖紙上的對于設計深度的要求。再次因為承建單位對智能建筑系統(tǒng)的內在表達要求無法做到了解,像系統(tǒng)較多較雜,施工運行的時間較久,在設備和線纜的性能不夠了解等等情況。對智能建筑的弱點體系的重要性、綜合性以及在技術施工發(fā)面的難度大的一些情況不能夠完全了解的話,在進行實際工作的時候難度也是非常大的。所以針對這樣的一個情況,現(xiàn)在在對建筑智能化的體系進行招標的時候多是單獨進行,獨立簽約,在承建單位投標成功之后要自己去買相關的材料,施工方案也是自己自行進行設計,施工是也是自主完成,包括管理或是約束等等都是自己獨立完成,這種沒有智能化背景的公司來進行相關的監(jiān)理工作,在今后的弱點體系的安裝、調試和運行、維護等等工作的時候會造成巨大的影響,后續(xù)問題會相當?shù)膰乐?。在現(xiàn)今的由土建監(jiān)理公司取代有智能化背景的監(jiān)理公司的建筑還是普遍存在的會造成的麻煩包括有設計的方案不合理、采購的產品不合理、施工的進度受影響以及工程項目的完成質量不高等等眾多問題。
電氣工程是一項相當復雜的工作系統(tǒng),強電系統(tǒng)包括了:干式變壓器、柴油發(fā)電機、高壓配電裝置、低壓配電盤、電線電纜及動力照明等等。進線系統(tǒng)大都分成了二路lokv獨立電源進線,運行時分列進行,采用的是自動切換;在配電系統(tǒng)當中大都是用的雙回路自動切換的方式,在應急電源不包括箱內的設置自動切換和整流的裝置之外,還會配置多幾套的UPS電源。在智能系統(tǒng)當中的建筑弱電系統(tǒng)主要有兩種,一種是按照國家的規(guī)定的安全電壓相關等級等,是具有直流和分流這樣兩種類型的比如說是24V的直流對電源進行控制,或者是應急用的照明電源。第二種就有語音、圖像和數(shù)據等等信息的信息源頭,比如說電話、電視和計算機等等都是此類。
關鍵詞分布式系統(tǒng)綜合化動態(tài)化前期仿真
1引言
智能建筑的基本問題實質上是信息、資源和任務的綜合共享與全局一體化的綜合管理。它實現(xiàn)的核心是系統(tǒng)集成,也就是說通過系統(tǒng)集成實現(xiàn)綜合共享,提高服務質量和工作效率,達到多快、好省和高效的目的[1]。然而,隨著社會信息化進程的日益發(fā)展和受人們對經濟日益國際化趨勢的認同,智能建筑必將呈現(xiàn)出新的態(tài)勢,這種態(tài)勢體現(xiàn)在進行系統(tǒng)集成的同時,考慮建筑物的異構性、分布性、動態(tài)性和碎片性等因素的影響下[2],應充分體現(xiàn)系統(tǒng)的分布化、綜合化、動態(tài)化和智能化[3],這是建筑智能化進程中一個必須重視的戰(zhàn)略性問題。另外,任何工程對方案的考核是至關重要的,就智能大廈而言,對方案的考核是一個不容忽視的問題,所以對設計方案的前期仿真很有必要。
2一體集成的分布化
智能大廈的系統(tǒng)一體化集成實質上是建立在系統(tǒng)集成、功能集成、網絡集成和軟件界面集成的多種集成的基礎上的一門高新技術。智能一體化集成化的本質是計算機網絡的管理。傳統(tǒng)的集成式網絡管理系統(tǒng)難以適應網絡規(guī)模日益擴大、網絡元素日益復雜的樓宇智能化要求,需要引入分布式管理方法。
分布式管理就是將管理的功能合理地分布于多個管理實體,以便有效、及時地對網絡資源進行監(jiān)視、約束和控制,提高響應效率和擴展功能,更好地實現(xiàn)網絡管理目標。一個實際的網絡系統(tǒng),可以根據管理的需要,按照地域、功能子系統(tǒng)、網絡等定義相對獨立的管理域并選定其管理者;各管理域通過管理者的交互實現(xiàn)全局管理目標。管理者之間的交互有兩種結構:層次的和全分布的。層次結構是通過上層管理者與下層管理者的交互來完成各管理域的管理者之間的協(xié)調。全分布式結構是一種對等結構,采用該方式的管理者之間能直接對等通信。一個實際的應用系統(tǒng),管理的分布化的過程就是將管理應用功能由集中式客戶機/服務器(Client/Server)模式轉移到分布式計算平臺的過程[4]。分布式計算平臺的目標是實現(xiàn)跨平臺資源的透明互操作和協(xié)同計算。
當前支持分布式計算主要有兩類環(huán)境:基于過程的分布式計算和面向對象的分布式計算。目前的主流是后一類。如基于CORBA(CommonObjectRequestBrokerArchitecture,公共對象請求體系結構)和Java的計算,它們采用面向對象的技術,提供對象式的應用編程接口,主要是針對重用和異構環(huán)境下的操作問題,這對相對龐大和復雜的智能大廈系統(tǒng)是非常適用的,目前CORBA技術已引起業(yè)界的關注和重視[5]。CORBA是一個開放式跨平臺的、語言獨立的分布式標準,它引入的概念屏蔽了下層的網絡傳輸,利用面向對象概念,實現(xiàn)分布式應用軟件的可重用性和可擴展性,既大大簡化了分布式應用系統(tǒng)的開發(fā)和維護,又便于異構環(huán)境下的集成,具有更高的可用性和可靠性的優(yōu)點。目前遵從CORBA規(guī)范的產品主要有Inprise公司的VisiBroker,IONA公司的Orbix,Digital公司的ObjectBroker,IBM公司的ComponentBroker等,將基于面向對象的分布式計算技術引入智能建筑是順應技術潮流的,同時它應是甲乙類智能建筑的技術要求[1]。
另外,分布式管理系統(tǒng)更容易實現(xiàn)大廈的智能化,不僅能實現(xiàn)管理的并行性和分布性,而且具有對管理活動的全過程進行多目標、多因素、多階段、多層次的協(xié)調,實現(xiàn)管理系統(tǒng)的整體協(xié)調和全局優(yōu)化。
3一體集成的綜合化
網絡是建筑物智能化的基礎,系統(tǒng)一體化是以網絡為支撐的,網絡信息來源于不同實體,隨著智能建筑的不斷深化,被管理的對象趨于復雜化,復雜化的因素主要有:被管理的對象趨于復雜化,復雜化的因素主要有:被管理的數(shù)量、對象的種類、組織的異構性、物理分布、參與組織的單元的數(shù)量、服務綜合的程度等,這時,由傳統(tǒng)的相對單一的網絡管理擴展為基于分布化的網絡綜合管理是環(huán)境的必然要求。
環(huán)境是系統(tǒng)存在、變化、發(fā)展的外部條件;系統(tǒng)與環(huán)境相互作用、相互影響,進行信息、能量或物質的交換。
綜合管理是指確保系統(tǒng)的所有資源根據其目的而有效運營的所有手段,它是系統(tǒng)與環(huán)境相統(tǒng)一的產物。有關綜合管理的平臺也在不斷涌現(xiàn)和改進,如基于事件(event)的驅動輪詢方案,基于CORBA平臺的方案。
4一體集成的動態(tài)性
事物的發(fā)展是m相對穩(wěn)定的,在相對穩(wěn)定的情況下,隨著環(huán)境的需要仍在不斷的發(fā)展和完善。智能建筑系統(tǒng)一體化集成的動態(tài)性是基于分布式的管理系統(tǒng),也只有分布式的管理系統(tǒng)才能更好地實現(xiàn)其動態(tài)化。
動態(tài)化有兩個含義:其一是故障的檢測與動態(tài)重組恢復;其二是系統(tǒng)具有可擴展性。分布式系統(tǒng)具有故障診斷軟件包,采用互查技術來檢測系統(tǒng)發(fā)生故障的部位,并進行處理,動態(tài)地分配或重組系統(tǒng),使系統(tǒng)工作于可靠狀態(tài)。分布式系統(tǒng)采用并行處理技術,可滿足智能大廈分階段建筑使用的要求,邊組織,邊開通,從而減少了一次性開通的難度和避免了一次性投資的方式。另外分布式系統(tǒng)的硬件和軟件都是模塊化的,模塊的連接嵌入比較方便,能夠很好地配合日益擴大的系統(tǒng)需求,便于提高和完善系統(tǒng)的性能,保障了系統(tǒng)的動態(tài)先進性。系統(tǒng)的動態(tài)化要求使用動態(tài)的管理策略,由于Java和CORBA的迅速發(fā)展,動態(tài)管理技術也在日趨成熟。
5前期仿真
智能大廈的建設除了要達到預期的目標,即提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質服務,建立先進、科學的綜合管理機制,節(jié)省能源和降低成本,還要達到系統(tǒng)的優(yōu)化配置以減少投資。這就需要在工程實施前對系統(tǒng)設計的基本要求和功能進行考核,以便查漏補缺和修正。另外,因為智能大廈的網絡集成不同于研究試驗網,網絡系統(tǒng)可靠性、開放性等要素對大廈的智能化管理和提高運行效率具有十分重要的意義,所以,對智能大廈的前期仿真就顯得不僅十分必要而且十分重要。
由美國的Cleve和Moler博士在1980年前后創(chuàng)立的、正在蓬勃發(fā)展的Matlab為系統(tǒng)的動態(tài)仿真提供了良好的環(huán)境[6]。Matlab的家族成員之一的Simulink為系統(tǒng)的仿真更是提供了極大的方便,綜合其它軟件的使用可以使該軟件在智能建筑的CAD中發(fā)揮更大的作用;此軟件也能為其它軟件提供良好的接口,便于SynchroHome等智能化集成系統(tǒng)軟件的調用[2]。該軟件有兩個明顯的功能;連接與仿真。首先利用鼠標在模型窗口上畫出所需的系統(tǒng)模型。然后利用軟件提供的功能對系統(tǒng)直接進行仿真,在系統(tǒng)的任何節(jié)點上可以輸出波形,從而更好地監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程,并實時地對系統(tǒng)模型進行修改以達到預期目的。這種思想和方法適合于智能大廈一體化集成的仿真與分析,相信基于Simulink的仿真技術必將在智能建筑的CAD中打開一個嶄新的局面。
建筑智能化在不斷發(fā)展完善,高新技術不斷推出,智能控制水平越來越高。建筑智能化其實質是信息產業(yè)的綜合應用和體現(xiàn),其建設過程涉及多個專業(yè)領域,是綜合的系統(tǒng)工程。在建筑智能化建設中,前期的設計過程,顯得十分重要。
智能化系統(tǒng)作為建筑物的“電腦”,設計原則應當是具有設備的先進性,配置的合理性,安全的可靠性和費用的經濟性。為了適應加入世界貿易組織(WTO)后呈現(xiàn)的影響,我們應該對以往認真總結回顧,盡可能地化解各種不利因素,規(guī)范建筑智能化系統(tǒng)工程的管理。筆者僅以微不足道的工作體會,針對建筑智能化設計過程中的不足之處,從管理角度談些非常膚淺的認識和對策。
2、建筑智能化設計過程中存在的不足
2.1主觀設計傾向在本文的參考文獻(1)中,作者歸納出四種值得我們注意的主觀設計傾向:
第一種是簡單化。
例如:設計樓宇自動化系統(tǒng)保證恒濕,沒有采用濕度調整設備;
第二種是概念化。
突出表現(xiàn)在綜合布線設計上,水平線纜不問情由地一律采用超五類UTP(非屏蔽雙絞線),甚至對所有的語音點都采用6類線纜也非常舍得;
第三種是形式化。
在設計中不分條件,只管堆砌技術形式,結果淪落成擺設。
第四種是理想化。
所謂理想化設計就是把運行狀態(tài)靜態(tài)化,忽視大環(huán)境條件和系統(tǒng)運行的動態(tài)特性。
2.2重廣告輕標準
由于建筑智能化技術覆蓋面廣,涉及的行業(yè)多,所以在工程建設中需要遵循規(guī)范,便于業(yè)主、設計師、工程師、承包商、供應商,在各階段用統(tǒng)一的語言交流和運作。
可是時??吹接行┘夹g方案,在不同程度上輕視標準。例如,在設計依據中羅列了不少標準文件名,設計內容卻不符合標準,或者依據的仍是舊標準。
許多方案設計者熱衷于廠家的廣告,很重視廣告跟蹤。給出的設計方案富有廣告性,大量的篇幅是在為廠家做廣告宣傳,甚至就是廠家廣告宣傳的翻版。
2.3缺乏整體把握猶如設備“堆積”
本著“以人為本”的原則,建筑智能化的規(guī)劃與設計應當是面向功能,為功能的實現(xiàn)而合理配置,并且盡量優(yōu)化組合。然而有的設計者可能是設備集成商兼商,為了得到更多的經濟利益,把“最好”、“最先進”的設備都“堆積”到設計中;或許有的設計者是只從局部考慮,而沒有考慮到能否和被設計的的建筑、環(huán)境相配合的問題,缺乏從整體上把握“智能化”;有的設計者還以“備份”為由,加大設備數(shù)量,實際上所增設備卻從來是備而無用。
3、設計過程中存在不足的原因
設計者都希望自己的設計,對建筑物日后的運作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。
3.1很難全面掌握建筑智能化技術和設計方法
不同建筑物,基于用戶檔次,應用環(huán)境等因素,對設備配置以及運行的要求,皆有不同的需要。必須既要量體裁衣式設計,防止與現(xiàn)實脫節(jié),又要照顧到日后的發(fā)展,有冗余地設計,做到恰到好處,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求與國際接軌,向亮點工程看齊,而一味的參考國外,參考高檔工程。
設計人員因為很難全面掌握建筑智能化技術和設計方法,或者由于業(yè)主往往期望在本系統(tǒng)、本地區(qū)等范圍內成為亮點,提出過高的需求,而不能正確地進行設計,合理地配置。有時候,設計者對于供應商供貨的要求,硬件方面的技術指標沒有具體說明,或者重視述說了硬件方面的要求,而疏忽了對其軟件方面的要求,致使設計時在總體思路上,或者對于系統(tǒng)日常運作細節(jié)的考慮,可能出現(xiàn)這樣或那樣的問題。
3.2沒有及時跟進科技進步
建筑智能化技術是個有始無終的科技進步過程,隨著信息產業(yè)的發(fā)展,隨著應用的提高,不斷有新技術加入,也會不斷地有新的問題產生。設計人員由于工作的忙碌,沒有及時跟進,在設計中仍然沿用著過去不知那年那月的培訓。
3.3各子系統(tǒng)設計缺少協(xié)調
子系統(tǒng)的設計,通常是在建筑設計院主設計完成后開始的,往往留給各子系統(tǒng)的設計空間相當有限,進而給每個子系統(tǒng)對其他子系統(tǒng)的設計要求和建議帶來不便,或者總體設計師沒有注意在各子系統(tǒng)設計時對智能化系統(tǒng)的指導,設計上缺少協(xié)調。
4、把好設計關的對策
4.1啟用建筑智能化顧問公司
如何在當前的技術、經濟條件下進行優(yōu)化,取得最大效果是智能化建筑設計的核心。應選擇對建筑智能化技術有經驗的建筑設計單位,負責施行以總體設計師為核心的、包含建筑師、各所需專業(yè)的一體化和優(yōu)化設計。應在設計階段的一開始就啟用建筑智能化顧問公司,配合、協(xié)調以總體設計師為核心的主設計,協(xié)助用戶做需求調研并形成報告;向用戶介紹智能化系統(tǒng)各專業(yè)的設計方案;提供招標需要的技術文件;完善主設計的設計建議書,并且要說明各專業(yè)對其他專業(yè)的設計建議和特殊要求,形成專業(yè)設計之間的銜接。招標文件不應由參加投標的集成商、工程商提供,以利于公平競爭;招標文件不應設置“陷阱”。
4.2技術評審至關重要
工程前期做好對初步設計、詳細設計的技術評審,對以后的建設過程至關重要,因
為很多事情在工程設計確定之后,要改變就比較復雜。與其在建設過程中要花數(shù)倍的精力來修正,倒不如在前期把好設計關,給施工以及竣工驗收創(chuàng)造良好的開端,促進工程的良性運作。技術評審要審查設計是否滿足技術要求,是工程管理的重要組成部分。技術評審不僅要考慮與設計有關的技術工作,而且還要考慮智能化系統(tǒng)工程的其它方面。技術評審意味著一種“關卡”,這種“關卡”用來確定進入下一階段的準備就緒狀態(tài)。
5、技術評審
國內外建筑業(yè)采用的工程發(fā)包模式有多種,其設計階段都有初步設計和施工設計之分,有的將施工設計放在招投標之前進行,有的將施工設計放在招投標之后進行。
5.1基本的技術評審
初步設計評審:該評審是在初步設計完成后進行,評審合格表示可以進入招投標階段,或進入施工設計。初步設計評審不應與評標合并進行,因為投標者有多家,如果不能安排充分的時間,搞突擊,就會走馬觀花。初步設計評審要為每個子系統(tǒng)及其功能上的相關組合進行評審,要對初步設計方案在全系統(tǒng)級的優(yōu)化進行評審,要研究系統(tǒng)的可靠性、可維性、可用性、安全性和可實施性等等,為進入施工設計盡量提供更多的建議和分析。
施工設計評審:審定施工設計是否符合初步設計和招標書的要求。如果符合,業(yè)主和中標施工承包商則可以簽署合同,便可以由中標者開始各種所需要的準備工作,為采購和施工作好過渡;如果不符或由于招標后設備選型改變、采納了優(yōu)化建議等,中標施工承包商應對施工設計作出修正和深化設計,直至全部相符。
施工設計評審認可的施工設計是具體施工的依據,時間要恰當,評審之后不要過多的變動,對采購和施工準備有不利的影響;進行地過晚,則可能推遲施工進度,整個工程期將拖延。在具體施工之前,應進行施工交底。
5.2技術評審的過程及注意事項
5.2.1評審的準備
評審的準備工作,應由業(yè)主技術負責人組織,恰當挑選設計者、專家,以最少的成員組成一個精干的評審小組;評審組的成員應充分地掌握被評審的專業(yè),能勝任被評審專業(yè)的評審,以便參審者之間不用在交換意見上花費過多的時間;業(yè)主在評審前應準備好議事日程安排、評審項目和成套資料,以免到了評審會上措手不及;成套資料不能過多,如果超過了被評審的范圍,不僅導致不必要的資料費用,而且有限的評審時間,也會導致評審質量的損失。
5.2.2評審的進行
應當保證評審組充分地審查所有的項目,并提供協(xié)調過的評論和指導;應當鼓勵所有參審者采取坦率、公正和客觀的態(tài)度,參審者之間應當通力協(xié)作;通過對問題正當?shù)靥岢鲆蓡?,來找出設計的缺陷。
5.2.3評審的結束
應公布技術評審備忘錄,備忘錄應確認技術評審的記錄匯編及更改項目,認可技術評審已完成。備忘錄應包括會議中提出的重要評論、結論、決策和建議的概述及理由。
5.2.4評審的注意事項
要從“關卡”出發(fā)確定評審方針、議事日程、參加人員等各種評審活動;
應由總設計師負責制定技術評審計劃概要和評審進度,并由業(yè)主認可;
應當給子系統(tǒng)設計者提供參加評審的機會,便于對各子系統(tǒng)進行正確的評審;
要有施工保障方面的職能部門(例如,基建處、供應處)參與評審;
物業(yè)管理部門,也應參加系統(tǒng)的設計審核,看看是否符合使用需要;
只要有可能,在技術評審中應當采用計算機輔助分析方法;不能企圖采用簡易方法完成優(yōu)良的技術評審,充足的時間、合適的評審范圍、高素質的參審人員,對評審工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每個項目的負責人。
關鍵詞:智能化;風險;控制
1.建筑工程智能化風險分析
建筑工程智能化風險涉及幾個方面:決策風險、行為主體風險、軟件風險、組織管理風險等。具體可以表現(xiàn)為:工期風險、費用風險、質量風險、生產能力風險、市場風險、信譽風險、法律責任風險幾個類別。
2.建筑工程智能化風險控制
雖然建筑工程智能化風險較多,但從項目組織、職責、流程與制度上建立一套風險管理機制不過,風險是可以管理,并得到控制的。風險控制是用系統(tǒng)的、動態(tài)的方法減少項目實行過程中的不確定性。
建筑工程智能化風險控制管理要做好三方面的工作:
2.1事前預控:
在建筑工程智能化實施過程中,要不斷地收集和分析各種信息和動態(tài),捕捉風險的前奏信號,以便更好地準備和采取有效的對策,包括項目投保等措施,預防和避免可能發(fā)生的風險。事前預控直接關系到風險發(fā)生的機率和風險損失的大小。
2.2事中控制:
無論預控措施做得有多么周密,建筑工程智能化的風險總是難以完全避免的。當風險發(fā)生時要進行有效控制,防范風險損失范圍和程度進一步擴大。在風險狀態(tài)下,依然必須保證工程的順利實施,如迅速恢復生產,按原計劃保證完成預定的目標,防止項目中斷和成本超支,才能對已發(fā)生和還可能發(fā)生的風險進行良好的控制。
2.3事后控制
在風險發(fā)生后,要迅速及時地采取措施以控制風險的影響,盡量降低風險損失和彌補風險損失,并爭取獲得風險的賠償,如向保險單位、風險責任者提出索賠,以盡可能地減少風險損失。
3.風險控制的方法
建筑工程智能化項目風險控制方法一般包括以下幾個環(huán)節(jié):
3.1風險識別:
即預測和識別出項目目標實施過程中可能存在的風險事件,并予以分類?!闶歉鶕椖康男再|,從潛在的事件及其產生的后果,以及潛在的后果及其產生的原因來預測識別風險。
風險預測和識別的過程主要立足于數(shù)據收集、分聽、整理和預測,要重視經驗在預測中的特殊作用(即定性預測)。通過風險調查、信息分析、專家咨詢及實驗論證等手段,對項目風險進行多維分解,并充分征求各方意見,從而全面認識風險,形成風險清單列表。
3.2風險分析:
確定了智能建筑工程項目的風險列表之后,就要查清項目中存在的各種風險的性質,即進行風險分析,將風險的不確定性進行量化,評價其潛在的影響。它的內容包括確定風險事件發(fā)生的概率和對項目目標影響的嚴重程度,如經濟損失量、工期遲延量等,評價所有風險的潛在影響,得到項目的風險決策變量值,作為項目決策的重要依據。
(1)風險損失量:即風險對項目造成的負面影響大小。風險損失量可用數(shù)值表示,即將損失重大小折算成對影響計劃完成的時間表示;
(2)風險概率:它是風險發(fā)生可能性的百分比表示,是一種主觀判斷;
(3)風險量:它是指項目風險危害程度,計算公式為:風險量=風險概率?鄢風險損失量。
如:某一風險概率是25%,一旦發(fā)生會導致項目計劃延長4周,因而,風險量=25%?鄢4周=1周。
3.3風險控制計劃
完成了建筑工程智能化風險分析后,實際上就已經確定了項目中存在的風險,以及它們發(fā)生的可能性和對項目的沖擊,因而可以對風險排序。然后可以根據風險性質和項目對風險的承受能力制定相應的防范計劃,即風險控制對策。制定風險控制對策主要考慮以下四個方面的因素:可規(guī)避性、可轉移性、可緩解性、可接受性?;緦Σ哂腥N形式:風險限定、風險自留和風險轉移,總的目標是減小風險的潛在損失。風險控制對策在某種程度上決定了采用智能化開發(fā)方案。對于應“規(guī)避”或“轉移”的風險在計劃時必須加以考慮。
3.3.1風險限定對策
風險限定是對使風險損失趨于嚴重的各種條件采取措施,進行控制而避免或減少發(fā)生風險的可能性及各種潛在的損失。風險限定對策有風險回避和損失控制兩種形式。風險回避對策經常是一種規(guī)定,如禁止某項活動的規(guī)章制度,損失控制是通過減少損失發(fā)生的機會或通過降低所發(fā)生損失的嚴重性來處理項目風險。
3.3.2風險自留對策
風險自留是一種重要的財務性管理技術,由自己承擔風險所造成的損失。風險自留對策分計劃性風險自留和非計劃性風險自留兩種。
3.3.3風險轉移對策
(1)合同轉移:是指用合同規(guī)定雙方風險責任,從而將風險本身轉移給對方以減少自身的損失。因此合同中應包含責任和風險兩大要素;
(2)項目投保:是全面風險管理計劃中的最重要的轉移技術,目的在于把項目進行過程中發(fā)生的大部分風險作為保險對策,以減輕與項目實施有關方的損失負擔和可能由此產生的糾紛。付出了保險費,在項目受到意外損失后能得到補償。項目保險的目標是最優(yōu)的工程保險費和最理想的保障。
3.險監(jiān)控措施
由于建筑工程智能化風險存在的客觀性和普遍性,在制定了全面風險管理計劃后,風險并非不存在。在項目整個周期中,需要時刻監(jiān)控風險的發(fā)展與變化情況。
風險監(jiān)控主要是采取應對風險的糾正措施以及全面風險控制計劃的更新。根據風險的變化情況及時調整全面風險管理計劃,并對已發(fā)生的風險及其產生的遺留風險和新增風險及時識別、分析,并采取適當?shù)膽獙Υ胧?/p>