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智能建筑理解論文

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智能建筑理解論文

智能建筑理解論文范文第1篇

關鍵詞:智能建筑工程,建設管理,存在問題,對策分析

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。“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:

[1]-蔡職穎 論智能建筑工程建設管理存在的問題及對策[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2011年21期

智能建筑理解論文范文第2篇

關鍵詞:專業定位;創新型人才;特色

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

學校現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

1、根據建筑電氣與智能化技術的發展,不斷引進具有工程應用背景的綜合性、設計性實驗項目;2、組建開放式“大學生科技創新基地,營造學生創新設計氛圍,通過大學生電子設計競賽、智能建筑技術大賽等活動,達到創新培養的目的;3、將科研成果和科研成果引入實驗教學,使學生能充分理解實驗項目在科研中的應用背景,引導學生的科技創新精神;4、在實踐環節中,增加了智能建筑實習和智能建筑技術綜合課程設計實踐環節,有利于提高學生對智能建筑技術知識的綜合運用能力、實踐能力和創新能力。注重強電與弱電結合、軟件與硬件結合、電氣工程與控制工程結合、電氣自動化與智能建筑技術結合,注重工程實踐能力、設計能力的培養,突出智能建筑、反映時代特色。

智能建筑理解論文范文第3篇

關鍵詞:綠色建筑;生態意識;運作模式

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。”這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。現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。

參考文獻

智能建筑理解論文范文第4篇

關鍵詞:樓宇自動化;控制;無線傳感器;應用

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。可以查詢歷史數據,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

[1]王再英,韓養社,高虎賢.樓宇自動化系統原理與應用.北京:電子工業出版社,2008

智能建筑理解論文范文第5篇

[論文摘要] 房屋建筑學課程在教學中已遇到瓶頸,教材中許多內容是陳舊的,構造做法和技術處理也相對落后。教師和學生不知如何取舍,教學效果和學習效果不好。本文介紹了教學內容、教學方法和考核方式等方面的改革實踐。

一、教學內容改革

1.刪除陳舊的內容

保持教材內容的先進性是培養面向21世紀要求的技術人才的基礎。教材中許多內容是陳舊的,構造做法和技術處理也相對落后。對一些過時的構造做法,要大膽刪除,應用很少的做法,可以僅提一提。如工業化建筑中的大板裝配建筑、樓板中的磚拱樓板、木窗構造等,這些內容在實際工程中極少采用,且有淘汰之勢,沒有必要仍在課堂上花力氣講解。

2.補充新的內容

當今社會的生產技術和科學技術的發展日新月異,新材料、新技術、新工藝、新產品層出不窮。為了跟上時代步伐,適應社會發展,教學內容也應及時更新和補充。因此除了要學生掌握教學大綱要求的內容外,還要介紹一些建筑業的最新發展狀況,如技術比較成熟的隔熱構造技術、覆土種植屋面、智能建筑、生態建筑等,以拓寬學生的知識面,擴大其視野,誘發學生的求知欲,激發其學習熱情,也利于學生提高適應社會的能力。

二、教學方法改革

課堂教學是教學工作中的一個重要環節,其效果的好壞,在很大程度上決定著教學質量的高低。因此,深化教學改革,改進、完善教學方法,是提高教學質量的前提。要根據房屋建筑學課程的特點,嘗試采取多種教學方法,引導學生積極思維,發揮學生學習的積極性,使學生真正成為學習的主體。

1.提問式教學法

學生在課堂上的學習效果,取決于學生在課堂上學習的積極性、主動性能否充分調動。提問式教學法就是在課堂上適時地提出問題,讓學生思考、回答,從而掌握所教內容的一種教學方法。它有利于調動學生學習積極性,培養學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力。例如,在介紹窗在平面中的布置時,首先設問:窗有哪些類型?數量和寬度為多少?如何開啟?然后讓學生當場思考片刻后回答。通過設問,可以在較短的時間內把學生的注意力集中起來。

2.項目教學法

項目教學法就是針對某一專題,讓學生去查閱資料,經過認真思考分析,提出自己的獨特見解。這樣做,在培養自學能力的同時,也培養了學生的創新能力。如學生做完單元式住宅設計的作業后,安排一次課堂專題討論。將學生分成4人的小組,每小組拿到一份學生作業。首先,大家一起討論、分析,并匯總意見;然后各小組選代表到講臺上陳述自己的觀點,指出設計中的優點和不足以及提出改進的建議。這樣做,培養了學生的創新意識和綜合思維能力,也鍛煉了其演講、交往、表達等關鍵能力。應用現代教學技術和實驗手段,提高學生的審美能力和豐富學生的空間想象能力,對提高教學質量起到了事半功倍的效果。  3.實踐教學法

21世紀的教育特征是以培養學生實踐和創業能力為重點。房屋建筑學是一門實踐性很強的課程,與實際聯系密切,因此要緊密聯系實際,盡量增加實踐性活動,以加強學生實踐能力和動手能力的培養。為提高學生動手能力和專業技能,在教學中設置了4次綜合作業,包括住宅單元建筑設計、建筑立面設計、樓梯設計、屋面防水設計等。學生在做作業過程中,正確運用已掌握的知識和科學分析方法來尋求解決問題的途徑,并通過查閱設計資料、計算,最后繪圖表達。通過練習,不僅強化了專業理論知識,使知識更加系統化,同時加強理論聯系實際,使學生融會貫通,全面鍛煉學生分析問題、解決問題及專業的綜合能力。

為增加學生的感性認識,提高學生的應用能力,在房屋建筑學教學過程中,安排一周的實踐教學。在五天的時間里,針對建筑類型、結構形式、施工工藝等內容,組織到工地現場參觀實習。實習中安排實踐經驗豐富的教師指導,并讓工程設計師及工地技術人員參與實踐教學環節,親身講解工程的設計、施工的詳情。學生通過參觀,加深了對書本知識的理解和掌握,同時看到了國家建設事業取得的輝煌成就,激發了熱愛本專業的熱情,為學好后續課程奠定了基礎。

三、考核方式改革

過去,房屋建筑學課程的考試一般采用完全閉卷的方法進行,重點放在學生對建筑基本理論和構造方法的掌握上。而考察學生設計動手能力的試題較少,原因有兩點:一是考試時間短,設計題目不易做完;二是設計題目涉及的內容較多,讓學生全部熟記是難以做到的。上述考試方法存在的弊端是:一是教師為學生劃范圍,為了在較短時間內讓學生準備得充分些,任課教師一般給學生劃范圍、圈重點,助長了部分學生學習不深入的浮躁情緒,無意中強化了學生圍著教師轉的不良氛圍;二是學生死背硬記,學生在教師劃定的范圍內列提綱、找答案、背題目,不能深入地、綜合地進行復習,勢必造成高分低能的后果;三是學生的動手能力差,由于設計方面的題目較少考到,學生不去關心建筑構造的優選,以及施工圖的表現,有些學生不能正確地用圖表達自己的設計意圖,甚至不清楚施工圖的具體內容。

基于以上分析,對房屋建筑學考核方式進行改革,采用項目化考核。改變全閉卷的傳統考試形式,建立項目考核制度,每學完了一個模塊,必須拿出相應的作品或成果,否則該項目考核為不合格,并以所有項目的合格率來考核學期學習成績。

參考文獻:

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