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智能建筑市场分析范文

时间:2024-01-11 16:56:09

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智能建筑市场分析

第1篇

关键词 发展过程 市场容量 发展趋势 行业风险 竞争格局

一、建筑智能化的概念和主要功能

建筑智能是指通过现代建筑技术、现代电脑技术和现代控制技术,以计算机网络为主要通信和控制手段,将信息设施系统、信息化应用系统、公共安全系统、建筑设备管理系统等加以集成,集系统、结构、管理、服务于一体,向建筑物内居民提供高效、安全、环保、健康、节能的居住环境。

建筑智能化通常包括5A系统,即安全自动化系统(SAS)、消防自动化系统(FAS)系统、建筑设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS系统)、通信自动化系统(CAS)。其中SAS主要由闭路电视监控系统、门禁管理系统、停车场管理系统、防盗报警系统、出入口管理与对讲系统等组成,以此防止建筑区域内发生不法事件,提供不受外界干扰、避免人员和财产受到威胁的安全的办公或生活环境。FAS是通过建筑物内布点的烟火控制装置提供的信息进行确认后报警,同时启动火灾联动系统(如关闭空调、开启排烟装置/消防专用梯/消防系统等),紧急广播疏散人群。BAS主要对建筑物内部的供水、变配电系统进行测量、监控,保证水电系统正常运转,同时对空调、外墙照明等系统进行综合控制,提高能源利用效率。OAS以计算机为中心,采用传真机、复印机、电子邮件、国际互联网等一系列现代化办公及通信设施,最大限度地提高办公效率、改进办公质量。CAS通信网络系统主要包括语音信箱留言系统、语音应答系统、视频/电视会议系统、大屏幕电子显示系统、同声翻译系统等。

二、建筑智能化行业的发展过程

建筑智能化的概念最早起源于美国,在20世纪80年代,美国建造了第一座智能大厦(City Place),被认为是建筑史上的一个重要里程碑。作为第一座智能大厦,大楼内的空调、电梯、供水、防盗、防火及供配电系统等通过计算机系统进行控制,同时提供语言通信、市场行情信息、科学计算、文字处理、电子邮件、情报资料检索等服务,实现了自动化的综合管理。进入20世纪90年代以后,随着计算机技术、信息通信技术、电子技术、控制技术的快速发展,建筑智能化的程度不断提升。

我国建筑智能化行业起步相对较晚,大体经历过三个阶段。第一阶段是1990~1995年,为起步阶段。国际智能建筑技术和理念逐渐进入我国并逐步被市场接受。该阶段建筑智能化的应用对象主要是五星级酒店和高级商务楼,技术上,各智能化子系统独立运行,系统集成度较低。这一时期主要是产品供应商、设计单位及业内专家在推动发展,市场竞争主体较少,没有行业管理统一标准,呈自由发展的局面。第二阶段是1996~2000年,为规范阶段。这一时期的特点是:智能建筑的理念逐步深入人心,应用对象已经扩展到机关、医院、高校、博物馆、体育场馆、会展中心以及智能化居民小区,建筑中各个系统间集成度较高,并广泛采用综合布阵系统。智能建筑广泛运用的前景在这一时期受到政府部门、高等学校、科研院所、企业厂商的极大关注和支持。主管部门制定了一系列标准规范和行业管理性文件,使企业和人员执业证书文件得到充实与完善。这一时期,国内智能化企业得到了迅速发展,行业竞争的主体数量增长较快,行业集中度不断提升。第三阶段是2000年至今,可谓发展阶段。智能化系统在我国建筑行业的应用范围不断扩大,逐渐延伸到整个城市建设,智能化小区建设成为新方向。同时,国家也颁布了一系列相关文件支持智能化系统,信息产业部和建设部在全国范围内开展“数字城市”“智慧城市”试点示范工作。建筑智能化技术日趋成熟,建筑智能化技术呈现数字化、网络化、集成化的发展趋势,一批新技术新产品进入智能建筑领域,如无线技术、数字视频技术产品等。国内部分建筑智能化研发成果已接近国际水平,行业内一批优秀企业如海康威视、浙大中控、泰豪科技脱颖而出。这一阶段,也是我国房地产业迅速发展期,房地产开发商和投资商对楼宇智能化日益重视,高档商业楼盘、政府办公楼、智能化家居、体育场馆等建筑对智能化的应用越来越广泛。

三、建筑智能化行业的主要竞争格局

20世纪90年代,霍尼韦尔、江森自控、西门子等跨国公司依靠其在智能建筑领域的技术先发性和巨大的品牌优势,在国内建筑智能化市场一度占据主导地位。此后,随着建筑智能化系统从单一的楼宇机电设备控制发展到信息设施系统,公共安全系统也发展到了建筑设备管理系统和信息设施系统的综合集成,上述跨国公司作为单一设备供应商的优势逐步减少。另一方面,由于工程项目的地域性、文化环境的差异性以及在人工成本、服务方面不具备管理优势,也使得上述跨国公司的市场份额进一步下降。与此同时,一些有自动化、计算机通信等技术背景的国内企业在高速市场需求的推动下也快速发展起来。这些国内企业依靠本土化、成本低廉、服务高效便捷以及持续研发投入等优势,得到了快速发展。

目前,国内从事建筑智能化承包工程资质的企业有1100多家,市场竞争相对激烈,大多数企业规模仍然偏小,行业集中度不高,智能建筑行业资金实力与规模普遍较小。据统计,行业排名前10位的智能建筑企业的市场份额还不足15%。

四、建筑智能化产业的发展趋势和市场容量

近20年恚我国的建筑智能化产业发展迅速,智能建筑行业市场自2005年首次突破200亿元后,近十年来,每年都保持20%的复合增长率。

另一方面,我国的建筑智能化产业与欧美发达国家相比,仍然有一定差距。据统计,2012年我国新建建筑中智能建筑的比例仅为26%,远低于美国的70%、日本的60%,市场发展空间巨大。

建筑智能化行业的发展与建筑业的景气度密切相关。建筑智能化的市场需求包括两部分,一是新建建筑的智能化技术应用,二是既有建筑的智能化改造。其中新建建筑对建筑智能化的市场需求影响较大,是市场的主要需求。根据住建部和中国建筑业协会联合的统计数据,2015年全国建筑业总产值为18.07万亿,同比增长2.29%,房屋竣工面积达到124亿平方米,同比下降0.58%。

我国智能化楼宇建筑工程投资中装修装饰工程约占30%,作为机电业务的延伸,建筑智能化工程业务约占智能建筑总投资的5% ~ 10%。随着人们对于工作及生活的要求不断提高,一般普通建筑的智能化投资也在逐年增加。目前,我国普通建筑中,智能化投资比重约为总投资的3%。2015年,我国建筑智能化的市场规模已经超过5000亿元,市场容量十分巨大。

五、建筑智能化产业的基本风险特征

一是下游行业需求下行的风险。建筑智能化企业的主要应用领域为建筑、交通、医疗、公共安防等智慧城市相关的基础设施建设,如果应用领域的宏观政策调整,将会对智能化行业产生一定影响,尤其是目前全国房地产市场低迷、库存量较高、新建建筑面积增长放缓的情况下,对建筑智能化需求可能产生一定影响,从而在一定程度上影响智能化行业的发展。

二是市场竞争风险。目前,国内智能化行业存在集中度不高、市场竞争激烈的现象。随着国家推进智慧城市建设,行业技术不断提高和行业管理的日益规范,智能化行业的产业整合步伐会相应加快,市场会通过企业并购、重组、联合等方式筛选出优势企业,同时市场竞争开始向品牌化、个性化服务的方向发展。在行业整合的过程中,现有领先企业已具备资金优势、规模优势、客户资源以及服务整合能力,这些企业将是跨区域竞争的主要参与者也是主要受益者。

(作者单位为金元证券股份有限公司)

参考文献

[1] 陈浩.我国智能化建筑现状[J].基层建设,2015(21).

第2篇

【关键词】建筑外墙;节能保温;质量 控制分析

随着经济的快速发展和科学技术的日新月异,人民对物质的需求越来越高。在建筑行业,除了其一些必备的施工要求外,人们对外墙保温的要求也是越来越高。特别是在当今世界的资源紧缺的情况下,提高建筑外墙的节能保温技术是非常有必要的。所以,要加紧对其的深入研究,使建筑外墙的节能保温得到了广泛的关注和长远的发展。

1 外墙保温技术

建筑外墙保温技术包括外墙内保温、外墙外保温和完全自保温三个部分,其中外墙外保温技术是目前应用最为广泛的技术。外墙外保温施工是在外墙结构内部添加保温层,这种施工技术速度快,操作简单方便,施工技术成熟。其缺点是占用室内使用面积,热桥问题不容易解决,墙体容易开裂。外墙外保温是将保温隔热材料安装在外墙外侧,从而达到建筑物保温的效果。这种技术的优点在于将报文隔热材料安装在外墙外侧,大幅度降低了主体结构所受温差影响,从而使温度变形小,对墙体起到了保护作用并且能够有效地解决热桥问题,有意与建筑寿命的延长。外墙保温是依赖于节能保温材料的包围,因而,研发和使用高效的保温隔热材料是保障建筑节能的可行措施。其中,隔热是最大限度的组织热流的传递,这要求保温隔热材料具备小的导热系数,大的热阻,较好的粘结性能,小的收缩率及较高的耐久性。此外,保温隔热材料还必须能够抵抗一定的冲击负荷,具备与外界环境相一致的机械强度。

2 施工的质量控制方法

2.1 施工准备阶段的监控准备工作

在建筑节能工程施工前,相关的施工人员应该熟悉设计文件,参加施工图的设计和会审工作。其中,施工图会审主要是检查施工图是否符合设计审查单位的标准,是否通过其合格验证,没有的则不能够用于施工。

外墙保温工程在施工时应避免阳光曝晒,寒冷以及大风雨雪天气。施工的温度要控制在合理的范围内。在施工前要严格检查施工工具的牢固情况,保温层基底的平整度和门窗四周的封堵情况,当这些基础工作都得到保障后保温施工才能正式进行。

2.2 施工过程的监管工作

施工过程是整个建筑外墙节能保温工程的关键环节,本阶段工作的好坏直接关系到整个工程的好坏,因而,在该环节要加大力度,重点监管。

2.2.1 检验施工所需要的各种材料

相关的工作人员要按照标准是对工程材料进行检测。其标准有;保温系统和组成材料质保书、说明书、形式检验报告、复检报告,如现场搅拌的粘合胶浆,抹抹面胶浆等等,还应提供审查这些质量证明材料是否齐全,是否符合设计和产品标准要求的配比通知单。产品说明书和产品标识上标注的性能指标是否符合建筑节能标准;是否使用国家明令禁止或淘汰的材料;有无建筑材料备案证明和相应的验证要求资料;一旦,施工单位采用了建筑行业的新的节能材料、新的工艺、新的技术时,应该要求报送相应的施工工艺措施和证明材料,组织专家辩论,经过认证审核后才能用于使用。

2.2.2 保温板的粘贴

对斑纹办进行黏贴时,要从外墙底部边角处开始,按照顺序依次黏贴。注意相邻的板要对齐靠紧。上下斑纹办之间要做到错开缝隙排列。由于建筑的勒脚处环境潮湿所以建议使用挤塑聚苯板粘贴。涂胶黏剂时,要严格按照《聚苯板薄膜面外保温施工技术操作规程》中的标准施工,均匀合理的分布粘合点,注意粘合面积要到达聚苯板面积的百分之三十以上。

现在外墙保温多数采用的是自上而下的整体连接,没有中间间隔。这就使得保温层的热胀冷缩问题,墙体自身的应力问题不易解决。在这种情况下,一旦产生裂缝或保温层脱落,接踵而来的问题就会越来越多,存在极大的安全隐患,而且也会增加后期维修的难度和增大维修的费用。因此,要在窗户四边设伸缩缝间隔并做好相应的技术处理如班风出添加防水密封膏,用分隔塑料条遮盖等,这样就可以有效地解决保温层的热胀冷缩,墙体产生应力及墙体脱落问题。同时,为了避免室外温差变化损坏墙面美观,防止进入雨水,可以在分隔条利设置排气孔。

2.2.3 保温板的铆固

保温板抹上3―5mm的防裂砂浆后再挂上耐碱网格膜布最后涂刷涂料。由于每平方米的保温层承重8kg,单靠聚合物黏贴砂浆是远远不够的,不惜用螺丝栓铆固。

2.2.4 保温板要抹聚合物砂浆

当以上几步都完成后要抹防裂砂浆。防裂砂浆要抹两遍,第一遍直接抹在保温板表面,其厚度为3 ITIR2-5 mm,然后将耐碱玻璃纤维网格布平整地压入砂浆中,使网格布同砂浆与耐碱玻璃纤维网格布粘结成一体,注意不能有漏粘处。当第一遍砂浆干硬后,开始抹第二遍面层砂浆,第二遍砂浆厚度应该是l mm-2 mm并且要将网格布完全覆盖。在施工过程中应注意网格布的位置要在整个防护面层厚度外侧的1/3处,这样才能充分发挥网格布的抗拉性能。外墙保温施工注意天气预报,雨雪天不能施工,施工中遇雨应遮盖。

2.2.5 耐碱玻璃纤维网格布的铺设

网格布要注意随着防裂砂浆随抹随铺,网格布之间的互相搭拼搭接的距离最少在60 mm-80 mm之间。保温板板缝间要加250 mm宽通长平网;板与洞口边缘、转角处应翻包200 mm;墙封顶处应该增加槽网,确保与墙体连接的紧密;在洞口四角处斜放平网且其角度要是45度,网的长度要≥700 mm,宽度为250 mm,以此作为应力集中处的加固增强措施。在变形缝与分隔缝两侧的网格布要彼此隔一定的距离,并分别翻包及黏贴于两侧保温板上。时刻注意板缝处要用防水密封膏填补。所有网格布应粘贴平顺,无褶皱,无脱层及漏粘等问题。

3 节能措施

为了使保温节能建筑达到节能的标准,政府相继出台了很多的标准和规范。如保温材料的导热系数、密度、抗Ⅲ强度或压缩强度;粘结材料的粘结强度;增强网的力学性能、抗腐蚀性能等。为了确保这些标准真正得到实施,政府要进一步完善和明确这些规范和标准。同时,要增强施工人员的节能标准规范学习,提高工作人员的技术检测水平。在选择仪器设备时要选择较为先进的设备并对其进行定期的维护和改造。

总而言之,建筑外墙节能保温在整个建筑物的建设过程中的地位是不容小觑的,在施工过程中要时时刻刻保持高度警惕。目前,我国推行的建筑外墙节能保温的资料大都从国外引进,真正的针对国内现状的技术性的全面的资料不多。因而,我们在这方面还要不断地深入研究。同时,需要注意的是外墙保温并不仅仅由保温材料构成,还需要多方面的通力合作。

参考文献:

[1].何祥国 林洁 龙敏.建筑节能保温工程施工质量的控制.[J].建设管理.2010(6):77

[2].熊兆涛.建筑外墙节能保温技术和材料.[J].广东建材.2009(7):305

[3].刘毅.建筑外墙节能保温现场施工的质量控制.[J].山西建筑.2009(9):253

第3篇

关键词:建筑;保温;节能;施工;质量

引言

保温系统整体技术,包括保温层保护层饰面层形成的工程构造功能,还要面临抗风压抗渗抗冻胀抗热应力抗重力剪切荷载抗冲击抗震耐候耐火等综合性检验。只有首先清晰外墙外保温工程必须保证的基本技术要求,完善外墙外保温技术系统,正确选择和实施外墙外保温技术,做好外墙外保温工程中裂缝和防水工程构造,才能更好地确保工程长久使用寿命和完整的工程功能。

1、材料的质量控制

1.1膨胀聚苯板(EPS)

外墙外保温大量采用的膨胀聚苯板(EPS)其密度要求在18- 22kg/m3,导热系数不大于0.04W/(m·K),最小抗压强度为69kPa,垂直于板面方向的抗拉强度不小于0.1MPa,氧指数不小于30%,且为阻燃型,这是因为如果密度太小则强度过低,在承受机械荷载时变形较大,工程质量难以保证,而且材料的导热系数也会增大,保温性能降低,达不到预期的节能效果 膨胀聚苯板加热成型后有产生收缩的特性,收缩起初很快,到一定限值后才会稳定,所以膨胀聚苯板生产后需要一个养护和陈化过程,通常膨胀聚苯板生产后应静置6周或在70室温下养护1周后才能使用,以免其收缩开裂,影响自身的质量常用的膨胀聚苯板厚度为40-60mm,适用于建筑外饰面为涂料类饰面及防潮层以上,防止吸水受潮。

1.2挤塑聚苯板(XPS)

挤塑聚苯板其密度要求为 22-35kg/m3,导热系数不大于0.031W/(m·K)抗压强度为150kP工程中常用的厚度为20-40mm,适用于建筑外饰面为块材料类型及防潮层以下较潮湿的环境。

1.3玻璃纤维网格布、热镀锌钢丝网

玻璃纤维网格布是在膨胀聚苯板保温层与聚合物抗裂浆面层之间,一方面要有效吸收外界自然条件影响而产生的收缩和膨胀变形并均匀地将变形应力向四周扩散,从而防止裂缝产生 另一方面又是面层的加强材料,因此玻璃纤维网格布的质量及铺贴位置对保温体系抗裂等影响非常大,必须是由耐碱玻璃纤维编制,经耐碱涂塑处理后才可以使用 网格布的网孔尺寸控制在5mm@5mm-10mm@10mm为宜如外饰面为面砖为增强其抗重力剪力荷载大多在水泥抗裂砂浆中加入热镀锌钢丝网,钢丝网片孔距不宜过小,也不宜过到面砖的短边,应至少覆盖在两个以上的网孔上。

1.4聚合物抗裂砂浆

聚合物抗裂砂浆是由抗裂剂、42.5R普通硅酸盐水泥及细砂按 1:1:3重量比搅拌而成聚合物乳液的选用一方面应选与水泥水化适应性好的有机高分子材料;另一方面应根据当地的气候条件慎重选用,在寒冷地区应选用玻璃化转变温度较低的聚合物,在温度较高地区应使用玻璃化转变温度高的聚合物,搅拌好的抗裂砂浆性能为:抗拉粘结强度不小于0.7MPa错误的选择会造成聚合物砂浆的质量下降纤维能大幅度提高抗裂砂浆的抗裂性,掺量增加,施工和易性变差,其适宜掺量为5%再生胶粉提高抗裂砂浆柔韧性,掺量增加,施工和易性差,综合考虑掺量为7% 外加剂综合抗折抗压强度,掺量为5%。

2、施工过程中的质量控制

2.1施工坏境要求

外墙外保温工程应避免在阳光曝晒寒冷及大风雨雪天施工,施工温度应控制在5-30℃之间。

2.2施工前外墙保温对建筑物基层的要求

1)外墙保温层与建筑墙体的粘结方法,主要有点边粘贴法和整面粘贴法二种无论采用哪种施工方法均要求墙面有一定的干燥和清洁度(不能有污渍 灰尘油污或脂肪类物质),以保证二种材料能可靠地粘结在一起。

2)墙体具有足够的强度墙体表面应做到平整而毛糙,使粘结材料能牢固地附着在建筑物表面;墙体平整度要求≤1.0cm/2.0m(用直尺检查),墙体的强度是保温材料与墙体粘结的基础。

3)门窗室外(门窗的)卷帘,特别是水平设置的盖板(窗台板、女儿墙盖顶板)等,都应在外保温体施工前完成其它固定在外墙上的架体(固定管道、空调等)也应在外保温体施工前完成。

4)水平方向的构件(窗台、女儿墙盖板挑檐固定在外墙面构件用的支架等)施工时都应预留外保温体系所需要的施工厚度,并有滴水处理。

2.3外墙保温板的安装

保温板的安装(粘贴)要求墙体平整干燥坚固,具有表面粘结能力如果墙体表面不符合保温板的安装要求(平整度大于1.0cm),可采取粘钉(或打膨胀钉)来固定保温板和纤维网,即采用点边粘贴法;平整度小于1.0cm时,可用面粘贴法 墙脚托架的固定:安装墙脚托架时,应先准确地标出托架的高度(根据设计),必须使脚托架保持水平 固定时尽可能在端部第一个圆孔下钉,这样可以避免或减少因温度变化引起的在长度方向的变形;第二个钉可下在使托架在垂直方向可调的长孔中,这样便于托架在水平位置上作适当的调节;一般每米托架要求不少于三个钉的固定,最后一个下钉孔同第一个当墙平整度较差时,用垫片找平,不得随墙面安装托架。

2.4保温板外防护层的施工

防护层施工前,应对保温板的粘贴施工质量进行检查验收,有不足之处应当及时给予修补使用的防护砂浆按使用说明书中的要求进行调配施工不能在大风环境或夏天阳光直射墙面时进行,以免材料在施工过程中失水而产生毛细裂缝;当环境温度低于 5℃ 或空气中相对温度较大时,也不宜进行防护层的施工。

①玻纤网应在防护砂浆未干燥前及时压入砂浆层,并将从网格中挤出的砂浆抹平网格不得有。②容易受到撞击的部位,可加一层加强玻纤网,附加层在下,并在标准层前埋设。加层加强处与单层处接头应平滑。③标准层网格应采用搭接,搭接长度为10cm,注意不能对接。④窗、门等(如外墙预留)管道孔、洞口处应增加一层斜向增强网。⑤外墙转角处应作增强处理,方法可采用双包角,每边宽度为10~15cm。⑥墙脚托架处网格应延伸到托架底边缘(多余部分用墙纸刀切除),托架以下部分应当涂防水涂料。

2.5防脱落和防水采取的技术措施

外保温工程常年在风吹雨淋之中,冷缩热胀造成面砖层局部裂缝,经常性渗水或者造成保温层粉化或逐渐扩大裂缝形成冻胀破坏等,久而久之造成保温层与主体墙之间连接失效或者保温层因粉化而大大降低抗剪强度,面砖层与保温层之间连接失效,也为负风压破坏创造条件所以不能用易裂易吸水或用普通水泥砂浆在保温层表面找平,应该使用专用的具有良好防水性能和一定柔性的胶粘砂浆进行找平和粘贴面砖,使面砖层与保温层之间设置高效防水构造,杜绝雨、雪水渗入保温层或存留在粘接层内形成危害面砖间缝和勾缝亦应使用具有一定柔性和良好防水性能的勾缝胶粉,有效消除大面积面砖层冷缩热胀造成的间缝裂缝而渗水同时消除面砖层热胀时形成的外张力造成的局部空鼓剥离可能从而使得保温层外形成了胶接层和面砖层两遍防水屏障,有效解决水害的发生,同时也确保有效克服负风压破坏,从而避免面砖单片脱落的发生。

结束语

在当前施工单位的施工水平还参差不齐、且目前国内A级不燃材料仍存在造价高或施工不便等缺陷前提下,笔者希望能有更多的新工艺 新技术新材料不断地填发建筑保温节能市场。

参考文献:

第4篇

【关键词】埃塞俄比亚;智能建筑;市场;发展

引言

智能建筑作为建筑领域的新生产物,随着一个国家及地区建筑工业的发展而发展,并成为建筑市场倍受欢迎的一枝独秀,是衡量建筑生产力水平的一把标尺,埃塞俄比亚目前智能建筑的发展刚刚起步,但是,随着现代世界先进建筑文化思潮的冲击及尖端科技的引入、一些政府部门建筑的职能要求,智能建筑也逐渐崭露头角,智能建筑的发展空间随着建筑市场需求的不断扩大而日益广阔。同时,新型建筑生产技术的不断引进也不断的影响着埃塞俄比亚人的建筑设计思维。建筑观念及生产技术的转变,为智能建筑的市场发展提供了新的契机。

一、埃塞俄比亚建筑工业概况

埃塞俄比亚作为非洲乃至世界上最不发达的国家之一,其年经济增长只有2-3.5%,建筑业作为国家的支柱产业之一,占到其国民生产总值的20%,但至今很多建筑科技领域还是空白,随着近代工业、农业及畜牧业的不断发展、国民生活水平的不断提高以及2004年6月份政府土地政策的开放,建筑供需问题初显端觎。而智能建筑作为建筑领域的新生产物,在埃塞俄比亚也必将随着外资经济技术的冲击而在短时间内开花结果。

埃塞俄比亚建筑工业比较落后,首都亚的斯亚贝巴作为全国的经济政治中心,拥有固定市民约五百万,而30%的城市居民居住水平只限于简单的解决基本的生存问题,居住条件非常简陋,小部分居民建筑还生活在茅草屋及简单的瓦垄铁围护结构建筑中。城市基建及规划刚刚起步,建筑市场蕴涵着巨大的发展空间,这就为智能建筑的发展提供必然的先决条件,同时一些知名的跨国公司对其建筑市场的介入,引入了先进的技术及生产工艺,使得亚的斯亚贝巴的建筑业在短短的几十年时间内走完了其本应漫长的技术产业革新道路,为智能建筑的酝育成长提供了适宜的发展良好条件。据统计:目前埃塞俄比亚30%的基础建设由外资公司完成,其中房建工程外资公司约占15%的市场份额,一些知名的跨国公司例如日本的Kajima、意大利的Salling、Varnero、Elimu,德国的G·T·Z、西班牙的J&P公司、中国的CRBC、安徽国际、CGC、中水集团等等。

埃塞俄比亚建筑工业产品80%靠进口支持,由于运输费用的影响,大部分建材、设备单价非常昂贵,市场价格十分不稳定。本土建筑材料受市场供求关系影响,价幅波动显著,举例来说埃塞俄比亚全国只有三家国家水泥厂,Muger cement factory、National cement factory和Mosobo cement factory,年生产能力只有60万吨且产品形式单一,大部分时间内整个国家建材市场只有两种水泥OPC(普通硅酸盐水泥425#)与PPC(火山灰质水泥325#)且经常陷入供不应求的尴尬境地,市价波幅受供求影响从900比尔到2800比尔不等,所以亚的斯亚贝巴乃至全国的基础建设工程都会经常由于水泥供应的问题而被迫停工,这就造成了建筑承包商无形的经营风险,也远远不能满足日益增长的大规模的城市建设需要。同时,建筑市场技术生产水平比较落后,建筑施工机械化水平比较低。所有这些问题在短期内都将成为制约埃塞俄比亚整个国家建筑发展的不利因素,同时也制约了智能建筑的发展。

埃塞俄比亚气候四季如春,整个国家地处热带,位于赤道和北回归线之间,全国大部分地区地势比较高,平均海拔高度在2500米左右,气候温和,年平均气温只有10-27℃。3-5月最热,最高气温可达34℃左右,11月至翌年1月最凉,高原地区最低气温可达0℃。每年10月至5月为旱季,6月-9月为雨季,7、8月份降雨量最多,高原地区年平均降雨量为1000-1500毫米,低地和谷地为250-500毫米。良好的气候条件为建造产业提供了优越的自然条件;同时也避免了季节性施工带来的额外的成本投入。

二、智能建筑在埃塞俄比亚的发展现状分析

智能建筑是以建筑基本环境为依托,通过计算机网络系统与结构综合布线系统(SCS)的有效集成运作,实现楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)的综合职能,从而为使用者提供安全、舒适、快捷的服务,达到降低能耗、绿色环保的智能化效果。智能建筑是经济增长到一定程度或受建筑使用功能影响的产物,众所周知,中国智能建筑的发展源起于90年代初期,而且发展速度非常快,导致经过近二十年的时间内在整个中国从公共设施到住宅小区,无处不见智能建筑的影子,而且随之产生了统一的智能建筑标准,并有专门的管理机构,使得中国的智能建筑不论从设计还是从施工工艺上都日趋成熟。埃塞俄比亚的智能建筑现状与中国相比则大相径庭,从短暂的发展历史来看现状,埃塞俄比亚的智能建筑发展应该具有很广阔的发展空间。

在埃塞俄比亚国智能建筑屈指可数,但现代化程度非常高,这期中的大部分建筑为政府投资或外资援助项目,比如位于亚的斯亚贝巴市的国家电信中心大楼、非洲联盟中心、希尔顿大酒店及国家民航中心大楼,每一栋建筑都是所在城区的地标工程。

在埃塞俄比亚国内,即使是很普通的民用建筑,由于受社会条件、自然条件及人文条件的制约,营造成本都非常的高。同样的结构类型,在埃塞俄比亚的建筑实际成本是中国北京地区的2-3倍,而且建造过程有天壤之别,生产力水平低,建筑机械化比率只有30%,施工周期不稳定等等诸多因素,埃塞俄比亚国内的设计单位理念新颖,设计作品独特,但由于施工水平比较低,建筑作品智能化水平不高,大部分建设单位对智能建筑的理解都基本停留在一种浅显的认识阶段。

近些年来,随着一些知名的跨国建筑设计事务所及营造工程公司的进入,埃塞俄比亚的建筑产业不论从设计水准还是施工工艺水平都得到了全面的提升,城市面貌也逐渐的得到改善。

三、智能建筑在埃塞俄比亚的市场发展探索

随着经济的不断增长、城市规划水平的稳步提高以及国民对周围建筑环境意识的转变,相信在亚的斯亚贝巴乃至整个埃塞俄比亚,智能建筑的影子必将如雨后春笋般的拔地而起。

从某种角度看,智能建筑的在一个城市乃至一个国家的发展依赖与这个国家地区的城市基础设施。埃塞俄比亚国内的基础设施建设近几年来取得了一定的成绩,国民的日常生活条件得到了很大的提高。受世界各国先进的建筑思潮的影响,智能建筑的理念也逐渐的走近埃塞俄比亚人,所以,居住环境的智能化理念已经深深的植入了普通市民的心中。相信不久的将来小区环境的智能化要求将会为埃塞俄比亚的智能建筑市场打开一扇长足发展之门。

当前, 埃塞俄比亚的智能化建筑作品大都由外商设计、外商营造。但同时这种市场的发展和转变能够为埃塞俄比亚国内的设计师提供了很好学习机会,同样也会为其国的智能建筑发展不断注入新的活力,市场转变了、灵活了、丰富了,人的财富增加了、阅历宽广了、需求提高了,就会不断的涌现出全新的设计理念。智能建筑就是建筑市场发展到其一定成熟阶段的产物,也是建筑发展追求的比较高的目标。发展就是一种必然趋势。埃塞俄比亚的智能建筑能否商业化、平民化依赖于世界智能建筑发展的态势,费用降低了、功能齐备了、水平提高了伴随着工业化发展的步伐,埃塞俄比亚人也会把智能建筑放到自己的发展历程上来。

四、结束语

同许多其他工业一样,埃塞俄比亚的建筑业目前也依赖于世界各国的扶持,很多城市的基本建设均由别国帮助完成。所以,很久以来,整个国家的建筑行业对于新产品、新技术、新工艺、新材料的应用程度要求很低,这在一定程度上造成了一种不正常的恶性市场竞争,使得建筑营造陷入一种起点低、发展缓慢的亚健康状态。近年来,随着国家土地政策鼓励建筑开发的改革及城市基本设施水平的稳步提高,一些要求高品质、高智能、绿色环保建筑的呼声越来越高,在跨国建造公司的介入与激励下,一些符合现代审美情操及高效节能的智能建筑不断涌现,这在很大程度上刺激着勤劳智慧的埃塞俄比亚人的感官,为智能建筑的发展奠定了主观的人文基础,相信在不久的将来,随着社会客观条件的不断完善,智能建筑必然会在美丽的非洲屋脊留下一道靓丽的风景。

参考文献:

[1]郑洁,伍培. 智能建筑概论[M] . 重庆:重庆大学出版社,2006.6。

[2]Ethiopia: five more years. The Economist [J].London: The economist magazine, May, 2010。

[3]阿德朱莫比:埃塞俄比亚史[K]. 北京:商务出版社,2009,12.

[4]Liu Yi: Claims in international construction contract: a case study, AnHui: Oversea English [J]. 2011,2.

第5篇

【关键词】 智能建筑 设计与维护 教学与实践

中图分类号:S611文献标识码: A

智能建筑(Intelligent Building)其技术基础主要由现代建筑技术、现代网络技术、现代通讯技术和现代控制技术所组成,运用自动化、通信、信息技术等智能化手段,通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,是集现代科学技术之大成的产物。从而为用户提供一个节能高效、舒适智慧、配置更新,实用愉悦的人性化建筑环境。智能建筑具有系统集成特点,发展历史短,但涉及范围广,进展速度快,是动态和相对的概念,随着高新技术发展而不断变化。

产业信息网的《2012-2016年中国智能建筑市场分析与投资方向研究报告》显示:中国智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿,2012年为861亿,年复合增长率为23.2%。如果未来房地产开发投资增速每年保持15%增速,如果智能化工程投资占投资额1%,那么智能化工程投资总额2013年在830亿左右,2015年为1100亿左右,2020年将达到4400亿左右。随着新一轮的经济刺激政策聚焦在新兴产业,尤其是信息产业。智能建筑作为智慧城市的细胞,发展势头很强。

教育部于2006年在土建类学科开设了建筑电气与智能化专业,希望在培养建筑类人才的基础上,加强对电气智能专业技能知识的掌握。我校以此为契机,通过大量的市场调研、着重对智能建筑解决方案的前期设计、工程施工建设到后期的运行维护,围绕建筑的全生命周期中,运行维护的费用占到全部费用的60%-70%数据分析、人才使用分析,开设智能建筑专业方向,面向建筑、物业管理行业。为与该专业的培养目标相结合,在对“智能建筑”课程教学内容设计上以建筑为平台,依照建设部2003年颁发的《建筑智能工程质量验收规范》的技术标准要求,住建部2013 年《智能化系统工程运行维护技术规范》,结合《智能建筑设计标准》、《智能建筑工程施工规范》、《智能建筑工程质量验收规范》共同对智能建筑的设计、施工、验收、运维一系列过程形成规范,制定人才培养方案,基于典型工作任务的模块式课程开发,编写《智能建筑设计与维护》教材,探讨教材教法,强化智能建筑中智能弱电各子系统的原理、设计与工程实施实践。加强学生对智能化系统设计、建设、运行及维护中实践技术的传授,使本专业的同学获得对智能建筑的整体体系及系统原理的掌握。我们的课程主要包含了智能建筑中涉及到的主要内容:综合布线系统、建筑设备自动化系统、消防自动报警及联动系统、安全防范系统、通信自动化系统及办公自动化系统等 。重点讲授这些智能系统的原理、组成、设计原则、工程实施及维护运行等,使学生对每一个子系统的原理、设计、建设、运行、维护等各环节都进行学习掌握,培养建筑、物业管理行业建筑智能技术方面的综合技术人员。以满足智能建筑行业不同环节对专业技术人才的需求。

《智能建筑设计与维护》课程内容包括智能建筑的基本概念、智能建筑的用户需求与基本要求、建筑智能化系统的子系统组成、建筑智能化系统的主要任务、建筑智能化系统的设计与会审、建筑智能化系统的专业协调、智能建筑的系统集成、建筑智能化系统的技术要点、智能建筑的建设管理、智能建筑的工程招投标、智能建筑的施工与调试、智能建筑的工程验收与人员培训、智能建筑的物业管理、建筑智能化系统的安全运行等。

建筑智能化弱电系统涉及的知识面广、工程性强,既要培养学生对理论知识的掌握,又要把握实践技能的学习,确实是一件不容易的事情。通过近几年的教学实践,归结的主要问题有:

(1) 《智能建筑设计与维护》课程知识点多面广,增加了学生对所涉及的技术与系统掌握的难度。智能建筑弱电系统涉及到计算机技术、通信技术、自动化技术、传感器技术等,对于每一个系统,不仅要让学生掌握其原理,还需要根据用户需求进行系统的设计,因此学生就要掌握系统的构成、设备的选型,同时在系统设计、设备选型时还要考虑工程实施的具体因素。

(2) 课程实践环节的教学投入,实训设备运用与技术升级、更新,教师的知识架构与实践教学的要求不匹配。学生对这种工程背景较强课程的学习理解与知识掌握难度增加。因此建立并改善专业的智能建筑综合实验室对于该课程是非常有必要的。

(3) 课程考核所涉及理论知识、实践技能的考核无法展示学生处理工作现场各方面及各种问题的能力,无法完整体现出课程的工程实践背景。

(4) 学生理解《智能建筑设计与维护》课程所涉及的一些设施与设备还可能看不到、摸不着。学生在教学实践中无法切身体会,影响学生的学习兴趣与主动进取。

教学实施与改进:

1、紧密结合智能建筑行业发展需要,不拘一格提升教师素质。

结合智能建筑专业课程体系建设需要、人才培养要求,分析《智能建筑设计与维护》课程教与学全过程,根据学院当前本专业建设现状,以师资队伍建设为重点,改善本专业教师的知识架构,实行多条腿走路,分几步落实,聘任本专业专职教师、校内兼职教师、校外兼职教师。

《智能建筑设计与维护》课程专业实践性强,切忌闭门造车,可以考虑聘请校外兼职教师,将智能建筑专业领域业内专家、其他大学相关专业教授、建筑公司负责人、建筑行业协会负责人、系统及技术运维负责人聘为客座教授或者教师。通过举办专题讲座或者授课,鼓励一些相关专业的中青年教师转行,到国内重点大学相关专业进行单科进修,改善行业专业人才运用与学院人才培养效果。

2、以就业为导向,以教学改革为抓手,坚持职业能力培养为目标

(1)深化“工学结合、校企合作” 的人才培养模式

通过开展企业交流与合作,与行业企业建立紧密联系,校企合作共同确定本专业人才培养目标,构建基于工作过程系统化课程体系按照工作过程系统化思想及开放性开发方法,重构工学结合、能力本位的课程体系。

(2) 通过构建企业岗位认知、理论实践一体化情境教学、校内生产性实训、校外顶岗实习的完整教学环节,依据“学生培养重在职业能力、内容选择基于工作过程、教师结构趋于专兼结合、教学环境模拟职业场所、教学方法遵循职教规律”五大核心理念进行教学情境设计,实现职业能力的递进与工作过程的结合。

(3) 教学项目实施设计采取:设计的学习情景单元,理论教学和实践教学都在同一实训场所完成,通过“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”六步实施法来支撑。

(4) 教学考评体系坚持:注重职业能力考核,根据任务完成、项目实施情况等五项指标综合评定。

实践教学与效果:

1.优化课程结构,增强课程设置的专业性和针对性

依照高职教学“必需、够用”的原则,结合智能建筑专业行业企业人才使用需求,调整课程体系与教学内容,增加实践教学课时,构建适应学生个性发展的人才培养模式。

2.改进课程考核方式,帮助学生在知识与能力等方面得到较全面的发展。

通过改革教学方法和考试方法,除笔试外,还包括口试(日常提问记录)、笔记、制定工作任务各项目的独立作业、现场测试、实际操作等多种综合考试形式,着重考核学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力和对所学知识的综合归纳总结能力。

3.落实好教学实训实习实践过程三阶段工作。

(1) 实训实习实践前(计划准备):制订实训实习实践方案;公布实训实习实践的行业企业用人要求;宣传动员,学生结合实训实习实践岗位,拟订实习计划;有针对性地进行三方面教育:一是目的性教育;二是责任、义务和权利教育;三是安全教育等。

(2) 实训实习实践中(过程监控):职业道德教育、企业规章制度教育、岗位技术知识运用、操作工艺、技能训练;教师现场指导学生作业;教师和企业指导学生撰写业务报告(技术小结和业务总结报告);教师和企业共同对学生进行考核。每个同学按照所领取的任务在确定的岗位,按要求完成课题和规定的作业文件。

(3) 实训实习实践后(评价总结):评价、总结、交流和表彰。

经过多年来对《智能建筑设计与维护》课程的实践教学,逐步探索对课程教学内容及教学方法的改革。加强教学内容的更新,适应建筑智能化技术的发展;同时,加强教学方式及手段的创新,积极建设小型实践平台;最后,完善考核环节,注重理论与实践并重。

注重围绕课程体系建设师资队伍,任课老师一直从事智能建筑中相关弱电子系统的实践教学,并承担企业项目生产的技术组织、工作,比如安全防范系统、综合布线系统等,不仅参与这些系统的方案设计与方案评价,而且还到工程现场进行技术指导,积累了丰富的工程实践经验。

结合智能建筑专业技术运用,开展对一些系统的理论问题进行研究,比如视频监控中的智能视频分析、人脸识别等。教师能够很好地结合实际工程案例,在课程理论内容授课时,对案例涉及到的典型系统应用来讲解涉及的系统原理、设计思想及工程实施。并运用实际项目中遇到的问题及一些小的故事来活跃课堂氛围、激发学生兴趣,并对工程中遇到的可以提升为学术问题的困难传递给同学,让他们多思考,学会从工程中提高分析问题解决问题的能力和思路。

比如通过建设社区的安保系统来讲解智能建筑中的安全防范系统的视频监控、门禁系统、自动报警、安检等内容,同时讲授安保系统应用的一些新的智能技术比如射频识别技术、人像比对及定位技术等。通过将教师的技术成果融合到平时的教学工作中去,工作促教,项目帮教,教与学促进,加强教学内容的更新与活力,激发学生的学习兴趣。

智能建筑的蓬勃发展是社会进步和科技发展的一个体现,为智能建筑的良好建设、运行与维护提供专业的技术人才是我们高等教育教育的本职工作。本文从一个非建筑类工科专业开设智能建筑课程的角度,阐述了我们课程建设的思路以及对该课程实践教学方法的一些探索,希望对非建筑电气与智能化专业培养智能弱电系统相关专业人才提供一些参考。

【参考文献】

[1] 陈富川.建筑智能化系统集成研究设计与实现《电子科技大学》 2008年

[2] 林建军,金炳尧.基于项目的实验室工作室模式的探索与实践[J].实验室研究与探索,2012,31(5):111-113

[3] 高建华,胡振宇.物联网技术在智能建筑中的应用《建筑技术》 2013年02期

作者简介:

第6篇

关键词:安全防范;系统;视频监控

引言

随着时代和科技的发展,安防视频监控系统有了进一步的提升,在前端摄像头、数字硬盘、UPS电源等新兴设备和技术的支撑下,安防视频监控系统呈现出很多新的表现和特点,同时也为电气施工人员提出了设计和应用新型安防视频监控系统的问题。

1现代安全防范系统的设计思路

随着技术的进步,安全系统是一个多技术,全面的方向发展,多层次,立体的保护。建设智能建筑,可能涉及在一个单一的高层建筑或建筑群内,每一层楼的建筑物或房间对安全级别的需求也各不相同,应采取的安全手段也应有所不同。要总结的设计思路应包括:

以需求调查分析为基础。任何系统设计的基本出发点都是应用需求,安全防范系统的设计也必须坚持以需求调查分析为基础。既要分析安全防范的总体需求(全局的安全重要性),也要分析局部安全防范需求的差异,因此,应当根据保护对象的性质因地制宜地制订安全防护方案。

智能建筑的安全防范系统是一种多技术、多层次、立体化的保安系统,具有很高的自动化程度,而且具有智能功能。根据业主管理需要,结合治安管理要求,采用层层设防、严密监控、综合管理。安全防范系统以建筑报警指挥中心为中枢,以报警系统、周边防范系统、进出口控制系统、闭路电视监控系统、楼宇可视对讲系统、停车场管理系统和保安巡逻考勤系统等为主构成。

2智能建筑安防视频监控系统设计

采用相关技术相结合的原则,既先进、成熟及实用的技术以应用为中心相互结合;集中统一管理原则,智能建筑安防视频监控系统设计要为实现现代化的智能建筑管理提供集中管理的方便;智能建筑安防视频监控系统设计应该坚持开放性原则,做到可扩充,兼容性好和灵活性强;智能建筑安防视频监控系统设计应该坚持标准化原则,做到系统设计和设备的规范化和国际化;智能建筑安防视频监控系统设计应该在确保智能建筑安防视频监控系统安全的基础上,建立系统的纠错和容错技术,提高安全性。智能建筑安防视频监控系统设计应该坚持经济性原则,在性能不降低的前提下确保成本的降低。

2.1智能建筑安防视频监控系统设计的要点

2.1.1 提高智能建筑安防视频监控系统的技术标准

要结合需要应用安防视频监控系统的建筑的实际结构情况和安全防范等级,充分考虑安防系统工程的特殊性;广泛考察当前世界先进的安全防范视频监控技术和设备;依据我国公共安全行业标准进行智能建筑安防视频监控系统设计。

2.1.2 加强智能建筑安防视频监控系统的配置

对前端摄像机、存储设备、中央矩阵切换/控制主机、控制键盘、系统工作站、应用服务器、监视器墙等组成部分应该加强配置,采用定焦或变焦变倍镜头、高清晰摄像一体机、球机,同轴电缆、光缆、网络线、双绞线等有线通道要做到科学规划和合理设计。

2.1.3 设计好智能建筑安防视频监控系统的控制部分

安防视频监控控制系统要便于接收/传输多路视频图像,并有利于进行合理的控制,采用对镜头进行变光圈、调焦和变倍调节控制,将系统所有发生的操作动作记录和打印、归档,以便做出及时、正确的控制响应。

2.2安防视频监控系统设计应注意的问题

2.2.1设计问题

根据项目实际选用数字硬盘录像机或IP-SAN等大容量存储设备,采用方便PC处理的视频格式实现数字智能高清和远程监控,扩大存储数据的容量。安防视频监控系统采用实时图像监控和储存的工作方式,应为其配置具有一定容量的UPS电源,为系统提供至少8小时的不间断供电。安防中央控制中心电视墙的显示器数量应足够与硬盘录像机匹配。前端摄像机宜选择540线以上、1/3英寸或1/2英寸镜头的CCD摄像机,扩大应用范围,提高视频图像质量。

2.2.2 存储设备及其选用与设置

利用数字硬盘录像机构建起一个较为完整的安防报警监控系统,实现安防探测器报警联动报警区域图像画面显示,提高运行的可靠性,降低智能建筑安防视频监控系统的价格,以各菜单相关功能内容的设置,避免出现只监控图像未保存图像数据的问题。

2.2.3前端摄像机的布局、选用与维护

首先,前端摄像机的布局应以保证重点部位的布控,电梯前厅、出入口、楼梯口可设置定焦摄像机;电梯轿厢设置球形摄像机;地下车库及车库出入口设置固定可变焦摄像机,通过有针对性的选用,提高监视的效果。其次,在逆光位置安装摄像机时应选用带有逆光补偿功能的摄像机,提高采集图像的清晰度和图像识别度。最后,应随时确保前端摄像机的完好性,因此应该加强对前端摄像机的维护,及时发现问题,及时维修保养。

3安全防范系统的实现

3.1安全防范系统设备安装

安全防范系统的设备安装是安全防范系统实现很讲究的一个步骤,设计实施的成败在很大程度上取决与此,因为业主不是专业人士,他们往往看的只是外观。所以设备的安装在满足功能的前提下,选取适当的位置和方法,是非常必要的。下面以探测器的安装为例简要说明。

3.1.1选择合适的安装位置

探测器的最佳安装位置应由安装人员根据现场的实际情况确定,没有一成不变的方案可循。一般可以从如下几个方面予以考虑:探测器周边的物体;安装部位应避开误报源;避免直接将探测器安装在可能造成误报的物体附近,譬如冷/热源(空调器、电冰箱、加热设备等)、荧光灯和通风口等都必须尽量远离;避免误报因素进入探测视区;在探测范围内,应保证探测器有良好的“视线”。即应当给探测器的视区保留一定的空间,不应有任何障碍物(譬如:家具、隔断等)遮挡探测器的“视线”,以免影响探测性能。

3.1.2安装注意事项

为避免损坏器材,严禁带电作业。

安装人员在打开机壳接线前,先用手触摸一下自来水管,以免静电损坏探测器。安装完毕后,应用硅胶密封机壳上所有的孔洞,以防昆虫进入探测器内部,造成误报或影响探测性能。安装完成后,还要进行安全防范系统分系统调试与联调。

3.2安全防范系统实现的质量验收

安防系统工程竣工验收按有关规范和技术标准通过对己竣工工程检查和试验,考核承包商的施工质量,系统性能是否达到了设计要求及使用能力,是否可以正式投入运行。通过竣工验收可及时发现和解决系统运行和使用方面存在的问题,以保证系统按照设计要求的各项技术经济指标正常投入运行。

4结语

总之,安全防范系统是多个不同功能的子系统有机结合的具有良好人机界面的综合应用系统。其中视频监控系统是目前智能建筑安全防范的主要功能部分,在实际的监控安装工作中要抓住安防视频监控系统设计和应用这两个关键环节,在坚持安防视频监控系统设计原则、发现安防视频监控系统设计和应用问题、解决安防视频监控系统设计和应用问题的基础上,逐步提高智能建筑对安防视频监控系统的运用水平,以提高安防视频监控技术的手段,提升系统性安全,进而确保智能建筑功能的整体实现。

参考文献:

第7篇

集散型控制系统又称分布式控制系统(DistributedControlSystem简称DCS)。集散控制系统是20世纪70年代随着计算机技术发展而出现的。它的主要基础是4C技术,即计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和CRT显示技术。DCS系统分硬件和软件两种组成部分。其硬件部分主要有集中操作管理装置、分散过程控制装置和通信接口设备等组成。通过通信网络将这些硬件设备连接起来,共同实现数据采集、分散控制和集中监视、操作及管理等功能。DCS系统软件包括工程师站组态软件、操作员站在线软件、现场控制器运行软件、服务器软件等。

据不完全统计,迄今全世界已开发的各种类型的集散控制系统上千余种。虽然它们各具特色,但它们在系统组成和控制功能等方面,都有许多共同特点。从系统结构分析,集散控制系统是由三大基本部分组成,它们是分散过程控制装置部分、集中操作和管理系统部分以及通信系统部分。分散过程控制装置部分由多回路控制器、单回路控制器、多功能控制器、可编程序逻辑控制器及数据采集装置等组成。它相当于现场控制级和过程控制装置级,实现与过程的连接。集中操作和管理部分由操作站、管理机和外部设备如打印机、拷贝机等组成。相当于车间操作管理级和全厂优化和调度管理级,实现人机接口。在每级之间以及每级内的计算机或微处理器则由通信系统进行数据通信。集散控制系统三大基本部分的关系如图1所示。1)第一级:现场控制级现场控制级是现场控制器(DDC)和其他现场设备组成。DDC直接与各种现场装置(如变送器、执行器等现场仪表与装置)相连,对现场控制对象的状态和参数进行监测和控制,如设备与系统的状态与参数检测,报警,开环和闭环控制等。同时,DDC还与第二级的中央监控计算机相连,接受上层计算机的指令和管理信息,并向上层传递现场采集的数据(包括实时数据和特征数据)。在系统规模比较大而且可划分为比较独立的子系统的集散控制系统中,为了便于对子系统的监控与管理,可在这一层设置子系统工作站,对子系统进行有效的监控与管理。例如,在楼宇自动化系统中火灾报警与消防工作站、安保工作站等就属于这类工作站。2)第二级:监控级监控级由中央监控计算机(又称操作站)及相关软件组成,可监视现场控制级的信息,如故障检测存档、历史数据、记录状态报告、打印显示、优化过程控制、协调各站的操作关系,控制回路状态和参数修改等。中央监控级一般采用工业控制计算机(PC总线)和专用计算机。楼宇自动化系统的中央监控计算机就属于监控级。

为了保护系统安全,在这一级分设工程师工作站和操作员工作站,或者通过设置权限密码限制不同人员进入系统的级别,以避免不必要的误操作可能引起的对系统正常运行的干扰或造成事故与损坏。3)第三级:生产管理级生产管理级计算机是根据用户的定货情况、库存情况、能源情况来规划各单元子系统产品结构和规模,并且可以随时更改产品结构,使生产线具有柔性制造的功能,是产品生产的常该级在中小企业自动化系统中就是最高一级了,对于具有第四级的大型企业,生产管理级可与上层交互传递数据,并接受管理指令。4)第四级:经营管理级(在结构图中没有画出)经营管理级是工厂自动化系统(FactoryAuto-mation)的最高层,它的管理范围包括工程技术、经济和商业事务、人事活动、财务活动、生产规划和市场分析等,并存储和处理大量的信息。通过综合产品计划,在各种变化条件下对各种多样的信息和装置进行合理的配调,如产品的经营、销售、订货、接收以及产品产量和质量的调整、调度生产计划、财务管理、设备管理、总场管理等,以能够最优地解决某些问题。该级常采用小型或中型计算机,并与其他相关工厂或机构,如银行、税务、交通等组成广域网并提供大范围的金融业务、税务及产品售后服务和技术支持。

2智能建筑的特点

DCS系统过去只应用在少数大型企业的控制系统中,但随着4C技术及软件技术的迅猛发展,到目前已经在电力、石油、化工、制药、冶金、建筑等众多行业中发展应用。智能建筑是为适应现代社会信息化与经济国际化的需要而兴起,是随计算机技术、通信技术和现代控制技术的发展和相互渗透而发展起来,并将继续发展下去。智能建筑的定义各国都有自己的讲法,不过都大同小异。在我国,所谓智能建筑“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,向人们提供一个高效、舒适、便利、安全的建筑环境。”为了实现智能建筑定义中提出的高效、舒适、便利、安全的建筑环境,就需要建筑物具有一定的21世纪绿色和环保的时代主题。以绿色、环保、健康和节能为目标,实现人与自然和谐的可持续发展;另一方面还要满足智能化建筑特殊功能的要求,适应智能化建筑动态发展的特点。其智能化系统是相对需求设置的。从安全性出发,就需设置火灾自动报警与联动控制系统以及安全防范系统,在安全防范系统中包括防盗报警系统、闭路电视监视系统、出入口控制系统、电梯群控系统、应急广播与应急照明系统等,从而确保大楼内人员生命与财产的安全,确保计算机网络中信息资源的安全;考虑到舒适性与高效性,需设置建筑设备监控系统,实现对温度、湿度、照度及卫生度等环境指标的控制,使入住者获得生理与心理两方面的舒适,工作具有高效率与高创造力。通过对建筑物内大量机电设备的全面监控管理,实现多种能量监管,达到节能、高效和延长设备使用寿命的目的。考虑到工作上的高效性和便捷性,需设置方便快捷和多样化的通信网络系统和办公自动化系统,以创造一个迅速获取信息、加工信息的良好办公环境,达到高效率工作的目的。因为建筑设备监控系统、安全防范系统和火灾自动报警系统按其功能均属于建筑设备自动化管理范畴,所以按国际及国内习惯,将其概括为建筑设备自动化系统。在我国智能建筑设计标准中对建筑设备自动化系统的定义为:将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统,以集中监视、控制和管理为目的,构成综合系统。因而,智能建筑中的智能化系统主要是由建筑设备自动化系统、通信网络系统和办公自动化系统三大子系统组成。

这三大子系统在智能建筑中并非独立堆砌,而是利用计算机网络和通信技术,在各系统间建立起有机的联系,把原来相对独立的资源、功能等集合到一个相互关联、协调和统一的完整系统之中,通过建筑物内所设的综合计算机网络管理系统对各子系统进行科学高效的综合管理,以实现信息综合、资源共享,这就是智能建筑中的系统集成。要实现系统集成,需要有一套标准的布线系统作为建筑物或建筑群内部之间的传输网络,它既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连,又使这些设备与外部通信网络相连接,这就是综合布线系统。综合布线系统和公共通信网是实现智能建筑系统集成的桥梁。由此可见,智能建筑是以综合布线系统为基础,以计算机网络为桥梁,综合配置建筑物内各功能子系统,全面实现对通信系统、办公自动化系统、大楼内各种设备(空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全)等的综合管理。

3集散控制系统在智能建筑中的应用

集散控制系统广泛应用在楼宇自动化系统中,是由于它具有许多优良特性。与模拟电动仪表比较,它具有连接方便、采用软连接的方法连接容易更改、显示方式灵活、显示内容多样、数据存储量大等优点;与计算机集中控制系统比较,它具有操作监督方便、危险分散、功能分散等优点。在现代智能建筑中,需要实时监测与控制的设备品种繁多,而且也很分散,分布在楼宇的各个部位。而集散控制系统正是解决了智能建筑中设备分散,难于统一管理这一缺点。就楼宇自动化系统而言,一般只设集散控制系统的第—级和第二级。集散控制以分布在现场被控设备附近的多台计算机控制装置,完成被控设备的实时监测、保护与控制任务,克服了集中式计算机控制带来的危险性高度集中和常规仪表控制功能单一的局限性;集散控制系统安装与集中在控制室并具有很强的数字通信、CRT显示、打印输出与装有丰富控制管理软件功能的管理计算机,完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制功能,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难与无法统一管理的缺点。管理计算机与现场控制计算机的数据传递有通信网络完成。集散控制充分体现了集中操作管理、分散控制的思想。集散控制系统在楼宇自动化控制中一般有以下三种应用:按建筑层面组织的集散型楼宇控制系统、按建筑设备功能组织的集散型控制系统、混合型的集散型控制系统。

3.1按建筑层面组织的集散型楼宇控制系统对于大型的商务建筑、办公建筑,往往是各个楼层有不同的用户和用途(比如首层为商场,二层为某机构的总部……)因此,各个楼层对楼宇自动化系统的要求会有所区别,按建筑层面组织的集散型楼宇自动化系统能很好的满足要求。按建筑层面组织的集散型楼宇自动化系统方案如图2所示。这种结构的特点是:1)由于按建筑层面组织的,因此布线设计及施工比较简单,子系统(区域)的控制功能设置比较灵活,调试工作相对独立。2)整个系统的可靠性较好,子系统失灵不会波及整个楼宇系统。3)设备投资较大,尤其是高层建筑。4)较适合商用的多功能建筑。