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建筑設備論文

時間:2022-03-14 02:18:25

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑設備論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

建筑設備論文

第1篇

1信息化系統構架

建筑設備管理信息化系統充分利用了網絡技術以及數據處理技術等,最大化地實現了建筑設備實時監控與信息系統的集成,有效實現了對建筑設備的綜合管理。信息化的建筑設備管理體系以自動化實時監控系統以及人工錄入內容為其主要信息來源,通過對兩者的集成交互,減少了多余的轉換和接口,最大化地實現了數據信息的規范化和標準化,也全面位地實現了建筑設備的自動化維修及管理。

2信息化系統功能

信息化建筑設備管理系統是建立在建筑設備的信息基礎之上的。其對建筑設備的管理主要包括四個模塊,即設備信息管理模塊、設備運營管理模塊、系統管理模塊以及文檔報表管理模塊。每個管理模塊又分別針對不同的內容詳細進行管理控制。

(1)設備信息管理模塊。設備信息管理模塊可以分為設備基礎信息和故障報警信息兩項內容。設備基礎信息主要是采取編碼的方式,對建筑設備的各項特征數據,如設備的型號、設備出廠的批次、設備類別以及設備的安裝技術、使用部門、相關圖紙及建筑設備的各種配件的相關數據資料進行分類管理,更加方便在多種條件下對設備的有效查詢和管理。故障報警信息是系統通過自動的方式或者通過手動操作生成建筑設備運營過程中的各類事故的發生原因、事故類別、設備故障的原因及其類別、故障的等級等數據,從而更好地對建筑設備進行檢測和維修。

(2)設備運營管理模塊。設備運營管理模塊可以分為實時數據與統計和設備診斷維護兩項內容。建筑設備的實時數據與統計主要是通過自動化的監控系統實現的。通過信息化建筑設備管理體系的自動化實時監控系統,可以提供建筑設備在運營過程中的各項實時數據,如建筑設備運行過程中的轉速、溫度、電流、壓力、電壓、設備累計運行時間、設備的累計動作次數等,還能對建筑設備運行過程中出現的故障次數等進行統計,這樣就能全方位地、及時有效地對建筑設備采取一定的預防和管理措施等,防止設備故障造成損失。

(3)文檔報表管理模塊。文檔報表管理模塊可以分為文檔管理、統計報表和計劃任務三項內容。文檔管理主要是建筑設備信息化管理系統采取統一分類管理的方式,將建筑設備相關的操作手冊和相關的管理規定等資料進行統一的分門別類,使設備管理人員能夠隨時對相關設備進行查詢和管理,提升了管理工作的效率。同時,建筑設備信息化管理系統還能夠通過對設備的各項性能(如設備的維修情況、設備的運行時間、設備的運行狀況等)進行統計,通過多種方法的統計分析,生成相關的統計報表,更能使設備管理人員一目了然地了解設備的運行狀況,從而更好地對設備進行維護管理。建筑設備信息化系統還能生成相關的維護計劃任務。

(4)系統管理模塊。系統管理模塊可以分為用戶管理、權限管理和日志管理三項內容。信息化建筑設備管理體系能夠對設備的管理部門、人員、崗位職責和類別、管理權限等分別進行設定和管理,系統還能夠將用戶的各種操作生成記錄,通過操作的相關日志能夠隨時了解以往設備的維護和管理情況。

3結語

隨著各種高速化、集成化、精密化的建筑設備的不斷研究和開發,信息化的建筑設備管理模式已經日益彰顯其重要性,建筑設備管理信息化的實現能夠在很大程度上減低企業對建筑設備的管理費用,增加企業的經濟效益,也能更好地促進我國現代化建設和發展。

作者:徐家良單位:中國鐵建港航局集團有限公司

第2篇

關鍵詞:仿真平臺;建筑;前景

中圖分類號:K826文獻標識碼: A

前言:

近十年來中國經濟突飛猛進,智能建筑產業發展速度已名列世界之最。建筑設備自動化系統(BAS)采用集散型控制技術對建筑設備進行全面、實時的監控,提高了建筑設備的運行質量,為建筑物的管理者提供集中的顯示操作控制和強大的運行數據處理功能、減少管理的工作量,降低建筑設備的能源消耗,在建筑物中起著重要作用。樓宇設備自動化的產生就是順應于這種形勢而產生的,一個好的樓宇自動化管理控制方案可以幫助我們最大可能地利用外界自然條件,同時使運行中設備的實際出力能及時追蹤負荷的變化,使空調系統隨著室外各種條件的變化而調整工況,這樣既達到了我們所要求的舒適度,又可以最大程度地節約能源,經濟性較好。但是在實際工程中,BA系統是否達到了如設計所說的要求還沒有一個準確的檢測裝置,工程完成之后,并沒有切實可行的手段和標準來進行評估,這就使得我們的工程質量得不到保證。

根據此種形勢,我們需要建立起一套完整而系統的方法來完成BA系統的功能性測試,基于以上形勢,針對現代樓宇自控系統,就需要我們制定出一套用于檢測BA系統是否達到設計要求和節能功能的平臺和方法。此平臺的實現就是要建立空調系統各部件的數學模型,然后采用一定平臺實現整個系統的組態模擬。

1、背景

近年來,建筑與空調系統的仿真模擬越來越受到重視,為了研究,分析和實現一個空調系統,我們需要進行試驗,試驗的方法基本上可以分為兩大類:一類是直接在真實系統上進行,一種是先構造模型,通過對模型的試驗來代替或部分代替對真實系統的試驗。隨著科學技術的發展,盡管第一種方法在某些情況下是必不可少的,但第二種方法日益成為人們更常用的方法,主要原因在于:

(1)系統還處于設計階段,真實的系統尚未建立,人們需要更準確地了解未來系統的性能,這只有通過對模型的試驗來了解;

(2)在真實系統上進行試驗可能會引起系統破壞或引起故障,對一個處于運行狀態的系統進行沒有把握的試驗將會冒巨大的風險或者經濟代價大,有時甚至做不到或者沒有意義;

(3)需要進行多次試驗時,難以保證每次試驗的條件相同,因而無法判斷試驗結果的優劣;

(4)試驗時間太長或費用昂貴。

在仿真中,即可以進行物理仿真,也可以通過建立數學模型進行計算機仿真。隨著計算機軟硬件的發展,我們目前所說的仿真一般都是指計算機仿真。

BA系統功能質量檢測平臺的研究就是基于計算機仿真的一個課題,有了計算機軟硬件的支持,此質量檢測平臺才有可能實現。為了解決本科研成果的獨立產權問題,本論文擬采用VC++來代替原先的Labview來實現其功能。

2、現狀

(1)國外研究現狀

國外對于空調系統動態模擬的研究有較長的歷史。空調動態模擬的研究可以分為兩種,一種是基于建筑能耗模擬仿真,一種是基于系統控制模擬仿真,所以根據模擬的目的不同,模擬的時間尺度及描述模型特性的側重點不同。本文著重研究基于系統控制的模擬仿真。

美國國家標準局在1985年發表的HVACSIM+就是用于控制模擬的仿真系統,可以由用戶自己定義系統的部件類型及搭配形式。在其數學模型中,只有空間和時間作為獨立變量,任一過程都不能獨立求解,只能聯立求解HVACSIM+的模擬程序對空調系統有詳盡的描述,但對建筑物的描述卻十分粗糙,采用了集總參數來求解墻體溫度。這樣就掩蓋了熱慣性對室溫的重要影響,而且,此仿真程序在部件間的時空聯系上也沒有反映出質(水或空氣)的流動瞬態過程。基于以上原因,HVACSIM+系統可能掩蓋了空調系統在變化過程中可能出現的現象,不能準確反映系統的動態變化過程,不能夠準確測試用戶所制定的控制策略。所以此系統在解決利用仿真系統來測試控制策略的目的上,沒有達到理想的效果。1986年,英國的STRATHCLYD大學ABACUS研究室與比利時列日(LIEGE)大學LBL研究室聯合開發出空調系統動態熱模擬程序ESP,這為建筑空調系統的模擬仿真打下了基礎。1988年,建筑空調系統的模擬仿真逐漸被世界各國所重視,國際能源局也隨之成立了專門的子項研究空調系統的仿真。

(2)國內研究現狀

國內對于空調系統仿真平臺的研究明顯落后于西方發達國家。大部分都是在西方國家所開發模型的基礎上所進行的研究。

1989年,清華大學空調實驗室的朱穎心博士開發出的空調系統動態仿真裝置ESAC具有通用性好,使用靈活等優點,適用于對建筑空調系統進行短期能耗分析,可代替現場對實際的空調系統控制裝置進行開發調試。ESAC與以前的動態模擬系統比較,加入了質的流動動態過程,并提出了一套適于求解水力網絡不穩定流動過程的數值解法,避免了穩態流動假定帶來的誤差,而且此系統對建筑物有詳盡的描述,并且是將空調造成的室溫變化與自然條件變化造成的室溫變化分別處理再迭加,這樣為進一步深化建筑物的熱響應計算留下了余地。ESAC比較適合于建筑物短期能耗分析,如果將其應用于檢測空調系統控制策略的仿真模擬,由于對系統一些過程模擬的忽略,如閥門的動作過程,表冷器冷凍水在盤管中的流動過程,回風和送風過程中空氣流動的濕度延遲等,這些過程的忽略都使系統的真實過程受到了影響。

1993年清華大學的李吉生博士,就建筑空調數字仿真系統的主要功能、系統組成及實現、應用研究方面進行了論述,但沒有提及具體建模過程,也沒有提及與能耗模擬軟件的不同與比較。李博士在其論文里提出了一種全新的空調系統過程分析方法:最小能耗分區方法,并系統地考慮了建筑空調控制系統各個環節實現所用的技術,從根本上解決了空調系統多工況分區選擇問題,同時結合最小能耗分區法給出了多種空調系統的多工況分區,對空調系統的系統配置、設備選型都有指導意義。

上述都是對空調系統本身對進行的仿真,但是針對空調系統的控制過程所進行的仿真,尤其是組態仿真,目前進行的研究極少,根據搜索的資料,主要有下述研究內容:

清華大學碩士學位論文《空調系統組態控制仿真軟件》中,對空調及其控制系統進行了數字仿真,用戶可以根據工程中涉及的實物、被控對象和設備等的具體要求,進行系統組態仿真,此軟件的使用有三個狀態:設計狀態,調試狀態以及運行狀態。但此系統也沒有給出具體的建模過程和仿真系統建立方法,只是對系統的組成和所能實現的功能進行了介紹和描述。

另外,在清華大學碩士論文《建筑與空調系統的仿真模擬》中,對建筑及空調系統的熱濕特性進行了描述,并給出了空氣處理相關設備的模型,將空氣處理過程作為一個系統來分析。該文中對系統組成部分各部件的模型給出了較詳盡的描述,但是該系統各個部件組成了一個完整的系統,不能隨機對各部件進行組合,系統一旦建立,也不能對系統隨意更改,即不能實現“組態”。

第3篇

【關鍵詞】現代建筑,電氣設計,方案措施

中圖分類號:S611文獻標識碼:A文章編號:

一.前言

伴隨著我國現代化的進步,人們生活水平得到很大的提高,同時,對建筑整體功能的要求也越來越高,現代建筑的電氣設計是整個建筑功能中的重要組成部分,將會直接關系到居民的切身利益。近些年來,由于建筑電氣設計所引發的電氣火災越來越多,造成了很嚴重的經濟損失,同時,電氣設計的不合理,也使得建筑電氣能耗日漸增長,一定程度上增加了建筑的整體運行成本,在建筑電氣設計中實施現代智能化技術,具有一定的社會現實意義。

二.現代建筑電氣設計存在的問題和解決措施

1、建筑電氣防火設計不合理問題和解決措施

(一)電氣消防設計中可能存在的問題

根據對建筑火災原因的統計,由電氣問題引發的火災成為主要因素,這些電氣問題主要有:電氣設計有缺陷、不完善,施工不嚴格按照國家相關規范的規定來進行。具體來說:首先是電氣設備長時間使用,年久失修,超負荷運行,很容易導致事故。比如說電弧接地短路故障或電氣設備線路短路、斷路等。其次是不按照國家的相關規范的規定進行電氣的設計和安裝。比如說,在進行電氣安裝的過程中,采用易燃塑料或者在進行穿管的時候保護不到位遺留下先天性的火災隱患;電氣線路在進行鋪設的時候直接敷設在可燃、易燃的材料內同時不進行適當的穿管保護;在建筑物內部的電氣安裝過程中,不嚴格的執行國家的相關規定和技術規范,鋪設不符合消防要求的配電裝置或者是電氣線路,給建筑電氣的安全使用留下安全隱患。

(二)解決措施

為了有效防止建筑的電氣火災,要采取以下措施:

首先,在電氣設計的時候遵守規范和規定的要求,重視細節的設計 。所有的建筑在進行電氣設計的時候都應該嚴格的按照國家的相關規范規定的要求,不允許有偷工減料的行為發生,同時要格外重視電氣設計中的細節問題。具體來說,在民用建筑電氣設計過程中,為了防止因為接地電弧的短路而引起的電氣火災事故的發生,可以采用具有漏電保護功能的斷路器,因為這種斷路器對于電弧短路電流有著很高的動作靈敏性,可以在電弧發生短路后及時的做出反應,迅速切斷電源,從而防止電氣火災事故的發生。同時,對于架空進線進戶時必須要使用合適的、符合國家安全規范的電涌保護器,這種保護器的作用在于它能夠有效的防治高電位的侵入,從而避免因為高電位侵入導致的電器毀壞和火災事故的發生。

其次,在進行電氣設計的時候要充分的考慮到電氣負荷的問題。我們前面已經知道,電氣線路如果長時間的負荷運行,很容易出現電氣問題,從而導致火災事故的發生,所以在進行建筑電氣設計的時候,就要充分的考慮到電氣負荷的問題。具體來說,在進行電纜的選擇時,要充分的考慮所要使用的電器設備,在使用范圍內進行適當放大,留下一些空間。當然這個范圍應該適度,不能過大,過大是資源的浪費,當然也不能過小,過小就沒有起到該有的作用。

開關的選擇可以根據近期負荷的需要設定整定電流,以滿足當下和以后發展的需要。同時在電氣設計過程中也要注意具體的回路分配,具體內容可以參照國家相關規定的要求。從而有效的避免電氣線路的過負荷運行,降低電氣火災事故的發生。

再次,使用耐火耐熱的電氣配線。耐火耐熱的電氣配線可以減少因為線路問題而導致的火災事故,同時一旦火災事故發生,耐火耐熱的電氣配線也可以有效的阻止火勢的蔓延,并且耐火耐熱的配線可以在離開火源之后自行熄滅,從而防止電氣線路因燒斷而發生短路、接地故障等事故,這樣就可以保證消防設備的正常和安全的運行,使火災事故救援能夠及時的、安全的、順利的進行。

最后,注意建筑消防設備配電線路的防火性。建筑內部的消防設備按照其功能的不同主要可以分為火災自動報警系統、人員疏導及物資疏散裝置系統、固定滅火裝置系統、控制及通訊設施系統、防排煙設施系統等等幾類。因此我們在進行消防設備的配電線路的防火性設計時,要充分的考慮到各種消防設備的不同功能以及設備的不同特點,采用不同的方法進行設計,確保各種消防設備的配電線路能夠達到防火要求,在火災救援中發揮應有的作用。

2、建筑電氣中的能耗問題

(一)存在的問題

隨著人們生活水平的提高,對建筑物的使用要求也越來越高,城市集中建設供熱系統,改善冬季室內熱環境,以及夏季空調的大量使用等等,同時建筑物及其相應配套設備的大量興建,使得建筑物的能耗問題變得越來越重,這將帶來極為沉重的能源負擔,加劇我國能源供應緊缺的狀況。及時的對這一問題進行研究并找到相應的解決措施已經成為重中之重。

(二)解決措施

為了有效降低建筑的能耗,要采取以下節能措施:

第一,設計時要合理的計算用電的負荷,從而合理選材,達到節能目的。建筑內用電負荷的計算方法是很多的,具體來說可以按照下面的原則進行選取:在電氣設計進入到方案設計階段時我們可以使用單位指標法;在電氣設計進入到施工圖設計的階段或者是初步設計的階段時可以采用需要系數法等等。

第二,電氣設計過程中對計量裝置也要設計合理。如住宅中,單元總配電箱設置在首層,內設總計量表。各層配電箱內設置分戶電表。由總配電箱到各層的配電箱采用樹干式配電,各層的配電箱到的分戶配電箱采用放射式配電。

三、現代建筑電氣設計中的智能技術

1.建筑設備監控技術

二十世紀8O年代主要采用計算機集中監控的方式,由于可靠性較差,運行速度較慢,90年代以后已經很少采用,取而代之的是集散式控制方式。在90年代末,隨著計算機技術、控制技術、網絡與通信技術的發展和結合,建筑設備監控技術得到了迅速發展。

2.安全防范技術

安全防范包括閉路電視監控、入侵報警、通道控制(門禁)、巡更、對講、周界防越等子系統。安防系統從最初的各子系統相互獨立,發展到如今的各子系統之間的聯動,極大地提高了安全防范的嚴密性、可靠性和實時性,為人們的工作、學習和生活提供了安全保障。

3.綜合布線技術

綜合布線是智能建筑中數據、語音以及多媒體通信的基礎平臺, 自該項技術進入我國市場以來,由于其優異的性能,給國內的智能建筑市場帶來了一種新理念、新技術,并立即在建筑行業引起了巨大的反響,被各類智能建筑所廣泛采用。為了適應網絡傳輸帶寬和速率的發展,綜合布線新產品相繼問世,從最初的3類線、5類線到6類線,甚至出現了超前于標準的7類布線系統產品,以滿足千兆網的需求。隨著網絡傳輸速率的提升,為適應其發展的萬兆光纖網也已投入市場,新型的多模和單模光纖將作為良好的傳輸介質得到廣泛的應用。銅纜從三類到五類、超五類、六類甚至更高類別,從銅纜發展到光纜,技術和產品不斷更新,充分體現了通訊技術發展的迅速以及智能建筑應用新技術的廣闊前景。

四.結束語

電氣設計成功合理與否,在很大程度上決定著現代建筑的安全性與可靠性。因此現代建筑的電氣設計問題不可小視。我們在建筑電氣設計的過程中要注意它所存在的主要問題,參考已有的這些問題的解決對策,積極創新,構建安全可靠的供電使用環境。

參考文獻:

[1]陳元麗,劉興順,倪冰,杜群,試論建筑電氣設計中的節能方式[會議論文] 2009全國建筑電氣設計情報網年會

[2]林士玉,郭英偉,綜合布線系統的電氣保護[會議論文] 2010 - 第五屆全國石油和化學工業電氣管理(技術)交流研討會

[3]王薇,現代建筑工程電磁干擾(EMI)與防護設計[會議論文] 2009 - 2009年全國建筑電氣設計技術協作及情報交流網年會

第4篇

摘要傳統建筑學專業以設計為主導的教學模式,往往重藝術、輕技術,重形態分析、輕客觀量化,這與當今社會倡導建筑節能和可持續發展背道而馳。筆者嘗試挑戰傳統的建筑教學模式,從技術理論教學中引入綠色建筑設計,并在綠色設計中強調計算機能耗模擬技術等一系列量化分析手段。然而,筆者發現以建筑技術理論為主導的綠色建筑設計,學生往往重技術而輕藝術,特別是過分注重計算機能耗模擬分析,反而忽略建筑設計這一根本。論文分析造成這種問題的主觀和客觀原因,以期實現技術與藝術更好地結合。

關鍵詞建筑技術;教學改革;綠色設計;理論教學

引言

綠色建筑無疑是未來建筑發展的一個重要趨勢。然而,我國傳統的以建筑設計為主導的建筑教學中,都會偏重建筑的藝術性,忽視技術性,重主觀分析,輕客觀量化[1、2]。這就造成建筑師對技術的漠視和生疏,設計實踐中建筑設計構思與綠色技術策略脫節;即使那些做了些綠色設計的方案,也很少能夠進行量化分析。眾所周知,缺乏數據支持的綠色設計很難做到真正的節能。此外,一些建筑師雖然采用了計算機能耗模擬分析,但對數值分析結果知之甚少,無法將分析與設計相關聯[3]。如果不正視這些問題,這些綠色建筑設計就會陷入對形式的操弄和概念把玩中,走向“偽綠色”和“反生態”[4]。作為培養未來建筑師搖籃,大學建筑教育在灌輸技術理論知識和綠色建筑設計理念方面責無旁貸。盡管我國高校建筑學系近些年來一直倡導綠色和可持續建筑教育,但我國大部分建筑學專業采用傳統的線性教學模式[5],即將建筑技術理論和建筑設計分成涇渭分明的兩條線,建筑技術課程在內容上偏重技術理論知識,枯燥深奧,與建筑實踐聯系較少,而在師資配備上往往選擇純技術背景的教師,由于不具備建筑設計背景,這些教師很少能將技術理論與建筑設計結合講解,就更別提讓學生將所學的技術理論應用到建筑設計之中[6、7]。筆者自2010年起在南京大學建筑與城市規劃學院教授建筑學三年級本科的建筑技術課程。為改變當前現狀,筆者嘗試從建筑技術理論教學中引入綠色建筑設計,并在設計中強調計算機能耗模擬技術等一系列量化分析手段。筆者的教改無疑讓建筑學學生更為重視技術理論和綠色建筑理念,然而卻出現了一些值得探討的問題,即學生往往過分重視理論和量化分析,忘記了建筑設計這一根本。論文分析造成這些問題的主、客觀原因,并希望拋磚引玉,來引導和促進我國建筑技術課程的全面改革和創新。

1教學調整

筆者所教授的建筑技術課程有兩門—‘建筑技術II-建筑聲、光、熱’和‘建筑技術III-建筑設備’,這兩門都為技術核心課。前者為建筑學傳統的‘建筑物理’,主要學習建筑熱工、光學、聲學中的概念和原理,以及一些基本的節能知識。后者為‘建筑設備’課程,主要介紹建筑給排水系統、采暖通風與空氣調節系統、電氣工程的基本理論、知識和技能。這兩門課的主要特點是技術理論性強,學科跨度大,知識點多,涉及面廣。為了使這兩門課程能夠更能適合當代綠色和可持續建筑發展,筆者在教學內容上做了以下調整和修改:(1)大量介紹綠色建筑優秀設計案例。除基礎技術理論教學外,筆者介紹了大量的優秀綠色建筑設計。比如以倫佐•皮亞諾所設計的Tjibaou文化中心,來講解如何利用當地氣候特點來進行被動節能設計。在講解建筑如何適應干熱和濕熱這兩種不同氣候特點時,以不同地域的當地民居為著眼點,從整體規劃到單體建筑的設計案例來分析如何通過設計來應對不同的環境。(2)強調主動和被動節能設計的有機結合。被動節能設計強調的是建筑對氣候和自然環境的適應,特別是在減少甚至是不依賴主動節能設備的情況下,通過建筑設計手段來創造較為舒適的建筑物理環境,這對于建筑學學生尤為重要。但同時隨著建筑技術的發展,也不可能忽視建筑設備在建筑設計中所占的地位。筆者以ReynerBanham的《ArchitectureoftheWell-temperedEnvironment》一書為基點[8],講解現代建筑技術如何影響和改變現代建筑設計和理念,幫助學生重視被動節能設計的同時,也要兼顧主動建筑節能設計。(3)注重大建筑環境的整體可持續發展。美國綠色建筑委員會(U.SGreenBuildingCouncil)建立并推行的LEED評估體系(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign),對城市生態和基地的自然保護非常重視,特別是建筑節水和水循環利用方面,但相關知識在我國建筑學教育中卻相對薄弱,僅在建筑設備教材中介紹了一些設備節水和中水處理的基礎理論知識。對于如何通過利用規劃和設計來綜合考慮雨水收集、廢水利用等則是完全沒有涉及。為了增強這方面的知識,筆者引入了與建筑與景觀設計最為密切的LID技術。LowImpactDevelopment(英文簡稱:LID)技術是20世紀90年代末發展起的暴雨管理和面源污染處理技術,和傳統的技術如濕地、滯留塘、草溝等不同的是LID技術是通過分散的,小規模的源頭控制來達到對暴雨所產生的徑流和污染的控制,使開發地區盡量接近于自然的水文循環[9]。LID技術所涵蓋的內容包括:城市自然排水體系、雨水花園、生態滯留草溝、綠色街道、可滲透路面、生態屋頂、雨水再生系統等都一一被介紹到,與LID技術相關的各種網站也都提供給學生[10]。(4)強化量化分析的意識和手段。我國綠色建筑節能設計面臨另一個重大問題是缺乏量化分析,而真正的綠色設計往往需要客觀數據的支持,只有通過對其綠色設計的定量評價,才具有可信性與科學性。為加強量化分析手段,筆者將Autodesk公司的Ecotect這一能耗模擬軟件引入到建筑技術課程中。Ecotect具有較全面的整體環境分析手段,可以對建筑物的朝向、立面、空間劃分等進行能耗比較分析。根據以往經驗,筆者在教授過程中會一再強調計算機模擬軟件的優劣性,以及如何解讀模擬結果。此外,筆者還組織學生進行實地參觀和測量、邀請校外專家進行專題講座、參與各種綠色設計競賽等一系列方式來加深和拓寬學生對綠色建筑理念的認識。

2綠色設計

為了讓建筑技術理論更好地與建筑設計相結合,筆者取消了與設計課脫節的作業和理論知識考試,而是布置了一個既有建筑的綠色節能改造設計。選擇既有建筑可以讓學生掌握建筑技術的實踐知識,而專項設計不僅可以節省設計時間,還能使設計課題更具有針對性。既有建筑的綠色節能改造設計分成兩部分。首先是實地考察該建筑的現狀,以小組為單位選擇一個中型公共建筑,實地測量和評估該建筑的聲、光、熱物理環境現狀,此外還要求學生去調查建筑的用水量、照明和設備用電量等能耗信息。在此基礎上,就是針對改建筑進行綠色節能改造設計。設計要求是可以不考慮改造室內平面布局和建筑物整體結構的情況下,根據當地地理、氣候特點,進行可持續再利用改造,如增加遮陽、綠色屋面(屋頂花園)、垂直綠化、被動和主動太陽能利用、雨水回收及再利用、固體垃圾分類處理等。為配合課程需要,設計還要求學生研究一些基礎的節能設計手段,如改變既有建筑的窗墻比、增加遮陽、利用自然通風等,或改善建筑圍護結構的保溫隔熱性能等手法,進行節能優化設計。盡管要求學生利用計算機能耗模擬分析等手段,定量研究不同的綠化節能設計,并進行方案優化比較,但也說明如果某些綠色節能設計較難進行定量分析,可采用概念設計,但需要有設計詳圖和一定的文字進行補充說明。筆者希望以建筑技術理論為主導的綠色建筑設計,可以改變建筑系學生重藝術而輕技術,重形態分析而輕客觀量化的問題。然而兩年的教改實驗結果卻令人失望,學生的綠色設計走向令一個極端。盡管也有一些優秀的綠色設計出現(圖1),但大部分學生在綠色節能改造設計中過分看重技術和客觀量化分析,反而忽略建筑設計這一根本,圖2為一個典型的學生作業。筆者發現很多學生將主要時間和精力集中在計算機能耗模擬分析上,在節能設計上大部分學生傾向于利用技術手段而不是設計手法,如采用先進的建筑保溫隔熱材料來減少建筑的能耗。盡管筆者在今年增加了強制性被動節能設計要求,但很多學生往往采用一些如增加遮陽設計,減少窗墻比等簡單的設計措施,真正好的綠色設計卻很少見。此外,就是深入設計問題,如在課程中介紹了LID技術后,很多學生都想到收集雨水,但大部分只是簡單地設計了一個雨水收集池,但卻沒有人能做進一步的考慮,包括如何處理收集來的雨水以及與周圍環境相配合等。

3分析與討論

表1是筆者對2014、2015年度65名南大建筑學系三年級學生的綠色節能改造設計的分析總結。從表1可以看出大部分學生雖然掌握了建筑節能相關的理論知識,卻沒有很好的運用于建筑設計中。從分析中可以發現有70%學生雖然提出了一些綠色節能概念,但有半數停步在簡單的綠色節能概念運用上,有些對綠色節能改造設計做了嘗試,但卻不知道如何深化自己的設計。一般而言,設計能力較強的學生在作業中表現地較好,無論是在設計創意、深化設、圖面表達上等都略勝一籌。造成課程設計的結果不盡人意存在著很多主觀和客觀原因,與普通的建筑設計課程相比,主要包括:(1)教學內容和方式的差異性。我國建筑學專業采用的傳統地線性教學模式,不僅使建筑技術理論課程與建筑設計課相脫節,也導致二者無論在教學內容還是教學方式上也有著本質的不同。我國技術理論課程的教學方式以老師授課為主,課堂時間即無法留給學生做設計,老師也無法指導設計。而建筑設計課程則是以學生自己動手做設計,老師的課堂時間主要是進行講解和修改。此外,教學內容的側重點也是不同,例如以綠色設計為主題的建筑設計課通常也是以建筑設計為主,綠色為輔,更多的強調建筑設計的合理性和藝術性。盡管筆者在技術理論課中大量引入和強調了綠色設計實踐,但課程內容的側重點還是基礎理論和專業技術知識,因而從建筑技術理論課中引入的建筑設計,課程內容側重點本身會給學生造成以技術為主的指向作用,因而在設計中自然而然會更強調技術。(2)設計命題的差異性。傳統的建筑設計課程,特別本科教學中的建筑設計課的命題往往針對某種類別的建筑進行設計,如學校、賓館或商業綜合體等。而本次課程設計則是問題化命題,即通過一個或幾個設計解決一個專業問題,這要求學生通過設計問題來學習相應的專業技術知識,再將知識融入到自己的設計之中。但顯然學生還不是很適應這種工作模式和思維方式。特別是選擇既有建筑進行節能設計改造,學生更覺得具有一定的局限性,因而限制了一些的學生設計構思。(3)數字技術教學需要進一步探討。無論是建筑設計課程還是技術課程都面對著同樣的問題,就是日新月異的數字化技術是一把雙刃劍,一方面它是一個功能強大的設計輔助手段,但另一方面它也僅僅是一個工具而已,因而有必要讓學生認識到數字技術本身的局限性以及其僅僅作為工具的特性[11]。尤其是當前的能耗模擬軟件,往往都是對先進設備和新材料進行更有效能的模擬,如將窗體從普通玻璃更換成LOW-E玻璃的節能效果要遠遠高于一些復雜而需要深入考慮的被動節能設計,學生就更傾向于簡單而效果相對較好的節能設計。此外,就是學生在學了計算機能耗模擬軟件后,往往會將多種能耗模擬分析結果作為設計主體。盡管筆者一直在做這方面的教學探索,但收效甚微。由此可見,將數字化技術較好的應用到建筑設計創作或量化分析上,需要一套從理論、方法到技術的完整教育體系,而這一新體系的建立可能需要花費很長時間的艱苦探索。結語如何將建筑技術與藝術完美的融合,一直是當前業界探討的問題。綠色節能建筑不是技術的自然生成,也不是形式和概念的把玩。建筑設計是基本要素,技術是不可缺少的手段,二者需要有機融合。筆者的教學探索表明建筑技術類課程需要一個全面的改革,傳統的課堂教學完全無法滿足培養綠色建筑設計人才的需要,筆者建議教學改革可以從以下三方面做起:(1)打破我國傳統專業教師和設計教師之間的壁壘。在這里可以借鑒香港大學的教學體制,即設計教師在教授設計課時,同時必須開設1-2門專業課(建筑技術、歷史、理論均可),從教師結構上創造專業課與設計課的結合環境,這樣學生在學習設計知識的同時,也會學到專業教師所側重的專業技術知識[12]。(2)打破建筑技術課和設計課程在教學上的壁壘。改革我國傳統建筑學線性教學結構,采用技術課程與建筑設計課程的交叉式教學,通過合理的設計課程安排,引導學生加強技術理論學習。(3)打破建筑技術課和設計課程在作業和評分上的壁壘。取消建筑技術課程的作業,而是結合設計課程的某個設計題目,通過給出的不同技術問題進行分項、分段設計和計分,而學生最終設計成果中包括相關課題的分項成果。筆者認為只有讓學生在設計中掌握技術理論知識的需求,在掌握理論知識后有用到設計中的動力,才是做好綠色設計的關鍵。失敗是成功之母,希望業內同行以此為鑒,共同探索建筑技術課程的全面教學改革,為我國培養出一代可持續發展型的設計人才。

作者:吳蔚

第5篇

    論文關鍵詞:智能建筑  系統論信息論 可持續發展 人本論 產業鏈

    

20世紀60年代中期,世界建筑業啟動了新一輪的發展,建筑物單體的高度與體量急驟增加,二、三百米的超高層建筑,單體超過10萬平方米的大型建筑已十分普通。建筑物規模的增大與工程建設的技術難度不僅體現在高度與面積上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物內分層區具有辦公、酒店、商場、公寓、娛樂等使用功能)。各類使用者對建筑物的服務要求多樣化與服務性能日趨提高,越來越重視生活條件與環境的舒適性、與社會和人際溝通的便捷性、生存空間的安全性、設施服務的完善性、管理組織的嚴密性等。在解決這些復雜難題的過程中逐步形成了智能建筑的概念。

1智能建筑的理論體系

    長期以來,對智能建筑是否存在理論與學科特征,一直未能形成比較一致的認識。有些人士認為智能建筑就是把計算機、控制及電子設備運用于建筑物,只是高新技術的綜合應用而已,并無理論可言。

然而,筆者認為經過二十年的實踐,智能建筑已不如早期那么神秘朦朧,在長期的建設、應用與管理中,已經凸現其深層的特征,有必要對此進行探討。圖1所示為智能建筑理論的結構,下面將分別進行闡述。

    a.應用對象層。智能建筑為人類活動提供信息化、自動化的工作和生活場所,它的應用對象就是建筑物的使用者、管理者與服務提供者。

b.特定功能層。只要是按現代化、信息化運作的機構所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是辦公建筑的專利,公共建筑、住宅建筑、工業建筑、軍事建筑都可以按智能建筑建設。近十年來,中國與全球一樣建成了大量智能型的辦公樓、酒店、體育場館、會展中心、醫院、學校、法院、圖書館、劇院、博物館、機場、車站、住宅、電子廠、食品廠、化工廠、發電廠、軍營、應急指揮中心等建筑物,這些建筑物在世界的經濟與社會中起著極為重要的作用。在這一層面上,智能化系統功能需求與設備配置往往受建筑物個性、建設目標,管理模式和投資力度的影響而有較大的差別。

c.應用技術層面。這是智能建筑的技術基礎,由通信網絡技術、智能控制技術、信息處理技術和綜合管理技術等組成。在這些技術領域中,最新的技術成果及其形成的裝備會以最快的速度應用于建筑業。如在5年前,當軟件工程界剛開始討論中間件技術時,市場上立即推出了采用中間件技術的智能建筑系統集成軟件iz bms集成化智能建筑管理系統)。又如當工業以太網技術出現突破,隨即出現了基于工業以太網的樓宇自動化系統。

d.基礎理論層。雖然從表面上看,智能建筑嵌人了許多令人目眩的五光十色的技術,但實質上智能建筑并不僅是新技術的綜合與新裝備的組合,而在其深層次中是有基礎理論的支撐。

1945年奧地利人貝塔朗菲創建系統論形成了“系統哲學”,這是把世界看作一個巨大組織的機體主義世界觀,它包括了系統本體論、系統認識論、系統價值論和系統方法論。系統理論的概念(等級秩序、漸進分化、反饋、開放等)與方法(圖論、集論、控制論、對策論、排隊論等)是智能建筑總體設計與工作流程規劃中的重要工具。

    美國人香農在1948年奠定了信息論的理論基礎,使人類傳統的科學從以材料與能量為中心的體系,轉變為以材料、能量與信息為中心。當建筑物的智能水平日益提高后,人們已不滿足僅在通信信道容量、噪聲抑制、數據加密上應用信息論,而需要進一步通過統計及隨機過程的分析來討論語義分析、信息的嫡的應用。

“以人為本”在如今似乎已成為一句時尚的語句,但在智能建筑的功能設計與運行管理中,如果缺乏針對使用者與管理者的工作和生活便利考慮,缺乏以人機工效學對人機界面、機器與人的共享空間的設計,缺乏在智能化、數字化環境下對不同職能與層次人的行為處理分析和對策,那么任何再先進的智能化系統也是失敗的。

智能建筑不僅僅是當前高新技術的盡情應用,而且必須從可持續發展的角度對建筑物的一切進行考量:設備與材料的環保、系統運行方式的綜合能效設計、建筑物節能模式的選擇、建筑物管理的組織結構設計,都需要從有利于協調“自然·社會·經濟”關系,提高“人口·資源·環境”可持續發展的水平來考慮。這些工作要有助于建立7項工作:選擇資源節約型的經濟體系、推進社會公平化的社會體系、重視提高國家綜合實力的科技體系、保持自然生產能力的生態體系、促進環境質量提高的環境體系、提高國民整體素質的人口體系和規范合理行為的政策法規體系。“可持續發展”是我國的基本國策之一,已深人到整個社會。智能建筑自然也在“可持續發展”政策的覆蓋之下。

顯然,在智能建筑所有的相關領域,以上的理論都在工作過程中起著宏觀導向與微觀指導的作用。

2智能建筑理論的特征

    通過上述分析可見,智能建筑不僅存在理論,而且其理論結構相當復雜,還具有以下三個特征。

a.多目標的優化智能建筑不是機械的技術與設備集合,而是一個大系統,需要多視角地考慮技術、管理、經濟、人文、環境等因素的大系統運行目標,并且調動各種手段使系統達到最優的綜合目標。即系統的優化目標函數為:s=f<技術、效率、價格、智能建筑理論與工程實踐—程大章發展、環境、人氣等)。

b.多學科的綜合這一點是顯然的,智能建筑的規劃、設計、運行和管理,所涉及的技術,經濟、管理以及法律問題,都必須有效地應用各學科的知識成果來解決。

c.多因素的相關性智能建筑與社會信息化、社會經濟發展、管理模式、裝備技術發展、政府導向等具有十分密切的關系,盡管就表面來看智能建筑僅是一種建設行為與經營管理方法。但是從建筑物的生命周期成本(lcc life cycle cost)(見圖2)來看,當某種設備與技術采用后,可改變其生命周期中許多相關的分項狀態。

    比如采用完善的ba(建筑設備自動化)系統進行照明系統的節能控制(按照度、時間、夜間最低照度、分區等),可以有效降低電耗與照明設備的運行時間,而照明設備因此而延長壽命減少了照明設備的維護更新費用。這可使建筑物生命周期成本中的能耗費與設備更新費用減少。但是要實現這一目標需要設置完善的ba系統,要增加建設的一次投資.同時,降低能耗的效益并不僅僅體現在lcc的圖中,它對于廣義的環境保護價值更是巨大的。

3智能建筑工程實踐的分析

    近年來,隨著中國綜合國力的增強,全國各地的智能建筑熱潮有漲無退。由于我們已經歷了較長期的探索,在工程建筑中有許多成功的經驗,也有不少失敗的教訓,無論是建設方/業主,工程技術人員,還是物業管理人員,都逐步趨于成熟。因而最近起步建設智能建筑的地區(暫稱為后行地區),往往可以比北京、上海、廣州等先行開發建設的大城市(暫稱為先行地區)有更好的建設效果。我們將之稱為后發優勢,見圖3

   智能化系統工程先行地區由于一開始處于探索前進的過程,不可避免地在早期建設中存在著各種過份的行為(控制論中稱之為超調),隨后又出現因失誤而放棄的行為(稱之為振蕩過程),最后趨向于合理的裝備與功能水平。而后行地區由于可以借鑒先行地區的經驗與教訓,可以比較合理穩妥地確定自己的智能化系統工程建設目標與行為,雖然起步稍遲,但最終可以與先行地區趨向于同樣的建設效果,而他所化的代價則比先行地區要小得多(如早期智能住宅小區建設成本高達230元/mz,而近年來則在60元/mz左右,而且裝備的性能與質量更好)。

4智能建筑已經形成產業鏈

    建筑業是中國經濟發展的重要抓手。中國經濟發展的歷史與現實清楚地告訴我們,國民經濟狀態上升建筑業必然興旺,建筑業發達了,國民經濟必然形勢大好。中國近年來持續的經濟增長其中就有1---2個百分點來自建筑業貢獻。

隨著中國城市化進程的加快,全國的基本建設規模不斷增大,北京市2008年的奧運會與上海市2010年的世博會,大大刺激了建筑業發展,智能建筑與智能住宅小區則成為建筑業的精品。在工業建筑物、民用建筑物、軍事建筑物與市政建筑物中的電氣設備投資已從上世紀80年代總投資的6%一7%,增長到總投資的10%----18%,并且還在不斷上升。與此同時,市場中的各類智能建筑電氣設備不僅引進了大量國外先進技術與產品,也推出了一定數量具有自主知識產權的產品。據不完全統計,與智能建筑電氣設備相關的國內企業約有6---8千家,智能建筑電氣設備的民族企業在穩定成長。目前智能建筑行業,已基本形成了一條穩定的產業鏈,產業鏈的各方關系可以用圖4來描述。

    圖中箭頭表示各方的相互關系:①提供建筑化系統設備工程與技術服務;②提供智能化系統設備功能信息、設備使用改進意見;③提品與設備技術信息;④提供系統設備需求信息與系統設備功能信息;⑤人才與技術的需求與供應。

圖4智能建筑的產業鏈示意圖

圖4所示的關系中,工作的基礎是國際標準、國家標準與行業標準(注:gb/t50314為《智能建筑設計標準》,gb50339為《智能建筑施工及驗收規范》)。

5智能建筑應用的發展趨勢

    隨著文明的進步,人們對工作與生活的環境要求不斷地提高,建筑物的功能與相應的標準也逐步提升.智能建筑作為現代建設技術的核心,面臨著新的挑戰。

城市的規模越來越大,建筑群的功能特征日趨明顯,出現了中央商務區cbd ( center businessdistrict)、休閑商務區rbd ( recreation businessdistrict)、工業園區、行政中心區、經濟開發區、住宅小區等特定功能的區域。現代城市管理必須采用信息化手段對這些區域的建筑群與建筑設備進行綜合管理,這對智能建筑提出了新課題。在美國“911”事件之后,建筑物的防災、減災及反恐等安全問題凸現,建筑物中的消防、安防、防災及應急供電等已不可缺少,唯有借助智能化的應用系統,才能使之精準、有效、穩定與可靠地工作。

第6篇

關鍵詞:建筑環境學 核心基礎課 教學改革

中圖分類號:TU-4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0126-02

Course Teaching of Built Environment

Li Shuzhan,Li Hongxin

(College of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou Henan,China 450001)

Abstract:In the paper,we analyzed the problems in the teaching of the course of built environment and carried out a comprehensive teaching reform form many aspects such as course orientation,course continuity,teaching methods and assessment methods combined with several years of experience in teaching.

Key Words:Built Environment;The Core Basic Course;Teaching Eeform

建筑環境學是1998年專業調整以后,建筑環境與設備工程專業新設置的專業基礎課,該課程與傳熱學、工程熱力學及流體力學共同組成了建筑環境與設備工程學科的專業基礎平臺,但是,唯有建筑環境學反映了本學科本質特點,是本學科區別于其他學科的核心基礎。

1 課程特點及教學難點

建筑環境學課程涉及內容廣泛,從與采暖空調密切相關的建筑外環境、建筑熱濕環境以及由此產生的人體對建筑熱濕環境的反應,到建筑空氣環境,再到建筑光環境和聲環境,包含了建筑、傳熱、聲、光、材料、生理、心理等多門學科內容[1],其中很多內容都是學術界的前沿,而且很多問題仍在討論中,這就給教學帶來了很大的難度。在實際教學過程中,學生普遍感覺本課程信息量大而且不連貫,術語與理論公式較多,理解困難。

建筑環境學部分內容與后續專業課的教學內容重復。例如,建筑環境學在建筑熱濕環境章節中針對建筑熱濕環境的內、外擾量及透光圍護結構和不透光圍護結構的傳熱性能從機理分析到實際運算進行了詳盡的介紹,但這部分內容在后續的“空氣調節”專業課中仍將重復介紹,從而導致了課時不必要的浪費。

建筑環境學課程教學的實用性不突出。目前環保與節能減排已成為社會關注的熱點,各種建筑環境測試、建筑及建筑設備的節能評估、節能診斷已成為社會急需的技術,但是作為其學科基礎的建筑環境學課程則側重于理論分析而缺乏實際技能和方法介紹。這往往使學生覺得課程脫離實際,沒有實踐操作性,因此缺少學習熱情。

2 教學探討

根據建筑環境與設備工程專業的培養要求,結合我院的具體情況,筆者在教學中對本專業數屆本科生進行了教學改革探討,總結幾年的實際教學經驗,得到以下幾點體會,希望對建筑環境學課程建設的良好發展起到拋磚引玉的作用。

2.1 充分認識,明確定位

建筑環境學是學生真正接觸本專業實質性內容的第一課[2],因此,該課程的學習是激勵學生熱愛本專業并由此建立社會責任感的契機。在課程教學中,特別是緒論介紹中,應采用淺顯生動的講述,使學生了解建筑-設備-環境之間的關系,使學生明確建筑環境學是建筑環境與設備專業特色與核心基礎,它反映了本專業與熱能動力專業的根本區別,明確本專業的根本任務就是貫徹“以人為本”的主線,營造舒適、健康、綠色的室內居住環境和工作環境,后續所有課程的學習都是圍繞該目標而進行的。學生通過該課程學習,能夠樹立節能環保、可持續發展的觀念。

2.2 結合后續課程,注意前后銜接

根據教學計劃安排,建筑環境學課程總學時數為48學時,課時少而內容多,因此不能面面俱到。由于后續課程中有部分內容重復,所以在本課程講解過程中應互相結合,側重點不同。例如,冷熱負荷計算在建筑環境學中熱濕環境章節占有較大部分,但是該內容在后續空氣調節課程中將更加詳細介紹,因此,在本課程講解中將側重于定義、成因分析,詳細講解負荷形成機理,而具體公式計算過程、計算機程序應用則由后續課程重點講解。這樣,“少講”優于“多講”,可使學生將知識點“吃透”,而不至于“囫圇吞棗”。

在教學體系設置上,應當使建筑環境學的教學內容與“空氣調節、供熱工程”等專業課的教學內容建立起有效的銜接。我院在課程設置上,將“建筑環境學”安排在大二第二學期,將“空氣調節、供熱工程、建筑環境測試技術”安排在大三第一學期。學生經過建筑環境學課程的“墊底”后,立刻接觸到專業技能的訓練,這樣前后連貫,學生將更加清楚前期良好地建筑環境目標是如何通過后期一系列的設備技術實現,更加明確各門專業課程目的與任務,學習系統性更強。

2.3 多種教學手段應用,增強實踐性

目前,建筑環境學的講解主要依靠課堂講述和多媒體課件的演示,雖然相比傳統理論教學模式直觀性增強,但仍存在不足,學生在學習過程中需要進一步增強參與性和實踐性。建筑環境學是一門與生活息息相關的科學,要想讓學生將課程的理論知識理解透徹,需要教師充分發揮主觀能動性,將課本知識與實際生活現象聯系起來,借助一些簡單儀器、設計一些小實驗或小調查,讓學生通過切身體會加深對教學內容的理解和掌握。例如,筆者在課堂授課的同時,組織學生分別體會室外陽光下和背陰處體感溫度差別,加深對室外空氣綜合溫度的認識和理解;通過測試不同朝向、不同圍護結構的教室的溫度變化,向學生說明建筑布局、圍護結構的熱濕傳遞與建筑節能的關系;通過實地參觀建材市場,使學生掌握甲醛等有害物質的來源、危害及釋放特性,加深對室內空氣品質重要性的感受。這一系列的觀察實踐活動使得枯燥的課本內容變得生動起來,使教學內容與實際生活密切聯系,激發學生主動學習的熱情,可以得到事半功倍的教學效果。

2.4 課程考核方式改革,注重能力培養

目前,多數高校的考核機制是理論成績所占比例高,因此,學生只注重學習理論知識,而忽視了工程實踐能力的培養。這樣的考核方式必須進行改革,應把專業知識應用的程度作為考核的重點內容。我院采取的考核方式是:課后思考題作為小作業,占50%;科研論文作為大作業,占50%。通過課后思考題的論述,學生對于課本理論知識有了更加深刻的理解,而通過科研論文的撰寫,則培養了學生的創新能力和實踐工程能力。針對學生初次接觸專業知識、沒有撰寫論文經驗的特點,筆者將學生分為數組,每組建議1~2個與建筑環境學相關的科研題目,鼓勵學生通過查找資料、問卷調查、簡單實驗操作等步驟獨立完成課題,并指導學生參考固定的論文格式形成較為規范的科研論文,并進行課堂匯報。學生普遍對這樣的考核方式很感興趣,在論文選題、實踐操作中不斷主動提出問題并形成熱烈討論。通過這樣的考核過程,學生的動手能力和靈活解決問題的能力明顯增強,具有了一定自我培養工程能力的素質,對后期專業課程的學習建立了充分的自信心。

建筑環境學是后續專業課程的基礎,是學生初步宏觀認識建筑環境與設備工程學科的一個窗口,是正確合理運用暖通空調等專業技術手段的基礎。因此,在教學過程中應格外重視,應通過不斷的教學探討,加強該課程與各門專業課的銜接,改進教學手段與考核方法,增強課程的實踐性,培養學生的創新能力與工程能力,從而真正發揮建筑環境與設備工程專業核心基礎課程的作用。

參考文獻

[1] 朱穎心.建筑環境學課程建設與教學方法[J].高等建筑教育,2003,2(3):26-29.

[2] 孫春華.充分發揮建筑環境學核心基礎課程的作用[J].高等建筑教育,2008,17(1):72-74.

第7篇

關鍵詞:智能化;電氣自動化;電氣設計;質量監控

Abstract: along with the development of high and new technology, the advent of the information age, intelligent building in architectural design in the industry has become a kind of fashion and symbol. More and more new intelligent residential area has become the hot spot of the residential construction. In intelligent residential project design, electric is one of the very important part of it, the paper mainly discusses the intelligent building electrical equipment automation content, intelligent building equipment the composition of the system, and proposes the remote processor installation technology requirements. And the intelligent building electrical installation, the quality monitoring and the total construction design plan some requirements analysis.

Keywords: intelligence; Electrical automation; Electrical design; Quality monitoring

中圖分類號: TU976+.1文獻標識碼:A文章編號:

1智能建筑電氣設備自動化的內容

目前智能建筑又稱為“3A建筑”,主要包括辦公自動系統(OAS)、建筑電氣設備自動化(BAS)、通信自動化系統(CAS)。因此智能建筑電氣設備自動化為智能建筑系統中的一個重要系統之一,是采用具有高信息處理能力的微處理機(即中央處理機)通過通信網絡對整個建筑物的空調、供熱、給排水、變配電、照明、電梯、消防、廣播音響、閉路電視、通信、防盜、巡更等眾多設備進行實時測量、監視和全面監控,實現最優化的管理,從而提高系統運行的安全可靠性,節省人力、物力和能源,降低設備運行費用,隨時掌握設備狀態及運行時間、能量的消耗及變化等。因此其主要內容有:各種設備按規定時間進行啟停控制,以達到節約能源的目的;供電系統、空調系統、供排水系統、冷熱源等的參數調節控制監視和設備運行狀態的監測;對各種設備運行時間積累和維修期限達到報警,以便及時更換或維修服役期滿的設備,延長設備的使用壽命,提高服務質量;根據建筑實際需要的冷負荷,自動控制冷水機組投入運行的設備臺數,達到最佳的運行方式;據設備運行時間自動更換工作和備用設備,延長設備的使用壽命;對各種能源消耗進行計量和計費;各種文本的自動生成和打印。

2智能建筑設備系統的構成

智能建筑設備監控系統是以分布在建筑各處的遠程處理機和中央處理系統設備,通過總線橋進行信息交換的,主要包括系統設備(包括主機、網關、通訊設備、DDC、控制屏等)、系統輸入設備(包括各類溫、濕、壓力、流量、電量傳感器、水流開關等現場設備)和輸出設備(包括各類風門、執行器、閥門及其執行機構等)等。按結構方式分成四大類:中央處理機系統設備:由操作鍵盤、彩色顯示器、打印機、中央電腦、數字化儀等組成;遠程處理機:智能建筑可以采用TA6711和TA6585兩種型號的RPU設備,這兩種型號的RPU功能基本一致,區別在于其輸入輸出接口的配置不同。RPU也可單獨使用或通過各種設備組合經過總線橋接到M7中央系統,構成2級控制系統。總線橋:是一個用于2級控制系統的通信網微處理器。它有8條通信線路,每條通信線路可連接30個區域控制器及10個RPU。測量元件和控制件:通常采用的測量元件有各種型號的溫度傳感器、濕度傳感器、液位傳感器、壓差傳感器、流量傳感器、功率變換器等。控制器件包括各種型號的帶執行機構的二通閥、三通閥和直流24V的繼電器。

3遠程處理機的安裝技術要求

要求遠程處理機的安裝要求樓宇自動控制系統與各RPU之間的通信是透明的,可利用同一線路不同的RPU完成同一個控制系統。一般而言,BAS系統大量監控的是空調機組,所以將RPU布置在機房之中或附近,把空調機組控制系統使用后剩余的輸入輸出接口用于連接附近的水流量計、水位信號、照明控制等。為了日后的發展,RPU的接口要留出20%~30%為宜。BAS線路安裝要求。在BAS進行布線時,要注意某些線路需要專門的導線,如BAS的通信線路、溫度濕度傳感器線路、水位浮子開關線路、流量計線路等,它們一般需要屏蔽線,或者由制造商提供專門的導線。電源線與信號、控制電纜應分槽、分管敷設;DDC、計算機、網絡控制器、網關等電子設備的工作接地應連在其他弱電工程共用的單獨的接地干線上。

4智能建筑電氣安裝中質量監控

電氣施工安裝中,管理人員只有努力提高自身的素質和專業能力,才能做好質量的監控。

4.1認真閱圖是做好質量監控的前提圖紙是施工階段的前提和依據,只有詳細消化圖紙,對工程每一系統做到心中有數,才能在現場發現問題和糾正錯誤,做到對工程質量的預控。電氣工程系統設備先進、管線繁鎖。在電氣施工前的每一階段,都要仔細地審圖和校圖,特別是對每一份設計修改通知單,都要認真地進行管理,逐一描繪到藍圖上。只有利用這樣的修改藍圖,進行工程質量的監控,才能糾正一個又一個錯誤,保證系統的安全性、正確性和質量的安全可靠性。

4.2熟悉規范,把好質量關電氣施工質量規范條框較多,監控人員要結合工程實際,邊干邊學,不斷積累,牢記規范條例。在監控工作中,一定要有強烈的事業心和責任感,仔細認真,勤動筆頭,不怕麻煩;深入現場,拉下面子,嚴格質量管理。材料的質量和性能是施工質量好壞的關鍵,要始終把材料設備質量的監控貫穿于工程建設的全過程。只有嚴禁偽劣產品用于工程,才能保證電氣施工工程的安全在可事。矢能建筑論文集專刊。

4.3實現質量目標的預控既然質量目標是優質工程,那么如何具體來實現呢?我們認為:甲方、監理、施工管理人員首先必須分清工程中的重點環節,凡事有預則明,有明則清。反之,不預則廢,在電氣質量監控中,確定配電裝置、電力電纜、配電箱三個重點設備管、補管、交接等重點協調環節,明確關鍵,制訂措施,根據規范進行超前監控,達到對工程質量的預控。其次,必須在監控好重點環節后以點帶面,促動整個系統工程的質量監控。電氣工程除了設備材料的施工質量外,系統的功能也是重要一環。在知識經濟、信息技術高度發展的時代,先進的設備不斷出現,功能不斷增強,而同一產品,功能的差異往往造成價格的明顯不同。所以,在監控中,一定要根據合同仔細推敲,嚴格管理,實現系統應具備的功能,成為分項的優質工程的要求。

5總平面圖施工設計若干要求

5.1供電系統(含特殊電源)、電力系統、室內外照明、防雷、防靜電、接地及其他安全用電措施,其變電所及配電所的位置、設備選擇、設備及線路布置原則符合初步設計及其批復文件要求,材料選擇合理,有關措施,能滿足生產及使用要求。在總平面圖上,應繪制電力電源的進線及敷設方式(從建筑軸線外起至建筑內受電處止),說明電源引入配電所或變電所的方式及樓層或標高,必要時須做出局部剖面圖予以交待。

5.2繪出建筑物內部配電或變電所的位置,并說明配電所及變電所需求電力電容器容量及變壓器裝機容量。通信系統、自控系統、信號系統的站房及設備選擇及線路布置原則符合初步設計及其批復文件要求,具體布線及有關措施合理,能滿足生產及使用要求。

5.3在總平面圖上繪制通信交接間(箱)的位置,并標出通信干線引入的人孔位置及規格型號。選用人孔須標出其引用的標準圖號,非標的必須出大樣圖說明。對建筑通信規模、容量及組成情況亦需加以說明。對有線電視系統,應繪制信號同軸電纜的進線方向、位置,并標示出規格型號。涉及有“建筑智能化”系統中相關系統工程的管線走向及埋要求,須在總平面中繪制。(智能化系統工程設計下面有詳細說明)。

5.4室外電氣管線與其他專業管線出現平行排列或交錯排列等復雜方式時,應繪制局部剖面圖交待高度、埋深、間距和特殊的防護處理措施。對有防腐蝕、防爆、恒溫、恒濕及其他特殊要求的生產環境(如空氣潔凈度、防微振、防靜電及電磁兼容等)有關強弱電系統,要按初步設計及其批復文件的要求,采取合理、可*的總體布局,以滿足生產及使用要求。

6 結語

第8篇

論文關鍵詞:建筑合同;能源管理;建筑節能;技術措施

近年來,建筑節能已經成為我國建設“資源節約型”社會這項工作的重要組成部分。自從1986年起實行第一部建筑節能設計標準以來,已經走過了20多年的發展歷程,特別是近十年來較快速的發展。已取得了一定的效果,但緊迫的節能形勢迫使我們需要找到另外能夠促進建筑節能發展的途徑。

1建筑合同能源管理提出背景

當前,我國民用建筑中,居住建筑節能設計標準較多,公共建筑節能設計標準較少,建筑節能標準體系中還出臺了相關技術規程、標準或技術導則,建筑節能現行法規標準基本上偏重于建筑節能設計、施工。由于建筑能源的消費是建筑最大的運營支出項目之一,同時也是最難以估算的。日益上漲難以估算的建筑能源成本將使企業在運營發展、管理預算和資本增值計劃上遭遇極大的挑戰,節能能源對于客戶正常的商業運作至關重要。根據合理用能的思想,需改變過去單純以增加資源供給來滿足日益增長的需求,將提高需求方面能源利用率,從而節約的資源統一作為一種替代資源,以引起建筑節能的方向。建筑合同能源管理方案及其管理機構應市場需求也應運而生。

2建筑合同能源管理的內容

建筑合同能源管理,是基于建筑市場運作的、全新的建筑節能新機制。建筑合同能源管理不單是單一推銷建筑設備產品或建筑技術,而是推銷一種減少傳統建筑能源成本的能源管理方法。最大特點是:客戶不需要承擔建筑節能改造的資金、技術、風險,并且可以獲得實施建筑節能改造后帶來的收益和能源服務公司提供的免費建筑設備。作為建筑能源服務公司,不僅要有為各種用戶提供解決建筑節能方案的能力,還要有相應的融資手段和資本運營能力。

3建筑節能的主要技術措施

從我國建筑節能的實踐來看,建筑節能主要分為二部分:一是建筑本體的節能,主要有建筑物圍護結構的保溫隔熱,二是建筑物內主要用能設備的節能,根據文獻所述在各類建筑中,用能設備是節能的重點,依次是暖通空調、照明及熱水供應。通過有針對性的應用能源管理計劃中的各項方案,能夠創造能源用戶、建筑節能服務公司、政府多贏的機會,做到經濟效益、社會效益的雙贏。

3.1用能設備系統能耗測試評估

通過對用能設備系統能耗的測試評估,了解用能設備系統中的水量和平衡程度,了解冷卻塔、制冷機、熱泵、水泵、風機、鍋爐及照明設備等主要用能設備的使用效率及工況。評估系統具有可靠性、可操作性,對供熱通風及空調系統能耗進行統計,定期對耗能數據進行分析比較,并與其它樓宇進行對比,對樓宇能源消耗進行評估。在保證室內環境品質作為第一底線的前提下,找出各種能耗的節能潛力并提出改進建議。

3.2蓄能系統的利用

蓄能技術是一種通過峰谷電價差來降低空調、電采暖費用支出的技術。蓄冷空調系統蓄冷時,應在夜間低谷時段用電;融冰釋冷時,應在用電高峰時段,以達到對電網移峰填谷的作用。蓄熱鍋爐夜間利用低谷時段進行蓄熱,不在日問用電高峰和平時啟用。這對于提高供冷(熱)效率,降低費用開支,引導用戶合理用電,鼓勵用戶多用低谷電、少用高峰電有很好的幫助。

3.3空調風系統節能運行

對于間歇運行的空調系統宜在使用前30min啟動處理機組進行預熱或預冷,空氣處理機組宜在使用結束前15min關閉。空調通風系統運行時,在不影響風量平衡和室內氣流組織的前提下,宜盡量增大送回風溫差。為保持空調運行期間建筑物的內部風平衡,應合理控制新風機組和排風機的運行,防止外窗開啟以減少無組織新風。在室外溫度適宜時(春秋季節、夏季夜間),應充分利用新風降溫,減少機械制冷運行時間。

3.4空調水系統節能運行

在空調水系統一次泵定流量和二次泵變流量中,冷凍水和冷卻水泵開啟臺數應與開肩制冷機的臺數相等并應實行“一對應”的連鎖控制啟停。當冷凍泵、閃動泵可變頻調節時,應對其轉速進行控制,使冷凍水、冷卻水的供回水溫差控制在一定范圍內。為使循環水量與負荷變化相適應,應對水泵進行調整,使系統達到工況點避免通過調節制冷機房內的閥門控制流量大小而消耗大量的能量。

3.5多臺冷源設備節能運行

在設計空調冷熱源時,冷熱源設備負荷量的選擇一般偏大,這樣導致設備選型所造成的能量浪費。在滿足空調負荷需求的情況下,當有二臺或二臺以上冷熱源設備可以選擇時,應優先選擇效率高,經濟性好的冷熱源設備運行。多臺冷熱源設備并聯運行時,應根據負荷變化實行合理的群控措施,使每臺設備均在合理負載率下運行,并且輸出的總容量與要求提供的參數相一致。

3.6變風量節能與熱舒適

變風量系統是通過改變送入房間的風量來滿足室內變化的負荷,由于空調系統大部分時間在部分負荷下運行,所以風量的減少帶來了風機能耗的降低,變風量系統是追求以較少的能耗滿足室內空調環境的要求。在室內溫度適宜時,應避免變風量控制系統的風門完全關閉。當冷負荷較小時,應提高送風溫度。采用控制送風量,維持最小送風量和送風溫度等措施,可避免造成送風氣流下沉和熱舒適問題。對于負荷變化較大和多區域控制的建筑物而言,變風量系統節能量是比較可觀的。

3.7直燃機、鍋爐煙氣余熱回收

在樓宇中采用較多的為直燃機、鍋爐。為保護燃燒設備通常排煙溫度較高,大量的熱能被排放到大氣中既浪費能源又污染環境,應用煙氣余熱回收系統,不僅可以提高燃燒設備熱效率,同時能降低污染物的排放量。煙氣余熱回收系統回收的熱量,可以用來預熱鍋爐系統的補水或生活熱水補水。

3.8冷卻塔運行節能

綜合考慮冷卻塔水溫度設定值對制冷機耗電和冷卻風耗能的影響,宜使冷卻塔出水溫度接近于室外濕球溫度。冷卻塔風機采用變頻調速風機,以便根據設定的出水溫度控制風機的轉速,以達到降低電耗的目的,對于一塔多風機配置的巨型冷卻塔,根據冷卻塔的出水溫度及時調整投入運轉的風機數,以降低運行成本。

3.9給水泵運行節能

生活給水系統采用調速泵組供水時,調速泵在額定轉速時的工作點,應位于水泵高效區的末端。采用變頻調速給水泵時,水泵調速范圍宜在0.75~1.0范圍內,當用水不均勻,流量變化大時,宜采用多臺水泵組合供水(可按1臺調速其余為恒速的方式運行),也可配小流量水泵和小型氣壓罐。

3.10洗衣房節能

根據飯店、賓館日常的衣物洗滌量多少來調整洗衣房的作息時間,讓設備在平價電和低谷電時間段運行。洗衣設備的養護時間安排在峰價電時間段,洗衣房有大量用汽設備,每天會產生大量蒸汽凝結水,對凝結水可進行回收利用。

3.11照明系統節能

根據使用房間或場所及周圍環境對照明的要求,選擇合理的照明方式,在保證照明質量的前提下,優先采用光效高、顯色性好的光源及配光合理、效率高的燈具。合理利用天然光,采取人工照明與天然光相結合的自動調節照明方式。將智能照明管理系統納入樓宇整個節能系統中,以實現大樓控制中心對該系統的信號收集和監控。

4結束倍

在建筑節能工程設計與實踐中,如何加快推廣步伐的建議:

(1)建立健全建筑節能服務體系。實施供熱計量收費、建筑能效綜合評價、既有建筑節能改造等還需要建立建筑節能服務體系。若缺乏建筑節能服務機制,就會影響到節能工作的順利開展。

(2)政府要起表率作用。大面積推廣節能服務,不僅需要政府的支持,同時也需要作為最大用戶之一的政府,在建筑節能服務方面為全國起到表率作用,以推動建筑節能產業的大發展。

第9篇

論文摘要:文章闡述了建筑節能的范疇,提出了“太陽能建筑”這一概念,并簡要概括了大陽能建筑的結構類型及其應用模式。同時,太陽能建筑作為一項生態環保的綠色技術,符合我國可持續發展的能源方向,值得大力推廣 

前言 

  隨著能源結構的逐步調整,世界各國都把能源問題放到了關系國際民生的戰略位置。我國從可持續發展、人與自然相和諧的戰略高度,提出了新能源建筑的理念,提出要積極開發和推廣利用可再生能源,如風能、太陽能、地熱能等。據專家估計,到21世紀中葉,可再生能源將占世界電力市場的3/5,燃料市場的2/5。而太陽能,在21世紀即將進人一個快速發展的階段,“太陽能經濟”將成為未來全球能源結構的主流方向之一。 

1建筑節能的范疇 

  建筑節能,是指民用建筑在規劃、設計、建造和使用過程中,通過采用新型的節能電力電氣設備和新型墻體材料,執行建筑節能標準,加強建筑物用能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通道等電力電氣設備系統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活動。 

  建筑節能體系(圖1)可以從兩個大方面來考慮:建筑本體節能和建筑設備節能。建筑本體節能主要體現在建筑規劃、設計、施工過程中,判斷節能與否主要看建筑是否采用新型節能建材、是否因地制宜利用自然能源,尤其是可再生能源,以及節能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的設備節能則貫穿建筑的使用過程,涉及管理、優化和改造等細節方面,從空調、給排水、衛生、照明、電氣等末端設備入手,挖掘節能潛力,創造節能效果。 

  太陽能是典型的可再生能源,太陽能與建筑的結合體現在建筑的本體節能方面,但同時太陽能設備作為建筑設備的一種,在管理節能方面也具一定潛力。 

2太陽能建筑的概念 

  太陽能建筑(solar building),即用太陽能(solar ener-gy)代替部分常規能源,為建筑物和居民提供采暖、熱水、空調、照明、通風、動力等一系列功能,以滿足或部分滿足人們 

的生活和生產的需要。所謂的太陽能建筑,其利用太陽能的最高境界是“零能耗”,即建筑物所需的全部能源供應均來自太陽能,常規能源消耗為零;從而真正做到環保清潔、綠色生態。 

  基于以上對太陽能建筑的定性分析,太陽能建筑的特點可以概括為3條:1)既舒適義健康;2)節約一次能源;3)減少對環境的破壞和污染。 

3太陽能建筑的典型建筑結構類型 

  在倡導綠色能源、可持續發展的今天,太陽能作為最經濟、環保的能源之一,愈來愈受人們重視。目前太陽能建筑的典衛建筑結構類型有陽臺壁掛型(圖2),屋面貼合型(圖3)、集中供熱型(圖4)、集中分戶型(圖5,等等。 

太陽能建筑的宗旨是在不破壞建筑立面的前提條件下,注重太陽能系統的安全性、實用性和智能性。然而,在太陽能與建筑的結合問題上,綜合各方面考慮,目前仍存在諸多問題。 

  i)太陽能產品制造商,往往只強調產品的功能,而忽視了建筑的特點與要求,使太陽能產品與建筑物成為兩個獨立的部分;太陽能產品由于沒有與建筑設計相結合,因此會破壞原有建筑的整體外觀形象,進而破壞環境;而且目前的太陽能產品結構單一,建筑設計師即使在設計中考慮使用太陽能產品,也很難將太陽能產品有機地融人到設計中,使太陽能產品成為建筑設計中的“雞肋”。 

  2)建筑設計院,仍有不少建筑設計師缺乏綠色生態的理念,根本不考慮太陽能及其他綠色能源的使用,造成太陽能產品大都在建筑施工過程中臨時安裝,即“事后狀態”下安裝,結果影響到建筑群體,甚至整個城市的建筑風貌。 

  3)政府規劃機構,往往不能夠將綠色環保的理念和相關政策很好結合。雖然江蘇地區已出臺12層以下民用建筑必須安裝太陽能熱水器的強制性政策,但由于其它相關配套設施、標準的不完善,尤其是太陽能施工驗收標準一塊,仍存在爭議點。在一定程度上影響了太陽能產品的生產,導致推廣效果不好、范圍不廣。 

  針對以上問題,解決方案如下:(i)太陽能產品的生產商應更多地了解建筑設計的需求,開發推出多款適合建筑結構利用的系列和型號;(2)建筑師在設計初期,即將太陽能系統包含的所有內容都當作建筑不可或缺的元素加以考慮,使之成為建筑組成的一部分;(3)加強太陽能產品生產商、建筑師、政府機構的交流與溝通,從設計階段即將太陽能產品與建筑真正的融為一體,并配以后期的政府激勵政策、規范的市場引導機制,太陽能產品一定可以在建筑節能中發揮更大作用。在各領域的合作之下,太陽能建筑必將達到完美與和諧的統一。太陽能系統與建筑設計一體化的設計思路,也將得以持續和發展。 

4太陽能建筑的典型應用模式 

  太陽能的應用,從技術途徑看,主要分為光一熱轉換技術和光一電轉換技術;從具體應用范圍看,主要有太陽能熱水供應、太陽能地板采暖、太陽能溫水游泳池(圖6)、太陽能空調、太陽能路燈(圖7)等5大系列。到目前為止,太陽能光一熱轉換技術發展已較為成熟,不僅可以提供人們生活所需熱水,還可解決取暖等問題;太陽能光一電轉換(圖8)具有較高的技術成分,發展與應用量較小,但是隨著光電轉化技術的進一步成熟,以及太陽能光一電板成本的進一步降低,太陽能應用必將具有更廣泛的空間和發展市場。 

  江蘇等地的一些示范小區率先采用太陽能熱水集中供熱系統(圖9),其承壓運行、分戶供水、智能化系統已成了住宅小區的新賣點。還有一些示范小區,利用太陽能的初期光電轉換,使小區的門樓牌、指示牌、警示牌等白天吸光,夜晚發亮,既方便住戶晚間出人,又節約物管費用。另外,據有關方面統計:用電熱水器洗澡的費用約為0.62元/次,而利用太陽能熱水器的費用則僅為0.31元/次 

5太陽能建筑的應用前景 

  1)應用空間大 

  我國具有豐富的太陽能資源,在正常發展和生態驅動發展兩種模式下,預測2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別占4.7%和10%。目前我國太陽能熱水器的保有量已超過6 001)萬mz,而此數據的太陽能建筑僅占所有建筑1% 

  2)環保節能 

  根據美國環境總署epa的統計數據、目前世界各國建筑能耗中排放的:約占全球排放總量的30%-40%。而人們對未來:在大氣中含量的預計是,如果不采取任何措施,50年后大氣中:的含量將會達到現在的3.5倍。眾所周知,國家推廣太陽能的目的是為了環保節能,而環保節能在另外一層意義上說就是盡量減少:的排放。換個概念,使用太陽能減少:排量與綠地吸收的效果相一致。據科學計算,可以總結出如下等式:1 m=的太陽能集熱器“95.39 kg標煤產生的熱量之70.11 kg  =19.475 m2的草坪吸收力=0.779 m2的落葉喬木吸收力==1.5 m2的綠地吸收力。從以上數據,我們可以明顯地看出建筑應用太陽能的環保節能效應。 

6結論 

第10篇

【關鍵詞】常用建筑電氣工程安全保護措施

中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:

一、影響建筑電氣工程安全的因素

1、電氣火災而引起的爆炸

電氣火災爆炸一般指的是由于在操作過程中出現的不規范行為或者基礎設計不當而引起了電路系統中供電不穩,出現電路短路、發熱、過載等狀況,電路局部逐漸過熱帶來的火災隱患。而每年因為電氣原因出現的火災隱患更是不可計數。出現這種情況有以下幾個原因:

(1)很多人都沒有電氣工程的常識,安全意識淡薄。在生活中為了一些蠅頭小利,私拉電線,亂接線頭,這很可能會導致線路長期處于電流過載的情況,發生局部過熱,使其加速絕緣層的老化,引起火災的發生。

(2)很多人常常使用違規的電器,例如,使用電器設備的插頭與插座的接觸不良的插排、開關等。這樣的行為也會導致在電器的使用過程中,線路瞬間電壓過高,發生線路打火,產生電火花而引發火災。

(3)在陰雨天氣中,常常會伴隨雷擊現象的發生,一些建筑在建設過程中偷工減料,沒有做好避雷設施,或建筑物的接地不良,致使建筑物在雷擊時瞬間電流極度升高,而產生的大量電流又無法及時排除,導致火災,出現人員傷亡。

2、靜電原因造成的危險

靜電雖然沒有漏電那樣有如此嚴重的后果,但其危險性也是不可小事的,是人們在生產生活中最易忽視的。靜電產生的原因一般是由于連接的設備裝置與接地之間的關系處理不當,使得靜電對電氣設備的內部的原件進行損害,使得放出大量靜電,對人身造成一定的危害。

3、電磁造成的危害

建筑電氣的使用和設置一定程度上都是受電磁場的影響,電磁對人體有一定的好處,但是不適當的使用,造成大量電磁釋放,電磁輻射超出人體所能接受的范圍也對工作人員的身體安全造成影響。

4、觸電、漏電的危險

觸電、漏電相比較于電磁危險、靜電危險是比較直觀的危險現象,也是我們在對建筑電氣進行操作時必須避免的。引起觸電、漏電的原因一般為工作人員在前期設計的過程中疏忽漏電點的出現,或是因為在系統的使用中違規操作電氣,使得電氣的正常運行造成破壞,不注意日常的電氣維護和保養,造成電氣設備老化而導致的漏電、觸電等傷人事故的發生。

二、建筑工程中常用的安全保護措施

1、接地保護

(1)保護接地

為了保證人身安全,防止觸電事故,把在故障情況下可能呈現危險的對地電壓的金屬部分同大地緊密地連接起來,叫做保護接地。對電力系統來說。保護接地的方法一般只適用于中性點不接地的電網中,只有在這種電網中。凡有金屬外殼及構件的用電設備才可以采用保護接地來保證人身安全。

(2)重復接地

在中性點直接接地的低壓系統中,為確保零線安全可靠,除在電源(如變壓器)中性點進行工作接地外,還必須在零線的其他地方進行必要的重復接地。比如電纜和架空線在引入到建筑物處,零線應重復接地,如果不進行重復接地,則在零線發生斷線并有一相碰殼時,接在斷線后面的所有設備的外殼都將呈現接近于相電壓的對地電壓,這是很危險的。

(3)防雷接地

所謂的防雷接地指的就是為了防止受到雷電的危害從而實行的接地。這種防雷接地的作用很明顯,如果不進行接地就不能將雷電流釋放。相關的規定已經對如何利用建筑物的基礎主體鋼筋來做接地以及如何引下線和人員怎么進行接地裝置等等都作了全面而具體的要求。在設計為了防雷而實施接地時所產生的阻值也給出了一定的參數,規定也要求在接地體以及引下線的工作完成之后進行必要的測試,但是要在接閃器安裝完成之后系統才算完成可以測試。在這里要注意的是人工在接地引下線的時候要順直.不能存在死角,需要將引下線的金屬保護管與相應的引下線之間電氣連通。這樣避雷帶的形成可以一定范圍的防止靜電的危害。人工在接地裝置時接地體之間的距離不能小于5m也是為了可以降低接地體的屏蔽功能。

2、漏電保護

電流通過人體時,其能量的大小、持續的時間、以何種方式通過人體、電流運行的頻率,同時還有人體本身的身體狀況等等。這些因素都會影響到電流對人體造成的傷害程度,而影響最為明顯的就是電流的大小和在人體身上持續的時間長短。因此,采用漏電保護器就變得極為重要,漏電保護器其實就是在人體觸電可能有致命危險或者是建筑設備出現了漏電事故時對其進行保護。漏電保護器也叫漏電保護開關,在選擇漏電保護器時,要正確合理地選擇其中的額定漏電動作電流。漏電保護器動作與否要有一定的額定動作電流控制,只有在發生觸電或者是泄露的電流超出了額定漏電電流的允許值時,漏電保護器才可能有選擇的動作。否則在一般的正常泄漏電流作用下,漏電保護器不應該動作,這是為了防止正常運作下的各種生產和生活用電因為突然間的供電中斷而造成各種不必要的損失。目前在我國的大多數民用建筑工程中,對漏電保護器的采用和日本與西歐是一樣的,都是采用30mA/s作為漏電保護器的設計依據。這種規格的漏電保護器可以滿足觸電保護的要求,安全系數很高,并且都經過了實驗的鍘試。

3、絕緣保護

所謂的絕緣就是指帶電體要用絕緣材料進行包裝或者是封閉。目的是隔離帶電體的導體,或者是帶電體中不同部位的導體。將電流的流通路徑限制在一定的范圍之內,要保證線路和設備的正常運行,就需要有良好的絕緣條件。這在很大程度上可以防止觸電事故的發生。除此之外。絕緣材料還有散熱冷卻、機械支撐和固定、防潮、防霉以及保護導體等作用。在施工中如果絕緣層因為工藝的需要而受到了損害.應該采用色相帶或者絕緣膠布恢復材料的絕緣等級。《建筑電氣工程施工質量驗收規范》(GB 50303—2002)中.已經對電氣施工中的主要設備、材料、成品和半成品等的進場驗收作了詳細的規定,要求材料和設備進場時必須做絕緣檢查。

4、等電位保護措施

等電位一般包括局部等電位連結和總等電位連結兩部分。其要求是接零支線和接地支線要分別與接零總線和接地總線相接,不可以串聯。同類插座同一回路的接地干線要在連接后連到分戶箱內接地匯流排,使得匯流排可以與總等電位箱進行連接。總等電位一般重復接地點,使用黃綠相間的接地線。

局部等電位在新圖集蘇D101—2003 中進行了新的修改,其中包含兩點:(1)對于衛生間等場所的用電設備需要嚴格進行接地保護,遵照等電位接地原則,以免發生因水連電的現象發生。(2)必須做好等電位系統和現澆板內部的受力筋之間的焊接,保證用電的安全性、可靠性。

5、短路過載保護措施

在電氣建設中一般用熔斷器對短路現象進行保護。這要求熔斷器一定要符合國家規定的標準,要標好額定電流、額定電壓。針對不同建筑系統中的最大故障電流的大小,選擇相應配置的熔斷器。

過載現象一般指的是線路中的電流超出了正常電流的負荷,使得線路本身不能負荷,發生漏電或火災等現象。過載保護由自動開關進行設置。而根據實際狀況,自動開關包括失壓脫扣器、分勵脫扣器、電流脫扣器。同時負載電流一定要和額定電流進行匹配,以免發生過載現象,引起傷亡。

【參考文獻】

[1]盛力 論常用的建筑電氣工程安全保護措施[期刊論文]-黑龍江科技信息2009(36)

[2]林育龍 淺析電氣工程的質量控制和安全管理[期刊論文]-價值工程2010,29(16)

第11篇

關鍵詞:綠色節能建筑;發展和應用;節能環保

中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A

引言:

20世紀90年代以來,隨著我國經濟建設的快速發展、城鎮化進程的加快以及房地產體制改革的不斷深化,建筑耗能和人們對建筑環境舒適度的要求不斷提高。我國的建筑節能和綠化究竟應該走向何方,在未來建筑設計和建造中如何提高能源利用率,如何用有限的資源和最小的環境消費代價換取最大的社會和經濟效益將是未來建筑行業發展的重要方向。

一、開發并使用新能源技術

在節能和環保方面,新能源的使用一直都起著關鍵性作用。新能源一般是指非常規的可再生能源,這涵蓋了太陽能、風動能、地熱能以及生物質能等等。太陽能作為新能源技術進行開發和利用在世界上由來已久,并且也逐步明確了發展的方向。在歐美西方國家,太陽熱能發電技術已經趨于成熟,隨著一批試驗性太陽熱能發電站的建成,太陽熱能發電的商業化時代也逐漸走向我們;而在我國,近幾年光伏產業迅猛發展,國內已有不少光伏電站和“太陽屋頂”工程已經商業化并網發電;同時,全球各地數萬臺光伏水泵也已悄然運行;縱觀身邊的住宅小區,各種品牌的太陽能熱水器也早就走進千家萬戶;設計技術已經較為成熟的被動式太陽能建筑因其造價低廉、結構簡單,也已經得到了廣泛的應用;目前已應用于大型空調領域的太陽能吸收式制冷技術也日益走向成熟;而太陽能吸附式制冷技術目前還處在實驗研究和實驗樣機研制階段;太陽能爐灶和太陽能干燥技術已在一些有充足日照條件的地區得到推廣和應用。但從目前全球太陽能利用規模上來看,還存在著技術不完善,商業化程度低,推廣限制條件較多等諸多問題,仍需要不斷的深入的研究和探索。風動能利用方面,在英國和香港等地已經有工程實例成功建成并投入使用,但這種利用風動能的建筑僅適用于多風海岸線的山區和易引起強風的高層建筑,而在建筑領域風能卻主要被用于自然通風和排煙。在利用地熱能方面,現在比較成熟的是地源熱泵或水源熱泵系統,當然也可利用高溫地熱能發電或低溫地熱能用于地道風系統。

二、開發使用新型節能建材

建筑節能材料的運用對于控制建筑耗能起著非常重要的作用。根據建設項目的實際情況選擇相應的建筑節能材料,這樣不但能提高建筑工程項目建設的建設效率,更能有效減少建筑中的能源消耗,從而達到節能減排的目的。在建筑外墻砌筑中,選擇輕質外墻砌塊,嚴禁使用粘土磚;在建筑外墻外保溫材料的選擇上,使用防火性能強、熱固性好、環保效益高的保溫材料,例如:阻燃型聚氨酯擠塑聚苯板、高密度酚醛板、無機聚氨酯發泡噴涂、膨脹珍珠巖保溫板、玻化微珠保溫板等等。這些新型的節能環保建材和技術應該早日得到國家的廣泛推廣與應用。在建筑外墻裝飾涂料的選擇上,應多使用有機無機復合、低污染、多功能、耐候性好、防水性能優良的涂料。在建筑門窗的選擇上應使用低輻射鍍膜玻璃、UPVC塑料等復合型框材。節能型建筑材料在建設過程中的使用,能夠很大程度上減少建筑能源的消耗,我們應當充分重視對建筑節能材料在建設工程中的應用。

三、減少建筑的能源消耗量

在西方發達國家,空調采暖的能耗量占整個建筑能耗的64%。而現在,我國的空調采暖和室內照明所用能量的增長速度已經明顯大于能量生產的增長速度。所以,降低建筑的采暖制冷和照明能耗是減少建筑能源消耗量的重要方法和途徑,那么一般可以通過優化建筑規劃和設計,調整圍護結構構件的使用材料來解決。

為了解決全球能源短缺和環境污染問題,低耗能建筑甚至零能耗建筑等全新的設計理念應運而生。這些建筑都要求建筑師在兼顧整體綜合設計概念的同時,還要與能源技術、環境分析、建筑設備、建筑結構等專業工程師相互配合,根據項目所在地區的氣候條件和具體環境氣候特征,最大程度的利用自然環境來創造良好的建筑室內微氣候,從而達到減少對外部建筑設備的依賴。這其中具體措施可以總結為以下四個方法:1、在合理選擇建筑地址的同時,利用在建筑周圍布置的樹木、水體、假山、植被、圍墻等營造優良的建筑外部環境。2、通過合理的建筑形體設計來改善室內外的微氣候。3、通過優化建筑結構設計和建筑內部空間的分隔來改善室內的微環境。4、利用相關建筑設計軟件來模擬建筑周圍場景,進而優化設計建筑外小區道路、綠化、室外休閑空間。

建筑圍護結構主要由屋面、外墻、基礎、外墻保溫、門窗及相關構件的密封材料組成。這些圍護結構構件的主要性能,對建筑的舒適性和節能性有著關鍵性影響。經考證提高圍護結構性能的費用僅占總投資的3%-6%,而產生的節能效果卻能提高20%-40%。改善建筑圍護結構構件的熱工性能,不但可以有效減少建筑的總體能量散失,還可以改善建筑冷、熱環境。在外墻保溫系統的設計中,我們可采用內保溫復合外墻、夾心復合外墻或外保溫復合外墻等形式,而對于墻面可利用挑檐,陽臺等遮陽設施或淺色墻面、反射幕墻或植物覆蓋的可呼吸外墻等,這些具有良好生態性能的外墻,對于改善建筑室內環境,減少建筑耗能有著重要作用。在門窗的設計中,一些塑料面及其復合窗等的應用也大大提高了門窗等圍護結構的熱工性能。同時,我們也可以采用中空玻璃和控制窗墻面積比的方法來有效的減少門窗在護結構中的熱能損耗。在保證日照采光的前提下,北面觀景露臺或陽臺用密封陽臺封閉起來,外門設門斗,屋面檢修孔進行封閉措施等均能取得很好的節能效果。

四、提高建筑整體的能源使用效率

提高建筑供暖和制冷系統的效率,提高管網傳送效率、提高用戶端的計量和室內環境控制裝置的效率、建筑設備行業在設計、安裝、運行、調節甚至經營管理模式采用高新技術等都可以有效的提高建筑整體的能源使用效率,進而減少建筑能耗的損失,達到節能減排,綠色環保的目的。

結束語:

環境保護和節能減排不是一個人的事,也不是一代人的事,而是需要我們幾代人為了共同的目標不斷的努力奮斗。同時,這也需要政府提高環保節能意識,設立相關的經濟獎勵制度和對新技術產業的扶持政策,從而鼓勵和喚起人民的節能環保意識,使人民有信心,并樂于加入到建設節能型社會的大潮中來。只有不停的在實際工作中發掘問題,解決困難,綠色節能建筑的發展與應用才能快速有效的進行下去。

參考文獻:

第12篇

【關鍵詞】 弱電工程 智能建筑 系統設置 質量控制

設計形態和智能化程度,是衡量現代都市建筑的基本標準。而智能建筑弱電整體系統由以下幾個分系統組成:一、辦公自動化系統;二、通訊網絡系統;三、公共安全防范系統;四、建筑設備監控系統;五、結構化布線系統;六、弱電電源及接地系統。智能建筑弱電工程的實施中,建筑體本身只是充當一個媒介,凸顯出弱電工程建設的合理、舒適和便利的特征。細節設計方面,要依據建筑體的本質特點,并融入業主需求和環境條件的多方面考慮。保證技術方面的先進實用,和建筑主體的外觀現代,而且在建筑體統彼此間的兼容性和拓展性方面,也要下點功夫。

1 智能建筑公共廣播系統

智能建筑中的公共廣播系統按區域類型劃分可分為兩類,一是私密性較強或可能出現嘈雜噪音的地方(如獨立辦公區和公共停車區);二是公開公用性質的區域(如公司服務大廳、展場),這種性質的建筑主體則需要獨立的或較為專業的廣播設備。這類建筑涉及到的公共廣播系統,需要有兩項備用廣播,首先是平常需要使用的播放效果廣播,然后是緊急狀況發生時的緊急提示廣播。

在公共廣播系統設計中,廣播分區劃分、揚聲器特性確定功放器和揚聲器的功率性能、緊急提示廣播切換、系統模式以及路線設置都是要納入設計考慮的重要因素。上一段中提到的兩種區域分類里,就有要求揚聲器特性確定功放器和揚聲器的功率性能的設計要十分嚴密的建筑群體。簡單來說,就是依據建筑主體對廣播的要求,在確定揚聲器規格以后,確定分區布置揚聲器的功放效果和功率瓦數。在此特意提出,公共廣播系統中,著重強調“多功能”的布置,其中,緊急狀況發生時必要的警告廣播,要再有最高的邏輯優先權利。例如火災發生時,緊急提示廣播的消防感應信號發送到達后,要保證線路立馬切換至相對應的緊急提示回路上。

2 智能建筑視頻安防監控系統設計

以普及的建筑群體的視頻安防監控系統的設計為例,主要涉及到三個方面,車輛進出口管理系統、閉路電視監視系統以及警報防盜系統的設計。下面,筆者對一下三個監控系統設計做簡單的原理分析和線路介紹。

2.1 車位引導及反向尋車系統設計

隨著經濟時代的普及,現代的建筑群體不論是小區還是商業大樓,都必須匹配相應的停車場所,其所屬范圍毫無疑問的歸屬于安防監控系統之中。智能化的停車場地,基本都是依賴于電子設備的監控和人工的輔助管理。其基本設計理念如下:

首先,需要設置探測停車位上是否有車輛的超聲波探測器,依據發射和反射的反應時間和反饋波形來判斷位置的空缺與否。通過控監控室的控制設備,確定空缺車位數目,從而引導下一車輛進入以后能夠停放在較為適宜的位置上。LED車位顯示屏,與方向引導管理器相連接,在車輛進入停車區域以后,線路開啟,控制車道引導燈,指明車輛停放路線。車輛開出時,又回歸探測階段,數據傳輸至控制器,顯示車輛空位。

2.2 閉路電視監視系統設計

公共區域的管理,不管是小區安全的保證還是辦公區域的隱秘保證,都需要相關監視系統的設置,從而保障業主或使用者的利益。閉路電視監控系統所涉及的設備就要比車輛管理系統的少得多。總共可分為四大部分:一是基礎的影像存儲設備;二是信息傳輸分配系統;三是整體控制系統;四是影像處理顯示系統。其中,影像存儲設備將影像送至信息傳輸分配系統中,分配系統再將接受到的信息傳至控制系統,控制系統最后傳送至處理顯示系統。作為信息反饋的完整性,影像存儲系統和傳輸系統同時受到控制系統的調配。以上,為閉路電視監視系統的主體介紹。

2.3 警報防盜系統設計

警報防盜系統,由應用光纖、光纜組合而成的影像傳輸系統,再由相關的顯示和記錄系統構成整體的監視系統。相應的建筑布置設計上,應該在布置走線時將監視器械與警報鳴笛裝置做好連接,保證監視器械的攝、錄功能的正常運行。現在普遍的智能建筑中,都用該系統代替傳統的人工監視,不同于人工監視的地方在于,影像的實景存儲、回放,并在監控范圍上有了絕對掌控。而其最大的優勢不僅在于人工代替上,而且該系統在連接了警報系統之后,就能夠觸發報警系統,記錄實時錄像并向相關安保部門發起警報。

3 無線共用電視系統CATV設計

無線電視系統是現代智能建筑中,滿足業主使用的基本功效之一,而基于CATV的無線共用電視系統不僅能夠接受廣播電視信號,還能對儲存的調頻廣播和節目進行放送。CATV系統中,在畫面圖像的高品質保障和弱場信號地區的收視問題上都給予了充分考慮。所以,在CATV的前端在電平分配上,有充分的系統輸出空間。

4 智能建筑布線系統結構化

布線結構化,是近年來對布線系統進行整體更新以后提出的。其主要針對對象正是智能建筑,主要是滿足建筑使用方的通訊和計算機設備的功能。設計方面,出于對智能建筑的使用功能,應該將通信系統另外布線,區分開來。智能建筑的布線結構化,主要針對計算機管理系統,基本需求就是16MHZ傳輸數據大致為10MBPS或更為低速的數據要求。

5 結語

伴隨時代科技的飛速發展,建筑設計對相關弱電工程系統設計的要求也傾向于高智能化的方向發展。以上是筆者結合了自身對智能建筑弱電工程系統設計布置的實踐后作出的綜合總結。然而現代科技技術的飛速發展,智能建筑的弱電工程方面還有許多需要思考和探索的更新技術,只有保持終身學習積極向上的態度,保障弱電工程設計上能保持與時俱進的技術發展。

參考文獻:

[1]李敏.分析建筑智能化綜合布線系統的接地技術[J].山西建筑,2008(26).

[2]吳穎,蔡東.淺談安全防范系統在智能化建筑中的重要地位[J].江蘇建筑,2010(03).

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