绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇智能建造发展范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
相关统计预计,2015年将成为中国企业收购国外汽车公司的破纪录之年。截止到今年10月份,中国企业在全球的收购费用已经达到93亿美元,去年全年为8.45亿美元。对中国汽车零部件产业来说,跨国并购步伐的加快正是本土企业应对全球竞争加剧的本能反应。对于在技术能力上并不占优势的中国企业来讲,跨国并购一方面可以提升自身技术能力,更重要的是还能为企业带来规模效应。
总体来看,中国本土企业的并购目标倾向主流、大型跨国品牌。
12月2日,华域汽车公告称,根据公司全资子公司延锋汽车饰件系统有限公司(简称“延锋公司”)与美国江森自控有限公司(简称“江森自控”)开展全球汽车内饰业务重组的相关约定,双方下属的涵盖17个国家或地区的主要生产(含研发)基地纳入江森自控汽车内饰(上海)有限公司(简称“新内饰公司”)的工作已基本完成,该新内饰公司已更名为“延锋汽车内饰系统有限公司”。对华域汽车来说,本次全球汽车内饰业务重组将形成世界最大的汽车内饰系统供应商。
同样是这一天,航天机电公告,公司拟行使优先购买权以支付现金方式向新加坡德尔福购买其持有的上海德尔福50%股权,本次交易完成后,公司将持有上海德尔福87.5%股权,航天机电汽车零部件业务规模将随之扩大。
不论是华域汽车还是航天机电,二者于跨国品牌的合作都在传统意义上的业务领域,华域汽车零部件业务虽然涉及多个方面,但是此次大型并购主要在内饰业务,而上海德尔福也主要从事车用汽车空调系统的开发和制造。
所以,由此可以看出,在传统领域,国内企业倾向以国际合作扩大规模优势的方式,提升竞争力。
开疆拓土 转型两大全新领域
伴随汽车产业新能源与智能化趋势,目前国内零部件制造商也在试图在这里寻找机遇。
当然,新能源与智能化领域,本土企业不仅仅将目标放在海外,同样也有企业选择本土合作。
11月 ,万安科技了《对外投资公告(一)》和《对外投资公告(二)》,拟以增资扩股的方式分别向飞驰镁物(北京)信息服务有限公司(简称“飞驰镁物”)和苏打(北京)交通网络科技有限公司(简称“苏打网络”)投资人民币2000万元和512.8万元,分别取得飞驰镁物和苏打网络22%的股权。
飞驰镁物是一家专注于前装车联网的平台研发和服务运营的公司,致力于为整车厂提供全方位车联网产品和解决方案。苏打网络则是一家专注于智能交通以及新能源汽车共享平台的科技创新企业。苏打网络与包括意大利开源汽车OSVehicle在内的诸多新能源汽车企业合作,并基于自身的车联网技术架构,打造共享智能汽车,提供下一代城市出行方案。
显而易见,此次万安科技大手笔投资飞驰镁物和苏打网络,主要是想借助这两家公司进入车联网领域和拓展电动汽车相关零部件以及汽车电子产品的开发生产,推动万安科技从汽车零部件生产领域向智能交通运营领域拓展。
所以,接下来伴随新能源与智能化这两大全新发展趋势的升级,零部件产业内将会出现更频繁的收购或者参股行为。
去造车 打通产业链条
相较以前传统汽车造车资质“一票难求”,新能源造车政策的改变,为很多零部件企业进入整车领域提供了难得契机。而关于零部件企业造车,本网之前也曾过多篇报道,从万向到多氟多再到江特电机等企业,基本都已经完成相关收购,获取整车制造资质。不过,在这里我们还是要说一说,在这些企业之中,主要企业仍倾向将触角伸至新能源客车制造领域。如万向与上汽合资成立新能源客车公司,江特电机参股九龙汽车。
我想,这一方面是因为客车作为公共领域用车,是目前新能源推广见效最快的细分市场,另一方面也是因为在客车制造领域的竞争相较乘用车市场,激烈程度有别。
1 绪论
国家新型城镇化规划与《“十三五”规划建议》明确要求大力开展智慧城市建设,而智慧建造是推进智慧城市建设最基础的一环。当前,中国整体的环境污染状况严峻,在生产率水平低、能源浪费严重的大环境下,建筑行业首当其冲,面临着越来越大的环境压力[1-2]。在科学技术迅速发展的今天,信息技术的突飞猛进使得传统的建筑模式已经不能适应可持续发展的市场需要和新型城镇化的要求。与此同时,智能技术在各个领域的应用也越来越广泛,因此,建筑行业作为能源消耗和环境污染的大户,应在转方式促发展的同时,积极提升本行业的信息智能技术水平,探索建筑行业现代化的发展模式已成大势所趋,智慧建造必将迎来自己的时代。
2 智慧建造的概念及内涵
智慧城市是国家建设的重要组成部分,与此同时智慧化的建造过程也是未来建筑业成长的必然趋势,由此,智慧建造便应运而生。
智慧建造指运用先进科学技术对建造的整个过程中的管理及各个阶段进行综合变革及改进,以此保证建造过程的自动化和智慧化,使项目施工过程更加形象化、透明化,并达到了了建设全过程的安全可靠性和高效。
现在,对“智慧建造”的理解主要有两种方式。杨宝明博士理解的“智慧建造”主要从两方面来进行解释:一是产业和谐发展,与大自然和谐可持续发展。我国建筑业能源材料的浪费和环境的污染都已成为当今社会不得忽视的问题。另一方面是给行业嵌入先进的数字神经系统。无论是行业还是企业,项目管理都应该由先进的信息技术系统作为支撑,在公平和透明的经营环境下,实现高效化和精细化。另一种为在中国发达地区使用的建设项目信息管理技术,其中最突出的是被称为“智能眼”的监控管理,它采用了视频系统与门禁控制系统。两者的理解和实践都是利用信息技术来实现管理水平和管理效率的提高。
智慧建造是以项目管理(PM)、建筑信息模型(BIM)、大数据管理(DM)、物联网和云计算等为代表的先进技术为支撑的建筑全生命周期的智慧化,充分体现了感知化、物联化、智能化的特点并最终完成整个过程的建设和达到完成后的智慧、连接、合作的目标[3-4]。
3 智慧建造与智慧城市的关系
智慧城市是运用现有高新科技成果在城市规划、建造、管理及运营内的综合应用,其形成与发展提高了城市管理和服务水平、促进产业结构调整进而提高了人民的生活水平及质量。智慧城市的建设离不开建造领域的发展,作为城市基础设施和建筑的重要组成部分,如何做到智慧化是能否更好地为城市居民生活提供便利的关键。因此,智慧城市要求智慧建造以此满足城市未来的可持续和智慧运营的要求[5]。
在智慧城市的建设背景下,开始研究智慧建造在施工过程中的应用。智慧建造的理论来源主要是对智慧城市中“智慧”二字的解读,与此同时,智慧建造也是智慧城市中最基础的一环。随着建筑规模不断壮大,建设工程自身所附带的越来越多的信息资源会在施工全过程和建筑全生命周期中产生重要的影响。实施智慧建造,有利于提升建设过程的信息化水平,促进建筑行业生产方式转变,推进了智慧城市的建设。
4 大力发展智慧建造的意义
建筑业未来的发展趋势便是智慧建造,在建设过程中,积极采用BIM、协同设计、移动通讯、无线射频、虚拟现实、4D项目管理、PIP、物联网等技术改进传统的生产和管理方式,拔高行业管理水准和施工的生产效率,使整个建造过程实现智慧化。这些技术的充分应用将在很大程度上提高建筑行业的生产效率,加强了对建筑工程的整合程度,不但降低了整个建设过程的成本,提高了建造质量和效率,并对整个生命周期的设计和施工有着明显的改善。利用智慧建造技术,构建全方位的生命周期管理,实现项目管理的精细化和对企业进行集约化管理,是实现建筑跨越式发展的必然趋势[6]。
智慧建造的推进有效的优化了管理和服务的流程,推动了产业技术创新和智能化产业的快速发展,实现了建设过程全生命周期的智慧化,并有助于推动企业自主创新能力的提升,增强核心竞争力和技术的创新,进一步改善我国建筑业资源浪费严重问题,实现建筑业的绿色生态化。同时,智慧建造还带有一定社会效益,可以改善民生。通过构建智慧家庭、智慧住宅等实践来为市民提供一个全新的智能化宜居环境,改善全社会的生活面貌。
智慧建造将实现建筑产业模式的根本性变化,使传统的产业模式逐渐转换为以信息为主体现代化产业模式,生产效率也将大大提高,产业结构得到优化。
5 结语
相比于其他产业,建筑行业的工业智能化技术还很落后,将先进的信息技术嵌入到施工过程中形成完整的智能系统,从而实现了建设全过程的智慧化,使建造过程完成跳跃性变革。因此,建立和发展不同学科之间的合作与融合,从而实现不同技术的整合与提升,是推动建筑技术发展的根本途径。智慧建造是PM、BIM、物联网等技术的综合运用,也是当今先进的信息技术被充分融合的综合运用。智慧建造的发展必将带来建筑产业的一次“信息革命”。
参考文献:
[1]李迅,曹广忠,徐文珍,等.中国低碳生态城市发展战略[J].城市发展研究,2010,(01):32-39,45.
[2]师旭颖.智慧环保“呼唤”顶层设计[J].信息化建设,2013,(11):43-44.
[3]伍晏,周以大.低碳经济与建筑施工新技术的推广应用[J].建筑施工,2008(11):983-984.
就在AlphaGo对阵李世石期间,航运业“大拿”马士基在人工智能方面进行了一次新的尝试。该公司首次完成通过无人机向海上船舶送货的任务,这也是去年马士基在世界首次使用无人机成功对浮式生产储油船(FPSO)货物油舱检测后的又一次无人机应用的创新之举。未来该公司将进行进一步测试,使无人机成为马士基船舶供应链的一部分,以节省更多的时间和资金成本。
虽然这一应用的人工智能水平不能与AlphaGo相提并论,但这也是人工智能在船舶领域应用上向前迈出的一大步。应该说,船舶业及航运业近年来在船舶的智能制造和智能运营方面已经取得了一定成果,而且在提高生产效率以及将人类从繁重劳动中解放出来的要求越来越迫切等因素的促进下,这一进程正在加速。然而,现在看来,人工智能的发展更令人惊叹,船舶的智能设计、建造和运营可能会以比我们想象中更快的速度成为现实,而且程度会比我们想象的更高。
人工智能专家认为,“AlphaGo”们运用了最新的深度学习算法,完成了从“计算”到“智能”的飞跃。这种深度学习算法是类似于人类大脑的人工智能学习法,也是人工智能领域极其重大的突破。这一突破的里程碑式意义在于,当面临一些开放性问题,而不仅是非黑即白的输赢问题,如在无人驾驶中面对天气、环境突发状况时,人工智能可能通过深度学习进行判断和操作。而这恰恰为船舶的完全人工智能操纵以及不同类型船舶的智能建造创造了条件。
目前,全球范围内已开展了多个智能船舶和无人驾驶船舶项目,如中国船舶工业集团公司主导开展的绿色海豚38800吨智能示范船建造项目、欧盟资助研发的代号为“MARS”的无人驾驶船项目、DNV GL的无人运输船设计项目、韩国现代重工的智能船舶联网系统项目等。我国建造的“会思考”的船舶,将能实现全船信息共享、自主评估与决策、船岸一体化、远程支持和服务;无人驾驶的“MARS”号预计在2020年驶向大西洋;DNV GL在设计无人运输船之前已经开发出全新的无人操作FLNG(浮式液化天然气装置)概念。船舶行业正按部就班地开展智能船舶研究,而一日千里的人工智能也许将推动这些项目加速度“前进”。
大势所趋,就是指20世纪中叶以来,科学技术飞速发展,特别是电子技术,尤其是在微电子技术基础上发展起来的计算机技术、通信技术和控制技术的迅猛发展,已经对有数千年历史的建筑行业形成重大的改革性影响。它使建筑不仅是一个遮风挡雨,保暖防寒的庇护所,进而使建筑物成为一个有感觉、能反应、能传递信息、能判断决策,特别是能适应各种变化条件的一个安全,高效,舒适的生活、工作环境。先进的科学技术能够保证这些设备系统的运行安全可靠。而且,由于科技的不断发展,智能建筑的内涵在不断地发展,赋与建筑的新功能也在不断丰富完善的过程之中。所以,我们说:智能建筑的发展是大势所趋。
人心所向,也是由于科学技术的发展,业已影响到人们生活的方方面面,逐渐这些科技为建筑提供的新功能,融合到人们的生活方式之中,许多设施和系统已经成为人们生活模式中不可或缺的内容。这些技术改变着人们的生活,人们的需求又进一步促进了科学技术的发展,人们生活中的科技含量在增加,对科技的要求愈来愈高,愈来愈迫切。而智能建筑正是满足了信息时代人们对建筑的要求,所以说:智能建筑的发展是人心所向。
现在公认世界上第一幢智能大楼是1984年出现在美国康州首府哈特福德市的城市广场,这是一栋38层的办公建筑,原来就有比较好的建筑设备系统,例如,较早地应用了数字程控交换机;办公自动化机器的集中使用;设置计算中心;消防、安保的自动监控等。
这些设备系统应当说都不是什么特别新的东西。但是,就当时来说,将通信系统集成后引进来。承担工程总体设计和安装的UTBS公司,不仅承担了工程项目,而且在项目完成之后成为这些系统的二包,即从业主手中将系统总体包下来,再转租给最终的使用者。在租出的过程中UTBS向最终用户提供了一些增值服务。例如它在提供通讯服务中提供股票信息服务等。这样,最终的使用者不必自己去投资建设自己的通讯系统,只要向UTBS租用所需的设备和服务就行了。这样一来,形成了一种对设备系统使用的所谓“承租人分摊制度(STS)"。这种制度促进了智能大厦的建设和发展,而智能建筑(IntelligentBuilding)这个名词,也就突破了传统建筑的遮风挡l:14、保温防寒功能,增加了传递和处理信息的智慧功能。这样的一条发展道路,大体上也就规范了欧洲智能建筑后来发展的道路。
在美国以后,日本很快跟上来,但走的是另外一条路。日本在1986年建造的东京本田青山大厦和NTT品川大厦等大体上都是大公司建造的自用办公大楼。因此,对其设备自动化,通讯网络的建设等就更有针对性。由于目的明确,所以在大楼建设中同时将其内部的办公网络(0A)系统以及相应的应用系统一起建设起来。在这个基础上形成了我们后来所说的智能建筑的“3A"体系,所谓“BA,0A,CA”就是这么来的。日本最早的一批智能大楼也就是这么起来的。多数是一些大公司,特别是大型电子公司,如NEC、N17、松下、三井、东芝等办公大楼,它们具有很完善的设备系统,设备与建筑设计配合融洽。这些大公司建设这些系统主要是为了自己使用,提高工作效率,同时也是为了改善企业形象。
80年代后期,智能建筑风靡全球,这主要是由于电子技术,特别是微电子技术在计算机、通讯、控制三,项技术在楼宇自动化,通讯网络以及它们的系统集成方面有了飞跃的发展。无论从硬件、软件到集成技术都有显著的进步。加以90年代初期,国际互联网(因特网)在全世界迅速普及和应用,人们对建筑功能的要求愈来愈高,同时高新科技能为人们提供一个更安全,更高效,更舒适,更便捷方便的环境。随着家用电器的普及,电脑的进入家庭以及互联网的联系千家万户。随之,智能化的住宅和网络化的小区也提到日程上来。一个蓬蓬勃勃地建筑智能化的普及业已在全球形成。
智能建筑这个概念进入中国的技术领域并不晚,大体上在80年代中以后,中国科学院计算技术研究所就曾进行了“智能化办公大楼可行性研究”,对智能办公楼的发展进行了探讨。在此期间,一些报刊上亦曾出现了一些介绍智能建筑的论文。80年代后儿年出现了较早的一批智能设施和系统较为完备的建筑物。尽管那时在一些建筑中已有了一些功能先进的系统,但由于当时“智能建筑”这个名词还未风行。很少有人叫它们为“智能建筑”。中国大陆上“智能建筑,,的真正的普及和推广是在1992年改革开放大潮中。当时,风起云涌的形势发展,以及,由此兴起的房地产热潮。随着一大批高标准办公楼项H的提出,伴随着的是一系列先进的设施和系统以及它们的开发技术。首先打出“智能建筑,,旗号的是房地产开发商,他们并不真懂得智能建筑,而更多地看到的是在这个标签下可以为他的房地产商品大大增值;另一个最早进入这个市场的是系统集成商,他们多半原来是搞通信或是承担网络工程的,从做网络转向专门做综合布线,本是顺理成章的事,无需赘言。但是,他们进入建筑市场,却对建筑行业缺乏了解。
但是,在“智能建筑”突然起飞的时候,建筑事业的主力军,即建筑工程的设计和施工安装两支队伍却显得技术准备不足。尽管其中某些设备系统原本就是他们的专长,如空调,照明等,但在新的要求下也不免措手不及。此时,行业中的一些先知先觉者为了规范市场,统一认识,便在上海首先提出了制订“智能建筑设计标准”的问题,此标准在1996年作为上海市的地方标准出台。它根据各类工程的作用和功能、管理要求以及工程建筑的投资标准,对智能建筑划为三级,各级智能建筑均制定了功能要求和不同的设施标准。这一标准尽管其本身尚有不尽完备之处,但它对全国智能建筑的推进起到了十分重要的作用。一方面,它对不同需求的智能型建筑按不同要求分成不同的档次,以便于业主及设计人员针对不同需求采取不同的设备标准,由此,规范了智能建筑的技术市场;另一方面,这一标准的颁布,大体上指明了智能建筑应当具备的内涵和适当的深度,这样,使得业界人士,特别是对于技术人员来说提供了一个急起直追的目标。
在这短短几年中,国内建造了大量高标准的高楼大厦,仅以上海浦东新区为例,自1990年至1996年就建造了20层以上高楼89幢。上海全市自1990年至1996年间建造了20层以上的高楼有497座,总计约1062万m2。自上海一地可以看到全国,尤其是智能建筑兴起于沿海特区和北京。但迅速向内地推广,不仅在武汉、西安等大城市出现了智能建筑,即在乌鲁木齐这样远离沿海的西才七边险也建造了智能大厦。如此巨大的建造工程量,形成了一个广大和具有无穷潜力的市场,同时,在实践中培养和锻炼出一支宏大的中国技术群体。这支技术队伍不仅存在于设计院和安装公司以及系统集成企业之中,同时,也存在于纷纷进入市场的国外企业中的中国技术人员之中。这是一支训练有素和技术素质很高的力量,足以胜任相当先进和复杂的智能建筑技术要求。
智能建筑在短短的几年里突然起飞造成了无限商机。正象一切新生事物进入市场所出现的必然的现象一样,技术准备不足、市场暂时混乱、其中尤以管理上的滞后更为突出。由政府出面辖顿市场、规范业界行为已成为当务之急。因为,尽管在这种新兴市场上,某些早期的混乱带有一定的必然性。但是,如果不加治理放任自流的话,它就将影响到这项新技术本身的健康发展。罄理的日的就是使无序的市场变成有序。
为此,建设部在1997年10月了《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》。在这一规定中:界定了有关建筑智能化工程的主管部门是国家建设部,具体的工程项目的设计部门应是本工程的设计总体负责机构,设计负责人应对工程总体(包括智能化系统工程)负全面责任。规定了任何智能建筑工程应在力:项时就应将智能化系统的设计要求提出,经批准立项之后,即作为设计要求下达到设计单位进行设计。承包分项的系统集成商应在工程总体设计的指导下进行本系统的细化设计。系统集成商除系统的细化设计之外还要承担设备安装、调试、用户培训!|以及交工后的维护服务等一系列工作。规定还指出智能建筑在竣工和正常运转一段时间后要进行评估。评估为优秀者要进行奖励。这个管理规定应当说是政府关于智能建筑管理的第一个总令。对于罄顿市场和规范业界行为起了很好的作用。此后。在1998年10月又颁布了《建筑智能化系统工程设计和系统集成专项资质管理暂行办法》以及与之相应的《执业资质标准》两个法令。这两个法令规定了承担智能建筑设计和系统集成的资格,实际上是个市场准入的标准,它将排斥一切不符标准、不具实力、没有业绩的不合格企业进入市场。确保市场的秩序和产品的质量。目前,资质的申报工作,业已开始运作。
这只是由政府颂布的两个全行业的管理规定,这不过只是开始,目前已着手编制全国性的智能建筑设计标准,其他相关的标准和规范也将陆续订入计划,陆续进行编制。使得这一行业逐渐走向健康有序。1998年6月在建设部勘察设计司领导下成为了建筑智能化系统工程设计专家委员会,协助政府进行一些行业管理和推进智能建筑事业的工作。
智能建筑的另一特点是横跨多个行业,例如涉及邮电、消防、安保、广播电视、计算机、自动控制、公共卫生等部门,进行行业管理就必须与这些相关部门进行协调,除了必须遵守有关的专业规定外,还必须在若干跨行业的管理问题上加强联络和协商,制定跨部门的管理规定,共同探讨发展的课题,促进行业的进步。
面对信息时代,智能建筑的发展必然性己广泛地被业界人仕所瞩目,对此方面知识和技术的渴望和追求已成为业界人士的共识,目前国内由各种机构举办的智能建筑培训班为数甚多,少者数十人,多者上百人,涉及到各种行业和各种层次的技术人员、业主、管理人员等等,足见大家对此方面要求之迫切。由于对办班条件并无严格规定,因此,在众多的培训班中难免良莽莠不齐,如何提高办班质量是一重要课题。
智能建筑物的类型,早期以办公楼(包括自用的办公楼及出租的办公楼)和旅馆酒店为主,后来建造了一批综合办公楼(即指在一幢大楼兼有办公及酒店两种功能,有时底层还开辟为商场的多功能大楼)。在此期间,亦建造了一些设施完备,系统齐全的智能型医院、机场航站楼、大型火车站、博物馆、展览馆、体育馆、以及专业性很强的如邮电枢纽,电力调度中心,天然气调配中心,银行等等在功能上有特殊要求的建筑物。其别令人注意的是近儿年智能住宅及智能小区的发展。
智能住宅及智能小区问题的提出还是近两三年的事,其背景除了当前家庭中家用电器数量和品种的日益增多以外,最主要的原因是电视、电话的普及,计算机的进入家庭以及网络的开通。另外,智能家庭及网络社区的若干产品进入市场也促进了这一发展。但相对智能办公楼而言,智能住宅和小区究属开始起步阶段,目前,从报导上看,号称“智能小区,''''的建设项H不下30个,未见报导的试点可能还有。随着近儿年和今后一个时期,住宅建设将是国家投资和建设的黄点这一前提下,智能住宅与小区的建设将会有一个长足的发展,这一趋势业已形成。但住宅建设与办公楼建设最大的区别在于,智能办公楼一般是业主一次投资,只要财力殷实,尽可选择最先进的产品、最高级的设备。但住宅和小区建设就不能这样,它量大面广,直接面向普通百姓,故此必须考虑到若通住户的经济承受能力。所以,在此方面设备的国产化问题就更为突出。而且,在网络联通之后,住户更多着眼在网络所提供的实用功能。也就是说智能住宅和小区的建设绝不仅是其硬件的设置,如社区布线、接入网、节点建设等等。还要注意到网络接通后的信息源建设和提供的服务功能建设(网上购物、网上医疗与保健咨询、网上教育、生活顾问等)。实际上,从发展远景上看网络建设的前途无限光明。它为不久的将来可能实现的家庭办公打下基础,那将是改变人们生活模式的章大举措。如果,把信息高速公路网作为一项全民的工程来看,那么,我们的智能办公楼和智能住宅都只是这个信息高速公路上的站点建设,这个意义是非常大的。当前,中国的智能住宅建设方兴未艾,充满着无限生机。
智能建筑的大规模建造和科学技术的迅速发展,促进了此方面的研究和开发工作。这方面的工作在研究机构、高等院校以及企业的研发机构中默默地进行着,企业与院校,企业与研究机构的联合开发以及高等院校和研究机构自办企业,这两种方式都加速了将研发成果尽快地变成产品,这种工作包括了软件和硬件的开发研制,若干成果业己应用于工程之中。例如,近两年,在控制技术上,先进的L0NW0RK开放系统的开发得到了多方面的重视,它已试图应用于多个应用领域,如空调、消防、防盗、门禁、电梯等方面。一些产品已进入市场。但是,就L0NW0RK系统来说,目前尚属小规模的应用,开发者也多属中小企业,大规模、大范围的实践尚有待时机。其他方面的技术研究和开发工作也在进行,不仅成果甚多而且研发范围也在扩大。某些外国企业也在寻求和正在与中国的科技力量合作,利用中国的力量推动他们产品的发展和改进,由此,也进一步促进了中国研发力量的提高与成长。
由于中国智能建筑的市场发展的规模和速度均为世界之最。所以世界上此方面的著名品牌产品儿乎已全部进入中国市场之中,无论楼宇自动控制系统,综合布线系统,消防系统,安保系统,通信系统,广播系统,闭路电视系统,车管系统等,均已成为外国名牌产品角逐的天下,国产的设备和系统力量十分微弱。因此,如何培植国产品牌与国际名牌产品一争高下,也是当前一个突出的问题。一方面要提高自己的实力,同时也要有一定政策的支持,形成自己的精品市场。总而言之,在这么大的智能建筑市场面前,国产品牌不能没有一席之地。
关键词:
低碳城市;智能建筑电气技术;探索和研究
以低耗能、低污染为基础的低碳经济是当前全球经济发展的总体趋势,而创建低能源消耗和低二氧化碳排放量的低碳城市已成为世界各国的共同追求。作为低碳城市的重要组成部分,绿色建筑的概念逐渐被城市建造者和管理者所广泛接受,大量使用对环境友好的可再生资源、减少建造过程对生态环境的破坏、将环保与建造相结合等先进理念对生态环境保护工作产生了十分积极的影响。绿色建筑概念中电气技术的智能化正逐步走上快速发展的轨道,智能建筑电气技术具有的节能环保、高质高效的特点使其越来越被建筑行业人员所广泛采用。
一、低碳城市
低碳城市是指以低碳经济为核心、提倡市民低碳生活方式、市政管理以建设低碳社会为目标的城市。低碳城市建设必须在保持经济发展速度的前提下,尽可能地降低能源消耗及二氧化碳排放量。低碳城市的概念强调的是经济发展代价最小化和人与自然的和谐共处、相互包容,强调坚持科学发展观、创建和谐社会。建设低碳城市包含了新能源的开发和利用、生产技术的清洁化、消费模式的绿色化以及绿色建筑的建立。2010年7月,国家发改委了《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》,公布了第一批国家低碳试点地区名单。2012年12月,发改委确定了第二批国家低碳试点省区和城市。至此,我国已确立了6个低碳试点省区和36个低碳试点城市,低碳试点工作已在全国范围内广泛开展。
二、绿色建筑
绿色建筑泛指一切能最大限度地保护环境、减少污染、节约能源,为使用者和周边人群提供健康、舒适的居住环境的建筑。绿色建筑的所谓绿色,并不是指狭义上的绿化概念,而是象征着在不破坏生态平衡的基础上对周围自然资源的充分利用,代表着对大自然的最终回归,因此又被称为生态建筑、可持续发展建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的具体含义可参考我国颁布的《绿色建筑评价标准》和《关于加强绿色建筑评价标识管理和备案工作的通知》。绿色建筑的设计理念强调的是对能源和资源的合理应用:充分利用太阳能、风能、水能等清洁能源,减少空调、采暖等容易造成污染的电气设备的使用,选择具有环保特点的可再生建筑材料,节约用水、用电。同时,绿色建筑概念提倡建筑与自然环境的相互融合、和谐互补,要求深入了解周边环境的条件和特点,就地取材,选取天然建筑材料,创造舒适、健康的居住环境。
三、建筑电气技术的智能化
在新型城市发展理念中,对建设低碳城市和建造绿色建筑的提倡向建筑电气技术的智能化提出了更高的要求。在未来很长一段时间内,建筑电气技术的智能化将成为相关行业和社会各界关注的重点。建筑电气技术是指以建筑为平台,利用当代先进的电力技术、计算机信息技术等满足居住者的各种生活需求,保障建筑居住和使用的安全性、有效性。智能化的现代建筑电气系统配备了安全、稳定、高效的电力工作系统,该系统由提供、传输电能的各条线路组成,又被称为供电系统。为了方便建筑使用人群使用电能,电力工作系统中的变电所和输配电线路充当连接用户和发电厂的纽带。10kV以下的配电线路和变配电所构成配电网,并将由配电线路直接提供的电能分至各个用户。
绿色建筑的供配电系统担负着向所有用户提供电力的工作,因此必须具备安全稳定的电路和电压、大容量的电流。同时,为了保护由有线电视线路、卫星电视线路、计算机网络、自动报警装置、安全闭路电视等构成的弱电系统,避免其遭受电网瞬变、高次谐波、雷电天气等各种电磁脉冲及自然现象的干扰和影响,当代智能化建筑电力系统配备了漏电保护器、剩余电流监视系统、SPD保护器等设备和装置,加大了对用电设备和住户人员的保护力度,保证了建筑的安全、有效使用。智能化的现代建筑电气技术还具有高度的灵活性,日益提高的人民生活水平对建筑电气系统操作的人性化提出了更高的要求。因此,现代化的建筑电气系统必须具备先进的电气设备,对电气系统的设计必须符合用户和整个建筑所有设施的需求:为了保证电力设备的高效、持续运作,智能建筑电气技术采用各种先进手段提供持续电能;电力系统的设计简单、易操作,功能性电气设备和仪器数量合理、运行高效。
在反恐行动全球化的趋势下,对用户的安全保障是智能化建筑电力技术必须具备的功能,各类建筑物都须采取与建筑规模相匹配的安防手段和措施,以应对可能出现的事件和挑战。当前先进的智能建筑安防系统中通常采用的是智能传感技术,改变传统探测器的工作原理和工作方式,增加智能识别功能,对各种不同清晰程度的图像进行探测、识别、处理,通过对移动人体、街区实景、车辆牌照的分析,预防和阻止各种突发性安全事故的发生,提高居住环境安全等级。智能化的建筑电气系统注重电气技术的可持续发展,时刻更新智能化技术手段在建筑电气领域的更新。而各种公用、家用电器日新月异的发展及各种计算机网络设备和功能的不断演变,要求建筑电气技术必须时刻跟紧时展步伐,避免出现建筑电气系统管理落后于用电设备水平的现象。
四、结语
低碳城市建设是我国现代化绿色城市建设工作和经济可持续发展工作的核心内容,也是进一步推行生态环境保护理念的关键。在低碳城市建设进程中,越来越多的国家和地区逐步普及对智能化建筑电气技术的使用,继续研究和发展新型智能化建筑电气技术手段,是提高低碳城市建设水平和绿色建筑使用效益的重要途径。
参考文献
[1]杨西.低碳城市与智能建筑电气[J].科技创新导报,2015(08):107-108.
二、城建档案需要BIM实现现代化
管理城建档案管理的最终目的是为了更好的利用这些信息资源,为我国的城市建设和发展服务,开发利用这些资源就是城建档案的价值所在。按照国家住房和城乡建设部制定《全国城建档案信息化建设规划与实施纲要》的要求,以数字化信息资源为核心,以网络技术为基础,以扩大信息资源的利用为目的,以服务于城市规划、建设和管理为宗旨。适应时展的需要,持续、健康地实现城建档案的现代化管理工作是城建档案事业发展目标。对于目前的城建档案的数字管理水平,只是传统档案管理模式的一种技术升级,用计算机、多媒体、网络等技术替代人工,将实物转换成了数字信息,从档案的收集到最终的利用,档案管理工作的内容没有变化。在提供利用方面,利用计算机代替人工查寻、检索,检索途径多种多样,提高了档案信息检索效率,所查找到的信息,大都与纸质原文件内容相同的电子信息(电子版本)。有许多城建档案馆在开发利用工作中作了很大的努力,如:利用CAD、GIS和RS等技术进行整合,构建了三维信息平台等等。使城建档案信息在开发利用中有新的进展。但是在面对未来的发展,现有这些技术是不够的。作为城建档案管理者需要从更长远的眼光去审视未来。去适应未来发展的需要?参与并融入到“智慧城市”的建设和管理中去。不能把城建档案馆(室)作为一个信息的“仓库”。尽管能方便、快捷地查询到各种城建档案信息,也不能算是现代化管理。城建档案现代化管理机构和场所不能只是一个提供利用“仓库”,而应该是提供利用的“基地”,它所提供的信息应该是经过开发“加工”过的信息,而不仅仅是“仓库”中源始的信息。从建造业现有的技术水平和应用实践的成效来看,BIM是一项较为科学而又切实可行的先进技术,它具备的可视化,协调,模拟,优化和可出图特点,可使城建档案管理水平从现在的数字化、信息化和网络化向“智能化”方向迈进。城建档案馆原有CAD和GIS数据也属于BIM数据整合的部分。目前已有大量的工程项目已经应用BIM技术进行建造,如:北京国家体育场(鸟巢)工程、昆明新机场机电设备安装与运维管理、北京英特宜家购物中心工程、广州市北京路沿线环境模拟(日照、气象)、内蒙古科技馆新馆异型曲面幕墙施工等工程项目。BIM技术能够实现建设项目各参与方通过网络进行协同工作,同时,进行工程洽商、技术沟通、工作协调,实现施工质量、安全、进度和成本的管理与监控。在利用BIM管理的工程项目,BIM汇集着大量与工程相关的数据信息,为工程提供大量的数据支持,使业主、设计单位、顾问咨询公司、施工总承包、专业分包、材料和设备供应商等众多参建单位同在一个平台上共享相关数据,为工程建造提供最优方案。这些数据信息都是工程建造中产生的。这些数据信息不当是建造成果的数据,而且还有建造过程的数据,特别是隐蔽工程中的相关数据(如:地基、地下管理线等)。这些数据信息集中收集到城建档案馆中后,利用BIM平台可再现原来建造过程和模拟将来运营、维护过程。例如:模拟一个建筑出现设备故障怎么办?出现危机(灾害、反恐等)怎么办?某个建筑的改建和扩建选用什么方案?隐蔽工程和地下管线也可以通过模拟再现,而不必再进行二次勘察、测绘等等。城建档案管理运用BIM技术后,其管理水平可提升到“智能化”管理。查寻信息不再需要查找原始信息进行分析,可直接再现建设项目某一阶段的结果。在前后相似的建筑在建造过程中,可以借见,以提高建造的效率。随着建造技术发展和更新,原有的建造工艺需要如何调整和改进。只有这样,城建档案工作水平才会得到更高的提升。如此发展,城建档案机构就不再是档案资源信息的“仓库”,可能就成为档案信息资源利用的“基地”。过去我们说城建档案为城市规划、建设和管理提供决策依据,将来可能就是提供决策方案了。
因为我的导师三田彰教授在到庆应义塾大学工作之前曾在日本的清水建设株式会社作为研究人员工作了很长的时间,所以我们研究室跟清水建设一直有着很多的合作,这样也就使我有机会到清水建设的研究部门进行一些相关研究。
在接触他们的研究之前,我的观念还一直停留在土木工程师的主要责任是保证结构的安全,但是他们在做的已经从简单地追求结构的安全可靠发展到了追求建筑与人融为一体的体验。比如智能建筑,所有的建筑功能都由传感器和机器人通过物联网实现互联,例如哪个位置有人活动,哪个位置就自动提供照明和空调。如果要开会,你只要到达指定的会议区域,相应的桌椅等会议设施会自动展开,会议结束之后所有的物品自动收起。所有的这一切都不是通过人的指令来完成,而完全是通过智能的传感器和机器人自动来实现的。
他们另外一个研究重点就是绿色建筑。建筑的能耗在与人相关的所有能耗中是最大的,所以建造绿色建筑就成了最切合实际的选择。近些年,包括美国、日本在内的很多国家都在着力发展绿色建筑,而我的研究方向恰恰是绿色建筑和智能建筑的结合点,即结构的实时智能监测技术。该项技术如果能在实际建筑中得到应用,现在大家普遍担心的结构安全问题就都可以由某一个大型的技术服务中心提供智能、及时的监控与预警,配合智能建筑中的传感器及机器人技术,在平时可以为建筑的节能减排提供一个神经中枢一样的支持,而在灾害来临之时可以通过智能引导人们疏散,以及实时评估结构状态而极大地减少人员及财产损失。
2012年底,我开始思考未来的就业方向。留在日本,清水建设株式会社提供了与智能建筑和绿色建筑相关的研究岗位,年收入起薪也达到800-1000万日元左右。如果选择回国,由于两地不同的薪酬制度,收入下降是确定无疑的。但是我是一个中国人,有一颗中国心,虽然选择留学日本是我一直以来的追求,但绝不是因为这里舒适的生活环境和优厚的待遇,而是因为我在国内的研究领域是结构工程的防灾与减灾,在同济大学读研期间主要从事的是结构工程的振动控制等,而日本是地震多发国家,其工程抗震学科的发展在世界上处于领先地位。出国前的理想就是能学成归国,用我所学报效我的祖国。而智能建筑与绿色建筑的研究作为新兴的研究领域,在我国才刚刚兴起,距离国际领先水平还有很大的距离。能为中国在这两个领域的研究中贡献一点自己的力量也是我所期待的。
恰在此时,在参观大型展览《复兴之路》时的讲话更加坚定了我回国的想法,也让我迅速地投入到回国的准备当中,当时的想法就是回到祖国,报效祖国,为实现中国梦贡献自己的一份微薄的力量。
虽然回国的想法已经定下来了,但是落实到找工作却是一项繁琐而又具体的事情,陆陆续续向国内的一些单位投出了自己的简历,也参加了几家单位的面试,但是并没有找到一个真正称心如意的。一方面作为一个刚刚兴起的研究领域,智能建筑和绿色建筑在国内的研究开展范围还较小,绝大多数科研院所并没有对这两个领域进行研发的意识和动作。另外作为一名土木工程专业的博士生,我始终摆脱不了的是工程情节,时刻想着能和自己将来的同事们一起解决工程中实际遇到的问题,能将自己的研究成果应用到实际工程中去。
在寻找工作的过程中,上海建工集团走进了我的视野。我了解到,上海建工集团正在原国家级企业技术中心的基础上筹备成立工程研究总院,特别是上海建工已经意识到绿色建筑的重要性,于2012年6月成立了专门的研究机构——绿色建造研究所,专门从事绿色建造相关研究工作。
我联系了上海建工集团,集团的总工程师、工程研究总院院长龚剑教授亲自面试了我,详细地向我说明了工程研究总院的目标、职能以及架构等问题,同时也表示工程研究总院非常欢迎留学归国人员的加入。
龚总务实的工作态度和对工程技术的创新理念给我留下了深刻的印象,经过慎重考虑,我决定加入上海建工集团工程研究总院,来实现我的事业规划和职业理想。就在这时,我接到了国家留学基金委关于我获得2012年度“国家优秀自费留学生奖学金”的通知,祖国的关心与认可让我更加坚信我的选择是正确的。
确定了工作单位,关于未来具体的研究方向,我也进行了慎重的思考,原有的工程技术创新主要还是集中于在工程建造的过程中对施工技术方式方法的创新,但是建筑作为一个与人们的生活息息相关的主体,其本身也是有生命力的。我们的关注点不应该仅仅局限在建筑的某一个阶段,而应该将建筑的整个使用周期看作是一个完整而有生命力的整体,建筑在整个生命周期中的可持续发展才是我们所要追求的。
我国现代造船业起步晚、准入低,造船模式主要源自学习借鉴日韩,虽然目前已是全球造船体量最大国家,但离第一集团的造船强国还有相当大差距,而要短时间内赶超它们似乎几无可能,除非有打破悬殊的技术基本同处起跑状态。今天,中国造船业有幸迎来了这一千载难逢的时代,那就是智能造船。如果能快速掌握这种最新技术并使之转化为生产力,中国造船业就必定能在生产效率、成本管理、经营管控、技术创新等方面获得彻底弥补。纽波特纽斯船厂总裁Matt Mulherin对未来智能造船进行了形象描绘:所有在建船舶的设计、检验状态、材料需求清单及其状态和位置等信息统一存储于中央计算机系统,不同领域的团队成员设计不同船舶时可调用或添加信息,船厂全面连线,通过数字化制造实现精益造船、均衡生产。业内认为,作为“综合工业之冠”的船舶业,谁能在智能制造等技术开发与应用中拔得头筹,谁就可能从传统的制造、经营、管理模式下突围,抢占规则制定权、标准话语权、业态主导权和竞争制高点。可以说,智能造船的浪潮已迎风掀起,而“弯道超车”的机会正悄悄向我们走来。
我国早在几年前就开始布局智能造船模式,先后出台了《中国制造2025》、《工业和信息化部关于贯彻落实的行动计划(2015-2018年)》等政策,并将南通中远川崎船舶工程有限公司确定为我国船舶行业智能制造试点示范项目的首家企业,大力营造船舶智能制造氛围。今年初,工信部等六部委又联合印发《船舶工业深化结构调整加快D型升级行动计划(2016~2020年)》,把智能制造作为船舶工业强化管理、降本增效的主攻方向。正是这样,我国智能造船逐渐铺开,许多船企主动介入并初见成效,如中船重工建成了国内先进的高技术船舶分段制造数字化车间、金海重工投资30亿元建设全球领先的智能化船厂……工信部自去年也开始向船舶行业广泛征求意见,加紧编制《推进船舶智能制造指导意见》,并明确提出:要用5年时间推动我国造船业智能制造整体水平进步,造船效率和质量接近日韩水平;用10年时间赶超造船先进国家。
最大限度提质增效
之所以开展智能制造,除了借助互联网、云计算、大数据、机器人等技术应对社会需求多品种、小批量、高品质发展趋势外,还有一个重要原因就是人工成本越来越高。高新船舶与深海开发装备协同创新中心主任林忠钦说,船舶智能制造不仅将工人从“苦、脏、累、险”的作业环境中解脱出来,也将推动造船工业朝着安全、经济、环保、高效、舒适的方向发展。智能造船的优势是面向产品全生命周期,实现信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合,达到实时感知、优化决策、动态执行。这显然使得造船业从依赖经验走向基于科学。
中国船舶工业行业协会数据显示,建造每修正载重吨,韩国需消耗15.5工时,日本消耗9.7工时,中国则需要35.4工时,效率仅为日本的1/3。此外,我国造船质量整体较低,仅设计差错率就是日韩同行的10倍。对此,我国船企想方设法扭转这一劣势,但一直难以从根本上提质增效。实践证明,打破传统作业模式,大力实施智能制造,既是提升船舶建造质量和效率,降低成本和资源能源消耗的迫切需要,也是增强我国造船企业核心竞争力的有效途径。以大连船舶重工数字化生产车间为例,通过配备多种焊接机器人替代分段焊接人工作业,其分段建造效率提高30%,车间能耗降低10.8%,设备有效利用率提高30%。
智能制造并非简单地仅仅作用于船舶生产线,而是触及船企方方面面的提升,不但推动船舶制造设计智能化、产品高质化、管理精细化、信息集成化、销售网络化,而且为船企彻底提高质量、效率、效益提供技术和系统支撑。
智能造船的核心是全链条协同
船舶行业具有典型的多品种小批量离散制造特点,要求生产作业系统具有更高的柔性和智能,而智能制造的核心则是“从设计开始到工艺生成到物资供应系统到制造车间到测试和最终交付的全链条协同”。这就要求船企借助物联网、大数据、人工智能取代封闭的生产制造系统,提高制造系统柔性化、自动化和智能化水平,通过信息物理融合系统,用IT把设计源头与工厂的各个末端连接起来,实现人、产品、设备完全交集。与此同时,搭建设计、生产、采购等业务“一体化”智能生产流程设施,建立智能化生产系统和车间物流系统,使智能化设备机器代替人工操作的机器,通过云技术把所有生产资源都连接起来,使目前的半自动化、全自动化生产系统向智能化生产系统转变,实现船舶的定制化与规模化、个性化与普适化、虚拟与实体、微观与宏观、当前与未来的结合。
要实现全链条协同,大数据的集成和应用至关重要。在信息化时代,大规模信息技术数据不仅向各层面各要素渗透,促使相互间和谐作用,而且对传统的管理思想和模式产生颠覆式改变。众所周知,造船业是劳动、资金、技术密集型产业,且不说其涉及的航运、配件、机电、钢铁、化工、海洋资源勘采等上下游产业充满各种复杂而变数的信息数据,就说它包含的设计、采购、制造、使用、维护、售后、物流等环节也离不开数据应用。换言之,在船舶设计建造阶段就应纳入后期航运运营考虑,引入大数据挖据技术,提供更稳定、更易维护、更具弹性的在线订舱服务。这正如南通中远川崎总经理韩成敏所说,造船业推进智能化,关键在于大数据的支撑。
我国离智能造船有多远?
当前,国外先进造船企业正处于由“工业3.0”向“工业4.0”推进的阶段,普遍使用了数字化、自动化和精益生产等技术,实现了厂域空间全网络覆盖及物联网技术和大数据技术的应用。反观我国船厂在数字化、自动化、精益生产等方面基础薄弱,总体上处于“工业2.0”阶段,如日韩船厂自动化率已经接近70%,而我国骨干船厂的自动化率最高仅为20%左右。正因为我国造船业数字化工艺设计能力严重不足、船舶建造装备与系统自动化智能化水平低、造船过程管控缺少有效数据支持及制造技术与信息技术的融合集成度低,业内出现了一些悲观言论。有的说,智能制造并不适合造船行业,不能盲目跟风。也有的说,这是一项系统工程,需要很大投入和长时间探索才会有成效。甚至有的还以原熔盛重工数字化造船项目的失败为教训。
但事实上我国智能造船就在眼前,不是说基础条件差人一截,我们就离智能造船遥不可及,就凭目前国内成功开展智能制造的例子也足以说明这一点。诚然,我们的先天不足注定了需要更多付出和更强的机遇把握能力。中远海运重工有限公司副总经理倪涛说得好:“智能制造不是简单的机器换人或是增加几台自动化设备就能实现,需要一个短板一个短板地补齐。”我国应该借鉴韩国经验,重点突破三大局限:一是在装焊、管系、涂装、大分段合拢等方面开展“机器换人”工作。二是积极推进研发设计信息化、生产制造数字化和设计制造管理一体化建设。三是深度融合互联网新技术,优化生产方式、投资方式、管理方式和商I模式等。这其中引进和培育造船、管理、信息和数据库等技术兼备的复合型人才则是“重中之重”。
循序渐进“三步走”
随着现代信息技术不断发展,在进行施工建设时,许多高新技术被运用于施工作业之中。建筑行业作为劳动密集型行业,正在加快本行业向知识密集型进行转型。在建筑行业进行产业升级过程中,互联网技术会给予建筑行业翻天覆地变化,整个建筑行业在运用互联网发展基础之上实现了智慧建造。在建筑过程中,建筑机器人、智能设备、智能终端、物联网等信息技术不断发展,促进了建筑业大规模技术升级,而大数据与建筑业相结合,有效的促进了建筑企业智能化[1]。
1智慧建造施工技术互联网应用发展趋势
1.1智能穿戴设备将成为智慧建筑重要装备
可穿戴式设备是指可以直接穿在身上或者在人衣服上配置的便携式设备。穿戴式设备不仅硬件技术过硬,软件技术也非常发达,其可以通过数据交换、云端交换的方式实现大数据转换,给建筑工人和建筑施工带来极大便利。在现在建筑业过程中,可穿戴设备主要应用于以下几方面:第一,通过智能手环加强人员的跟踪定位,使得管理人员可以实时知晓功能的具体工作状态。第二,通过智能眼镜可以模拟画面,及时发现施工过程中出现的问题并予以纠正。第三,通过智能口罩监控施工状态的空气质量,将信息传递到分享系统中,为区域空气质量做好统计分析。第四,穿戴运动摄影装备,全程记录施工现场。通过以上技术运用,智能穿戴设备已经在建筑工地上被广泛结合,与建筑环境非常融合。
1.2智能移动终端将成为智慧建造重要工具
智能移动终端拥有接入互联网技术,通过信息分析为用户定制个性化需求。在我们传统生活中,车载智能终端、智能电视等等都是智能终端表现。在建筑领域,移动智能终端主要有以下几方面表现。第一,配合相应管理系统。通过智能移动设备可以检查施工方案,CAD图纸等现场不便检查的问题。第二,利用移动终端增强过程质量,可以对施工现场的安全进行实时监控,确保施工可以安全有效的进行。第三,通过对施工质量状况进行现场检查和现场拍照,将所存在问题汇总之后下发到责任人,责令其定期整改。第四,基于bim技术模拟功能,可以使用移动终端模拟手动漫游。
1.3建筑机器人将成为智慧建造辅助工具
随着人口红利逐渐消失,人工成本正在成为各个企业成本中最重要组成部分,而机器人技术的快速介入可以有效降低人工成本,尤其对于劳动密集型建筑施工行业而言,焊接机器人、喷涂机器人、切砖机器人的出现可以使得人工成本大大下降。机器人在建筑施工领域具有以下几方面优势:第一,全方位焊接机器人可以保证焊接的质量,使得施工更加安全,同时也极大的减轻了焊接的劳动强度。第二,喷涂机器人出现不仅可以解决高层作业的安全问题,还可以提供高层作业速度,使得高层作业更加便捷高效。第三,大芯板采集系统出现可以根据室内大小放置板材,以满足大型场馆、火车站、机场等地的安装需求[2]。目前,许多机器人都是遥控操作,可以通过预先设置方式让机器人进行工作。正是由于这种操作方法,在进行施工时,如果机器人的零部件出现故障,很可能会导致工期延误,为了解决这一问题,云机器人孕育而生。云机器人顾名思义是将云计算与机器人相结合的产物,他也是一个网络终端,机器人本身并不储备任何信息资料,只通过互联网方式将云端的信息发送给机器人,使机器人可以更好的进行工作。例如在施工过程中,机器人可以将周边环境拍摄之后上传至服务器云端,服务器云端根据类似环境下达指令给机器人,使机器人可以避免障碍物,方便机器人进行工作。所有建筑基本都可以共享一个数据库,这也同样减少了施工人员在设计程序时间,通过云计算实现自我飞跃。相信在不久未来,建筑机器人将成为建筑施工的主力。通过智能穿戴设备、智能移动终端、建筑机器人,我们可以实现整个工程可以与互联网+相结合,促进建筑行业的飞跃。
2智慧建筑施工企业管理互联网应用发展趋势
2.1物联网将在施工全过程中得到应用
早在2013年,我国中央政府就出台了发展物联网的指导意见,该意见指出需要积极推进物联网技术产业升级,通过精细化管理提升产业生产效率,达到节能减排、提高生产技术、创新生产模式的目的。在建筑行业,由于大数据的广泛应用需要物联网技术支持,所以物联网对于建筑业发展非常重要。在建筑过程中,通过利用安装在施工现场的各种传感设备收集当地信息数据,如视频数据、粉尘数据、升降机数据人员信息等其他数据,在此基础上进行加工制作,从而提升施工现场的管理效能[3]。在健康监测方面,物联网技术可以用于无损检测和各种传感技术检测,以保证检测安全性和整体性。笔者发现,国外许多城市建筑中都含有大量物联网技术应用,一些已经成熟模式可以运用于我国建筑物建设之中。随着信息技术不断飞跃,物联网技术的潜力将会被进一步激发,这也会促使建筑行业进一步更新换代,顺应建筑业与信息化深度融合浪潮,以便更好的推动物联网为行业作出贡献。第一,可以实现建筑设施自动化控制。在许多建筑设施之中,智能设备被广泛运用,例如供电设施,通风设施,供水设施,消防设施等等设施都与物联网技术广泛相关。通过对室内温度和湿度的监控可以调节空调设施,并使空调设施的效能发挥到最大化。第二,实现建筑的安全监控。通过在大型建筑物室内安装传感器,可以保证大型建筑内的数据可以实时采集,并在专业软件的辅助之下分析大型建筑存在安全状况,做好预警控制。第三,可以加强大型机械设备的安全管理。在施工现场,塔吊施工楼梯等大型设备非常多,通过物联网技术可以对这些大型设备的安全状况进行实时监管,保障这些大型设备可以顺利的发挥作用。第四,可以加强施工人员的管理。对于现场施工的人员来说,其佩戴的卡片可以在附近五十米内被读卡器读到,这就使得监控人员可以实时的知道工作人员的动态。在施工人员安全帽中往往会设置标签,这些标签既可以作为人员考勤重要来源,也可以将其信息数据及时反映给劳务管理部门,有利于加强人员管理。第五,有利于加强进场设施和材料的管理。在进行建筑时,建筑单位往往会向工厂预定大量建筑材料,而这些建筑材料往往可以通过标识进行读取,这就有利于在施工现场做好建筑材料管理,对建筑材料储存、运输、安装等各个环节进行全程跟踪,保证建筑质量。第六,加强施工现场安全环境管理。通过物联网技术对建筑物安全质量进行全程监控,例如钢结构的应力应变、地基等等数据进行全程监控,以保证建设的安全高效。
2.2云计算将成为建筑施工企业改造现有信息系统的基础平台
云计算是一种各种资源按需分配技术,通过庞大网络计算处理能力将信息技术传给需要人员。通过该项技术,网络可以为所有人员提供个性化服务。在2015年,我国国务院专门了促进云计算方法意见,意见强调要进一步加强云计算的开发运用,使得云计算可以更好的服务于社会经济发展。目前,关于建筑行业的云计算企业并不多,一些企业往往只是简单的将数据运用,并没有做到真正的大数据分析,也就没有真正的云计算。建筑业企业和单位需要利用云计算改造提升现有信息系统,降低信息化投入成本,挖掘云计算生产、管理方面的应用价值。
2.3大数据将成为建筑施工企业提升管理效益的重要手段
在互联网+时代,数据的价值被逐步发现,在进行项目建设时,材料价格、人工成本、设备数据、工程质量评估等数据非常庞大,这就需要建筑企业拥有大数据处理能力,通过大数据提升企业的核心竞争力。第一,通过大数据可以实现企业的决策科学化。通过大数据分析,企业可以获取有效价值,可以预测未来市场需求,并作出正确决策。第二,可以实现劳务人员大数据分析。通过对劳务人员的大数据分析,可以使管理者随时了解工人的工作状态,以保证聘用合格的工人进行工作。第三,实现工程质量大数据分析。通过在建设过程中采取工程数据,可以有效的了解真实准确的数据,挖掘出存在的问题,对异常数据进行分析。在建筑的过程中,我们可以通过使用物联网、云计算、大数据三种新型技术,通过物联网将各种生产元素聚集在一起,通过云计算实现管理的现代化,通过大数据提升建筑效率,这些都促进建筑行业的实现智能化和科技化,使得整个工程建设可以更加体现未来的发展方向[4]。
3结语
在我国国家制造业发展规划中,建筑业与互联网相结合是未来发展的主题,通过建筑业以信息化技术的深度融合,可以有效促进建筑业的发展。
作者:武士炯 单位:上海通用金属结构工程有限公司
参考文献
[1]姜涌.产业化—从房地产业、家装设计业的现在看建筑设计组织的未来[J].建筑学报,2016(6):90-93.
随着经济的发展和社会的进步,人们对于建筑的功能要求越来越高,建筑的能耗也越来越大。所以,丰富建筑的使用功能并且减少建筑的能源消耗,逐渐成为了建筑发展的一个主要趋势。绿色建筑是充分利用环境条件和资源效率设计、建造的建筑,不仅能为人们提供一个舒适的居住空间,同时也极大的降低建筑能耗、节约资源,从而实现建筑的可持续发展。本文就新时期绿色建筑的设计理念与新技术的应用进行详细探究。
1绿色建筑概述
所谓绿色建筑,是指可以提供安全、健康、舒适的活动与居住空间,并且建筑使用过程中能够实现资源利用效率高、环境影响小的目标,从而达到建筑、人、环境的和谐可持续发展。绿色建筑包含了三个层面的内涵。首先,绿色建筑需要满足人们功能上的使用要求,能够提供舒适的工作和生活空间。绿色建筑从设计、建造和使用的每个环节都需要实现节能环保的要求。设计阶段,要考虑最大限度的利用环境,降低施工中对环境的不利影响;建造阶段,要满足为人们提供低耗、舒适和健康的空间;拆除阶段,降低拆除对于周围环境的危害影响。其次,绿色建筑是节能的建筑。所谓节能是指在建造和使用过程中能源消耗小,尽量的减少了资源的浪费。最后,绿色建筑能够保护环境。绿色建筑保护环境是通过减少环境污染以及减少二氧化碳等温室气体排放来实现的。
2绿色建筑的设计理念
第一,绿色建筑是以满足使用需求为出发点。以人为本是绿色建筑设计、建造过程中的出发点,也是落脚点。我们重视绿色建筑的节能特性,但是不能牺牲其使用的舒适度和健康度,更不能降低使用者的工作效率。我们需要在安全和舒适的前提下,通过先进技术改变能源利用方式提高能源利用效率,从而实现节能。第二,绿色建筑以保护环境为重点。实现我国社会的可持续发展,绿色建筑是其中重要的一个环节。所以,绿色建筑应该要以保护环境和节约资源为重点。根据相关数据统计表明,全球每年开采的原材料中,有40%左右直接转化为工程用品和建筑材料,比如钢材、橡胶、混凝土等,木材产量的25%用于建设工程。木材的大量砍伐造成了森林植被退化、洪水泛滥、气候变化加剧以及生物多样性的缺失。同时,建筑在建造的过程中使用了大量的资源并且产生了严重的污染,这些污染对我们的生态环境和人民的身体健康造成了恶劣的影响。所以,绿色建筑的设计要求摒弃传统的理念,充分认识到人是自然环境的一份子、人与自然和谐发展的重要性,变掠夺开发为珍惜共生。第三,绿色建筑设计要考虑全寿命周期。所谓全寿命周期指产品从设计到废弃的整个生命周期。绿色建筑的全寿命周期,本质上体现的是其设计的深度。绿色建筑作为一种特殊的社会商品,从设计到建设再到使用,从拆除到再利用,每一个过程都应该具备绿色建筑的概念。为了实现这个目标,必须要围绕绿色建筑项目的整个生命周期,从项目前期设计策划、施工到使用的每个过程都秉持可持续发展的观念进行,通过设计者、施工方的合作,实现绿色建筑全寿命周期的绿色目标。第四,绿色建筑涵盖全方面绿色概念。绿色建筑的概念,实质上是设计思维方式,所以绿色建筑的概念可以涵盖几乎所有的建筑项目,比如工业建筑、商业建筑、居住建筑以及办公建筑等。对于建筑项目,不仅新建设的项目可以应用绿色建筑这一概念,扩建乃至改建和迁建的项目也都可以应用这个概念。随着技术和理念的发展,绿色建筑概念必将实现狭义向广义的发展,所有工程项目可能够应用其精髓和内涵。
3新技术在绿色建筑的应用
3.1暖通空调。暖通空调在绿色建筑中的应用主要有三种形式。第一冷热源形式。冷热源形式是应用地热泵系统进行供暖制冷的一种方式,主要以地下土壤中的能量为冷热源对建筑空间进行温度控制。该方式通过埋地换热器系统,取冷热能量但不取水,不会对大气造成污染,也不会有排尘和排水问题。同时,在能源使用方面,将建筑对环境的影响最小化。第二新风系统。新风系统是采用温湿度控制,以热泵溶液为新风机组,利用溴化钾溶液进行调湿调温。在新风系统中,需要采用过滤器对新风进行过滤、处理可吸入颗粒物并对排风进行冷热回收。新风系统可以调节室内的温湿度,所以室内的空调末端常使用干盘管形式,可以起到抑菌作用,改善室内空气质量,较其他空调系统的舒适度和节能效果更好。3.2透明玻璃幕墙。透明玻璃幕墙是目前高档建筑常用的建筑形式,是建筑热量传导和交换最活跃的部位。玻璃幕墙的热损失是传统墙体的数倍,其能耗约占总能耗的40%左右。所以,做好玻璃幕墙的节能意义重大。玻璃幕墙具有轻量化、不燃、耐震的特点,在高楼防火、防震的严格要求下逐渐的成为建筑设计和建造的主要形式。玻璃幕墙可以减少钢筋混凝土的使用量,能够减少高耗能材料的使用,达到节能降耗的作用。同时,玻璃幕墙易于回收再利用,实现资源的循环利用。3.3水资源循环利用。首先是水资源再生利用。在绿色建筑中,应该设计有再生水系统,通过再生水系统将再生水用于建筑的绿化灌溉、卫生打扫以及景观水补给等,实现节约水资源的目的。其次,绿色建筑要设计雨水收集系统,将屋面和屋顶的雨水收集之后经过处理系统处理,进行利用。最后,采用节水器具和设备。在绿色建筑内,给水设备和器具应该采用节水型产品,从而达到节约水资源的目的。3.4智能化技术。智能化技术在绿色建筑中的应用主要包括以下几种:首先,智能照明系统。该系统主要是利用接触器技术、照明传感器,在建筑设置节能的灯具,根据不同区域照明的需求,智能的选取照明水平。该系统能够控制和节约用电,延长灯具的寿命,提高照明水平,达到很好的节能效果。智能照明系统由于采用智能化控制,能够有效的对自然光进行调节,使建筑光环境更加理想;其次,智能电梯群控制系统。该系统通过智能化控算法,由计算机集中对建筑物内的电梯进行管理、发号指令,根据系统设定目标和建筑实际情况做出最优化控制。电梯群智能控制系统能够有效的改变传统电梯单独控制所造成的能源消耗、资源浪费,实现节能目的。第三,智能遮阳板控制系统。该系统通过亮度传感器控制遮阳板。在全自动模式下,该系统根据光线的不同自动开启、关闭、调节角度等,从而调节进入建筑内部的热量,可以有效的降低或提高建筑内部的温度,达到节能环保的作用。
作者:冯其 单位:景森设计股份有限公司武汉分公司
参考文献:
【关键词】智能系统;生态建筑;发展前景
引言
生态建筑,是一种以生态学的和资源有效利用的方式进行设计、建造、维修、操作或再使用的建筑物。生态建筑的设计要满足某些特定的目标如保护居住者的健康,更有效的使用能源、水及其他资源及减少对环境的破坏。智能建筑是当今社会随着电子智能化技术的发展而开发的功能性建筑,将生态和智能一起应用到建筑当中是未来建筑发展的趋势,绿色智能建筑的重点在于发展包括能源、水、气、声、光、热、绿化、废弃物管理和绿色建材等九个方向,只有这九大方面都完备了,才能建造完整意义上的绿色智能建筑。下文将浅析生态建筑智能化的应用前景。
1 生态建筑的发展史
20世纪60年代,意大利建筑师保罗・索列里将生态学(Ecofogy)与建筑学(Architecture)合并起来,创造出新名词“生态建筑学”(Acrofogy),指出任何建筑或都市设计如果强烈破坏自然结构都是不明智的,号召将富勒的“MorewithLess”原则应用到建筑中去,对有限的物质资源进行最充分、最适宜的设计和利用,反对高能耗,提倡在建筑中充分利用可再生资源。与此同时,在众多卓越的建筑设计师和建筑机构的不断努力下,一座座根据特点设计的“绿色建筑”在这个世界上不断的生长和在立起来,不论是公共建筑还是住宅建筑都出现了很多经典作品,它们代表着人类建筑的发展方向和必然选择。今天,发展“绿色建筑”已经成为全球的共识。在1992年举行的联合国环境与发展大会上,与会者第一次比较明确地提出“绿色建筑”的概念。1995年美国绿色建筑委员会又提出能源及环境设计先导计划(LEED),5年后加拿大推出绿色建筑挑战2000标淮。中国香港和台湾地区也相继于1999年推出自己的标准,而中国内地的((绿色建筑评价标准》也已于2006年6月l日正式实施。很显然,这也契合了当前中国政府循环经济和可持续发展的战略。在我国如果有效贯彻绿色建筑标准,将节约大量的能源建设投资。由于我国人均资源十分贫乏,所以发展绿色建筑迫在眉睫。特别是近年来全社会环保意识的不断增强,营造绿色建筑、健康住宅正成为大多数开发商、建筑师追求的目标。人们不断注重单体建筑的质量,也关注小区的环境。另外,在我国正处于节能减排发展关键时期,绿色建筑已经引起了各级政府的重视。所以,未来建筑行业中,生态建筑的设计建造会成为建筑建造中的主流。
2 智能建筑的发展史
上世纪70年代,随着数字计算机的迅速发展,智能建筑这一理念―原先采用机电与模拟设备技术的建筑管理与控制战略得到了自然发展。到80年代中期,自动化建(automatedbuildlng)的理念建立。90年代期间,世界各地智能建筑的数量以及结合到建筑中的建筑智能水平稳步增长。以英国i&i有限公司和英国建筑科学研究院(BRE)2004年9月共同主办的2004国际建筑活动为巅峰,表明智能建筑市场已经逐渐成熟。进人21世纪,智能建筑领域中的信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等,都会有更加深入广泛的发展及应用。但智能化技术只是一种手段,就整体建筑业产品的技术发展来说,技术终归要为设计理念来服务。我国智能建筑建设始于1990年。1986年,国家计委和科委共同立项,中国科学院计算技术研究所承担的软课题《智能化办公楼可行性研究》开始运作,并在1991年提出报告。据2004年的统计数据,中国(不包括港澳台地区)共有不少于4500幢智能大厦,大部分建筑规模均在3万平方米以上,上海金茂大厦(88层)、深圳地王大厦(81层)、南京金鹰国际商城(58层)等一批智能大厦世界闻名。2008年奥运体育场馆更是当今世界智能建筑的杰出代表,它由通讯系统、体育竟赛管理系统、管理信息系统、建筑设备监控管理系统及节能系统等几大部分组成。但是,由于经济、技术、人为等各方面因素,我国智能建筑的发展还不成熟,智能建筑的理论研究也滞后,大多数研究停留在国外相关成果上,与中国国情有一定的差距。
3 智能系统与生态建筑的结合
3.1 设计理念上的结合
智能建筑在设计时考虑建筑单体的智能化是比较多的,而生态建筑的最终目标是以“生态建筑”为基础进而扩展至“生态社区”、“生态城市”层面,达到促进建筑持续发展的目标。生态建筑不仅被作为非生命元素来对待,而更被视为自然生态循环系统的一个有机组成部分。大区域生态设计应用智能系统的研究报道还不是很多。一边是高技术,一边是有机生态环境,在建筑设计时如何将两者结合起来是有不少问题的,现在一些较为先进的生态设计理念是原生态,也就是保持自然,修复自然,高技术尤其是高造价的智能系统在其中应用是不多的,如俞孔坚的一些作品。还有一类是高技术生态建筑,这类建筑要求的资金高,功能高,国外发展还是比较适合,但我国现阶段除了一些面子工程,大部分建筑还是要以低造价、节能、可持续发展为主要设计宗旨的,建筑师们在在设计这一类建筑时,如何把握设计主旨还是要慎重考虑的。
3.2 系统技术上的结合
生态建筑的设计元素主要为绿色植物,阳光辐射,水,自然通风,废物利用等,智能建筑的系统核心是计算机技术,软件开发,电路设计等,两方面要求专业知识上跨度是很大的,在现阶段中国的教育体制下,在上述两方面精通的技术人才还是不多的,可以将计算机方面的人才进行生态理念教育与实践。
3.3 管理维护上的结合
后期维护管理同样要求具有交叉知识的人员,除了线路维护,也要对环境功能进行评估,这方面比设计要求的技术门槛要低些,可以试着将管理维护进行智能化设计,由计算机指导维护人员进行。
4 智能系统与生态系统的开发前景
生态建筑要的是功能,而智能系统正是达到建筑生态化的手段之一,通过智能操作组织建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效,低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境,是符合21世纪建筑的发展趋势的,也是节能,生态,可持续建筑实现途径之一。
5 总结
中国的城市发展和城镇化进程一定要考虑人与自然的关系尊重自然生态规律。本着协调共生、健康安全、科学求是、永续发展的宗旨提高我们把握命运的科学能力,约束人类无节制消费的行为,控制对资源的低效益消耗、浪费和过量的摄取,挖掘新能源拓展新技术,鼓励创新从每一栋建筑、每一个社区、每一个城市、每一个国家做起来构筑绿色建筑、绿色社区、绿色城市,乃是构筑人类理想美好的未来,科学技术的智能化也是未来发展的趋势,生态建筑和智能建筑一体化,必将是未来建筑新的发展点。
参考文献:
[1]从智能建筑到绿色建筑 WORDSTANDARDS NEWS 2008.10
[2]刘显成.智能建筑的发展与展望建筑论坛