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淺談建筑電氣與智能化
【摘要】目前科技水平的飛速發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)，由其是電氣方面，電氣智能化大大方便了運(yùn)行期的工作，故本文主要針對(duì)建筑電氣智能化展開了研究，分別探討了建筑電氣智能化的優(yōu)勢(shì)、智能化建筑的發(fā)展現(xiàn)狀、建筑電氣智能化存在的主要問(wèn)題以及建筑電氣智能化發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】智能化；建筑；建筑電氣；設(shè)備
建筑電氣技術(shù)的使用，令智能建筑的功能得以實(shí)現(xiàn)，并確保了智能建筑在使用中的安全節(jié)能。將智能建筑與建筑電氣技術(shù)郵寄的結(jié)合起來(lái)，可以更好的滿足人們的生活需要，是促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要保證。
1 智能建筑的含義
智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物。其技術(shù)基礎(chǔ)主要由現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代電腦技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)所組成。上個(gè)世紀(jì)70年代末，在美國(guó)，首先產(chǎn)生了智能建筑的概念。它的興起和發(fā)展主要是適應(yīng)社會(huì)信息化與經(jīng)濟(jì)國(guó)際化的需要。智能建筑是指利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控、對(duì)信息資源的優(yōu)化組合，所獲得的投資合理、適合信息社會(huì)需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點(diǎn)的建筑物。這一定義對(duì)于我們更多的認(rèn)識(shí)和了解智能建筑，有很大幫助。而在國(guó)外，關(guān)于智能建筑的記載是：“智能建筑”就是高功能大樓，是有效地利用現(xiàn)代信息與通信設(shè)備，采用樓宇自動(dòng)化技術(shù)高度綜合管理的大樓。
2建筑電氣智能化的優(yōu)勢(shì)
1. 傳統(tǒng)的自動(dòng)控制是建立在確定的模型基礎(chǔ)上的，而智能控制的研究對(duì)象則存在模型嚴(yán)重的不確定性，即模型未知或知之甚少者模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)，比如工業(yè)過(guò)程的病態(tài)結(jié)構(gòu)問(wèn)題、某些干擾的無(wú)法預(yù)測(cè)，致使無(wú)法建立其模型，這些問(wèn)題對(duì)基于模型的傳統(tǒng)自動(dòng)控制來(lái)說(shuō)很難解決。
2. 傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入或輸出設(shè)備與人及外界環(huán)境的信息交換很不方便，希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息輸入裝置，能夠更加深入而靈活地和系統(tǒng)進(jìn)行信息交流，同時(shí)還要擴(kuò)大輸出裝置的能力，能夠用文字、圖紙、立體形象、語(yǔ)言等形式輸出信息. 另外，通常的自動(dòng)裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況. 為擴(kuò)大信息通道，就必須給自動(dòng)裝置安上能夠以機(jī)械方式模擬各種感覺的精確的送音器，即文字、聲音、物體識(shí)別裝置. 可喜的是，近幾年計(jì)算機(jī)及多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，為智能控制在這一方面的發(fā)展提供了物質(zhì)上的準(zhǔn)備，使智能控制變成了多方位“立體”的控制系統(tǒng)。
3. 傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)控制任務(wù)的要求要么使輸出量為定值（調(diào)節(jié)系統(tǒng)） ，要么使輸出量跟隨期望的運(yùn)動(dòng)軌跡（跟隨系統(tǒng)） ，因此具有控制任務(wù)單一性的特點(diǎn)，而智能控制系統(tǒng)的控制任務(wù)可比較復(fù)雜，例如在智能機(jī)器人系統(tǒng)中，它要求系統(tǒng)對(duì)一個(gè)復(fù)雜的'任務(wù)具有自動(dòng)規(guī)劃和決策的能力，有自動(dòng)躲避障礙物運(yùn)動(dòng)到某一預(yù)期目標(biāo)位置的能力等. 對(duì)于這些具有復(fù)雜的任務(wù)要求的系統(tǒng)，采用智能控制的方式便可以滿足。
4. 傳統(tǒng)的控制理論對(duì)線性問(wèn)題有較成熟的理論，而對(duì)高度非線性的控制對(duì)象雖然有一些非線性方法可以利用，但不盡人意. 而智能控制為解決這類復(fù)雜的非線性問(wèn)題找到了一個(gè)出路，成為解決這類問(wèn)題行之有效的途徑. 工業(yè)過(guò)程智能控制系統(tǒng)除具有上述幾個(gè)特點(diǎn)外，又有另外一些特點(diǎn)，如被控對(duì)象往往是動(dòng)態(tài)的，而且控制系統(tǒng)在線運(yùn)動(dòng)，一般要求有較高的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度等，恰恰是這些特點(diǎn)又決定了它與其它智能控制系統(tǒng)如智能機(jī)器人系統(tǒng)、航空航天控制系統(tǒng)、交通運(yùn)輸控制系統(tǒng)等的區(qū)別，決定了它的控制方法以及形式的獨(dú)特之處。
3 建筑電氣系統(tǒng)
電氣技術(shù)在智能建筑中的重要作用，智能建筑是在建筑平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的，脫離了建筑這個(gè)平臺(tái)，那么智能建筑也就無(wú)法實(shí)施。建筑電氣系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑實(shí)行智能化的核心，它對(duì)整個(gè)建筑物功能的發(fā)揮、建筑布局和結(jié)構(gòu)的選擇、建筑藝術(shù)的體現(xiàn)、建筑的靈活性以及建筑安全的保證等方面，都起著十分重要的作用。建筑電氣信號(hào)系統(tǒng)是建筑電氣系統(tǒng)中專門用于傳輸各類信號(hào)的弱電系統(tǒng)。智能建筑中弱電系統(tǒng)的設(shè)備、纜線安全必須依靠電氣技術(shù)如：電源技術(shù)、防雷與接地技術(shù)、防諧波技術(shù)、抗干擾技術(shù)、屏蔽技術(shù)、防靜電技術(shù)、布線技術(shù)、等電位技術(shù)等眾多的電氣技術(shù)來(lái)支持方可奏效。建筑電氣信號(hào)系統(tǒng)主要有：消防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、閉路監(jiān)視系統(tǒng)、電腦管理系統(tǒng)、共用電視天線系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)和無(wú)線呼叫系統(tǒng)等。
4 智能化建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
智能建筑是八十年代中期在美國(guó)出現(xiàn)的，1984年在美國(guó)康涅狄格州哈特福德市建成了世界第一幢智能大廈――城市廣場(chǎng)，僅僅幾十年里，美國(guó)現(xiàn)已有上萬(wàn)座智能建筑。目前，日本新建的大型建筑，大概 60%都是屬于智能型建筑；在我國(guó)，從上個(gè)世紀(jì) 90 年代起，智能建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)，上海、北京、廣州、深圳已建和在建幾十座高樓大廈都采用了建筑智能化系統(tǒng)。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到并開始享受到智能建筑帶來(lái)的方便、安全、便捷和效益。中國(guó)智能建筑是逐步發(fā)展起來(lái)的，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至 2001 年底，國(guó)內(nèi)已建成的智能建筑約有 2300 幢。目前在建的智能建筑大廈已轉(zhuǎn)向大型公共建筑，如會(huì)展中心、圖書館、體育場(chǎng)館、文化藝術(shù)中心、博物館等。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，21 世紀(jì)以后中國(guó)的智能化建筑將達(dá)到世界的一半以上。在我國(guó)步入信息社會(huì)的今天，現(xiàn)代建筑作為城市的信息單元，是信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，因此，它的高速發(fā)展是必然趨勢(shì)。
5建筑電氣智能化存在的主要問(wèn)題
（1）、建筑智能化水平逐步提高，但是參差不齊，與國(guó)外相比還有一定差距。我國(guó)具有完善的建筑設(shè)備自動(dòng)化（BA）、通訊自動(dòng)化（AC）和辦公自動(dòng)化（OA），簡(jiǎn)稱3A系統(tǒng)。目前主要集中在大城市，發(fā)展不平衡
（2）、 智能化技術(shù)和產(chǎn)品依賴進(jìn)口，缺少國(guó)產(chǎn)化系統(tǒng)集成產(chǎn)品。到目前我國(guó)還沒有開發(fā)成套的智能建筑系統(tǒng)集成產(chǎn)品。
（3）、還沒有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。
6建筑電氣智能化發(fā)展趨勢(shì)
1、智能化小區(qū)及數(shù)字化社區(qū)。
2、智能建筑的節(jié)能和綠色環(huán)保。如何采用高科技的手段，節(jié)約能源和降低污染應(yīng)成為智能建筑永恒的話題。
3、開放式的智能化建筑。必須采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，而且該協(xié)議必須是主流的，要被各廠家接受認(rèn)可。智能建筑是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的系統(tǒng)，開放式系統(tǒng)的智能大廈能夠不斷吸收新的技術(shù)，更新舊的設(shè)備，從而使整個(gè)智能化系統(tǒng)設(shè)施運(yùn)行得更好。
4、智能建筑的個(gè)性化。個(gè)性化設(shè)計(jì)就是堅(jiān)持以大系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)運(yùn)行的角度進(jìn)行建筑對(duì)象和使用對(duì)象的系統(tǒng)分析，針對(duì)特定建筑的具體需求，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，深入到特定細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。以大系統(tǒng)的角度進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)就是貼近環(huán)境條件的差異性，貼近用戶能力的差異性，貼近應(yīng)用需要的差異性，還要貼近管理的差異性，對(duì)不同管理模式采取不同設(shè)計(jì)，還應(yīng)該細(xì)化到對(duì)同一幢建筑里不同功能區(qū)域的差異性。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳志新，李英姿，張少軍，周渡海，王亞慧.建筑電氣與智能化實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)[j].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，（1）.
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作者簡(jiǎn)歷 劉濤（liutao），男， 2010年畢業(yè)于第二炮兵工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，本科，助理工程師，目前在醫(yī)療發(fā)展公司建設(shè)規(guī)劃部從事電氣工程管理工作。
胡春紅（huchunhong），女， 2008年畢業(yè)于山東師范大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，本科，工程師，目前在設(shè)計(jì)院工程部從事化工設(shè)計(jì)工作。
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