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篇1

關(guān)鍵詞：高職教育 建筑智能化工程技術(shù) 校園跟崗

一、學(xué)院對(duì)建筑智能化工程技術(shù)人才培養(yǎng)的思路與舉措

高職院校的人才培養(yǎng)以崗位實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線。在人才培養(yǎng)方案中，必須注重課程技能性、實(shí)踐性和職業(yè)性的內(nèi)容。筆者學(xué)院于2012年在電子工程系開(kāi)設(shè)建筑智能化工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)，每年招生80人。專(zhuān)業(yè)發(fā)展緊跟東莞智慧城市建設(shè)步伐，對(duì)接智能樓宇管理師職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)培養(yǎng)符合智能樓宇、智能工廠和大型社區(qū)智能設(shè)備維護(hù)和管理需要的建筑智能化行業(yè)高素質(zhì)技術(shù)技能人才。建筑智能化工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)涉及學(xué)科多、應(yīng)用技術(shù)廣和產(chǎn)品繁雜，對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)要求很高。學(xué)院為此專(zhuān)業(yè)建設(shè)了電子技能實(shí)訓(xùn)室、電工實(shí)訓(xùn)室、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室、組態(tài)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、PLC實(shí)訓(xùn)室等電子工程系各專(zhuān)業(yè)共享的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室。專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室的規(guī)劃建設(shè)獲得學(xué)院全面支持，建筑智能化綜合實(shí)訓(xùn)室獲2014年中央財(cái)政第四批現(xiàn)代職業(yè)教育質(zhì)量提升計(jì)劃專(zhuān)項(xiàng)資金資助160萬(wàn)，建筑智能化工程實(shí)訓(xùn)室獲2013年?yáng)|莞市財(cái)政資助263萬(wàn)。專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室實(shí)現(xiàn)建筑智能化各子系統(tǒng)的獨(dú)立性、聯(lián)動(dòng)性、開(kāi)放性和綜合性系統(tǒng)應(yīng)用，滿足實(shí)踐教學(xué)、職業(yè)訓(xùn)導(dǎo)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、培訓(xùn)與職業(yè)技能鑒定一體化需求。在教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面，教師結(jié)構(gòu)合理，“雙師型”或“雙師素質(zhì)”教師比例適中，專(zhuān)任教師有6人，副高職稱(chēng)1人、中級(jí)職稱(chēng)5人，兼職教師有3人，具有智能樓宇管理師二級(jí)職業(yè)資格7人、智能樓宇管理師三級(jí)職業(yè)資格2人，皆獲智能樓宇管理師（三級(jí)）考評(píng)資格。

雖然專(zhuān)業(yè)的各項(xiàng)教學(xué)條件能滿足培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作基本能力和基本技能的需求，但是要全面提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，僅完成課堂上的教學(xué)內(nèi)容并不夠，達(dá)不到學(xué)生滿意就業(yè)、企業(yè)滿意用人的目的。校外跟崗實(shí)習(xí)是促進(jìn)學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)提高的一種行之有效的途徑。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)迫切需要大批掌握本專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用的技能型人才，不再歡迎沒(méi)有掌握專(zhuān)業(yè)關(guān)鍵技能的實(shí)習(xí)生或技術(shù)不熟練的畢業(yè)生。為了更好地滿足校外跟崗實(shí)習(xí)企業(yè)的要求，讓學(xué)生的知識(shí)和能力更好地與崗位相適應(yīng)，讓學(xué)生順利地開(kāi)展校外跟崗實(shí)習(xí)以及學(xué)生在畢業(yè)后能更快地適應(yīng)工作崗位，筆者學(xué)院在建筑智能化工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中設(shè)置在校園跟崗工作的新課程，在與專(zhuān)業(yè)相適應(yīng)的職業(yè)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題。

二、課程建設(shè)與實(shí)踐

1.校園資源整合

建筑智能化工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)涉及的學(xué)科領(lǐng)域較多，也受地域和資源等的限制，與專(zhuān)業(yè)對(duì)口并能全面讓學(xué)生體現(xiàn)建筑智能化工程技術(shù)工作崗位的企業(yè)并不多，能夠接收非畢業(yè)班的學(xué)生以低門(mén)檻的要求進(jìn)行有償報(bào)酬跟崗實(shí)習(xí)的企業(yè)更加少之又少。幸運(yùn)的是建筑智能化工程技g與校園內(nèi)日常工作和生活聯(lián)系緊密，而筆者學(xué)院是一所新建的現(xiàn)代化、信息化院校，具有面積大、類(lèi)型多、智能化水平高的特點(diǎn)，涉及建筑、電氣自動(dòng)控制、通信網(wǎng)絡(luò)、安防、消防等方面，建筑智能化工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)相關(guān)知識(shí)和技能在校園內(nèi)的應(yīng)用比比皆是。結(jié)合學(xué)院自身發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)優(yōu)化整合學(xué)校資源，拓寬實(shí)踐條件的建設(shè)渠道，最大限度地實(shí)現(xiàn)資源共享，多方聯(lián)合組建成利益共同體，為建筑智能化工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在校園內(nèi)搭建工學(xué)結(jié)合的學(xué)習(xí)平臺(tái)，營(yíng)造真實(shí)的職業(yè)環(huán)境。

2.課程設(shè)置

校園跟崗課程側(cè)重共性職業(yè)技能，理論以夠用為度，要求學(xué)生在校內(nèi)相關(guān)部門(mén)跟崗，跟崗的部門(mén)包括后勤管理處、產(chǎn)業(yè)中心、教育技術(shù)中心、保衛(wèi)處、實(shí)訓(xùn)中心、電子工程系等。學(xué)生在第二個(gè)學(xué)期進(jìn)行分組分崗位，在第三個(gè)學(xué)期開(kāi)展課程（見(jiàn)表1），工作任務(wù)包括建筑、電氣、通信網(wǎng)絡(luò)、安防、消防等系統(tǒng)的檢測(cè)、維護(hù)和管理（見(jiàn)表2）。根據(jù)各部門(mén)的實(shí)際需要按時(shí)間上崗工作，共需完成52學(xué)時(shí)，實(shí)現(xiàn)上崗即上課、上課即上崗。任課老師由專(zhuān)業(yè)老師和跟崗部門(mén)的指導(dǎo)老師組成，跟崗部門(mén)的指導(dǎo)老師為所在部門(mén)的職員，主要負(fù)責(zé)工作任務(wù)的規(guī)劃和分配，以及按工作時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行考勤。專(zhuān)業(yè)老師主要負(fù)責(zé)按學(xué)生的工作時(shí)間表進(jìn)行檢查監(jiān)督，與學(xué)生交流、總結(jié)。課程考核由專(zhuān)業(yè)老師和跟崗部門(mén)的指導(dǎo)老師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)考核者即修滿此門(mén)課程的學(xué)分。

3.課程實(shí)踐

校園跟崗課程融合了技能性、實(shí)踐性和職業(yè)性，在校內(nèi)相關(guān)部門(mén)分時(shí)間分任務(wù)進(jìn)行跟崗。在后勤管理處、產(chǎn)業(yè)中心，由于學(xué)生不具備電工上崗證，不能安排現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，主要負(fù)責(zé)全校建筑的水電運(yùn)行監(jiān)測(cè)與控制以及建筑失修情況記錄、協(xié)助工程項(xiàng)目管理，如工程圖繪制、招投標(biāo)文件管理、現(xiàn)場(chǎng)施工檢查等。在教育技術(shù)中心，學(xué)生主要負(fù)責(zé)全校多媒體教學(xué)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、固定電話等的維護(hù)和管理，對(duì)基本的設(shè)備或線路突發(fā)問(wèn)題進(jìn)行檢修等。在保衛(wèi)處，學(xué)生主要負(fù)責(zé)全校的門(mén)禁、視頻監(jiān)控、防盜報(bào)警、校園廣播系統(tǒng)的維護(hù)和管理，協(xié)助校園安保人員調(diào)取錄像資料，對(duì)基本的設(shè)備或線路突發(fā)問(wèn)題進(jìn)行檢修等。在實(shí)訓(xùn)中心和電子工程系，學(xué)生主要負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)室和實(shí)訓(xùn)耗材管理，對(duì)基本的實(shí)訓(xùn)設(shè)備故障進(jìn)行檢修等。

在課程開(kāi)展的過(guò)程中，學(xué)生、專(zhuān)業(yè)老師、跟崗部門(mén)指導(dǎo)老師三方共同完成校園跟崗課程檢查登記表，如表3所示，重點(diǎn)記錄工作過(guò)程中相應(yīng)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題、學(xué)生及部門(mén)反饋的問(wèn)題等，對(duì)一些典型的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題附上照片和相關(guān)過(guò)程記錄資料。要求學(xué)生針對(duì)實(shí)習(xí)情況填寫(xiě)相應(yīng)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和收獲，老師及時(shí)批閱。專(zhuān)業(yè)老師在這些過(guò)程資料的基礎(chǔ)上整理出《建筑智能化校園跟崗指導(dǎo)書(shū)》，指導(dǎo)書(shū)分三個(gè)部分：熟悉環(huán)境、融入崗位，熟悉業(yè)務(wù)、提升技能，熟悉崗位、探索經(jīng)管，為課程提供指導(dǎo)、規(guī)范、借鑒參考，讓學(xué)生互動(dòng)溝通。

校園跟崗課程以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)為目的，改變傳統(tǒng)課程過(guò)于注重知識(shí)傳授的傾向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的過(guò)程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成價(jià)值觀的過(guò)程。課程中所分配的工作任務(wù)難度適中，學(xué)生能較快地掌握基本工作技能。專(zhuān)業(yè)老師全程指導(dǎo)學(xué)生的校園跟崗過(guò)程，幫助學(xué)生使用專(zhuān)業(yè)理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技能和理論知識(shí)學(xué)習(xí)，使知識(shí)系統(tǒng)獲編排更新，提高工作的積極性。專(zhuān)業(yè)老師全面深入指導(dǎo)，學(xué)生在不同崗位會(huì)遇到不同困難，師生共同總結(jié)問(wèn)題，共同討論解決方案，處理問(wèn)題的能力、突發(fā)事件應(yīng)變能力獲得提升。學(xué)生不僅在專(zhuān)業(yè)技能上獲得提高，而且在專(zhuān)業(yè)綜合素質(zhì)和職業(yè)可持續(xù)發(fā)展上奠定基礎(chǔ)。

三、存在的問(wèn)題及思考

校園跟崗課程的人才培養(yǎng)質(zhì)量和學(xué)習(xí)能力目標(biāo)明確，注重理論聯(lián)系實(shí)際，取得了一定的教學(xué)效果。但課程的建設(shè)時(shí)間較短，在過(guò)程管理和質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面還不完善。能力較強(qiáng)的學(xué)生對(duì)重復(fù)性勞動(dòng)容易感到厭倦，需建立科學(xué)的管理和指導(dǎo)方法，如擬以技術(shù)方向分為若干模塊，讓學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。保障體系還有待完善，需要解決崗位定選、崗位輪換機(jī)制和各跟崗部門(mén)的反饋不及時(shí)等問(wèn)題。

篇2

BIM模型對(duì)于三維建筑設(shè)計(jì)上的應(yīng)用，能提供各類(lèi)合適的信息，協(xié)助決策者做出準(zhǔn)確的判斷，可以更加直觀地在建筑施工之前修正設(shè)計(jì)圖紙上的問(wèn)題，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬降低成本與風(fēng)險(xiǎn)，提高項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量，加快項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度，加強(qiáng)各相關(guān)部門(mén)對(duì)于項(xiàng)目的認(rèn)知、了解和管理。對(duì)工程的各個(gè)參與方來(lái)說(shuō)，減少錯(cuò)誤對(duì)降低成本有很重要的影響，還因此減少建造所需要的時(shí)間，同時(shí)也有助于降低工程的成本。應(yīng)用BIM有許多知名案例，均為使用該項(xiàng)技術(shù)來(lái)完成整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。下面以多個(gè)建筑實(shí)例說(shuō)明BIM技術(shù)在空間造型、流程控制、溝通效率等方面對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的影響和沖擊。

1．1拓展空間造型能力

現(xiàn)階段的建筑設(shè)計(jì)是將3D的建筑轉(zhuǎn)變?yōu)?D的三視圖，制圖多且效率低，且對(duì)于造型復(fù)雜的建筑缺乏表達(dá)能力，有時(shí)為了表達(dá)一個(gè)曲線扭轉(zhuǎn)的形體，往往要畫(huà)幾十個(gè)甚至上百個(gè)平面，但仍然不能直觀的表現(xiàn)建筑的真實(shí)面貌。造型復(fù)雜，尤其是結(jié)構(gòu)、內(nèi)部空間復(fù)雜的建筑，如果采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程很容易發(fā)生錯(cuò)漏碰缺的情況。同時(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件還存在空間定位不準(zhǔn)確的情況，如果采用傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方式將非常難以描述，在施工過(guò)程中也很難精確定位，無(wú)法保障后續(xù)施工。BIM技術(shù)在建筑“空間設(shè)計(jì)”上較之傳統(tǒng)的二維圖形擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，它具有不同以往的造型能力和空間的先驗(yàn)性。從“空間設(shè)計(jì)”角度，BIM是一個(gè)很好的可視化載體，能回歸建筑的“三維”本質(zhì)，讓設(shè)計(jì)師真正做到空間設(shè)計(jì)。通過(guò)BIM三維模型，設(shè)計(jì)師可以進(jìn)行全方位的3D漫游展示，做到“所見(jiàn)即所得”，能夠分析和確立各類(lèi)復(fù)雜曲面的空間搭接位置及空間定位問(wèn)題等。BIM使建筑師們拋棄了傳統(tǒng)的二維圖紙，不再苦于如何用傳統(tǒng)的二維施工圖來(lái)表達(dá)一個(gè)空間的三維復(fù)雜形態(tài)，從而極大地拓展了建筑師對(duì)建筑形態(tài)探索的可實(shí)施性，空間定位、結(jié)構(gòu)布局等都很難在二維圖紙中反映，復(fù)雜自由的造型不再成為設(shè)計(jì)師的羈絆。如今造型各異的建筑不斷拔地而起，它們?cè)谠煨蜕弦呀?jīng)突破了人們的想象，那些過(guò)去只存在于建筑師大腦中的影像在BIM的幫助下同樣可以成為現(xiàn)實(shí)。例如大家熟悉的2008年奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”，其外殼的型鋼不是直的，而是曲線的(圖2)，如果用二維圖表達(dá)就非常困難。而使用BIM技術(shù)就可以直觀地看到“鳥(niǎo)巢”的三維模型，甚至可以使用這個(gè)模型通過(guò)計(jì)算機(jī)直接加工那些異型鋼構(gòu)件，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化建造?；贐IM的三維模型不同于通常效果圖所示的三維模型，而是包含了材料信息、工藝設(shè)備信息、進(jìn)度及成本信息等，它是一個(gè)完整的建筑信息。建筑師基于BIM實(shí)現(xiàn)三維空間曲面造型的定位，以便在任意位置可以切出平面、立面、剖面，引出詳圖，并轉(zhuǎn)化為二維圖紙指導(dǎo)施工。

1．2增強(qiáng)流程控制能力

過(guò)去，建筑內(nèi)部情況、建設(shè)環(huán)境缺乏設(shè)計(jì)和掌控，最多是對(duì)規(guī)范條文等文件的落實(shí)，缺乏可以量化的軟件，傳統(tǒng)的物理模型和工程圖根據(jù)CAD中的圖形來(lái)評(píng)估建筑性能，這需要大量的人員干預(yù)和解釋說(shuō)明，顯著增加了分析時(shí)間和成本。現(xiàn)在BIM的應(yīng)用在技術(shù)和分析質(zhì)量上都為我們提供了有力的保障。有了BIM平臺(tái)中的各種軟件，比如對(duì)建筑的通風(fēng)、采光等進(jìn)行分析和優(yōu)化，還可以做出即時(shí)的分析評(píng)判，拓展設(shè)計(jì)的思考范圍和深度，使得建筑更加節(jié)能環(huán)保。此外，BIM還與眾多商用分析工具相集成，可極大地簡(jiǎn)化日常繁重、復(fù)雜的分析工作。通過(guò)將建筑模型直接與分析軟件相關(guān)聯(lián)，使建筑師可以輕松利用工具，從而在設(shè)計(jì)流程初期獲得有關(guān)設(shè)計(jì)備選方案的即時(shí)反饋信息。比如世博文化中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)，按照3R原則對(duì)新能源利用、節(jié)能、節(jié)水、資源回收和再利用進(jìn)行了統(tǒng)籌安排，同時(shí)采用了多種有效的節(jié)能技術(shù)手段。通過(guò)對(duì)能源、水消耗、室內(nèi)空氣品質(zhì)和可再生材料的使用等多方面進(jìn)行控制，使世博文化中心被評(píng)為中國(guó)“三星級(jí)綠色建筑”。建筑80%的能效是在設(shè)計(jì)早期決定的，因此要在設(shè)計(jì)早期對(duì)建筑能效做出評(píng)估，以利后續(xù)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)中更好的決策。世博文化中心項(xiàng)目就使用了BIM平臺(tái)下的Ecotect軟件進(jìn)行日照分析、采光分析、熱環(huán)境模擬等分析，使得上述各種綠色技術(shù)手段得以在項(xiàng)目中更加高效、順暢的實(shí)施(圖3)。

1．3提升溝通效率

建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)多工種的平臺(tái)，能及時(shí)參與信息的反饋是決定設(shè)計(jì)有效性的關(guān)鍵因素。

1．3．1業(yè)主和設(shè)計(jì)方的交流

對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō)，對(duì)建筑的理解，與設(shè)計(jì)、施工方的溝通，特別是空間體驗(yàn)都是相當(dāng)重要的，這直接決定了建筑的發(fā)展方向。建立建筑信息模型后，可以很方便地引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在虛擬建筑中的漫游。以前業(yè)主主要是通過(guò)平面戶型圖、建筑模型、效果圖及各種媒體廣告的形式來(lái)了解建筑，而借助基于建筑信息模型的虛擬漫游技術(shù)，可進(jìn)入虛擬建筑中的任何一個(gè)位置，親身感受建筑空間，實(shí)時(shí)查詢信息，可以在幾年后才建成的虛擬建筑中漫游，身臨其境地觀看、感受建成后的環(huán)境和氛圍，從而方便地實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)師的協(xié)調(diào)。

1．3．2各專(zhuān)業(yè)間協(xié)調(diào)溝通

對(duì)參與建筑設(shè)計(jì)的各專(zhuān)業(yè)工種來(lái)說(shuō)，突破2D限制，進(jìn)行可視化的建筑設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)師之間的理解和即時(shí)溝通，對(duì)保證設(shè)計(jì)意圖和施工質(zhì)量都有重要的意義。BIM是一個(gè)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，它的信息完善、功能植入、數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)與實(shí)時(shí)更新，都關(guān)系著各專(zhuān)業(yè)的合作。BIM使建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、空調(diào)、電氣等各個(gè)專(zhuān)業(yè)基于同一個(gè)模型進(jìn)行工作，從而使真正意義上的三維集成協(xié)同設(shè)計(jì)成為可能。在二維圖紙時(shí)代，各個(gè)專(zhuān)業(yè)的協(xié)調(diào)是一個(gè)繁瑣費(fèi)時(shí)的工作，做得不好會(huì)經(jīng)常引起施工中的反復(fù)變更。而B(niǎo)IM將整個(gè)設(shè)計(jì)整合到一個(gè)共享的建筑信息模型中，結(jié)構(gòu)與設(shè)備、建筑與設(shè)備間的沖突會(huì)直觀地顯現(xiàn)出來(lái)，工程師可在三維模型中隨意查看，并且能準(zhǔn)確查看到可能存在問(wèn)題的地方，并及時(shí)調(diào)整自己的設(shè)計(jì)，從而極大地避免了施工中的浪費(fèi)，使得設(shè)計(jì)修改更容易。即從三維模型轉(zhuǎn)化為二維圖紙，包括從整體的平面引出局部的平面、局部的詳圖。這一關(guān)聯(lián)非常具有優(yōu)勢(shì)，在傳統(tǒng)畫(huà)圖紙的過(guò)程中，一張圖修改，其他的圖都要跟著改，工作量很大。運(yùn)用BIM，只要對(duì)項(xiàng)目做出更改，由此產(chǎn)生的所有結(jié)果都會(huì)在整個(gè)項(xiàng)目中自動(dòng)協(xié)調(diào)，各個(gè)視圖中的平、立、剖面圖及相關(guān)數(shù)據(jù)也會(huì)隨之自動(dòng)調(diào)整，包括尺寸標(biāo)注等都能自動(dòng)修改，這一功能大大節(jié)省了工作時(shí)間，提高了工作效率。降低了工作成本，剖面圖和立面圖將不需要分配人力，詳圖索引之間的錯(cuò)誤也不會(huì)再出現(xiàn)，而這在二維制圖時(shí)代，各類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是一個(gè)非常龐雜、枯燥、單調(diào)且極易出錯(cuò)的工作，也是一個(gè)相當(dāng)耗費(fèi)人力成本的工作。在中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書(shū)館(圖4)這個(gè)項(xiàng)目中，圖紙目錄、門(mén)窗表、防火分區(qū)面積表和材料做法表等，全部應(yīng)用BIM信息進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，且同步更新，幾乎省掉了一個(gè)人力成本。BIM的出現(xiàn)和應(yīng)用，將設(shè)計(jì)工作從二維模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模式，將設(shè)計(jì)師大腦空間內(nèi)的感知轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)系統(tǒng)中的理性元素，將各專(zhuān)業(yè)枯燥的工程圖紙轉(zhuǎn)化為真實(shí)、生動(dòng)的視覺(jué)體驗(yàn)，可以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中提前體驗(yàn)建筑空間感受，各類(lèi)設(shè)計(jì)問(wèn)題、制圖問(wèn)題和低級(jí)錯(cuò)誤可以完全依靠規(guī)范化的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行避免。例如，在方案設(shè)計(jì)中，關(guān)于適合在哪里放樓梯的問(wèn)題，建筑和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)也許會(huì)有不同意見(jiàn)。若在這里增設(shè)一個(gè)相機(jī)，生成實(shí)際的視覺(jué)效果，大家就能立刻達(dá)成共識(shí)。同時(shí)可以讓設(shè)計(jì)師之間更加快速和清晰地了解對(duì)方所做的工作，提前暴露工程中可能遇到的各類(lèi)問(wèn)題。有了BIM這個(gè)平臺(tái)，專(zhuān)業(yè)人員的素養(yǎng)和個(gè)人能力的培養(yǎng)也得到了極大的提高和改善。

1．3．3施工階段的交流

在建筑生命周期的施工階段，BIM可以同步提供有關(guān)建筑質(zhì)量、進(jìn)度以及成本的信息。它可以方便地提供工程量清單、概預(yù)算、各階段材料準(zhǔn)備等施工過(guò)程中需要的信息，甚至可以幫助人們實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件的直接無(wú)紙化加工建造，比如前面提到的鳥(niǎo)巢就是一個(gè)典型的例子。利用BIM可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)施工周期的可視化模擬與可視化管理，幫助施工人員促進(jìn)建筑的量化，以進(jìn)行評(píng)估和工程估價(jià)，對(duì)方案的施工圖紙也可根據(jù)數(shù)據(jù)模型增設(shè)全方位的透視圖，為施工方了解圖紙?zhí)峁┓奖恪＝ㄖ袩o(wú)論任何位置，如果施工方對(duì)此部分設(shè)計(jì)沒(méi)有理解，都可以立刻進(jìn)行虛擬觀察。過(guò)去在施工中才能發(fā)現(xiàn)的沖突，現(xiàn)在在虛擬的BIM模型中就可以發(fā)現(xiàn)，從而大大提升設(shè)計(jì)速度和質(zhì)量。施工人員可以迅速為業(yè)主制定展示場(chǎng)地使用情況或更新調(diào)整情況的規(guī)劃，從而和業(yè)主進(jìn)行溝通，將施工過(guò)程對(duì)業(yè)主的運(yùn)營(yíng)和人員的影響降到最低。

2結(jié)論

篇3

喬說(shuō)：“過(guò)去我們通過(guò)人眼觀看二維草圖，再通過(guò)耗時(shí)的傳統(tǒng)方式將其直接轉(zhuǎn)化為手工打造的鋁合金車(chē)身，這些一次性的車(chē)身隨后被掃描到計(jì)算機(jī)上，修改曲面用于加工，這種方式不能對(duì)汽車(chē)曲面快速生成實(shí)時(shí)渲染的圖形，因而需要團(tuán)隊(duì)擁有高超的手工技能，很耗費(fèi)時(shí)間，在制造過(guò)程中進(jìn)行完善的空間也很有限?！?/p>

這其實(shí)是整個(gè)汽車(chē)業(yè)共同的難題。邁克（Mike Russell）是全球二維和三維設(shè)計(jì)、工程及娛樂(lè)軟件開(kāi)發(fā)商歐特克（Autodesk）的解決方案工程師，他提到，汽車(chē)業(yè)早期的設(shè)計(jì)流程是，先用手繪制一幅汽車(chē)草圖，然后制作一個(gè)四分之一或二分之一大小的油泥模型，這時(shí)可以初步判斷汽車(chē)的外觀，再制作一比一的油泥模型，基本合適后，再測(cè)量整體數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這本身就是一個(gè)大量占據(jù)時(shí)間和資金的過(guò)程。

隨著技術(shù)的發(fā)展，軟件開(kāi)始介入到汽車(chē)設(shè)計(jì)師的工作中，比如利用二維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行繪圖，但在三維可視化軟件被廣泛應(yīng)用前，汽車(chē)業(yè)始終無(wú)法擺脫物理樣車(chē)設(shè)計(jì)的“頑疾”：由于物理樣車(chē)成本高昂，而且模型修改復(fù)雜度和難度很高，設(shè)計(jì)師很難獲得多個(gè)樣本并實(shí)時(shí)調(diào)整。同時(shí)，并非每款設(shè)計(jì)都會(huì)上市量產(chǎn)，這也會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。邁克說(shuō)：“在傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程里，一開(kāi)始可能提出100款設(shè)計(jì)，然后壓縮到10款，最終壓縮到4款實(shí)體樣品?！?/p>

傳統(tǒng)汽車(chē)設(shè)計(jì)流程還牽涉到工廠和工廠之間的協(xié)作難題。一款汽車(chē)并非所有的部件都由汽車(chē)廠家設(shè)計(jì)，比如燈具通常會(huì)委托燈具廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)，汽車(chē)廠商會(huì)給車(chē)上留出“洞”，限定好尺寸，同時(shí)燈的造型還要符合整個(gè)車(chē)的造型，燈具廠即便設(shè)計(jì)出五到六款車(chē)燈也可能達(dá)不到汽車(chē)廠家的要求，拖長(zhǎng)了整個(gè)項(xiàng)目周期和成本。

三維可視化軟件為汽車(chē)廠家改造設(shè)計(jì)流程提供了可能。以工業(yè)造型設(shè)計(jì)軟件Autodesk Alias Studiotools為例，它提供從早期的草圖繪制、造型，一直到制作可供加工采用的最終模型各個(gè)階段的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵在于，軟件能夠?yàn)楣こ處熖峁┮粋€(gè)可操控的三維空間以及照片級(jí)的渲染效果，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，操控和渲染的自由度不斷提升。由此，一款汽車(chē)產(chǎn)品對(duì)外形、成本、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和修改就可以完全放在數(shù)字化環(huán)境中進(jìn)行，草圖-模型-修改的設(shè)計(jì)流程被顛覆：理論上，草圖階段完全可以設(shè)計(jì)出1000款產(chǎn)品，然后不斷在數(shù)字化環(huán)境中預(yù)覽、調(diào)整和優(yōu)化，壓縮數(shù)量，最終只生產(chǎn)出一款樣機(jī)，同時(shí)，包括燈具這樣的零部件設(shè)計(jì)也可以實(shí)現(xiàn)早期協(xié)同，使之更匹配整車(chē)的設(shè)計(jì)感。

設(shè)計(jì)流程的重塑對(duì)那些龐大的汽車(chē)企業(yè)至關(guān)重要。但對(duì)每年生產(chǎn)1000輛汽車(chē)，以手工定制為核心價(jià)值的摩根汽車(chē)意義到底有多大？喬說(shuō):“在我來(lái)到摩根后，我極力推廣三維可視化軟件在公司的應(yīng)用。這使我們縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，可以快速生成多個(gè)概念，并且在昂貴的物理模型生成之前可視化——部門(mén)總監(jiān)能直接根據(jù)實(shí)時(shí)渲染效果圖簽字批準(zhǔn)設(shè)計(jì)，我們也可以在軟件中生成栩栩如生的新車(chē)圖像。”

事實(shí)上，利用三維軟件實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部和外部的可視化并不是一個(gè)特別新鮮的話題，但隨著軟件本身的發(fā)展，以及其他技術(shù)的涌現(xiàn)，比如云計(jì)算，軟件與汽車(chē)設(shè)計(jì)結(jié)合得愈來(lái)愈緊密。

歐特克公司提供了一組數(shù)據(jù)：在“云”中做單一的設(shè)計(jì)渲染比在實(shí)體設(shè)備上快3到5倍，建筑師甚至可以借助云技術(shù)把制作設(shè)計(jì)渲染的時(shí)間從90分鐘縮短為12分鐘；美國(guó)工業(yè)機(jī)械制造商Balzer Pacific利用云技術(shù)，把4項(xiàng)設(shè)計(jì)的分析時(shí)間從4天縮短到90分鐘。簡(jiǎn)單地說(shuō)，云計(jì)算讓軟件計(jì)算效率成倍提高。

效率成倍提高讓軟件和汽車(chē)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)應(yīng)用具有了普及的可能性，這就是軟件仿真。廠商可以通過(guò)軟件仿真實(shí)現(xiàn)一些測(cè)試環(huán)境，比如數(shù)字化風(fēng)洞，對(duì)車(chē)型的加熱、空氣流通、散熱等方面進(jìn)行仿真測(cè)試，甚至對(duì)引擎能效本身的情況也可以進(jìn)行測(cè)試，從而優(yōu)化和調(diào)整。

篇4

關(guān)鍵詞:綠色建筑發(fā)展建筑節(jié)能形勢(shì)任務(wù)

1綠色建筑發(fā)展和建筑節(jié)能的重要意義

1．1發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能是改善民生質(zhì)量的重大需求

當(dāng)前我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐加快，建筑物和人口密集程度加大，居民對(duì)建筑物的裝修，更加產(chǎn)生了二次污染，對(duì)資源的浪費(fèi)也十分嚴(yán)重。人口的大量增加，給城市帶來(lái)巨大的生態(tài)壓力，發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能正是改善民生質(zhì)量的重大需求，有效地減少了廣大人民群眾日益關(guān)切的噪聲污染、光污染、水污染、廢棄物污染等問(wèn)題，為人們生活質(zhì)量的提高以及生活環(huán)境更健康提供了有力保障。

1．2發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要舉措

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程每年產(chǎn)生大量的污染，建筑能耗占社會(huì)所有能耗的比率快速上升，因此發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要舉措。例如建筑中采用保溫、隔熱墻體，選用節(jié)能燈具，節(jié)水潔具，盡可能使用可再生能源等，這些措施所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)綜合效益是巨大的。發(fā)展綠色建筑的同時(shí)，要提高公眾的節(jié)能意識(shí)，通過(guò)行為節(jié)能的方式，如隨手關(guān)燈，關(guān)緊水龍頭，綠色出行，空調(diào)調(diào)到適宜溫度等，這些自覺(jué)節(jié)能可以形成良好的社會(huì)互動(dòng)，也使建筑節(jié)能效果發(fā)揮到最大程度。

1．3發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展的重大戰(zhàn)略

發(fā)展綠色建筑是一個(gè)系統(tǒng)工程，也是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。傳統(tǒng)的建筑行業(yè)，生產(chǎn)效率較低，建筑用材消耗過(guò)高，技術(shù)和管理手段粗獷，建筑垃圾回收利用率很低，使得建筑產(chǎn)業(yè)的高能耗、高投入與低效益的矛盾日益加劇。發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能，是推進(jìn)我國(guó)資源節(jié)約型社會(huì)和環(huán)境友好型社會(huì)的重大戰(zhàn)略選擇，也是轉(zhuǎn)變我國(guó)城鎮(zhèn)發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略部署。因此，立足我國(guó)國(guó)情的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，統(tǒng)籌規(guī)劃城鎮(zhèn)和區(qū)域的總體布局，從規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)運(yùn)營(yíng)、科技產(chǎn)業(yè)化等方面綜合研究，引導(dǎo)綠色建筑和建筑節(jié)能穩(wěn)步健康發(fā)展。

2綠色建筑發(fā)展和建筑節(jié)能的形勢(shì)與任務(wù)

2．1采用創(chuàng)新的方法，使綠色建筑和建筑節(jié)能更加大眾化和普及化

當(dāng)前我國(guó)一直在推行綠色建筑和建筑節(jié)能，但是人們對(duì)于綠色建筑的認(rèn)知還只停留在表面，大部分人只知道綠色建筑有利于環(huán)境保護(hù)和身體健康，并沒(méi)有能夠更多地去深入了解。那么如何才能讓人們對(duì)綠色建筑的認(rèn)知更加大眾化和普及化呢?首先要做好宣傳工作。這個(gè)宣傳的重點(diǎn)，要放在實(shí)實(shí)在在的利益方面，要給大眾算一筆經(jīng)濟(jì)帳。例如，綠色建筑會(huì)增加一些投入成本，但是建筑節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)性，在三到七年就可以收回先期投入。按照平均五年計(jì)算，五十年壽命周期的建筑，擁有者可以有四十五年的凈利潤(rùn)時(shí)期。事實(shí)上我國(guó)建筑的設(shè)計(jì)壽命一般都超過(guò)七十年，因此在建筑全壽命周期內(nèi)節(jié)約能源以及產(chǎn)生的效益是非常可觀的。并且，綠色建筑和建筑節(jié)能給人們帶來(lái)的健康舒適的環(huán)境，是用金錢(qián)買(mǎi)不到的。其次，有了認(rèn)知，還要使綠色建筑節(jié)能性能讓大眾感知到，這樣才更容易引起共鳴，普及程度也會(huì)更高。未來(lái)的任務(wù)，可以開(kāi)發(fā)更多的軟件，讓大眾很直觀地看到綠色建筑的節(jié)能效果。例如將建筑節(jié)能效果可視化，可以通過(guò)手機(jī)APP，或其他設(shè)備，看到自己的居所節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電的情況，這樣的益處是可以將節(jié)約程度更加提升，同時(shí)也可以借此來(lái)激發(fā)大眾對(duì)綠色建筑的信任程度。

2．2運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使綠色建筑和建筑節(jié)能更加網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)據(jù)化

綠色建筑的發(fā)展離不開(kāi)先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將互聯(lián)網(wǎng)與綠色建筑相融合，將建筑節(jié)能使用的綠色建材，各種部件，新型材料以及管理運(yùn)行等通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化集成和共享。這樣的益處是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，使綠色建筑設(shè)計(jì)以及施工的時(shí)候，可以很容易找到新材料和新工藝，可以將新技術(shù)更好地應(yīng)用到實(shí)際施工中。同時(shí)，可以經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)快速比較各種新型材料的性能，如隔熱性、抗腐蝕性、安全性等，這樣可以在施工中買(mǎi)到性價(jià)比最高的產(chǎn)品，大大地提高了經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)大數(shù)據(jù)的支持，未來(lái)的綠色建筑發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，施工現(xiàn)場(chǎng)與生產(chǎn)商、物流系統(tǒng)、監(jiān)管系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程低污染、零庫(kù)存、高質(zhì)量、低能耗、低成本，這也是未來(lái)綠色建筑和建筑節(jié)能發(fā)展的任務(wù)目標(biāo)。

2．3延伸新理念，使綠色建筑和建筑節(jié)能更加人性化和生態(tài)友好化

未來(lái)人類(lèi)所面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是能源危機(jī)，綠色建筑所延伸出的新理念，已經(jīng)不單單是節(jié)約能源的問(wèn)題，而是將節(jié)能建筑中的余能、余水和生活垃圾等，通過(guò)科技手段，形成一種新的模仿大自然的微循環(huán)，這樣可以使綠色建筑和建筑節(jié)能更加適應(yīng)人類(lèi)生存，也更加體現(xiàn)出生態(tài)友好化。例如，室內(nèi)的綠植，可以用再生水進(jìn)行澆灌，植物通過(guò)吸收二氧化碳同時(shí)改善室內(nèi)空氣環(huán)境，調(diào)節(jié)空氣濕度，水中生長(zhǎng)的植物可以給魚(yú)類(lèi)提供食物和氧氣，廚房垃圾可以制作魚(yú)飼料等。這只是一個(gè)最最簡(jiǎn)單的例子，由此延伸出能源的再生利用和自發(fā)自用，如將太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，通過(guò)綠色建筑和智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等，充分利用各種清潔能源和再生能源，可以大大降低二氧化碳的排放量，也可以設(shè)計(jì)建造出更好的生態(tài)建筑。

3總結(jié)

我國(guó)大規(guī)模推行綠色建筑的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，對(duì)于綠色建筑項(xiàng)目的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，綠色建筑的平均節(jié)能率達(dá)到百分之五十八，節(jié)水率達(dá)到百分之十五以上，同時(shí)通過(guò)節(jié)水節(jié)材從而降低了工業(yè)能耗，因此發(fā)展綠色建筑已經(jīng)形成了社會(huì)普遍共識(shí)。未來(lái)大幅度提高新建建筑的綠色建筑比率，加快對(duì)公共建筑節(jié)能改造的提速，加快北方地區(qū)的供熱計(jì)量改造，實(shí)施綠色小城鎮(zhèn)和綠色示范村莊，加大對(duì)綠色建筑新技術(shù)的推廣和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的研發(fā)力度，開(kāi)創(chuàng)綠色建筑發(fā)展和建筑節(jié)能形勢(shì)大發(fā)展的新局面。

參考文獻(xiàn)

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［2］仇保興．我國(guó)綠色建筑發(fā)展和建筑節(jié)能的形勢(shì)與任務(wù)［J］．綠色建筑，2012，5(3):8－9．

篇5

不容否認(rèn)的是，施耐德電氣未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間將著力深耕醫(yī)療系統(tǒng)，很大程度在于雖然目前整體經(jīng)濟(jì)環(huán)境并不景氣，但醫(yī)療行業(yè)卻是與其業(yè)務(wù)高度關(guān)聯(lián)且能跑贏GDP（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值）增長(zhǎng)的重要領(lǐng)域。因而，不久前在上海舉行的“2015施耐德電氣醫(yī)療行業(yè)創(chuàng)新峰會(huì)”上，施耐德電氣中國(guó)區(qū)高級(jí)副總裁、全國(guó)銷(xiāo)售部負(fù)責(zé)人曹瑋表示，隨著“新醫(yī)改”施行以及經(jīng)濟(jì)與政策導(dǎo)向構(gòu)建，各級(jí)政府對(duì)醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施的重視升級(jí)。提高醫(yī)院效率、保證醫(yī)護(hù)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源共享及良性發(fā)展將成為綠色智能醫(yī)院可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，“施耐德電氣已經(jīng)做好準(zhǔn)備，隨時(shí)隨地為中國(guó)醫(yī)療建設(shè)的新格局服務(wù)。”

曹瑋作出這番表態(tài)，大體基于對(duì)自身硬軟件系統(tǒng)的自信?；顒?dòng)中，施耐德電氣圍繞安全可靠、醫(yī)護(hù)質(zhì)量、運(yùn)行效率三方面，通過(guò)對(duì)綠色智能醫(yī)院神經(jīng)中樞的解讀，展示其為滿足綠色智能醫(yī)院不同核心區(qū)域設(shè)計(jì)的產(chǎn)品、解決方案和案例。他們重點(diǎn)提及與“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的創(chuàng)新融合。施耐德電氣中國(guó)區(qū)高級(jí)副總裁、合作業(yè)務(wù)中國(guó)事業(yè)部負(fù)責(zé)人尹正認(rèn)為，它定義了醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的概念，高度結(jié)合智慧醫(yī)療（IT）與智慧后勤（OT）。中國(guó)構(gòu)建現(xiàn)代智能化醫(yī)院時(shí)，應(yīng)以此解決日益增加的項(xiàng)目管理復(fù)雜性和信息孤島的問(wèn)題。他說(shuō)：“施耐德電氣有能力以精細(xì)化后勤、可視化管理為手段，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色智能醫(yī)療?！?/p>

今天，施耐德電氣正逐步將前述思路落地――全面鋪開(kāi)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)。施耐德電氣能效及樓宇事業(yè)部建筑能效支持中心總監(jiān)孫靖表示，作為外資品牌，施耐德電氣擁有跨度很寬的產(chǎn)品線?！盁o(wú)論是最頂尖的三甲還是最基層醫(yī)院，我們都有相應(yīng)的產(chǎn)品和方案進(jìn)行配套?！彼f(shuō)，“當(dāng)然，在一線城市會(huì)更多與三甲醫(yī)院配合樹(shù)立標(biāo)桿項(xiàng)目?！?/p>

不過(guò)，要想讓施耐德電氣的理念得到充分發(fā)揮、讓產(chǎn)品和方案物盡其用，未來(lái)孫靖還會(huì)面臨不少挑戰(zhàn)。例如，怎樣使醫(yī)院能從設(shè)計(jì)源頭就讓作為提供者的施耐德電氣介入并貫穿整個(gè)過(guò)程，目前能認(rèn)同并響應(yīng)的屈指可數(shù)。他強(qiáng)調(diào)，打造綠色智能醫(yī)院，技術(shù)無(wú)難事，而是取決于被改造對(duì)象的心態(tài)和認(rèn)知程度。

“對(duì)方能否認(rèn)同這些動(dòng)作很關(guān)鍵。事實(shí)上，很多服務(wù)都是無(wú)形的。從硬件來(lái)說(shuō)，我國(guó)很多大醫(yī)院并不比發(fā)達(dá)國(guó)家差，但理念和服務(wù)精細(xì)度方面仍有距離。這將直接影響智能綠色醫(yī)院建設(shè)的最終效果?！睂O靖說(shuō)。

篇6

關(guān)鍵詞：CFD技術(shù)；暖通空調(diào)制冷工程 ； 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU96+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言：

為制定出最佳的通風(fēng)空調(diào)方案，暖通設(shè)計(jì)師從建筑方案設(shè)計(jì)階段就開(kāi)始探尋建筑物室內(nèi)外的氣流的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)的分布，盡可能設(shè)計(jì)出最為高效、舒適、節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。為達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行高效且節(jié)能，暖通設(shè)備運(yùn)行管理人員也一直致力于探尋設(shè)備能效的最大化。近年來(lái)，隨著CFD技術(shù)的發(fā)展與完善，這些需求也日益能得到滿足。CFD技術(shù)與暖通設(shè)計(jì)運(yùn)行管理的結(jié)合發(fā)揮出越來(lái)越大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

1.CFD技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用概況

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和離散數(shù)學(xué)等的發(fā)展，CFD作為一種模擬仿真技術(shù)，在暖通空調(diào)工程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它主要在于模擬預(yù)測(cè)室內(nèi)外或設(shè)備內(nèi)的空氣或其他工質(zhì)流體的流動(dòng)傳熱、燃燒等情況。就暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)來(lái)講，CFD主要可用于解決以下問(wèn)題[1][2]：

1.1建筑外環(huán)境分析設(shè)計(jì)

建筑外環(huán)境對(duì)建筑內(nèi)部居者的生活有著重要的影響，所謂的建筑小區(qū)一次風(fēng)、小區(qū)熱環(huán)境等問(wèn)題日益受到人們的關(guān)注[7]。采用CFD可以方便地對(duì)建筑外環(huán)境進(jìn)行模擬分析，從而設(shè)計(jì)出合理的建筑風(fēng)環(huán)境。而且通過(guò)模擬建筑外環(huán)境的風(fēng)流動(dòng)情況，還可進(jìn)一步指導(dǎo)建筑內(nèi)的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)等。

1.2通風(fēng)空調(diào)空間氣流組織設(shè)計(jì)

通風(fēng)空調(diào)空間的氣流組織直接影響到其通風(fēng)空調(diào)效果，借助CFD可以預(yù)測(cè)仿真其中的空氣分布詳細(xì)情況，從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)。通風(fēng)空調(diào)空間通常又可分為：普通建筑空間，如住宅、辦公室、高大空間等；特殊空間，如潔凈室、客車(chē)、列車(chē)及其它需要空調(diào)的特殊空間。

1.3建筑設(shè)備性能的研究改進(jìn)

暖通空調(diào)工的許多設(shè)備，如風(fēng)機(jī)、蓄冰槽、空調(diào)器等，都是通過(guò)流體工質(zhì)的流動(dòng)而工作的，流動(dòng)情況對(duì)設(shè)備性能有著重要的影響。通過(guò)CFD模擬計(jì)算設(shè)備內(nèi)部的流體流動(dòng)情況，可以研究設(shè)備性能，從而改進(jìn)其更好地工作，降低建筑能耗，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

2.用CFD方法解決工程設(shè)計(jì)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等問(wèn)題的

一般步驟在暖通空調(diào)制冷工程設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及其它行業(yè)中, 一般只能依靠經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)及簡(jiǎn)單的理論分析來(lái)完成工程設(shè)計(jì)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作, 其一般過(guò)程可表示如圖1。

在這種設(shè)計(jì)過(guò)程中, 設(shè)計(jì)可行與否往往取決于試驗(yàn), 為保證性能穩(wěn)定, 就不得不進(jìn)行大量試驗(yàn), 而且, 產(chǎn)品方案的篩選和優(yōu)化是在設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試部門(mén)之間進(jìn)行大循環(huán), 由于牽涉的環(huán)節(jié)多, 產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng), 費(fèi)用高; 對(duì)工程設(shè)計(jì)而言, 往往需要進(jìn)行方案選擇、優(yōu)化, 這一工作一般是靠經(jīng)驗(yàn)完成, 難免導(dǎo)致方案可靠性降低, 從而引起設(shè)計(jì)失敗。計(jì)算流體力學(xué)即CFD 的應(yīng)用則改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程, 由于CFD 軟件可以相對(duì)準(zhǔn)確地給出流體流動(dòng)的細(xì)節(jié), 如速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)或濃度場(chǎng)分布的時(shí)變特性( 不定常特性) , 因而不僅可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)流體產(chǎn)品的整體性能, 而且很容易從對(duì)流場(chǎng)的分析中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)中的問(wèn)題, 據(jù)此提出的改進(jìn)方案只需重新計(jì)算一次就可以判斷、評(píng)估改進(jìn)是否有效, 并更容易得到某些規(guī)律性的知識(shí)。這樣, 產(chǎn)品或工程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化很少依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn), 試驗(yàn)( 或經(jīng)驗(yàn)) 的目的最多是進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)品性能或設(shè)計(jì)過(guò)程的合理性。現(xiàn)代設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)呈圖2 所示的結(jié)構(gòu)。

在這一過(guò)程中, 用虛框表示的環(huán)節(jié)/ 試驗(yàn)驗(yàn)證或?qū)＜以u(píng)估0與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的相應(yīng)環(huán)節(jié)/ 測(cè)試評(píng)估或?qū)＜艺撟C0的工作量相比大為減少, 因?yàn)閭鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中/ 測(cè)試評(píng)估0所包含的試驗(yàn)往往是探究性試驗(yàn),需要有大量的/ 試驗(yàn)樣本0, 才能從這些/ 試驗(yàn)樣本0中找到規(guī)律。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)過(guò)程中, / 試驗(yàn)樣本0這一環(huán)節(jié)中的大量工作已通過(guò)CFD 工作完成, 即通過(guò)CFD 工作形成大量的/ 虛擬試驗(yàn)樣本0, 無(wú)需或只需極少實(shí)際的/ 試驗(yàn)樣本0即可檢驗(yàn)CFD 方法的可靠性、正確性, 故現(xiàn)代設(shè)計(jì)過(guò)程之工作量大為減少。在這種現(xiàn)代設(shè)計(jì)過(guò)程中, 方案設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)循環(huán)中占有很大的比重, 特別是方案設(shè)計(jì)階段的CFD 分析占有相當(dāng)重要的地位, 方案的篩選是以科學(xué)性的分析為基礎(chǔ), 因而比較容易保證設(shè)計(jì)成功和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定, 而且它將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的大循環(huán)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榉桨冈O(shè)計(jì)帶有預(yù)測(cè)性質(zhì)的校驗(yàn)循環(huán)( 驗(yàn)證循環(huán)) , 當(dāng)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)再轉(zhuǎn)入通常的詳細(xì)設(shè)計(jì), 大大減少了設(shè)計(jì)過(guò)程的中間環(huán)節(jié)。另外現(xiàn)代CFD 分析技術(shù)的發(fā)展不僅大大減少試驗(yàn)次數(shù), 甚至完全取消試驗(yàn), 即所謂的/ 虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)0( VirtualProduct Development , 簡(jiǎn)稱(chēng)VPD) 。因此, CFD 技術(shù)的大量應(yīng)用能顯著縮短設(shè)計(jì)周期, 降低費(fèi)用。

3.建筑設(shè)備性能的研究改進(jìn)

在建筑物運(yùn)行管理階段，CFD技術(shù)也能發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。如果采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)及管理方法，使各種設(shè)備能夠安全、高效、穩(wěn)定地運(yùn)行，能快速排除出現(xiàn)的故障甚至準(zhǔn)確預(yù)測(cè)可能的故障，則可以節(jié)約能量；如果管理方法比較過(guò)時(shí)，出現(xiàn)故障不能及時(shí)排除，則會(huì)大大耗費(fèi)原本不必消耗的能量。在傳統(tǒng)的設(shè)備管理模式中，往往是在有明顯跡象表明設(shè)備性能變化差別很大時(shí)，才去確定這臺(tái)設(shè)備是否應(yīng)該檢修，或根據(jù)規(guī)程已經(jīng)到了大修期限，才著手組織大修。這樣就存在以下問(wèn)題：一是其運(yùn)轉(zhuǎn)情況無(wú)法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)；二是本可不必大修解決的問(wèn)題因故障累積而達(dá)到了必須大修的程度，導(dǎo)致設(shè)備維修費(fèi)用升高。傳統(tǒng)的維修思路是：當(dāng)設(shè)備不能正常工作甚至無(wú)法工作后才去尋找故障，找到故障后才去修理。這樣做的結(jié)果，首先是設(shè)備停止運(yùn)行，影響了正常服務(wù)，其次是故障往往不僅是部件問(wèn)題，甚至到了必須更換主要部件的地步，使得維修成本劇增；三是故障只在設(shè)備運(yùn)行時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)，當(dāng)設(shè)備停止運(yùn)行后，有些故障特征就不再表現(xiàn)，各種故障數(shù)據(jù)也再無(wú)法采集，這就給故障排除帶來(lái)很大困難[4]。

CFD技術(shù)可以在設(shè)備故障尚未出現(xiàn)時(shí)就對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模擬、監(jiān)控、診斷，為預(yù)先消除設(shè)備故障、避免過(guò)大經(jīng)濟(jì)損失提供了可能。雖然HVAC系統(tǒng)非常復(fù)雜，但也是由不同層次的子系統(tǒng)組成。譬如：冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等等。所以，故障發(fā)生時(shí)，它總是隸屬于某一層次，在這一層次中，總有一個(gè)或幾個(gè)特征參數(shù)的變化與之相對(duì)應(yīng)。利用故障的這一特性，我們可以提出診斷模型，并對(duì)原因參數(shù)和結(jié)果參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的正確診斷。針對(duì)不同的研究對(duì)象，應(yīng)該選擇不同的特征參數(shù)。

4.我國(guó)暖通空調(diào)制冷行業(yè)開(kāi)展CFD研究的發(fā)展方向

自70 年代末80 年代初起, 即已有一些高校、研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始CFD 技術(shù)的應(yīng)用研究, 20 年來(lái)已取得許多重要的成就, 研究的范圍從以室內(nèi)空氣分布以及建筑物內(nèi)煙氣流動(dòng)規(guī)律的模擬為主, 逐漸擴(kuò)展到室外及建筑小區(qū)繞流乃至大氣擴(kuò)散問(wèn)題, 并已形成一些可以解決實(shí)際問(wèn)題的軟件。但從總體上看, 我們與國(guó)外先進(jìn)水平是有較大差距的。前面已經(jīng)談到, CFD 的軟件一般應(yīng)包括3 部分, 即前處理、求解( 核心) 部分及后處理( 科學(xué)計(jì)算可視化) 部分。從軟件工程的角度來(lái)看, 求解( 核心計(jì)算) 的部分與國(guó)外先進(jìn)水平差距不大, 主要差距表現(xiàn)在前處理即幾何造型與網(wǎng)格生成技術(shù)、后處理即科學(xué)計(jì)算可視化部分。所以, 從總體上看, 我國(guó)暖通空調(diào)制冷行業(yè)中開(kāi)展CFD 方面研究尚有大量工作要做, 主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

4.1繼續(xù)加強(qiáng)算法理論方面的基礎(chǔ)研究;

4.2研究網(wǎng)格自動(dòng)生成技術(shù);

4.3研究科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù);

4.4用CFD 技術(shù)開(kāi)展本行業(yè)中的應(yīng)用研究。CFD 技術(shù)在CAE 工程中已表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì), 將與CAD 及CAM 乃至AI 技術(shù)有效地結(jié)合在一起并將顯示其強(qiáng)大的生命力。

5.結(jié)語(yǔ)

CFD技術(shù)以其高效、節(jié)能、省時(shí)、便捷等多種優(yōu)點(diǎn)，在暖通空調(diào)中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。這一技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)了空調(diào)、制冷、流體力學(xué)、計(jì)算機(jī)、自控等多個(gè)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，因而還存在一些問(wèn)題有待進(jìn)一步的研究和探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔光彩。CFD技術(shù)在暖通空調(diào)制冷工程中的應(yīng)用[J]。暖通空調(diào)，1999，29（6）：25－27.

篇7

信息化能源管理及現(xiàn)實(shí)意義

信息化能源管理［3］是以幫助工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)的同時(shí)，合理計(jì)劃和利用能源，降低單位產(chǎn)品能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益為目的，為企業(yè)建立一條虛擬的能源管道，為企業(yè)節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)提供了信息化的管理手段，推進(jìn)企業(yè)工業(yè)化和信息化融合。另外，信息化能源管理符合國(guó)家節(jié)能減排、“兩化”融合相關(guān)政策，可積極向國(guó)家相關(guān)部門(mén)申請(qǐng)政策資金支持，信息化能源管理必將是未來(lái)管理節(jié)能方式的發(fā)展趨勢(shì)。

“十二五”期間，國(guó)家增加了二氧化碳、氨氮和氮氧化物等節(jié)能減排考核指標(biāo)，這要求企業(yè)夯實(shí)統(tǒng)計(jì)、計(jì)量基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)則是最基本的。信息化能源管理把企業(yè)化石能源及二次能源通過(guò)儀表和能源管理模塊，把各項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集到統(tǒng)一的信息化能源管理平臺(tái)上，使能源變得可視化和共享化，對(duì)于企業(yè)能源平衡起到至關(guān)重要的協(xié)調(diào)和管理作用。

準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息流能指導(dǎo)企業(yè)科學(xué)的調(diào)節(jié)傳統(tǒng)能源調(diào)度的數(shù)量、方向、目標(biāo)等，提高能源的配置效率。對(duì)能源監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)通過(guò)全面的分析，幫助企業(yè)查找隱含的漏洞，提高能源利用的安全可靠性，尋求改進(jìn)工藝和管理的機(jī)會(huì)。通過(guò)車(chē)間、班組、設(shè)備之間能源信息共享，及早發(fā)現(xiàn)能源浪費(fèi)及事故預(yù)警，規(guī)范操作層面帶來(lái)的能源浪費(fèi)和設(shè)備損壞，結(jié)合有效的能效考核機(jī)制，使每一名操作人員從被動(dòng)節(jié)能向主動(dòng)節(jié)能的轉(zhuǎn)變。

信息化能源管理能提高設(shè)備運(yùn)作效率和安全系數(shù)，加快生產(chǎn)系統(tǒng)的故障和異常處理周期，提升事故的快速處理反應(yīng)能力，有效防范各種生產(chǎn)安全事故。資源的節(jié)約能有效減少排放，據(jù)統(tǒng)計(jì)每節(jié)約1度(1kWh)電，就相應(yīng)節(jié)約了0．4kg標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)減少污染排放0．272kg碳粉塵、0．997kg二氧化碳、0．03kg二氧化硫、0．015kg氮氧化物，從而在節(jié)能的同時(shí)減輕企業(yè)環(huán)保壓力，推動(dòng)企業(yè)清潔生產(chǎn)。

信息化能源管理在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用分析和存在的主要問(wèn)題

信息化能源管理基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊和自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用，統(tǒng)計(jì)全廠各機(jī)組能源消耗情況，對(duì)各機(jī)組的能耗信息進(jìn)行加工、分析、管理及保存，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組用能情況全面，規(guī)范、有效的管理和控制。信息化能源管理主要包括信息采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和信息處理平臺(tái)等三部分，通過(guò)分布在企業(yè)內(nèi)部各處的能源數(shù)據(jù)采集裝置將企業(yè)能源使用情況動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為更直觀的圖形、表格方式展現(xiàn)出來(lái)，建立虛擬能源管道，使得企業(yè)管理者能及時(shí)掌握能源從購(gòu)入到轉(zhuǎn)化、分配、傳輸、使用、回收等環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)用能情況進(jìn)行分析，得出設(shè)備的能耗效率高低，操作人員能源使用中是否存在浪費(fèi)，工藝流程是否可以更優(yōu)化，單位產(chǎn)品能耗是否還有的下降空間的有關(guān)結(jié)果，根據(jù)這些分析結(jié)果，可以在相應(yīng)的環(huán)節(jié)采取有針對(duì)性的措施，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能，降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。以某企業(yè)每年能源消耗總量折合成本為1000萬(wàn)元計(jì)，建設(shè)信息化能源管理系統(tǒng)后全企業(yè)總體能耗保守估計(jì)能降低約15%，每年能為企業(yè)節(jié)約資金達(dá)近150萬(wàn)人民幣。系統(tǒng)一般使用周期為不低于10年，按企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模不變的情況下，10年最少能為企業(yè)節(jié)省1500萬(wàn)，具有較高的投入產(chǎn)出比。目前，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)已經(jīng)實(shí)施了信息化能源管理，取得了較好的效果。松下電器的信息化能源管理已可視化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提出了節(jié)能33項(xiàng)目管理［4］，對(duì)33項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)化為各個(gè)能源管理事項(xiàng)和用能設(shè)備的小項(xiàng)目，制作成為推進(jìn)表形式，由各用能企業(yè)每年制定各項(xiàng)目的推進(jìn)對(duì)策，并將實(shí)施情況實(shí)時(shí)報(bào)送系統(tǒng)，松下電器總部可隨時(shí)對(duì)33項(xiàng)目的實(shí)施狀況進(jìn)行總檢查并推進(jìn)。松下電器對(duì)各項(xiàng)目采取改善前后對(duì)比的方式進(jìn)行總結(jié)，如其某工廠射出成型機(jī)安裝隔熱蓋后，用電量消減20%，每年減少二氧化碳排放51．2t，成功實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。另外，筆者就信息化能源管理實(shí)施效果走訪了某大型企業(yè)，直接提升企業(yè)能源利用效率，大大降低了企業(yè)用能成本，節(jié)省了能源管理的人力成本。該企業(yè)按照整體規(guī)劃，分步實(shí)施的總原則先后建設(shè)了能源管理系統(tǒng)，建設(shè)能源監(jiān)管系統(tǒng)后總能耗降低了26%，通過(guò)流程優(yōu)化、績(jī)效考核、意識(shí)提升等手段，其中一期工程當(dāng)年收回成本。

在實(shí)施信息化能源管理過(guò)程中，可能會(huì)遇到如下問(wèn)題:一是實(shí)施單位對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)流程和現(xiàn)狀不了解、人員流動(dòng)等情況，有可能造成能源管理系統(tǒng)不能對(duì)企業(yè)的用能情況進(jìn)行預(yù)判、預(yù)報(bào)及能源平衡分析。二是企業(yè)一方面要進(jìn)行生產(chǎn)，另一方面要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的能耗計(jì)量節(jié)點(diǎn)和重點(diǎn)能耗設(shè)備進(jìn)行改造，有可能使部分生產(chǎn)工序臨時(shí)停止運(yùn)行，小范圍影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。三是由于系統(tǒng)一部分為數(shù)據(jù)采集裝置，針對(duì)不同的建筑結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)能源的采集裝置架設(shè)難度不一，存在數(shù)據(jù)采集裝置覆蓋不到的可能，構(gòu)造數(shù)學(xué)模型存在一定難度和差異，為“真正”優(yōu)化能源配置帶來(lái)一定難度。克服上述問(wèn)題，企業(yè)必須從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，要采取以下有效措施確保能效監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)工作的開(kāi)展:加強(qiáng)信息化能源管理建設(shè)的領(lǐng)導(dǎo)。深入貫徹落實(shí)國(guó)家和地方能源管理工作的相關(guān)政策和規(guī)定，及時(shí)審議信息化能源管理建設(shè)規(guī)劃和決策，在規(guī)劃實(shí)施、資源配備、檢查指導(dǎo)、隊(duì)伍組織等方面給予支持;規(guī)范信息化能源管理建設(shè)程序。規(guī)范信息化能源管理建設(shè)行為，嚴(yán)格從規(guī)劃、立項(xiàng)、可行性研究、實(shí)施到項(xiàng)目驗(yàn)收的建設(shè)程序，統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保證信息化建設(shè)有序推進(jìn);落實(shí)信息化能源管理建設(shè)資金。把信息化能源管理建設(shè)提到企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高度，保證資金渠道的穩(wěn)定暢通，合理安排建設(shè)期資金以及運(yùn)行維護(hù)期資金，確保信息化能源管理正常有效運(yùn)行;培養(yǎng)信息化能源管理建設(shè)人才。根據(jù)企業(yè)實(shí)際，在信息化能源管理建設(shè)及實(shí)施過(guò)程中，采取有效措施，營(yíng)造有利于信息化能源管理人才發(fā)展的環(huán)境，在用人和激勵(lì)制度中給予支持，培育出一批能源管理的高素質(zhì)人才隊(duì)伍;加強(qiáng)信息和經(jīng)驗(yàn)的交流。企業(yè)要按照預(yù)定的目標(biāo)、任務(wù)和措施，結(jié)合各自實(shí)際抓緊制定具體落實(shí)方案，與信息化能源管理實(shí)施單位充分溝通，及時(shí)解決各類(lèi)問(wèn)題。通過(guò)行業(yè)對(duì)標(biāo)和企業(yè)調(diào)研等形式，借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，使能源管理的整體水平得到有效提升;加大宣傳和教育力度。普及環(huán)境保護(hù)和能源管理知識(shí)，引導(dǎo)全體員工深入領(lǐng)會(huì)能效監(jiān)管的重要價(jià)值和意義，為系統(tǒng)的推行創(chuàng)造良好的環(huán)境。充分調(diào)動(dòng)企業(yè)員工的積極性，形成大家出謀劃策，共同推動(dòng)信息化能源管理建設(shè)工作。

篇8

關(guān)鍵詞：能耗監(jiān)管平臺(tái)；三網(wǎng)合一；管理

Construction of energy consuming inspection platform system research

Qiu Zhen, Zhao Xiaofeng

Beihang university, Beijing, 100191, China

Abstract: Energy management has become one the most important topics among a series of university management policies. Researchers of Beihang university have achieved a breakthrough in the development of effective university energy management. By utilizing the Internet, supply chain and sensor network along with the new method of data analysis, Beihang university can adopting the method of analyzing historical data, Beihang university can efficiently isolate energy usage problems.

Key words: energy consuming inspection platform; integration of three networks; management

我校能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)利用現(xiàn)代化通訊技術(shù)、數(shù)字通訊及存儲(chǔ)技術(shù)、傳感器及控制技術(shù)以及最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并通過(guò)科學(xué)合理的整合和開(kāi)發(fā)，對(duì)校園內(nèi)的水、電、氣、熱、空調(diào)等能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分類(lèi)、分項(xiàng)采集和統(tǒng)計(jì)分析，形成各個(gè)監(jiān)測(cè)單元的年度、月度、每日、每小時(shí)乃至每分鐘的能耗曲線，生成費(fèi)用報(bào)表，并提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)報(bào)表。同時(shí)提供有效的分析手段，指導(dǎo)能源的合理配置和利用，實(shí)現(xiàn)量化管理，建立起我校能源能量平衡管理和節(jié)能管理體系?？傇O(shè)計(jì)體現(xiàn)了“集中管理、分布監(jiān)測(cè)、靈活構(gòu)建”的思想。系統(tǒng)構(gòu)架以校園網(wǎng)為主要媒介，對(duì)校園用能建筑、用能系統(tǒng)、主要用能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，構(gòu)建可靠性強(qiáng)、效率高、共享度高的校園能耗數(shù)據(jù)庫(kù)，建立能耗監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、公示平臺(tái)。

能源管理已經(jīng)成為高校各項(xiàng)管理過(guò)程中最重要的話題之一，如何有效地對(duì)提供的能源進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而對(duì)采集的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后制定出管理部門(mén)所需的各級(jí)報(bào)表，從而在能源消耗以及管理上提出改進(jìn)計(jì)劃已成為現(xiàn)階段各高校能源管理所面臨的主要問(wèn)題。部分高校能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)粗放、管理疏漏、沒(méi)有科學(xué)的用能預(yù)測(cè)與監(jiān)管，導(dǎo)致能耗數(shù)據(jù)要么不準(zhǔn)確，要么人為捏造，增加學(xué)校進(jìn)行節(jié)能監(jiān)管的難度，實(shí)際上高校能源浪費(fèi)現(xiàn)象普遍存在，節(jié)能任務(wù)嚴(yán)峻。究其原因，正是由于對(duì)高校缺乏有效地能耗數(shù)據(jù)監(jiān)管，理論上缺少能耗數(shù)據(jù)模型的研究所造成。因此，建立以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的能耗監(jiān)管系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)掌握學(xué)校的用能狀況，建立科學(xué)的能耗模型，為推進(jìn)節(jié)約型校園建設(shè)、實(shí)現(xiàn)高校節(jié)能減耗目標(biāo)已勢(shì)在必行。

1 能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及面廣，需要將儀表技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、軟件技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)融為一體、高度集成。能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)立足于技術(shù)先進(jìn)性、穩(wěn)定性和可靠性；系統(tǒng)功能的科學(xué)性和實(shí)用性、軟硬件的成熟性，滿足“節(jié)能型”校園能源分析、管理的需要，并保證長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的兼容性。

2 能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)總體架構(gòu)及功能

能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)以學(xué)校校園網(wǎng)為主體，無(wú)線傳輸網(wǎng)為輔建立起了學(xué)校三級(jí)能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)。整個(gè)節(jié)能監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)模式，由節(jié)能監(jiān)管中心、分類(lèi)監(jiān)控中心、現(xiàn)場(chǎng)采集監(jiān)控系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡(luò)四部分組成(如圖1和圖2所示)。

圖1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖2 北航節(jié)能監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)圖

能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)主要完成五大功能：能耗監(jiān)測(cè)、能耗分析、能耗報(bào)表、能耗管理、系統(tǒng)管理。系統(tǒng)大量采用圖形化分析工具，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的各種參數(shù)可通過(guò)圖形化顯示，簡(jiǎn)單、直觀而且美觀，可視性強(qiáng)。軟件界面運(yùn)用多種形式(包括文字、圖形、圖像、多媒體等手段)使運(yùn)行管理人員清晰、直觀、實(shí)時(shí)地掌握用能單元的所有信息，使運(yùn)行管理人員非常方便、精準(zhǔn)地管理用能系統(tǒng)。同時(shí)，可以利用曲線、圖表、餅狀圖、柱狀圖以及折線圖表示用能信息(如圖3和圖4所示)。

圖3 系統(tǒng)流程圖

圖4 系統(tǒng)報(bào)表

3 節(jié)能監(jiān)管中心建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)能耗監(jiān)測(cè)可視化管理，以100m2左右經(jīng)過(guò)裝修、裝飾的房間作為節(jié)能監(jiān)管中心機(jī)房，配備必要的硬件設(shè)備和系統(tǒng)軟件。

北航節(jié)能監(jiān)管中心機(jī)房示意圖如圖5所示：

圖5 北航節(jié)能監(jiān)管中心機(jī)房效果圖

3.1 硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)主要包括：服務(wù)器、交換機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、大屏幕顯示設(shè)備、打印機(jī)及UPS等設(shè)備組成。

為保證能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)的高可靠性要求，系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行中間件和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的主機(jī)采取主從模式。

主從模式是最標(biāo)準(zhǔn)、最簡(jiǎn)單的雙機(jī)熱備，即是通常所說(shuō)的Active/Standby方式。它使用兩臺(tái)服務(wù)器，一臺(tái)作為主服務(wù)器(Active)，運(yùn)行應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)提供服務(wù)。另一臺(tái)作為備機(jī)，安裝完全一樣的應(yīng)用系統(tǒng)，但處于待機(jī)狀態(tài)(Standby)。當(dāng)Active服務(wù)器出現(xiàn)故障的時(shí)候，通過(guò)軟件診測(cè)(一般是通過(guò)心跳診斷)將Standby機(jī)器激活，保證應(yīng)用在短時(shí)間內(nèi)完全恢復(fù)正常使用。

3.2 軟件系統(tǒng)

能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)主要針對(duì)校園中電量消耗、燃?xì)庀摹崃肯?、冷量消耗及水資源消耗數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析管理。系統(tǒng)的軟件主要由兩大部分組成。

第一部分是數(shù)據(jù)監(jiān)控，該部分的核心功能是通過(guò)一系列的可視化手段，保障相關(guān)管理人員能方便快捷地對(duì)北航的實(shí)時(shí)能耗情況進(jìn)行掌控，同時(shí)對(duì)異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。

第二部分是數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，該部分的核心功能是通過(guò)一系列的業(yè)務(wù)計(jì)算(如對(duì)標(biāo)體系，標(biāo)準(zhǔn)折算等)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析算法，進(jìn)一步從原始數(shù)據(jù)中發(fā)掘出節(jié)能的“知識(shí)”與措施(如圖6所示)。

圖6 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

整個(gè)軟件系統(tǒng)抽象為以下核心粗粒度組件來(lái)完成大部分實(shí)際功能：數(shù)據(jù)采集引擎；數(shù)據(jù)變換與管理引擎；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；知識(shí)管理；面向?qū)ο蟮目梢暬M件UI；數(shù)據(jù)挖掘與分析工具集(如圖7所示)。

圖7 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4 分類(lèi)監(jiān)控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集

4.1 電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是對(duì)校園內(nèi)一級(jí)和二級(jí)變、配電室計(jì)量系統(tǒng)和部分典型建筑的三級(jí)計(jì)量進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)。包括：引入的2路市電110kV電源，1座110kV主變電站和17座10kV配電室及部分分項(xiàng)電量計(jì)量。

共采集電量監(jiān)測(cè)點(diǎn)923點(diǎn)，其中：一級(jí)參數(shù)44點(diǎn)、二級(jí)參數(shù)100點(diǎn)、三級(jí)參數(shù)779點(diǎn)。

電力檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)主變電站和17個(gè)配電室的電參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)。配置監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)，將主變電站和各配電室的用電情況進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)一級(jí)、二級(jí)和部分三級(jí)電量的在線監(jiān)測(cè)(如圖8所示)。

圖8 北航電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集界面圖

監(jiān)測(cè)中心主機(jī)采用高可靠性的工業(yè)計(jì)算機(jī)，電力監(jiān)測(cè)軟件采用專(zhuān)業(yè)的電力監(jiān)測(cè)軟件。監(jiān)測(cè)中心接收現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備上傳的電參數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)，并以數(shù)字、曲線、報(bào)表等形式顯示在屏幕上，并將電能耗數(shù)據(jù)上傳至節(jié)能監(jiān)管中心服務(wù)器進(jìn)行綜合分析管理。便于電力監(jiān)管人員能夠在辦公室通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)方瀏覽監(jiān)測(cè)能耗系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和調(diào)看各種運(yùn)行報(bào)表。

4.2 供水系統(tǒng)采集監(jiān)測(cè)

供水系統(tǒng)的集中采集監(jiān)測(cè)是針對(duì)一級(jí)水量計(jì)量的采集監(jiān)測(cè)，包括：市政給水、自備井及中水利用。由于供水系統(tǒng)一級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)較少，而二級(jí)供水主要作為生產(chǎn)運(yùn)行和建筑能耗系統(tǒng)管理，因此供水系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)子系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，而由節(jié)能監(jiān)管中心集中監(jiān)測(cè)管理。

4.3 供熱監(jiān)控系統(tǒng)

集中供暖系統(tǒng)的熱源為燃?xì)忮仩t房?jī)?nèi)的3臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t房，下設(shè)有9個(gè)間接供熱換熱站。在鍋爐房安裝溫度、壓力、電量、水量、熱量采集設(shè)備，構(gòu)建學(xué)校集中供熱監(jiān)控系統(tǒng)，配置供熱監(jiān)控中心主機(jī)，集中采集鍋爐房及各換熱站的運(yùn)行參數(shù)和能耗數(shù)據(jù)，再通過(guò)校園網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)傳送節(jié)能監(jiān)管中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)能耗在線監(jiān)測(cè)。

通過(guò)以后對(duì)供熱生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備的改造，配合能耗檢測(cè)平臺(tái)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)氣候補(bǔ)償、變頻節(jié)能和分區(qū)供熱的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及信號(hào)報(bào)警等多項(xiàng)功能，從而可使供熱生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在“無(wú)人值守”的自動(dòng)控制下安全平穩(wěn)運(yùn)行。節(jié)能控制的運(yùn)用、各種運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整能夠使能源利用和系統(tǒng)運(yùn)行始終處于科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，為現(xiàn)場(chǎng)安全管理和高效節(jié)能提供了保障。供熱監(jiān)控系統(tǒng)不僅以本鍋爐房(換熱站)為單位自成體系，也將相對(duì)分散的各供熱現(xiàn)場(chǎng)的能耗數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)狀態(tài)集中傳輸?shù)焦?jié)能監(jiān)管中心，為相關(guān)部門(mén)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。本地鍋爐房、換熱站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備作為底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊方式，與供熱監(jiān)控中心主機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)供熱網(wǎng)絡(luò)的集中監(jiān)控(如圖9和圖10所示)。

圖9 熱網(wǎng)系統(tǒng)圖

圖10 換熱站系統(tǒng)圖

監(jiān)控中心接收現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備上傳的供熱運(yùn)行數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)，以數(shù)字、曲線、報(bào)表等形式顯示在屏幕上，并將能耗數(shù)據(jù)上傳至節(jié)能監(jiān)管中心服務(wù)器進(jìn)行綜合分析管理。

4.4 通訊網(wǎng)絡(luò)

能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案利用了現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速度快，維護(hù)及使用成本低。

現(xiàn)場(chǎng)能耗采集設(shè)備通訊主要為有線方式，采用校園網(wǎng)或485總線通訊。所有數(shù)據(jù)通過(guò)校園網(wǎng)或485通訊總線傳輸?shù)椒诸?lèi)監(jiān)控中心或節(jié)能監(jiān)管中心主機(jī)。采用RS485現(xiàn)場(chǎng)總線將多臺(tái)水表、電能表、熱量表分別連接至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或現(xiàn)場(chǎng)采集監(jiān)控設(shè)備，再通過(guò)校園網(wǎng)將采集的能耗數(shù)據(jù)上傳至分類(lèi)監(jiān)控中心和節(jié)能監(jiān)管中心。

對(duì)于特殊場(chǎng)合不具備有線傳輸條件的采集點(diǎn)，系統(tǒng)采用無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)，使用了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與主干網(wǎng)結(jié)合的組網(wǎng)方式，很好地利用了已有的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

部分水表數(shù)據(jù)傳輸使用了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，不需要破土布線，后期維護(hù)方便，成本低，電表數(shù)據(jù)傳輸中，使用了現(xiàn)有的RS485總線，在有數(shù)塊電表集中的場(chǎng)所可以只用一個(gè)信號(hào)采集裝置，節(jié)省成本；信號(hào)采集裝置與信號(hào)傳輸裝置以無(wú)線方式連接，現(xiàn)場(chǎng)施工及后期維護(hù)方便，成本低，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)運(yùn)行費(fèi)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)采用了高校校園網(wǎng)、無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)高校的水、電、氣消耗的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，可以迅速、準(zhǔn)確地了解高校各建筑物以及用能點(diǎn)的能耗狀況，以便采取相應(yīng)措施改善學(xué)校的用能環(huán)境，制定節(jié)能方案，提高能效。建設(shè)高校能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，對(duì)于促進(jìn)高校能源節(jié)約和合理應(yīng)用，緩解能源供應(yīng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾，加快發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)節(jié)約型校園建設(shè)有著舉足輕重的作用，也是保障能源供給和節(jié)能育人的重要保障。

參考文獻(xiàn)

篇9

【關(guān)鍵詞】參數(shù)化BIM；建筑設(shè)計(jì)；特點(diǎn)；應(yīng)用

1 BIM技術(shù)的概述

BIM即建筑信息模型，BIM技術(shù)核心是通過(guò)在計(jì)算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)。該信息庫(kù)不僅包含描述建筑物構(gòu)件的幾何信息、專(zhuān)業(yè)屬性及狀態(tài)信息，還包含了非構(gòu)件對(duì)象（例如空間、運(yùn)動(dòng)行為）的狀態(tài)信息。借助這個(gè)富含建筑工程信息的三維模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，不僅可以用于建筑設(shè)計(jì)，還可以用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備管理、工程量統(tǒng)計(jì)、成本計(jì)算、物業(yè)管理等，可以在整個(gè)建筑業(yè)中發(fā)揮作用，管理建筑生命周期的全部信息。

利用BIM技術(shù)可以在一個(gè)電子模型中存儲(chǔ)完整的建筑信息，這種方法被稱(chēng)贊為一種最新的變革。在BIM應(yīng)用系統(tǒng)中，建筑構(gòu)件被對(duì)象化，數(shù)字化的對(duì)象通過(guò)編碼去描述和代表真實(shí)的建筑構(gòu)件。一個(gè)對(duì)象需要有一系列參數(shù)來(lái)描述其屬性。這個(gè)對(duì)象的代碼必須包含這些參數(shù)。參數(shù)通常是預(yù)先定義好的，或者遵守某些制定好的規(guī)則。這些參數(shù)信息就構(gòu)成了建筑的屬性。例如，一個(gè)墻對(duì)象是一個(gè)具有墻的所有屬性的對(duì)象，不僅包括幾何尺寸信息如長(zhǎng)、寬、高，還包含了墻體材料、保溫隔熱性能、表面處理、墻體規(guī)格、造價(jià)等等。而在一般的CAD繪圖軟件中，墻體是通過(guò)兩條平行線的二維方式來(lái)表達(dá)，線條之間沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。

2 基于參數(shù)化BIM建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

筆者認(rèn)為其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）聯(lián)動(dòng)性。用BIM軟件，可以從建立模型開(kāi)始，即時(shí)獲得建筑模型的各個(gè)方面的信息，比如設(shè)計(jì)出一個(gè)建筑平面，切換視角，即可看到建筑的剖面和里面以及三維立體模型，同時(shí)可以生成施工圖，材料表，造價(jià)表等。（2）5D管理。通過(guò)BIM5D施工系統(tǒng)快速建立3D施工模型，將大大減少設(shè)計(jì)文檔錯(cuò)誤，從而節(jié)約成本。5D即傳統(tǒng)的3D加上時(shí)間、成本。此外還有以下特點(diǎn)：

2.1 BIM通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息：三維幾何形狀信息和非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價(jià)格、進(jìn)度和施工等等集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)。為設(shè)計(jì)師、建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開(kāi)發(fā)商乃至最終用戶等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”模型三維的立體實(shí)物圖形可視，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)等整個(gè)建設(shè)過(guò)程可視方便進(jìn)行更好的溝通、討論與決策。

2.2 BIM具有良好的協(xié)調(diào)性：各行業(yè)項(xiàng)目信息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象。如管道與結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)房間出現(xiàn)冷熱不均，預(yù)留的洞口沒(méi)留或尺寸不對(duì)等情況。使用有效BIM協(xié)調(diào)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合，減少不合理變更方案或問(wèn)題變更方案3D畫(huà)面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。

2.3 對(duì)地震人員逃生及消防人員疏散等日常緊急情況處理方式的模擬。BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可能的優(yōu)化處理利用模型提供的各種信息來(lái)優(yōu)化，如幾何、物理、規(guī)則、建筑物變化以后的各種情況信息給復(fù)雜程度高的建筑優(yōu)化。建筑設(shè)計(jì)圖+經(jīng)過(guò)碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改=綜合設(shè)計(jì)施工圖如綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案等實(shí)用的施工圖紙。BIM提供工程全部信息，將項(xiàng)目各階段主要參與方都集中，做出項(xiàng)目空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達(dá)。虛擬建筑樣機(jī)，提供建筑物精確的空間關(guān)系和數(shù)據(jù)，與其他3D建模不同。根據(jù)3D模型自動(dòng)生成和更新各種圖形和文檔，自動(dòng)協(xié)調(diào)更改關(guān)聯(lián)變更相應(yīng)的信息來(lái)進(jìn)行信息共享。當(dāng)建筑工程中設(shè)計(jì)對(duì)象參數(shù)修改時(shí)，另外設(shè)計(jì)該對(duì)象會(huì)自動(dòng)進(jìn)行更新來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)和高效化設(shè)計(jì)。

2.4 BIM能夠?qū)崿F(xiàn)工程設(shè)計(jì)的檢測(cè)、分析能源耗費(fèi)、成本控制等。其能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的交付IPD管理。把工程中不同部門(mén)、不同階段在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行有機(jī)的集合，使之服務(wù)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)和使用的全部過(guò)程之中，通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑工程的數(shù)字化設(shè)計(jì)并進(jìn)行智能化管理，實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)化、集成化和可視化的多維項(xiàng)目管理。通過(guò)對(duì)建筑物和施工現(xiàn)場(chǎng)立體建模和施工過(guò)程中不同階段的有機(jī)鏈接，不斷與施工中的耗材和布置施工場(chǎng)地信息進(jìn)行有機(jī)的集成來(lái)組建4D施工的信息模型樣本，達(dá)到建設(shè)工程施工過(guò)程中工程的進(jìn)度、人力配備和材料使用等各種信息的集成管理以及施工階段的智能化、數(shù)字化模擬。

2.5 能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化的施工。BIM在計(jì)算機(jī)上通過(guò)數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行建造過(guò)程的模型建立，建立的模型能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際施工之前對(duì)建筑工程功能和建筑施工難題等可能存在的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，其中包括建筑工程施工的方法驗(yàn)證、施工技術(shù)方案的模擬以及施工方案探討和優(yōu)化等。其實(shí)BIM能夠引導(dǎo)建筑信息科技達(dá)到更高水平的的新技術(shù)和新理念，如果得到全面的應(yīng)用，其能夠?yàn)榻ㄖ袠I(yè)的信息化發(fā)展帶來(lái)不可估量的影響和進(jìn)步，有效提高建筑項(xiàng)目的科學(xué)性和有效性。

3 基于參數(shù)化BIM建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析

3.1 復(fù)雜形體設(shè)計(jì)及建造應(yīng)用。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于復(fù)雜形體設(shè)計(jì)及建造應(yīng)用存在著極為重要的作用。通過(guò)BIM技術(shù)，可以針對(duì)復(fù)雜形體建筑進(jìn)行數(shù)據(jù)上的驗(yàn)證及整合，實(shí)現(xiàn)多維曲線設(shè)計(jì)，以立體形式將設(shè)計(jì)成果展示出來(lái)。建筑信息模型的出現(xiàn)，讓現(xiàn)代建筑師可以更加充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意，展示構(gòu)思，可以直接的查看設(shè)計(jì)建筑的效果，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的新境界。同時(shí)，通過(guò)BIM技術(shù)，可以將復(fù)雜的建筑項(xiàng)目進(jìn)行每一個(gè)單元每一個(gè)結(jié)構(gòu)的三維模型分析，并進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)或修改，極大的減少了建筑設(shè)計(jì)中存在的信息誤差。

3.2 綜合管線設(shè)計(jì)與管網(wǎng)綜合排查。隨著現(xiàn)代建筑的功能日趨復(fù)雜，建筑體量不斷擴(kuò)大，建筑中存在的機(jī)電管網(wǎng)更是錯(cuò)綜復(fù)雜，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，為保證建筑質(zhì)量及品質(zhì)，需要做好綜合管線設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)管線相撞、管線交錯(cuò)、管線施工不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式中，建筑管網(wǎng)設(shè)計(jì)只能通過(guò)人力目測(cè)的方式進(jìn)行檢測(cè)，方式單一，且容易出現(xiàn)管線相撞或交錯(cuò)現(xiàn)象。通過(guò)BIM技術(shù)中管網(wǎng)檢測(cè)功能，可以直觀的將建筑管網(wǎng)生成三維模型，并分布在建筑模型之中，通過(guò)檢測(cè)功能，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)出管網(wǎng)設(shè)計(jì)不當(dāng)、管線相撞與交錯(cuò)部位并進(jìn)行標(biāo)注，極大提高了管網(wǎng)檢查效率，保障管網(wǎng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

3.3 消防性能優(yōu)化設(shè)計(jì)。隨著超大型、超高型建筑的不斷涌現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計(jì)很難滿足建筑的消防要求。通過(guò)BIM技術(shù)，采用消防性能優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)消防設(shè)計(jì)的最優(yōu)化、科學(xué)化、合理化。在消防性能優(yōu)化設(shè)計(jì)中包括有毒氣體擴(kuò)散時(shí)間、建筑材料耐燒極限、疏散距離及數(shù)字化模擬人員疏散時(shí)間等各項(xiàng)設(shè)計(jì)，并為實(shí)際應(yīng)用提供最佳的疏散方案，維護(hù)人們的生命安全及建筑安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于參數(shù)化BIM的建筑設(shè)計(jì)，可以有效提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率，使建筑行業(yè)的資源得到優(yōu)化。隨著城市化進(jìn)程的加快，促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展，當(dāng)前BIM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)，在實(shí)際應(yīng)用中獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳彥等，建筑信息模型（BIM）在工程管理信息系統(tǒng)中的框架研究.施工技術(shù).2008

篇10

械的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、節(jié)能型產(chǎn)品是今后建筑機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能；環(huán)保；建筑機(jī)械；污染；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)： TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一 我國(guó)建筑機(jī)械的環(huán)保節(jié)能的定義以及發(fā)展現(xiàn)狀

建筑機(jī)械的環(huán)保是指建筑機(jī)械在作業(yè)時(shí)對(duì)環(huán)境污染小的建筑工程機(jī)械，其環(huán)保性好;反之，其環(huán)保性差。作業(yè)人員的工程機(jī)械在作業(yè)時(shí)的機(jī)械的因素有噪聲、振動(dòng)、廢氣排放的有害氣體、微粒(粉塵)等。而我們要對(duì)這些高能耗重污染的機(jī)械進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，使其減少污染和能耗。

我國(guó)建筑機(jī)械經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，己經(jīng)發(fā)展為一個(gè)擁有20多類(lèi)產(chǎn)品、1000多億元年產(chǎn)值的行業(yè)，在世界建筑機(jī)械市場(chǎng)也具有一定影響。隨著建筑機(jī)械品種和數(shù)量的不斷增加，大量建筑機(jī)械所消耗的資源、排放的污染物以及施工中產(chǎn)生的噪聲、粉塵對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了難以估計(jì)的負(fù)荷，而企業(yè)卻還沒(méi)有徹底擺脫高能耗、低效益、重污染、粗放式的傳統(tǒng)模式。自上個(gè)世紀(jì)90年代，發(fā)達(dá)國(guó)家建筑機(jī)械己經(jīng)進(jìn)入信息化發(fā)展時(shí)期，能與環(huán)保、安全技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、可視化技術(shù)、人機(jī)工程、故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)群作業(yè)信息和控制等方面被普遍重視，并出臺(tái)了相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的環(huán)保和節(jié)能建筑機(jī)械起步較晚，尚缺乏相應(yīng)的技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)環(huán)境、安全、人機(jī)等方面指標(biāo)過(guò)低，阻礙了我國(guó)綠色建筑機(jī)械的發(fā)展。

二 環(huán)保節(jié)能建筑機(jī)械的設(shè)計(jì)思路

(一)選擇節(jié)能環(huán)保型材料。

材料是構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能、價(jià)格、特點(diǎn)及環(huán)境屬性有直接的重要影響。建筑機(jī)械由多種材料構(gòu)成，選擇節(jié)能環(huán)保材料需要考慮到材料的節(jié)能環(huán)保特性和功能特性。應(yīng)考慮材料本身性能的先進(jìn)性，盡量采用不加涂鍍的材料及易回收、可再生、可分解或降解的材料。混凝士機(jī)械用的合金鑄鐵可用高強(qiáng)尼龍?zhí)娲?，不僅延長(zhǎng)了使用壽命，還可減少噪聲。

（二）降低能耗。世界己公認(rèn)節(jié)能是繼煤炭、石油、水能、核能之后的第五種能源，而且降低油耗有利于環(huán)保。因此在保證主機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)前提下，盡量提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的強(qiáng)度和耐久性能，提高各系列產(chǎn)品同類(lèi)零部件的通用性和互換性，加強(qiáng)作業(yè)機(jī)械和管理，減少內(nèi)部摩擦和機(jī)械磨損，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，降低報(bào)廢量。

(三)開(kāi)發(fā)節(jié)能技術(shù)。應(yīng)選擇潔凈的能源，并最大限度地節(jié)約能源，使之能耗最少。如可采用飛輪、蓄能器及蓄電池等來(lái)減少機(jī)械在行駛或作業(yè)中因變速或制動(dòng)等而耗費(fèi)的能量。開(kāi)發(fā)清新能源和節(jié)能技術(shù)，清新能源具有低能耗、低污染并可再生使用的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)電動(dòng)機(jī)械、電動(dòng)執(zhí)行元件、太陽(yáng)能電池和新型蓄電池;采用節(jié)能技術(shù)措施，如開(kāi)發(fā)新型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，合理確定傳動(dòng)與動(dòng)力匹配，建立能源回收存儲(chǔ)系統(tǒng)，減少泄漏和管路損失，電梯的同步永磁無(wú)齒輪曳引機(jī)、變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或間歇式操作系統(tǒng)都具有明顯的節(jié)能效果。

（四）改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)、增加后處理裝置

在工程機(jī)械中，除了發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)外，各工作裝置、行走機(jī)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)也會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。因此，改進(jìn)上述部件的結(jié)構(gòu)，使其實(shí)現(xiàn)低噪聲、低振動(dòng)運(yùn)行，也是改善工程機(jī)械不保性的措施之一。如日本小松制作所開(kāi)發(fā)的先鋒R系列微型挖掘機(jī)，在裝鏟斗的銷(xiāo)軸部位增設(shè)了防止晃動(dòng)環(huán)(為鐵環(huán)上涂覆聚氨醋橡膠層的零件)，減少了作業(yè)時(shí)鏟斗的晃動(dòng)和撞擊，作業(yè)噪聲降低了4dB ( A );美國(guó)B-E公司開(kāi)發(fā)的395-B I型挖掘機(jī)，采用長(zhǎng)齒雙鏈輪驅(qū)動(dòng)履帶節(jié)，降低了傳動(dòng)噪聲。研究表明，降低結(jié)構(gòu)噪聲的可行方法之一是使傳遞振動(dòng)能量的機(jī)械系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)部分的阻抗不匹配，該機(jī)采用聚氨脂減振器，用來(lái)組成八T-lOII型機(jī)駕駛室的彈性懸掛系統(tǒng)，不僅減少了履帶銷(xiāo)軸和銷(xiāo)套的磨損，也大大，降低了行走時(shí)的振動(dòng)和噪聲。

增加后處理裝置系指在工程機(jī)械排污源的后部增加消除污染的裝置。主要用于清除機(jī)械排氣或作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體和微粒、塵埃。如衡陽(yáng)有色冶金機(jī)械總廠與美國(guó)瓦格納采礦建筑設(shè)備公司合作組裝的ST-3 1 / 2型地下裝載機(jī)，采用催化凈化器進(jìn)行排氣凈化，效果很好;口本研制的陶瓷過(guò)濾器，對(duì)工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣進(jìn)行凈化，與常規(guī)的過(guò)濾器相比，煙度降低2/3，排氣凈化效率達(dá)90%一97。在鋼筋調(diào)直機(jī)上方，如果安裝有密閉吸塵罩+旋風(fēng)除塵器(帶集塵箱)和集塵風(fēng)機(jī)(帶集塵水箱)，則作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的銹塵絕大部分可進(jìn)入集塵箱和集塵水箱，不再污染工作環(huán)境和周?chē)h(huán)境。

三 環(huán)保節(jié)能發(fā)展的機(jī)制發(fā)展

（一）加強(qiáng)宣傳，健全制度，提高全員環(huán)保意識(shí)

首先要加強(qiáng)宣傳，經(jīng)常教育設(shè)備管理、使用和維修人員愛(ài)護(hù)環(huán)境，提高環(huán)保意識(shí)。企業(yè)的員工應(yīng)結(jié)合本職工作，掌握一定的環(huán)保知識(shí)，自覺(jué)地遵守規(guī)章制度。其次要本粉"預(yù)防為主，保護(hù)優(yōu)先"的原則，完善環(huán)境保護(hù)、設(shè)備管理的有關(guān)規(guī)定，明確貴任，建立健全環(huán)保責(zé)任制，針對(duì)工程機(jī)械施工對(duì)環(huán)境的影響，制訂切實(shí)可行的措施，嚴(yán)格獎(jiǎng)罰規(guī)定，從而使工程機(jī)械在為我們服務(wù)的同時(shí)，更好地保護(hù)環(huán)境。

（二）經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和限制相結(jié)合

由于傳統(tǒng)的建筑機(jī)械產(chǎn)品適合于落后的施工方法，單從市場(chǎng)價(jià)格上看仍具有一定的優(yōu)勢(shì)，而使用單位在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)通常更注意價(jià)格，忽視產(chǎn)品的節(jié)能性和環(huán)保性。政府部門(mén)應(yīng)加大執(zhí)法力度，限期淘汰不符合環(huán)保和節(jié)能要求的產(chǎn)品，從產(chǎn)業(yè)政策加以引導(dǎo)，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和限制相結(jié)合。有效的稅收制度是推動(dòng)環(huán)保與節(jié)能的基本措施，用經(jīng)濟(jì)的杠桿促使環(huán)保與節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展。

四 結(jié)語(yǔ)

建筑機(jī)械的節(jié)能與環(huán)保符合國(guó)際綠色建筑機(jī)械的發(fā)展潮流，符合和諧社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。建筑機(jī)械的發(fā)展面臨極大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，所以應(yīng)順應(yīng)時(shí)代潮流，推廣節(jié)能環(huán)保技術(shù)，生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，使建筑機(jī)械獲得更大的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

［1］張軼.中外建筑節(jié)能情況對(duì)比。節(jié)能與環(huán)保.2005年， (04).

［2］狄惠眾，王栩.建筑節(jié)能技術(shù)在上海春城的應(yīng)用.墻材革新與建筑節(jié)能.2005年，(04)