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篇1
建設方、設計方、集成方是建筑智能化系統工程實施的三個主要主體。他們在建筑智能化系統工程實施過程中起了決定性的作用,是研究的主要對象。實際上,參與工程實施的單位往往多達幾十家,其承擔的工作各不相同,就目前建筑智能化系統工程設計和實施中大致涉及到以下幾方:建設方、設計方、系統集成方(弱電系統總/分承包方)、工程總承包方、工程建設監理方。以上各方在工程實施中扮演著各自的角色。建筑智能化系統工程的設計和實施與傳統的建設工程相比,對參與工程的各方而言,無論其工作程序、內容、與其它各方的協調等都有所不同。為便于分析和解決問題,根據工作的職責和界面,將貫穿工程全過程的各方歸納為:建設方、設計方和系統集成方。三方在建筑智能化系統工程中的工作職責和范圍包括以下幾點,見表1。
三方在工程中的職責和范圍表1
對象
工作職責和范圍
建設方
落實施工前的有關前期工作,提出建筑智能化系統工程實施的明確需求,落實建設資金,制訂工程時間目標,安排落實各項計劃,協調各種關系,組織實施直至竣工驗收,接收管理。
設計方
總體負責建筑智能化系統的設計,按照國家制定的有關設計規范和業主的需求進行系統總體設計及有關文件編制,結合施工現場實際情況,平衡各工種設計問題,解決施工中的設計變更及有關問題,參與竣工驗收工作。
集成方
依據與業主簽訂的總包合同,根據業主的總體工程時間目標,按照國家制定的有關施工規范,依據設計所提供的土建、結構、水、風、電設計圖及有關技術參數,制定詳細的節點計劃時間表、系統深化設計、設備供貨、組織建筑智能化系統工程的實施,協調各分包的施工、組織竣工驗收,向業主提供竣工資料、系統培訓、保修期內的維護和保修。
建筑智能化系統工程是一個復雜的系統工程,隨著計算機、通信、自動控制技術的發展,將有更多的系統進入建筑智能化系統工程范圍,其設計、施工和安裝等也朝著系統多、技術新和管理難的方向發展。事實上,建設方、設計方、集成方這三方,在建筑智能化系統工程實施過程中,既是利益的共同體,又是互相制約、互相牽制的一個臨時組合體,他們對智能化系統工程的實施,不管是質量,還是進度,都將產生極大的影響。
三方在工程實施過程中的關系見圖1。
注:合同關系協調關系
圖1三方在實施過程中的關系圖
三方對工程的影響和制約的有關因素見表2。
三方對工程的影響和制約表2
對象
對工程影響和制約
建設方
資金籌措與到位情況,需求預測和項目建設的標準與定位,籌建班子、技術人員的水平,外界因素的影響。
設計方
業主需求明確與否,設計人員技術水平,土建、結構、水、風、電各工種的平衡協調,現場解決問題的能力和響應的及時性。
集成方
設計方設計文件和系統深化設計的深度,系統有關技術參數、接口的提供與開發,前、后道工序的影響,與有關設備供應商的協調,與各其它工種的工作界面、進度和組織協調。
2各方的職責技術界面劃分
為了保證智能建筑工程真正達到預期的目的,基于對工程實施的各階段的分析,除小型和技術要求簡單的建筑智能化系統工程外,建筑智能化系統工程應按以下8個階段進行:
(1)建筑智能化系統方案設計;
(2)建筑智能化系統初步設計;
(3)建筑智能化系統深化設計;
(4)建筑智能化系統工程施工;
(5)建筑智能化系統調試;
(6)建筑智能化系統初步驗收及試運行;
(7)建筑智能化系統竣工驗收;
(8)建筑智能化系統保修及維護。
以下將工程各方的職責及相關工作的界面劃分及其流程進行歸納和總結:
2.1建筑智能化系統方案設計階段
建設方組織專家、顧問、設計方在建筑擴初設計的基礎上,進行建筑智能化系統的方案規劃設計、工程的可行性論證和立項等。
2.2建筑智能化系統初步設計階段(見表3)
初步設計階段的職責及主要工作表3
對象
職責及主要工作
建設方
建筑智能化系統需求書或招標文件編制
設計方
智能建筑擴初設計,建筑智能化系統初步設計
2.3建筑智能化系統深化設計階段(見表4)
在這一階段,系統深化設計工作主要由集成方來完成。集成方按照招標書的要求,根據設計方完成的建筑智能化系統初步設計進行系統深化設計。
集成方提供的深化設計,應由設計方來審定是否符合建筑擴初設計、建筑智能化系統的初步設計和招標書的要求。如果符合,則進入建設方和集成方的合同簽署;如果不符,集成方應對深化設計作出修正。以上工作應循環進行,直至全部相符,然后進入下一階段。
深化設計階段各方對工程的影響和制約表4
對象
對工程影響和制約
建設方
資金籌措與到位情況,需求預測和項目建設的標準與定位,籌建班子、技術人員的水平,外界因素的影響。
設計方
業主需求明確與否,設計人員技術水平,土建、結構、水、風、電各工種的平衡協調,現場解決問題的能力和響應的及時性。
集成方
設計方設計文件和系統深化設計的深度,系統有關技術參數,接口的提供與開發,前、后道工序的影響,與有關設備供應商的協調,與各其它工種的工作界面、進度和組織協調。
2.4建筑智能化系統工程施工階段
2.4.1施工前的準備
在完成上一階段工作的基礎上,建設方與集成方可簽訂弱電工程總包合同,并可轉入工程施工階段,為保證工程施工的如期按質完成,實施前的準備工作極為重要。各方職責及主要工作內容(如表5所示)。
施工前各方職責及工作內容表5
對象
職責及主要工作
建設方
①監督、檢查集成方工程實施的各項準備工作②協調設計方和集成方的系統深化設計③認定集成方提出的工程施工計劃、施工組織、施工工藝流程、施工管理制度、質量保證措施和計劃;設備安裝、驗收方法;隱蔽工程驗收計劃和方法;設計更改制度、協調會議制度等④參與工程所需關鍵設備和材料的采購和供應商或分包商選擇的談判并予以確認⑤提供和保證現場施工條件
設計方
①協助建設方認定集成方所完成的系統深化設計②協助建設方,認定集成方提出的施工有關制度,如施工計劃、施工工藝流程、設計更改制度等
集成方
①完成系統深化設計和工程施工組織②完成施工計劃、施工組織、施工工藝流程、施工管理制度、施工質量保證措施和計劃等的制訂③完成設備、子系統和系統測試、驗收程序、方法
設計方和集成方的接口
弱電工程管線施工圖的設計審查和簽署
建設方和集成方的接口
按照總包合同的規定,完成子系統分承包方的供應商的選擇,并完成設備采購合同的簽訂
2.4.2施工階段(如表6所示)
在工程施工階段,上述各方的職責表明,相關各方在施工中有許多的接口或交叉。其技術接口就是設計文件、施工文件和安裝驗收文件。因此,必須嚴格控制設計更改流程和設計更改的各方權限。
施工階段各方職責及主要工作內容表6
對象
職責及主要工作
建設方
①協調設計方、建筑總包方、集成方和監理方在工程實施中的配合②監督和檢查工程進度計劃的執行情況③參與設備安裝環境及條件的驗收④參與設備的開箱驗收⑤參與弱電管線的安裝驗收⑥協助質監部門,對隱蔽工程進行驗收⑦參與設備的安裝驗收
集成方
①全面組織和協調弱電工程的施工②組織進場設備和材料的驗收③組織對設備安裝現場環境及條件的檢查④參與弱電管線的安裝驗收⑤完成隱蔽工程的質監驗收⑥完成設備的安裝驗收
工程總包方
①按照弱電工程設備施工圖,完成弱電管線的安裝②提供弱電大型設備的吊裝條件和工具
工程監理方
①監督和檢查弱電施工質量②參與隱蔽工程的質量驗收③參與設備的開箱驗收④組織弱電管線的安裝驗收⑤參與設備安裝環境及條件的檢查⑥組織設備的安裝驗收
圖2表示了在施工過程中,工程各方的關聯。特別是涉及設計更改及其確認,應在工程施工以前就作出規定,一般來說,應由集成方進行設計修改,由設計方認可修改,由建設方和監理方批準修改。
2.5建筑智能化系統調試階段(如表7所示)
調試階段各方的職責及主要工作內容表7
對象
職責及主要工作
建設方
①組織對系統的試用②審查準備接收的各種文檔③準備接收系統的使用和維護人員,建立相應組織④組織對系統的全面測試
集成方
①實施并完成系統集成聯調工作②完成系統功能和性能測試③準備并完成系統驗收和移交的各種文檔④系統提交建設方進行試運行
工程監理方
①參與系統功能和性能的測試②參與系統試運行后的全面測試
2.6建筑智能化系統初步驗收及誡運行階段(如表8所示)
試運行階段各方職責及主要工作內容表8
對象
職責及主要工作
建設方
①參與子系統的用戶技術培訓②組織并參與各系統的初驗③審查所有移交文檔④完成試運行前的準備工作
設計方
①審查所有初驗文件②參與子系統的初驗
集成方
①提交所有初驗文件②組織并完成系統的初驗③組織實施子系統的用戶技術培訓④提交系統運行和維護文件
工程監理方
①審查所有初驗文件②參與子系統的初驗
2.7建筑智能化系統竣工驗收階段(如表9所示)
竣工驗收階段各方職責及主要工作內容表9
對象
職責及主要工作
建設方
①組織并參與各系統的驗收②提交系統試運行記錄③審查所有移交文檔④提交系統運行和維護管理文件
設計方
①審查所有驗收文件②參與各系統的驗收
集成方
①提交所有驗收文件②組織并完成系統驗收③系統移交建設方運行
工程監理方
①審查所有驗收文件②參與各系統的驗收
2.8建筑智能化系統維護及保修階段(如表10所示)
維護及保修階段各方職責及主要工作內容表10
對象
職責及主要工作
建設方
①系統日常運行②監視系統的使用情況并進行日常的維護和管理③定期完成系統使用情況分析和系統應用效果統計④提出系統擴充、更新或升級的規劃⑤進行系統維護成本及其產生效益的分析
設計方
①定期回訪用戶,聽取用戶的意見②記錄系統運行情況,檢查設計效果
集成方
①按服務承諾提供系統維護和故障處理的技術支持和現場服務②進行系統使用情況的分析、故障情況的分析,提出系統擴充、更新或升級的建議意見
3建筑智能化系統工程互提技術文件及其深度
建筑智能化系統工程技術文件是建筑智能化系統在其生命周期即方案、設計、實施、調試、驗收和運行維護等全過程的記錄和依據,其中部分文件具有法律效力,是工程管理最重要的內容之一。在全面綜合研究建筑智能化各系統的技術關鍵、實施要點以及工程實際經驗的基礎上,對工程相關各方互提技術文件的內容及其深度提出有關具體要求。
為保證各階段技術文件的質量和完整性,規范建筑智能化系統工程文件編制的管理,在國家和行業現行有關規定的基礎上,結合地方的具體情況,制定有關要求。它適用于各類民用建筑工程和一般工業建筑工程的建筑智能化系統工程。
技術文件的編制必須貫徹執行國家和當地有關行業和工程建筑的政策和法令,應符合國家和當地現行的有關行業標準、建筑工程建設標準、設計規范(規程)和制圖標準,遵守有關行業的工作程序。
本研究根據"智能建筑設計標準"(GB/T50314-2000)和"上海市智能住宅小區功能配置試點大綱"建立了建筑智能化系統工程互提技術文件內容及其深度要求體系,該體系由以下三部分組成:
(1)工程各階段互提技術文件表;
篇2
一.前言
改革開放以來,我國的智能建筑工程行業取得了快速的發展。智能建筑工程的建設管理是一項很復雜的過程,不僅僅涉及到人員,材料設備的管理,更要綜合考慮到整個智能建筑工程施工過程中,工程施工施工環境,施工安全控制,因此,也對工程的管理人員和管理體制提出了更高的要求。經過幾十年的發展,我國的智能建筑工程管理在實踐中取得了一些完善,但依然存在很多問題,對工程的質量和施工的安全產生了消極影響,因此,加強對智能建筑工程建設管理的探究,對智能建筑工程的健康發展有著十分重要的意義。
二.智能建筑目前存在的主要問題
2.1 智能化建筑設計中存在的問題
目前我國智能化建筑設計中,主要存在的問題是在定位不清晰。大多數設計院不重視或理解不深,只是停留在傳統弱電系統層面上,提不出智能化建筑切合實際的明確需求,根本就談不上全面系統的規劃和設計; 其次,整體設計的理念還不強,在設計時只強調自動化與通信技術及相關功能的應用,較多呈現出電子、自動化、通信技術產品及其功能的簡單集合與堆砌的設計傾向,在設計智能化建筑時沒有一種整體考慮的思想。在整個項目設計過程中,多數項目智能化工程設計往往滯后于建筑設計,在進行施工圖設計時,智能化系統設備尚未選型、訂貨,所以土建設計圖紙往往沒有照顧到智能系統,或者僅憑過去經驗考慮,造成弱電管線預埋遺漏,電纜通道較小或沒有等現象。所以設計滿足不了現場施工的要求,從而造成了設計方案不合理、施工質量不合格,工程驗收不達標,智能建筑不智能的嚴重后果。
2.2 施工人員綜合素質不高且管理不善
管理人員整體素質偏低。在很長的一段時間,我國的工程建設管理人員準入制度不完善,很多管理人員可以靠著關系或者是憑借某一個高層的喜好而進入工程地方管理,由于準入機制的不合理,不嚴格,很多不懂管理,不知經濟,不明財務甚至不懂技術的人員,可以通過各種方式進入工程項目的管理層,管理團隊整體素質偏低,管理機構臃腫。對人員的管理缺乏科學性。在施工過程中,分工不明確,權責不清晰,對人員的管理和對工程的管理脫節嚴重,同時,對工程技術人員的獎懲、任免、選用等主要是由施工單位的人事部門為主,管理也比較隨意。
2.3 系統集成商的技術水平與職業道德良莠不齊
在某地區的一次抽查中發現,合格的 BA 系統不足六成; 某地技術監督局 2009 年對 10幢智能大樓布線系統測試結果表明,較好的僅占 20%。系統集成商遺留給物業管理公司的問題,有的可能是致命的。管理公司在管理過程中已受到硬件設備的更新費用和軟件技術的提供渠道的雙重限制。
三.建筑智能化工程管理技術的應用
3.1 合理的智能建筑設計是智能建筑建設管理的基礎
智能建筑設計方案必須以需求分析為首要依據,必須針對建筑的具體要求作出符合該建筑物要求的、不同于其他建筑的方案。設計必須多元化和個性化,不同地域、不同性質、不同規模的建筑不可能有唯一的解決方案。有的設計初期業主以至建筑師基本不考慮或很少考慮智能系統的要求,甚至結構主體已經完工的條件下去考慮建筑物的智能系統要求,如此格局,當然只能引出一系列不合理結果。
因此,建筑師和各專業工程師之間必須緊密配合,才可能創造出完美的智能建筑作品。要求主體設計單位對智能建筑系統的設計總體負責。所謂“總體負責”,其實就是設計總承包的概念。業主、設計、監理、施工等建設各方都應該認識到: 總體設計是整個工程建設的龍頭,馬虎不得。“以客戶需求為依據,按照實際需求進行集成”是一種務實的、正確的智能建筑設計技術思想。作為設計人員,應該認識到: 技術最終是為用戶服務的,而不能讓用戶屈從于技術。一個好的設計應該使用戶成為技術的主人而不是技術的奴隸。“為技術而技術”和“技術至上”的觀點是錯誤的,這一點應該成為稱職的專業工程師的必要素質。
3.2 加強對智能建筑工程建設的管理,不斷提高工程質量
完善智能建筑工程建設標準與規范,加強智能化系統工程管理的重要作用與迫切性,已受到工程界與政府主管部門高度的重視。由于智能化系統在國內隸屬于建設、公安、郵電、廣電、消防、電業等行業管理,技術涉及自控、通信、計算機、電子、傳感器、機械等領域,因而此項工作需要政府主管部門支持與組織,否則不可能具有權威性,同時在工作進度上也沒有保證。
筆者認為可以“智能建筑設計標準”為主要框架,梳理出有關智能化系統的設備、施工、驗收等工作所必須的標準與規范內容,查對目前國內現行標準與規范是否已滿足使用要求。如果不滿足,就在近期組織完成相應的修改。如果國內現行標準與規范中某些內容空缺,而近期又無法完成編制或修改,那么在分析研究確認后可將國際通用的成熟、先進的標準與規范先等同或等效地使用,即使如此,也應有權威部門給予正式認可,公布于眾。
3.3建立新型的智能建筑工程施工管理思路體系
國內智能建筑工程管理工作非常缺乏智能建筑工程施工管理理論和經驗,使得我國難以確立智能建筑工程管理思路體系。建立智能建筑工程施工管理思路體系需要很多專業的施工人員的努力,要求在智能建筑工程管理思路體系建立的過程中必須由具有豐富工作經驗的管理人員和資深的建筑學科專家的共同努力。除此之外,還需要積極吸取世界先進的智能建筑工程施工管理措施,學習和借鑒國內外先進的建筑行業施工管理理論和經驗,根據中國的建筑行業實際情況來建立一套相應的工程施工管理思路體系。
3.4 改善人員管理方式,提高人員綜合素質
提高管理人員的管理水平,改善管理方式。堅持“以人為本”,重視管理。管理人員只有扎扎實實地提高素質,提高管理水平,注重細節管理,用心管理,才能發現細節問題的實質,同時,要改善決策方式,加強管理中的民主化和集體化,加強和施工人員的交流,促進人員關系的和諧。加大對施工人員的培訓,提高操作的熟練度。由于智能建筑工程一種龐大復雜的操作施工過程,其中無論是先進的設備還是純人力勞動,手工操作都是其中最為重要的一部分,但是,由于我國建筑業起步發展時間晚,對技術人員的系統培訓尚不夠完善,手工操作人員的手工操作能力相對而言有著很大的差距,操作不熟練,操作失誤多,不利于整個工程項目的質量保證。因此,要加強對施工員工的培訓,提高其操作的熟練程度,嚴格執行操控標準,提高操作效率,保證整個項目實施中的技術水準。
四、結束語
智能化建筑是社會經濟、信息化技術發展的必然產物,其工程建設既能滿足人民群眾的生活需要,也需要專業人才管理,總體上對智能化建筑可以概括:政策是基礎、設計是龍頭、施工是關鍵、管理是保證。
參考文獻:
篇3
智能建筑最近幾年在我國發展很快。許多公共設施、高層建筑、住宅小區都已智能化。任何新事物從出現到認識都有個過程,一旦被人們認識了,很快就會引起一股熱潮,當熱過了頭的就要適當冷一下,要去重新認識一下,否則會熱過了頭就會生病,智能建筑也一樣。
1. 我國智能建筑概況
我國90年代就建成了不少智能建筑,但據資料介紹及實踐接觸的情況,已建成的智能建筑有70%以上運行不正常,至今真正達到并運行正常的智能建筑標準的確實為數不多。造成投資浪費現象驚人。國家已經發現了再這樣下去會造成更大的浪費,因此成立了智能建筑專家委員會,開始著手編制有關標準與設計規定。
智能建筑運行不正常,可分為以下幾種情況:一些系統處于停運狀態;一些仍在運行,但只能進行顯示與人為手動控制。。達到自動運行及實現經濟效益的工程簡直寥寥無幾。
造成大量智能建筑不能正常運行的原因是多方面的,有對智能建筑定義認識不正確,有設計不合理的原因,有驗收程序不規范及培訓工作不完善的原因,有供貨商的售后服務問題(產品質量與維修費用高問題,或者產品已更新換代無法匹配問題)及產品功能設計缺陷原因,有施工單位施工工藝粗糙的原因,有期物業企業服務技術含量偏低的原因,有使用人素質偏低不會使用等等原因。
只有在近幾年來人們注意了對供貨商或商資質的審查,并對設計、調試、驗收、培訓及后期服務在合同中都作了明確規定之后,情況才有好轉。需要進行認真分析,總結經驗,不斷改進。
由于人們對智能建筑的定義認識不足,加上一些開發商的不切實際的宣傳,以及智能系統后期運行的等等現況,就會對智能建筑產生誤解,這不僅有損于智能建筑,也對智能建筑運行發揮的經濟效益與社會效益形成負面的作用。
2. 智能建筑標準的制定
智能建筑中正常投運率低,造成投資與能源的大量浪費,己引起政府有關部門的重視,專門成立了智能化系統工程設計專家工作委員會,該委員會作為建設部勘籌設計司的顧問,參謀和助手,協助設計司開展工作,其中一項任務是協助政府制定有關標準、規范與行業法規。
市場經濟情況下能化建筑標準如何制訂,制訂出來以后又如何去執行,這是一個新問題。有些專家建議標準按建筑面積制定,有些專家建議按行業劃分來制定,有些專家建議按地區劃分來制定,這些都需要去論證,但作為一個政府部門制定出來的標準規范,就要能在全國建筑范圍內都適用。筆者人為其主要原因是大家對智能建筑及其標準的制定理解與認識上差異較大。所以智能化建筑標準的制定如何適應市場經濟的發展應該引起標準制定者的高度重視。
3. 智能化建筑設計規范的制定
設計規范在設計中起到法律的作用,國家制定的設計規范實際上就是建設單位與設計單位必須遵守的法規。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的,沒有安全性,舒適性和使用性都無法保證。安全性包括人身安全與設備安全。智能化建筑人員集中,設備昂貴,安全性就尤為重要,所以智能化建筑必須嚴格遵守設計規范,所以大家都希望智能化建筑的設計規范早日制定。但仔細分析一下智能化建筑的設計規范如何制定,制定出來又如何執行都存在不少問題。就這個問題曾經咨詢過國內制定電氣專業有關設計規范編制的專家學者,他們介紹,設計規范一般都按專業制定,它要求各種類型的建筑物都要遵守,國外還沒有類似的智能化建筑的設計規范供參考。
對建筑其他專業來講,國家已經頒布了許多規范,如電氣、消防、計算機、接地等專業的規范,智能建筑物的設計首先必須要遵守上述規范,否則就會給建設工作造成混亂。當然智能化建筑是一門技術先進的新的學科,在現有國家規范與法規不能滿足智能建筑的要求的情況下,然后再進行補充或修訂,認真論證,再制定一套科學可行的智能建筑設計規范。
4. 針對智能建筑目前現狀建議采取的措施
4.1客觀獨立的市場需求分析是智能建筑建設的首要前提
不同的客戶、不同的建筑物就有不同的需求。比如在普通工薪階層的安居房或拆遷安置房中,大量應用千兆網絡布線就是一處不必要的浪費,因為客戶暫時沒有這種需求。所以了解客戶需求,是有效進行智能建筑建設的首要前提。
目前在上海、深圳等城市工程建設的環節中,由專業顧問公司進行需求分析。顧問公司通過編制技術規格書規定系統技術性能,對產品選擇和實施方案具有否決權但對產品不具備推薦權。。
在合理的工程實施架構里,顧問、設計的角色與承建商、集成商的角色一定要分開。如果設計和施工由同一家公司完成,就有可能引起方案偏向乙方和在工程實施中產生偏向乙方和工程變更。從而很難產生有利于客戶的需求分析,容易引起“求高、求全”的浪費。
4.2 嚴謹、合理的方案設計是智能建筑建設的關鍵
方案設計必須以需求分析為首要依據,必須針對建筑的具體要求作出符合該建筑物要求的的方案。現實中,設計初期業主以至建筑師基本不考慮或很少考慮智能系統的要求。因此,建筑師和各專業工程師之間必須要緊密配合,才可能創造出完美的智能建筑作品。假設建筑師和不同專業的工程師分別來自不同的公司,實踐證明其配合是非常困難的。所以,建設部專門發文,要求主體設計單位對智能建筑系統的設計總體負責。所謂“總體負責”,其實就是設計總承包的概念。業主、設計、監理、施工等建設各方都應該認識到:總體設計是整個工程建設的龍頭,馬虎不得。
“以客戶需求為依據,按照實際需求進行集成”是一種務實的、正確的智能建筑設計技術思想。作為設計人員,應該認識到:技術最終是為用戶服務的,而不能讓用戶屈從于技術。
4.3弱電承包商的選擇是智能建筑建設的重點
目前智能建筑的工程管理并沒有形成一個公認的模式,但就效率最高、效果最好而言應是弱電總承包這種模式。如果業主將弱電系統劃分成若干個子系統分包,就要求業主具備很強的智能建筑方面的專業知識和施工管理的經驗。而目前的情況是,一般單位的業主對弱電工程缺乏較深的了解,即使是一些大單位,對新興的建筑智能化方面的知識仍有欠缺,這就難免造成對弱電系統的管理力不從心。負責的人員費了很大的心血但效果不好,巨大的投資不能收到相應的回報。因此,業主單個系統分包的這種辦法要求業主方面有很強的技術能力和工程管理能力,而這又是目前實際情況很難達到的。
由弱電總承包商對整個弱電系統進行統一管理,這符合國際上專業化的趨勢。弱電總承包商是專業從事建筑智能化工作的,他們會不斷跟蹤新技術,力求把事情做到盡善盡美。。
4.4完善的售后服務、培訓工作、物業管理是智能建筑正常運行的基本保障
在實踐工作中,經常發現弱電總承包商簡單應付的培訓后,拿了錢就找不到人,或者找到人以設備免保期結束為由不派人維修,再加上物業服務企業或管理人員頻繁更換造成使用維護無法連續,以致現在大多的智能建筑不智能。筆者建議我們政府的主管部門及開發商要在工程合同中的售后服務予以更多細節的捆綁,如免保無條件終身合理有償維修,要讓更多施工單位與供貨商負起更多的社會責任。
5.結束語
現在國內智能化建筑選用的設備大部分都從國外進口。但近幾年來我國計算機系統技術水平與產品質量提高的也非常快,造價比國外同類系統低很多。有些公司與大專院校也開發出國產的樓字自動化系統,但由于敏感元件、執行機構、閥門與變送器等沒有形成配套開發與生產,給國產建筑自動化系統的推廣與應用造成較大影響,希望能引起政府有關部門與專家工作委員會的足夠重視,并給予大膽而必要的扶持,為樓宇智能化系統早日實現國產化生產以及智能建筑“智能化”作出應有的貢獻。
【參考文獻】
[1]段文凱. 弱電總包工程項目管理實踐及思索.智能建筑,2000,10 .
篇4
引言
智能建筑是多學科、多高新技術與現代建筑技術的綜合集成,涉及諸多弱電系統,各子系統間交叉滲透、相互關聯是智能建筑集成控制的顯著特征。為實現智能建筑各子系統的最優化組合,需要構建集成管理平臺,使各子系統之間能夠共享信息和協調聯動。
目前建筑的智能化主要體現在對環境參數采集控制的自動化上,其智能化的程度是十分有限的。各子系統間只是簡單的信息交換,而不能協作完成任務,當目標發生沖突時,也沒有相應的協調機制。近年來人工智能的應用為智能建筑集成控制提供了新的思路,而Agent技術的智能性和動態性也為智能建筑的發展提供了新的途徑。
Agent技術概述
1.1關于Agent
Agent是人工智能和對象實體相結合的產物。一般是指一個具有自主能力、社交能力、反應能力和預動能力的軟硬件系統,可以視為在特定環境下能感知環境,并能靈活自主地運行的,以實現一系列設計目標的、自主的計算實體或程序。Agent在一定的目標驅動下具有對其自身行為和內部狀態的自我控制能力。以混合式Agent結構為例,主要由決策與智能控制模塊,信息處理模塊,執行模塊,環境感知模塊,通信模塊,任務與承諾表和知識庫等組成,如圖1所示。
圖1Agent的基本結構
從應用的角度,Agent主要有以下五個特征:
(1)自主性。Agent能自行控制其狀態與行為,能在沒有人和外部程序介入時自行運作。這是Agent其區別于過程、對象的最根本的屬性。
(2)社會性。即通信能力,指Agent能用通信語言與其他實體交換信息、相互作用。
(3)協同性。指Agent間能相互協同完成復雜的任務或協商執行某類活動。
(4)感知能力與反應性。指Agent能夠檢測所監控的對象狀態,接收識別系統中其他Agent發來的信息,并能根據環境變化采取類似于直覺和反射的行為。
(5)學習性。指Agent能從自身的經歷,所處的周圍環境和與其他Agent的交互過程中學習,獲得更好的適應能力。
1.2 多Agent系統MAS
一個Agent能夠獨立的完成某項任務,但由于其能力有限,某些情況下必然需要多個Agent協同合作,在此基礎上形成了多Agent系統(Multi-Agent System,MAS)。MAS是由多個相互作用,相互聯系的Agent組成的系統, 是分布式人工智能的拓展。
MAS是一個高度交叉的研究領域,吸取了眾多學科的內容,如計算機科學,人工智能,社會學等。它可以從Agent的通信協調、調度管理來表達系統的結構、功能和行為特性,從而進一步理解系統的社會行為。因此,MAS能夠很好地模擬現實世界。 Agent成員不同于子程序或是過程、函數,其目標和行為是相對獨立。Agent之間的交互通過信息傳遞進行實現。MAS具有傳統分布、并發問題求解的優點,同時具有復雜的交互模式,能夠滿足多控制節點的分布式系統的需要。
1.3 Agent技術在智能建筑中的應用
基于Agent 的結構提供了柔性、可變性和魯棒性,適用于解決一些動態、不確定和分布式的問題。將Agent技術應用于智能建筑集成管理相比其他控制系統具有很多優點。首先,系統的問題處理過程具有智能性,各Agent知道在什么情況下如何進行交互,如何處理。其次,由于各Agent之間的協同合作關系,系統的可靠性相比現有控制系統大大提高。最后,Agent技術可以使系統具有很好的擴展性,可以增加信息處理,并在系統中注冊,從而實現多個協同完成相對復雜的任務。
基于MAS的智能建筑集成管理模型
智能建筑系統集成必須要集先進與實用于一體,能夠實現對建筑集成系統狀態的全面監控和資源的管理與共享,使整個建筑的各功能模塊協調運作,同時具有安全性與高效性。
智能建筑的控制子系統通常包括樓宇自控系統,消防報警系統,車庫系統,安保系統,廣播系統等。要實現智能建筑系統集成管理,關鍵在于實現各子系統之間的協同合作和知識的完全復用,從而體現其智能性。結合Agent技術,將各子系統設計為一個Agent組,各個執行器作為相對獨立的Agent,同時設計相應的協調控制Agent,并建立通信合作機制以實現各子系統功能的提升以及系統的智能監控與管理。本文提出的基于MAS的智能建筑集成管理結構如圖2所示。
圖2基于MAS的智能建筑集成管理結構
該智能建筑集成管理結構分為四層。自下而上,分別為執行層,管理層,協調控制層和人機交互層。各層內容與功能分析如下:
執行層――主要包括消防Agent組,安保Agent組,車庫Agent組,給排水Agent組,建筑設備Agent組和辦公設備Agent組等。各Agent組與現場環境交互,主要負責系統各子問題的并行處理。
管理層――主要包括安防Agent,應急Agent,節能Agent和環境Agent等。負責對系統需求進行整合,實際控制下級黑板Agent,完成信息,并能夠對問題處理的效果進行評估。
協調控制層――包括一個協調控制Agent。完成實際的控制決策,具有核心作用。制定解決問題的策略,構建問題解決的流程圖;能夠實現參數的動態優化與修改,為各子系統分配子任務;控制下級黑板Agent,完成信息。
界面管理層――包括一個界面管理Agent。負責與用戶進行交互,介入用戶需求與問題,并呈現問題處理過程的相關信息。
將每個子系統封裝成一個Agent組后,系統在一定程度上提高了系統對事件的響應速度。Agent組內一般結構如圖3所示。以照明系統為例,執行器是系統中的所有燈具,需求則體現在節能方面,環境方面和舒適度方面。
圖3Agent組的一般結構
基于黑板結構的Agent通信機制
通信協作是多個Agent共同順利地完成任務的關鍵。目前已經提出了多種協作機制,如合同網和黑板系統等,本文提出的集成管理結構是基于黑板系統的。
3.1 關于黑板
黑板的最初實現是在Hearsay語音理解課題,以后逐漸抽象成一個問題求解模型。它將求解模型的知識表示成獨立松散的知識源,利用這些知識源實現問題的協同求解。黑板模型中的知識源相對獨立,其精度可調,而且黑板的層次劃分使抽象技術得以實現。因此,黑板機構是一種比較先進的問題求解模型,得到廣泛應用。
MAS中,黑板是一個全局數據庫,用于存放原始數據、問題求解過程中的部分解及完整解。黑板上信息被劃分成若干個層次,較高層次上的信息可以視為較低層次信息的綜合抽象。黑板上的信息必須采用各個Agent都能理解的語言,而且信息只能由知識源來增加、刪除和修改。黑板是知識源通訊和相互作用的媒介。
3.2 沖突協調機制
在開放的多Agent 環境下,由于存在著不同種類Agent的信念、目標是各不相同的,且都要實現自身功能的最大化,因此Agent之間很容易出現沖突,而且沖突的表現紛繁復雜,所涉及的范圍也十分廣泛。基于MAS的智能建筑管理系統在處理相對復雜的問題時,各低層Agent之間的聯動過程相對復雜,因此需要建立相應的沖突協調機制,提高整體效率,實現資源的最優配置。
本次設計的沖突協調機制如圖4所示。設有沖突診斷功能,對系統運作狀態進行監視,若存在沖突,首先在各子系統內部調整相關Agent的動作規劃,如果沖突解決則結束,否則由相關的管理層Agent進行協商,最后由協調Agent求出相對最優解。
圖4Agent沖突協調機制
結束語
Agent技術的引入,較好地解決了子系統之間的通信與協作問題,使系統具有聯動性、智能性和自學習性。但目前Agent技術在智能建筑領域的研究僅停留在規劃和方案論證階段,如何將其與現有的智能建筑技術相融合,充分發揮其人工智能方面的優勢,提高建筑物智能化,還需要對智能建筑Agent通信語言、各Agent間協商策略和Agent的運行支撐平臺等做進一步深入研究。
參考文獻
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篇5
我校是遼寧省唯一的一所建筑類院校,是全國高校最早開展智能建筑教學與科研的單位之一。根據建筑類院校特點和社會發展需求,制定了自動化專業人才培養目標、進行專業定位。以專業建設為重點,以精品課建設為先導,深化教學改革,更新教學內容、完善教學方法與手段、強化實踐教學環節,培養綜合素質高具有智能建筑技術特色的應用創新型人才。2000年國家建設部將國家住宅工程技術研究中心沈陽中試基地設在我校,控制理論與控制工程學科被建設部評為首批重點學科,智能建筑與系統實驗中心被評為建設部首批重點實驗室。強化自動化專業建設,在人才培養體系、實踐教學、課程建設、教材建設等方面取得了顯著成績,被評為遼寧省特色專業。
一、優化教學體系培養特色的人才
以人才智能建筑特色人才培養為目標,建設具有建筑特色的自動化專業培養體系,形成有特色的人才培養模式。構建了基礎層、提高層和綜合層的教學平臺,強調教學活動與研究性自主學習和課外創新活動的有機結合,以實踐教學與理論教學相結合為切入點,強化對學生個性培養,優化了自動化專業教學體系,完善專業人才培養機制,主要有以下特點:
(一)充分體現智能建筑技術專業特色
根據智能建筑技術發展需求,優化了專業課程體系,設置了專業特色課程模塊,主要包括:控制理論模塊、建筑電氣模塊、建筑智能化模塊等,這些特色課程包含了智能建筑技術的主要內容,形成了完善的具有特色的專業人才培養課程體系和特色的人才培養模式。
(二)課程體系體現了多技術的融合
智能建筑技術是多技術多學科交叉綜合技術,在課程體系設置中,將多技術、多學科有機地結合,將自動化技術、信息技術、通信技術、網絡技術與智能建筑技術有機結合,形成了系統、科學、合理、有機結合。
(三)重視科技實踐
通過校內外實習基地實習、大學生科技創新活動、校外專家講學、學生參與教師科研等多樣化的實踐教學活動,提高了學生實踐技能力,將學生科技實踐作為學生的必修課程,通過科技實踐,將理論和實踐有機結合,提高了學生科技實踐能力和創新能力,提高了人才培養質量。
二、優化課程設置強調學生的個性化發展
建筑類院校的自動化專業是控制技術、信息技術、通信技術與智能建筑技術的有機結構。知識結構為:電氣技術+信息技術+智能建筑技術。該專業培養的人才不僅需要具有強電+弱電知識,更重要的掌握信息和智能建筑技術方面的知識。根據專業學習特點,認真研究專業課程設置,完善、優化了專業課程體系,突出了專業特色,增加了網絡與綜合布線、樓宇自動化、建筑機器人、智能建筑技術概論等反映本專業的特色課程。增加選修課的比例,充分體現培養專業學生的個性。
采用多種形式強化學生個性發展:開放實驗室,提供了大量選做實驗,也可以學生自擬題目進行相關的實驗,滿足不同層次學生的需求;在一些專業課程中讓學生撰寫論文,拓展學生的知識面,有利于學生個性發展。
三、強化實踐環節重視學生創新能力和實踐能力培養
根據創新型人才的培養目標要求,制訂科學、合理實踐教學培養方案。實現多樣化的實踐教學活動的有機結合,其主要特點是:
(一)構建完善的實踐教學體系結構
構建了完善的實踐教學體系結構,主要包括:課程實驗、課程設計、課程實習、畢業實習、畢業設計、社會實踐、科技實踐、社會實踐等,形成系統、科學、完善的實踐教學體系,同時在專業基礎實驗和專業實驗的課程內容上從整體上考慮內容的完整性和系統性,使實驗內容更好銜接建立分階段、多層次、模塊化、開放型、教學模式,有利于培養學生實踐能力、創新意識和綜合素質。
(二)采用多樣化的實踐教學模式
通過校內外實習基地實習、大學生科技創新活動、校外專家講學、學生參與教師科研等多樣化的實踐教學活動,提高了學生實踐技能力,為學生畢業以后走上工作崗位,盡快適應職業需要打下堅實的基礎。
(三)更新實踐教學內容
修訂了實驗教學計劃和實驗教學大綱,對實驗內容進行了調整,增設了智能建筑技術實驗和課程設計內容,在專業實驗課中,加大了綜合性、設計性實驗的比例。
規范課程實習、課程設計、畢業設計等實踐環節,在課程設計、畢業設計中,強化學生的設計能力、實踐能力的培養,到設計院、企業等部門,結合工程實際,收到良好的效果。
多年的實踐表明,學生的實踐能力得到進一步加強,畢業生受到社會歡迎,就業率在遼寧省名列前茅。
四、加強實踐教學建設提高實踐教學效果
(一)加強實驗室硬件建設提供良好的實驗環境
學校現有建設部重點實驗室智能建筑與系統實(下轉第20頁)(上接第18頁)驗中心,信息與控制工程實驗中心、國家住宅工程技術研究中心沈陽中試基地、智能建筑技術研究所、大學生創新基地等,還有10個校外實習基地。智能建筑與系統實驗中心設有:建筑供配電實驗室、樓宇自動化實驗室、家居智能化實驗室、智能建筑設備控制實驗室等,實驗室設備先進。
智能建筑與系統實驗中心是建筑智能化教育的綜合實訓基地,多次接待了國內外同行專家的考察指導,受到高度評價。通過多年實踐,本中心實驗教學系統密切結合工程實際,實現了體現學科特點和實際工程的多模塊化實驗教學仿真平臺。學生在該系統中不僅可以完成設計性、綜合性、還可以通過該系統進行科研及創新性實驗,有效地培養學生的創造能力。
建立學院大學生科技創新基地,對學生開放,有組織有計劃地開展科技活動。
建立校外設有實習基地,與東北建筑設計院、遼寧省建筑設計院、中科院自動化研究所、沈陽電梯廠等單位建立長期穩定的合作關系,良好的實踐教學的條件為學生提供了實踐教學和科研環境。
(二)實驗教學與科研、工程和社會應用實踐結合
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一、問題的提出
目前,新建本科院校正面臨著轉型期的考驗,轉型院校與老牌本科院校相比存在較大的差距,與同類院校、職業院校面臨激烈的競爭。如何完成轉變,順利度過轉型期,是地方新建本科院校亟待解決的問題。
在國家“地方性、應用型”發展目標的指引下,我校提出“基于分類培養的應用型本科人才培養模式”,即以分類培養為背景,將應用型技術技能型人才培養分成技術型、工程型、研究性人才,突出學生實踐能力的培養并貫穿于整個培養過程之中,在培養方案和課程體系上注重實踐能力,重視知識的應用性、實用性,加強與企業的深度合作,從多方面提高人才的培養質量。
因此,以我校電氣工程及其自動化專業為實施對象,明確了以“培養具有創新精神的應用型、技術技能型人才”為目標,以“近期求就業、遠期求發展”為目的特色鮮明的專業人才培養方案。將人才培養定位于輸送生產第一線、實踐能力強的技術型人才;具有開發、設計能力,能夠從事設計、生產管理的工程型人才。
二、實踐教學改革與創新
基于明確的人才培養目標和定位,我校以電氣工程及其自動化專業為例,在實踐中不斷加強教學改革,尤其對實踐教學體系做了大膽改革和創新,以保證人才培養目標的實現。
1.構建適合地方經濟的專業課程體系。結合東北地區經濟和建筑類院校特點,制定了電氣工程及其自動化專業的課程體系如圖1所示。主要包括人文社科課、公共基礎課、專業基礎課、專業課以及實踐環節五部分。
課程體系在基礎培養方面體現厚、實,專業培養方面體現寬、新,即培養科學基礎厚,專業口徑寬,應用能力強,整體素質高的應用型、技術型人才,以整體優化為主,加強創新能力的培養,重視綜合素質的提高。其主要特點是突出智能建筑技術特色,重視在課程設置中注意課程的整體性和合理性,開設了建筑通信工程、土木工程概論、建筑設備自動化等反映本專業的特色課程,同時加大了專業實踐環節的學時,增加了智能建筑實習和智能建筑技術綜合課程設計、CAD集中周等實踐教學內容,有利于提高學生對智能建筑技術知識的綜合運用能力、實踐能力和創新能力。課程體系注重強電與弱電結合、軟件與硬件結合、電氣工程與控制工程結合、電氣自動化與智能建筑技術結合,充分體現注重基礎知識、加強實踐環節、重視專業特點、突出智能建筑特色、反映時展需求的特點。
2.健全實踐教學體制。在應用型人才分類培養方案中加大實踐教學力度,將實踐教學環節設置為:專業基礎課實驗、專業課實驗、課程實習、課程設計、認識實習、CAD集中周、專業實踐、畢業設計、專業實訓、實踐教學活動等。
在構建實踐教學體系時,將各實踐環節有機結合,形成系統、科學、完善的實踐教學體系,同時在專業基礎實驗和專業實驗的課程內容上從整體上考慮內容的完整性和系統性,使教學內容前后銜接、循序漸進、由簡單到復雜、層次分明、特色鮮明。
實驗教學以“實驗+工程訓練”為載體、全面提高學生的工程應用素質為目標,建立分階段、多層次、模塊化、開放型、教學模式。根據理論教學、實驗教學和自主研學的現代教學模式確定模塊功能,根據模塊功能確定實驗項目。根據建筑電氣與智能化技術的發展,引進具有建筑智能化工程應用背景的綜合性、設計性實驗項目,更新實驗內容。將實驗分成:基礎理論驗證實驗、綜合設計性實驗、開放研究實驗,滿足不同層次學生的要求。
課程實習和課程設計,結合電氣工程及其自動化專業特點,設置建筑供配電及照明課程實習、課程設計;智能建筑技術課程實習和課程設計,課程實習和設計與理論課內容緊密結合,突出專業特點,課程設計內容體現先進性、綜合性、實踐性。在智能建筑課程設計中,通過智能建筑工程實例設計,提高學生工程設計能力、知識的綜合運用能力、分析問題和解決問題的能力。以《建筑供配電》課程為例。該課程中期配有實驗,采用天煌廠家電力系統自動裝置試驗臺,針對繼電保護等內容進行不少于16學時的實驗課程。使學生通過實踐操作加深繼電保護等工作原理,做到理論與實踐相結合。課程結束后配有實習,讓學生親自給配電柜安裝和接線,使學生直觀了解供配電的原理和組成。實習結束后配有課程設計,利用實際工程項目,在條件圖的基礎上,讓學生獨立完成民用住宅的照明、插座、供配電設計和防雷設計等內容,每人一題,真題真做,以答辯的形式結束驗收。
充分利用大學生實踐教學基地,開展大學生科技活動,大學生電子設計競賽和專業實訓達到創新培養的目的。通過不同的渠道設立多種的學生自主實驗項目和研究項目,創造學生自主實驗、個性化學習的實驗環境,支持學生參加各種競賽,引導學生參與教師科研項目,將科研成果和科研經驗引入實驗教學,使學生能充分理解實驗項目在科研中的應用背景,引導學生的科技創新思維,讓學生參與教師科研項目,提高學生的科研能力。
3.采取多樣化教學方法,深化考核方式改革。改變以往課堂上老師“滿堂灌”的教學方法,在教學中培養學生的實際動手能力。以工程應用類課程為例,課堂上除了講述、多媒體展示等方法外,還可以給學生布置大作業,針對教學內容中某一重點內容讓學生主動查閱資料,獨立制作幻燈片,在課堂上與老師同學展開深入討論。這樣既能鍛煉學生查閱資料、整理資料的能力,又能鍛煉學生語言表達能力,為今后就業打下良好基礎。
改革原有重理論、輕實踐,重結果、輕過程的考核方式,加強對學生能力的考核,注重過程考核,鼓勵教師通過開放式作業、課程論文等方式進行過程考核,注重對學生學習過程的考查,對學生實行分階段教學效果評估,每學期通過幾個階段進行評估,形式不拘泥于筆試,可以是PPT報告、大作業(小論文或小設計)或口試。
4.加強師資隊伍建設。建設一支高水平師資隊伍是做好實踐教學工作的基礎和前提。著眼學生實踐能力和創新能力的培養,圍繞著社會對應用型人才的需要,應用型地方高校應打破傳統的師資體系,建立一支數量充足、結構合理、實踐動手能力強的“雙師型”的實踐教師隊伍,以完成應用型本科實踐教學內容。教師在教學過程中不僅要把知識傳授和應用能力培養有機地結合起來,更要開發學生創新創業精神。只有教師隊伍強大了,才能無限大開發學生潛力。
5.積極開發校內外實踐基地。實踐基地是實現實踐教學的主要場所。對建筑類高校實踐活動的組織者和管理者來說,應根據學校和專業特點積極探索新形勢下高校實踐形式,引導學生由參觀、調查、訪問為主轉向參加項目申請過程、設計實際工程項目、參與工程驗收、開展科研攻關、技術服務、產品開發、推廣等形式,逐步使實踐活動走向專業化,為廣大學生創建知識創新的平臺。
根據建筑類學校特點,我校建立了校內變電所和開閉所為實踐教學基地,與遼寧省建筑設計院、中科院自動化研究所、鵬博士網絡公司等單位建立長期穩定的合作關系,建立校外實習實訓基地10個。讓企業參與到人才培養的各環節之中,滿足社會對應用型人才需要,有效提高學生的實踐能力,縮短學生參加工作后的崗位適應期。
參考文獻:
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布線系統是整個網絡工程的通信基礎,是弱電系統的核心工程,隨著互聯網絡和信息高速公路的飛速發展,布線技術逐漸顯現出他無可替代的重要性。
在早期的傳統布線工程中各種不同的設施布線是分別進行設計和施工的,每種應用自成體系。出現故障后將難以排查,難以維護管理。同時智能建筑、智能小區的出現使得傳統布線系統無法對新生應用提供充足的支持。標準化綜合布線應運而生,綜合布線將各種應用有機的結合成一個整體,靈活性更強,適用各種不同應用需求。一次布線可以支持語音、傳真、數據傳輸、影像傳輸等應用。近年來智能建筑占新開工建筑的比例已達30%以上,隨著科技的發展智能建筑所占的比例將不斷攀升。智能建筑的持續火熱使得綜合布線相關技術人才十分緊缺,高職高專院校以前一直是這方面人才培養的主要力量。隨著智能建筑行業技術發展的日新月異,單純強調高技能型的職業教育已經跟不上產業發展的需要。高學歷創新型復合人才更能適應產業發展需要,同時培養高學歷的創新性復合型綜合布線人才也是學生個人職業生涯的可持續發展的成長需求。
二、本科綜合布線教學特點
綜合布線技術是一門涉及計算機、通信、材料、建筑施工等多學科的課程,當前由于標準化施工是整個綜合布線系統工程的生命和保障,也導致教學過程中一味注重標準實施而輕視對標準背后綜合布線的理論研究。本科院校和高職院校培養人才不同,其教學側重點也必然有所不同。現階段各學校綜合布線課程教學包括很多本科院校都停留在綜合布線施工技術、技能層面。課程的內容也主要是如何對標準貫徹、執行,而對綜合布線系統相關標準和規范背后的通信原理講解甚少。這樣必然導致網絡工程專業本科教育和高職高專教育的同質化。無法真正體現出本科教育的厚基礎、寬口徑的教學特點。解決這一問題需要在綜合布線課程中綜合布線技術本科教學過程中引入通信等理論知識。然而目前我國一些關于通信理論的著作和論文普遍具有一定深度和難度,本科教育中計算機專業也并未設置綜合布線相關先導課程,對于計算機專業學生學習通信理論難度更大,因此在綜合布線教學實踐中很少應用。對于通信理論的應用價值和綜合布線教學中的可行性值得研究和關注。
三、通信原理在綜合布線教學中的應用
綜合布線系統中通信電纜鋪設占有非常重要的地位,布線施工中不規范的操作將影響日后的網絡傳輸性能。在教學中引導學生遵照國標操作就要從線纜的傳輸特性以及信號分析入手。只有對信號和信道特性有了一定深入的了解,日后才能勝任線纜認證、工程驗收和故障診斷等工作。涉及信號和信道傳輸特性的通信知識在綜合布線教學中就顯得尤為重要。
1.在綜合布線理論課教學的應用
傳輸介質和信道傳輸特性在綜合布線理論教學中占有非常重要的地位,學生首先應該了解數據如何以信號的形式在網絡中傳播的以及局域網信號的特點,這樣才能更好理解信道特性,和各種參數的意義。局域網中雙絞線傳輸的主要是數字基帶信號,這種離散信號的特點是富含多種頻率分量。根據信號頻譜分析的基本原理,雙絞線的帶寬必須大于信號的帶寬,否則,信號頻率域上將受限。基帶信號在頻率域的失真將導致時域上波形的失真,波形的失真可能導致接受端接受數據錯誤或引起誤操作。 所以信號和傳輸介質的選擇必須帶寬匹配,對信道傳輸特性的測量分析也要在全頻率域內進行。衰減、串擾等參數也是隨頻率變化而變化的。許多時候對信道進行特性分析要使用高頻、長線、微波波導、天線等通信理論。可以看出通信理論在綜合布線理論框架中占有極其重要地位。綜合布線理論教學應注意有選擇地、適當地引入通信理論。多做定性文字語言分析,少一些定量的數學分析,適當引入一些數學推導。這樣學生才更容易理解、更容易激發學生的學習興趣。
2.通信原理在綜合布線實驗教學中的應用
綜合布線實驗教學主要分為網絡工程布線設計與規劃、綜合布線施工技術、綜合布線工程測試驗收及故障檢測、維護等幾個部分。施工技術和故障檢測是實驗教學重點。綜合布線實驗教學過程中對線纜的故障檢測、故障類型判斷、故障定位及故障恢復等要大量應用通信知識。
運用通信知識通過對故障線路的測量結果對比和故障分析可以加深學生對綜合布線標準的理解。運用通信原理可以快速定位、排除故障。比如生產環境中不注意對線路的保護通常會因暴力施工導致信道傳輸線路特性改變,導致數據傳輸錯誤。雙絞線鋪設時常會擠壓變形,甚至導線斷裂。在實驗中測量一條雙絞線施工鋪設前后對比,通過fluke線纜認證測試儀測試的結果可以分析高、低、中頻率域內信號的衰減程度,可以診斷出包帶開裂、線纜張力、絞距偏大等故障。通過信號延時參數可以診斷出長度不一致的故障。實驗教學中我們也經常要測量雙絞線的串擾,根據高頻信號、通信原理可知交變信號會產生電磁輻射,這種輻射干擾到相鄰線對就形成了串擾。通過對雙絞線串擾的測量也可以診斷線纜故障。串擾基本可以通過雙絞線的絞結來加以限制。局域網雙絞線制作過程中四對芯線的絞距均應完全不相同,而且彼此之間不應該出現可能在若干個絞距后重復對齊的現象。擠壓和拉力過大導致線纜絞距突變導致串擾變大的故障。同時導線阻抗也會發生變化導致波阻不連續引起功率反射,回波損耗也會發生變化。通過對信號的學習研究可以更深入的解讀測試參數,更有利于故障診斷和排除。
四、總結
綜合布線教學過程中大量涉信號知識,只有掌握了這些知識才能對綜合布線施工驗收等環節有更深入的了解。才能對各種故障及時定位排除。在綜合布線課程中應適量引入通信、信號等相關課程理論,是綜合布線本科教學的發展趨勢。
參考文獻
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Key words: green building; ecological consciousness; operation mode
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:
綠色建筑,或稱可持續發展的建筑、生態建筑等,雖然提法不同,基本內涵是相同的,對其將成為21 世紀建筑設計主流的認識也是趨同的。但是,要成為建筑師的行動,不僅涉及社會上的方方面面,同時還要解決很多認識上的、技術上的,以及建設體制和政策上的問題。本文擬就此談些想法,以期進一步引起建
筑師與社會各方面的重視和討論。
一、綠色建筑的發展是實現建筑可持續發展戰略的關鍵
盡管可持續發展已經成為大家的共識,但其原則在建筑設計中的體現從內容到方法還缺少一致的認識,在實施上的差距就更大。可持續發展是在人類發展與環境、資源的尖銳矛盾中提出的。對可持續發展,不能僅用幾個環境指標來表示,要看到它是在生態系統規律上提出來的一種發展模式,要求在發展中注意資源的可續利用和不給環境造成不可恢復的破壞,因此它是一種新的生態價值觀,也已逐步地成為規范我們社會行為的重要指導原則。
建筑對環境和資源的影響不僅涉及面廣,而且極其深刻,特別是對于我國高速發展的城市來講,更是影響巨大。比如近幾年北京地區每年建筑開復工面積就達到近億平方米,每年竣工2000多萬平方米,這種高密度和高強度的建設活動使城市生態景觀快速發生變化,城市生態系統和外部環境進行著大量物質與能量的交換,僅就建材而言,我國鋼、水泥、平板玻璃、建筑陶瓷、衛生陶瓷、磚、砂、石幾項生產耗能達1.6億多噸標準煤,占全國能源生產的13%左右。我國新型墻體材料的產量雖然增加很快,但實心粘土磚仍然占80%以上,不僅年耗煤達5000多萬噸,而且是每年要毀掉10多萬畝土地資源,還要向環境排放大量的有害氣體和溫室氣體。
一個建筑體系,是否可稱為綠色建筑體系,其界定的原則,不在于它是否應用了某種綠色設計的技術方法,而是要從以下兩個觀點考慮它是否貫徹了可持續發展的原則:一是要從建筑全壽命周期過程中,對環境和資源影響的考慮;另一個就是要從建筑材料及使用功能,對室內、室外,對局地、區域及至全球環境和資源影響的考慮。只有在這兩方面達到一定標準的建筑體系(這個標準應是建立在當前技術經濟水平下的認識),才能做到節約能源、資源,無害化、無污染和可循環。因此,綠色建筑體系是符合生態調控規律的建筑體系。
二、綠色建筑設計與繁榮建筑創作
對于綠色建筑設計的技術方法分類眾說紛紜,1993年6月國際建協在芝加哥會議上通過的《芝加哥宣言》,對可持續的建筑設計提出了六方面的觀點:即節約能源、設計結合氣候、材料與能源的循環利用、尊重用戶、尊重基地環境和整體的設計觀,并沒有提出某項確切的技術支撐。其實這也正反映出綠色建筑設計技術方法應該是多種多樣的,凡是以綠色建筑體系為設計目標的技術手法都應包括在其內。從可持續發展理論和建筑師多年實踐出發,建筑創作與綠色設計的技術選擇,應該從以下兩個基本原則出發:
一是強調因地制宜, 積極適應建筑立地的環境條件,也包括保持城市的傳統與文脈。在項目的規劃與總圖設計階段,選址和保護周圍環境是綠色設計的主要內容,同時還要注意對當地歷史和人們的傳統生活方式的討論。在城市規劃階段,生態控制論的技術方法可以有效地提高規劃的質量。在設計階段,無論是生物
氣候設計,還是生物氣候緩沖層的設計策略,都強調應用被動設計的方法,用以解決建筑節能和建筑通風。已有研究文章系統的說明了這種被動式設計方法,包括一些仿生建筑的設計,極大地影響著建筑的形態,比如建筑的朝向、幾何形狀、護的材料與色彩等。當然因地制宜還體現在設計中重視對當地建筑當然因地制宜還體現在設計中重視對當地建筑材料和太陽能、風能等資源的利用。
二是強調“整體設計”思想,強調建筑的全壽命周期設計方法,單獨的某一項技術不能稱之為實施了綠色設計。1999 年國際建協20屆大會通過的北京中指出:“建筑單體及其環境歷經一個規劃、建設、維修、保護、整治、更新的過程。建設環境的壽命周期恒長持久,因而更依賴建筑師的遠見卓識。將建筑循環過程的各個階段統籌規劃。”這里給出了整體設計的概念,就是從全球環境與資源出發,應用經濟可行的各種技術和建筑材料,構筑一個從建筑全壽命周期的綠色建筑體系。
如何在設計之中應用高技術和優質的材料,就要應用壽命周期評價方法予以權衡,進行技術選擇。現在歐美應用的高技術綠色設計方法往往和智能建筑設計相結合。按歐洲智能集團對智能建筑的理解是:使其用戶發揮最高效率,低保養成本和最有效地管理其建筑本身的資源。這和綠色設計的理念是一致的。智能建筑的系統集成方法在改善建筑能源和室內環境的設計中,往往采用主動式設計方法,盡管要花費較大的成本,但從建筑全壽命周期的評估,經濟上還是可行的。當然,很多常規技術依然是大量被使用,而且是行之有效的。
建筑材料生命周期中的污染和能耗主要有三個方面,包括建筑材料和設備制造,材料、設備從產地到建筑工地的運輸及施工中的污染與能耗,這些將是建筑材料的取舍依據。
談到建筑創作,建筑界的討論往往只熱衷于建筑形式、哲學、文化與美學的法則,卻很少涉及建筑科學和技術問題。建筑技術與建筑藝術創作絕非孤立存在,現代建筑最大的發展就是現代科學思維在設計中的融入和新材料、新技術在建筑中的引入。而綠色建筑設計對建筑設計的思維又是一個革命性的變化,體現生態的美學價值。綠色設計要求建筑的形式和功能的自然親合,特別是一些高技術的引入,又能夠使人們體驗充滿智力的感受。
三、推動綠色建筑發展的若干思考
1.全社會的生態意識教育與提倡和宣傳綠色消費的生活方式
首先是加強對建筑師的可持續發展的生態意識教育,建筑師的創作不能脫離時代和當前的社會的認識水平,否則就不會被接受。但是,建筑師要有引導建筑進步的責任。20屆國際建協對建筑教育的討論指出,過去學校的建筑教育,對引導學生在建筑物的體型設計方面傾注極大的精力,現在,應更加關心歷史、社會人文和生態環境。對于執業的建筑師,我國已經建立了建筑師的注冊制度,對于繼續教育也有了明確的規定,2002年已經將《建筑設計的生態策略》作為繼續教育的必修課程,開始得到應有的重視。
其次是要在全社會普及生態教育,提倡綠色消費。所謂綠色消費方式,就是從可持續發展的原則出發,在居住、出行、娛樂休憩中廢棄追求奢侈豪華,提倡節能、節省資源和減少對環境污染的生活方式。只有全社會接受并追求綠色建筑體系,才能驅動建筑市場的需求,才能使市場各方主體去營建綠色建筑,推動建
筑業的可持續發展。
2.改革建筑工程運作模式,加強建筑師對工程全過程的控制
在當前國內建設體制下,開發商把一個建設工程分段發包給勘察、設計、施工、監理單位,包括建筑材料和設備的采購,也基本上是開發商說了算。在現行體制下,建筑師的權利極為有限,加上設計招投標運作的不規范,建筑師往往能按照投資商的想法追求建筑的造型和畫施工圖,談不上對工程全過程的控制。所以給建筑師的創作空間和控制工程質量的權利已經是急需解決的問題。一個典型例子就是清華大學和美國麻省理工學院合作進行生態住宅小區的設計與建設研究,找了北京兩家大的房地產開發公司,歷時4 年,設計付出很大,但是開發商以種種理由,一個實際工程都沒得到落實。原因就是開發商急功近利,經濟不合算而不去為之,建筑師則無能為力。
因此,在立項時就應該有綠色建筑的創意要求,同時擴充現行環境影響評價的內容,按照綠色建筑體系的要求進行可行性研究。建筑設計單位服務的領域要積極進行延伸,按照國際通行的咨詢(FIDIC)服務的模式來運作,服務的對象應該包括業主、承包商、金融機構等,實施各種項目總承包的方式為建設工程提供建設全過程的服務。根據我國設計體制下人力資源及實際承接任務的現狀,當前有實力的民用建筑設計單位應該在改革中積極向此方向發展,特別是要注意培養和吸納這方面的人才,進行以工程項目管理服務(PM)或工程項目管理(PMC)方式為主的各種形式的工程總承包,發揮建筑師對工程的控制作用,這將會有力地推動綠色建筑的實施。
總之,推動綠色建筑設計要依靠全社會生態意識的提高,依靠市場機制的驅動,靠政府政策法規的規范與誘導,但建筑師的先覺無疑是重要的關鍵。
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目前,我國按“三次產業分類法”劃分,將建筑業與采礦業、制造業等部門稱為第二產業。1 但在計算建筑業的總產值、利潤、稅金、就業人員數、勞動生產率、產值利潤率等指標中, 又不包含勘察、設計、咨詢、監理等行業的數據,這是將建筑業與施工企業簡單等同的結果。而在當今社會發展的形勢下,建筑企業正處于第二產業與第三產業融合的發展時期,制造業的服務化,成為了激發建筑業企業活力,創造更多經濟效益的有效途徑。越來越多的事實證明建筑業與第三產業融合是時代需求。
一、建筑業企業向第三產業融合的理論依據
我國房地產業呈現迅速發展勢頭,成為國民經濟重要的支柱型產業,由于產業發展的前瞻、旁側、后續效應的作用,房地產業的發展帶動了一大批相關產業的發展。但是,與房地業發展的勢頭相悖,建筑業企業的低利潤率和建筑產品價格的低附加值,使建筑業的勞動生產率和產值利潤率在全產業中仍處于低端區位。這種現實狀況直接影響到了我國建筑業的發展,將掣肘我國房地產業的可持續發展。亟待設法提高建筑產品價格的附加值,創新傳統建筑企業的經營理念,變單純建筑業為創意性建筑業,變單純的土木水泥工程為創意、創生物質性工程。產業分工的“微笑曲線”告訴我們,處于微笑曲線低沿的產業鏈條低端的制造和組裝職能,科技含量低,產品附加值低;處于微笑曲線翹起來的兩頭的是研發領域的專利和技術優勢以及行銷領域的品牌、服務等高附加值的職能。單純的傳統建筑業就處在這個微笑曲線的中下段。
服務業研究領域的國外專家Kim等認為:企業圍繞產品并超越產品本身的界限所提供的服務可實現產品的增值,服務是企業實現利潤和創造價值的重要源泉。2 現代管理學中的生命周期成本法(LCC, Life一Cycle Costing)就是對產品的設計成本、制造成本、采購成本、使用成本、維修保養成本、廢棄處置成本等進行全面管理。這一管理理論運用于建筑管理當中就應該將建筑業的成本核算范圍進行擴展,自工程項目的初步設想、策劃、可行性研究、決策、設計、施工、使用、保修、后評價直至拆除的整個生命周期,但是,這種高協調性的管理活動必須依靠融合第三產業性質的綜合建筑業企業來完成。這是一個系統工程,單憑傳統建筑業的生產建設理念和職能是不可能達到的。從發達國家的歷史經驗來看,BIM作為新一代計算機輔助建設技術從技術層面上已經可以四維甚至五維地模擬實際施工,在工程設計階段就對將來施工階段可能出現的各種問題進行發現、分析、解決。但是,實際要想廣泛運用到工程項目中,也必須擁有綜合性的建筑企業基礎,否則企業與企業之間會由于各種局部利益無法協調配合,資源無法達到共享。桂興剛等提出,國內咨詢設計企業向工程公司轉變是一種趨勢,設計院將業務前后延伸,橫向整合,從而實現價值鏈上由“點”到“線”的轉變。尹為民提出在建筑業,“最佳價值需要靠一種設計、供應和施工等元素之間的最優組合來創造”,而這正是建筑業與第三產業融合才能達成的。
二、建筑業企業向第三產業融合的時代需求
建筑活動總體包括早期的建筑投資決策咨詢,建設準備階段的招投標,建設實施階段的勘察設計,建筑工程的全面施工,工程驗收與保修,終結階段的生產運營和投資后評價。這一系列工程活動中的業務展開往往都因處于同一產業鏈條內,并且圍繞同一對象——建筑工程項目提供業務服務。而單純將其中施工企業作為建筑業實際上等于刨除了工程建設程序中絕大部分的工作,這是不符合范圍經濟客觀規律的,是建筑業處在產業鏈條的下端而作繭自縛,使建筑業的產能和發展空間都受到極大限制,對建筑業企業可持續發展尤為不利。
建筑是流動的音樂,是歷史的見證人,是時代的藝術品,是精神的寄托物,是個性的張揚者,是品位的表達者。現代建筑產品的多樣化、建筑技術的不斷更新、建筑材料的不斷提升、建筑市場的空前競爭、業主的需求變化、感性消費和定制生產時代的到來,使得建筑業企業必須由單純施工向第三產業屬性的方向融合。如果不是這樣,建筑業就會被淘汰為單純的由體力支撐的工匠集合地。建筑業的自我發展能力和更新能力就會被遏制,建筑企業就會淪落為為其他企業打工的地位。這是建筑從業者和建筑企業不愿看到的一幕。即使一個有長期建筑歷史和雄厚實力的建筑企業也有可能競爭不過一個縣鄉建筑隊,其根本原因就在于自我束縛,不善于將產業鏈條延伸,不善于改革建筑業的傳統業態,不善于企業創新、產品創新、觀念創新、功能定位創新。
實際上多年以來,建筑業業務領域向縱深發展已經是大趨勢,也是建筑業生存和發展的自我組織能力的體現,我國發達地區建筑企業早已經開始轉型。管理科學和信息技術的發展已經為建筑業的業務創新提供了有益的施展才華的啟迪和實踐經驗。現代建設工程管理領域,總分包模式、快速路徑法、CM模式、EPC模式為建筑業企業由單純施工向咨詢、管理、服務的多方面發展提供了廣闊的平臺。現代信息技術的發展出現了專門面向建筑行業服務的BIM(建筑信息模型)、4c技術,為信息時代中建筑行業的可持續發展奠定了良好基礎。想要擺脫建筑業作為單純勞動密集型產業、低產值利潤率、低產品附加值的現狀,實現提高質量和效益的目標,建筑業與第三產業融合是時代需求。
三、建筑業企業向第三產業融合的實現途徑
在建筑產品生產的全過程中,服務性活動所占的比重日益提高。發達國家和我國發達地區多年探索實踐表明,建筑業的服務化趨勢是一種必然的理性選擇。近年來,在我國房地產業蓬勃發展的表象下,作為建筑實體的筑造者——業務單一的施工企業,其利潤空間實際上越來越小。房地產公司對建筑流程的了解和掌控,法律法規不完善使得施工企業工程款一再被拖欠,信息的公開化等都使得建筑業企業要生存發展下去,就必須要對發展戰略有所改變。于是被劃出建筑業的外部服務性活動就加入到建筑企業活動中來,從而導致了建筑業的服務化。建筑業的服務化主要表現為兩種情況:
一是由建筑業領域原有的服務性活動大幅度增加而導致的建筑業的服務化,這被一些學者稱之為“制造業的內生型服務化”。6 例如,為工程實施過程中因主體過多而造成的合同糾紛、進度無法搭接、信息無法共享找到了良好的解決方式。這種模式滿足了客戶對基建服務多功能組合的市場需求,在工程中已多有應用。比如,讓對于建設流程較為生疏的一類業主省心省力的“交鑰匙工程”。另一方面是建筑企業依靠其綜合型業務能力贏得了較高的利潤。這也正是目前大型建筑企業發展的方向。簡化了合同管理,使得復雜的建筑工程合同管理由多則幾十個主體少則十幾個主體,變為簡單的甲乙雙方的合同關系。對于不善于合同管理的業主來說,在其層面上的第一個層次的合同關系直接同綜合建筑企業進行,簡單、直接。而下一個層面上較為復雜的合同管理則由對建筑業務熟練、善于實施管理的建筑企業來完成,使得合同管理更為有序、有效,更能為建筑活動提供良好的法律基礎。從信息共享的角度分析,實力較強的建筑企業同時為業主進行前期投資咨詢、勘察、設計、施工等一系列工作,作為同時為一個建筑產品服務的企業,就可以消除各環節之間的壁壘,消除局部利益的限制,將同一產品對象的信息從源頭向各個工作過程輸入,通過各環節加工再輸出更多更新的產品信息,這對于建筑工程中控制工程造價、工程質量和進度工期,都有巨大的幫助,對于實現工程造價全壽命周期管理。設計質量、施工質量、檢查質量責任制的落實,工期的索賠、進度的搭接提供了現實基礎。
二是由于被并入建筑領域的外部服務性活動大幅度增加而導致的建筑業的服務化,被稱之為“制造業的外延型服務化”。在建筑業企業的經營范圍中對企業的經營范圍進行了明確的限定,可以總結為:對建筑物或構筑物進行施工及安裝。缺失了經營環節的單純施工安裝,其產品價格在目前清單與定額相結合的時期受到定額的限制,現行的工程量清單計價法其主導原則就是“確定量、市場價、競爭費”。這種計價模式原本是引入充分競爭后形成的價格機制。但引入國內使用中,本應該將建筑工程人工、材料、機械臺班的價格和管理費用全部放開,由建筑市場的供求關系自行確定,但是在執行中卻出現偏差。并且作為清單計價的基礎——企業定額,在我國大多數企業都還沒有形成,結果是清單與定額相結合,實際還是依賴定額報價,使施工企業合法利潤受到很大擠占。現在市場競爭激烈,建筑業又實行低價中標,沒有經營過程,單純地以低價作為唯一競爭手段,是建筑業利潤低下的重要原因。建筑業制造的主要商品——房屋及構筑物,在建設法規層面規定質量必須起碼是合格的,招標方沒有了后顧之憂,當然選擇價格最低的投標單位,建筑企業的應得利潤實際上被轉移給了建設業主。另外材料費在當今建筑市場上變數也非常大。訂立合同后,建材價格大幅度漲價,在現有的調價規定中,調價公式中權重數可由承發包雙方進行協商后調整,這又使得處于強勢地位的發包方有了降低風險的渠道。針對上述的建筑業企業產品價格的形成缺陷,如果允許建筑業將第三產業中房地產業的經營業務范圍拓展,將其產值利潤率提高到與社會平均利潤水平相適應的高度,就可以極大增加建筑產業的實力。
從以上兩種建筑業向第三產業的融合模式中,可以看出以下幾點對現代建筑業發展有重要意義的啟迪:
1.建筑業不僅要制造,也要學會產品和市場經營開拓
例如,對于建設流程極為熟悉的建筑企業獲得一定的資格資質之后,可通過建設開發再進行生產,這時其產品可以作為商品(商品房、設施)來銷售,也可以作為資產來經營。類似于一般的商品生產經營活動,建筑業產業屬性的認識和定位,不僅意味著思想觀念的轉變,而且意味著價值體系的轉變,必將對建筑業企業的經濟活動、經營方式、增長方式、價值增值以及提高現有資源的財富創造潛力等產生深遠影響,同時也為研究解決建筑業產品的價格問題提供了新的依據。實際上這些類屬于第三產業的服務性活動對于提高第二產業的產出能力,改善客戶關系,拓展經營空間具有積極意義和較大影響。
2.建筑業不僅要生存發展,還要善于實現和新興產業的融合
利用高新技術改造傳統建筑業——硬件產品的軟件化,表現在產出結果方面的是產業融合現象,主要是指在建筑業產品中,包含了越來越多的控制、操作和應用性的軟件系統。比如,隨著人們追求安全、舒適、便捷生活的綜合需求與現代科學技術的發展出現了智能建筑,它是通過對建筑的四個基本要素,即結構、系統、服務、管理以及它們之間內在的關聯的最優化考慮,從而獲得高效率、高功能與高舒適性的大樓。要實現它就必須擁有智能建筑管理系統,綜合利用現代計算機、控制、通信和圖形顯示技術,即4C技術。這是單純施工企業無法達成的。目前建筑智能化業務一般通過承建建筑智能化工程的方式開展,使建筑行業依附于與其有著緊密關系的新興行業,在四個要素當中只能完成結構這一個部分。這使得其中大部分決定性環節是由通訊技術公司、機電安裝企業和物業公司完成。有資料表明:預計2015年國內建筑行業總產值能夠達到266,597億元,建筑智能化行業市場規模將達到7,316.4億元。這對于建筑業企業發展是一個廣大空間。建筑業企業需要將建筑、結構、機電和控制系統、新型建筑材料的使用、環保節能的建筑結構設計以及智能建筑系統高度融合才能夠實現。這種智能建筑最終在控制、操作和應用性的軟件系統的投入甚至會高于建筑實體本身。建筑企業就能夠跳出目前低利潤率、行業惡性競爭的桎梏,改變企業模式,變成真正能夠成為國際競爭中的強者。
四、結論與政策建議
通過上述分析發現建筑業與第三產業融合是時代需求,也是建筑企業生存乃至發展壯大的良好方式。為此,我國在產業政策的制定和完善中,應該鼓勵和支持建筑業向第三產業積極融合,取消各種建筑業業務領域的范圍規定;在相關稅收以及統計計算中,應從建筑業的新時代特點出發,制定支持第二產業與第三產業融合的相關政策及統計計算新方法,使得建筑業能更為健康、有序地發展下去,為我國城鎮化戰略的實現增添持續的活力。
引文注釋
1 中華人民共和國2013年國民經濟和社會發展統計公報. 中華人民共和國國家統計局,2014-2-24.
2 Kim W Chan,Mauborgne Renee.Value innova?tion,The Strategic of High Growth. HarvardBusiness Review 1997,75(1):103-112.
3 孟森. 淺談基于BIM的工程造價管理. 工程建設[J].2012(10).
4 桂興剛.設計院向工程公司轉型的思考[J].工程建設發展研究,2009(5):86-87.
5 尹為民.建筑施工企業供應鏈管理對策研究[J].當代經濟,2007(4).
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0.引言
隨著社會生產力和經濟高速發展,材料生產和使用過程中資源過度開發和廢棄及其造成的環境污染和生態破壞,與地球資源、地球環境容量的有限性以及地球生態環境系統的安全性之間出現尖銳的矛盾,對社會經濟的可持續發展和人類自身的生存構成嚴重的障礙和威脅。因此,認識資源、環境與材料的關系,開展綠色材料及其相關理論的研究,從而實現材料科學與技術的可持續發展,是歷史發展的必然,也是材料科學的進步。在這樣的背景條件下,具有環境協調性和自適應性的綠色混凝土應運而生。
1.綠色混凝土的定義
吳中偉院士較早提出綠色高性能混凝土(GHPC)的概念。GHPC具有的特征主要包括:①更多的節約孰料水泥,減少環境污染;②更多地摻加以工業廢渣為主的活性細摻料;③更大地發揮高性能優勢,減少水泥和混凝土的用量。
對綠色混凝土的概念目前學術界還沒有統一的定義,一般說來,綠色混凝土應具有比傳統混凝土更高的強度和耐久性,可以實現非再生性資源的可循環使用和有害物質的從低排放,既能減少環境污染,又能與自然生態系統協調共生。“綠色”的涵義可理解為:節約資源、能源;不破壞環境,更有利于環境;可持續發展,既滿足當代人的衡求,又不危害子孫后代,且能滿足其需要。
2.如何實現混凝土的綠色化
實現混凝土的綠色化總的來說應該從以下5個方面入手。
2.1大量利用工業廢料,降低水泥用量
在長期的研究和實踐中,人們發現許多工業廢渣,如粉煤灰、粒化高爐礦渣、煤矸石、硅灰等具有潛在的化學活性,可以部分替代水泥,并且可以制備性能更優越的混凝土。這樣不僅節約了礦山資源,降低了水泥生產總能耗,而且也有利于改善和保護自然環境。利用工業廢渣作混凝土中的活性礦物摻合料是實現混凝土綠色化的一個重要途徑。我國工業廢渣數量龐大,僅粉煤灰每年將產出近2億噸,而煤矸石目前堆放總量已超過30億噸,活性礦物摻合料作為廉價的輔助膠凝材料卻賦予混凝土許多優良的性能,如提高強度、密實度和工作性,改善混凝土微觀結構,降低孔隙率,增強對腐蝕介質的抵抗力,延長混凝土的耐久性等。大量使用以工業廢渣為原料的活性摻合料,可以在保持水泥孰料總量不變的前提下滿足經濟快速增長對混凝土的需求,節約資源能源,保護環境,發揮重大的經濟效益和社會效益。
2.2提高混凝土綜合性能
提高混凝土強度、工作性和耐久性也是混凝土綠色化的途徑之一。論文參考網。混凝土強度的提高,可以減小建筑結構的截面積或結構體積,減少混凝土用量,從而節約水泥、砂、石等混凝土原材料的用量。工作性能的提高,一方面有助于提高混凝土的密實性,另一方面可以減少振搗器的使用,降低環境噪聲。提高混凝土的耐久性,可以延長結構物的使用壽命,進一步節約維修和重建費用,減少對自然資源無節制的消耗。
2.3使用再生骨料和人造骨料
混凝土制備過程還將消耗大量砂石。若以每噸水泥生產混凝土時消耗6~10t砂石材料計,我國每年將生產砂石材料48~80億噸。全球已面臨優質砂石材料短缺的問題,我國不少城市亦將遠距離運送砂石材料。同時,我國每年拆除的建筑垃圾生產的廢棄混凝土約為1360萬噸,新建房屋產生的廢棄混凝土約為4000萬噸,大部分是送到廢料堆積場堆埋。因此實現再生骨料的循環利用對保護環境,節約能源、資源意義是十分顯著的。
廢棄混凝土加工的骨料取決其潔凈度和堅實度,這與其來源和加工技術有關。利用預制場和預拌混凝土攪拌站剩余混凝土加工的骨料通常比較干凈;來源于拆除的路面或水工結構的廢棄混凝土,需篩分去除粉粒。許多實驗室和現場研究表明:廢棄混凝土相當于粗骨料的顆粒可以用來替代天然骨料,進行比較試驗的結果是前者作為骨料配制的混凝土抗壓強度和彈性模量至少是后者的2/3。論文參考網。拆除建筑物是的廢棄混凝土比較難處理,因為常混有其他雜物。論文參考網。與拆除時的分選相結合,這類廢棄物可以分門別類地回收和再生,效果較好。
2.4 與自然環境相協調
為了使混凝土與自然環境相協調,通過混凝土材料的性能、形狀或構造等的設計,使其具有降低環境負荷的能力。例如通過控制混凝土的空隙特征和空隙率,可使混凝土具有不同的性能,如良好的透水性、吸音性能、蓄熱性能、吸附氣體性能等。通過對混凝土性能和色彩的設計,使混凝土能與植物和諧共生,這類混凝土包括植物適應型生態混凝土、海洋生物適應型生態混凝土和淡水生物適應型混凝土,以及凈化水質生態混凝土等。
2.5提高混凝土的機敏性,使居住環境更安全
隨著現代電子信息技術和材料科學的迅猛發展,促使社會及其各個組成部分,如交通系統、辦公場所、居住社區等向智能化方向發展。混凝土材料作為各項建筑的基礎,其智能化的研究和開發自然成為人們關注的熱點。自診斷混凝土、自調節混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列機敏混凝土的相繼出現,為智能混凝土的研究和發展打下了堅實的基礎。
機敏混凝土的特點是具有自適應性,能夠感知外界環境變化,并根據外界環境變化實現自適應控制、調整和修復材料。機敏混凝土材料與智能建筑相結合無疑將為人們提供一個安全、舒適的生活、學習與工作環境。
3.結語
綠色混凝土材料在資源和能源的有效利用、減少環境負荷上具有很大的優勢,是實現材料產業的可持續發展的一個重要發展方向。與普通混凝土相比,綠色混凝土顯示了強大的生命力和顯著的優越性。不過,現在我們離綠色混凝土的實現還有一定距離,需要我們從以上介紹的五個方面努力,爭取早日實現混凝土的綠色化。
參考文獻:
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樓宇自動化系統是廣義的,是建立在無線傳感器的基礎上實現的,主要起到對火災、安保、電力等進行實時監控的作用。通過無線傳感器對相關數億的采集與監視,運用現代計算機技術、通信技術對這些數據進行處理、運算和判斷,實現樓宇各種功能的自動控制。隨著現代科技的發展,無線傳感器網絡技術具有非常廣闊的前景。
一、無線傳感器網絡系統概述
無線傳感器網絡的主要功能是實時監測,在現代軍事、特殊環境監測、智能建筑中應用十分廣泛。該系統與數字蜂窩移動通信系統(GSM)、藍牙(Bluetooth)、無線局域網(WLAN)等無線通信網絡不同,無線傳感器網絡是類似于傳統Ad-hoe網絡,沒有基站設備支持,自組織、自管理的多跳網絡。無線傳感器網絡是Ad-Hoe網絡應用在傳感器技術中的一種具有動態拓撲結構的組織網絡。
1、自組織的網絡:無線傳感器網絡通常具備自組織能力;
2、自管理的網絡:無線傳感器網絡通常具備自管理能力;
3、網絡規模大,分布密集:無線傳感器網絡中的節點數量多于傳統Ad-hoc網絡中的節點數量,并且分布密度大;
4、網絡節點易出錯:無線傳感器網絡中的節點較之傳統Ad-hoe網絡中的節點更容易出錯;
5、單個節點能力較弱:無線傳感器網絡的節點的計算能力、存儲能力十分有限,無法進行復雜的計算和數據存儲;
6、節點間廣播式通信:無線傳感器網絡節點主要采用廣播方式通信,而傳統Ad-hoe網絡大都采用點對點通信;
7、以數據為中心的網絡:與數據為中心的含義指無線傳感器網絡運行時,通常只關心整個任務的執行情況,用戶在使用網絡查詢事件時,只關心是否獲得了所需的數據,不關心數據是由哪個節點發來。
二、硬件選型設計
傳感器是樓宇監控系統的重要組成部分,好比人體的皮膚和神經系統,負責對環境的整體感知,其中溫度和煙霧是樓宇監控的主要監測對象。
2.1溫度傳感器
樓宇室內的環境溫度傳感器可以選擇瑞士盛世瑞恩傳感器公司SHT10,用它采集各點位溫度,將這些數據通過顯示單元直觀顯示給用戶,讓人們可以知道實時的樓內溫度,空調系統則通過這些數據可以自動的對室內溫度進行自動調節,以達到人們舒適與節能的目的。SHT10包括電源和地共有四只管腳。DATA負責串行數據發送,與處理芯片cc2430連接,進行數據傳送,SCK是串行時鐘連接,與處理芯片連接進行時鐘同步。布線時需要0.1μF的去耦電容接在電源和地間,DATA線接外部上拉電阻,芯片結構見圖2-1。
圖2-1SHT10電路連接圖
在樓宇監控平臺中,還有一種基于感應人體溫度的紅外探測器CH-718。從生物學角度看,有恒定體溫的人體會發出波長比較固定的紅外線,如果感應到該波段紅外線,紅外探測器就會發出信號。紅外探測器CH-718在樓宇安保系統中用于監測人員的活動,從而對重要區域進行監視,確保人員物資的安全。下面是CH-718的技術參數。
紅外探測器CH-718功耗很低,輸出電壓和處理芯片CC2430相匹配。觸發方式可以配置,方便后續應用。
2.2煙霧傳感器
我們選擇煙霧傳感器HIS07監測煙霧,它是離子式的,工作穩定可靠,廣泛運用于消防報警中。離子感煙探測方式中,內電離室是密封的,煙霧進不去,當沒有煙霧時離子能到達對面電極,內、外電離室電壓、電流平衡;有煙霧進入外電離室,煙霧阻擋了離子到達對面電極,外電離室電場失去平衡,報警器探測到后發出警報。HIS07輸出電壓是5v和CC2430不匹配,采用電阻分壓來解決。
串口主要是調試和與上位機通信。樓宇平臺工作時,只有協調器需要串口模塊。為了設計的統一性,所有的節點都有串口。CC2430具有UART模塊,工作電壓是3V。計算機串口標準是RS232,邏輯1的電平是-3到-15伏,邏輯0的電平是3到15伏。電平需要轉換,采用MAX3232芯片實現。電路連接見圖2-2。
圖2-2MAX3232電路圖
從前面模塊的介紹知道,所需供電電壓是9V(煙霧和紅外傳感器)和3V(其余模塊)。9V電壓還可以給充電模塊供電,為鋰電池充電,電池輸出8.4伏電壓可以在無市電時給9V的模塊供電。電池充電采用TI公司的BQ24105模塊,支持自動休眠降低功耗,還具備LED指示燈表示充電完成的情況。電路連接見圖2-3。
圖2-3電池充電模塊電路
9V電壓可以用DC/DC芯片降壓到3V,這樣外部只需要輸入9V就足夠了。當用220V交流電時,用市面上很常見的適配器就可以獲得穩定的9V電壓。電池和市電的切換用二極管就可以簡單無縫切換。至于DC/DC芯片我們可以采用TPS62111,電壓調節到需要的3.3V。電路連接見圖2-4。
圖2-4DC/DC電壓轉換模塊
2.3處理芯片
CC2430是TI公司首選的傳感器網絡處理芯片。功耗小,有完善的軟件支持和參考方案。內核是Intel8051,支持匯編和C語言編程,開發者都比較熟悉,還有對應的開發工具。高頻電路部分集成在芯片內部,不需要太多高頻硬件方面的經驗。我們可以選擇其作為傳感器網絡節點的平臺。
三、軟件設計
樓宇監控上層平臺用于和無線傳感器節點通信,監控節點所在房間區域的溫度、濕度,是否有可疑人員闖入,是否有火災發生。溫度、濕度信息會存儲到數據庫,用曲線等直觀的方式顯示出來。整個無線傳感器網絡節點的連接狀況也會反映出來。系統軟件功能如下:
(1)連接協調器節點的串口,可與其良好通信,接收整個網絡的匯總信息,發送控制信息。
(2)從收到的原始數據中解析出可理解的信息,然后更新界面上各節點、各房間的溫度、濕度、紅外、煙霧信息。
(3)節點在軟件中的位置可以調整,按照每個房間節點的位置和號碼進行設置。也就是將地理信息和節點綁定,在界面中可以直觀的看到。不同的房間可以載入各自的房間平面圖,更方便節點的擺放。
(4)實時的更新網絡拓撲圖,能看到網絡中每個節點是怎么連接的,入網和退網都能如實的反映。
(5)檢測到報警信息,包括紅外、煙霧和高溫情況,及時的報警;特別是有人闖入和發生火災,需要讓管理員及時發現,在界面上有直觀的圖片及文字顯示,還能發出報警聲。
(6)連接數據庫,把解析好的信息存儲起來。可以查詢歷史數據,能以曲線圖方式直觀表示其變化狀況。發生報警的信息也會專門記錄在庫。各種數據能進行匯總,報告如平均溫度等信息。
四、結語
樓宇監控是樓宇自動化系統的組成部分,在智能建筑中占據重要地位。現代智能化建筑中,以無線傳感器網絡技術的應用前景廣泛。它的無線傳輸方式、低功耗、組網容易等特性給樓宇監控領域帶來新的動力。而且無線傳感器組成的樓宇監控系統運行穩定可靠,操作簡單、易于擴展與升級,并且可以大幅度降低維護和巡檢成本,給用戶及維修人員帶來很大的方便。
參考文獻
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引言
我國是一個人均資源短缺的國家,每年的新房建設中有80%為高耗能建筑,因此,目前我國的建筑能耗已成為國民經濟的巨大負擔。如何實現資源的可持續利用成為急需解決的問題。隨著社會的發展,人類面臨著人口劇增,資源過渡消耗。氣候變暖。環境污染和生態被破壞等問題的威脅。在嚴峻的形勢面前,對城市建設而言,實施綠色建筑設計,顯得突出重要。
一、綠色建筑的定義包括四個方面的內容
1、全壽命周期的概念
它主要強調建筑對資源和環境的影響在時間上的意義。建筑從最初的規劃設計到隨后的施工建設、運營管理及最終的拆除,形成了一個全壽命周期。關注建筑的全壽命周期,意味著不僅在規劃設計階段充分考慮并利用環境因素,而且確保施工過程中對環境的影響最低,運營管理階段能為人們提供健康、舒適、低耗高效、無害的空間,拆除后又對環境危害降到最低,使拆除廢棄物盡可能再循環利用或在短期內自然降解。
2、強調最大限度地節約資源,保護環境和減少污染
建設部提出了“四節一環保”的要求,即著重強調節地、節能、節水、節材和保護環境,這也是我國建筑業可持續發展面臨的主要問題。保護環境、減少污染,資源的節約和資源的循環利用是關鍵,“少費多用”做好了必須有助于保護環境、減少污染。
3、滿足建筑根本的功能需要
保證使用者的健康是最基本的要求,節約不能以犧牲人的健康為代價。“適用”強調的是適度消費的概念,決不能提倡奢侈和浪費。高效使用資源需要加大綠色建筑的科技含量,比如智能建筑,我們可以通過采用智能的手段使建筑在系統、功能、使用上提高效率。
4、建筑要與自然和諧共生
建筑業再也不能延續高消耗、高污染的傳統建筑發展模式,必須大力發展綠色建筑,才能適應現代城市生態建設的發展。不然,將會在建筑領域再次重蹈先污染后治理的覆轍,危及后代子孫的生存。發展綠色建筑的最終目的是要實現人、建筑與自然的協調統一。
二、綠色建筑發展面臨的問題
1、缺乏設計過程中多方合作
相對傳統建筑的先行設計過程而言,綠色建筑設計更具有全方位綜合性,在科學研究的意義上,綠色建筑依賴于許多相關技術的最新發展以及根據具體條件而對這些技術的最佳搭配,或稱研究性技術組合;在實際運行方面,綠色建筑則主要建立在現有的成熟和經濟合理的技術之上,亦即實用性技術組合。只有通過各學科的交流合作,才能解決關鍵性發技術問題。雖然客戶與建筑師之間的交流可以使之盡早掌握方案中的可持續性因素,但仍需要注意強化結構工程師甚至是施工者對綠色建筑概念的理解。面對綠色設計帶來的新技術的挑戰,更要貫徹系統化、整體化、團隊化的設計觀念。綠色設計團隊應該包括所有的參與者,包括設計師、開發商、物業商、施工者,以及使用者。
2、綠色建筑仍處于探索、完善階段
從20世紀80年代開始,建筑業得到了迅猛發展,從資源消耗到環境影響方面遠遠達不到綠色建筑的要求。所修建的住房由于缺乏長期規劃和整體布局,單純追求數量盲目建房,有很多住宅因為缺乏基本生活條件或者質量較差而無人居住,造成了物質資源的極大浪費。近年來,各類建筑在規劃和布局上有了較大改進,也出現了不少智能建筑和節能建筑,使建筑本身更趨向于滿足人的舒適性、觀賞性要求。此時,建筑節能工作得到了逐步推進,取得了較大成績,與此同時,伴隨著可持續發展觀念在全世界的認同,綠色建筑和生態小區的設計理念在我國漸漸得到了重視,并在一些城市住宅小區、農村住宅進行了綠色建筑實踐,綠色建筑評價標準已經出臺,但相關法律規劃有待于進一步完善。
三、建設綠色建筑的幾點對策
1、制定扶持政策,加大對綠色建筑資金的投入
在綠色建筑的研究、設計、開發和建設,對新技術、新綠色建材的研究和推廣應用中,沒有資金只是紙上談兵。要創新投融資體制,想方設法籌措開發綠色建筑的資金,制定經濟扶持政策,建立和完善綠色建筑的經濟激勵政策,例如可減少土地出讓金收益,或減少營業稅等,不斷研究探索綠色建筑的發展基金,采取多元化籌措綠色建筑資金,加大對綠色建筑資金的投入,為加快促進綠色建筑提供資金保障。
2、積極推廣綠色施工,強化施工管理
營造綠色建筑,積極推廣綠色施工。只有通過施工全過程的控制,改革生產工藝,合理利用資源,開展清潔生產,盡量減少廢物的生產和排放,促進現場施工與環境相協調。在管理上應有環保綠色意識貫徹到各個環節中去,具體做到以下幾點:在施工組織設計階段,根據施工工地的用地環境,制訂相應的環保措施,在進行工藝和設備選型時,應選用有利于環保的,如低噪聲的機械設備;在進度安排上,盡量排除深夜施工,以免對周圍居民造成滋擾,影響居民夜間休息。技術交底階段,先加強管理人員的學習,然后由管理人員對操作層人員進行培訓,增強員工的整體環保意識,增加員工對環保的承擔與參與。施工階段,定期對操作人員進行宣傳教育,如海報和綠色宣傳的貼紙,要求操作人員嚴格地按已制定的環保措施進行操作。鼓勵操作人員節約水、節約材料,注重機械設備的保養,注意施工現場的清潔,文明施工,不制造人為噪聲。施工過程中,把綠色環保管理與全面質量管理和安全管理有機地結合起來,做到既注重質量安全,又重視綠色環保,質量綠色兩不誤。工程完工時,污水排放、管道布設,裝修材料的環保技術措施,是否達到要求,必須經過環保部門的驗收。
四、我國發展綠色建筑的必要性
我國每年城鄉新建房屋面積近20億平方米,其中80%以上為高耗能建筑。既有建筑近400億平方米,95%以上都屬于高能耗建筑,能源利用率僅為33%,落后發達國家20年。在我國,建筑總能耗(包括建材生產和建筑能耗)約為全國能耗總量的30%,其中用于建材生產的能耗占到全國總能耗的12.48%。在建筑能耗中,圍護結構材料保溫性能差、保溫技術落后,傳熱耗能高達73%~77%。因此,發展綠色建筑刻不容緩。
1、發展綠色建筑可以高效率的利用資源
例如:可以通過結合各地的氣候特點設計出低耗能建筑;通過就地取材來節約建筑的運輸成本;通過使用各種節能墻體材料來實現建筑體內的保溫節能;通過太陽能、水能等可再生能源的使用來降低生活熱源的成本;通過建筑材料的循環使用來達到降低建筑成本及降低環境成本的作用。
2、綠色建筑極大的拓寬了建筑材料的選擇范圍
使新型的建筑材料及制成品有了用武之地,同時又為加速淘汰工藝技術落后的產品起到了推動作用。例如:隨著建筑業對各種新型墻體保溫材料的需要,GRC板等新型的建筑材料不斷被研發出,而傳統的高耗能的建筑材料就會逐漸被淘汰。
3、以可持續發展為目標,發展綠色建筑
通過新技術、新材料的綜合應用,使建筑住宅建設最高效、最少量的使用資源;使各種公共設施能夠在二次運用的循環中發揮最有效,啟動整個社會乃至整個人類的綠色建筑工程。
4、推進建筑節能,發展綠色建筑是實施中國能源戰略的關鍵環節
目前建筑能耗的增加,已經成為我國國民經濟的巨大負擔,成為制約我國可持續發展的突出問題。營造自然和諧、健康的綠色住宅小區是我國建筑業發展的必然方向。
結束語
綠色建筑是隨著人類賴以生存的自然界,不斷瀕臨失衡的危險現狀所尋求的理智戰略,它告誡人們必須重建人與自然有機和諧的統一體,實現社會經濟與自然生態高水平的協調發展,建立人與自然共生共息、生態與經濟共繁榮的持續發展的文明關系。
參考文獻:[1]張慶和綠色建筑節能方式探討陜西建筑2012.6
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樓宇智能化技術專業是集現代通訊技術、現代計算機、現代控制技術于一體的綜合行業。中國加入WTO后,隨著國外企業參與我國建筑行業的競爭,對我國建筑智能化行業的極大挑戰,一方面我國從業人員的技術、水平需要進一步培訓與提高;另一方面城市化建設急需大批懂設計、會施工、能管理的建筑智能化應用型人才。由此可見,培養樓宇智能化技術人才是行業的迫切需要。高職教育中,開設了樓宇智能化工程技術專業應運而生。
二、項目教學法的實施的特點與困難
在樓宇智能化工程技術專業教學中,實施項目教學法是提高教學質量重要途徑。所謂項目教學法是指以學生的自主性、探索性學習為基礎,采用類似科學研究及實踐的方法,促進學生主動積極發展的一種新型的教學方法。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師的指導下,由學生自己按照實際工作的完整程序,共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力等。
在樓宇智能化工程技術專業中實施項目教學法存在著一定的困難。其一,該教學方法打破了舊的教學方式,是一種創新教育,如何進行,怎樣進行,是擺在教育者面前的一大難題;其二,教育者如何投入太多的精力解決搜集項目、策劃教學、施教過程均須重新探討,大量工作的投入給教育者帶來去多麻煩,增加了許多工作量;其
三、樓宇智能化工程專業培養得是技術人員,需要大量的實訓設備和案例來保障教學,而教學設備不充足,項目教學法不能充分體現;其
四、缺乏真正的雙師教師。大部分雙師型教師只是持有雙師證書,并未有過實踐的經驗;部分確實有著實踐經驗的教師,由于長期從事教學工作,不再有接觸實踐的機會,對行業發展也逐漸疏遠。而學校又缺乏長效工作機制鼓勵教師到企業實習,由于教師自身的技能欠缺,無法將先進的專業知識和技能傳授給學生,制約了教學的質量和效果。
三、項目教學法采取的措施
項目教學法的實施需要從教師到學生,從管理到制度等各方采取相應的改革,必須堅持三個內涵——高水平的教學隊伍、優質教材、先進的教學手段和教學方法,同步發展,采取措施主要包括以下幾個方面:
1.加強師資隊伍建設教師是教育質量的生命線,要提高教學質量,把學生培養成既注重理論知識動手操作相結合,又具備一定的創新能力。對專業教學的教師也提出了較高的要求。樓宇智能化專業教師除具有教師職業資格以外,還應具有電氣的行業高級或以上崗位技能證書,也就是教師本身要具有較高的實踐動手能力。因此,加強師資隊伍建設是重要之舉。例如:鼓勵教師進行專業進修;鼓勵教師參加技能鑒定;提倡教師實訓現場的安裝調試;實行以老帶新的形式,對教師進行理論和實踐兩個方面的培訓,使教師早日成為適應樓宇智能化專業的雙師型教師。另外,在系部成立項目教學專委會,成員由校內教師和企業專家組成,對核心課程的教學進行合理分工,成立課題組,以學術造詣深厚、教學經驗豐富的資深教授、副教授或企業專家擔任課題組的負責人,輔之以中青年骨干教師,有課題組根據方案確定施教方法及教學任務。
2.開發與項目教學相適應的校本教材項目教學法的實行,需要教師要根據授課內容選用具體項目,再根據學生的具體情況來合理計劃、組織教學內容,因此開發與項目教學法相適應的校本教材是順利開展課程的必要條件。從德國的經驗來看,采用項目教學法老師沒有一本固定的教材,他們讓學生學習的知識往往是一頁一頁的講義或工作頁。各專業的專業教師要開發項目教材,要按照智能樓宇行業的發展和教學的特點不斷地開發新的項目來充實教學內容,使教學內容能及時地汲取新的知識,教學與行業技術同步發展,爭創品牌課程。
3.建立較全面的學習評價體系,注重學生潛能開發原始的專業考試評價主要以理論考試為主,多采用閉卷筆試的形式,以成績衡量學生的學習狀況,不能綜合反映學生的職業能力。為體現學生的各種職業能力水平,可將學生的作業情況、團隊合作、創新能力等多種因素綜合考慮,專業課程模塊成績確定為:綜合理論測驗成績、課程設計成績、實訓成績三者的綜合。對學生的綜合職業能力進行全面評價。
4.建立校企合作的良好機制學生在完成了所有的課程和獲得一定的職業技能后,已具有了從事相應的職業崗位的能力。但是他們還缺乏一定的應變能力和實踐操作能力,為使學生就業后能直接頂崗工作,還需要在實踐工作崗位中進行磨煉,這時,學生可到相應的企業中進行就業前實訓,通過實訓,將學校所學的理論知識和技能用于實踐中,進一步提高學生的職業能力,因此學校與企業間要建立良好的關系。同時企業中的熟練技術工人可參與到學校的實訓中,通過手把手的指導提高學生的動手能力,進而彌補職業學校專業教師的實踐操作能力的欠缺。
四、保障項目教學法實施的幾點建議
1.創建校內外實訓基地,校企合作樓宇智能化工程技術專業作為新專業,加強與大中型相關企業(如建筑行業、高校、大型商場、酒店、寫字樓)共建聯合實訓基地。一方面,企業為學生提供真實作業環境,頂崗實習;另一方面,學生為企業帶來一定的效益。
2.面向崗位群培養畢業生面向有關科研機構、設計院所、建筑行業、制造行業、高職院校和企事業單位,從事智能建筑與樓宇自動化的設計與調試工作,樓宇電氣設備的使用和維護工作;建筑供電照明設計、施工、維護工作;樓宇自動化系統的設計調試、安裝和維護;樓宇智能化產品的生產、安裝、調試、銷售和維護從事新設備的使用和維修以及科研和大專院校的實驗技術工作。故在培養中,把樓宇智能化工程技術專業分成模塊,適應不同崗位群的需要。