时间:2023-03-22 17:38:01
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇建筑设备论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

一、建筑电气
建筑电气包含了变配电系统、照明系统、火灾自动报警系统、通信系统、安全技术防范系统、综合布线系统、建筑物防雷、接地及安全等。
建筑电气设备具有的特点是:
1、用电设备多,如弱电设备、空调制冷设备、消防用电设备等;
2、电气系统复杂;
3、电气线路多,有火灾自动报警控制线路、音响广播线路、通讯线路、高压供电线路及低压配电线路,线路敷设方式方法多种多样;
4、供电安全性、可靠性要求高,常采取双电源进线供电或自备柴油发电机组,以保证重要负荷的用电;
5、用电量大,负荷密度高;
6、自动化程度高。
1、配电制式多采用TN-S系统,供电方式多采用放射式或树干式,利用强电竖井敷设电缆桥架,局部用管线敷设到用电设备处;应控制电缆桥架的成品质量和施工质量,桥架一是要注意接地的连续性、二是要控制穿越楼板处加防火隔堵,管线及电缆要控制弯曲半径,不允许钢管连接碰头焊接;应按图计算每根电缆的长度,以便审核施工方所报材料计划,不浪费也不出现中间接头;应认真读电气设备的电气原理图和一、二次接线图,必须达到设备的使用要求(或消防联动要求,如消防主备泵的星三角启动和自动互投部分的二次图),联动调试时必须保证设备接线正确,不能产生事故。
照明部分有楼梯、廊道、商场、车库、设备用房的正常照明、应急照明、疏散指示灯、室外环境照明,均应随土建施工预留到位,应在事前、事中对线路的走向、方位、标高等对照设计进行校核和检查,必须密切配合土建施工同步进行,防止出现错漏。
2、防雷接地:高层民用建筑的防雷接地系统是非常重要的,即使是来自雷电的反击或感应电压,也是可以造成自动化、智能化系统的电子设备的损坏和严重破坏。因此对防雷接地应予高度重视,应按防雷类别的要求予经认真的实施,不能马虎了事。应利用桩基主钢筋、地梁主钢筋与柱内主钢筋作防雷引下线按规定要求达到数量。[我在工地上一般建议施工方在每个有引下线的柱,用箍筋将所有柱主筋焊通,这样在有引下线的柱中,引下线就不是只有两根,而是这个柱子的所有主筋了,在后续工序如均压环、等电位、外门窗预留线联结等的施工难度就会大大降低,且这部分费用很低(不进入预决算费用),施工单位大多都会接受]。屋面及女儿墙,应设避雷带(应明敷用镀锌圆钢),并和引下线及屋面防雷网焊接形成电气通路,高层建筑应考虑防侧击雷和雷电反击。离地面每隔三层楼利用圈梁钢筋焊接并与引下线连接形成电气通路。离地面30M以上的山墙的金属门窗必须与防雷接地网焊接成电气通路的均压环。屋面按照防雷网络尺寸做防雷网,凸出屋面的金属管必须与防雷引下线焊接成电气通路。屋面断水后应测试防雷接地电阻值满足设计要求为止。除混凝土内钢筋作为防雷引下线必须与桩基主筋,地梁上下主筋利用焊接形成电气通路。地梁做完后测试接地电阻值应小于1Ω。工程应明确采用共用接地,预留多处测试板,供测试接地电阻值用。如实测接地电阻值达不到要求,应另加人工接地体达到要求为止。变配电室应按规范要求做接地环网。
高层建筑中除了防雷接地外,还有电力照明系统、通讯系统、电视监视系统、可视对讲系统、背景音乐系统及紧急广播系统、楼宇自动化系统、火灾报警系统等都需要接地,都希望有低接地电阻的接地,一般均采用共同接地,在此中各接地极是并联的,总接地电阻比较小,利用基础钢筋作接地极,可以得到比人工接地极小得多的接地电阻。不少建筑物的实测值小于1欧。高层建筑中各种接地全部接到基础钢筋连成的接地网上,在地下形成等电位面,各层的等电位面通过柱内主钢筋和接地干线相连,并与地下等电位面相连,由此开成一个完整的法拉第笼和等电位网,确保了电气安全,所以采用总等电位连接和辅助等电位连接能达到保护接地与功能接地。
3、电梯安装:高层民用建筑物内一般设有消防电梯、乘客电梯、货梯、自动扶梯,观光电梯等,垂直运输设备,只是功能不同,产品品牌和数量的差异而已。电梯安装的要求是安全性、可靠性、舒适性。为此电梯施工队伍必须有相应的资质,并受制造厂的委托方能进行施工作业。施工过程中严格检查导轨支架安装的间距,上下端头固定支架距顶、底端的距离。厅门导轨面必须高于室外地坪2-3MM。曳引机组型钢必须伸入墙体中心以上。三方通话应能正常使用。严格各项测试工作,除常规检查外,关键部位和工序进行现场旁站监理。
4、测试通电运行:安装接线前应分别测试电气设备和电缆导线本身的绝缘电阻值。安装接线后测试各线(三相五线制:A、B、C、N、PE)间(十个)和各线对地的(五个)绝缘电阻值,并由三方(建设方、监理方、施工方)现场实测认真做好测试记录。现场检查是否有相线未经过开关直接进入灯具和设备的情况,如有必须进行整改,达到正确无误。符合要求后方可进行通电。通电检查能否满足功能使用要求,否则应找出原因进行处理,达到要求。对弱电部分的各类设备与材料均要进行性能检测和功能测试,符合设计要求并按各自的具体要求进行检查,重点是消防联动部分的探测器应能在接受到模拟火灾信号后迅速反应,其联动设备马上启动,并能实现两地控制启停。双电源末端自动切换、主备泵的启停、互投、反应时间等正常,流量、扬程等达到设计和使用要求、特别是消防验收的要求。
5、预留,预埋与土建的密切配合:各种管线与竖井(如强电井、弱电井、水井、风道、桥架)均与土建施工密切相关。其预留、预埋必须按规范要求随土建施工同步进行。首先应清楚线路走向、标高、方位,严格按照施工图纸进行。并应考虑电气线路与其他管线、设备的交叉、平行间距的要求。避免以后不必要的开凿、剔打工程量。注意在混凝土中预埋塑料电线管应使用重型管,不得使用轻型塑料管,线路敷设应以捷径为宜,以利节省投资、控制造价。
二、给排水部分:
高层建筑室内给排水系统要求相对较高,如发生供水断水或排水堵塞事故,影响范围大、后果严重,因此必须保证高层建筑有安全可靠的水源和合理的管网布置,以保证供水的连续性和排水的顺畅。
高层建筑室内给水及消防水管系统中静水压力较大,为了使管道及管件的静水压力在其允许工作压力内,对给水、消防给水管道要求竖向分区。竖向分区的各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45Mpa,特殊情况下不大于0.55Mpa,水压大于0.35Mpa的入户管(或配水横管)宜进行减压或调压力。给水分低区、中区、高区供水的临时高压供水方式,供火灾初期自动喷淋和消火栓用水,对室外消防起补充作用,为此必须控制最不利点的压力,消火栓的充实水柱能否达到规范要求,消火栓的间距、排距以及室内最远处能否有两支消火水枪的充实水柱同时到达。自动喷淋系统的喷水强度、流量是否在规范要求之内。一组湿式报警阀所控制的喷头数量是否在800个之内。
关键词:高职高专;人才培养;专业教学;课程体系
在我国,建筑设备工程技术成为社会化、技术化、专业化程度较高的一门新兴行业,建筑设备工程技术专业也已被列入国家高职高专指导性专业目录。从市场的需求来看,建筑设备领域与国际接轨越来越紧密,社会需要大批较高层次的技术人才。但在建筑设备专业人才的培养上,由于历史原因,专业教育课程内容过窄过死,内容重复性较大,培养的学生灵活性不够,本文通过分析高职高专在建筑设备工程技术专业人才培养方面的现状及存在的主要问题,提出一些思路和举措。
一、高职高专建筑设备人才培养的现状与问题
1.建筑设备工程行业人才的现状。随着建筑设备工程技术的改革,市场对建筑设备工程技术人才的要求也越来越高,专业的技术含量也越来越高,过去的建筑设备从业人员已不能适应现行的建筑设备工程技术模式。建筑设备工程技术工作不仅仅停留在会操作的简单层面,而要参与到建筑设备工程技术的规划设计、安装施工、运行管理、维护检修等全过程中,这就需要与之相适应的建筑设备工程技术专业人才。
我国的建筑设备行业的人才现状不容乐观:一方面是建筑设备的日新月异的发展,对设备的安装检修、运行管理人员提出了更高的技术要求;另一方面是应用技术人才的短缺和失调,甚至有许多非专业人员在管理现代高科技设备,导致先进的建筑设备不能发挥良好的作用。目前我国建筑设备行业的部分从业人员是从设计、施工等单位转岗而来的,部分是因工作需要从其它相关行业转而从事建筑设备行业的,其大部分未经过系统的专业培训与教育。
2.高职院校建筑设备专业人才培养的问题。目前,我国高职高专在培养建筑设备人才过程中存在的主要问题是培养人才的比例失调,严重缺乏施工运行管理的一线技术人才,综合型、技能型人才欠缺,许多建筑设备行业的从业人员由于未经过系统的学习和培训,而不能达到工程施工要求。同时,在当前高职高专建筑设备专业人才培养中还存在着目标定位模糊的问题,对人才培养的目标没有明确的界定。因此,明确人才培养的目标和思路是解决高职高专人才培养瓶颈的首要问题。
高职高专属于技能培育型高校,学生的培养目标、知识结构、培养模式等与研究型大学、教学研究型和教学型高校存在明显不同。因此,在人才培养模式的构建中既要注重培养学生与高等教育相适应的知识、能力和素质,更要强调职业教育的属性,以就业为导向,以职业认证为目标,以培养职业化能力为核心,并通过创新培养方式来实现人才培养目标。
二、科学构建专业教学体系
由于建筑设备行业人员的严重缺乏,特别是实用型人才的短缺,迫切需要高职院校建筑设备工程技术专业调整专业建设思路,科学构建专业教学体系。“建筑设备工程技术”专业依照《教育部、建设部关于实施职业院校建设行业技能型紧缺人才培养培训工程的通知》(教职成(2004)15号)及两部门联合制定的建筑设备专业领域的技能型紧缺人才培养培训指导方案,多数院校确定了按“建筑给排水与消防、建筑电气、通风空调”三个教学模块来开设课程,按“建筑设备安装施工”与“楼宇建筑设备维护管理”两个就业面向来培养职业能力的建设思路,对学生的培养强调宽口径、淡系统、轻深度、重实用。
首先抓好教育思想的转变和教育观念的更新,进而开展专门人才培养规格的研究和培养模式的改革,调整学生的知识能力结构,注重对学生素质和能力培训。因此,知识结构要整体优化,要搞好课程建设,优化课程结构,更新教学内容,以达到学生知识结构和能力结构的优化;要大力推进现代化教学手段,推广现代化多媒体教学方法,提高课堂教学质量和学生的学习效率,降低教和学的成本;教学计划应采用分段制,课程体系采用模块式,教学内容要适应市场和生产对各种规格人才的要求,加强实践教学,提高学生动手能力。
1.优化专业知识构成。建筑设备专业虽然是一门应用性较强的专业课,但也必须有一定的基础理论。由于高职改革,所给的课时有限(一般为四十多学时),如果系统、完善地讲授所有的基础理论,很显然课时不够,也没有必要,如果讲的太少,则无法支撑实践,或者不能使学生的知识得到扩展和延伸。因此,对于基础理论,根据所授专业知识的要求,应坚持面向学生毕业后的实际应用需要,力求精炼。
建筑设备专业课的主要内容是讲授各种类型设备工程的组成与构造,以往的教学大多采用在课堂上结合教材并联系实际举例讲明的方法,虽然学生们大多也能听懂,但印象并不很深,教学效果并不理想。为此,教师应多采用现场教学,同学们不仅感兴趣,而且印象深刻。通过现场教学,不仅使教学与工程实践相结合,而且还提高了教学质量。
2.提高教师队伍专业化水平。(1)有计划地引进高层次人才,并加强自身培养,优化各专业学科的师资队伍结构,争取每个教学领域都有带头人。(2)对于高职高专院校,教师的工程能力对培养学生的工程素质起到关键的作用,只有由具有工程师资格的教师,在一个充满活力的环境中,才能培养出真正的工程师。应用型人才的培养需要具有进行实践教学的条件和环境,更需要有高水平的教师。(3)实施导师制,充分发挥优秀教师对青年教师的传帮带作用,为每位青年教师配备导师,协助并促进青年教师尽快成长,培养其教学科研能力。
3.提高学生可持续发展能力。目前,我国工程教育的主体还在大学校门内,这样培养出来的学生很难适应市场经济的要求。作为应用型专业,我们应主动与企业加强合作,满足其对人才的需求,校企合作,共同培养人才。在人才培养的过程中,注重及时了解企业生产和技术需求,适时调整教学内容和方式,让学生在接受经典知识和技术的同时,了解本专业最新发展动态和未来发展需求,将专业办出活力与特色,提高大学生的可持续发展能力。大学生的可持续发展,是指大学生作为个体的人在大学阶段及其以后的职业生涯中连续不断的发展和完善,其追求的目标是大学生个体素质的不断完善。大学生的可持续发展能力是指大学生保持自身具有可持续发展态势的能力,不断地获取运用和创新知识的能力,完善其个性的能力。因此,我们要重视学生知识、能力、素质的和谐发展,提高可持续发展能力。
三、不断完善专业课程体系
1.课程设计应符合技术应用型人才的培养规律。建筑设备工程专业在三年的学习期间共开设了33门课程,再加上课外的选修和各种讲座,力求使学生具有全面的知识基础同时也具有较为深入的专业知识和技能。课程设置方面,对于一些课程要进行一些适当的整合,增设工程测量、热工测量课程,对于供热工程、空气调节,增加运行与管理课程的内容与比例,加强供暖、通风、空调、制冷等施工技术课程的教学。为了加大实践课程的比重,在满足专业知识和技能培养需要的基础上对理论教学课程的学时数进行调整,将传统的理论教学课时数适当减少。另外,还要根据技术的发展和进步,提高计算机应用能力方面的要求,增设Auto CAD等教学内容。
2.加大课程的整合与改革。精简学时,避免教学内容的重复。在重组、整合课程体系的过程中,应突出主干课程的建设和技术应用能力的培养。原先的课程设置中存在着教学内容的重复性,同一知识点在不同课程中都有涉及,把以前各课程中重复性的内容摘出来,经提炼充实加工后形成新的课程就可精简学时,从而达到减少专业课比重,加大基础课的目的。同时,改革实践环节,强化实践能力。在制定教学计划、设定课程时,建立整体观念,打破各个实践教学课各自为政的局面,进行系统设计,将实践教学划分为教学实践、生产实践、技术实践、社会实践四部分,构成一个完整的实践教学体系。同时还要结合“因材施教”观念,柔性化实践教学计划,满足学时个性化发展需要。
除此之外,还要加强实践性教学改革,系统设计实践性教学环节的体系,增加分析性、设计性和研究性的综合性实验训练。在专业大型实验方面,增加实验项目的内容,更新实验内容,使学生掌握实验研究的基本手段和方法,培养学生分析和解决问题的能力,激发创新思维。探索有效的产学结合运行机制,充分发挥专业实训中心、校内实习工厂和校外实习基地的优势,为学生接触先进工艺、先进设备和现代化管理手段提供条件,提高学生动手能力,增强岗位适应性。
3.完善课程考核制度。围绕能力培养,考核方式应当多元化。考核可采用职业技能证书、笔试、口试、实际操作等不同方式进行,尤其应重视实际操作的考核。理论课程和公共课程的考核采用笔试以百分制记分;实验实训课、毕业论文(设计)、社会调查等实践教学环节的考核采用实际操作、口试等方式以等级制记分,并计算相应的平均绩点。或者,亦可将理论考核成绩与相应的实验实训成绩采用百分比形式折算出该课程的成绩;坚持课程体系的开放性原则,增设相关专业的选修课,鼓励学生自主学习和科研实践,对学生所取得的科研成果及获得的技术等级证书(职业资格证书)计算学分等。公共课程和条件成熟的专业课程应当建立试题库,实行教考分离制度,以教学大纲(或考试大纲)引导,规范课程教学,以考核检查课程的教学效果,以教学效果的好坏评判课程体系改革的得失成败。
四、处理好理论教学与实践教学的关系
建筑设备工程技术专业是一门实践性、技术性很强的专业,其人才培养既要注重基础理论教学,使学生具备扎实的理论基础,以应对多变的就业环境,又要注重专业实践教学,使学生基础知识与实践能力相结合,内化为学生的能力,因此,应进一步调整理论教学与实践教学的分配,建议其比例为1∶1.2左右。
1.理论教学方面。在理论课程体系改革中应注意突出职业能力的培养,删除没有应用价值的部分,以“够用”为原则决定保留的基础理论知识。课程深度不一定很深,但专业知识面应当宽泛一些,突出适应性、针对性。基础理论课应弱化学科的系统性和内容的严密性,不过分强调内容的深度和广度,而应注重在专业课中的应用;专业理论课应以技术应用能力培养为目的,同时注意基础理论课程在专业理论课程中的应用,注意专业理论课程与实践课程的衔接。在课堂教学中,积极采用各种实物教学及实例教学法,更好地贴近实际。对于建筑设备专业课的具体内容,教材上大多只是讲述了设计原理、计算公式、设备及配件的主要构造、特点、施工操作的基本要求等等,对于这些内容的具体概念,学生平时并没有什么感性认识,光学些理论的东西不免要有空中楼阁之感。因此,教师必须设法缩短教学与具体工程实际之间的距离。在教学方法上一是尽力采用实物教学,二是采用实例教学的方法,在讲述原理、方法时,结合工程实例进行讲解。
2.实践教学方面。加强实践教学有多种途径:增加专业实践性教学占理论教学的比例,加大各教学中实践性教学所占的比例,采用“2+l”,“2.5+0.5”等教学模式的实施,让学生能更好地对理论知识进行消化吸收;丰富实践性教学活动的内容,为让学生毕业后能很快上手,在上专业课时将新知识贯穿到课本知识中去,并且通过参观,让他们了解新知识;完善各实习环节,认真组织实施认识实习、生产实习、毕业实习三个实习环节,同时,鼓励教师到企业锻炼并与企业合作开发科研项目,为学校“双师型”教师的培养和教师科研能力的提高创造条件,也为提高学生的实际工作能力、解决就业提供了便利;强化毕业设计环节,改变以往按教师思路完成学习任务的传统模式,选择创造性思维设计课程,让学生在生产和教学实践中获得理论和社会实践知识,在企业技术人员和老师的帮助下,完成毕业设计任务。
参考文献:
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英文名称:Journal of Chongqing Jianzhu University
主管单位:重庆大学
主办单位:重庆大学
出版周期:双月刊
出版地址:重庆市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-7329
国内刊号:50-1052/TU
邮发代号:78-48
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1957
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
非国有企业专业技术人员。
二、评审级别
助理工程师(初级)、工程师(中级)、高级工程师(副高级)。
三、评审方法
采取“直通车”的办法,不受每年职称评审一次例会的限制,根据申报情况随时组织评审。
四、评审申报材料
1、高级工程师审核表一式三份(中级以下不需填);
2、辽宁省专业技术资格评定表一式三份(帖上照片);
3、辽宁省专业技术资格报评推荐表一式三份;
4、反映个人学历、资历、的相关证件(原件、复印件);
5、主要业务成果(获奖证书及有关业绩证明复印件);
6、论文、著作(原件、复印件);
7、一寸照片四张。
五、评审的工作内容
1、计算机职称考试考前辅导;
2、职称指导与推荐;
3、工程师报卷资料指导;
4、高级工程师答辩培训与指导。
六、评审条件
1、学历、资历要求
高级工程师:博士毕业满2年;本科满5年。工程师:博士毕业;硕士、双学士学位满2年;本科、专科满4年。
2、业绩成果要求
高级工程师须具备下列条件之一:①国家级自然科学奖、发明奖、科技进步奖、星火奖;②省(部)级发明奖、科技进步奖、星火奖;③市、省直厅局科技进步一等奖一项或二等奖两项以上;④科技成果被列为市、省直厅局级以上重点推广项目,取得了明显的经济效益、社会效益和环境效益,并获得有关方面的奖励;⑤市、省直厅局以上先进科技工作者;⑥省(部)级重大科技情况(信息)成果二等奖。工程师须具备下列条件之一:①省级以上自然科学奖、发明奖、科技进步奖、星火奖;②市、省直厅局科技进步三等奖;③科研成果通过技术鉴定,并有一定推广价值(须附“技术鉴定证书”);④市、省直厅局级重大科技情报(信息)成果奖;⑤科研成果被列为市、省直厅局级推广项目。
3、论文、著作要求
在企业从事专业技术工作的人员参加相应级别的专业技术资格评审时,对论文数量不做限制性要求。经本(行业)企业采用的技术创新报告、发明专利、研发项目、工艺方案、技术鉴定报告、可行性方案、行业标准等可替代论文。
4、直接申报
(1)助理工程师:本科毕业1年、大专毕业3年、中专毕业5年;
(2)工程师:硕士毕业2年、本科毕业5年、大专毕业7年;
(3)高级工程师:博士毕业2年、硕士毕业7年、本科毕业10年。其工作业绩、技术水平和贡献以近五年内取得的成果和业绩为依据。工作业绩、论文(著作)、外语及计算机能力水平按现行评审条件掌握。
论文关键词:智能建筑 系统论信息论 可持续发展 人本论 产业链
20世纪60年代中期,世界建筑业启动了新一轮的发展,建筑物单体的高度与体量急骤增加,二、三百米的超高层建筑,单体超过10万平方米的大型建筑已十分普通。建筑物规模的增大与工程建设的技术难度不仅体现在高度与面积上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物内分层区具有办公、酒店、商场、公寓、娱乐等使用功能)。各类使用者对建筑物的服务要求多样化与服务性能日趋提高,越来越重视生活条件与环境的舒适性、与社会和人际沟通的便捷性、生存空间的安全性、设施服务的完善性、管理组织的严密性等。在解决这些复杂难题的过程中逐步形成了智能建筑的概念。
1智能建筑的理论体系
长期以来,对智能建筑是否存在理论与学科特征,一直未能形成比较一致的认识。有些人士认为智能建筑就是把计算机、控制及电子设备运用于建筑物,只是高新技术的综合应用而已,并无理论可言。
然而,笔者认为经过二十年的实践,智能建筑已不如早期那么神秘朦胧,在长期的建设、应用与管理中,已经凸现其深层的特征,有必要对此进行探讨。图1所示为智能建筑理论的结构,下面将分别进行阐述。
a.应用对象层。智能建筑为人类活动提供信息化、自动化的工作和生活场所,它的应用对象就是建筑物的使用者、管理者与服务提供者。
b.特定功能层。只要是按现代化、信息化运作的机构所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是办公建筑的专利,公共建筑、住宅建筑、工业建筑、军事建筑都可以按智能建筑建设。近十年来,中国与全球一样建成了大量智能型的办公楼、酒店、体育场馆、会展中心、医院、学校、法院、图书馆、剧院、博物馆、机场、车站、住宅、电子厂、食品厂、化工厂、发电厂、军营、应急指挥中心等建筑物,这些建筑物在世界的经济与社会中起着极为重要的作用。在这一层面上,智能化系统功能需求与设备配置往往受建筑物个性、建设目标,管理模式和投资力度的影响而有较大的差别。
c.应用技术层面。这是智能建筑的技术基础,由通信网络技术、智能控制技术、信息处理技术和综合管理技术等组成。在这些技术领域中,最新的技术成果及其形成的装备会以最快的速度应用于建筑业。如在5年前,当软件工程界刚开始讨论中间件技术时,市场上立即推出了采用中间件技术的智能建筑系统集成软件IZ BMS集成化智能建筑管理系统)。又如当工业以太网技术出现突破,随即出现了基于工业以太网的楼宇自动化系统。
d.基础理论层。虽然从表面上看,智能建筑嵌人了许多令人目眩的五光十色的技术,但实质上智能建筑并不仅是新技术的综合与新装备的组合,而在其深层次中是有基础理论的支撑。
1945年奥地利人贝塔朗菲创建系统论形成了“系统哲学”,这是把世界看作一个巨大组织的机体主义世界观,它包括了系统本体论、系统认识论、系统价值论和系统方法论。系统理论的概念(等级秩序、渐进分化、反馈、开放等)与方法(图论、集论、控制论、对策论、排队论等)是智能建筑总体设计与工作流程规划中的重要工具。
美国人香农在1948年奠定了信息论的理论基础,使人类传统的科学从以材料与能量为中心的体系,转变为以材料、能量与信息为中心。当建筑物的智能水平日益提高后,人们已不满足仅在通信信道容量、噪声抑制、数据加密上应用信息论,而需要进一步通过统计及随机过程的分析来讨论语义分析、信息的嫡的应用。
“以人为本”在如今似乎已成为一句时尚的语句,但在智能建筑的功能设计与运行管理中,如果缺乏针对使用者与管理者的工作和生活便利考虑,缺乏以人机工效学对人机界面、机器与人的共享空间的设计,缺乏在智能化、数字化环境下对不同职能与层次人的行为处理分析和对策,那么任何再先进的智能化系统也是失败的。
智能建筑不仅仅是当前高新技术的尽情应用,而且必须从可持续发展的角度对建筑物的一切进行考量:设备与材料的环保、系统运行方式的综合能效设计、建筑物节能模式的选择、建筑物管理的组织结构设计,都需要从有利于协调“自然·社会·经济”关系,提高“人口·资源·环境”可持续发展的水平来考虑。这些工作要有助于建立7项工作:选择资源节约型的经济体系、推进社会公平化的社会体系、重视提高国家综合实力的科技体系、保持自然生产能力的生态体系、促进环境质量提高的环境体系、提高国民整体素质的人口体系和规范合理行为的政策法规体系。“可持续发展”是我国的基本国策之一,已深人到整个社会。智能建筑自然也在“可持续发展”政策的覆盖之下。
显然,在智能建筑所有的相关领域,以上的理论都在工作过程中起着宏观导向与微观指导的作用。
2智能建筑理论的特征
通过上述分析可见,智能建筑不仅存在理论,而且其理论结构相当复杂,还具有以下三个特征。
a.多目标的优化智能建筑不是机械的技术与设备集合,而是一个大系统,需要多视角地考虑技术、管理、经济、人文、环境等因素的大系统运行目标,并且调动各种手段使系统达到最优的综合目标。即系统的优化目标函数为:S=f
b.多学科的综合这一点是显然的,智能建筑的规划、设计、运行和管理,所涉及的技术,经济、管理以及法律问题,都必须有效地应用各学科的知识成果来解决。
c.多因素的相关性智能建筑与社会信息化、社会经济发展、管理模式、装备技术发展、政府导向等具有十分密切的关系,尽管就表面来看智能建筑仅是一种建设行为与经营管理方法。但是从建筑物的生命周期成本(LCC Life Cycle Cost)(见图2)来看,当某种设备与技术采用后,可改变其生命周期中许多相关的分项状态。
比如采用完善的BA(建筑设备自动化)系统进行照明系统的节能控制(按照度、时间、夜间最低照度、分区等),可以有效降低电耗与照明设备的运行时间,而照明设备因此而延长寿命减少了照明设备的维护更新费用。这可使建筑物生命周期成本中的能耗费与设备更新费用减少。但是要实现这一目标需要设置完善的BA系统,要增加建设的一次投资.同时,降低能耗的效益并不仅仅体现在LCC的图中,它对于广义的环境保护价值更是巨大的。
3智能建筑工程实践的分析
近年来,随着中国综合国力的增强,全国各地的智能建筑热潮有涨无退。由于我们已经历了较长期的探索,在工程建筑中有许多成功的经验,也有不少失败的教训,无论是建设方/业主,工程技术人员,还是物业管理人员,都逐步趋于成熟。因而最近起步建设智能建筑的地区(暂称为后行地区),往往可以比北京、上海、广州等先行开发建设的大城市(暂称为先行地区)有更好的建设效果。我们将之称为后发优势,见图3
智能化系统工程先行地区由于一开始处于探索前进的过程,不可避免地在早期建设中存在着各种过份的行为(控制论中称之为超调),随后又出现因失误而放弃的行为(称之为振荡过程),最后趋向于合理的装备与功能水平。而后行地区由于可以借鉴先行地区的经验与教训,可以比较合理稳妥地确定自己的智能化系统工程建设目标与行为,虽然起步稍迟,但最终可以与先行地区趋向于同样的建设效果,而他所化的代价则比先行地区要小得多(如早期智能住宅小区建设成本高达230元/mz,而近年来则在60元/mz左右,而且装备的性能与质量更好)。
4智能建筑已经形成产业链
建筑业是中国经济发展的重要抓手。中国经济发展的历史与现实清楚地告诉我们,国民经济状态上升建筑业必然兴旺,建筑业发达了,国民经济必然形势大好。中国近年来持续的经济增长其中就有1---2个百分点来自建筑业贡献。
随着中国城市化进程的加快,全国的基本建设规模不断增大,北京市2008年的奥运会与上海市2010年的世博会,大大刺激了建筑业发展,智能建筑与智能住宅小区则成为建筑业的精品。在工业建筑物、民用建筑物、军事建筑物与市政建筑物中的电气设备投资已从上世纪80年代总投资的6%一7%,增长到总投资的10%----18%,并且还在不断上升。与此同时,市场中的各类智能建筑电气设备不仅引进了大量国外先进技术与产品,也推出了一定数量具有自主知识产权的产品。据不完全统计,与智能建筑电气设备相关的国内企业约有6---8千家,智能建筑电气设备的民族企业在稳定成长。目前智能建筑行业,已基本形成了一条稳定的产业链,产业链的各方关系可以用图4来描述。
图中箭头表示各方的相互关系:①提供建筑化系统设备工程与技术服务;②提供智能化系统设备功能信息、设备使用改进意见;③提品与设备技术信息;④提供系统设备需求信息与系统设备功能信息;⑤人才与技术的需求与供应。
图4智能建筑的产业链示意图
图4所示的关系中,工作的基础是国际标准、国家标准与行业标准(注:GB/T50314为《智能建筑设计标准》,GB50339为《智能建筑施工及验收规范》)。
5智能建筑应用的发展趋势
随着文明的进步,人们对工作与生活的环境要求不断地提高,建筑物的功能与相应的标准也逐步提升.智能建筑作为现代建设技术的核心,面临着新的挑战。
城市的规模越来越大,建筑群的功能特征日趋明显,出现了中央商务区CBD ( Center BusinessDistrict)、休闲商务区RBD ( Recreation BusinessDistrict)、工业园区、行政中心区、经济开发区、住宅小区等特定功能的区域。现代城市管理必须采用信息化手段对这些区域的建筑群与建筑设备进行综合管理,这对智能建筑提出了新课题。在美国“911”事件之后,建筑物的防灾、减灾及反恐等安全问题凸现,建筑物中的消防、安防、防灾及应急供电等已不可缺少,唯有借助智能化的应用系统,才能使之精准、有效、稳定与可靠地工作。
现阶段,人们对各种家用电器和楼宇自动化的依赖程度越来越高,节能环保意识普遍增强。安全合理、高效美观的住宅建筑电气设计不但成为广大设计人员的研究重点。也引起了人们的广泛关注。由于建筑电气设计时既要考虑相关设计规范的要求,又要考虑一些建筑使用上的特殊需求,往往使得建筑电气在设计上出现不完善和不合理的现象,给日后使用、维护带来不便甚至埋下事故的隐患。本文就住宅建筑方面的电气设计进行探讨,结合真理道甲一号的项目工作经验,抛砖引玉。
关键词:电气工程设计;安全供电;节能降耗
中图分类号:TU976+.1文献标识码: A 文章编号:
引言:
新的住宅建筑电气设计规范JGJ242-2011已经于12年4月1日正式生效。和旧规相比,新的规范里面将全面贯彻执行国家的节能环保政策,同时也反应出人们在追求智能楼宇的舒适、安逸、安全和人性化的同时,也开始注重电气自动化工程的节能设计。在设计时既要做到科学、合理的方便人们的使用需求,又要兼顾到节能设计。住宅及住宅小区的电气工程直接关乎百姓的切身利益,同时也是各级政府的关注重点,无论是商品房还是经济适用房、公租房、安置房、定向安置房等住宅的电气设计,都与百姓的衣食住行息息相关,因此都必须在电气设计施工中体现安全可靠、经济合理、技术先进、整体美观、维护管理方便的原则。
一、电气工程设计原则
1、设计前调研,精确计算,优化供配电设计。
在电气工程设计时首先考虑的是适用性。在设计之初,必须进行各类电力负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数,是电气设计中最重要的环节之一。各城市、地区的发展水平不同,需求也就有区别。城市电力系统的规定、要求也是千差万别,供配电系统在满足负荷容量、电能质量与供电可靠性要求的同时;应能保证控制方式的灵活多样要求,从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性,供配电系统应保证适度余量,针对真理道甲一号工程不同子项的特点,对各单体高层住宅楼、地下车库及小区内学校、幼儿园、小型商业等多种负荷进行相关调研、估算。在经过多次负荷计算、系统优化的基础上确定最终的供配电方案。本工程包括由市政道路划分形成的三个地块,即A、B、C三个小区,每个小区内分别设置专用及公用变电站。在设计中,通过对变压器选型、回路划分、线缆路由及整定、无功补偿、系统防雷、防火灾漏电报警等多项技术手段实现电气工程的实用性和安全性,利用先进、成熟的技术,优化供配电设计。促进电能合理利用。
2、提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗。
首先,应对各类负荷充分考虑其运行特点,对各类负荷的最大负荷出现的时间段进行分析、调研及估算,在系统设计中有效的“错峰填谷”,使变压器尽量在经济负载率下长期、稳定运行;其次简化配电级数,配电回路。有些工程的配电系统设计得比较复杂,配电级数过多,使供电系统故障率增高,故障面扩大,不易管理,操作维护不方便等。为能正确理解配电系统的配电级数和保护级数,提高设计水平,提高配电系统的可靠性,特撰此文以期能起到抛砖引玉的作用。 (详《供配电系统设计规范》(GB50052一2009)第4.0.6条的相关规定)。
第三,优化主干线缆路由,减少线路损耗;设置安全的无功补偿,提高电源的综合利用率,提高设备运行效率尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种资源的消耗。
第四,选用节能型设备,如选用节能型变压器、各类高效电机、电子镇流器等低能耗、高效率的电气器件降低运行与维护费用,减少电能的间接或直接损耗。
设置建筑设备管理系统对风机、水泵及公共照明等负荷分别管理,有效提高效率,节能降耗。
3、各部分能耗进行独立分项计量。
各类负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。计量装置包括机械式电能表,数字式电能表、多功能电表及数据信息管理平台,为系统运行提供记录、分析、监控、报警等多项功能。
二、住宅电气设计中的自动化节能技术
环保理念在现代电气设计工程中具有重要的地位,在进行设计考虑时,应尽可能的使用先进技术和设计理念。尽可能的从多个角度多个方面来实现。
1、配电设计考虑三相负荷平衡。保持三相负荷平衡,将负荷均匀分布在三相电源上。三相配电的各相负荷应保持三相负荷的平衡(最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小负荷不宜小于三相负荷平均值的85%)。
2、地下车库以高效节能细管径(T8)紧凑型荧光灯为主。荧光灯灯具选配电子镇流器。功率因数不低于0.9。疏散指示灯、出口标志灯选用发光二极管(LED)。
3、带防护罩灯具效率≥60%,开敞灯具效率≥75%。
4、照明功率密度值低于《建筑照明设计标准》GB50034-2004。
5、配电箱靠近负荷中心,尽量缩短低压供电线路长度。
6、照明采用统一管理相结合的方式,分组分时控制,实现节电。
7、设置功率因数集中补偿装置,补偿到0.9以上,并设置3、5、7次谐波吸收装置。
8、经济合理地选择导线截面,电力干线的最大工作压降不大于2%,分支线路的最大工作压降不大于3%或分支线路的长度超过30m时,线缆截面积相应增大。
9、选用低能耗、高效率的变压器及电气元器件如节电信号灯等。
10、动力、照明等各部分能耗进行独立分项计量。设备负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。
11、集中采暖系统要求供热公司二次设计时,考虑计算机节能控制系统。
12、高次谐波谐波含量超过国家标准限制的泵房、换热站等,应由相关厂家及配套单位考虑设置高次谐波抑制的相应设备及措施。
在设计时,我们应当积极开发新能源,积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视,它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用,如地源热泵系统、太阳能-水能源热泵系统及太阳能-空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染,不失为一种有效利用自然能的好途径。
三、电气工程中一些具体的质量控制措施
1、施工准备阶段的质量控制。
监理工程师不能只停留在按图施工的水平,要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的不足,与设计、施工方沟通后及时提出处理意见 。施工方要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查,要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。 根据业主及土建工程的总体进度编制电气工程进度计划、人员计划、机具计划并组织落实,工程过程中要根据实际情况及时修改及补充。
2、 施工阶段的质量控制。
施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方有关工程建设的法规、文件,经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理,不允许未经同意私自变更设计。要求严格坚持执行和落实“三检”制,关键部位,实施旁站监理。 严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料,特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字,不得进行下道工序,防止监督流于形式。记录好监理日志。
结束语
在日常生活中,为了满足各种使用功能的需要,人们所使用的电气设备的种类和数量越来越多,而且分布广泛,使得建筑电气设计与施工在建筑工程中的重要性变得越来越明显。建筑电气设计的好坏将直接关系整个建筑的质量,因此建筑电气设计人员对建筑电气设计应引起足够的重视,在进行电气设计前要做好充分的调研和准备工作,对设计中的每个环节都要实施有效的控制,尽量使电气设计做到安全、可靠、经济、合理、方便,以减少和避免住宅电气事故和电气火灾的发生。
参考文献:
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[2]刘沫然,发电厂电气自动化技术分析[期刊论文]-科学时代(上半月)2010(4)
[3]邓超,浅谈电气自动化的应用与发展[期刊论文]-新一代(下半月)2010(2)
[4]刘松才,工厂供电. 北京:机械工业出版社,1990
[5]杨治业,变压器试验技术(16) [J].变压器。2004
关键词:建筑节能;建环专业;课程设计;毕业设计
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0069-02
一、引言
随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到27.45%,逐渐接近三成。这其中用于供暖、通风、空调系统的能耗约占到建筑能耗的30%~50%。随着人们对居住环境质量要求的不断提升,该比例还有进一步加大的措施。如果不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机,同时也会间接带来严重的环境问题[1,2]。
建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗[3]。由于暖通空调系统是建筑耗能的大户,对暖通空调系统的进行节能设计和节能运行就成为降低建筑能耗的关键,其中节能设计是系统能节能运行的基础。
培养能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能的专业技术人才是建筑环境与能源应用工程专业的人才培养目标之一[4]。作为培养暖通空调系统设计和运行专业人才的对口专业,建环专业在人才培养过程中应从各教学环节有意识地培养学生的节能概念和节能意识,以便为其将来从事建筑节能工作奠定基础。
培养学生的建筑节能观念可以通过相关专业课理论教学与实践教学来实现。但相关理论课教学可能涉及的问题都是局部的,很难从系统整体入手揭示建筑节能本身的规律,而实践教学中的课程设计和毕业设计环节为建筑节能整体观念的培养提供了良好的教学平台。
二、课程设计和毕业设计中节能概念的培养
我校建环专业的课程设计为综合课程设计,非传统意义上的完成单科的大作业。其目的在于培养学生将大学前期所学的与本学科相关的专业理论基础知识和专业知识、工程设计方法和原则,综合应用于实际工程设计的能力。其主要内容是每个同学独立完成针对某城市办公楼的建筑设备(通风、空调、供暖、锅炉房、制冷、室内给排水、建筑控制系统)的工程设计。而毕业设计是在生产实习与综合课程设计的基础上,通过对完整的、实际的、建筑设备工程的设计和专题研究,培养学生综合运用及深化所学基础理论、专业知识和基本技能;培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力,并且受到工程师的基本训练。学生在指导教师和设计院工程师的指导下应独立完成供热(含供暖)、通风(含除尘)、空调(含净化)、制冷(含中、小型冷库)、中小型供热锅炉房(含热力站)工艺、小区给排水(含建筑消防)等建筑设备系统的工程设计,毕设的题目全部来源于设计院的实际工程。相对而言,毕业设计涉及的工程类型更广,学生受到的锻炼更广泛。
对某工程的暖通空调系统进行设计,其设计的主要内容涉及:冷热负荷的计算、空调采暖方案的确定、水系统与风系统的水力计算、房间的气流组织计算、设备的选型、控制方案的确定等。如何将节能概念贯穿在各设计阶段,是设计节能系统的前提。
1.确定冷热负荷时的节能考虑。单纯的冷热负荷计算看似简单,但学生在此阶段应该了解设计对象围护结构的热工参数、体型系数、窗墙比等是否符合相关的节能标准;建筑物的朝向可能对冷热负荷的影响;遮阳对夏季空调负荷的影响;室内设计参数取值的高低,与能耗的多少有密切关系。加热工况下,室内计算温度每降低1oC,能耗可较少5%~10%;在冷却工况下,室内计算温度每升高1oC,能耗可较少8%~10%。为了节约能源,学生在此阶段应了解在保证室内人体舒适的前提下冬季应避免采用过高的室内温度,夏季采用过低的室内温度。负荷计算完成后,通过各负荷分项分析,提出节能的改进建议。
2.系统的方案确定阶段的节能考虑。应考虑当地的资源、环境等因素以及建筑物的使用功能、结构特点,并通过技术经济比较来选择并确定适合所设计建筑物的空调系统方式、冷热源方式、以及空调系统控制方式。
在冷热源的方式选择上,应根据建筑的规模、使用特征、结合当地的能源结构及价格政策、环保规定等尽可能地利用基于太阳能、地热、废热等可再生能源或低品位能源驱动的冷热源,减少电能的直接利用。
在选择空调、采暖系统时,应考虑建筑物的使用功能、建筑物本身的结构特点、当地的气候特点、负荷的特点,选择合理的采暖及空调方式,达到运行节能的目的。对于公共建筑的高大空间的采暖,尽可能采用辐射供暖的方式。建筑高度大于或等于10m,体积大于10000m3的高大空间建筑,应采用分层空调系统。空调系统有集中排风系统时,应考虑设置排风热回收装置。有条件时,可采用自然通风来消除建筑物内的余热、余湿。
3.风管、水管系统、房间气流组织设计的节能考虑。风管、水管系统设计时应考虑尽量减少阻力损失,在管路通过不需采暖或空调的房间或空间时,相应管路需设置保温措施以防止冷、热量的散失。对于复杂或高大空间的气流组织,应尽可能借助于数值模拟来优化空调房间的送、回风方式,以达到优化节能的目的。
4.设备选型的节能考虑。在空调系统中,冷水机组的能耗是最大的。选择冷水机组时,机组的COP值应满足标准的要求。然而,实际测试表明,冷水机组的COP随部分负荷的大小和机型的不同而变化。存在冷水机组在部分负荷下运行COP值不高这个问题的原因是多方面的。众所周知,机组实际运行性能系数COP是由机组内部因素和外部条件共同影响的,而通常在部分负荷下运行时,其外部条件较满负荷时优越,环境温度相对较低。在不考虑传热性能变化影响的情况下,可充分利用环境温度的降低来降低冷凝温度、缩小压缩机的高低压力差以改善系统性能系数,COP最大能提高20%。
冷水机组的单台容量及台数的选择应能适应空调负荷全年变化规律,满足季节及部分负荷的要求,当空调负荷大于528kW时,所选择的机组不宜少于2台。
在供暖系统中,严寒地区的燃油、燃气或燃煤锅炉选择时应保证单台锅炉的容量确保在最大热负荷和低谷负荷时都能高效运行,以充分利用锅炉产生的多重余热,锅炉台数不宜少于2台(除小型建筑)。锅炉的额定热效率燃煤、蒸汽热水锅炉不小于78%,燃油、燃气蒸汽热水炉额定热效率不小于89%。
在空调系统中,一般系统设计输送能耗约占空调总能耗的20%,而实际运行能耗占到了空调总能耗的30%~40%。在系统中,经常遇到的问题是水泵选择扬程过大,造成“大马拉小车”,高扬程的泵用于低扬程场合,便会出现流量过大,导致电机超载。若长时间运行,电机温度升高,绕组绝缘层便会逐渐老化,甚至烧毁电机。因此该环节中,要重视变频系统的选用。但也应注意到在冷冻水系统中,对于水泵选择变频技术固然有利于水泵运行节能,但是,过小的流量会造成制冷机效率的严重下降,而制冷机是系统的主要耗能设备,因此必须从整体上考虑系统的用能情况。
当通风系统使用时间较长且运行工况(风量、风压)有较大变化时,应考虑采用双速或变频调速风机。
通过上述各个设计过程对节能概念的灌输,学生可实现从课本上介绍的常规空调系统设计到节能空调系统设计的转变。经过课程设计和毕业设计两个设计环节的锻炼,在综合运用所学专业知识的基础上,学生对暖通空调系统设计过程中各环节的节能设计有了一定程度的认识,这将对其以后从事暖通空调实际工程的设计和运行将会有较大的帮助,对一些节能概念和理论的理解也会随着实际工作的逐步开展进一步加深,为设计更好、更节能的空调系统奠定基础。
三、结论
随着建筑耗能量的逐年提高,实施建筑节能已刻不容缓。建筑节能中的关键是暖通空调系统的节能,对暖通空调系统的节能设计是降低其能耗的基础。作为培养暖通空调系统设计和运行专业技术人员的建环专业,应从各教学环节注重培养学生的节能观念和节能意识。本文从毕业设计和课程设计两个环节出发,探讨了在系统设计过程的各个阶段如何培养学生的节能意识、设计节能系统,以便为其将来从事建筑节能工作奠定基础。
参考文献:
[1]江亿.中国建筑能耗现状及节能途径分析[J].新建筑,2008,(2).
[2]余晓平.建筑节能科学观的构建与应用研究[D].重庆大学博士论文,2011.