关于智能建造的认识范文

导语：如何才能写好一篇关于智能建造的认识，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：装配式建筑；教学方法；土木专业

一、装配式建筑的特点

与传统建造方式相比，装配式建筑建造速度快，构件工厂化制作受环境条件影响小。装配式建筑的大力发展促使原有的部分手工劳动建筑工人转变为机械流水线操作工人，实现施工现场无粉尘作业，节省劳动力，节约时间和降低能耗成本，提高建筑质量与效率。装配式建筑构件通过工厂化生产，产品将更加标准化、规范化，提升建筑构件的精确度，保证建筑整体偏差缩小。预制装配式建筑能够缩短施工现场用时，对建造工期有更高的可控性。通过工业化与信息化集成设计，装配式建筑有利于研究发展绿色、环保、低碳、节能型建筑。装配式建筑的抗震性能、耐火性能、隔音效果可以通过模块化设计与检验得到显著改善。工厂化生产的建筑外墙板不但可以达到质轻、高强与节能，经过引进工艺，可使建筑物的外观像其他工业产品一样美丽多彩。

二、装配式建筑的技术人才需求

装配式建筑将是未来建筑业发展的主流，对手工劳动和劳动技能过分依赖的传统建筑岗位将出现大幅缩减。这给传统的建筑专业技术人员提出新的挑战。为此，高校需要培训建筑工程人员从传统的劳动方式向新的劳动方式的转变。目前，装配式建筑相关产业链的软硬件基础薄弱，工程建设从业人员缺乏工业化的管理思维。对装配式建筑产业化从前期策划管理到技术支撑能力与工程实施经验存在认识不足。构件化的装配式设计流程、装配式的施工过程给设计、施工提出了新的技术挑战。建筑行业BIM技术的应用发展迅速，对于BIM人才的需求愈发急切，加快培养掌握BIM技术、了解装配式建筑的设计、施工工艺技术的技术研发人才迫在眉睫。土木工程专业在装配式建筑的教学内容上，就技术研发、设计、生产、施工及维护方面应加大教学工作量，积极探索优质高效的教学模式，解决我国在这方面专业技术人才短缺问题。

三、房屋建筑学课程应补充的内容

为顺应装配式建筑的发展需要，土木工程专业应推动建筑构造教学内容的改革与补充。为建筑业输送具有装配式建筑方面知识和能力的应用型人才。在房屋建筑学课程教学中，在以下几个方面进行调整，补充相关的教学内容。1.装配式建筑设计原理内容。在房屋建筑学课程教学中，通过对教材内容的补充，以了解装配式建筑设计的基本原理为教学核心，围绕这一核心建构一套课堂教学，与房屋建筑学课程设计相结合，鼓励学生在装配式建筑设计方面进行创新构想，把房屋建筑学课程设计变为第一次装配式建筑设计的起点，着力培养学生装配式建筑的设计能力。2.装配式建筑构造内容。装配式建筑通过形式创想与精细化设计将会出现许多实用的新型构造。从内部结构节点连接到复合多层装修构造等，专业教学一定要紧跟发展需要，及时总结，把成熟、可靠、适宜的内容补充到教学之中。要充分利用国标与地方标准图集中有关装配式建筑构造内容。装配式建筑构造教学中应积极推广三维仿真培训系统的使用，应用三维仿真软件进行教学，为学生提供空间的直观感触。3.装配式建筑工业化与智能化内容。在房屋建筑学课程的教学内容中重新加入关于装配式建筑工业化的教学章节。装配式建筑工业化应包含：设计标准化、构件工厂化、施工机械化与管理科学化。现在被大家热谈的BIM技术在装配式建筑中即将发挥重要作用，利用BIM技术可以实现对设计、构建、施工、运营的全专业全过程的管理，为装配式建筑信息化运作提供数据支撑。装配式建筑适合实现工业化生产，装配式建筑的发展成为我国建筑工业化发展的重要标志。

四、装配式建筑的实践教学

认识实习是学生获得感性认识的主要实践环节，通过参观调查装配式建筑，学生对装配式建筑有一个概况及入门的认识，给学生以具体丰富的感知。在认识实习教学中，教师要引导学生自主搜集材料，鼓励学生带着资料参观建筑。组织学生合作探究装配式建筑构造，提供丰富的辅导资料与教学答疑为学生开阔眼界。在专业教学过程中，适时开展装配式建筑的实地调研，促使学生把课堂学到的概念和实际的建筑实体对应起来，学习被调研建筑中的一些建筑设计策略和装配式建筑技术。

五、专业教师的教学水平提高

篇2

 

一、建筑工业化

 

建筑工业化跟我们的建筑工业革命是联系在一起的，它是制造业中的一个方面。工业革命对我们的整个制造业影响非常大，而我们建筑行业的制造实际上是建筑行业的制造业。

 

1.三次工业革命对制造业的推动

 

第一次工业革命(18世纪60年代起)主要的推动是蒸汽动力的应用，并将人类带入了“蒸汽时代”。对我们制造业的影响是以机器代替手工劳动，使生产力大大提高。

 

第二次工业革命(19世纪70年代起)主要的推动是电力应用、新交通工具、新通讯手段，将人类带入“电气化时代”。对我们制造业的影响是自动化流水生产线、形成大规模成批生产。

 

第三次工业革命(20世纪50年代起)主要的推动是电子计算机、信息控制技术应用，将人类带入“信息化时代”。对我们制造业的影响是数字化、信息控制、走向大产量定制生产。

 

2.第三次工业革命对制造业的其他主要影响

 

(1)对生产方式的影响

 

主要有大规模生产转向大规模定制、刚性生产系统转向可重构的柔性制造系统和工厂化生产转向社会化生产。

 

(2)对技术发展的影响

 

主要有生产制造陕速成型，新材料复合化、纳米化，以及生产系统数值化、信息化、智能化(柔性化制造)。

 

3.我国工业化道路的发展趋势

 

党的十六大提出了新型工业化，十又提出了中国式新型工业化道路，其基本要求有四点：提高科技创新能力、减少环境污染、降低能源消耗、提高经济效益。

 

4.现代建筑工业化

 

走新型工业化化道路，要符合以下四个特点：

 

高效率：工厂化、自动化、规模化(流水线)、信息化、多样化，大幅提高生产效率

 

高质量：通过加工精度和质量提高来提升产品性能和耐久性;

 

高科技：依托技术创新，实现减排和可持续发展;

 

高效益：通过规模化生产和资源高效利用，总体上降低单位成本、提高产品性价比、提高经济效益。

 

我们钢结构住宅要走工业化道路应该达到以上四个高，这是我们要极力解决的瓶颈。

 

二、现代建筑工业化建造的本质

 

1.几个落后的观念

 

观念一：工业化建造就是预制装配化

 

这个观念是第一次工业革命时期的水平，只是以机器代替人工而已，可能落后100-140年。以这个观念来指导我们的工作已经出现为工业化而装配化的费工费料的不良后果，特别是钢结构建筑，设计时按整体设计，施工单位坼分做成预制产品，然后再按照整体要求拼装，既费时又提高了成本，这不是我们工业化的要求，这样的工业化是落后的、是倒退的。

 

观念二：现在的钢结构建筑已是工业化建造

 

这是第二次工业革命中期的水平，仅有部分结构构件和维护构件用工业化流水线生产，可能落后不少于50-80年。以这个观念来指导我们的工作已经形成建筑工业化与钢结构不相关的不良局面。

 

2.可能会误导的口号

 

(1)像搭积木一样建房子：即建筑部品化，两天建一层楼。只考虑安装，没有考虑房屋结构的特点(结构效率、安全、耐久等)使用要求。

 

(2)像造汽车一样建房子：即集成体系品牌化、生产工厂(流水线)化。房屋产品与汽车产品是有区别的，不可能一次造出几百万栋房子。

 

流水线生产的想法是好的，但是怎样才能做到流水线生产?它涉及到建筑工业化本质的问题。

 

3.现代建筑工业化的本质

 

技术水平定位处于第三次工业革命阶段的水平，具备两个特征：信息技术控制下的建造;从大规模成批生产走向打产量定制生产，即个性发展。

 

(1)技术要点：

 

应在大量定制生产条件下做到九个化。

 

①建筑设计个性化：

 

建筑、结构、制作联合调研，提出若干种既有可能形成体系建筑又能实现建筑设计个陛化的体系建筑方案。

 

②结构设计体系化：

 

提出若干种可以采用的最佳结构形式，并完成构件、节点等的相关参数的优化。

 

③各部尺寸模数化：

 

建筑、结构、水、暖、电等全专业协调的模数体系开发。

 

④结构设计体系化：

 

对不同的结构体系，提出标准化、系列化的结构部品体系，实现用最少种类的标准“积木”组建尽可能多的建筑形式。

 

⑤加工制作自动化：

 

在结构部品标准化工作的基础上，提出最大效率利用现代信息控制技术的自动化流水生产线。

 

⑥配套部品商品化：

 

提出配套部品商业化的要求，建立部品信息网、物流网。

 

⑦现场安装装配化：

 

运到安装现场的建筑部品必须是集成化的，研发装配专用设备，实现装配工艺高效化、定型化和标准化。

 

⑧设计、建造、运行维护信息化：

 

基于BIM技术，建立全过程信息化平台。

 

⑨拆除废件资源化：

 

在设计、建造等环节中应考虑整个建筑拆除废件的资源化利用可能性。

 

着力做到以上九条，并且实现可持续发展，是第三次工业革命所需要的对工业化的要求。

 

(2)技术特征：

 

菜单式订购、部品工业化生产、BIM施工组织管理、机械化装配、信息化全生命周期管理。

 

(3)工业化效果，体现在：

 

①建筑品位：美观、适用、坚固、耐久;

 

②生产力：大幅提高劳动效率;

 

③经济：降低成本和提高性价比;④社会效益：提升品质和安全、资源节约和环境友好。

 

三、钢结构住宅工业化建造的主要优势

 

1.已具有的基础

 

(1)已基本达到预制装配化建造。

 

(2)已具备建造智能化自动制造流水线的能力。

 

(3)已形成若干种符合建筑工业化制造特征的体系建筑，如：轻型工业厂房的轻钢门式刚架建筑，造价便宜，经济效益高;螺栓球节点网架结构体系建筑，自上世纪80年代以来备受推崇。

 

(4)已完成多种建筑部品的商业化生产，如：墙面、楼面、屋面等部品的商业化生产已有一定基础。

 

(S)已探索若干种体系建筑的工业化建造，如：框架结构体系。

 

所以钢结构的工业化建造已经具有一定基础。

 

2.具有的主要优势

 

从目前来看，钢结构建筑具有诸多优势，最适合建筑工业化建造：

 

(1)改革创新起点高;

 

(2)企业的转型升级发展陕;

 

(3)节能减排效果好;

 

(4)行业面貌变革广。

 

这些对我们钢结构行业来说都是非常有利的情况。四、钢结构住宅工业化建造当前存在的问题

 

1.对钢结构建筑工业化建造的实现蓝图不明确

 

(I)领导部门缺乏统一和有力的指导和组织;

 

(2)企业部门缺乏明确的目标和有效的措施。

 

2.对建筑工业化建造需要全行业协同攻关无认识

 

(1)领导部门的激励政策偏向于制作企业;

 

(2)设计部门几乎未参与;

 

(3)制作施工企业各自为战。

 

3.对发展建筑工业化建造所推行的措施与其发展规律不相符

 

(1)没有按全行业系统工程的要求协同攻关;

 

(2)没有立足行业发展，让建筑师牵头组织不同专业人员协同攻关;

 

(3)不按自身发展规律，用行政命令或一股热情，必然是事倍功半、得不偿失、劳民伤财。

 

五、推进钢结构住宅工业化建造的若干建议

 

1.中国建筑金属结构协会应起领导和组织作用

 

(I)协会应该按照钢结构建筑工业化建造的发展规律，引领协会全体成员走正确的发展道路;

 

(2)协会应该指导建筑钢结构分会遴选合适人员，组织钢结构建筑工业化建造委员会，负责技术指导工作;

 

(3)协会应该与钢结构建筑工业化建造委员会一起制定钢结构建筑工业化建造的中长期发展目标。

 

2.委员会应该在行业中对工业化建造的实现负技术责任

 

(1)组织并完成顶层设计，制定中长期发展规划和近期实施计划;

 

(2)落实实施计划并进行指导和监督;

 

(3)选择若干个合适单位对实施计划的不同内容进行试点。

 

3.关于钢结构建筑工业化建造中长期发展规划的建议

 

(1)目标：

 

钢结构建筑现代工业化建造水平符合第三次工业革命信息化时代的特征，具体来说，要求实现信息技术控制下的建造，能从大规模成批生产向大产量定制生产转变。

 

(2)技术内容：

 

应体现现代化工业化本质的“九个化”，可以从钢结构多高层建筑开始(包括住宅、办公楼等等)。

篇3

【关键词】煤矿项目；BIM；应用

BIM是继计算机CAD技术取代传统手工绘图后建筑领域的又一次重大革命，它以建筑工程项目各项相关信息数据作为模型基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性几大特征，通过创新的信息技术和业务结构，大大消除了建筑行业中各种形式的浪费和低效，给建筑业带来了巨大的影响。目前国内外许多民用建筑项目已采用BIM技术进行设计和施工，取得了巨大效益，如美国纽约世贸大事原址新建的自由大厦、澳大利亚墨尔本尤利卡大厦、北京水立方奥运场馆等。本文探讨BIM在煤矿项目中的应用需求及前景。

一、BIM含义及核心理念

（一）BIM含义

关于BIM，2007年《美国国家BIM标准》对“Building information Model （BIM）”和“Building information Modeling （BIM）”分别给出了定义：“Building information Model （BIM）”是指设施的物理和功能特性的一种数字化表达，从设施的生命周期开始它就作为其形成可靠的决策基础信息的共享知识资源；“Building information Modeling （BIM）”是指建立设施电子模型的行为，其目标是可视化、工程分析、冲突分析、规范标准检查、工程造价、竣工产品、预算编制和其他用途。

同时《美国国家BIM标准》在前言中又提出：BIM无论是用来指一个产品——Building information Model，还是一个活动Building information Modeling，或者是一个系统Building information Management，都是一个减少行业浪费、减少破坏、为行业产品增值、提高居住着使用性能的关键因素。因此BIM的含义还应该包括Building information Management。

基于此，李建成提出BIM的含义应当包括三个方面[1]：

1.BIM是建筑项目所有信息的数字化表达，是一个可以作为建筑项目虚拟替代物的信息化电子模型，是在开放标准和互操作性基础上建立的共享信息的资源。

2.BIM是建立、完善建筑项目信息化模型的行为，项目的各个参与方可以根据各自职责对模型信息插入、提取、更新和修改，以支持建筑项目的各种需要。

3.BIM是一个透明的、可复制的、可核查的、可持续的协同工作环境，在这个环境中各参与方在建筑项目全生命周期中都可以及时沟通，共享项目信息，并通过分析信息作出决策和改善建筑工程项目的交付过程，是项目得到有效的管理。

（二）BIM核心理念

BIM的核心理念是“信息充分交流、消除浪费低效”，即通过能支持信息创建、共享和更新的中央数据库模型，将横向贯穿项目全生命周期各阶段相互联系的项目目标综合起来[2]，及早引入项目参与各方，充分分享交流信息，纠正错误，减少浪费，节省成本，保证项目按照计划进行并按时完工，同时为项目运营、维修提供信息支持。

二、BIM应用价值

（一）在设计方面

1.三维可视直观设计[3]。BIM采用三维设计技术，设计成果为三维空间数字化建筑信息模型，所见即所得，一方面可以降低建筑设计理解难度，方便分析交流，另一方面可以有效地解决建筑设计中空间复杂和局促部位的设计难题。同时BIM可以满足所有二维出图要求。

2.智能联动关联设计。BIM设计数据之间建立了实时一致性关联，源于同一模型的所有设计图纸、图表均相互关联，对模型的任何修改可以及时在模型其他关联处反映出来，智能联动，提高效率。

3.高效准确自动统计。BIM将所有设计数据集合于中央数据库，可以按照要求自动统计项目工料用量、投资造价等内容，方便设计者和业主分析投资、材料、建筑之间的关系，提高造价控制水平。

4.方便严谨协同设计。BIM以统一的信息模型为基础，使不同专业、不同地点的设计人员可以在一个统一的信息模型上协同工作，消除沟通不畅和信息缺失带来的问题，提高设计效率。

5.科学快速模拟计算。BIM可以提供良好的数据交换功能，可以通过分析、模拟计算软件对设计的各个环节和系统进行各种分析和模拟计算（如碰撞检查、节能分析等），优化设计思路和方案，提高设计水平。

（二）在建造方面

1.虚拟施工指导[4]。BIM利用三维可视功能和模拟计算功能可以提供项目施工模拟，通过虚拟施工发现施工难点，合理安排施工工序和施工进度，不断完善施工方案，避免施工返工和材料浪费。

2.精确计划施工材料。BIM利用自动统计功能可以快速获得工程基础数据拆分实物量，为材料采购提供及时准确数据，为施工现场材料领用提供时间和数量等数据支撑。

3.阶段性成本控制。BIM利用自动统计功能可以实时对项目工程成本数据进行统计，可以及时了解工程成本动态变化，提高项目阶段性成本控制能力，提高项目造价控制水平。

（三）在总部管控方面

BIM可以给总部管控提供一个项目管理支撑平台，在这个平台上可以随时随地快速获得项目最新、最准确、最完整和最可靠的多维度项目基础数据，可以实现项目投资和进度控制，提高管控能力[4]。

（四）在项目管理模式方面

BIM打破了设计阶段与施工阶段分离的现状，在项目设计阶段引入施工参与方，项目参与各方在建筑信息模型基础上充分分享信息，交流沟通，协同工作，及早纠正设计中存在错误，减少浪费，节省成本，保证项目建设工期。

三、煤矿项目BIM应用需求分析

相比于民用建筑项目，煤矿项目建设内容更加丰富，涉及专业更加广泛，投资金额更加巨大，建设周期也更长，对于BIM的应用需求也更加强烈。

（一）煤矿项目位于地下，无法直观审视项目布局，需要BIM三维可视设计技术来方便项目参与各方沟通交流。煤矿项目应用BIM后，可将地质勘探报告三维数字化，在立体空间展示井田范围地层分布情况、煤炭赋存情况、地质构造情况；可以将井田开拓开采布置三维数字化，在立体空间展示井口位置、井筒特征、大巷和工作面布置情况；同时将煤矿项目设备布置情况三维数字化，在立体空间展示矿井主要设备配置情况，方便业主和设计人员沟通交流。

（二）煤矿项目项目设计过程复杂，方案比选环节多，需要BIM智能关联、协同设计、自动统计等技术来提高设计效率。煤矿项目设计过程中矿井设计能力、井口位置、开拓方式、首采区、采煤方法、设备选型、井下运输、提升方式等多个环节需要进行多方案比选，比选涉及工艺技术、建设工期、技术经济等多个角度[5]，应用BIM后，可以应用智能关联设计、协同设计、自动统计等功能，快速完成方案比选，提高设计水平，将设计人员的主要精力集中于项目设计构思中。

（三）煤矿项目系统众多、复杂，各系统交叉关联，需要BIM协同设计、模拟计算等技术来提高项目建设效率。煤矿项目是一个系统工程，包括采煤系统、掘进系统、机电系统、运输系统、通风系统和排水系统等六大系统，另外井下安全避险又包括监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等六大系统，应用BIM后，设计人员可以实现中央数据库下的系统协同设计，同时可以应用模拟计算技术对各个系统设计的功能完整性、系统协同性进行模拟测试，及早发现设计错误，避免项目返工，提高项目建设效率。

（四）煤矿项目建设周期长，可选施工方法和支护方式多，需要BIM虚拟施工技术来指导工程建设。煤矿项目井筒施工方法有普通法和特殊凿井，普通法分为炮掘和机械掘进，特殊凿井法包括冻结法、注浆法、钻井法、沉井法和帷幕法[6]；煤矿项目支护方式包括砌碹法、锚喷法和支架法。受地质条件影响，煤矿项目建设工程中需根据地质条件选择不同的施工工艺和方法，同时采取不同的支护方式，如果遇到斜井和平硐长度较大时，还需要考虑选择措施井缩短施工工期，应用BIM虚拟施工技术可以多次模拟，在施工前确定最佳施工路线，保证煤矿项目顺利建成。

（五）煤矿项目投资巨大，施工使用设备、材料众多，需要BIM虚拟施工技术来合理安排施工设备、材料计划，需要BIM自动统计技术来实现项目成本控制功能。煤矿项目动辄投资几十亿，采用BIM虚拟施工技术可以将施工路线、步骤，使用的设备、材料、用量、时间等事先分析计算出来，合理安排项目施工，同时可以实行限额领料措施，严格控制项目施工设备、材料使用；采用BIM自动统计技术可以实现煤矿项目工程成本数据的实时搜集和获取，可以实现从时间、工序、空间等多个维度对工程成本进行多算对比[7]，及时发现成本管理过程中的问题并予以解决，提高项目投资管控水平。

四、煤矿项目BIM应用前景及对策建议

（一）应用前景

一方面，BIM在我国还处于起步阶段，相关的标准规范还没有制定完成，建筑业界使用的基于CAD专业应用软件数字化能力与BIM“数字化技术”要求差距较远[8]，同时BIM目前主要应用于民用建筑领域，其他领域应用较少，煤矿项目BIM应用不可能一蹴而就；另一方面，BIM作为先进生产力，带动建筑业变革是大势所趋，《2011-2015建筑业信息化发展纲要》已将加快BIM应用列为发展重点[9]，《建筑工程信息模型应用统一标准》也已获得住建部批准立项，BIM在中国的发展应用将势不可挡，煤炭行业应紧跟建筑业发展趋势，及时跟进，研究BIM在煤矿项目中应用。

（二）对策建议

1.转变思想，提高认识。煤矿项目设计单位、施工单位和业主单位要清醒地认识到BIM是从二维图纸到三维设计和建造的信息革命，BIM应用于煤矿项目必将给煤矿设计、施工和煤矿项目本身带来深远的影响，相关人员应从传统的设计、建造和业主思想中跳出来，尽快完成传统思想向BIM思想的转变。

2.加强学习，积极探索。煤矿项目设计单位、施工单位和业主单位应积极鼓励从业人员学习了解BIM理论知识，参加BIM培训研讨活动，实地参观观摩BIM项目实施案例，了解国际国内BIM发展动态，掌握相关理论知识，积极探索BIM在煤矿项目中的应用。

参考文献

[1]李建成.BIM概述[J].时代建筑，2013（2）：10-15.

[2]张德凯，郭师虹，段学辉.基于BIM技术的建设项目管理模式研究[J].价值工程，2013（5）：61-64.

[3]修龙，赵昕.BIM—建筑设计与施工的又一次革命性挑战[J].施工技术，2013（11）：1-4.

[4]沈江红.BIM是项目精细化管理的核心竞争力[J].浙江建筑，2013（5）：67-70.

[5]GB 50215-2005.煤炭工业矿井设计规范[S].

[6]GB 50384-2007.煤矿立井井筒及硐室设计规范[S].

[7]刘尚阳，刘欢.BIM应用于总承包成本管理的优势分析[J].建筑经济，2013（6）：31-34.

[8]黄强.中国BIM分期目标与标准体系[J].时代建筑，2013 （2）：22-25.

[9]贺灵童.BIM在全球的应用现状[J].聚焦信息化，2013 （3）：12-19.

[10]王占芳.谈BIM技术的发展和应用[J].山西建筑，2013 （15）：8-9.

[11]逯宗田.铁路设计应用BIM的思考[J].通信/信号，2013 （6）：140-142.

[12]何关培.中国BIM标准·2D·BIM—关于“2D实现BIM核心能力”的解读[N].建筑时报，2013-3-4（7）.

[13]张利歌.基于BIM的工程项目造价管理研究[J].建筑科学，2013（18）：247.

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篇4

关键词：绿色建筑理论；建筑设计；应用

中图分类号：TU2文献标识码： A

引言

绿色建筑理论的实质内容可归纳为: 降低建筑工程带给环境的负荷，即节约能源及资源；提供安全、健康、舒适性良好的生活空间；与自然环境亲和，做到人及建筑与环境的和谐共处、持续发展。绿色建筑理论并不是与生俱来的，而是建筑行业发展以及环境被破坏到一定程度才被提起的。当土地资源越来越少，人口越来越多，建筑师们就不得不去探寻新的建筑形式来适应人类社会变化带来的居住变化。一方面国家能源十分短缺，能源形势极为严峻，而另一方面，建筑用能极端的浪费，成为当前我国建设节约型社会过程中，最为薄弱的一个环节。近几年来，随着新一轮全球性能源危机的来临，我国日益认识到能源、环境与发展的重要性，因而在建筑设计中越来越注重绿色建筑理论的体现。

一、绿色建筑概要

1、绿色建筑含义

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节地，节能，节材，节水等)，减少污染并且保护环境，为人们提供适用，健康与高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。所谓绿色建筑的“绿色”，并非是指一般意义的屋顶花园或者立体绿化，而是代表了一种象征或者说一种概念，指建筑对环境无害，可以充分的利用自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡的条件下建造的一种建筑，又可以称之为生态建筑、可持续发展建筑、节能环保建筑、回归大自然建筑等。绿色建筑的室内布局十分合理，尽量减少使用合成材料，节省能源，充分利用阳光，为居住者创造一种接近自然的感觉。以建筑、人和自然环境的协调发展为目标，在利用人工手段与天然条件创造良好的、健康的居住环境的同时，尽可能地减少与控制对自然环境的破坏与使用，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。

2、绿色建筑设计的原则

（1）整体及环境优化原则；

（2）进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术的原则；

（3）健康舒适的原则。

3、绿色环境的地域主义

绿色建筑要考虑如何与所在地的经济条件、气候特征、文化传统观念互相配合，从而成为周围社区不可分离的整体部份。绿色建筑作为一个次级系统依存于一定的地域范围内的自然环境，与绿色房地产都不能脱离生物环境的地域性而独立存在。绿色建筑的实现与每一个地域的独特自然资源、气候条件、现存人类建筑、社会水平及文化环境有关。

二、绿色建筑理论在建筑设计中所坚持的应用原则

1、建筑设计要与周边环境和谐一致

建筑物是自然生态系统的有机组成部分，与自然界的其他事物处于一种相互影响制约的关系中。所以，建筑物需要融入周围的人文环境以及自然生态环境，通过与人文环境以及周围的生态环境的互动达到动态的平衡，从而构成一个和谐的整体，这是我们设计的出发点。为此，设计时必须强调采用原材料、本地文化以及建筑资源，尊重本地的气候与自然的条件，让建筑展现出地域特色。注重建筑寿命周期的含义是，新型绿色节能技术在建筑设计中的应用，不仅要考虑建筑规划设计阶段的环境因素，还应将工程对于环境的影响降到最低，从而确保其运行阶段能给人提供舒适、健康、无害、低耗的空间。

2、体现对自然环境的保护

绿色建筑理论在建筑设计中应用中，建筑设计工程师应对工程周边的地形、地貌、自然水系、植被等自然条件加以综合应用，在维持景观与文化的连续性的基础上，最大程度地降低对周边自然环境带来的不利后果，如降低废弃物、有害气体排放等。

3、创建舒适、健康的居住环境

建筑设计中应该对居民的精神与物质要求进行综合的全面的考虑，尽可能的创造优美和谐的环境，提升室内舒适度，改善室内环境质量。同时，降低环境污染亦是为建筑工程自身施工创造适应条件。绿色建筑理论建筑物的价值主要在于它的使用功能，就是宜于办公、居住以及其他需在室内从事的活动，这是建筑物之为建筑物的价值所在，不适合居住不成为建筑物，这是建筑设计的归宿。所以，要充分利用现有资源，解决好通风、采光、采暖、换气、降温以及生活垃圾和污水处理问题，做到污水和垃圾无害化、资源化，确保居住环境的良好状态。

4、节约资源，利用太阳能、风能等能源

在构建绿色节能建筑的设计过程中，首先要考虑到对太阳能或者风能的充分利用。在确保任何季节中主导风向在建筑中的有效发挥和利用。除了设计，建筑的建造和应用材料的选择，也都要充分地重视到资源合理利用和分配的问题。尽可能地减少各种资源的使用，包括一切水资源、电力资源等，为资源可持续发展创造现实条件。

5、坚持经济、高效的原则

绿色节能建筑最好选用适宜技术与地方化材料，还兼顾地域特点的建造经验，不盲目地求大、求全，做到适宜投资、适宜成本和适宜消费的建筑，其功能应具有综合性，使用具有灵活性、适应性和可扩展性；绿色建筑作为人类的居所，其建造、使用、维护与拆除应本着符合人与自然生态安全和和谐共生的前提。满足宜居、健康的要求，系统的采用集成技术提高建筑功能的效能。

三、绿色建筑理论在建筑能源系统设计的应用体现

1、建筑能源系统所应达到的节能目标

能源系统是建筑各个系统运行核心系统，是绿色建筑理论在建筑设计中所重点体现的内容。在建筑设计中，不能只顾如何节省能源的应用率，还应该尽可能的应用高效低碳的能源；加大对可再生资源以及能源的利用程度，最大程度地降低二氧化碳等温室气体以及一氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放量；做好建筑整体调温工作，合理分配各类型能源在不同建筑设施方面的应用；注重绿色建筑各项系统的节能。

2、体现绿色建筑理论建筑设计措施

关于现代建筑的能源系统设计，可划分为主动与被动方式两种，在运用当前建筑智能化技术的基础上，综合考虑气候条件、资源运用、能源效率以及环境保护等重要因素影响作用，对节能新技术和新材料进行充分研发，主要有以下方面的体现。

第一，利用自然采光，采用中庭、玻璃幕墙、通窗等有效技术措施促使室内光线充足，提高原有建筑的采光质量，通过高度智能化的控管实现对阳光的引入，在改善室内光照条件的基础上，降低因灯光照明而带来的电能消耗。

第二，完善智能化遮阳系统。在建筑设计中，遮阳系统的应用可以使得建筑房屋光照强度均匀一致，有的情况还能塑造绚丽的光照效果。

第三，增强建筑墙体以及屋面的隔热保温性能。不管是选取主动或者被动形式的建筑设计方法，隔热保温系统的性能对于建筑各个系统的控制起着十分重要的作用，例如室内的保温百叶、双层隔热玻璃系统等节能技术正是实现这种性能的有效应用技术措施。此外，充分利用自然通风改善屋内通风状况、创建热量收集系统、有效隔离噪音、应用太阳能发电材料等都能强化建筑设计中的绿色建筑理论。

结束语

在建筑设计中，绿色建筑理论所力求达到的目标就是采用多样化节能技术手段，进行人居系统受限的空间管制、功能组织、容量调控和资源配置，建立人与自然之间和谐、安全、健康的共生关系，以有度的消耗地球资源，最优高效的使用资源、最大限度地满足人类宜居、舒适生存空间。

参考文献

[1]罗兰. 中小型社区公共绿色建筑造型设计研究[D].中央美术学院,2013.

篇5

关键词：中高职衔接;自然语言处理技术;课程设置

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）11-0060-04

中高职教育课程衔接主要存在两个方面的难题：其一，中高职教育没有实行专业归类对口招生报考制度，造成中高职专业设置的对应关系不明确，各院校自行选择对接专业，造成很多中职专业在升高职时不对口。其二，中高职专业课程内容重复，使中职毕业生升入高职时重复学习相同的课程内容。

在我国，中高职课程衔接仍然依赖于专家经验。对口专业的判断及重复课程的筛选是通过对“人才培养方案”和“课程标准”等文本文件的内容进行人工分析。面对多个专业，每个专业数十门课程，采用人工分析，工作效率低，专业的对口程度和课程重复程度难以精确的衡量。为了科学高效地进行中高职课程衔接，不能仅仅依赖经验和人工分析，而应该运用计算机技术，对各院校多年积累的课程数据文件进行深入分析研究，使中高职课程衔接方法具备精确性和实用性。如何让计算机对“人才培养方案”和“课程标准”等文本文件进行自动识别分析是科学高效进行中高职课程衔接的关键。

自然语言处理（Natural Language Processing，简称NLP）就是用计算机来处理、理解以及运用人类语言（如中文、英文等），它属于人工智能的一个分支，是计算机科学与语言学的交叉学科，又常被称为计算语言学，是计算机科学领域与人工智能领域中的一个重要方向。 自然语言处理技术可以实现文本分类聚类、文本自动摘要、机器翻译、检索系统、问答系统、人机交互等诸多功能，其中重要的一项任务就是文本相似度分析。文本相似度分析最为著名的应用案例之一是搜索引擎，如谷歌、百度等，人们能通过输入文字来查找相关的新闻等网络资源，另外，在检测学术论文是否抄袭方面文本相似度也有其关键技术的应用。所谓文本相似度计算是指利用计算机自动计算文本间的相似程度，文本相似度是表示两个或多个文本之间相似程度的一个度量参数，相似度大，说明文件相似程度高，反之文件相似程度就低。

本文运用自然语言处理中的文本相似度算法对中高职课程相关的文本数据进行分析，能够快速地找出中高职对口专业，指导课程衔接方案的合理设置。

一、 自然语言处理中的文本相似度算法

文本相似度度量任务就是衡量两个文本之间语义相似的程度，是自然语言处理中一个非常重要的任务。常规的文本相似度度量方法是将文本转化词汇的集合，分析每个词在单个文本中出现的次数以及在整个语料库中出现的次数，进而利用每个文本的词频信息构建为一个向量，并利用向量间的余弦相似度或Jaccard相似度等方法计算文本之间的相似度。图1显示了文本相似度算法的主要流程。

（一）预处理

计算机可以快速地计算出两列数组之间的相似度，也可以分析出两个矩阵之间的相似度，但对于两篇文本来说，相似度的计算要相对复杂。因为，文本是非结构化的数据，数据挖掘的算法要应用到文本对象之上，就必须对文本进行预处理，使其结构化，即将文本转化为数组或向量。对于中文文本的预处理技术主要包括中文分词和停用词过滤两个方面。

1.中文分词技术

中文文本与英文文本不同，词与词之间没有空格，读者阅读时要根据经验和语言知识来自行分词。因而，计算机对于中文的处理相对于以英文为代表的西文处理存在更大的难度。现有的分词方法主要有：基于字符串匹配的分词方法、基于理解的分词方法和基于统计的分词方法。对于分析者来说，自行开发中文分词算法难度较大，目前有很多开源的软件和在线工具都可以完成分词工作，如Jieba、SCWS、中科院张华平开发的ICTCLAS 、武汉大学沈阳开发的ROST-CM等。

2.停用词过滤

在文本处理中，有一些词出现频繁但意义不大，为了提高文本的分析速度和精度，须将这些词忽略。比如，“的”、“在”、“是”等几乎是中文文本中出现频率最高的词，这类词对文本相似度的计算会产生不良的干扰。对于这类问题的解决，可以利用现有的“中文停用词表”将这些词进行过滤删除。但是较为精确的方法是计算文本中每个词的TF-IDF值，将TF-IDF值为0的词删除。

TF-IDF是用来评估某一词汇对于一个文件集或一个语料库中的其中一份文件的重要程度的统计方法。词汇的重要性随着它在文件中出现的次数成正比增加，但同时会随着它在语料库中出现的频率成反比下降。比如，“船体的认识”被分词后变成“船体”、“的”、“认识”，其中“的”是停用词，而“船体”和“认识”这两个词在计算文本相似度中的重要程度是不同的。“船体”这个词较为专业，“认识”这个词较为普通，在中高职院校的教学文件中几乎每篇都会出现“认识”这个词。当某个词在所有文本中都会出现，那么，它对文本相似性也就没有贡献了。

（二）基于余弦相似度的文本相似度算法

经过预处理之后，两篇文本被转换为两份词汇表数据，分别用向量D1（n）和D2（m）来表示，其中n和m表示两表中词汇的数目。文本相似度工作就是计算分析D1（n）和D2（m）的相似度。具体步骤如下：

（1）将两份词汇表中重复多次的词合并，并将两份词汇表汇总成一个总词汇表，用向量A（p）表示，其中p表示词汇的数目，p≤m+n。

（2）计算A（p）中的词在D1（n）和D2（m）中出现的次数，分别用向量B1（p）和B2（p）表示。

根据余弦公式计算cos兹=，即计算B1（p）和B2（p）这两个向量的夹角余弦，当夹角为0时，余弦值为1，意味着两个向量重合，即两文本相同。也就是说余弦值越接近1，两文本越相似。

二、中高职课程衔接文本数据来源

近年来，中高职教育衔接是我国教育领域的研究热点，各级教育部门颁发了一系列文件，如《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》、《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》、《山东省中等职业学校教学指导方案》等。在进行文本相似度分析时，要合理选择相关文本进行研究。本文所选的数据来源有以下两个方面：

判断对口专业的文本文件主要有：地方教育部门或行业指导委员会制定的各专业教育教学指导性文件，如《山东省中等职业学校教学指导方案》或各中高职院校制定的《人才培养方案》。中等职业学校专业教学指导方案是中等职业学校专业建设和专业教学的基本指导文件，内容包括教学计划和各门课程的课程标准。人才培养方案是人才培养的总体设计，反映着一个学院人才培养的指导思想和整体思路，关系着学院人才培养的内容、途径和质量。

衡量专业课程内容重复情况的文本文件主要有：地方教育部门、行业指导委员会或院校制定的人才培养方案和课程标准。其中课程标准是指规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件，是衡量课程内容重复度的主要依据。

三、实例分析

青岛远洋船员职业学院是一所高职院校，其船舶工程技术专业，在面对机械制造技术、焊接技术应用、电气运行与控制等多个中职专业的毕业生时，如何能对口接收并进行合理的课程设置，是学院开展中高职教育衔接的关键。

（一）选择对口专业

根据教育部颁发的《中等职业学校专业目录》（2010年修订），将山东省教育厅开发的6个中职专业（船舶建造与维修、焊接技术应用、机械制造技术、机电技术应用、电气运行与控制、旅游服务与管理）的教学指导方案与青岛远洋船员职业学院“船舶工程技术专业”人才培养方案进行文本相似度分析，得到数据结果，如图2所示。

通过对人才培养方案进行文本相似度分析，可以看出，高职“船舶工程技术”专业的三个方向“船体”、“轮机”和“电气”，与6个中职专业的相似程度各不相同：与“船体方向”对口的中职专业，按相似度依次为“船舶建造与维修”、“焊接技术应用”、“机械制造技术”;与“轮机方向”对口的中职专业，按相似度依次为“船舶建造与维修”、“机电技术应用”、“机械制造技术”;与“电气方向”对口的中职专业，按相似度依次为“船舶建造与维修”、“机电技术应用”、“机械制造技术”、“电气运行与控制”。

本文选择“旅游服务与管理”作为与其他专业对比的参考专业，与船舶工程技术三个方向均不对口，相似度极低，与生活常识相符合。

（二） 判断重复课程

中高职对口专业经常会出现课程内容重复的问题，专业对口程度越高，其课程重复的可能性就越大。通过分析课程标准的文本相似度，可能得到课程内容的重复程度，从而指导课程安排和课时分配，避免中职学生升入高职后重复学习。

图3以中职“船舶制造与修理”专业与高职“船舶工程技术”专业船体方向为例，将4门高职课程分别与9门中职课程进行了文本相似度分析。为了直观判断出中职课程与高职课程之间的相关度，将高职的任一课程与所有中职课程对比绘制成折线图，如图2所示。将高职机械设计、电工基础、结构制图、修造工艺这4门课与中职9门课程进行比较，可以得出以下结论。

第一，高职机械设计课程与中职各课程相似度均不高，说明课程内容没有重复;第二，高职电工基础课程与中职各课程相似度均不高，说明课程内容没有重复;第三，高职结构制图课与中职船舶识图课的相似度非常高，说明课程内容重复;第四，高职修造工艺课与中职船舶建造与修理课的相似度非常高，说明课程内容重复。

通过对每门课程的“课程标准”的文本相似度进行分析，可以准确快速地得出各门课程重复程度，对与中职课程重复程度高的高职课程，如“结构制图”和“修造工艺”等应考虑免修或适当减免学时。

运用自然语言处理技术，分析文本文档、为课程设置提供可靠依据，在中高职教育课程衔接领域是全新的尝试。本文通过使用自然语言处理技术，对中高职衔接相关教育教学文件进行文本相似度分析。通过青岛远洋船员职业学院的实验验证，这种方法可以定

量地对中高职教育衔接时对口专业进行筛选，以及对重复课程进行判断，取得了良好的分析效果，具有较强的科学性和应用性。

将自然语言处理引入中高职教育衔接领域，可以充分利用现有的教学文件数据，提高各项教育教学决策的速度和准确性，促进了职业教育水平的整体提高。随着自然语言处理技术的不断发展，通过计算机可以高速地对海量数据进行分析，这些数据不仅包括院校原有的教育教学文档，还包括行业发展趋势、社会人才需求等文本数据，并自动生成适应社会发展情况的“人才培养方案”、“课程标准”等教育教学文档，从而实现教育决策的“人工智能”。

参考文献：

[1]顾曰国.自然语言语义、语义自动化处理与知识本体――写在“知识本体”专号前面的话[J].当代语言学，2013（2）：127-128.

[2]金希茜.基于语义相似度的中文文本相似度算法研究 [D].杭州：浙江工业大学， 2009.

[3]沈斌.基于分词的中文文本相似度计算研究[D].天津：天津财经大学， 2006.

[4]张华平.语言浅层分析与句子级新信息检测研究[D].北京：中国科学院研究生院，2005.

[5]黄承慧.一种结合词项语义信息和TF-IDF方法的文本相似度量方法[J].计算机学报， 2011， 34 （5）： 856-864.

[7]邓泽民.《中等职业学校专业目录2010年修订》解读[J].中国职业技术教育，2010（16）： 22-25.

Application of Natural Language Processing Technology in Cohesion Between Secondary and Higher Vocational Education Curriculum

SHEN Mei，XU Ning，ZHAO Xiao-ling

（Qingdao Ocean Shipping Mariners College， Qingdao Shandong 266071， China）

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关键词绿色建筑 建筑节能 智能化

可持续发展之路已成为全球有识之士的共识。比起其他所有的人工产品来说，建筑应对自然资源的消耗和环境污染负更多的责任。有研究表明，建设活动消耗了最多的自然资源和能源。在此背景之下，一种全新的建筑潮流―――绿色建筑越来越受到人们的普遍关注。

1 绿色建筑设计理念

⑴节约能源：充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构，减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。

⑵节约资源：在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的节约用水。

⑶回归自然：绿色建筑外部要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。

⑷舒适和健康的生活环境：建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新，温、湿度适当，使居住者感觉良好，身心健康。

⑸绿色建筑的建造特点包括：对建筑的地理条件有明确的要求，土壤中不存在有毒、有害物质，地温适宜，地下水纯净，地磁适中。

⑹绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等，要经过检验处理，确保对人体无害。

⑺绿色建筑还要根据地理条件，设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置，以充分利用环境提供的天然可再生能源。

⑻随着全球气候的变暖，世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到，建筑使用能源所产生的 CO2 是造成气候变暖的主要来源。节能建筑成为建筑发展的必然趋势，绿色建筑也应运而生。

2 绿色建筑应遵循的原则

⑴绿色建筑应坚持“可持续发展”的建筑理念。坚持理性的设计思维方式和科学程序。

⑵绿色建筑除满足传统建筑的一般要求外，尚应遵循以下基本原则：①关注建筑的全寿命周期，其意味着不仅在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素，而且确保施工过程中对环境的影响最低，运营管理阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害空间，拆除后又对环境危害降到最低，并使拆除材料尽可能再循环利用。②适应自然条件，保护自然环境。充分利用建筑场地周边的自然条件，尽量保留和合理利用现有适宜的地形、地貌、植被和自然水系；在建筑的选址、朝向、布局、形态等方面，充分考虑当地气候特征和生态环境；建筑风格与规模和周围环境保持协调，保持历史文化与景观的连续性；尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少有害气体和废弃物的排放，减少对生态环境的破坏。③创建适用与健康的环境。④加强资源节约与综合利用，减轻环境负荷。此外，《导则》中还对绿色建筑指标体系有了详尽的论述：绿色建筑指标体系是按定义对绿色建筑性能的一种完整的表述，它可用于评估实体建筑物与按定义表述的绿色建筑相比在性能上的差异。绿色建筑指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源、室内环境质量和运营管理六类指标组成。这六类指标涵盖了绿色建筑的基本要素，包含了建筑物全寿命周期内的规划设计、施工、运营管理及回收各阶段的评定指标的子系统。

3 绿色建筑在规划设计中的技术要点

3.1 节地与室外环境

①建筑场地：优先选用已开发且具有城市改造潜力的用地；保护自然生态环境，充分利用原有场地上的自然生态条件，注重建筑与自然生态环境的协调。②适当提高建筑的容积率，强调土地的集约化利用，高效利用土地，如开发利用地下空间，提高建筑空间的使用率。

③降低环境负荷，利用园林绿化和建筑外部设计以减少热岛效应。④绿化：采用生态绿地、墙体绿化、屋顶绿化等多样化的绿化方式。对植物进行合理配置，构成多层次的复合生态结构，以起到遮阳、降低能耗的作用，合理配置绿地，达到局部环境内保持水土、调节气候、降低污染和隔绝噪声的目的。

3.2 节能与能源利用

⑴降低能耗，利用场地自然条件，合理考虑建筑朝向和楼距，充分利用自然通风和天然采光，减少使用空调和人工照明；提高建筑围护结构的保温隔热性能。对于这一设计要点尤其应当引起更大的关注。关于建筑通风的考虑：在可能的情况下不要设计全封闭的建筑，以减少对空调系统的依赖；建筑布局应根据风玫瑰来考虑，使建筑的排列和朝向利于自然通风；建筑平面进深不宜过大，以利于穿堂风的形成。一般情况下，平面进深不超过楼层净高的5倍可取得较好的通风效果；每个空间单元的最小窗户面积至少应该是地板面积的5%；利用中庭或者风塔的拔风效应等等。对于建筑自然光照的考虑：窗户的数量和面积应该根据建筑形象要求、自然光照、通风和能耗问题综合确定。一般来说，窗户面积最好是室内面积的20%左右。这是一个比较合理的经验值；另外中庭的设置对采光有特殊的作用，中庭的形式和形状对自然光照影响很大，在设计中需考虑其透明程度及宽度、高度的比例等等。对于减少建筑能耗的另一个切实有效的办法就是设计良好的维护结构，包括较好的建筑密封，避免不必要的热量损失或聚集，并可提供更舒适的室内环境。

⑵提高用能效率。采用高效建筑供能、用能系统和设备；优化用能系统，采用能源回收技术。选用高效设备很重要，最好和最差的设备之间能耗差别往往非常显著，因此设备选择也是绿色建筑设计的重要一环。

⑶充分利用场地的自然资源条件，开发利用再生能源，如太阳能、水能、风能、地热能以及通过热泵等先进技术取自自然环境（如大气、地表水、污水、浅层地下水、土壤等）的能量。

高效清洁的能源是绿色建筑设计的重要目标之一，其中太阳能是我们最根本的能量来源。现有不同的方法可使太阳能转换成电（光电系统）或热能（光照系统）。再利用太阳能方面可考虑以下几方面：在确定建筑的朝向和设计主力面时考虑各季节太阳能高度和方位；考虑用地朝向和坡度；充分利用南立面来收集太阳辐射热并以电能、热能等形式储存起来；采用固定的或者可动的装置减少日光直射，防止室内过热。

3.3 节水与水资源利用

3.3.1 提高用水效率

按高质高用、低质低用的原则，生活用水、景观用水和绿化用水等按用水水质要求分别提供、梯级处理回用；采用节水系统、节水器具和设备；采用节水的景观和绿化浇灌设计。

3.3.2 雨污水综合利用

采用雨水、污水分流系统并合理采用雨水和中水回用系统。对于水资源缺乏的我国是个需贯彻推行的有效绿色举措。高效、合理的用水具有重大意义，并且对雨水的充分利用还可以达到降低能耗、改善环境的目的。

3.4 节材与材料资源

3.4.1 节材

采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系；选用可循环、可回用和可再生的建材；减少不可再生资源的使用。

3.4.2 使用绿色建材

选用蕴能低、高性能、高耐久性和本地建材；选用可降解、对环境污染少的建材。材料的选用是比较复杂的问题，事实上任何材料在一定程度上都对环境有不利影响，需要设计者综合考虑其化学、物理特性和社会经济效益等。

3.5 室内环境质量

3.5.1 光环境

设计采光性能最佳的建筑朝向，发挥天井、庭院、中庭的采光作用，使天然光线能照亮人员经常停留的室内空间；采用自然光调控设施，如采用反光板、反光镜、集光装置等，改善室内的自然光分布；采用一般照明和局部照明相结合；采用高效、节能的光源、灯具和电器附件。

3.5.2 热环境

优化建筑护结构的热工性能，防止因护结构内表面温度过高或过低、透过玻璃进入室内的太阳辐射热等引起的不舒适感；设置室内温度和湿度调控系统，使室内的热舒适度能得到有效的调控；根据使用要求合理设计温度可调区域的大小，满足不同个体对热舒适性的要求。

3.5.3 声环境

采取动静分区的原则进行建筑的平面布置和空间划分，减少对安静要求房间的噪声干扰；合理选用建筑围护结构构件，采取有效的隔声、减噪措施，保证室内噪声级和隔声性能能符合《民用建筑隔声设计规范》的要求。

3.5.4 室内空气品质

结合建筑设计提高自然通风效率；合理设置风口位置，有效组织气流，采取有效措施防止串气、泛味；采取有效措施防止结露和滋生霉菌。

4 绿色建筑的推广应用

4.1 绿色并不等于高价和高成本

在楼盘销售以广告轰炸和概念炒作盛行的年代，“绿色建筑”也毫无例外地成为房地产广告语中的“热词”，以至于让人们误以为绿色建筑就是高档建筑。绿色建筑是一个广泛的概念，绿色并不意味着高价和高成本。比如延安窑洞冬暖夏凉，把它改造成中国式的绿色建筑，造价并不高;新疆有一种具有当地特色的建筑，它的墙壁由当地的石膏和透气性好的秸秆组合而成，保温性很高，再加上极当地化的屋顶，就是这种典型的乡村绿色建筑，其造价只有800 元/ 平方米，可谓价廉物美。在中国老百姓收入不太高的情况下，大家对房价和房屋成本是非常敏感的。引进绿色建筑标准和技术时，就充分考虑了这些问题，规定绿色建筑所采用的技术、产品和设施，成本要低，要对整个房地产的价格影响不大。值得一提的是，一旦应用了这些技术和设备后，投资回报率是很高的，因为住户可以最大限度地减少电费、水费和其他能源费的开支，一般5～8 年之内，就可以把成本收回来。并不是现代化的、高科技的就是绿色的，要突破这样的认识误区。把绿色建筑和建筑节能的发展道路定位在高端、贵族化，不会取得成功;事实证明把发展道路确定为中国式、普通老百姓式、适用技术式，绿色建筑才能健康发展。以前的智能化就走过弯路，许多智能建筑，停留在保安、音响控制等方面，线路搞得非常复杂，造价也非常高，甚至耗电量居高不下，这不是智能建筑应有的发展道路。

4.2 绿色建筑不仅局限于新建筑

“我国新建建筑节能工作做得较好，基本遵循了绿色建筑的标准;但把大量既有建筑改造成绿色建筑的工作推进得不是很顺利，许多既有建筑仍是耗能大户。”业内专家提出了这样一个问题。据建设部统计，新建建筑在设计阶段执行强制性节能标准的执行率由2005年的53%提高到了2007年的97%;施工阶段执行强制性节能标准的执行率由2005年的21%提高到了2007年的71%，总共每年可节约700 万吨左右标准煤。未来的30年之内，我们还要新建400多亿平方米的建筑，在现行建筑管理体系中，达不到绿色建筑标准就不得开工，所以新建建筑的节能只是执行问题，难度并不是很大。

篇7

如今，AR越来越多地被应用在基础设施的设计、施工和运维中。在水利水电设计领域，AR技术的应用前景非常乐观。

AR技术将在

BIM领域大有作为

AR一般指的是将计算机产生的虚拟信息或物体叠加到真实场景中，从而产生出一个虚实结合的“混合世界”的技术。用户通过HMD（头戴式增强设备）、视觉眼镜和手持式监测设备等从“混合世界”中得到更多关于现实世界的信息。AR起源于VR（虚拟现实），它提供了一种半浸入式的环境，强调真实场景和虚拟世界图像和时间之间的准确对应关系。由于AR技术大大提升了人类的感官体验，已经开始影响人们的日常生活，其应用日渐成熟与多样。

随着建筑、工程建设和设备管理行业逐渐朝着基于BIM的数字化信息管理的方向发展，需要有更为直观的视觉化平台来有效地使用这些信息。AR这种将相应的数字信息植入到虚拟现实世界界面的技术，将有力地填补这一可视化管理平台的缺失。例如，原来工程管理人员试图模拟特定的建造过程并获得反馈，但是实际状况是他们只能够实现在虚拟环境中建造过程的可视化，却无法从现实中得到有效的反馈；而AR技术可以将虚拟的3D模型叠加在实时的视频录像中，提高界面可视化效果，从而增强用户对建筑的理解，帮助工程管理者做出更快速、准确的反应。

由于采用AR技术成本较为低廉和应用范围广泛，预计在未来十年内，移动AR技术将会对建筑、工程、建设和运营产业（AECO）产生巨大影响。

在水利水电勘察设计领域，三维协同设计稳步发展，可能会在不远的将来取代传统的二维设计，AR技术在设计领域的应用为水利水电三维模型的应用提供了更好的展示手段，使得三维模型与二维的设计、施工图纸能更加紧密地结合起来。AR技术在勘察设计领域中可以有效地应用于实时方案比较、设计元素编辑、三维空间综合信息整合、辅助决策和设计方案多方参与等方面。值得一提的是，在复杂形状的计算机视觉识别领域，国内外的相关研究者取得了可喜的成果。Wikitude公司开发的Wikitude SDK就是典型的案例。

将二维图纸和三维模型

无缝对接

可视化设计是设计师之间共享设计理念、进行协同设计的关键。一个更加直观的可视化平台对于如今需要有效地处理数字信息的建筑设计产业来说更是必不可少的。

中水北方公司数字化标准化办公室自2012年以来，基于Bentley公司的BIM系列软件，一直致力于本公司的三维协同设计研究和推广工作，在与实际项目结合中，认识到了传统BIM软件在视觉展示中存在较大的局限性。无论是我们正在使用的Bentley系列软件，还是市场上流行的Revit软件，都具有较强的专业性，虽然功能强大，但是仅面向设计人员，而设计单位的领导、专家、施工单位等很难深入学习、使用。因此在过去的几年中，我们生产制造了大量的BIM数据，但是数据的应用却仅生成二维图纸、三维PDF和三维渲染漫游动画，很难全面体现出三维协同设计的优势所在。

而通过AR技术，我们可以将二维图纸与三维BIM模型无缝对接，充分发挥三维协同设计的优势，为BIM模型数据的应用开辟了一条全新的捷径，BIM模型中的大量建设信息得以更充分地展示。

在招投标环节，我们发现应用AR+BIM技术与二维图纸相结合的方式进行交流和决策更加高效；在施工现场，原来从平面图纸提取施工数据，需要专业化素养非常高的现场人员来完成，而且容易出现误读等情况，通过AR技术加载虚拟的施工内容，可以减少由于对图纸的误读和信息传递失真所造成的巨大损失，减少施工人员反复读图、识图所耗费的时间。

AECOsim与Vuforia结合

的实际效果

根据实际工程，通过Bentley系列软件（如AECOsim Building Designer）进行三维协同设计，构建三维模型，在程序实现时可调用这些模型，直接在真实场景中进行加载。

我们采用AECOsim Building Designer进行建模，所采用的模型材质也均为AECOsim Building Designer自带材质，未做任何修改。

我们基于二维设计图纸制作了两个标志模板，在其上面分别叠加了水电厂房、重力坝，通过测试，系统可以准确地对二维图纸进行识别，并将三维虚拟模型叠加在真实二维图纸上，步骤如下：

第一步，在PC中搭建Java开发环境和Android模拟器SDK；

第二步，安装Unity3D软件，设置模拟器路径；

第三步，将建筑信息模型从AECOsim Building Designer中导出，选择一种通用格式，如Fbx进行保存；

第四步，将BIM模型对应的二维图纸转换为Unity3D软件可以使用的格式UnityPackage；

第五步，在Unity3D软件中打开高通的增强现实软件Vuforia AR插件，将上面提到的Fbx文件和UnityPackage导入软件中；

第六步，通过Unity软件进行简单的编辑后，即可生成相应的手机端安装文件；

第七步，安装至智能手机端，我们所采用的手持设备型号为三星N7100；

第八步，打印CAD二维图纸，使用手机摄像头进行识别。

基于Vuforia的虚拟现实展示效果很理想，在摄像头拍摄真实场景，如真实二维图纸的时候，这些虚拟物体也显示了出来，可以实现实时的虚实叠加效果，且在移动模板或者摄像头移动的时候，虚拟物体会随着真实世界的变化而变化，实现BIM模型和二维图纸的无缝结合。

水利水电勘察设计领域的设计方式正在经历一场由传统二维设计向三维协同设计转变的革命。相比传统的二维设计，AR与BIM的结合，大幅提升了工程相关人员对设计的认知能力，使BIM模型中庞大的数据可通过AR技术准确提取和可视化，必将对BIM技术在水利水电勘察设计领域的发展起到极大的推进作用。

在实践中，用Bentley系列三维设计软件和高通Vuforia增强现实技术，形成了一个有多个人工标识的简单的增强现实系统，实现了实时的虚实叠加。随着计算机软硬件的发展，增强现实系统将越来越多地应用到各个行业，增强现实可以为城市规划、地下管线的探测、勘察设计的施工等服务。

不可否认的是，增强现实需要研究的东西还有很多、，基于自然特征的增强现实系统的实现等。未来，中水北方公司将在这些方面做进一步的研究，力求更好的实现虚拟与现实的结合。

链接 AR相关的硬件发展趋势

篇8

关键词：智能建筑；工程管理；成本管理

一、智能建筑工程成本控制面临的问题

智能建筑工程包含众多的智能系统，而智能化系统的设计方案、施工图具体的设计以及具体工程施工大部分由设备的供应商和系统集成商来进行，或者依靠其协助设计来完成，这使得智能建筑的工程成本控制出现很多不可避免的问题。

1.建设单位对智能建筑工程项目决策存在误区。很多建设单位缺乏相应的专业人才，不能明确智能建筑的要求，关于智能系统的定位和功能选择不清楚，对智能建筑项目未经过充分的调研，在论证阶段进行项目决策时往往求全贪大，盲目接受各种先进技术。这样产生的结果就是建成的智能化系统不能充分发挥所具有的功能，系统的利用率低下。造成智能建筑流于形式，导致巨大的资金浪费，资金的使用效率受到严重影响，大大降低资金使用效率，工程中智能系统的造价失去控制，成本也难以管理。

2.对智能系统的设计缺乏深度规划，导致智能系统的投资成本不明确。在对整个工程项目的设计时，多数项目智能化工程设计方都滞后于建筑的设计。在准备施工图设计时，智能化系统设备的选择尚未确定，再加上相关专业的智能建筑设计人员的不足，往往造成设计人员不能充分理解具体工程的要求，制造不出符合建设单位需求的设计。大多数的方案工作留给系统集成商去完成，在智能系统二次深化设计时解决。往往造成前期设计方案不能满足现场施工的要求，从而出现智能系统设计上的缺陷，施工过程中经常出现返工、浪费现象。

3.智能建筑工程中招投标的不合理，给工程成本结算带来很大问题。由于智能建筑的系统型号的选择和设备材料选择的不确定因素，造成智能化系统的各种不同配置的方案、不同的品牌、不同的型号之间的设备材料采购单价有很大出入。这也造成了不同投标人之间的竞标报价有很大的差距。这就要求评标人在评标的过程中既要完成对各种设计方案、不同设备材料的评审，同时进行相关技术服务和报价方案的审定。由于智能系统本身就是相对复杂的一个系统集成，评标人在有限的时间内很难根据各种招标文件，对某一设计方案的性价比进行精准的判断。这样就往往造成低价中标的单位在具体施工过程中会随着工程的进行，以自己的设计不能满足实际需要为由，提出对原有设计进行变更，使得建设单位在智能系统的投资上不断追加投入。

4.由于智能建筑工程专业的预审人员不足，导致工程结算不能准确的反映工程的成本。智能建筑是配置了一整套的完备智能化系统的建筑物，它不单单是单个弱电系统的累积，它的核心是不同子系统之间的集成。安装工程的计价表仅仅是对线缆的铺设和设备的安装有一系列完备的规定，但由于对智能系统的集成、系统的调试、软件的开发等项目的相关条款的规定不够详细，导致计价依据不准确。很多工程报价也简单的依照行业惯例统计各项费用，造成报价程序不规范。预审人员对智能系统整体系统认识的不足和专业知识的限制，经常出现工程结算审核时出现很多矛盾和争议。

二、加强智能建筑工程成本管理的措施

为了有效的控制智能建筑的工程成本，提高资金利用率，建设单位要充分培养与配备自己的专业人才，发挥其主导作用。还要加强对智能建筑工程全过程的跟踪审核，落实到各个具体阶段。针对上面阐述的具体问题研究相关情况，制定出符合实际的管理办法和制度规章，使得对智能建筑工程的成本管理能够有序有效进行。

1.项目决策过程中的成本控制。相关人员在项目决策进行阶段就要参与其中，在项目开发建议书和项目可行性研究报告阶段就要多方面的收集相关资料，做出详细的需求性分析。同时依据智能建筑物的性质、功能和具体使用的情况提供准确的需求方案，给决策层提供参考，精确的进行投资与收益的分析。依据建筑物的具体使用情况配置相应的智能化子系统设备。这样不仅能最大程度的发挥智能化系统的功能，而且可以充分的发挥资金的利用率，减少和降低项目的投资风险，在源头控制智能建筑工程成本，为后面的工作打下良好的基础。

2.项目设计过程中的成本控制。智能建筑设计对整个项目的功能、造价都起到关键的作用，设计方案的优化对工程成本的变化有着重大影响。决策层通过专业人员的具体需求分析，要求设计人员的设计在适应需求的前提下，最大程度的深化设计，依据智能建筑的性质的定位来决定系统的技术水平的定位、设备的性能选择和设备种类的选择，以及后面设备安装时的工程费用。使智能建筑的功能定位、整体设计方案、各种子系统方案的设计更加合理，从而尽量减少图纸修改、返工误工现象，达到控制工程成本的目标。

3.项目招标过程中的成本控制。在制定招标文件时应明确建筑智能系统招标的范围、设备型号、关键材料品牌及质量要求等。智能建筑是一个复杂的系统集合，不能仅以报价的高低作为选择中标单位的依据。不同的施工设计方案，不同的设备材料选择将导致评标人员从报价上无法鉴别投标方的实力。智能建筑的评标应该采取综合评分法，在评审过程中除了要考虑技术方案，报价高低，还要考虑智能建筑的特殊性与复杂性。评标人员除了严格控制招标过程外，还要预留活口，避免在结算时造成重大成本偏差。

4.项目施工过程中的成本控制。和普通建设项目一样，建设单位要及时掌握智能建筑工程施工过程中的详细信息，引起工程成本变化的设计必须由施工单位提出报价，经建设单位核定后才可实施，避免施工单位事后的漫天要价。施工过程中的隐蔽工程必须及时签证备案，做好相关经济、技术信息的处理，在工程结算时提供准确的信息。对于工程设计变更引起的费用的增加、工期的延误要进行必要的索赔。这些手段对控制工程成本起着显著作用。

5.项目结算过程中的成本控制。结算是建设单位控制工程成本的最后关口，除要求预审人员具有较高的智能建筑专业水平外还要有良好的职业素养，以严谨细致认真负责的态度把握好这最后关口。针对智能建筑工程中复杂的设备和施工的特点，仔细做好工程量的审核，需要时要会同建设、施工、监理单位深入现场核实其准确性。其次要认真做好智能工程设备材料价格的审核，坚持原则，以相关职能部门的价格信息为依据，同时参考市场调研价格。

目前我国智能化建筑的市场前景十分广阔，涉及智能工程成本的问题也日益增多。因此，建设单位必须紧跟智能领域的每一项技术革新，培养本单位具有较高水平的专业人员，加强对工程各个阶段成本的管理，准确控制工程成本，这样才能提高资金的利用率，使企业的整体经济效益得到提高，在成本得到有效控制的前提下，企业的利润自然会增加。

参考文献

[1]　杨绍胤.智能建筑实用技术[M].北京：机械工业出版社，2002.3.

[2]　姚兵.抓住机遇，迎接挑战，大力推进我国智能建筑产业的发展[J].智能建筑，1999，（1）：1-4.

[3]　吴建荣.对智能建筑建设的几点看法[J].智能建筑，2001，（6）：17-19.

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关键词：数字化变电站 关键技术研究 应用展望

1　数字化变电站的概念

随着微机保护装置、自动化二次设备的普及和变电站综合自动化系统的不断推广，目前的变电站已经初步表现出了数字化和自动化的趋势。“数字化变电站”主要是指以现有变电站技术为基础，进一步实现其数字化、自动化、智能化和网络化。数字化变电站的特征主要有：

1.1　一次设备的数字化和智能化

变电站之前使用的都是传统的电磁式互感器，现在我们改用电子式互感器，站内使用的智能断路器、变压器等设备可以向外进行数字通信，还可以在这些一次设备就地加装智能终端，这样就能够进行信号的数字式转换，还能进行状态监测，从而实现了一次设备的数字化和智能化。

1.2　二次设备的数字化和网络化

实践表明，传统数字式设备已经落伍了，数字化变电站的二次设备应运而生，它有对外光纤网络通信接口，不再是传统变电站那样以电缆为媒介传输信息，而是借助光纤以太网。

1.3　变电站通信网络和系统实现IEC61850标准统一化。

1.4　管理系统实现了自动化。

2　数字化变电站的结构

数字化变电站按照DL/T860标准分为：站控层、间隔层、过程层。以IEC61850标准建造变电站架构体系，以网络通信平台为基础，实现变电站监测信号、控制命令、保护跳闸命令的数字化采集、传输、处理和数据共享。其关键核心是实现满足上述特征的通信网络和系统，即实现IEC61850标准。数字化变电站的一、二次设备均应为智能设备，具有与其他设备交换参数、状态和控制命令等数字化信息的通信接口。设备间信息传输的方式为网络通信或串行通信，取代传统的二次电缆。站内设计在线自动监测系统，对各个设备进行实时检测，并根据情况提出检修要求，从而实现状态检修。

2.1　过程层

过程层包括电子式互感器和智能开关设备，其主要功能分为以下三类：

2.1.1　运行电气量检测：检测的内容主要是电流、电压、相位以及谐波分量。跟常规站的差别就是不再使用传统的电磁式互感器，取而代之的是电子式互感器，模拟量被直接采集的数字量取代。具有较好的抗干扰性，绝缘性能很好，而且具有不错的饱和特性。

2.1.2　设备状态检测：变电站需要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器、隔离开关、母线、电容器等在线检测的主要内容是它们的工作特性及状态的数据。

2.1.3　控制命令执行：包括断路器分、合；电容、电抗器投切；隔离开关分、合等。过程层的控制命令执行大部分是被动的，如接到保护装置的跳闸指令，并能判断指令的合理性。

2.2　间隔层

间隔层包括测控装置、保护装置、安全自动装置、故障录波器、电能表等设备。其主要功能是：

①对本间隔过程层实时数据信息进行汇总。

②保护控制一次设备。

③实施本间隔操作闭锁功能。

④实施操作同期及其他控制功能。

⑤对数据采集、系统运算及控制命令的发出具有优先级别控制。

⑥执行数据的通信传输功能，告诉完成与过程层及站控层的网络通信。

2.3　站控层

站控层包括主机、五防工作站、保护信息子站、远动装置等设备，其主要任务是：

①在两级高速网络的协助下，对全站的实时数据信息进行汇总。

②由调度或控制中心来管理某些数据。

③接收相关的控制命令，然后由间隔层、过程层来执行。

④具有在线可编程的全站操作闭锁控制系统。

⑤可以对站内进行当地监控，还可以实现人机联系。

⑥可以在线维护间隔层、过程层设备，在线组态，在线修改参数。

2.4　IEC61850标准

为了更好地推动变电站自动化和数字化技术进步，1995年国际电工委员会便着手制定变电站通信网络和系统规范体IEC61850标准，现在变电站自动化领域已经在普遍使用这种标准，这对于数字化变电站实现无缝通信和互操作性是非常有利的。

3　相关技术研究及可行性分析

过程层设备研究及工程应用情况：

3.1　电子式互感器

数字化变电站的突出特征就是使用的是电子式互感器，而不是传统的电磁式互感器。国外不少知名的电气设备商都有相应的电子式互感器产品，国产OET700系列电子式电流和电压互感器也已在国网公司变电站成功应用。

3.2　一次设备的智能化与数字化实现

数字化变电站内一次设备智能化和数字化，不仅要求一次设备要有传统功能，还要有在线状态监测、智能控制和数字接口等功能，也就是说可以对设备运行进行实时评估，而且还可以根据IEC61850标准，让它跟其他设备的数字式信息交互，从而实现设备的互操作性。以智能断路器装置为例，ABB的PASS比较典型，除了断路器设备外，目前其他一次设备还实现不了完全智能化。我们在使用了智能终端技术之后，就更方便实现一次设备的智能化和数字化了。现在国内已生产了与常规一次设备配备的一系列智能终端产品，这样就为一次设备智能化和数字化带来了许多的好处，解决了现阶段完全智能化一次设备型号不多的问题。

3.3　间隔层设备的研究现状和在工程中的应用

间隔层设备主要包括数字式保护、测控与电能计量、故障录波、安全稳定控制等二次系统。因为数字化变电站的数据传输模式已经不是原来的模拟量，而是数字量，这就要求我们尽快的研发基于光纤接口和IEC61850通信协议相应二次系统，以便更好地满足全站数字化发展趋势。传统二次设备使用的是模数转换插件，而数字化变电站二次设备与之最大的不同就是使用的是光电转换接口插件。其他环节没有什么根本上的不一样。

3.4　站控层系统的研究现状和在工程中的应用

在过去很长的一段时间，变电站自动化系统通信、站内设备描述等规约标准的不一致，最终使设备间不具备较好的互操作性。到现在为止，IEC61850标准已成为变电站自动化系统领域权威的标准体系。为促进数字化变电站和数字化装置的发展起到了非常重要的作用。

4　关于数字化变电站的可行性分析

4.1　数字化变电站的建设符合科技进步的要求

继电保护和安全自动装置的实现原理由最初的电磁型、晶体管型、集成电路型逐渐发展到现在的微机型原理，体现了科学技术的不断进步和发展，也体现了从模拟化向数字化、从操作化向智能化转变的发展过程，而数字化变电站相关技术的应用与推广，让我们加深了对这种发展规律的认识。科技在不断的进步，电子式互感器、智能化一次设备、在线监测技术等也越来越发达，数字化变电站已经开始进入工程实用化时期。

4.2　电子式互感器技术的发展创造了良好的条件

传统变电站通过电磁式互感器和电缆传递信息的方式，还是有很多的不足之处的，可以说在二次设备的技术层面上，传统的电磁型互感器技术以及二次回路的电缆传输模式已不能满足现在二次设备技术的发展要求，而电子式互感器却能满足二次设备技术的发展要求，使二次系统具备了更高的可靠性。电子式互感器技术越来越进步，进一步推动了数字化变电站的普及。

4.3　智能终端技术推动了一次设备的智能化

现在，尽管完全智能化的一次设备型号还不是很充足，但是采用“常规一次设备加智能终端”来实现一次设备智能化的策略得以逐步施行。从这一领域的实际来看，完全智能化的一次设备选型还是很不容易的，智能终端设备为实现一次设备智能化和数字化提供了一个很好的方法。

4.4　数字化变电站设备间互操作性要求的满足

基于IEC61850的变电站自动化系统和二次系统网络通信协议与数字化变电站互操作性要求是一致的，基于IEC61850数字化变电站系统和设备的研究成绩比较显著，不少的变电站已经在使用基于IEC61850的变电站自动化系统。

4.5　先进的数字式保护、监控、计量和录波等装置的推动

具备光纤以太网接口和IEC61850通信协议标准的数字式保护、监控、计量和录波等二次设备，为数字化变电站过程层设备的成型奠定了良好的基础。

5　结论

在电子式互感器技术、一次设备智能化和数字化技术、变电站通信协议及网络技术等一系列设备已经大体上可以满足数字化变电站的要求，还在很多运行经验的条件下，深入推进数字化变电站工程建设，能够帮助我们进一步实现技术革新，能够有效地解决常规变电站技术的不足，从而提高变电站运行的安全性和自动化水平。现在国内已建成了几个数字化变电站试点，实践表明，在当前的情况下开展数字化变电站的试点建设的技术已经达标。但是，目前数字化变电站建设中相关环节的技术标准和检验规范的制定还不够先进，统一规范的数字化变电站建设规范和数字化变电站的检修试验规范都在不断制定和完善中，从而能够更好地推动数字化变电站技术的普及。数字化变电站的建设和发展，也会像是微机保护替代集成电路保护一样发展起来。

参考文献：

[1]郑建平蔡永志数字化变电站丛书-成果与展望分册.2010.

[2]沈健，艾尼瓦尔·热合曼，夏江.数字化变电站的发展[J].科技风.2011（16）.

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自然、环保、有趣，既满足猎奇心理，又亲近丛林，还能顺便体验一下欧美儿童的荒蛮生活――更何况，如今的tree house早已出落得舒适奢华，风格各异，绝非昔日的简易小木屋可比。融合了如此之多的时髦元素，树屋的价格自然也很跟得上时代。根据Blue Forest公司给出的报价，5万至15万英镑不等的建筑价格几乎能够满足你对于这类生活方式的全部想象：它可犹如平地上的别墅一般宽敞豪华，也可以误闯地球的外星堡垒般奇幻，当然也能如丛林城堡一样原始神秘。

是的，只要你付得起钱，世界上顶级的树屋制造公司会不远万里来为你度身定制独一无二的树上居所，而你所需要做的只是选对风格，选对树，然后尽情想象。

定制故事：最动人的树屋

对于树屋来说什么是最重要的?一棵有故事的树，还是童话般的设计?这一切元素都正合Amazon Tree Houses公司的意。

Amazon Tree Houses是木匠兼树屋建筑师Derek Saunderson于2007年成立的树屋提供商。Derek运用他20多年的树屋建造经验，希望建造树屋不再是接触一堆建筑商的业务员以及会计师，好像是一般房地产买卖一样。他希望能运用他对树屋建造的热情，切实地提供最好的木造工艺，并提供给客户最美丽的树屋作品。Amazon Tree Houses所设计的树屋，没有夸张的外形，有些甚至就像普通的别墅一样，只不过离地升高了几十厘米。屋内陈设并不简陋，却也没有豪华到让你觉得不真实，朴素且实用正是他的设计法则。

值得一提的是，Amazon Tree Houses非常注重树屋与周围环境的和谐关系，并将感情赋予简单的树屋。

Cedar Spire Treehouse的主人拥有一座大别墅以及一棵500岁的雪松树，一次意外的雷击损伤了雪松最大的一根树枝，主人希望以一个有趣的方式恢复雪松的完整，于是Derek就为他设计了一个城堡阁楼般的情趣树屋，古典的设计既能与不远处的别墅交相辉映，轻巧的构造又不会对古树造成伤害，相当完美。

意式风格的The Montcello Treehouse是一位美国太太送给她丈夫的生日礼物，丈夫对意大利式的生活向往已久，再也没有什么比这座意式风格的树屋别墅更能让他感到惊喜的了。隐藏的楼梯设计使你第一眼看到它时以为无法进入其中，一旦拨开树丛顺着梯子而上，眼前则有别样的开阔。内部是一个简单而明亮的八角房间，镶有板墙和硬木地板。其中最活跃的部分是树，因为即便被包裹在房间里，也仍然可以通过房间的中心自由生长。

定制奢华：有多贵造多贵

树屋注定是潦草和狭小的度假空间么?当然不。Blue Forest就是一家奢华树屋提供商，他们设计建筑的树屋不仅体积更大，内部设施也非常现代化。屋里电器、家具一应俱全，俨然是个郊外的假日酒店。但是质朴的原木房间、屋子中间粗壮的树干和门外的满眼绿色，都会让你仿佛置身于世外桃源。

其创始人和首席执行官Andy Payne从小生活在非洲东部，习惯了和大自然打交道的他也不可救药地爱上了这种生活方式，因此即便长大后移居英国，仍然念念不忘童年时的那片“蔚蓝森林”，立志为世界上每个渴望亲近自然的人打造奢华树屋。从英国到北美，从中东到南美，Blue Forest的作品点燃的不是某片树林，而是某个人的旷野生活。当然，Andy Payne并没有移植简陋，反而尽可能把树屋做得更大更好更舒适。

Andy Payne常常说：“每当有人跟我谈起希望扩大自己的豪宅，我都告诉他不如建造一座树屋吧，同样的花费却能够给你带来意想不到的乐趣。”

从16年前开始，Blue Forest就进入了这一行业，随着最近几年郊外树屋的度假方式在欧洲各地日益流行，Blue Forest的订单也越来越多。通常，建造一座树屋只需要两个建筑工人花费3～4周的时间就能完成，而一座树屋的售价通常从12,000英镑到3万英镑左右不等，约合24000到6万美元，价格主要由使用的木材种类、房屋大小和内部设施所决定。

Living the Highlife是Blue Forest的得意之作之一。一大一小两座丛林树屋由一条吊桥相连，一半是大人们的度假屋，一半是孩子们的快乐地。大人的屋子里不但设施齐全，甚至连指纹识别系统这类智能家居产品也应用得恰到好处，厕所、厨房、起居室的“户型”尽可能地扩大了活动空间。

A Leafy Home同样沿袭着树屋里的奢华范儿，不但采用地热加热营造舒适环境，液晶电视和异形窗户更给了你两种不同的选择。Clifffside Lodge则是向往树上生活的主人为其1886年所建造的古宅增添的新活力，从古宅二楼的阳台上开一个小门，绳索吊桥一路通往另一个仙境。曾经一度听说国内的树屋度假村连空调都没有，而且还找了一堆丛林无法通电之类的理由，并美其名曰“体验原始生活”，或许他们真的应该敞开大门看看世界了，谁说豪华不可以上树呢?

定制绿色：有良知的树屋

坦白地说，O2 Treehouse可能是芸芸众树屋中最不好看的一个，张牙舞爪的造型，怎么看都与原始森林格格不入。然而，这个看起来颇为简陋的树屋却因对自然伤害最小而赫赫有名，被誉为最有良知的树屋。

对于自由家具设计师Dustin Feider来说，O2 Treehouse存在的意义不仅仅是一块树上栖息地，而是可持续发展的象征，是将功能设计和环保主义相结合的产物。Feider说：“当我认识到可持续发展不仅是一件好事，也是我作为一个家具制造者的责任，我就对木材和其他传统物料再也没有兴趣了。”于是，他用从废旧麻帆布、塑料回收牛奶纸盒和废物生态树脂中提取的元素制造成一种新型材料，并且从简单的纸灯笼中获得灵感，发现通过按照该网格结构制造树屋，既可以实现用最少的面积获得最大的空间，也可以使树屋比传统木屋更加牢固――尽管这看起来有点难以置信。最终，O2 Treehouse看起来像一个半透明的球体，在阳光普照的白天，从内部可以发出柔和的光。

与此同时，树屋并不是由任何螺钉螺母固定在树上，而是由电缆高高挂起，这样就能极其有效地防风。更重要的是如此形态的树屋不会对树木造成伤害，同样不会受树的形态约束。

定制奇幻：疯狂树屋首当其冲

有人说第一次看到Tom Chudleigh设计的Free Spirit Spheres高高挂在雨林中的样子时，忍不住大叫：“好大的南瓜。”这说法听起来虽然有些夸张，但亦充分肯定了其造型的特殊性。曾有欧美杂志推选全球最疯狂的树屋，Free Spirit Spheres首当其冲。

加拿大的Tom Chudleigh设计了这款无拘无束的生态球树屋，据说他原本打算用45000美元做个渔船的，结果却做出这些用电线挂在老树上又可居住的高雅建筑。它们位于太平洋西北部的针叶树林里，你可以购买或者租下这些生态球树屋，然后进行一次异想天开的户外体验。售价约15万美元。这价钱看着或许有点贵，但人家野营睡帐篷，你睡树上，这就是人生境界的差别。Tom说：“这些生态球是绝佳的户外休养地，它们所在的位置是世界上独一无二的，它们为我们体内野性的灵魂提供了好的去处。”

很显然，Free Spirit Spheres的形态有别于我们所熟悉的任何一座树上别墅，甚至连名字听起来都很特别一一自由灵魂居所。这个简单的球体像是挂在树梢上的垂饰品。每一个球体都是手工制造，主要材料是玻璃纤维和当地木材。使用时，只需要4个锚点做固定，即可挂在任何树木、建筑物或岩面上，而且每一面都防水且耐冲击，内部使用层压木质框架和清晰的玻璃外墙，树屋的外表面用了个清晰的玻璃壳。球体最多可以容纳4个人，连有电线，因此可以供电取暖。网状支撑系统保证了球体的稳固性，你可以沿着树干上的螺旋梯进入球体。Tom Chudleigh说，他希望让人从不同角度更贴近大自然氛围。当然，球内设计可是媲美酒店套房的。想要穿越原始森林探险考察?那就准备一辆卡车载走它吧。

定制逍遥：选一间逃逸小屋