智能建造的發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：智能建造的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：船舶建造工藝；發(fā)展現(xiàn)狀；對(duì)策

船舶建造的過(guò)程分為兩部分，分別是鋼質(zhì)船舶船體的焊接和上層建筑的制造，這也是船舶建造的主要工藝。現(xiàn)代船舶建造業(yè)較之以往已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，一些先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)的管理理念被應(yīng)用到其中，但是，船舶建造業(yè)卻沒(méi)有實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足的進(jìn)步，船舶建造工藝仍有可提升的空間，只有將船舶建造工藝進(jìn)一步提升，才能讓船舶的質(zhì)量得到提高，才能帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，改進(jìn)船舶建造工藝對(duì)促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。

一、我國(guó)船舶建造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

1、造船設(shè)備落后，人員能力欠缺

我國(guó)的船舶建造業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大的差距，而且進(jìn)步速度也比較緩慢，產(chǎn)生這種局面的原因主要包括兩個(gè)方面，一是我國(guó)的多數(shù)造船企業(yè)沒(méi)有配備放樣間、精加工車間、管件生產(chǎn)線、鋼材預(yù)處理車間等，科學(xué)化程度較低，造船企業(yè)的生產(chǎn)能力比較薄弱，相關(guān)的工藝方法在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有更新，造船技術(shù)落后。二是我國(guó)的造船企業(yè)不重視專業(yè)人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備，高精尖人才相對(duì)欠缺，許多大型造船企業(yè)往往只配備4名工程師，而生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)人才的需求是非常強(qiáng)烈的，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到生產(chǎn)的需求，這使得我國(guó)造船企業(yè)的攻堅(jiān)克難的能力偏低，進(jìn)而制約了我國(guó)造船業(yè)的發(fā)展。以鄰國(guó)日本的萬(wàn)國(guó)造船公司為例，該公司配有一整套大型平面分段裝配生產(chǎn)線，最大可拼焊24m*25m的殼板，能夠滿足絕大多數(shù)客戶的需求，而且操作相對(duì)簡(jiǎn)單，兩個(gè)工作人員可以同時(shí)控制10個(gè)焊機(jī)工作，每分鐘的焊接長(zhǎng)度可以達(dá)到10米[1]。

2、船舶建造技術(shù)相對(duì)落后

目前，我國(guó)大多數(shù)造船企業(yè)都會(huì)采用散裝造船法，具體方法是在鋼板上描繪出船體所需要的部件，然后再使用半自動(dòng)半手動(dòng)的切割機(jī)按照描繪的形狀進(jìn)行切割，最后再運(yùn)用焊接技術(shù)將所有的部件整合焊接起來(lái)，得到船舶的大體輪廓。這種技術(shù)已經(jīng)比較落后，在生產(chǎn)小型船舶時(shí)能夠發(fā)揮一定的作用，但是在生產(chǎn)大型輪船時(shí)就會(huì)遇到許多的障礙，造船的周期被延長(zhǎng)，船舶的質(zhì)量也會(huì)有所下降，寬度尺寸偏差嚴(yán)重，部分構(gòu)件誤差大，而且容易發(fā)生變形，最后會(huì)影響船舶的使用過(guò)程。例如，我國(guó)的造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：手工、半自動(dòng)氣割非重要部分的誤差標(biāo)準(zhǔn)范圍為0.5毫米，極限誤差為1.00毫米，但是，實(shí)際操作的部件表面粗糙度達(dá)到了2.05毫米，嚴(yán)重影響了造船的質(zhì)量。

二、船舶建造工藝的發(fā)展趨勢(shì)

1、增強(qiáng)船舶建造的總裝化

總裝化的目的就是讓造船企業(yè)充分利用自身的核心技術(shù)資源，處理自己比較擅長(zhǎng)的工序，而將自身不擅長(zhǎng)的工藝分離出去，例如將零部件的生產(chǎn)分包給其他專門的企業(yè)，造船企業(yè)這樣做能夠集中力量處理核心工作，造船的效率也會(huì)大大提高，造船的生產(chǎn)規(guī)模和專業(yè)化水平也會(huì)得到完善。

2、增強(qiáng)船舶建造的精益化

精益化的模式最初來(lái)源于日本企業(yè)（如下圖所示），該理念既是一種經(jīng)營(yíng)管理理念，同時(shí)也是一種先進(jìn)的企業(yè)文化，該理念的核心思想就是減少甚至完全消除生產(chǎn)過(guò)程中的資源浪費(fèi)以及一切不能創(chuàng)造價(jià)值的環(huán)節(jié)，讓企業(yè)的效益實(shí)現(xiàn)最大化，增強(qiáng)企業(yè)的生產(chǎn)能力，將精益化理念應(yīng)用到造船業(yè)中，主要目的就是增強(qiáng)員工的生產(chǎn)積極性，減少生產(chǎn)的周期，降低生產(chǎn)的成本，提高造船質(zhì)量。

3、實(shí)現(xiàn)船舶建造的綠色化

隨著全球自然環(huán)境惡化的不斷加重，環(huán)保已經(jīng)成為各國(guó)普遍關(guān)注的問(wèn)題，生產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)盡量減少能耗，減少污染物的排放，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。造船業(yè)也也應(yīng)當(dāng)跟上時(shí)代的發(fā)展步伐，在造船過(guò)程中，減少資源的浪費(fèi)，在制造、營(yíng)運(yùn)、報(bào)廢拆解的周期中，要使用環(huán)保的材料、設(shè)備和技術(shù)，為自然環(huán)境做出貢獻(xiàn)。

4、實(shí)現(xiàn)船舶建造的智能化

目前，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)得到了史無(wú)前例的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)非常普及，智能化生產(chǎn)也已經(jīng)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，而造船業(yè)由于生產(chǎn)的難度較大，智能化技術(shù)并不多，因此，智能化是未來(lái)造船業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。造船企業(yè)應(yīng)當(dāng)將智能技術(shù)應(yīng)用到船舶的設(shè)計(jì)、建造、控制、裝配等過(guò)程中，并逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造的目標(biāo)，向著生產(chǎn)全自動(dòng)化的方向發(fā)展。我國(guó)的造船業(yè)在這一方面存在較大的提升空間，造船企業(yè)要根據(jù)本企業(yè)的要求和需要，自主研發(fā)或者從國(guó)外引進(jìn)智能化的生產(chǎn)技術(shù)，在設(shè)備方面實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)船舶建造業(yè)的發(fā)展[2]。

三、船舶建造工藝改進(jìn)的對(duì)策

1、加強(qiáng)核心技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)

在船舶建造工藝中，設(shè)備的因素占據(jù)了很大的比重，同時(shí)，人才的因素也是其中的重要部分，專業(yè)人才是船舶建造的核心力量，是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。因此，要想提高船舶建造的工藝水平，就必須先建立一支掌握核心技術(shù)的專業(yè)隊(duì)伍，對(duì)該隊(duì)伍中的人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)能力，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合；其次，普通工人也是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要組成部分，這部分人員也要進(jìn)行進(jìn)專業(yè)的培訓(xùn)，讓工人能夠掌握陷阱的操作流程和操作方法，學(xué)會(huì)看懂設(shè)計(jì)圖紙，并按照?qǐng)D紙進(jìn)行建造。

2、加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)

要想讓造船業(yè)得到長(zhǎng)足的進(jìn)步，就必須建立一套完善的政策優(yōu)惠機(jī)制，獲得政府的支持，首先，政府要在宏觀層面給予幫助，為造船企業(yè)提供比較明確的指示，對(duì)國(guó)有造船企業(yè)進(jìn)行資產(chǎn)重組；加大對(duì)造船企業(yè)的技術(shù)改造和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等的資金支持；加大船舶制造的科研力度。其次，企業(yè)要積極響應(yīng)政府的政策，加強(qiáng)自身的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，做好人才儲(chǔ)備工作，進(jìn)行深入的技術(shù)創(chuàng)新，掌握世界領(lǐng)先的生產(chǎn)制造工藝，提高船舶的質(zhì)量和產(chǎn)量，推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展[3]。

3、加強(qiáng)工藝體系建設(shè)

船舶建造工藝要實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、專業(yè)化的目標(biāo)，在企業(yè)內(nèi)部形成比較一致的認(rèn)識(shí)和思想，并將這些內(nèi)在的要素應(yīng)用到生產(chǎn)過(guò)程中，造船企業(yè)要進(jìn)一步加強(qiáng)工藝的研究，進(jìn)一步完善工藝技術(shù)研究體系，建立健全的工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系以及工藝技術(shù)升級(jí)換代機(jī)制。船舶建造企業(yè)要理清自己的發(fā)展方向，并與世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)做好銜接，建立和健全比較完善的管理機(jī)制，推動(dòng)造船業(yè)的發(fā)展。

4、引進(jìn)先進(jìn)的建造技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，先進(jìn)的船舶建造技術(shù)不斷出現(xiàn)，為造船業(yè)提供了非常大的幫助，因此，造船企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身的發(fā)展需要，在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上，積極引進(jìn)國(guó)外比較先進(jìn)的船舶建造技術(shù)和設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)船舶建造的技術(shù)評(píng)估，設(shè)立強(qiáng)有力的專家咨詢機(jī)構(gòu)，有效發(fā)揮專家的作用。此外，船舶建造企業(yè)要注重建立科學(xué)有效的獎(jiǎng)懲評(píng)價(jià)機(jī)制，不斷激發(fā)工作人員的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的自主創(chuàng)新思維能力。只有這樣，船舶建造企業(yè)才能打造出自己的自主品牌，在激勵(lì)的造船業(yè)市場(chǎng)中立于不敗之地。

【總結(jié)】船舶建造業(yè)是每個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的一部分，在我國(guó)的造船業(yè)中，突出的問(wèn)題就是造船工藝落后。解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵就是掌握國(guó)際造船業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，制定適合自身企業(yè)的發(fā)展對(duì)策，在智能化、綠色化、精益化等環(huán)節(jié)中尋求突破，讓我國(guó)的造船業(yè)回到世界領(lǐng)先的行列。

參考文獻(xiàn)

[1]張晗，閆大海，符道.數(shù)字化造船――現(xiàn)代造船技術(shù)的發(fā)展方向[J].艦船科學(xué)技術(shù). 2009（03）.

第2篇：智能建造的發(fā)展范文

1．智能電網(wǎng)的概述

智能電網(wǎng)就是一個(gè)電力的系統(tǒng)，其中會(huì)包括很多配電和輸電的體系，能夠迅速反應(yīng)電力市場(chǎng)需求與公司的需求，智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)非常智能，能夠?qū)⑿畔⒀杆賯鬏敵鋈?，提供更加好的服?wù)給需要的用戶。從長(zhǎng)期發(fā)展的角度看來(lái)，電網(wǎng)建設(shè)最節(jié)約資源的方式就是構(gòu)建一個(gè)智能的電網(wǎng)系統(tǒng)。目前全球氣候和人口問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，中國(guó)是世界上面第一人口大國(guó)，并且由于中國(guó)內(nèi)部各個(gè)地區(qū)之間存在明顯差異，因此在建設(shè)電網(wǎng)系統(tǒng)的時(shí)候，要與其他國(guó)家區(qū)分開(kāi)來(lái)，結(jié)合我國(guó)自身的國(guó)情，明確建設(shè)過(guò)程中的重點(diǎn)工作。

2．智能電網(wǎng)的特征

2．1環(huán)保智能電網(wǎng)的環(huán)保特征與我國(guó)生態(tài)建設(shè)的要求相符合，可以對(duì)于電網(wǎng)的資源再次利用，同時(shí)還能夠減少工業(yè)生產(chǎn)給生態(tài)的環(huán)境造成不好的影響。

2．2優(yōu)化資源在建設(shè)電網(wǎng)的時(shí)候會(huì)用到各種各樣的資源，但是在建設(shè)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)時(shí)資源的運(yùn)用率非常低，同時(shí)也會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)非常不理想的收益。在對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中，要盡量?jī)?yōu)化資源，最有效的將資源運(yùn)行效率提高。

2．3經(jīng)濟(jì)收益高在建設(shè)智能化的電網(wǎng)時(shí)候，要充分考慮全方面的因素，降低在建造時(shí)候的成本費(fèi)用，這樣既可以保證電能的品質(zhì)，同時(shí)還能夠?qū)⑽镔|(zhì)的收益提高。

2．4交互性強(qiáng)智能電網(wǎng)的交互性很強(qiáng)的特征，是指在能源供給的環(huán)節(jié)中，要建立一個(gè)質(zhì)量比較高的市場(chǎng)溝通體系，能夠在第一時(shí)間掌握客戶的需求，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2．5自動(dòng)化智能電網(wǎng)自動(dòng)化的特性主要就是指能夠?qū)ψ陨淼膯?wèn)題進(jìn)行診斷和修復(fù)，這樣不僅僅能夠節(jié)約成本，還能夠節(jié)約時(shí)間提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2．6電網(wǎng)的構(gòu)架非常牢固中國(guó)經(jīng)常會(huì)發(fā)生自然災(zāi)害，災(zāi)害會(huì)對(duì)電網(wǎng)的整體系統(tǒng)造成很大的影響，可能會(huì)導(dǎo)致電無(wú)法輸送出去，因此在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行建造的時(shí)候要保證構(gòu)架要非常牢固，這樣才能夠保證電網(wǎng)能夠承受住自然災(zāi)害的威脅，保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

3．電力工程在整個(gè)智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用

3．1優(yōu)化質(zhì)量和能源轉(zhuǎn)換的技術(shù)質(zhì)量的優(yōu)化就是指在建設(shè)智能電網(wǎng)的時(shí)候要將電能劃分為不同等級(jí)，用評(píng)估判定方法建造為一個(gè)完整的電網(wǎng)體系。在建造智能電網(wǎng)的時(shí)候要將經(jīng)濟(jì)性放在首位，確定供電和用電的接口，建立一個(gè)有效的電能質(zhì)量的評(píng)估體系和客戶的評(píng)估體系。

同時(shí)在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候還要考慮到電力工程技術(shù)方面的法律法規(guī)在不斷改進(jìn)，保證智能的電網(wǎng)能夠更加有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)低碳的能源會(huì)成為日后發(fā)展的主要能源，因?yàn)槟軌驕p少對(duì)環(huán)境的污染，還能夠降低能源的消耗。低碳的能源主要就是用一些先進(jìn)的技術(shù)對(duì)電量轉(zhuǎn)換進(jìn)行改善，將能源充分利用起來(lái)，目前使用最為廣泛的兩個(gè)低碳能源就是風(fēng)能和太陽(yáng)能。

3．2在智能開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用通過(guò)仔細(xì)的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，這幾年電力工程的技術(shù)被廣泛運(yùn)用到建設(shè)智能電網(wǎng)的過(guò)程中，主要就是用電子器和電力對(duì)電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換。在建設(shè)智能電網(wǎng)系統(tǒng)中運(yùn)用電力工程的技術(shù)可以降低過(guò)程中的耗電量，同時(shí)還能夠減少運(yùn)用機(jī)電設(shè)施的頻率，將整個(gè)系統(tǒng)的工作效率大大提高。

3．3電力工程中高壓直流輸電的技術(shù)在目前的智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，有一小部分的環(huán)節(jié)是運(yùn)用交流電，但是還是有很大一部分是運(yùn)用直流電的輸電體系。在實(shí)際的供點(diǎn)和配電的過(guò)程中要確保運(yùn)送的電是直流電，為了能夠順利進(jìn)行環(huán)流和逆變的工作，就要發(fā)揮控制換流器的作用，并且此時(shí)只有運(yùn)用高壓直流電的送電方式才可以將這個(gè)目標(biāo)在根本上實(shí)現(xiàn)。換流器在很多情況下都是用管段作用原件組成，使得電力運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)具有經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，除此以外該技術(shù)還能夠擺脫距離的影響，無(wú)論是長(zhǎng)距離還是短距離都可以很好的運(yùn)輸。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，這個(gè)技術(shù)還將被運(yùn)用到更多個(gè)環(huán)節(jié)和更大的容量上面。

4.結(jié)束語(yǔ)

第3篇：智能建造的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：電力工程技術(shù)；智能電網(wǎng)；電網(wǎng)建設(shè)

由于全球氣候變化明顯人口不斷增多，致使全球在爆發(fā)經(jīng)濟(jì)危機(jī)的問(wèn)題以后能源大量縮減，能源供給問(wèn)題成為嚴(yán)重的安全隱患，電力作為世界各國(guó)主要發(fā)展的經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目之一，在經(jīng)濟(jì)危機(jī)爆發(fā)后，各國(guó)紛紛將建立智能電網(wǎng)作為自己國(guó)家的重要發(fā)展產(chǎn)業(yè)，而中國(guó)作為全球人口最多的國(guó)家，國(guó)土總面積占九百六十萬(wàn)平方公里，其中陸地面積占九百三十二萬(wàn)六千四百一十萬(wàn)平方公里，海水總面積占二十七萬(wàn)零五百五十平方公里，為了應(yīng)對(duì)我國(guó)地區(qū)發(fā)展不平衡以及能源分布不平衡等問(wèn)題，在進(jìn)行智能電網(wǎng)的建設(shè)時(shí)，我們要以基本國(guó)情的需求為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的建設(shè)工作。

1智能電網(wǎng)的簡(jiǎn)述

1.1智能電網(wǎng)的電力工程項(xiàng)目體系。在2006年美國(guó)IBM公司提出建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程項(xiàng)目，在電力體系中，智能電網(wǎng)是由配電和輸電體系構(gòu)成的，相較電力市場(chǎng)中其他的電力體系，智能電網(wǎng)可以更好地為電力工程節(jié)省資源，在電力的運(yùn)送上相較其他電網(wǎng)也更為平衡，在此基礎(chǔ)之上，智能電網(wǎng)僅有的問(wèn)題是對(duì)于電網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)，以及外部條件變化的應(yīng)對(duì)辦法，智能的結(jié)構(gòu)構(gòu)成了電網(wǎng)的核心，智能電網(wǎng)可以在提升高品質(zhì)服務(wù)的同時(shí)更快的進(jìn)行信息傳輸，目前智能電網(wǎng)處于一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的趨勢(shì)，智能電網(wǎng)是所有電網(wǎng)當(dāng)中投資最少的一種建設(shè)方式，美國(guó)曾經(jīng)在經(jīng)濟(jì)危機(jī)爆發(fā)后，大批量進(jìn)行智能電網(wǎng)的建造，而建造智能電網(wǎng)的目的是為了緩解由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)艱難等方面的局面，在智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中，美國(guó)經(jīng)濟(jì)上的困難問(wèn)題開(kāi)始逐漸改變，經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇都要?dú)w功于美國(guó)在爆發(fā)經(jīng)濟(jì)危機(jī)后大批量對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)，結(jié)合我國(guó)的基本國(guó)情，在進(jìn)行智能電網(wǎng)建設(shè)工作的同時(shí)，更要清楚建設(shè)智能電網(wǎng)的目的以及重點(diǎn)，目前，我國(guó)建設(shè)智能電網(wǎng)的口號(hào)是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，融合建設(shè)出一個(gè)新的信息自主化社會(huì)。

1.2智能電網(wǎng)的特征。在考慮到我國(guó)現(xiàn)狀的情況下，智能電網(wǎng)對(duì)資源的二次利用符合了我國(guó)對(duì)于生態(tài)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的環(huán)保這一特點(diǎn)，智能電網(wǎng)的環(huán)保技術(shù)彌補(bǔ)了在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)下所遺留的生態(tài)破壞問(wèn)題，減少了工業(yè)生產(chǎn)為生態(tài)造成的負(fù)面影響，中國(guó)是自然災(zāi)害的頻發(fā)國(guó)家，在建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí)要注意在保障架構(gòu)牢固的基礎(chǔ)上進(jìn)行電網(wǎng)建造，使我們建設(shè)的智能電網(wǎng)在一般情況的災(zāi)害下不會(huì)產(chǎn)生類似電能不正常運(yùn)送的現(xiàn)象出現(xiàn)，也不會(huì)因?yàn)榧竟?jié)環(huán)境的改變而影響電網(wǎng)運(yùn)作，進(jìn)行建設(shè)電網(wǎng)的過(guò)程中我們?yōu)榱颂嵘悄茈娋W(wǎng)在運(yùn)行上的效率要對(duì)所使用的資源進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的優(yōu)化處理，在進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，需要使用到多種資源，由于在國(guó)內(nèi)在建設(shè)電網(wǎng)過(guò)程中對(duì)資源的運(yùn)用率低下也造成了電網(wǎng)在收益上的欠妥，因此在建設(shè)電網(wǎng)的過(guò)程中我們要對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化之后再使用，爭(zhēng)取最大化的提升電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)的效率，為了在保障收益的情況下確定智能電網(wǎng)電能的品質(zhì)，在建造電網(wǎng)的進(jìn)程中我們要盡量減少制造電網(wǎng)的成本，在能源供給過(guò)程中根據(jù)客戶需求優(yōu)化在服務(wù)上的品質(zhì)構(gòu)建出一個(gè)和諧的市場(chǎng)體制，對(duì)電網(wǎng)故障進(jìn)行診斷并修復(fù)，在節(jié)約時(shí)間的同時(shí)降低維修的成本。

2電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中的整體運(yùn)用

2.1在電源部分中的運(yùn)用。智能電力網(wǎng)絡(luò)由兩種電能組成，一種是智能電能，智能電能可進(jìn)行變頻交流能都運(yùn)用直流電源進(jìn)行通電，另一種是交流電能，交流電能使用恒頻交流在進(jìn)行變電的操作時(shí)運(yùn)用交流電源進(jìn)行通電，并將高頻開(kāi)關(guān)電源運(yùn)送到所有工作紅的電腦當(dāng)中。

2.2在供電過(guò)程中的運(yùn)用。由于智能電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)工作狀態(tài)與電能的品質(zhì)有很高要求，所以在電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)高度關(guān)注電能品質(zhì)與電網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)性，因此，就要求有機(jī)融合電力工程技術(shù)中的諧波管控技術(shù)與無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。其中有兩種是具有代表性的設(shè)置:一種是薄型交流變換器，另一種是超導(dǎo)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施。

2.3在智能發(fā)電過(guò)程中的運(yùn)用。近年來(lái)，通過(guò)電力、電子器件將電能的轉(zhuǎn)化功能以及管控功能運(yùn)用到智能電網(wǎng)體系已經(jīng)是一件稀松平常的事，在進(jìn)行智能電網(wǎng)發(fā)電過(guò)程的解析之后，我們得知在智能電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中可以使用相關(guān)的電力工程技術(shù)進(jìn)行電量的降低，這樣做的好處是可以解決電量的無(wú)端浪費(fèi)，在解決電量問(wèn)題的同時(shí)降低電網(wǎng)設(shè)施中機(jī)電的使用情況，可以提升電網(wǎng)在工作上的效率。

3電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體運(yùn)用

3.1質(zhì)量?jī)?yōu)化與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)程成只能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)可以分成多個(gè)級(jí)別進(jìn)行對(duì)機(jī)制的完備評(píng)定，在智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程中要不斷改進(jìn)工程技術(shù)上的制度，確保智能電網(wǎng)在發(fā)展上能夠帶來(lái)足夠的經(jīng)濟(jì)效益，著重剖析智能電網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)上的發(fā)展方向，構(gòu)建出一個(gè)和諧的用戶品質(zhì)評(píng)定機(jī)制，在低碳能源的能源發(fā)展的基礎(chǔ)上，降低智能電網(wǎng)在能源上的消耗，從而減少周圍環(huán)境的污染情況出現(xiàn)，低碳能源是一種在能量轉(zhuǎn)換方式上領(lǐng)先其他能源的技術(shù)，充分利用低碳能源可以利用太陽(yáng)能和風(fēng)能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行通電。

3.2柔流輸電技術(shù)。這個(gè)技術(shù)使用了微電子技術(shù)、電子技術(shù)、電力技術(shù)等等，展現(xiàn)了控制技術(shù)和通信技術(shù)，此種技術(shù)可以便捷地控制交流供電的過(guò)程，在國(guó)內(nèi)智能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中，電力工程技術(shù)大部分是運(yùn)用在高壓電輸變電的過(guò)程中，需要把眾多的對(duì)環(huán)境危害很小的能源運(yùn)用到電力體系中，而且實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的分隔等過(guò)程，因此，將電力工程技術(shù)與控制技術(shù)相融合可以控制與調(diào)整智能電力網(wǎng)絡(luò)中的不同參數(shù)，提升智能電力網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)性，另外，供電的過(guò)程會(huì)在較大程度上減少電損，進(jìn)而提升運(yùn)送電能的水平。

3.3電力工程技術(shù)中的高壓直流輸電技術(shù)。在運(yùn)用高壓直流電流運(yùn)行電力的基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)的直流運(yùn)送電體系中很多環(huán)節(jié)要通過(guò)交流電進(jìn)行電流運(yùn)送，在保證供電運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)送電流是直流電流的基礎(chǔ)上，充分使用控制換流器進(jìn)行電流逆變以及電流環(huán)流的相關(guān)作業(yè)，而對(duì)于電力的短距離直流運(yùn)送，根據(jù)換流器具有管段作用的原件，利用電力運(yùn)送的平穩(wěn)性以及經(jīng)濟(jì)型進(jìn)行分量相對(duì)不重的直流電流運(yùn)送，另外，此項(xiàng)技術(shù)不但能夠運(yùn)用到長(zhǎng)距離的直流運(yùn)送中，還可以運(yùn)用到短距離的直流運(yùn)送中，達(dá)成高效地為海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)送電能，在國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)距離運(yùn)電技術(shù)中，積極的運(yùn)用了高壓直流運(yùn)電技術(shù)，而且伴隨技術(shù)的進(jìn)步，此項(xiàng)技術(shù)還會(huì)被運(yùn)用到更長(zhǎng)距離、更大容量的運(yùn)電項(xiàng)目中。

4結(jié)論

根據(jù)以上內(nèi)容我們了解到新能源在只能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程中的重要作用，以及未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)和方向，我們了解到智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程中電力工程技術(shù)起著絕對(duì)關(guān)鍵的作用，對(duì)于電力工程技術(shù)的高效應(yīng)用可以更好地促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中的能源加以優(yōu)化，從而促成智能電網(wǎng)在未來(lái)達(dá)成能源、經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李小偉.電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用分析[J].工程技術(shù):全文版,2016(11).

[2]秦理.探討智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程技術(shù)應(yīng)用[J].大科技,2016(36).

第4篇：智能建造的發(fā)展范文

（武漢統(tǒng)建城市開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430015）

【摘　要】節(jié)能建筑已經(jīng)成為我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。建設(shè)工程領(lǐng)域所有的管理工作都要朝著有利于節(jié)能和環(huán)保的目標(biāo)努力，這也包括工程造價(jià)的管理。本文通過(guò)辨析節(jié)能建筑的內(nèi)涵，分析節(jié)能建筑的造價(jià)管理要素，提出工程造價(jià)管理適應(yīng)節(jié)能建筑發(fā)展，應(yīng)對(duì)建筑節(jié)能成本控制的方法。

關(guān)鍵詞 節(jié)能建筑；工程造價(jià)；成本

Constraction Cost Analysis of Energy-saving Building

QIU Jie

(Wuhan Tongjian Urban development Co.,Ltd., Wuhan Hubei 430015, China)

【Abstract】Energy-saving building has become the main certain trend in construction industry, which needs a comprehensive development including cost management. This paper introduces the concept of energy-saving building, analyses the cost controlling factors, and presents the cost management methods which adapt to building energy efficiency.

【Key words】Energy-saving building; Construction cost; Costs

作者簡(jiǎn)介：邱潔（1981.06—），女，湖北武漢人，武漢統(tǒng)建城市開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，工程師，研究方向?yàn)榉康禺a(chǎn)開(kāi)發(fā)成本管理與控制、工程造價(jià)。

0　前言

當(dāng)今世界，能源已成為各國(guó)發(fā)展最關(guān)鍵的問(wèn)題之一，也是人們最為關(guān)注的話題之一。能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，對(duì)于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人民生活水平以及國(guó)家未來(lái)生存安全都極為重要。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)也呈現(xiàn)出前所未有的繁榮景象。由于建筑物是個(gè)能耗高的產(chǎn)品，建設(shè)速度加快和片面追求高利潤(rùn)或高舒適度會(huì)導(dǎo)致資源消耗嚴(yán)重。因此，我們必須思考在無(wú)限的需求愿望和有限的資源供給之間尋找一個(gè)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合點(diǎn)，提高能源利用效率，減少對(duì)環(huán)境的影響。

節(jié)能是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。節(jié)能可以說(shuō)是目前我國(guó)建筑行業(yè)管理的重點(diǎn)目標(biāo)之一，所有的管理工作都要朝著有利于節(jié)能和環(huán)保的目標(biāo)努力，這也包括工程造價(jià)的管理。

1　節(jié)能建筑的內(nèi)涵

建筑節(jié)能是建筑技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重大標(biāo)志，也是建筑界實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。發(fā)達(dá)國(guó)家為此進(jìn)行了長(zhǎng)久的努力，將建筑節(jié)能作為一項(xiàng)重要國(guó)策，并制訂了符合本國(guó)建筑節(jié)能要求的法規(guī)，取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。自從1973年發(fā)生世界性的石油危機(jī)之后，在發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑節(jié)能概念和內(nèi)涵的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：從最初強(qiáng)調(diào)“建筑節(jié)能”（Energy saving in buildings），到隨后又提出“在建筑中保持能源”（Energy conservation in buildings），意思是減少建筑中能量的散失，直到近來(lái)普遍稱為“提高建筑中的能源利用效率”（Energy efficient in buildings），也就是說(shuō)并不是消極意義上的節(jié)省，而是從積極意義上提高利用效率。主要表現(xiàn)為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理論，大量使用可再生能源，充分利用建筑的功能保持熱能、減少能耗，或用少許增加的耗能量來(lái)滿足人們迅速增加的健康和舒適感的需求。因此，我們的建筑節(jié)能觀應(yīng)以提高建筑物能量效率，用有限的資源和最小的能源代價(jià)獲取最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益，既滿足人類對(duì)資源日益增長(zhǎng)的需求，又減少建筑耗能對(duì)環(huán)境質(zhì)量的不利影響，進(jìn)而推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

從建筑節(jié)能涉及的領(lǐng)域來(lái)看，建筑節(jié)能也有廣義和狹義之分。廣義的建筑節(jié)能不僅涉及建筑設(shè)計(jì)方案、能源需求、生活質(zhì)量等問(wèn)題，還考慮了整個(gè)建筑對(duì)資源、環(huán)境、氣候、地理?xiàng)l件、維護(hù)管理、經(jīng)濟(jì)等方面的影響，即考慮建筑物整個(gè)壽命周期內(nèi)的能源流動(dòng)、使用情況，是將建筑物的節(jié)能作為一個(gè)系統(tǒng)工程。狹義的建筑節(jié)能通常對(duì)建筑構(gòu)（部）件的組合、加工、建造及建筑的使用過(guò)程中的能耗關(guān)注較多，尤其是建筑運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的能耗，側(cè)重于某個(gè)建筑物本身所采取的措施和手段。具體而言，節(jié)能建筑是按節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造，使其在使用過(guò)程中降低能耗、滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑。要求門窗、墻體等使用的材料保溫隔熱性能良好；自然通風(fēng)與人工通風(fēng)結(jié)合，兼顧每個(gè)房間；盡量采用自然光，天然采光與人工照明相結(jié)合；采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明等均按程序集中管理，逐步達(dá)到智能控制，從而實(shí)現(xiàn)建筑建造和使用的全面、全壽命期節(jié)能。

2　節(jié)能建筑造價(jià)的影響因素

節(jié)能建筑在我國(guó)還處于發(fā)展階段，相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品都沒(méi)有形成完整、成熟的體系，即使有的技術(shù)相對(duì)比較成熟，比如太陽(yáng)能供水，由于建筑成本相對(duì)較高且沒(méi)有統(tǒng)一的使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所以，這部分投資對(duì)于開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)還是屬于增量成本的的范疇。而在市場(chǎng)沒(méi)有達(dá)到足夠的規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化時(shí)，節(jié)能建筑的價(jià)格一定是比普通建筑要高出不少的。

2.1　維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能

維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能成本包括墻體、屋面保溫系統(tǒng)的成本，節(jié)能門窗的成本，遮陽(yáng)系統(tǒng)的成本，以及其它一些綜合性質(zhì)的措施，比如種植屋面、呼吸式幕墻等的成本投入。據(jù)建設(shè)部對(duì)試點(diǎn)工程的設(shè)計(jì)計(jì)算，每平方米建筑面積在圍護(hù)系統(tǒng)方面造價(jià)增加了50元，是土建造價(jià)的5%；在供熱采暖系統(tǒng)方面造價(jià)減少了40元，是采暖系統(tǒng)造價(jià)的18%。抵消后每平方米建筑面積造價(jià)只增加10元，提高的幅度是1%。

2.2　可再生能源

節(jié)能建筑中的可再生能源的利用包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)帷⑸锬艿壤么胧┑某杀就度?。目前太?yáng)能熱水器的利用技術(shù)已經(jīng)較為成熟，相對(duì)成本較低，但太陽(yáng)能光伏發(fā)電的增量因?yàn)椴牧弦约凹夹g(shù)水平的原因，價(jià)格還是屬于較高的，對(duì)于一般的開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)還比較難以接受。地?zé)崂弥饕峭ㄟ^(guò)地源熱泵或者地下鋪設(shè)通風(fēng)管的形式，技術(shù)相對(duì)成熟，但成本較高。風(fēng)能、生物能也屬于目前成本很高的技術(shù)。

以地源熱泵系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)是將中央空調(diào)系統(tǒng)、地板采暖和生活熱水三種功能融為一體的環(huán)保系統(tǒng)，運(yùn)用大自然中免費(fèi)的可再生能源，向住戶提供20°C～26°C的室內(nèi)恒溫，并且兼有24小時(shí)的生活熱水供應(yīng)。這個(gè)利用地下水產(chǎn)生的熱能進(jìn)行供熱制冷的節(jié)能系統(tǒng)，可比傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)約能源50～60%。

2.3　節(jié)水措施成本

2.3.1　中水利用

中水利用是指將小區(qū)居民生活廢水集中起來(lái)，經(jīng)過(guò)恰當(dāng)處理達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)后，再回用于小區(qū)的綠化灌溉、車輛沖洗、道路沖洗以及家庭坐便器沖洗等方面，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。北京、成都等省市已經(jīng)先行推廣使用，成本不高但效果明顯。

2.3.2　雨水收集利用

我國(guó)城市雨水利用起步較晚，目前主要在缺水地區(qū)有一些小型、局部的非標(biāo)準(zhǔn)性應(yīng)用。在國(guó)外，德國(guó)和日本等一些發(fā)達(dá)國(guó)家的城市對(duì)于雨水的資源化和雨水收集利用已經(jīng)有了很長(zhǎng)時(shí)間的歷史。其經(jīng)驗(yàn)和方法，對(duì)于我國(guó)大部分城市特別是那些嚴(yán)重缺水的城市很有借鑒意義。雨水屬于優(yōu)質(zhì)水，收集和處理成本都不高，是可以大力推廣的技術(shù)。

2.3.3　凈水系統(tǒng)

這在國(guó)內(nèi)已經(jīng)屬于比較成熟的技術(shù)，它通過(guò)系統(tǒng)定期排污等技術(shù)對(duì)城市自來(lái)水進(jìn)行層層過(guò)濾，以達(dá)到可直接飲用的效果。目前成都市許多樓盤都在使用該技術(shù)。凈水系統(tǒng)分家用凈水系統(tǒng)和管道分質(zhì)供水系統(tǒng)兩種。單針對(duì)管道分質(zhì)供水來(lái)說(shuō)，安裝成本是比較便宜的，并且技術(shù)要求也不高。在一個(gè)可容納3000戶的小區(qū)里，如果安裝中央凈水系統(tǒng)，每平方米建筑面積的增加成本不超過(guò)20元，而在前期銷售或后期使用過(guò)程中均可收回成本。

2.4　室內(nèi)環(huán)境措施成本

室內(nèi)環(huán)境措施成本包括室內(nèi)通風(fēng)裝置、建筑隔音措施、室內(nèi)除塵措施、垃圾處理回收裝置、分質(zhì)供水等措施的增量成本。

2.5　建筑智能化成本

建筑智能化成本包括居住建筑的智能家居系統(tǒng)、智能安保系統(tǒng)、智能物業(yè)系統(tǒng)等。

3　節(jié)能建筑成本下降的潛力分析

節(jié)能建筑特別是住宅節(jié)能建筑的增量成本是有很大的下降空間的，這里主要有三個(gè)方面的原因：

3.1　住宅建設(shè)成本相對(duì)提高

國(guó)內(nèi)住宅建筑的建造成本還比較低，目前商品房還主要以提供毛坯房為主。隨著生活節(jié)奏的加快以及國(guó)家宏觀政策的引導(dǎo)，人們對(duì)全裝修房的需求以及住宅品質(zhì)要求的提高，精裝修、空調(diào)采暖等會(huì)成為住宅的基本配置，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量也逐步會(huì)歸入建筑的基本投資。因此，住宅本身成本的提升會(huì)導(dǎo)致節(jié)能建筑增量成本的大幅度下降。而節(jié)能部品的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化也會(huì)降低建筑成本。

3.2　可再生資源利用技術(shù)、政策逐步完善

可再生資源利用技術(shù)的價(jià)格普遍較高，特別是地?zé)崂煤吞?yáng)能光電技術(shù)的價(jià)格還是一般住宅建筑難以接受的。但是隨著政策制度的完善，可再生資源的利用會(huì)享受到更加優(yōu)惠的補(bǔ)貼政策，太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電甚至可以通過(guò)賣電產(chǎn)生利潤(rùn)，因此可再生資源利用的成本也會(huì)大幅度下降。

3.3　設(shè)計(jì)和市場(chǎng)接受程度提高

與非節(jié)能的普通建筑相比，節(jié)能建筑形式上表現(xiàn)為能耗水平的降低，但其背后隱含的是相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，是節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和普及。但由于目前建筑節(jié)能技術(shù)水平較低，普及性不足，配套產(chǎn)品種類少，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)致節(jié)能建筑的開(kāi)發(fā)成本仍處于高位。據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，如果嚴(yán)格執(zhí)行目前的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（以50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算），每平方米增加造價(jià)100～200元。而從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我國(guó)將全面實(shí)行65%甚至更高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，建造成本還將提高不少。這部分增量成本只能通過(guò)提高建筑的銷售價(jià)格予以消化，而在消費(fèi)市場(chǎng)缺乏對(duì)建筑節(jié)能需求的前提下，價(jià)格較高的節(jié)能建筑與普通建筑相比在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中未必占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而且房地產(chǎn)業(yè)還處于供不應(yīng)求的賣方市場(chǎng)的大環(huán)境下，開(kāi)發(fā)商也缺乏足夠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力，更不愿承擔(dān)增加技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和額外成本去開(kāi)發(fā)節(jié)能建筑。但隨著市場(chǎng)和消費(fèi)者的日益重視和接受意愿的提高，以及建筑節(jié)能部品和技術(shù)的成熟化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?，節(jié)能建筑成本的下降亦是可以預(yù)期的。

4　基于節(jié)能建筑建造的工程造價(jià)管理新思路

建筑節(jié)能的要求給工程造價(jià)管理提供了新的視角，工程造價(jià)領(lǐng)域應(yīng)該開(kāi)拓思路，而不僅僅是單純的工程量清單計(jì)價(jià)或預(yù)結(jié)算編制審查。工程造價(jià)管理要適應(yīng)建筑節(jié)能的要求，最重要的一點(diǎn)就是要建立起工程項(xiàng)目全壽命周期造價(jià)的概念和管理理念，從以下幾個(gè)方面著手拓寬思路：

4.1　造價(jià)構(gòu)成——考慮項(xiàng)目在壽命期內(nèi)的使用、維護(hù)費(fèi)用

目前一般只關(guān)注項(xiàng)目的建造成本，而不重視建筑能耗在未來(lái)使用中給業(yè)主和社會(huì)帶來(lái)的持續(xù)費(fèi)用。而建筑節(jié)能的效果和效益通常要在建成后的長(zhǎng)期使用中體現(xiàn)出來(lái)。節(jié)能建筑的建造成本雖然在普通建筑造價(jià)的基礎(chǔ)上增加5%～7%，但節(jié)能帶來(lái)的的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這部分增加的造價(jià)。為適應(yīng)這一要求，工程造價(jià)的構(gòu)成內(nèi)容除了設(shè)計(jì)、建造、設(shè)備等費(fèi)用，還要將壽命期內(nèi)的使用、維護(hù)、能耗的費(fèi)用考慮進(jìn)來(lái)。

工程造價(jià)的構(gòu)成包括建筑物使用過(guò)程中的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、能耗費(fèi)用，理論上是易于理解的，但這些費(fèi)用如何計(jì)入造價(jià)也有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，如建筑物壽命期的確定，不同年度、地域、氣候維護(hù)費(fèi)用的標(biāo)準(zhǔn)、能耗水平、物業(yè)管理費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)等，但這個(gè)問(wèn)題不影響這些費(fèi)用計(jì)入工程造價(jià)的意義，也不影響擴(kuò)大工程造價(jià)概念的內(nèi)涵，只是在具體技術(shù)層面上為現(xiàn)行的工程造價(jià)管理工作提出了新的課題。

4.2　計(jì)價(jià)依據(jù)——設(shè)置一些反映節(jié)能技術(shù)和措施的指標(biāo)和參考標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)目前工程計(jì)價(jià)的依據(jù)主要是工程量清單及預(yù)算定額計(jì)價(jià)體系，其指向也是工程建造價(jià)格，節(jié)能概算、估算定額和指標(biāo)尚不完善，設(shè)備價(jià)格目前也很少作為工程計(jì)價(jià)依據(jù)來(lái)發(fā)揮作用。這樣的狀況應(yīng)該說(shuō)是難以滿足全壽命期造價(jià)管理和評(píng)價(jià)需要的。為適應(yīng)節(jié)能要求，在工程計(jì)價(jià)依據(jù)方面至少有以下兩方面工作要做:

（1）將節(jié)能建筑的技術(shù)、材料消耗和價(jià)格納入現(xiàn)行預(yù)算定額，即增加專門的節(jié)能項(xiàng)目，為建筑的節(jié)能部分提供易于識(shí)別的計(jì)價(jià)依據(jù)，同時(shí)也能體現(xiàn)出建筑節(jié)能的措施和費(fèi)用。

（2）設(shè)置一些能夠反映節(jié)能效果的指標(biāo)，如能耗降低率、增加的建造費(fèi)用回收期等，特別是現(xiàn)行《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法》與《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)》應(yīng)適當(dāng)增加一些節(jié)能指標(biāo)和參數(shù)，將節(jié)能要求納入建設(shè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)中來(lái)。

4.3　造價(jià)計(jì)量——全壽命期費(fèi)用的現(xiàn)值分析

工程造價(jià)的計(jì)算要考慮壽命期和動(dòng)態(tài)性，即包括項(xiàng)目的建造費(fèi)用和壽命期內(nèi)的各種使用費(fèi)用，并按一定的折現(xiàn)率進(jìn)行折現(xiàn)，得出綜合造價(jià)。這個(gè)綜合造價(jià)和現(xiàn)行造價(jià)內(nèi)容有所不同，但從節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展、綠色等角度考慮，這個(gè)費(fèi)用是更適于這些要求的，也符合科學(xué)發(fā)展觀的要求。

美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)是“初期成本”只占到壽命周期成本的5%～10%，而運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本占到60%～80%，對(duì)于品質(zhì)好、能耗低、維護(hù)省的長(zhǎng)壽命住宅來(lái)說(shuō)，具有巨大的成本優(yōu)勢(shì)。這實(shí)際就是建立起一個(gè)新的工程造價(jià)概念（或者說(shuō)是新的成本觀），這個(gè)概念更符合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的需要。

4.4　造價(jià)評(píng)價(jià)——從壽命期著眼，不僅比較建造費(fèi)用，也要比較使用費(fèi)用

在上述基礎(chǔ)上，對(duì)建筑工程造價(jià)高低的評(píng)價(jià)就不只是現(xiàn)行的“合理確定和有效控制”，而是要在全壽命期的框架進(jìn)行，比較從建造到使用、報(bào)廢全過(guò)程的綜合費(fèi)用，全過(guò)程費(fèi)用低的項(xiàng)目才是低造價(jià)的項(xiàng)目。

造價(jià)的控制不僅是建造費(fèi)用的控制，更要考慮建成后使用中的能耗、維護(hù)等費(fèi)用，這是新視野下的“合理確定與有效控制”，將這一目標(biāo)擴(kuò)大到項(xiàng)目的全壽命期，在一個(gè)更大的范圍內(nèi)進(jìn)行比較。

5　總結(jié)

節(jié)能建筑不僅將改變?nèi)藗兊木幼『蜕瞽h(huán)境，還將長(zhǎng)期性地節(jié)約居住者和開(kāi)發(fā)者的使用成本，將是建筑業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)的一大發(fā)展趨勢(shì)。因此，應(yīng)盡早將節(jié)能要求及其具體表現(xiàn)納入工程造價(jià)的管理和研究中，樹(shù)立起工程項(xiàng)目全壽命周期造價(jià)的概念和工程造價(jià)動(dòng)態(tài)管理、目標(biāo)管理等理念，跳出單純的、靜態(tài)的“確定與控制”思路，這樣工程造價(jià)才能反映科學(xué)發(fā)展觀的要求和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，更好的發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)

［1］王恩茂.基于全壽命周期費(fèi)用的節(jié)能住宅投資決策研究[D].西安建筑科技大學(xué),2008.

第5篇：智能建造的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：變電站；智能化建設(shè)；關(guān)鍵技術(shù)

Abstract: In this paper, starting from the features and functions of intelligent substation were analyzed, discussed the various technical problems in the intelligent building, in order to guarantee intelligent construction work smoothly.

Key words: intelligent substation; construction; key technology

中圖分類號(hào)：TM411+.4

前言

智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺(tái)之一，是智能電網(wǎng)的重要組成部分，它是銜接智能電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源接入電網(wǎng)的重要支撐。是智能電網(wǎng)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”三流匯集的焦點(diǎn)，對(duì)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)具有極為重要的作用。

智能化變電站的特點(diǎn)分析

智能化變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)施自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。作為電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，同常規(guī)變電站一樣連接線路、輸送電能，擔(dān)負(fù)著變化電壓等級(jí)、匯集電流、分配電能、控制電能流向、調(diào)整電壓等功能。智能變電站能夠完成比常規(guī)變電站范圍更寬、層次更深、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的信息采集和信息處理，變電站內(nèi)、站與調(diào)度、站與站之間、站與大用戶和分布式能源的互動(dòng)能力更強(qiáng)，信息交換和融合更方便快捷，控制手段更靈活可靠。具有全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化和高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化等主要技術(shù)特征。

2、智能化變電站的功能概述

2.1 緊密聯(lián)結(jié)全網(wǎng)。從智能化變電站在智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的位置和作用看，智能化變電站的建設(shè)，要有利于加強(qiáng)全網(wǎng)范圍各個(gè)環(huán)節(jié)間聯(lián)系的緊密性，有利于體現(xiàn)智能電網(wǎng)的統(tǒng)一性，有利于互聯(lián)電網(wǎng)對(duì)運(yùn)行事故進(jìn)行預(yù)防和緊急控制，實(shí)現(xiàn)在不同層次上的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，成為形成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)節(jié)和紐帶。智能化變電站的“全網(wǎng)”意識(shí)更強(qiáng)，作為電網(wǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)和部分，其在電網(wǎng)整體中的功能和作用更加明

2.2 支撐智能電網(wǎng)。從智能化變電站的自動(dòng)化、智能化技術(shù)上看，智能化變電站的設(shè)計(jì)和運(yùn)行水平，應(yīng)與智能電網(wǎng)保持一致，滿足智能電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、清潔、環(huán)保、透明、開(kāi)放等運(yùn)行性能的要求。在硬件裝置上實(shí)現(xiàn)更高程度的集成和優(yōu)化，軟件功能實(shí)現(xiàn)更合理的區(qū)別和配合。應(yīng)用FACTS技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)電壓和無(wú)功功率，電流和潮流分布進(jìn)行有效控制。

2.3智能化變電站允許分布式電源的接入。在海西電網(wǎng)中，風(fēng)能、太陽(yáng)能等間歇性分布式電源的接入。智能化變電站是分布式電源并網(wǎng)的入口，從技術(shù)到管理，從硬件到軟件都必須充分考慮并滿足分布式電源并網(wǎng)的需求。大量分布式電源接入，形成微網(wǎng)與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行模式。這使得配電網(wǎng)從單一的由大型注入點(diǎn)單向供電的模式，向大量使用受端分布式發(fā)電設(shè)備的多源多向模塊化模式轉(zhuǎn)變。與常規(guī)變電站相比，智能化變電站從繼電保護(hù)到運(yùn)行管理都應(yīng)做出調(diào)整和改變，以滿足更高水平的安全穩(wěn)定運(yùn)行需要。

2.4 遠(yuǎn)程可視化。智能化變電站的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與操作運(yùn)行均可利用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可視化與自動(dòng)化，以實(shí)現(xiàn)變電站真正的無(wú)人值班，并提高變電站的安全運(yùn)行水平。

2.5 裝備與設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，模塊化安裝。智能化變電站的一二次設(shè)備進(jìn)行高度的整合與集成，所有的裝備具有統(tǒng)一的接口。智能化變電站時(shí)建設(shè)時(shí)，所有集成化裝備的一、二次功能，在出廠前完成模塊化調(diào)試，運(yùn)抵安裝現(xiàn)場(chǎng)后只需進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)、接線，無(wú)需大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。一二次設(shè)備集成后標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，模塊化安裝，對(duì)變電站的建造和設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)而言是根本性的變革。可以保證設(shè)備的質(zhì)量和可靠性，大量節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)施工、調(diào)試工作量，使得任何一個(gè)同樣電壓等級(jí)的變電站的建造變成簡(jiǎn)單的模塊化的設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)、連接，因而可以實(shí)現(xiàn)變電站的“可復(fù)制性”，大大簡(jiǎn)化變電站建造的過(guò)程，而提高了變電站的標(biāo)準(zhǔn)化程度和可靠性。出于以上需求的考慮，智能化變電站必須從硬件到軟件，從結(jié)構(gòu)到功能上完成一個(gè)飛越。

3、智能化變電站建設(shè)的技術(shù)關(guān)鍵

與常規(guī)變電站設(shè)備相比，智能化變電站的核心問(wèn)題是信息的采樣傳輸與控制，包括 “新技術(shù)、新材料及新工藝”的應(yīng)用，其中，由的技術(shù)相對(duì)成熟、由的技術(shù)還處于試運(yùn)行和研發(fā)階段，需在現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合其他變電設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。智能化變電站通過(guò)全景廣域?qū)崟r(shí)信息統(tǒng)一同步采集，實(shí)現(xiàn)變電站自協(xié)調(diào)區(qū)域控制保護(hù)；與調(diào)度實(shí)現(xiàn)全面互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備全壽命周期綜合優(yōu)化管理。

3.1 測(cè)量數(shù)字化技術(shù)。一次設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)（如變壓器油溫、分接開(kāi)關(guān)位置、開(kāi)關(guān)設(shè)備的分、合位置等）都需要痛過(guò)模擬信號(hào)電纜傳送至控制室進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量數(shù)字化就是對(duì)運(yùn)行控制直接相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行就地?cái)?shù)字化測(cè)量。測(cè)量結(jié)果可根據(jù)需要發(fā)送至站控曾網(wǎng)絡(luò)或過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，用于一次設(shè)備或其部件的運(yùn)行與控制。數(shù)字化測(cè)量參量包括變壓器油溫、有載分接開(kāi)關(guān)位置、開(kāi)關(guān)設(shè)備分、合閘位置。

3.2 控制網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。在運(yùn)行中，變壓器的冷卻系統(tǒng)、有載分接開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)設(shè)備的分、合閘操作都需要控制，而控制網(wǎng)絡(luò)化就是對(duì)控制需求的一次設(shè)備或其部件實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的控制，?？刂品绞桨ǎ阂淮卧O(shè)備或其部件自有控制器就地控制；智能組件通過(guò)就地控制器或執(zhí)行器控制；站控層設(shè)備通過(guò)智能組件控制。

3.3狀態(tài)可視化技術(shù)。狀態(tài)可視化由智能組件中的監(jiān)測(cè)功能模塊完成，但其依據(jù)的信息不局限于監(jiān)測(cè)模塊，還可以包括測(cè)量及系統(tǒng)測(cè)控裝置等模塊的信息。可視化是智能一次設(shè)備與電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)的一種信息互動(dòng)方式，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地掌握一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

3.4功能一體化技術(shù)。傳感器作為二次設(shè)備的狀態(tài)感知原件，參與測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、計(jì)量、保護(hù)等二次與一次設(shè)備的融合，傳感器將一次設(shè)備的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化智能組件的可測(cè)量信息。

3.5 信息互動(dòng)化技術(shù)。作為智能一次設(shè)備的一部分，智能組件是一次設(shè)備與電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)之間信息互動(dòng)的橋梁，作為電網(wǎng)的原件，智能一次設(shè)備主要提供智能化信息，而真正的智能化應(yīng)用，需要有調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，智能組件將一次設(shè)備的智能化信息通過(guò)站控層發(fā)送至調(diào)度系統(tǒng)，支持調(diào)控系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)優(yōu)化控制。

第6篇：智能建造的發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】3d打印建造；3d打印材料；建筑發(fā)展一體化

1 引言

自上世紀(jì)50-60年代的現(xiàn)代建筑誕生至今，建筑界在設(shè)計(jì)及建造上，思路方法依然在當(dāng)時(shí)建筑理論設(shè)定的大框架內(nèi)延續(xù)發(fā)展。設(shè)計(jì)上，數(shù)字化技術(shù)可隨機(jī)生成蘊(yùn)含變化規(guī)律的圖案、形體，豐富了空間造型，開(kāi)拓了設(shè)計(jì)者的思維，推進(jìn)了快速標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化制圖和建模推敲造型、空間的發(fā)展。建造上，可借助電腦實(shí)現(xiàn)建筑建造進(jìn)程的模擬和控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)化操作。但是即使如此，領(lǐng)先的數(shù)字化生成技術(shù)與傳統(tǒng)建造技術(shù)之間所產(chǎn)生的脫節(jié)矛盾，使得由計(jì)算機(jī)輔助生成的建筑空間形體，依然需要由傳統(tǒng)的材料組構(gòu)和傳統(tǒng)的建造工藝來(lái)建造。此矛盾不僅使創(chuàng)意空間實(shí)現(xiàn)的可能性受限，而且即使實(shí)現(xiàn)，往往工程操作繁瑣復(fù)雜，建造代價(jià)不菲。而在信息時(shí)代的當(dāng)下，個(gè)性化的空間設(shè)計(jì)追求成為追捧，這使得該矛盾尤為突顯，成為建筑進(jìn)步發(fā)展的重要阻力和瓶頸之一。何種建造方式才能填補(bǔ)與數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之間的不平衡發(fā)展，新的建筑時(shí)代何時(shí)才會(huì)來(lái)臨？ 成為建筑界的關(guān)注焦點(diǎn)。

2 技術(shù)變革下的建筑發(fā)展應(yīng)對(duì)回顧

縱觀西方建筑發(fā)展史，各時(shí)期建筑均在材料工藝和建造技術(shù)的發(fā)展支持下，建造出滿足當(dāng)時(shí)社會(huì)需求的空間，形成有別于前時(shí)代的建筑風(fēng)格。古羅馬建筑運(yùn)用以天然火山灰為活性材料的天然混凝土，創(chuàng)造了有別于古希臘梁柱結(jié)構(gòu)的拱券結(jié)構(gòu)，滿足了當(dāng)時(shí)對(duì)大空間的需求，形成新的建筑藝術(shù)形式。拜占庭建筑，磚的運(yùn)用及磚砌技術(shù)的發(fā)展，孕育了帆拱技術(shù)，使建筑有了向高處發(fā)展的可能性。哥特建筑能有高聳入云的建筑造型，得益于當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)體系發(fā)展。文藝復(fù)興重視“人”和現(xiàn)實(shí)世界觀念的藝術(shù)思潮，催生了世俗建筑類型的發(fā)展，帶來(lái)建筑體系的根本革命。

現(xiàn)代建筑因社會(huì)需求、新材料、新技術(shù)和藝術(shù)理論等各因素集聚引發(fā)建筑變革，最終擺脫了傳統(tǒng)建筑形式的束縛，創(chuàng)造出有別于之前的全新的建筑結(jié)構(gòu)、形式、施工工藝和新的建筑理論，并延續(xù)發(fā)展至今。此后，建筑形體、風(fēng)格等因建筑材料、施工工藝中的一項(xiàng)或多項(xiàng)因素的改進(jìn)，形成在某方面的特色創(chuàng)新。那么，在當(dāng)下的信息時(shí)代，追求個(gè)性體現(xiàn)的社會(huì)新需求，隨著3D技術(shù)的興起和發(fā)展，將帶來(lái)何種建筑應(yīng)對(duì)變革。

3 社會(huì)新需求和新技術(shù)

3.1 新的生活方式衍生新的建筑需求

在網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的支持下，信息時(shí)代在傳統(tǒng)的信息傳遞物質(zhì)載體外，創(chuàng)建了可實(shí)現(xiàn)信息交互的電子網(wǎng)絡(luò)渠道。它從根本上改變了人們的生產(chǎn)、生活方式和文化審美趨向，催生出新的建筑空間需求。

（1） 追求多功能的復(fù)雜建筑空間。“無(wú)紙化”辦公、電子商務(wù)等生產(chǎn)、生活方式上的調(diào)整，帶來(lái)足不出戶就能與外界保持緊密聯(lián)系的時(shí)空分離式工作和生活方式。但強(qiáng)化體現(xiàn)個(gè)人愛(ài)好的空間追求時(shí)，個(gè)體依然需要和社會(huì)保持密切聯(lián)系的心理需求，催生了私人、公共空間之間的互融需求，表現(xiàn)在對(duì)多重功能組合的復(fù)雜建筑空間的追求。如已經(jīng)流行的包含辦公、居住、購(gòu)物、娛樂(lè)等集中式多功能綜合體，使個(gè)體在盡情享受私密空間時(shí)，能近距離地接觸社會(huì)。

（2） 偏愛(ài)個(gè)性、可變的建筑空間。先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)，可將其它地方的空間感知轉(zhuǎn)化為媒體的感知，制造出實(shí)體環(huán)境不存在的虛擬現(xiàn)實(shí)，由此產(chǎn)生互動(dòng)、可變的空間體驗(yàn)價(jià)值取向[1]。在建筑上，除表現(xiàn)為電子空間介入形成虛化的空間表現(xiàn)，更多地表現(xiàn)為對(duì)能體現(xiàn)個(gè)體特征的多元可變空間的喜好。

3.2 3D打印技術(shù)（3D printing） 的興起

3D打印技術(shù)（3D printing）通過(guò)燒結(jié)或粘接“構(gòu)造的微小單元（粉末或顆粒），一層一層地累積“增加”成整塊原材料[2]”，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”開(kāi)始的主要標(biāo)志。它打破了遏制傳統(tǒng)制造業(yè)的核心問(wèn)題――建模，無(wú)需建模即可精確打印出計(jì)算機(jī)上生成的形體。自投入工業(yè)化生產(chǎn)至今，已經(jīng)相對(duì)成熟地運(yùn)用于眾多領(lǐng)域，在建筑行業(yè)，亦已經(jīng)逐漸以樹(shù)脂、生物材料為主要材料，推廣應(yīng)用于打印建筑模型，而且隨著合適的建筑打印材料（如無(wú)機(jī)膠凝材料 ）出現(xiàn)，相應(yīng)推動(dòng)了3D打印建筑的社會(huì)應(yīng)用進(jìn)程。

傳統(tǒng)的建筑構(gòu)筑方式和3D打印建造技術(shù)，在原理上基本都屬于增材制造（窯洞類傳統(tǒng)建筑其中有減材和增材兩種建造方式），都是將各建筑元素組合構(gòu)成整體。它們之間最大的差別在于：①3D打印建筑能在計(jì)算機(jī)控制下，由機(jī)械裝置自動(dòng)完成，提高了建造的自動(dòng)化程度，減少了人力、物力成本；②無(wú)需模具，就能精確打印出計(jì)算機(jī)上生成的復(fù)雜形體，這是目前傳統(tǒng)建造方式上存在的短板，則是3D打印建造的亮點(diǎn)，形體越復(fù)雜，它的優(yōu)勢(shì)越大。

（1） 3D打印的建造工藝[2]

建筑領(lǐng)域中的3D打印，目前典型的應(yīng)用工藝有兩種：①輪廓構(gòu)筑（CC=Contour Crafter ） ：這是針對(duì)建筑物墻體建造設(shè)計(jì)而改良的3D打印方式，使用一體式的“紙和墨”。打印過(guò)程中，用通常使用的混漿泵將混凝土或干混砂漿等打印材料送至打印頭的噴嘴，打印頭在龍門架的支撐下進(jìn)行三維空間的運(yùn)作。此外，為增加墻體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以進(jìn)行異性或異質(zhì)部件的插入，如在成型輪廓內(nèi)部，放置鋼筋再打印填充常規(guī)混凝土。②粘接沉淀成型（SDM =Sticky deposition modeling） ：這種工藝是將3D打印的基本工作原理直接應(yīng)用于建筑。原理是砂粉層是打印“紙”， 粘結(jié)劑是打印“墨水”。按照設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)，在每層砂石粉上的設(shè)計(jì)區(qū)域打印膠水，反應(yīng)硬化后清除散砂石粉，得到打印的物體。因每一層打印都需要滿鋪粉床，就需要有非常龐大的打印機(jī)和巨大的砂石粉床，它相對(duì)適合打印小型的復(fù)雜形體。此外，在以上兩種方式上進(jìn)行的改良工藝，將粉料，骨料或液體的原材料，通過(guò)一種多通道的混漿噴嘴，在需要時(shí)計(jì)量混合擠出，優(yōu)點(diǎn)是不需要料床，如MIP工藝 （Mixing In Position）。

（2） 3D打印建造方式

因3D打印機(jī)和普通打印機(jī)一樣，打印尺寸和精度、分辨率成反比，考慮建筑體量的差異性，選擇合適的打印方式非常重要，目前共計(jì)有四種方式：

1） 整體式打印。即整棟房屋用打印機(jī)一次性打印建造完成。這種方式需要有適合房屋大小的的大型龍門架或砂石粉床，其中，材料、控制和精度等問(wèn)題是需要解決的技術(shù)關(guān)鍵，相對(duì)比較適合于小型房屋的建造。如美國(guó)南加州大學(xué)的Behrokh Khoshnevis教授設(shè)計(jì)的巨型3D打印機(jī)，采用輪廓構(gòu)筑工藝，可以在24個(gè)小時(shí)內(nèi)“打印”出一幢面積為2500英尺的完整房子，如圖1。

分段組裝式打印。即建筑模塊化建造，預(yù)先將電腦建筑模型分拆成幾部分，在工廠打印好，然后在現(xiàn)場(chǎng)一起組裝。這種方法相對(duì)解決了房子尺寸的限制，但是現(xiàn)場(chǎng)的組裝工作增加了現(xiàn)場(chǎng)操作成本，并且對(duì)部件的大小和重量有所影響。

2） 群組機(jī)器人集合打印裝配。原理相當(dāng)于由諾干個(gè)路徑可控的打印機(jī)，按電腦模型要求，協(xié)同建造整棟建筑。這樣，建筑裝置（機(jī)器人）的尺寸跟房屋尺寸無(wú)關(guān)，可以非常??；同時(shí)機(jī)器人的智能要求也相對(duì)大大降低，增加了實(shí)際應(yīng)用的可能性。如歐洲空間局公布擬采用群組機(jī)器人3D打印技術(shù)在月球上的宇航員基地，如圖2。

3） 局部打印建造。即3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)建造方式結(jié)合，發(fā)揮3D打印易于打造復(fù)雜形體的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。方法有二：用3D打印機(jī)打造形體框架，在其中植入其他材料以達(dá)到結(jié)構(gòu)所需的性能要求；或者帶有一定異形體的建筑，規(guī)整部分采用傳統(tǒng)建造方式，異形體部分采用3D打印建造技術(shù)。

（3） 應(yīng)用趨向及發(fā)展瓶頸

3D打印技術(shù)能低成本、快速、自由地打印復(fù)雜形體，以及無(wú)建筑垃圾產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)，吻合當(dāng)下對(duì)個(gè)性化和環(huán)保節(jié)能的追求?；谀壳?D打印建筑的技術(shù)水平，它可能將首先大量應(yīng)用于與傳統(tǒng)建造技術(shù)結(jié)合的局部復(fù)雜造型的打印制造、個(gè)性化需求的小型建筑、裝置等建造。如造型模擬莫比烏斯環(huán)的“景觀房”（Landscape House），由荷蘭建筑師Janjaap Ruijssenaars與Enrico Dini（D-Shape 3D打印機(jī)發(fā)明人）合作采用D-Shape 3D打印機(jī)建造。方法是由打印成6x9m的部件拼接成建筑的主體外觀框架，然后用纖維強(qiáng)化混凝土進(jìn)行填充，并在建筑中置入鋼筋和混凝土，使其更加牢固，計(jì)劃歷時(shí)一年半，于2014年完工，如圖3。

3D打印技術(shù)在建筑界推廣應(yīng)用的技術(shù)瓶頸：①打印尺寸。盡管3D打印機(jī)正不斷向大尺寸打印發(fā)展，但是建筑體量和一般物件的尺度差異太大，機(jī)器越大，其精度、速度越低，成本越大，其優(yōu)勢(shì)就越小。如“景觀房”的打印建造就因?yàn)榻ㄖw量超出打印范圍，只能采用打印部件后拼裝裝配的方式。這可通過(guò)技術(shù)升級(jí)或者選擇合適的打印方式來(lái)解決，如集群機(jī)器人打印等。②打印建造時(shí)間。為讓3D打印適用于建筑界，建造適合建筑尺寸的特大型打印機(jī)是其中的應(yīng)用嘗試之一。但是機(jī)器尺寸的大小與打印精度、速度成反比，大大削弱了3D打印快速、精確的優(yōu)勢(shì)。如耗時(shí)一年半的建造上例的“景觀房”，并沒(méi)有體現(xiàn)出3D打印快速建造的優(yōu)點(diǎn)。③軟件開(kāi)發(fā)/集成技術(shù)：在軟件開(kāi)發(fā)上，除提高打印精度等性能外，亦關(guān)注探索如何以小尺寸打印機(jī)打印出大尺寸的建筑可能性 。而跨領(lǐng)域的軟件集成操作，是3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-建造一體化的關(guān)鍵點(diǎn)。④打印材料：3D打印具有在打印過(guò)程中可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以生成新材料和新結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并需要使其能在足夠短的時(shí)間內(nèi)，初凝固化到能夠承載自重和打印動(dòng)荷載[2]。因此合適的建筑打印材料是促成其能在建筑行業(yè)大力發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵。

4 建筑未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)構(gòu)想

4.1 材料重要性突顯，由材料師新工種配合

目前，隨著3D打印建筑技術(shù)的發(fā)展，除主要應(yīng)用混凝土和干混砂漿等無(wú)機(jī)膠凝材基的材料外，建筑垃圾、生物纖維材料和復(fù)合材料等新型建筑打印材料也得到相應(yīng)研發(fā)和關(guān)注。

（1） 建筑垃圾：拆遷建筑的基礎(chǔ)、梁柱、墻體和樓板等廢料，其主要成分還是石灰、水泥和砂等建筑用材，可以在加工處理后成為很好的骨料、填料。

（2） 生物纖維材料技術(shù)――菌絲體。

屬于綠色新能源材料的菌絲體，能以農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)廢料為生長(zhǎng)介質(zhì)，采取生物生長(zhǎng)技術(shù)進(jìn)行快速生長(zhǎng)。成型后的菌絲體僅需加熱脫水既能停止菌絲體繼續(xù)生長(zhǎng)，脫水定型后的菌絲體不僅重量輕、結(jié)實(shí)耐用，而且具有很強(qiáng)的生物降解作用?？纱蛟斐杀然炷吝€堅(jiān)硬的防水、防腐、放火的環(huán)保型建筑材料 。

因與3D打印技術(shù)一樣具有不需要生產(chǎn)再加工環(huán)節(jié)的相同特點(diǎn)，可以讓菌絲在3D打印的框架路徑內(nèi)生長(zhǎng)填充，長(zhǎng)成后進(jìn)行加熱脫水定型。這將免去或減少鋼筋、水泥和石沙等消耗型建材的使用，減少施工場(chǎng)地面積，節(jié)約建造成本；而且廢棄后能直接降解，形成循環(huán)用材，達(dá)到環(huán)保建造的真正目的。

（3） 其它復(fù)合新材料。

智能材料、納米材料、及復(fù)合材料等均有可能成為3D打印建造材料。如新近研究人員基于在自然材料中發(fā)現(xiàn)的樣式，利用3D打印過(guò)程發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，成功復(fù)制出骨骼復(fù)雜的分層結(jié)構(gòu)，這種3D打印骨骼材料比任何組成部分的抗斷裂性要強(qiáng)許多倍 。

由于3D打印過(guò)程是諾干種原材料發(fā)生電化學(xué)等反應(yīng)，重新生成為一種新結(jié)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)支撐整體重量的過(guò)程。因此材料的特性及合成反應(yīng)過(guò)程將決定打印生成物結(jié)構(gòu)上構(gòu)造特點(diǎn)以及所呈現(xiàn)的物理和力學(xué)特性。在未來(lái)的打印建筑過(guò)程中，為確保打印生成所需的材料結(jié)構(gòu)，保障建造的質(zhì)量?jī)?yōu)化，將由材料師這一工種予以配合，來(lái)選擇不同的打印工藝方法和確定打印的速度、效率和精度。

4.2 建筑設(shè)計(jì)-建造一體化

3D打印快速成型技術(shù)如果能集成CAD/CAM、激光技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料工程等多項(xiàng)技術(shù)， “建筑設(shè)計(jì)-建造一體化”的理想概念將完美實(shí)現(xiàn)[3]，它將作為信息時(shí)代新興的數(shù)字化建造方式，與當(dāng)下已經(jīng)普及的數(shù)字化設(shè)計(jì)銜接成整體，徹底解決目前與傳統(tǒng)建造方式之間技術(shù)脫節(jié)的矛盾。

整個(gè) “設(shè)計(jì)-建造一體化”操作建造過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)師在規(guī)劃要求內(nèi)，按業(yè)主的需求運(yùn)用數(shù)字化建模生成模擬空間。在結(jié)構(gòu)師和材料師的配合下，選擇受力結(jié)構(gòu)類型，確定各部分用材，因3D打印過(guò)程中將生成新的材料結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)受力上需利用軟件進(jìn)行整體測(cè)算分析，梁、板、柱的結(jié)構(gòu)劃分可能需要重新定義。最后，在建造師的配合下依建筑體量的大小，選擇建造打印工藝和方式?？梢哉f(shuō)在3D時(shí)代，建筑的建造，無(wú)疑與工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)相類似，施工場(chǎng)地將如同生產(chǎn)工廠，打印建造過(guò)程中，需設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)師、材料師和建造師“多位一體”協(xié)調(diào)配合建造。

4.3 功能空間量身定制的社會(huì)制造

“設(shè)計(jì)即建造”的大融合，業(yè)主等可按個(gè)人需求進(jìn)行虛擬空間體驗(yàn)，參與建筑設(shè)計(jì)-建造的全制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全民參與的社會(huì)制造 ，達(dá)到真正的人性化設(shè)計(jì)和建造。因“設(shè)計(jì)-建造一體化”緊密、高效的運(yùn)作過(guò)程，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的建造成本不再是主要問(wèn)題，因此能以業(yè)主人體的3D模型為基準(zhǔn)，選擇適宜的空間高度和大小，按需求推敲各不同功能空間的組合，如同私人定制般進(jìn)行功能和空間的設(shè)計(jì)、建造。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)下，隨著材料、技術(shù)的進(jìn)一步完善發(fā)展，又呈現(xiàn)出建造技術(shù)領(lǐng)先的局面。如果社會(huì)需求和藝術(shù)理論的呼吁能起到助推作用，3D打印建筑技術(shù)在設(shè)計(jì)、建造的相關(guān)規(guī)范、技術(shù)要求的配合下，不僅能真正實(shí)現(xiàn)建筑計(jì)算機(jī)數(shù)字化生成和現(xiàn)實(shí)制造同步的空間生產(chǎn)，而且將會(huì)隨之催生新的建造方式和空間形體，為建筑界發(fā)展注入活力，引發(fā)新一輪建筑發(fā)展思潮，朝個(gè)性，低成本、快速和環(huán)保的空間形體建造時(shí)代邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王立全.信息社會(huì)對(duì)建筑空間發(fā)展的影響[J].西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ，2002（04）： 24-28.

[2]蔡兵.3D打印建筑技術(shù)和干混砂漿行業(yè)的未來(lái)發(fā)展[J].中國(guó)建材報(bào)2014， 11.

第7篇：智能建造的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；示范工程；家庭組網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302(2012)05-0058-03

0引言

智能家居，或稱智能住宅，在英文中常被稱為Smart Home。與智能家居的含義近似的還有家庭自動(dòng)化（Home Automation）、電子家居（Electronic Home）、數(shù)字家園（Digital Family）、家庭網(wǎng)絡(luò)（Home Networking）、網(wǎng)絡(luò)家居（Network Home）及智能家庭/建筑（Intelligent home/building），在香港和臺(tái)灣等地區(qū)還有數(shù)碼家庭和數(shù)碼家居等稱法[1]。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能家居表現(xiàn)為利用信息傳感設(shè)備（同居住環(huán)境中的各種物品設(shè)備松耦合或緊耦合）將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，并與傳輸網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，進(jìn)行監(jiān)控、管理信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)家居智能化。智能家居系統(tǒng)一般包括智能家居控制管理系統(tǒng)、終端（家居傳感器終端、智能控制器）、家庭網(wǎng)絡(luò)、信息中心等。

與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，能提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還應(yīng)由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至能夠節(jié)約各類能源等。

物聯(lián)網(wǎng)大潮下的智能家居行業(yè)在中國(guó)乃至全世界都有廣闊的前景，是一個(gè)朝陽(yáng)行業(yè)。就目前的發(fā)展趨勢(shì)分析，預(yù)計(jì)在今后的幾年內(nèi)，全世界將有近億的家庭構(gòu)建智能、舒適、高效的家居生活[2]。

1推動(dòng)智能家居示范工程建設(shè)

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和國(guó)家政策的不斷導(dǎo)向，面對(duì)智能家居的巨大市場(chǎng)，各行業(yè)中的領(lǐng)軍企業(yè)均推出了具有各自特色的智能家居產(chǎn)品。例如，霍尼韋爾、海爾、三大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、有線運(yùn)營(yíng)商、國(guó)家電網(wǎng)等[3]，均在大大小小的物聯(lián)網(wǎng)展會(huì)上出現(xiàn)智能家居應(yīng)用展示的身影，全方位地宣傳及真實(shí)場(chǎng)景的演示，使普通民眾對(duì)智能家居有了非常直觀的了解。但是，如果智能家居僅僅停留在應(yīng)用演示上，而沒(méi)有真正深入到普通群眾生活中，不能真正為普通群眾提供便利服務(wù)，就必然會(huì)喪失智能家居所產(chǎn)生的初衷，也就更談不上推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。

步入2012年以來(lái)，國(guó)家及各省、市級(jí)政府都著力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程的建設(shè)。工信部制定的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中明確提出開(kāi)展面向社會(huì)管理和民生服務(wù)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范，重點(diǎn)支持公共安全、醫(yī)療衛(wèi)生、智能家居等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程。發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升人民生活質(zhì)量和社會(huì)公共管理水平，推動(dòng)面向民生服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新”[4]。智能家居應(yīng)用示范不僅是目的，更是手段，通過(guò)應(yīng)用需求牽引，推動(dòng)智能家居各項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)研制和產(chǎn)業(yè)培育。在智能家居應(yīng)用示范過(guò)程中，通過(guò)創(chuàng)新應(yīng)用模式來(lái)構(gòu)建與各類智能家居應(yīng)用相適應(yīng)的運(yùn)營(yíng)模式和市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制，形成一批模式新穎、機(jī)制靈活的成功案例和應(yīng)用模板，并逐步向更大范圍內(nèi)規(guī)?；茝V。

2家庭組網(wǎng)技術(shù)的選擇

智能家居示范工程建設(shè)與智能家居應(yīng)用演示有著本質(zhì)的區(qū)別。應(yīng)用演示主要用于展現(xiàn)各項(xiàng)奪人眼球的新應(yīng)用、新產(chǎn)品，展現(xiàn)智能家居的創(chuàng)新發(fā)展思路。但是，智能家居示范工程建設(shè)卻必須要求能夠?yàn)槠胀癖娞峁?shí)實(shí)在在的生活服務(wù)。家庭組網(wǎng)作為智能家居中的一項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)[5]，必然要根據(jù)應(yīng)用演示和示范工程的目標(biāo)不同而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，進(jìn)而從不同的角度對(duì)技術(shù)進(jìn)行研究和驗(yàn)證。

在各類展會(huì)上的智能家居應(yīng)用演示中，具體組網(wǎng)技術(shù)的選擇只需要能確保相應(yīng)的演示效果即可。而在智能家居示范工程中，家庭組網(wǎng)技術(shù)需要針對(duì)如下幾個(gè)方面進(jìn)行研究驗(yàn)證后再進(jìn)行選擇使用。

2.1家庭安防

智能家居要能夠真正為普通民眾提供生活服務(wù)，就要從普通民眾的具體需求出發(fā)，以民眾的基本生活需求和感興趣的業(yè)務(wù)應(yīng)用作為選擇技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段的驅(qū)動(dòng)力。在智能家居的發(fā)展過(guò)程中，運(yùn)營(yíng)商、家電廠商、IT企業(yè)等紛紛推出了豐富多樣的智能家居體驗(yàn)應(yīng)用，不斷拓展智能家居所涵蓋的內(nèi)容。

家庭安防一般由兩方面內(nèi)容組成：家庭安防傳感節(jié)點(diǎn)監(jiān)控以及視頻監(jiān)控。其中，家庭安防傳感節(jié)點(diǎn)包括門窗磁傳感器、水漫傳感器、煙霧傳感器、燃?xì)鈧鞲衅鞯?。家庭安防傳感?jié)點(diǎn)與家庭內(nèi)部核心控制節(jié)點(diǎn)之間需要有信息的交互，由于交互信息數(shù)據(jù)量較小，提供窄帶傳輸即能滿足要求。而視頻監(jiān)控則要求傳輸視頻流，對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸速率要求較高，因而需要能夠提供寬帶傳輸。便利生活服務(wù)則是將后端服務(wù)平臺(tái)提供的信息在家庭內(nèi)部顯示終端上進(jìn)行展現(xiàn)，該項(xiàng)功能僅僅要求家庭內(nèi)部能夠接入到外部互聯(lián)網(wǎng)即可。

可見(jiàn)，從普通民眾對(duì)智能家居的需求出發(fā)，要求家庭組網(wǎng)能夠同時(shí)滿足寬帶加窄帶的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。在組網(wǎng)技術(shù)中，有線組網(wǎng)技術(shù)均能提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速率；而無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)中，特別是一般設(shè)計(jì)用于設(shè)備控制、節(jié)點(diǎn)間通信的組網(wǎng)技術(shù)（如ZigBee、Z-Wave等），通常只具備較低的數(shù)據(jù)傳輸速率[6]；Wi-Fi、Bluetooth4.0、UWB等技術(shù)所提供的數(shù)據(jù)傳輸速率一般較高[7-8]。因此，要同時(shí)滿足智能家居各項(xiàng)應(yīng)用需求，往往需要結(jié)合多種組網(wǎng)技術(shù)，單純依靠一種組網(wǎng)技術(shù)是無(wú)法達(dá)到全部目標(biāo)的。

2.2家庭內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)

在智能家居應(yīng)用演示中，展示廳通常都是設(shè)在同一平面的一塊相對(duì)較小的敞開(kāi)區(qū)域內(nèi)的，因此，對(duì)于家庭組網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錈o(wú)需做太多要求。但是，智能家居示范工程是要在實(shí)際的居民家庭中進(jìn)行建設(shè)，家庭內(nèi)部的建筑結(jié)構(gòu)必然需要納入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的考慮范圍之內(nèi)。

家庭內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)根據(jù)房產(chǎn)開(kāi)發(fā)商的設(shè)計(jì)可以有多種戶型樣式，而且住戶也可能根據(jù)自身需求，在家居裝修時(shí)對(duì)房屋戶型結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定范圍內(nèi)的更改。家庭內(nèi)部不同房間內(nèi)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備之間需要進(jìn)行通信，且各個(gè)房間之間都有墻體阻隔，因此隔墻通信對(duì)家庭組網(wǎng)技術(shù)也提出了一定的特別要求。

對(duì)于有線組網(wǎng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，若房屋尚處建造階段或是內(nèi)部裝修階段，則可以在墻體內(nèi)布放相應(yīng)線纜（電力線、同軸電纜、以太網(wǎng)線等）來(lái)實(shí)現(xiàn)隔墻通信。而當(dāng)房屋已經(jīng)建造并裝修完畢后，有線組網(wǎng)就會(huì)存在兩種方式的問(wèn)題：其一，如果不考慮在墻體內(nèi)重新布放線纜，則需要通過(guò)已布放的線纜來(lái)進(jìn)行信息傳輸。通常在家庭內(nèi)部裝修時(shí)，只有電力線布放的范圍最為廣泛，能夠覆蓋到整個(gè)家庭的各個(gè)房間角落，但是電力線組網(wǎng)傳輸較容易受到外界環(huán)境及電器設(shè)備的影響（比如劣質(zhì)電源適配器的影響）。其二，如果考慮在墻體內(nèi)重新進(jìn)行線纜排布，則需要破壞已有的建造裝修成果，成本較大。

可見(jiàn)，針對(duì)已建造裝修完成的房屋，采用無(wú)線技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)較為合適。但是，無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)在家庭內(nèi)部會(huì)受到墻體影響，傳輸信號(hào)會(huì)逐步衰減。因此，需要設(shè)計(jì)采用合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)保證無(wú)線信號(hào)的傳輸質(zhì)量。在眾多無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)中，ZigBee技術(shù)所設(shè)計(jì)使用的樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)路由器節(jié)點(diǎn)[9]、Bluetooth技術(shù)所設(shè)計(jì)使用的散列網(wǎng)橋節(jié)點(diǎn)等，均能夠用來(lái)解決家庭中隔墻傳輸信號(hào)的中繼問(wèn)題[10]。

2.3技術(shù)發(fā)展成熟度及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模

智能家居示范工程的建設(shè)就是為了能夠打造智能家居產(chǎn)業(yè)鏈，建立商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，并在以后能夠進(jìn)行智能家居的大規(guī)模推廣。受此建設(shè)目標(biāo)的驅(qū)使，在不同于智能家居應(yīng)用演示中，可以采用最前沿的家庭組網(wǎng)技術(shù)，在智能家居示范工程建設(shè)中，必須要針對(duì)家庭組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟度、產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；蔚冗M(jìn)行評(píng)估。

以無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)為例，Z-Wave從設(shè)計(jì)之初就專用于家庭自動(dòng)化領(lǐng)域，包括照明控制、讀取儀表（水、電、氣）、家用電器控制、身份識(shí)別、門禁窗禁防盜、預(yù)警火災(zāi)等。與ZigBee相比，Z-Wave的工作頻段干擾少、功耗低、設(shè)備激活時(shí)間短[6]，但是，Z-Wave最為明顯的劣勢(shì)就是無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為技術(shù)根基，不利于發(fā)展推廣，且芯片供應(yīng)商短缺。據(jù)了解，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行Z-Wave模塊開(kāi)發(fā)的技術(shù)提供商屈指可數(shù)?？梢?jiàn)，智能家居示范工程建設(shè)并不適宜采用Z-Wave技術(shù)進(jìn)行家庭內(nèi)部組網(wǎng)。

以有線組網(wǎng)技術(shù)為例，G.hn家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)于2010年6月正式獲得ITU批準(zhǔn)通過(guò)。G.hn的設(shè)計(jì)初衷是要解決既有有線組網(wǎng)技術(shù)的問(wèn)題，透過(guò)家庭內(nèi)部既有的同軸電纜、電力線和電話線，以1 Gb/s的速率傳輸數(shù)據(jù)，并促進(jìn)周邊媒體的共存，更強(qiáng)調(diào)以低功耗的電源管理，來(lái)促進(jìn)家庭網(wǎng)絡(luò)中智能型裝置的應(yīng)用[11]。ITU已于2011年12月了更完善的G.hn標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，搭載G.hn方案的機(jī)頂盒、家用網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品將于2012年上半年登場(chǎng)。可見(jiàn)，雖然G.hn家庭聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)能夠兼容家庭內(nèi)部既有的電力線、同軸電纜及電話線，可使家中各類設(shè)備無(wú)縫互連，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸、高清視頻、語(yǔ)音服務(wù)、共享服務(wù)等所有家庭多媒體業(yè)務(wù)，但是，G.hn芯片問(wèn)世時(shí)間尚短，很多針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的研究還僅僅停留在技術(shù)理論層面，市場(chǎng)化成本因素等還無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)。鑒于搭載G.hn方案的產(chǎn)品距離規(guī)?；瘧?yīng)用尚有一段時(shí)日，G.hn組網(wǎng)技術(shù)同樣并不適用于當(dāng)前的智能家居示范工程建設(shè)。

2.4系統(tǒng)的擴(kuò)展性

在各類展會(huì)的智能家居應(yīng)用演示中，一旦布設(shè)好一套智能家居系統(tǒng)，那么，在整個(gè)展會(huì)期間，基本不會(huì)再對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行任何升級(jí)和更新操作，而只需確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行即可。

但是，在智能家居示范工程建設(shè)過(guò)程中，家庭住戶的需求通常是會(huì)發(fā)生改變的，例如家中增添了一些全新的設(shè)備或是對(duì)原有設(shè)備提出了新的功能控制要求等。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們無(wú)法預(yù)計(jì)到，在半年之后、一年之后會(huì)出現(xiàn)具備何種功能的日常家居設(shè)備。若要在已建設(shè)好的智能家居系統(tǒng)中能夠便捷地納入這些全新的家居設(shè)備，則要求智能家居系統(tǒng)，特別是家庭網(wǎng)絡(luò)要具備良好的可擴(kuò)展性。對(duì)于家庭網(wǎng)絡(luò)的核心控制節(jié)點(diǎn)而言，具備可擴(kuò)展性尤為關(guān)鍵。原因是一旦家庭內(nèi)部新增了一類全新的家居設(shè)備，并且要求該類設(shè)備節(jié)點(diǎn)能夠與核心控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，那么就必然會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方面的要求：一是核心控制節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行升級(jí)更新，增加控制新設(shè)備的相應(yīng)功能；二是設(shè)備節(jié)點(diǎn)在經(jīng)過(guò)配置后加入到已有的家庭網(wǎng)絡(luò)中。在上述兩個(gè)方面要求中，核心控制節(jié)點(diǎn)升級(jí)更新的效率將會(huì)直接對(duì)建設(shè)單位的運(yùn)維成本以及家庭住戶的感知體驗(yàn)產(chǎn)生影響。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有ZigBee組網(wǎng)產(chǎn)品學(xué)習(xí)研究的結(jié)果顯示，新入網(wǎng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)所需要的配置工作量相對(duì)較小，工程實(shí)施人員在10 min左右即可完成相應(yīng)的配置工作；但是，對(duì)于核心控制節(jié)點(diǎn)的升級(jí)更新，目前尚無(wú)比較好的方案，而仍需要通過(guò)主程序升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，工作量相對(duì)較大。如何保證智能家居系統(tǒng)能夠具備優(yōu)良的可擴(kuò)展性，如何使家庭住戶新購(gòu)置的家居設(shè)備能夠方便地加入到家庭網(wǎng)絡(luò)中并接受控制，這些都是需要進(jìn)一步研究探討的問(wèn)題，也是智能家居應(yīng)用示范工程建設(shè)過(guò)程中所必須要考慮并解決的問(wèn)題。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在智能家居示范工程建設(shè)中，針對(duì)家庭組網(wǎng)的問(wèn)題，不僅要從家庭組網(wǎng)技術(shù)本身來(lái)進(jìn)行理論分析，更要從示范工程的實(shí)際需求與后續(xù)運(yùn)營(yíng)維護(hù)升級(jí)的角度來(lái)考慮。通過(guò)選擇合適的家庭組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行組合，打造滿足各類通信要求的家庭網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部區(qū)域的全覆蓋，從而為智能家居各項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的開(kāi)展提供堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)。

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第8篇：智能建造的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：智能船舶；頂層規(guī)劃；體系架構(gòu)；標(biāo)準(zhǔn)化接口；集成展示

1背景分析

1.1依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)2015年5月19日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)制造2025》。這是我國(guó)部署實(shí)施和全面推進(jìn)“制造強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)，把“海洋工程裝備和高科技船舶”作為需要聚集資源并實(shí)現(xiàn)突破發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，并將集成化、智能化、模塊化的重點(diǎn)配套設(shè)備及關(guān)鍵造船技術(shù)作為所需掌握的核心技術(shù)。2016年3月1日，中國(guó)船級(jí)社（CCS）編制的《智能船舶規(guī)范（2015）》［1］正式開(kāi)始生效，該規(guī)范主要從智能船舶的定義描述以及主體功能（智能航行、智能船體、智能機(jī)艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺(tái)等六個(gè)方面的功能），進(jìn)行具體細(xì)化明確。

1.2基礎(chǔ)與條件智能船舶的提出順應(yīng)了船舶裝備發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的新潮流。首先，隨著船舶裝備數(shù)字化、智能化、信息化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的設(shè)備具有可接入其領(lǐng)域局域網(wǎng)或船舶互聯(lián)網(wǎng)的可能。其次，隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出與相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，基于現(xiàn)場(chǎng)總線、領(lǐng)域局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等形式的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、集中監(jiān)控、分析預(yù)警、輔助決策等信息技術(shù)得到充分發(fā)展并進(jìn)而推廣和應(yīng)用。再者，隨著減員增效及人性化需求的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)艙、中央集控系統(tǒng)、數(shù)字化橋樓系統(tǒng)等平臺(tái)化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)也獲得逐步推廣。

1.3現(xiàn)實(shí)的痛點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)軟硬件架構(gòu)體系及實(shí)現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)已基本成熟并得到充分驗(yàn)證和發(fā)展，但其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用還主要局限于分領(lǐng)域范圍內(nèi)，整個(gè)體系的標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化、融合化的向基礎(chǔ)設(shè)施方向的發(fā)展進(jìn)程較為緩慢?，F(xiàn)階段，船舶領(lǐng)域裝備系統(tǒng)的智能化為有限智能（初級(jí)），其有效范圍也僅限于各裝備系統(tǒng)自身，船舶裝備的物聯(lián)網(wǎng)化發(fā)展進(jìn)程較為緩慢，信息化水平較低，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）信息孤島效應(yīng)明顯。表現(xiàn)為主機(jī)、輔機(jī)、冷水機(jī)組等既有智能裝備的信息接口開(kāi)放度不夠，信息的第三方應(yīng)用集成與二次開(kāi)發(fā)相對(duì)困難。（2）重復(fù)建設(shè)成本較高。表現(xiàn)為各類型裝備硬件形式的應(yīng)用終端在特定區(qū)域平臺(tái)上的集中布置與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)、信號(hào)采集、通訊接口、資源部署、應(yīng)用終端等的實(shí)現(xiàn)基本上都是相互獨(dú)立的，系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)雜度、重復(fù)性等其他成本較高，系統(tǒng)調(diào)整變更的實(shí)現(xiàn)成本較高。（3）數(shù)據(jù)接口的等級(jí)較低。表現(xiàn)為以硬點(diǎn)信號(hào)線為承載的報(bào)警點(diǎn)信號(hào)量偏多，以串口通訊、寬帶通訊、光纖通訊等標(biāo)準(zhǔn)化接口及通訊協(xié)議為承載的應(yīng)用開(kāi)發(fā)還不夠廣泛。（4）智能化信息化應(yīng)用的體系度還不夠。比如：主推進(jìn)系統(tǒng)中的主機(jī)、齒輪箱、可調(diào)螺距槳等的智能化監(jiān)測(cè)與控制，與其輔助系統(tǒng)中的燃油駁運(yùn)及分油系統(tǒng)、滑油駁運(yùn)及分油系統(tǒng)、中央冷卻水系統(tǒng)等的管理與控制，主、輔兩類系統(tǒng)間的數(shù)字化智能化信息化的能力水平差距較大，基于相互間信息融合的應(yīng)用不足。（5）信息化應(yīng)用的層級(jí)水平還較低。應(yīng)用范圍僅限于現(xiàn)場(chǎng)總線級(jí)具有互操作能力的應(yīng)用終端以及有限智能的軟件交付，其故障預(yù)警與自診斷能力、故障處置的決策支持能力、維修保養(yǎng)的計(jì)劃性管理與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力、備品件管理能力等智能化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)還不足。（6）信息有效應(yīng)用的形式較少。表現(xiàn)為用于支持復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景的信息融合與應(yīng)用開(kāi)發(fā)還非常欠缺，用于評(píng)價(jià)裝備可靠性與體系能力貢獻(xiàn)率的模型、框架及相互間邏輯關(guān)系的應(yīng)用還沒(méi)有。（7）平臺(tái)化集成的實(shí)現(xiàn)等級(jí)還較低。集成方式仍主要體現(xiàn)為對(duì)各類型終端設(shè)備在統(tǒng)一物理平臺(tái)上的布置位置的空間規(guī)劃、優(yōu)化與調(diào)整等，基于信息集成、應(yīng)用集成、服務(wù)集成、網(wǎng)絡(luò)集成的標(biāo)準(zhǔn)化客戶端及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的信息化數(shù)字平臺(tái)還稀少。

1.4指導(dǎo)方法智能船舶的提出、研究與建設(shè)，就是要在既有數(shù)字化、智能化裝備基礎(chǔ)上，以及無(wú)人機(jī)艙、中央集控系統(tǒng)、數(shù)字化橋樓系統(tǒng)等平臺(tái)化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)上，借鑒物聯(lián)網(wǎng)軟硬件架構(gòu)體系及其實(shí)現(xiàn)方式，借助成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其資源配置管理方法，適用性地提出船舶裝備物聯(lián)網(wǎng)及信息化應(yīng)用的軟硬件體系架構(gòu)，定義相應(yīng)的接口標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此規(guī)劃與部署相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源、進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，突出對(duì)用戶需求的調(diào)研、分析、挖掘、發(fā)現(xiàn)與實(shí)現(xiàn)，最終以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)環(huán)境下的基礎(chǔ)資源及應(yīng)用服務(wù)向廣泛的用戶提供權(quán)屬范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)支撐，促進(jìn)裝備信息的有效流動(dòng)、科學(xué)管理、高效應(yīng)用，使數(shù)字化智能化的船舶分裝備向船舶裝備物聯(lián)網(wǎng)及信息化智能化協(xié)同化的應(yīng)用體系轉(zhuǎn)變。

2概念分析

2.1基本定義目前，英國(guó)勞氏船級(jí)社（LR）和中國(guó)船級(jí)社（CCS）都有針對(duì)智能船舶的描述。英國(guó)勞氏船級(jí)社智能船舶入級(jí)指導(dǎo)文件，定義了船舶自動(dòng)化的程度，從AL1-AL6，分為六個(gè)等級(jí)，從設(shè)計(jì)到營(yíng)運(yùn)，針對(duì)每個(gè)等級(jí)的特征進(jìn)行定義。相比之下，CCS的定義相對(duì)更具體。智能船舶系指利用傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，自動(dòng)感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)，并基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理、分析技術(shù)，在船舶航行、管理、維護(hù)保養(yǎng)、貨物運(yùn)輸?shù)确矫鎸?shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行的船舶，使船舶運(yùn)行更加安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠［2］。中國(guó)船級(jí)社（CCS）《智能船舶規(guī)范》，針對(duì)常規(guī)的軸系柴油機(jī)推進(jìn)的運(yùn)輸商船提出有關(guān)智能的六大基本符號(hào)，概括為：i-ship（N）智能航行/Navigationi-ship（H）智能船體/Hulli-ship（M）智能機(jī)艙/Machineryi-ship（E）智能能效/Energyi-ship（C）智能貨控/Cargoi-ship（I）智能集成平臺(tái)/Integration智能船舶與常規(guī)船的技術(shù)差異主要是在常規(guī)船的基礎(chǔ)上增設(shè)以下功能：（1）增加船端統(tǒng)一集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)船端各系統(tǒng)的互聯(lián)互通，通過(guò)數(shù)據(jù)的綜合分析和評(píng)估，提供輔助決策功能，同時(shí)通過(guò)船岸通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。（2）船舶實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力，并可完成部分的自主操作，通過(guò)加強(qiáng)岸端系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶的遠(yuǎn)程控制。（3）通過(guò)船岸港的一體智能化建設(shè)，船舶實(shí)現(xiàn)最終的無(wú)人駕駛，自主航行、自主靠港?；谝陨隙x以及相關(guān)功能組成，智能船舶是以用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務(wù)內(nèi)容為牽引，將人性化、智能化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，貫穿于船舶平臺(tái)設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)用、管理、維修等全壽命周期的所屬產(chǎn)品、環(huán)境及體驗(yàn)的船舶系統(tǒng)的總稱，包含物聯(lián)網(wǎng)體系中的感知層、傳輸層、應(yīng)用層等各層級(jí)領(lǐng)域內(nèi)容［3］，并需要選用較為經(jīng)濟(jì)、高效、便捷、可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其資源為支撐，采用合理的接入、控制、承載、疊加、部署、認(rèn)證和協(xié)同形式等，目的是以人性化智能化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶系統(tǒng)及其裝備的體系性信息描述及高效合理的信息使用。

2.2內(nèi)涵分析智能船舶實(shí)現(xiàn)的物理平臺(tái)是船舶，這是由其領(lǐng)域特性及服務(wù)對(duì)象所決定的，其人性化、智能化應(yīng)用的首要目的是支持船舶系統(tǒng)所屬功能性能的發(fā)揮。其實(shí)現(xiàn)形式及主要內(nèi)容必然是圍繞船舶系統(tǒng)領(lǐng)域范圍內(nèi)的相關(guān)業(yè)務(wù)內(nèi)容而展開(kāi)；其次才是對(duì)船舶系統(tǒng)輔助功能及相關(guān)應(yīng)用的拓展。所交付的產(chǎn)品也是支持船舶系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)需求的終端產(chǎn)品、應(yīng)用環(huán)境、交互體驗(yàn)等。

2.3外延分析（1）智能船舶實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)條件是數(shù)字化智能化裝備、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，其相關(guān)技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方式亦具有通用性、多樣性等特點(diǎn)，在多領(lǐng)域、多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成中需要做好“云與?！斌w系規(guī)劃，在大系統(tǒng)的應(yīng)用集成中需要做好分布式應(yīng)用部署與虛擬化集中部署的體系規(guī)劃，在多鏡像系統(tǒng)中需做好數(shù)據(jù)的同步、緩存、更新等。（組成要素及硬件體系）（2）智能船舶實(shí)現(xiàn)的核心是以用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務(wù)內(nèi)容為牽引，及以此為目的的對(duì)相關(guān)人性化智能化應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)及條件創(chuàng)造。簡(jiǎn)單便捷、智能高效、安全可靠的人性化交互界面、業(yè)務(wù)內(nèi)容、應(yīng)用環(huán)境的保障是用戶體驗(yàn)的首要關(guān)注點(diǎn)，相關(guān)技術(shù)、設(shè)施、設(shè)備的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)手段。（用戶關(guān)注點(diǎn)及其輸入條件）（3）智能船舶實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是可用于指導(dǎo)智能船舶設(shè)計(jì)、建造的高可用性的開(kāi)發(fā)框架及標(biāo)準(zhǔn)化的接口體系，包括硬件體系架構(gòu)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?、軟件體系架構(gòu)及其業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系、交互信息及通訊協(xié)議等。按照該框架、體系，總體負(fù)責(zé)單位就可以對(duì)分系統(tǒng)設(shè)備商和分系統(tǒng)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)形成有效的規(guī)定約束并開(kāi)展相應(yīng)的分工、協(xié)同，從而實(shí)現(xiàn)智能船舶設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程的敏捷化和高效化。（系統(tǒng)框架及標(biāo)準(zhǔn)化接口）（4）智能船舶實(shí)現(xiàn)的工質(zhì)是船舶系統(tǒng)及其裝備的描述信息。通過(guò)對(duì)智能裝備及其信息接口的開(kāi)放和補(bǔ)充，對(duì)裝備信息的數(shù)據(jù)采集、分析、管理、控制、消費(fèi)等的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，以及所需元數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、數(shù)據(jù)中心建設(shè)、數(shù)據(jù)消費(fèi)方式實(shí)現(xiàn)、軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)建設(shè)、應(yīng)用部署環(huán)境建設(shè)、人員身份信息及信息訪問(wèn)權(quán)限管理等，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶系統(tǒng)及其裝備信息的科學(xué)、高效、合理使用。

（信息流是智能船舶的血液）（5）智能船舶實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)是基于業(yè)務(wù)邏輯的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)表示、知識(shí)完善、知識(shí)應(yīng)用的底層領(lǐng)域應(yīng)用開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)分析時(shí)，主要以基于既有知識(shí)及相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯的特征提取，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的向上鉆取，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)據(jù)在時(shí)間序列上的最大程度的降維與性能評(píng)價(jià)，并用以支持系統(tǒng)監(jiān)控與運(yùn)維管理等；當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)評(píng)價(jià)時(shí)，可基于特定的知識(shí)及業(yè)務(wù)邏輯，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行向下鉆取，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)據(jù)在時(shí)間序列上的最大程度的增維，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)空間的可觀性來(lái)支持輔助決策。數(shù)據(jù)挖掘時(shí)，主要以基于時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)分析、回歸分析、關(guān)聯(lián)分析、分類分析、聚類分析等方法為主，并且需要對(duì)所發(fā)現(xiàn)的知識(shí)特征以及奇異點(diǎn)等進(jìn)行基于業(yè)務(wù)邏輯的分析解釋，并采用計(jì)算機(jī)邏輯語(yǔ)言的形式為知識(shí)表示，進(jìn)而將其補(bǔ)充到可供分析應(yīng)用的知識(shí)策略庫(kù)中。（中間產(chǎn)品及資源消耗）（6）智能船舶實(shí)現(xiàn)的亮點(diǎn)是基于用戶需求及業(yè)務(wù)內(nèi)容的人性化交互接口、信息聚合方式、消息推送服務(wù)等頂層應(yīng)用開(kāi)發(fā)，包括基于人員身份信息的單點(diǎn)登錄、訪問(wèn)權(quán)限控制等。面向用戶的頂層應(yīng)用開(kāi)發(fā)及其終端設(shè)備、平臺(tái)環(huán)境等是支持用戶完成特定業(yè)務(wù)內(nèi)容的信息化交互接口，是智能船舶的外在表現(xiàn)形式，是用戶體驗(yàn)獲取與應(yīng)用評(píng)價(jià)的直接對(duì)象，也是底層應(yīng)用實(shí)現(xiàn)及數(shù)據(jù)產(chǎn)品消費(fèi)并表現(xiàn)相應(yīng)價(jià)值的承載主體。（終端產(chǎn)品及價(jià)值體現(xiàn)）（7）智能船舶實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)是基于接口的通用性、實(shí)現(xiàn)上的多樣性、建設(shè)上的經(jīng)濟(jì)性，以及功能性能上的安全性、可靠性、穩(wěn)定性，還有規(guī)模、內(nèi)容、空間、時(shí)間上的擴(kuò)展、延伸、變更、遷移、異構(gòu)、演進(jìn)等。其中，功能、性能的安全性是依靠相對(duì)獨(dú)立的有限開(kāi)放來(lái)實(shí)現(xiàn)，尤其是要求快速響應(yīng)的領(lǐng)域系統(tǒng)或智能化裝備，如船舶主機(jī)、發(fā)電機(jī)等的控制主要依靠于本地化的智能模塊及控制器；建設(shè)上的經(jīng)濟(jì)性是通過(guò)接口上的通用性和實(shí)現(xiàn)上的多樣性來(lái)保證，并構(gòu)成為可擴(kuò)展、變更的基礎(chǔ)；空間上的延伸性包括感知層面有效節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入方式的擴(kuò)展、傳輸層面信息隧道的應(yīng)用與端到端信息鏡像的管理等。（一般性特點(diǎn)、要求、關(guān)系等）

3頂層規(guī)劃

3.1概念智能船舶實(shí)現(xiàn)的顯著特征是智能，是在船舶設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)用、管理、維修等全壽命周期中將人性化智能化的應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn)；并將其集成到相應(yīng)的終端產(chǎn)品、應(yīng)用環(huán)境、系統(tǒng)平臺(tái)中；具有友好的交互體驗(yàn)，對(duì)船舶系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)的開(kāi)展具有良好支撐作用。3.2頂層規(guī)劃體系智能船舶實(shí)現(xiàn)的內(nèi)在本質(zhì)是對(duì)船舶系統(tǒng)及其所屬裝備相關(guān)信息體系的科學(xué)規(guī)劃、正確描述、安全管理、高效使用的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方式。在規(guī)劃這套信息體系時(shí)，需要充分考慮現(xiàn)有的船舶系統(tǒng)，包括總體、船體、輪機(jī)、電氣以及舾裝等特征，能夠?qū)Υ跋到y(tǒng)及其所屬裝備的相關(guān)功能、性能、狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確全面的描述和反映，并以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)分析、趨勢(shì)分析、診斷分析、決策分析、管理分析或信息支持等。

4體系架構(gòu)

4.1硬件體系架構(gòu)與物聯(lián)網(wǎng)體系的硬件實(shí)現(xiàn)相類似，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，智能船舶的硬件體系也可切分為多個(gè)邏輯平面，可分為現(xiàn)場(chǎng)感知層、異構(gòu)接入層、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)疊加層、用戶接口層、平臺(tái)環(huán)境層。其中，現(xiàn)場(chǎng)感知層主要由開(kāi)放接口的智能裝備及基于現(xiàn)場(chǎng)總線的感知網(wǎng)絡(luò)、基于光纖的傳感網(wǎng)絡(luò)等組成，如用于船體健康監(jiān)測(cè)的分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備終端等；異構(gòu)接入層主要是指實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換并將其接入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)施設(shè)備，包括光纖、以太網(wǎng)、總線和無(wú)線接入的各種形式?；A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層是船舶系統(tǒng)通訊實(shí)現(xiàn)的最基本方式，實(shí)現(xiàn)形式如以太網(wǎng)、光纖等；平臺(tái)疊加層主要用于部署數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、加解密服務(wù)器、CDN服務(wù)器等；用戶接口層主要為人性化智能化應(yīng)用的終端設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)工作站、桌面、移動(dòng)終端等；平臺(tái)環(huán)境層主要是指用以集成或支持終端設(shè)備的臺(tái)體、電源、接入網(wǎng)及其他人性化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问娇梢愿爬榛赥CP/IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的泛在接入與無(wú)限擴(kuò)展，包括處于網(wǎng)絡(luò)前端的現(xiàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)、處于網(wǎng)絡(luò)中端的平臺(tái)疊加層、處于網(wǎng)絡(luò)后端的客戶終端等。另外，對(duì)于岸船協(xié)同系統(tǒng)，其還包括數(shù)據(jù)中心相關(guān)內(nèi)容的鏡像遷移與管理等，以及所需的通訊隧道技術(shù)的應(yīng)用。

4.2軟件體系架構(gòu)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)相類似，智能船舶在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上其軟件體系可以分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)管理層、應(yīng)用層等。其中，數(shù)據(jù)采集層主要部署于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)相關(guān)通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)分析層主要部署于專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析、處理工作站，其配置有豐富的數(shù)據(jù)分析策略及相關(guān)應(yīng)用，并可以向數(shù)據(jù)中心訂閱相應(yīng)的有待分析的數(shù)據(jù)源；數(shù)據(jù)管理層主要由數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理工具來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)有效數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理、訪問(wèn)控制、消息推送等；應(yīng)用層主要由分布式應(yīng)用服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器等來(lái)提供應(yīng)用服務(wù)，用戶可以采用基于富客戶端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或基于瘦客戶端的Web服務(wù)來(lái)獲取應(yīng)用服務(wù)。其業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系可以簡(jiǎn)述為：數(shù)據(jù)采集層主要用以支持底層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的匯聚；數(shù)據(jù)分析層主要用以專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析及領(lǐng)域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)邏輯解讀，其產(chǎn)品輸出是可供消費(fèi)的有效數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)、決策等；數(shù)據(jù)管理層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、訪問(wèn)、推送的中間層，可以隔離底層應(yīng)用開(kāi)發(fā)與上層應(yīng)用開(kāi)發(fā)之間的接口耦合關(guān)系，并且簡(jiǎn)化對(duì)海量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)管理與有效控制；應(yīng)用層是面向用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)現(xiàn)，是對(duì)有效數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)、決策等信息的消費(fèi)接口，也是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與用戶間的交互接口，并可以分為服務(wù)端和客戶端，其表現(xiàn)層的實(shí)現(xiàn)方式還可以細(xì)分為MVC開(kāi)發(fā)框架。

4.3標(biāo)準(zhǔn)化接口體系標(biāo)準(zhǔn)化接口體系的基礎(chǔ)是模型語(yǔ)言與功能屬性描述，表現(xiàn)形式是元數(shù)據(jù)及其資源庫(kù)，模型對(duì)象庫(kù)，以及模型對(duì)象間發(fā)生相互作用時(shí)所需的消息應(yīng)用協(xié)議。其中，模型表述所需的元數(shù)據(jù)是有粒度的，具有自描述、自包含的特點(diǎn)，以及格式化、結(jié)構(gòu)化的特點(diǎn)。模型對(duì)象之間的關(guān)系必須是面向?qū)ο螅∣O）的和具有實(shí)體關(guān)系（ER）的。采用元數(shù)據(jù)，通過(guò)可編配、可擴(kuò)展的方式來(lái)結(jié)構(gòu)化地定義各種信息模型的數(shù)據(jù)類型、組成結(jié)構(gòu)、屬性特點(diǎn)、數(shù)據(jù)格式、單位度量等，能使各種數(shù)據(jù)類型在其相應(yīng)組成、屬性、格式、度量等的描述與定義方式上高度一致，從而為跨系統(tǒng)集成與信息融合等提供有利條件，并降低數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等的實(shí)現(xiàn)成本與運(yùn)算復(fù)雜度，也為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢與使用等管理提供有效的技術(shù)手段。元數(shù)據(jù)信息模型的設(shè)計(jì)與生成，按照面向復(fù)用的原則，在中心數(shù)據(jù)庫(kù)及其數(shù)據(jù)字典的統(tǒng)一環(huán)境下，采用自頂向下的細(xì)化設(shè)計(jì)，以及自底向上的編配組合。區(qū)別于傳統(tǒng)的ER數(shù)據(jù)庫(kù)信息模型的設(shè)計(jì)方法，元數(shù)據(jù)信息模型通常采用星形模型或雪花模型。這種基于細(xì)粒度的元數(shù)據(jù)信息模型的編配與組合方式，能夠在特定的領(lǐng)域主題范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的范式要求，且體現(xiàn)了ER數(shù)據(jù)庫(kù)信息模型設(shè)計(jì)的基本思想。由于領(lǐng)域范圍內(nèi)相應(yīng)主題關(guān)注點(diǎn)的部分交叉，不同主題應(yīng)用間的多個(gè)大粒度的元數(shù)據(jù)信息模型，會(huì)存在一定程度的信息冗余。由于采用在統(tǒng)一環(huán)境下的元數(shù)據(jù)信息模型的設(shè)計(jì)與生成方法，該部分冗余并不會(huì)導(dǎo)致信息在表述上的不一致。相反，其更有助于發(fā)現(xiàn)各分系統(tǒng)間的信息關(guān)聯(lián)，有效促進(jìn)信息融合與系統(tǒng)融合。且能使大粒度的元數(shù)據(jù)信息模型可以基于此逐漸生成并不斷完善。面向?qū)ο蟮膶?shí)體關(guān)系，即對(duì)象間接口關(guān)系，包括數(shù)據(jù)接口和功能接口兩個(gè)部分，并可采用技術(shù)元數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)元數(shù)據(jù)分別描述。其在應(yīng)用實(shí)現(xiàn)上可以采用SOAP、JOSN、XML等語(yǔ)言形式來(lái)表述。

5主要內(nèi)容

5.1基于框架體系的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造依托于高可用性的指導(dǎo)智能船舶設(shè)計(jì)建造的開(kāi)發(fā)框架及標(biāo)準(zhǔn)化的接口體系，總體責(zé)任單位就可以對(duì)分系統(tǒng)設(shè)備商和分系統(tǒng)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)形成有效的規(guī)約并開(kāi)展相應(yīng)的分工、協(xié)同，從而實(shí)現(xiàn)智能船舶在設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理過(guò)程中的敏捷化和高效化，并且有效促進(jìn)各類型裝備、設(shè)備、設(shè)施向該框架體系的靠攏與發(fā)展。智能船舶的實(shí)施是一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該根據(jù)船級(jí)社的入級(jí)要求從總體、船體、輪機(jī)、電氣和舾裝各專業(yè)綜合考慮。以智能機(jī)艙為例，設(shè)計(jì)者除了要考慮常規(guī)船機(jī)艙的設(shè)備、系統(tǒng)、布置以及安裝外，還應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求，綜合利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所獲得的各種信息和數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)艙內(nèi)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、健康狀況進(jìn)行分析和評(píng)估，用于機(jī)械設(shè)備操作決策和維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃的制定。對(duì)機(jī)艙內(nèi)的主推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)、輔助發(fā)電用發(fā)動(dòng)機(jī)、軸系的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況進(jìn)行分析和評(píng)估；根據(jù)分析與評(píng)估結(jié)果，提出糾正建議，為船舶操作提供決策建議［2］。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，不但需要確定物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的軟、硬件框架，同時(shí)需要整理出數(shù)據(jù)采集和控制點(diǎn)的清單。為解決本文1.3節(jié)中列出現(xiàn)實(shí)的痛點(diǎn)，設(shè)計(jì)者需要和設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行充分的溝通和協(xié)商，整理出各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口格式、數(shù)據(jù)類型等。把有數(shù)據(jù)接口的設(shè)備數(shù)據(jù)利用采集終端轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式上傳，設(shè)計(jì)者同時(shí)還應(yīng)該對(duì)沒(méi)有數(shù)據(jù)接口的設(shè)備增加傳感器和采集終端。由于船用設(shè)備供應(yīng)商多樣性，這需要采購(gòu)部門和供應(yīng)商共同努力，對(duì)于相關(guān)設(shè)備盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口。從短期來(lái)看，這些確實(shí)是阻礙智能船舶發(fā)展的痛點(diǎn)，但從長(zhǎng)期來(lái)看則是大勢(shì)所趨。另外，對(duì)于像主機(jī)遙控、監(jiān)測(cè)報(bào)警、閥門遙控和液位遙測(cè)等本身就有控制臺(tái)的設(shè)備和系統(tǒng)，應(yīng)考慮從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口拿數(shù)據(jù)，減少或取消控制臺(tái)，由應(yīng)用層服務(wù)器統(tǒng)一顯示和控制，將來(lái)甚至可以取消集控室或貨控室，由數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制中心取代。

5.2能化感知系統(tǒng)的補(bǔ)充與完善隨著船舶安全監(jiān)測(cè)及人居環(huán)境評(píng)價(jià)等相關(guān)業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，可以建設(shè)用以船體健康監(jiān)測(cè)的分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)及其智能化的設(shè)備終端，可以建設(shè)用以船體、設(shè)備、平臺(tái)振動(dòng)或噪聲監(jiān)測(cè)的感知網(wǎng)絡(luò)。

5.3泛在接入的模塊化標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)感知層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，其數(shù)據(jù)定義格式、網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)形式等的差異性較大，需要采用接口及協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)由底層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)向平臺(tái)性基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的接入。采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)化的接口轉(zhuǎn)換模塊，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)轉(zhuǎn)換協(xié)議的自定義配置，這將是高效便捷的實(shí)現(xiàn)方法及應(yīng)用模式。

5.4基于策略集的數(shù)據(jù)分析與補(bǔ)充策略集是對(duì)裝備系統(tǒng)構(gòu)成及其內(nèi)部邏輯的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表述，這是由裝備系統(tǒng)的構(gòu)成原理、分系統(tǒng)間關(guān)系、人員認(rèn)知水平等先驗(yàn)知識(shí)所決定的，對(duì)裝備功能性能的描述與評(píng)價(jià)具有非常積極的作用。由于認(rèn)知水平的發(fā)展，以及分系統(tǒng)間關(guān)系的變更等，策略集需進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充、完善或調(diào)整。

5.5基于相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)挖掘與解釋實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘是需要成本的，這就需要采用較為經(jīng)濟(jì)高效的分析方法。而基于相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)挖掘則相對(duì)較為容易，對(duì)于其所產(chǎn)生的知識(shí)特征也較為容易判讀和解釋，對(duì)于有用的知識(shí)特征可將其補(bǔ)充到數(shù)據(jù)分析的策略集中。

5.6頂層應(yīng)用開(kāi)發(fā)及其終端設(shè)備以面向用戶和需求拉動(dòng)的方式來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)頂層應(yīng)用，并且按照人員的領(lǐng)域特性及視角特點(diǎn)來(lái)規(guī)劃信息實(shí)現(xiàn)，通過(guò)不同的信息聚合方式及上下鉆取方式、導(dǎo)航方式等來(lái)提供人性化智能化的信息消費(fèi)及應(yīng)用服務(wù)。

5.7遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷、托管等實(shí)現(xiàn)智能船舶實(shí)現(xiàn)所需的基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、軟件資源、應(yīng)用資源等的訂購(gòu)、開(kāi)發(fā)、建設(shè)、部署、應(yīng)用等相對(duì)受設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)的資金預(yù)算、布置空間分配、使用范圍及其體系性作用、可復(fù)用程度及其成本攤薄、智能化實(shí)現(xiàn)的軟件能力及等級(jí)水平等條件所限制。因此，即使最先進(jìn)的智能化船舶，其單船智能化程度在實(shí)現(xiàn)上也是受限制的，更為專業(yè)而復(fù)雜的業(yè)務(wù)功能，如領(lǐng)域性故障分析診斷、路徑規(guī)劃決策、方案優(yōu)化設(shè)計(jì)等，需采用服務(wù)租用的形式，交付給相應(yīng)的岸基服務(wù)中心來(lái)獲取。通過(guò)相應(yīng)的隧道通信技術(shù)、鏡像管理技術(shù)等保證岸船間的準(zhǔn)實(shí)時(shí)性和近似同步；相應(yīng)的監(jiān)控、診斷、托管等技術(shù)實(shí)現(xiàn)也是柔性化的，相應(yīng)物理系統(tǒng)間的關(guān)系是自主化的；岸基服務(wù)中心的軟硬件資源、知識(shí)庫(kù)資源、專家?guī)熨Y源都是最優(yōu)化的。

5.8特殊應(yīng)用開(kāi)發(fā)及其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境（1）船舶安全中心：火災(zāi)報(bào)警、疏散指示、防火門及防火風(fēng)閘控制、風(fēng)機(jī)控制、速關(guān)閥控制、水噴淋控制、CO2釋放報(bào)警與控制、船體健康監(jiān)測(cè)、艙室環(huán)境監(jiān)測(cè)、船體振動(dòng)監(jiān)測(cè)等監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用集成。（2）視情維修監(jiān)測(cè)、決策、保障系統(tǒng)：基于裝備系統(tǒng)構(gòu)成與業(yè)務(wù)邏輯的故障分析、預(yù)警、告警、診斷、評(píng)價(jià)、決策的裝備監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用集成，以及基于設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程的計(jì)劃性維修提醒、基于設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控與狀態(tài)性能評(píng)價(jià)的視情性維修決策、備品件出入庫(kù)管理及申報(bào)管理等智能化的管理軟件。（3）完整性、安全性、可靠性能力評(píng)價(jià)系統(tǒng)：基于船舶系統(tǒng)間接口關(guān)系與業(yè)務(wù)邏輯的模型描述，以及對(duì)平臺(tái)體系內(nèi)相關(guān)能力的評(píng)估和體系貢獻(xiàn)率的計(jì)算，并據(jù)此設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)推演軟件或仿真平臺(tái)。

5.9用戶端無(wú)線接入與桌面集成的平臺(tái)環(huán)境包括人性化的移動(dòng)用戶端的無(wú)線接入與單點(diǎn)登錄方式，以及對(duì)工作站形式的桌面應(yīng)用客戶端主機(jī)及其顯示器等的統(tǒng)一桌面集成，還有所需的網(wǎng)絡(luò)管控、正常電源、應(yīng)急電源、接地系統(tǒng)等平臺(tái)條件、環(huán)境條件。這是智能船舶實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的宏觀接口，是增強(qiáng)或改善人機(jī)交互體驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

6集成展示環(huán)境

智能船舶集成展示環(huán)境的打造引領(lǐng)了未來(lái)船舶設(shè)計(jì)建造與裝備使用管理的新方向。船舶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建造具有典型的集約性，從設(shè)計(jì)到交付的時(shí)間周期相對(duì)較短，而所需集成的設(shè)備設(shè)施卻日益增多、日趨先進(jìn)，以滿足不斷提高的功能性能要求。與此相比，智能船舶對(duì)于智能裝備及其標(biāo)準(zhǔn)化接口、通訊協(xié)議的要求更嚴(yán)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難度和復(fù)雜度更高。這就需要有較為成熟、經(jīng)濟(jì)、敏捷、高效的指導(dǎo)船舶系統(tǒng)進(jìn)行裝備集成的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)框架、標(biāo)準(zhǔn)化接口體系和總體責(zé)任單位，并可以采用推的方式來(lái)促進(jìn)智能裝備、智能船舶的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。對(duì)于具體的船舶項(xiàng)目而言，其總體設(shè)計(jì)單位、總體施工單位基本具有唯一性，在此基礎(chǔ)上引入智能船舶系統(tǒng)集成的總體責(zé)任單位可以形成更為專業(yè)化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)分工與協(xié)同合作，并形成為船舶系統(tǒng)設(shè)計(jì)建造過(guò)程中高效運(yùn)行推進(jìn)的一種新形式。基于高安全性、可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、可變更性、可擴(kuò)展性、可演進(jìn)性的軟硬件體系架構(gòu)，構(gòu)建人性化智能化的數(shù)據(jù)分析、消息推送、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、軟件部署、配置管理、應(yīng)用交互、輔助決策、監(jiān)控管理的平臺(tái)化應(yīng)用集成環(huán)境，這是滿足用戶關(guān)于設(shè)備智能化集約化平臺(tái)化管理、應(yīng)對(duì)復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景、新功能新需求可以不斷植入、變更實(shí)現(xiàn)較為敏捷經(jīng)濟(jì)高效的必然趨勢(shì)與有效途徑，并可以由該類型業(yè)務(wù)需求及其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的不斷豐富、完善與發(fā)展來(lái)拉動(dòng)智能裝備、智能船舶的不斷發(fā)展。對(duì)于需要新造船舶的用戶而言，智能船舶的集成展示環(huán)境實(shí)際上是用戶各類型潛在需求及其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的范例性成果展示平臺(tái)?；谠撈脚_(tái)，用戶可以獲取相關(guān)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的感互體驗(yàn)，并對(duì)其作用、價(jià)值等作出合理評(píng)估，進(jìn)而可用以指導(dǎo)自身的業(yè)務(wù)需求分析與選擇規(guī)劃，最終以菜單選項(xiàng)的方式完成對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)需求及其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的快速配置?？傮w責(zé)任單位則可據(jù)此進(jìn)行基于相關(guān)框架體系、標(biāo)準(zhǔn)接口、使用經(jīng)驗(yàn)、應(yīng)用范例的項(xiàng)目定制，對(duì)內(nèi)外部產(chǎn)品及其配套廠商等進(jìn)行合理計(jì)劃、分配、跟進(jìn)、管理等；可據(jù)此進(jìn)行基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造流程的資源配置、范例復(fù)制、軟件移植等工作。

7結(jié)論

本文以實(shí)現(xiàn)智能船舶的應(yīng)用為關(guān)注點(diǎn)，突出了用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務(wù)內(nèi)容的牽引性作用，從頂層規(guī)劃層面分析其在功能實(shí)現(xiàn)上的基本內(nèi)涵和在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的主要外延；提出符合智能船舶平臺(tái)化集成要求的軟硬件體系架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)化接口體系，該框架可以敏捷經(jīng)濟(jì)高效地指導(dǎo)智能船舶相應(yīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備訂購(gòu)、船廠施工、分系統(tǒng)調(diào)試、大系統(tǒng)集成與信息融合等應(yīng)用實(shí)現(xiàn)；指出用以支持智能船舶應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用內(nèi)容，確認(rèn)智能船舶由概念走向?qū)崿F(xiàn)的主要內(nèi)容及基本方法；并論述了集成展示環(huán)境對(duì)于促進(jìn)智能船舶推廣應(yīng)用的意義及作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］中國(guó)船級(jí)社.智能船舶規(guī)范［S］.北京：中國(guó)船級(jí)社，2015：1-39.

［2］龔瑞良，吉雨冠.智能船舶技術(shù)和無(wú)人駕駛技術(shù)研究［J］.船舶，2016（5）：82-87.

第9篇：智能建造的發(fā)展范文

然而，這個(gè)命題遠(yuǎn)非是單解的。信息時(shí)代以全新的面貌呈現(xiàn)，顛覆了以往人們對(duì)往常事物的理解。因此，建筑可以顛覆對(duì)界限、速度、重力的理解；城市可以顛覆人們對(duì)高度、大小、密度的理解；家居可以顛覆對(duì)空間、移動(dòng)性乃至生活廢品的理解。

驚艷的建筑奇跡，不再只是想象中的情節(jié)；創(chuàng)新思維的推進(jìn)，儼然讓傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)式建筑成為過(guò)去式。線條流動(dòng)、造型夢(mèng)幻的建筑，代表著信息時(shí)代全新的審美觀念。而面對(duì)資源和環(huán)境問(wèn)題，先鋒居住的要義更在于，如何以有限的資源創(chuàng)造最大的價(jià)值，讓居住與自然更和諧地統(tǒng)一。當(dāng)然，構(gòu)筑先鋒生活的，還有對(duì)未知的探索。開(kāi)發(fā)新的感官體驗(yàn)，營(yíng)建增進(jìn)感官的空間，是邁向未知的第一步。

先鋒的居住要求突破自我的界限，挑戰(zhàn)自我的想象。所以，先鋒的定義永遠(yuǎn)是復(fù)雜的。它是多意、立體、乃至無(wú)窮解的，因此，我們對(duì)先鋒居住的解讀，要經(jīng)過(guò)N次方程才能回答完成。

先鋒N=前衛(wèi)×數(shù)字×未來(lái)×節(jié)能×移動(dòng)×環(huán)?！粱?dòng)×智能×……

先鋒1次方　前衛(wèi)建筑

前衛(wèi)已經(jīng)結(jié)束?

在世界上鱗次櫛比的高樓大廈中，在隱匿山間湖畔的鄉(xiāng)居別墅中，總有那么一些建筑在挑戰(zhàn)我們的常識(shí)和認(rèn)知。對(duì)于這些建筑，我們很難一言以概之。新概念新名詞層出不窮：解構(gòu)派、高技派、立體派、生態(tài)派、有機(jī)派……一部分人還在研究派別，另一部分人則開(kāi)始探討建筑表皮、熱敏技術(shù)、交互式墻體 ?科研在向前走，試驗(yàn)建筑在誕生，概念規(guī)劃走得更遠(yuǎn)，究竟如何定義“前衛(wèi)”?

有著名建筑設(shè)計(jì)師雷蒙德?亞伯拉罕甚至表示，所謂的前衛(wèi)在現(xiàn)在看來(lái)已經(jīng)結(jié)束。的確，正如其所說(shuō)，“前衛(wèi)就是突破自我，不斷的突破自我的界限，挑戰(zhàn)自我想象的一種極限。”因此，誕生就意味著結(jié)束。再看看75歲的建筑大師磯崎對(duì)前衛(wèi)建筑給出的更詳細(xì)定義：“當(dāng)時(shí)所有的存在對(duì)于現(xiàn)在都是一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，并且都在朝這個(gè)目標(biāo)前進(jìn)，站在目標(biāo)的最前端。站在這一點(diǎn)上的東西被稱為‘前衛(wèi)’?！币苍S，“前衛(wèi)”就是一種姿態(tài)，衡量它的不在于時(shí)間的先后或者某個(gè)特定的標(biāo)準(zhǔn)。西班牙建筑大師安東尼?高迪建成于19世紀(jì)初的作品，依然讓人感覺(jué)魔幻而前衛(wèi)：弗蘭克?蓋里的最新作品JAC總部大樓雖然已收斂起瘋狂的線條和解構(gòu)的體態(tài)，依然不妨礙它成為2007年的全球十大建筑。

在這個(gè)科技為先的時(shí)代，前衛(wèi)更應(yīng)該代表一種新的精神，一種對(duì)未來(lái)的預(yù)示，暗含著未來(lái)有成為主流的可能。舉目望去，現(xiàn)在活躍在世界建筑舞臺(tái)上的建筑師也多是前衛(wèi)派的先鋒人物：扎拉?哈迪德、雷姆?庫(kù)哈斯、斯蒂文?霍爾、伯納德?屈米……無(wú)論是哈迪德的流動(dòng)線條，庫(kù)哈斯的瘋狂拼貼、屈米的趣味狂笑，他們都勇于作為全新的現(xiàn)代主義者，嘗試捕捉不斷變化的能量，為現(xiàn)代性提出新的視點(diǎn)。超越形體框架的限制，從不可能之處創(chuàng)造新穎，跳脫制式專一的模式，這就是前衛(wèi)的進(jìn)步意義。

然而，每一種進(jìn)步都會(huì)帶來(lái)犧牲。當(dāng)北京這座充滿歷史色彩的城市，在大膽引入各種前衛(wèi)的建筑和建筑思潮時(shí)，很多人提出了這樣的質(zhì)疑。的確，過(guò)分追求一種外在的變化，起不到對(duì)建筑、對(duì)文化的一種更大的推薦作用。內(nèi)涵應(yīng)當(dāng)成為前衛(wèi)的基礎(chǔ)，人本則是前衛(wèi)的內(nèi)容。清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)朱文一教授曾經(jīng)這樣說(shuō)過(guò)，“中國(guó)的前衛(wèi)建筑應(yīng)該是從本土文化里面生長(zhǎng)出來(lái)的?！敝哺诒就廖幕那靶l(wèi)建筑才是真正的先鋒建筑，才能營(yíng)造出先鋒的居住方式。

先鋒2次方　數(shù)字技術(shù)

數(shù)字建筑離我們多遠(yuǎn)?

任何建筑和任何居住方式都有前提，這個(gè)前提是我們的時(shí)代背景，文化溯源，今天，這個(gè)前提中最不可忽略的一點(diǎn)是一“數(shù)字”。以二進(jìn)制為基礎(chǔ)的數(shù)字技術(shù)，在向我們生活的方方面面席卷而來(lái)的同時(shí)，開(kāi)始影響到我們的建筑和居住方式。數(shù)碼建筑打破了傳統(tǒng)三維模式，在歐美已由實(shí)驗(yàn)性階段轉(zhuǎn)入實(shí)用層面。它極大地解放了人活動(dòng)的空間，對(duì)傳統(tǒng)建筑美學(xué)形成革命性沖擊與顛覆，同時(shí)現(xiàn)在的技術(shù)手段也已達(dá)到了實(shí)踐層面。

看看數(shù)字可以為我們帶來(lái)什么?基于一種精確的數(shù)理邏輯理論，數(shù)字建筑師可以把建筑的動(dòng)態(tài)美學(xué)的特質(zhì)演繹至極。數(shù)字化的工具與媒介也進(jìn)一步改變了設(shè)計(jì)的行徑，使得建筑師可以運(yùn)用繁復(fù)的曲線與形式來(lái)模塑近似生物的建筑物。各種復(fù)雜的表皮形式被賦予建筑體，可變動(dòng)調(diào)節(jié)的薄膜埋藏著數(shù)位與機(jī)械化的網(wǎng)絡(luò)。甚至幾層薄的材質(zhì)面經(jīng)過(guò)折疊、彎曲、或者注入空氣之后，成為可承載重量的結(jié)構(gòu)。在未來(lái)人類社會(huì)發(fā)展和城市建造中，數(shù)字還可以在資源的有效控制和有限分配中顯現(xiàn)出無(wú)窮的潛力。

“互動(dòng)”在數(shù)字建筑中隨時(shí)發(fā)生。這是一個(gè)難以想象的“永遠(yuǎn)變化中”的房屋。KOIJIVlACI作室“升起的摩天大樓”(RESI-RISE)借助計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)出不規(guī)則的樓房骨架，使其看起來(lái)像一個(gè)用復(fù)合材料建成的金屬梁架。其上許多移動(dòng)的住房單元，則像一個(gè)永恒的生物軀體。骨架隨居住者的流動(dòng)而被充滿或者清空，新個(gè)體的進(jìn)駐或是離開(kāi)，內(nèi)體都會(huì)隨之改變。

再來(lái)看看數(shù)字建筑離我們有多遠(yuǎn)?在最近的200B Expo Zaragoza展覽中，麻省理工學(xué)院的建筑師和工程師就設(shè)計(jì)出了一座“數(shù)字水墻亭臺(tái)”。該建筑是用水建造的，液體幕墻不但能夠展示圖像或信息，還能感知到靠近的物體，自動(dòng)分開(kāi)讓其穿過(guò)。亭臺(tái)所有的墻體都用數(shù)字水墻構(gòu)成，屋頂用很薄的水層覆蓋，如果風(fēng)太大的話，屋頂可以降低。安裝了傳感器的水墻能夠感知到人們的靠近，設(shè)計(jì)者M(jìn)itchell說(shuō)：“就像摩西走出紅海一樣，水會(huì)分開(kāi)一條道路，讓人們進(jìn)入，這與固定地點(diǎn)的門是完全不同的。”水墻是首次夢(mèng)想成真的項(xiàng)目，由于管道和電子設(shè)備并不貴，回收的水也是源源不斷的，因此水墻的規(guī)?？梢宰龅煤艽?。

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)改變我們的思維和我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，而如今的數(shù)字技術(shù)也絕非僅停留在對(duì)建筑設(shè)計(jì)的修飾和渲染中，它在設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)的多元層面和及其技術(shù)之外的文化復(fù)雜性，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是技術(shù)本身所能掌控。它在建筑的功能性、文化性和建造可能性上的探索，以其設(shè)計(jì)過(guò)程的靈活性和可選擇性，超越了傳統(tǒng)建筑學(xué)而擴(kuò)展到了一個(gè)更為廣闊的領(lǐng)域中。它與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、心理和倫理等多元文脈的有效融合，注定了這將是一場(chǎng)顛覆傳統(tǒng)建筑方式和居住方式的革命。

先鋒3次方　未來(lái)之城

誰(shuí)在競(jìng)爭(zhēng)未來(lái)之城?

新千年伊始，一個(gè)個(gè)宏偉的造城計(jì)劃就在各國(guó)開(kāi)始醞釀。當(dāng)環(huán)境問(wèn)題、資源問(wèn)題、發(fā)展問(wèn)題擺上日程，各國(guó)的新造城計(jì)劃中就增加了很多想象力的色彩，由此讓這些在一兩年或十幾年以后即可實(shí)現(xiàn)的城市居住夢(mèng)想，變得大膽而富有夢(mèng)幻色彩。迪拜――每一個(gè)建筑都吸引眼球

阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)商業(yè)城市迪拜以極高頻率推出的城市和建筑計(jì)劃一個(gè)比一個(gè)大膽。迪拜之所以不惜重金建造前衛(wèi)建筑，目的是要在全世界范圍內(nèi)打造獨(dú)一無(wú)二的、“世界級(jí)”的迪拜品牌。有眾多堪稱奇跡的建筑構(gòu)筑起來(lái)的迪拜城。是一座名副其實(shí)的“未來(lái)之城”。即將

完工的世界第一高樓的迪拜塔，為了防止被對(duì)手超越，至今仍對(duì)其高度保密。這座高度成迷的迪拜塔耗資約10億美元。與此同時(shí)，迪拜還有以人工填海方式建造的3座棕櫚島、由300座小島以世界地圖形狀組成的世界島等，其想象之大膽、設(shè)計(jì)之有氣魄，為世界矚目。

即將動(dòng)工的“旋轉(zhuǎn)公寓”則可稱作奇跡中的奇跡。這座摩天大樓最神奇的地方是它能做360度旋轉(zhuǎn)，是世界首座以太陽(yáng)能為動(dòng)力的整體旋轉(zhuǎn)大廈。因此，這是一座公平的大廈，任何人在任何時(shí)間段內(nèi)的視野范圍都一樣，沒(méi)有哪個(gè)房間視野最好。

坐落在阿聯(lián)酋阿布扎比的“”大廈，則是對(duì)傳統(tǒng)高層建筑施工和結(jié)構(gòu)局限的挑戰(zhàn)。這座大廈由五星級(jí)飯店、酒店公寓、住宅樓和辦公室組成。它的外形酷似兩條性感漂亮的“腿”，彎曲交錯(cuò)在一起。一條“腿”高330米，飯店位于其頂部。兩條“腿”的中部用一座天橋連接，將上層的大廳也連接起來(lái)，形成結(jié)構(gòu)上的輔助支撐。看上去這兩條“腿”伸向了天空，好象擺脫了重力的束縛。

莫斯科――世界最大的建筑

新經(jīng)濟(jì)城市愿意從形象上尋求突破。莫斯科已經(jīng)規(guī)劃立項(xiàng)的一個(gè)建筑――水晶島，將成為“全球最大建筑”。這座外形宛如圣誕樹(shù)的玻璃材質(zhì)建筑將憑借約250萬(wàn)平方米的總建筑面積躋身吉尼斯世界紀(jì)錄。設(shè)計(jì)師諾曼?福斯特認(rèn)為，“水晶島”無(wú)疑將成為俄羅斯重新復(fù)興為世界大國(guó)的象征。

造價(jià)40億美元的“水晶島”不是世界上最高建筑，但建筑面積卻總計(jì)有250萬(wàn)平方米，相當(dāng)于美國(guó)華盛頓五角大樓面積的4倍。這是一個(gè)名副其實(shí)的“樓中之城”，將有900個(gè)公寓和3000個(gè)酒店房間，可供3萬(wàn)人同時(shí)居住。 “水晶島”里還將建造一所國(guó)際學(xué)校，多個(gè)電影院、博物館、劇院、醫(yī)院、體育館。如果一切順利，水晶島將在6年內(nèi)順利完工。

韓國(guó)――蜂巢一樣聚集

韓國(guó)的宏圖狀志是未來(lái)在首爾市建造一座史無(wú)前例的“摩天蜂巢城”，由此創(chuàng)造一個(gè)更適于未來(lái)人類居住的環(huán)境。首爾市南部是地球上人口密度最大的地區(qū)，命名為“首爾公社2026工程”的蜂巢城計(jì)劃正是為解決日益嚴(yán)重的人口和環(huán)保問(wèn)題提出，有望在2026年建成。

蜂巢城占地40萬(wàn)平方米，由15幢16到53層，被稱為“綠塔”的塔樓組成，這些塔樓個(gè)個(gè)都酷似碩大無(wú)朋的巨型蜂巢，而且全都被綠色植物覆蓋。每幢“綠塔”直徑達(dá)75米，每隔數(shù)層塔樓就會(huì)向外部隆起，形成一個(gè)巨大的“圓球”。“圓球”將按照功能不同，被劃分為公共區(qū)、私人區(qū)和商業(yè)區(qū)。

“摩天蜂巢城”將嚴(yán)格按照環(huán)保節(jié)能的要求而設(shè)計(jì)。每座“綠塔”表面全都是巨大的六角形窗口，這些窗口將使用光電玻璃、墻體玻璃面板等高科技材質(zhì)的玻璃打造，從而可以充分利用陽(yáng)光和能源。在“綠塔”表面玻璃之間的骨架上，將種植各種各樣的攀緣植物和花草，不僅使塔樓內(nèi)部保持清涼，而且令居住環(huán)境更加健康，讓塔樓本身就成為一個(gè)垂直方向的“公園”。

先鋒4次方　節(jié)能房屋

適應(yīng)氣候變化的房子?

住宅本是一種遮蔽物，但1902年開(kāi)利博士發(fā)明空調(diào)技術(shù)之后，建筑的表皮卻開(kāi)始異化為“時(shí)裝”。當(dāng)人們抱怨我國(guó)城市的無(wú)特色時(shí)，本應(yīng)回歸建筑的本源去尋求答案。通風(fēng)，遮陽(yáng)，保溫――這些建筑原本最重要的功能，無(wú)疑是這個(gè)綠色環(huán)保占主流的年代，建筑最需要解決的問(wèn)題。

先鋒的居住，更要求利用一切可利用的資源，節(jié)約一切可節(jié)約的能量。積極適應(yīng)氣候變化的建筑立面，將是最有市場(chǎng)，也最非空談的一種節(jié)能方式。讓建筑的表皮呼吸，這是雙層皮幕墻的構(gòu)思思路。在這種思路下，建筑不應(yīng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的熱水瓶，在冬天，除了保溫，它還應(yīng)該充分吸收陽(yáng)光以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式采暖，而在夏季，它又必須有效地防止熱量進(jìn)入。雙層皮玻璃幕墻可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整建筑對(duì)冬、夏季節(jié)相互矛盾的要求。在冬季，陽(yáng)光照耀下的雙層皮玻璃幕墻可以形成一個(gè)溫度緩沖層，有效地減少建筑室內(nèi)外溫差，從而降低熱損失，而大玻璃立面為建筑充分利用太陽(yáng)能提供了最大的可能。在夏季，可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)百葉因其置于雙層玻璃之間，從而得到了保護(hù)。流動(dòng)的空氣足以帶走金屬百葉吸收的熱量，減少熱量進(jìn)入室內(nèi)的概率。

由仿生學(xué)獲得啟示的外墻材料在建筑立面上的應(yīng)用，也將極大改善節(jié)能效果。普通外保溫墻體的設(shè)計(jì)目標(biāo)很單一，即防止熱量外逸，而新型節(jié)能墻體的設(shè)計(jì)目標(biāo)則是雙重的，在保溫的同時(shí)還可以高效地吸收太陽(yáng)能，也就是只允許能量從外到內(nèi)的單向流動(dòng)。德國(guó)建筑師赫爾佐格教授設(shè)計(jì)的windburg青年旅館和慕尼黑普拉赫住宅在南向局部使用了THI作外墻，可以讓室內(nèi)外溫度溫差相差十幾度以上。

先鋒5次方　移動(dòng)生活

采購(gòu)單里還有一所房子?

曾經(jīng)，預(yù)制房的概念曾一度和某種歪歪斜斜、脫皮破敗的房子聯(lián)系在一起。很多人都覺(jué)得那是令人討厭的東西。許多社區(qū)還想從法律上禁止它們?cè)诔鞘兄械拇嬖冢驗(yàn)樵谌藗兊母拍罾?，活?dòng)房一般都被建造得很脆弱劣質(zhì)的鋁片，墻壁很薄，一點(diǎn)燈就呲啦呲啦響。而且，老舊的活動(dòng)房幾乎只是“?？俊痹谀车?，沒(méi)有固定的地基和栓鎖系統(tǒng)。

今天的預(yù)制房設(shè)計(jì)在全世界卻前所未有的活躍，因?yàn)樗粌H提供了一種全新的移動(dòng)式的生活方式，更以產(chǎn)業(yè)化的方式為建筑的經(jīng)濟(jì)環(huán)保性作出了極大的貢獻(xiàn)。

預(yù)制房屋一般在三維模型中制做，具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)靈活性。預(yù)制建筑系統(tǒng)的模件可結(jié)合起來(lái)，建造一層、兩層或三層的住宅，還可用于多家庭復(fù)合住宅的建設(shè)。當(dāng)模件抵達(dá)建筑現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，可隨時(shí)在地基上組裝。除了一些內(nèi)部裝飾，包括板墻、鑲邊、地板和櫥柜已完成外，隔熱障壁、管道、配線、壁板和其他建筑細(xì)節(jié)的大部分也已完成。預(yù)制房屋的現(xiàn)場(chǎng)完工根據(jù)房屋的大小、風(fēng)格和特點(diǎn)，由客戶根據(jù)自己的需要定制。

對(duì)預(yù)制房屋在工廠統(tǒng)一加工，這樣既可以有效控制工藝和質(zhì)量，也保證了成批生產(chǎn)的低成本?；緲?gòu)架和組件生產(chǎn)完畢，就可以用卡車運(yùn)輸?shù)轿覀兿Ｍ幼〉牡攸c(diǎn)。預(yù)制房屋往往在抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)天或幾天以后就可以搬進(jìn)去住。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)制房屋可安裝在表面地基如支柱上，還可以在新址重新安裝。

先鋒6次方　環(huán)保之家

何不廢物利用?

環(huán)保是21世紀(jì)最時(shí)髦的話題，這一點(diǎn)，也毫不例外地體現(xiàn)在如今最新的家居潮流中。在2008年初舉辦巴黎家居展上，環(huán)保成為最大的亮點(diǎn)。設(shè)計(jì)師們紛紛絞盡腦汁，以各種手段，詮釋著家具的環(huán)保理念。

收集家里的破布頭、舊衣服、廢罐頭，這些原本廢棄的材料，卻成為設(shè)計(jì)師們手中最有價(jià)值的物品。用環(huán)保得不能再環(huán)保的廢舊材料制成的家居，無(wú)疑可以稱得上最環(huán)保的家具了，而這一點(diǎn)，絲毫不會(huì)損壞家具的美感，相反，還由此產(chǎn)生出另一股另類時(shí)尚風(fēng)潮。

看看這些“廢物利用”的寶貝吧：雞蛋紙墊做的矮凳質(zhì)地結(jié)實(shí)而不乏舒適性；完全由紙板制成的辦公室家具，可謂百分百無(wú)毒無(wú)污染；舊報(bào)紙做的插花也可以很艷麗婉約；罐頭瓶蓋、鏡框等無(wú)數(shù)種雜物組裝拼貼在一起的吊燈，一樣令居室富麗堂皇。

先鋒7次方　互動(dòng)感官

第六感空間?

先鋒派的設(shè)計(jì)師，無(wú)時(shí)無(wú)刻都在通過(guò)作品表達(dá)其對(duì)未來(lái)住居

時(shí)尚的預(yù)測(cè)。每年，科隆家居展的“理想之屋”展廳，都會(huì)邀請(qǐng)最前沿的設(shè)計(jì)師，通過(guò)作品，從商業(yè)、文化和設(shè)計(jì)思維層面，表達(dá)其對(duì)未來(lái)的居住形式及設(shè)計(jì)整合的跨領(lǐng)域方面的前瞻見(jiàn)解。最近一屆的科隆家居展，邀請(qǐng)來(lái)國(guó)際級(jí)首屈一指的伊拉克裔英國(guó)女建筑師札哈?哈蒂德，與縱橫日本各大國(guó)際級(jí)制造品牌設(shè)計(jì)師深澤直人，分別打造一座理想之屋，截然不同的設(shè)計(jì)理念與作品呈現(xiàn)，讓兩個(gè)空間散發(fā)截然不同的創(chuàng)意氛圍，然而，它們的共性卻直至未來(lái)居住的方向――更為詩(shī)意的感官體驗(yàn)。

“輕飄的線條，流動(dòng)的空間”成為哈蒂德設(shè)計(jì)主題，因此，在這個(gè)空間里幾乎看不到任何一處垂直水平線條，有的只是充滿著流暢曲線的空間韻律，不論是家具、燈具、櫥柜、盥洗設(shè)施……所有的對(duì)象，全都在一個(gè)純白的空間場(chǎng)景里連成一氣，在里面的生活，就像置身于科幻電影中的未來(lái)空間，整個(gè)空間經(jīng)驗(yàn)將是陌生新奇的。

“沒(méi)有曲線，就沒(méi)有未來(lái)”，這是哈蒂德對(duì)未來(lái)的批注，她相信未來(lái)世界里的所有接口、所有對(duì)象，包含建筑本身都應(yīng)該跟人的身體直接呼應(yīng)，更應(yīng)該是自然有機(jī)生命的一部分，而未來(lái)的生活空間將不再會(huì)是由當(dāng)下艱澀的幾何線條、充滿敵意的尖銳角度以及不連續(xù)的獨(dú)立元素所支配而成，取而代之的將是超越物質(zhì)本能及機(jī)能幾何意義的形式融合所產(chǎn)生的連續(xù)有機(jī)體。

另一座是來(lái)自日本商業(yè)設(shè)計(jì)大師深澤直人的理想之屋。深澤直人認(rèn)為，未來(lái)將是電子產(chǎn)品、數(shù)字家庭大行其道的世代，生活中將充斥著許多對(duì)象，而每一件對(duì)象，無(wú)論是在造形上，或使用機(jī)能上，都必須協(xié)調(diào)運(yùn)作才得以獲致生活的平衡，因此，在深澤直人的作品里，我們看到了比較接近現(xiàn)實(shí)生活的真實(shí)，一種關(guān)于形式與機(jī)能的互動(dòng)平衡。

這位日本大師所打造的未來(lái)之屋全部保留建筑體最單純的直線面貌，開(kāi)放空間里隨意擺放可站立的家具。他認(rèn)為未來(lái)所有的家具都會(huì)隨著科技的進(jìn)步，以及人們追求便利的過(guò)程，從原本占有的空間位置慢慢脫離而跟著人們移動(dòng)，或被安置在空間的墻壁里，就如同現(xiàn)今的空調(diào)、照明設(shè)備、電視等都慢慢往壁面移動(dòng)，家用電話和音響也被可隨身攜帶的無(wú)線電話、手機(jī)、椅及隨身聽(tīng)、MP3所取代，如此來(lái)空間會(huì)有越來(lái)越多的留白。

從深澤直人的作品，我們彷佛看到了比爾?蓋茨不斷倡導(dǎo)的數(shù)字家庭原型，在極簡(jiǎn)的造型背后，其實(shí)蘊(yùn)涵著復(fù)雜的機(jī)能關(guān)聯(lián)，在空曠的居住空間里，其實(shí)交織著無(wú)數(shù)的無(wú)線連網(wǎng)，生活的簡(jiǎn)單表面背后永遠(yuǎn)是由復(fù)雜的精確設(shè)計(jì)所成就的。

哈蒂德是一位建筑師，她的作品呈現(xiàn)的是未來(lái)的流暢空間型態(tài)，而深澤直人是一位產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，他的作品呈現(xiàn)的則是對(duì)象造型的整合。

先鋒8次方　只能家居

做個(gè)幸福的懶人?

信息化社會(huì)在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習(xí)慣的同時(shí)，也對(duì)傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)。人們對(duì)家居的要求早已不只是物理空間，更為關(guān)注的是一個(gè)安全、方便、舒適的居家環(huán)境。

幾年前，比爾?蓋茨花費(fèi)巨資在華盛頓湖畔建造的智能化豪宅，曾一度吸引了眾多目光的聚焦。如今，智能化家電、智能化照明系統(tǒng)、智能化保安系統(tǒng)，乃至智能化小區(qū)的各種提法早已見(jiàn)慣不怪。在靜謐的晨光中，主人公正在臥室酣睡。這時(shí)，時(shí)鐘指到7:00，起床的時(shí)間到了。突然，音響、電視自動(dòng)啟動(dòng)，洗手間的燈光由弱漸強(qiáng)，窗簾自動(dòng)拉開(kāi)，咖啡壺自動(dòng)開(kāi)煮咖啡；在聲光的提醒下，主人起床了。在盥洗、用餐之后，主人公出門，回頭一按手中的遙控器，家中的安防系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，電視、音響和家中的所有電燈全部關(guān)閉……以上場(chǎng)景曾作為智能化家居的美好生活畫面而廣為傳誦。

今天，伴隨著智能化技術(shù)逐漸走向成熟，對(duì)智能化家居提出了更高的要求。智能化的基本目標(biāo)是將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備，家用電器和家庭保安裝置，連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。新的智能化挑戰(zhàn)在于，如何將傳統(tǒng)的有線傳輸擴(kuò)展為無(wú)線傳輸。因?yàn)闊o(wú)線傳輸?shù)囊苿?dòng)性和可擴(kuò)展性是有線傳輸方式所無(wú)法具備。而無(wú)線智能模塊最大的優(yōu)點(diǎn)是安裝方便，可拆分性強(qiáng)，能更好地適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境的需要。每一個(gè)智能模塊都是一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)，彼此互不干擾。

事實(shí)上，與普通的家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，甚至為各種能源支出節(jié)約成本。

先鋒N次方：回歸傳統(tǒng)?