土木工程论文范文

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　　导语：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。下面是小编整理的土木工程论文范文，欢迎大家阅读。

　　土木工程论文范文

　　摘要：本文阐述了智能建筑的概念，技术规范和功能，论述了其发展现状和应用前景

　　关键词：智能建筑、设计标准、功能、现状、趋势、

　　引言

　　随着经济全球化和现代社会信息化的步伐加快，为了满足人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等方面提出的更高要求，一种能够满足社会信息化发展和生活工作水平提高需要的新型建筑——智能建筑应运而生。

　　1智能建筑的概念及其设计标准

　　1.1智能建筑的概念

　　智能建筑（Intelligent Buildings）的概论是美国人最早提出的。1984年1月美国康涅狄格州（CONNETICUT）哈特福德市（HARTFORD），建成了世界上第一座智能化大厦 – City Place Building。该大楼采用计算机技术对楼内的空调、供水、防火、防盗及供配电系统等进行自动化综合管理，并为大楼的用户提供语音、文字、数据等各类信息服务，使客户真正感到舒适、方便和安全。随后日本、德国、英国、法国等西方国家的智能建筑相继发展。我国智能建筑的建设起始于1990年，随着中国国民经济的快速增长，直接带动了中国建筑业的迅猛发展，其智能建筑的发展也随之日新月异。

　　我国2007年7月1日正式实施的《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006，明确了智能建筑是“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。”这个以国家标准形式对智能建筑的定义明确了智能建筑的内容及意义，规范了智能建筑的概念，符合智能建筑本身动态发展的特性。

　　1.2智能建筑的功能特点

　　建筑物运作综合智能化通常由以下五个方面组成：

　　（1）建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统，如水、电、热力、空调、通讯等等。他们各具特色，对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂，所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。

　　（2）建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗，延长其使用寿命，提高效率，减少管理人员，求取更高的经济效率。

　　（3）通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。

　　（4）办公自动化。采用Internet／Intranetl技术，基于工作流的概念，使企业内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作；改变过去复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据。

　　1.3智能建筑的设计标准

　　《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006为智能建筑的发展制定了一套完备详细的设计标准，为智能建筑的发展提供了有力的保障。

　　1.3.1设计要求

　　（1）智能建筑的智能化系统工程设计宜由智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程和建筑环境等设计要素构成。

　　（2）智能化系统工程设计，应根据建筑物的规模和功能需求等实际情况，选择配置相关的系统。

　　1.3.2智能建筑的设计应包含以下要素：

　　（1）智能化集成系统

　　智能化集成系统的功能应符合下列要求：

　　1 应以满足建筑物的使用功能为目标，确保对各类系统监信息资源的共享和优化管理。

　　2 应以建筑物的建设规模、业务性质和物业管理模式等为依据，建立实用、可靠和高效的信息化应用系统，以实施综合管理功能。

　　智能化集成系统构成宜包括智能化系统信息共享平台建设和信息化应用功能实施。

　　智能化集成系统配置应符合下列要求：

　　1 应具有对各智能化系统进行数据通信、信息采集和综合处理的能力。

　　2 集成的通信协议和接口应符合相关的技术标准。

　　3 应实现对各智能化系统进行综合管理。

　　4 应支撑工作业务系统及物业管理系统。

　　5 应具有可靠性、容错性、易维护性和可扩展性。

　　（2）信息设施系统

　　信息设施系统的功能应符合下列要求：

　　1 应为建筑物的使用者及管理者创造良好的信息应用环境。

　　2 应根据需要对建筑物内外的各类信息，予以接收、交换、传输、存储、检索和显示等综合处理，并提供符合信息化应用功能所需的各种类信息设备系统组合的设施

　　条件。

　　信息设施系统宜包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统和其他相关的信息通信系统。

　　（3）信息化应用系统

　　信息化应用系统的功能应符合下列要求：

　　1应提供快捷、有效的业务信息运行的功能。

　　2应具有完善的业务支持辅助的功能。

　　信息化应用系统宜包括工作业务应用系统、物业运营管理系统公共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。

　　工作业务应用系统应满足该建筑物所承担的具体工作职能及工作性质的基本功能。

　　物业运营管理系统应对建筑物内各类设施的资料、数据、运行和维护进行管理。 公共服务管理系统应具有进行各类公共服务的计费管理、电子账务和人员管理等功能。

　　公众信息服务系统应具有集合各类共用及业务信息的接入、采集、分类和汇总的功能，并建立数据资源库，向建筑物内公众提供信息检索、查询、发布和导引等功能。

　　智能卡应用系统宜具有作为识别身份、门钥、重要信息系统密钥，并具有各类其他服务、消费等计费和票务管理、资料借阅、物品寄存、会议签到和访客管理等管理功能。

　　信息网络安全管理系统应确保信息网络的运行保障和信息安全。

　　（4）建筑设备管理系统

　　建筑设备管理系统的功能应符合下列要求：

　　1应具有对建筑机电设备测量、监视和控制功能，确保各类设备系统运行稳定、安全和可靠并达到节能和环保的管理要求。

　　2 官采用集散式控制系统.

　　3 应具有对建筑物环境参数的监测功能。

　　4应满足对建筑物的物业管理需要，实现数据共享，以生成节能及优化管理所需的各种相关信息分析和统计报表。

　　5 应具有良好的人机交互界面及采用中文界面。

　　6应共享所需的公共安全等相关系统的数据信息等资源。

　　建筑设备管理系统应满足相关管理需求，对相关的公共安全系统进行监视及联动控制。

　　2发展智能建筑的必要性

　　2.1节能

　　以现代化商厦为例，其空调与照明系统的能耗很大，约占大厦总能耗的70%。在满足使用者对环境要求的前提下，智能大厦应通过其“智能”，尽可能利用自然光和大气冷量（或热量）来它调节室内环境，以最大限度地减少能源消耗。按事先在日历上确定的程序，区分“工作”与“非工作”时间。对室内环境实施不同标准的自动控制，下班后自动降低室内照度与温湿度控制标准，已成为智能大厦的基本功能。利用空调与控制等行业的最新技术，最大限度地节省能源是智能建筑的主要特点之一，其经济性也是该类建筑得以迅速推广的重要原因。

　　2.2节省运行维护的人工费用

　　根据美国大楼协会统计，一座大厦的生命周期为60年，启用后60内的维护及营运费用约为建造成本的3倍。再依据日本的统计，大厦的管理费、水电费、煤气费、机械设备及升降梯的维护费，占整个大厦营运费用支出的60%左右；且其费用还将以每年4%的速度增加。所以依赖智能化系统的智能化管理功能，可发挥其作用来降低机电设备的维护成本，同时由于系统的高度集成， 系统的操作和管理也高度集中，人员安排更合理，使得人工成本降到最低。

　　2.3提供安全、舒适和便捷的环境

　　智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。智能建筑提供室内适宜的温度、湿度和新风以及多媒体娱乐系统、室内照明，公共环境背景音乐等，可大大提高人们的工作、学习和生活质量。智能建筑通过建筑内外四通八达的电话、电视、计算机局域网、因特网等现代通信手段和各种基于网络的业务办公自动化系统，为人们提供一个高效便捷的工作、学习和生活环境。

　　3智能建筑的发展现状

　　3.1智能建筑的现状

　　自1984年第一座智能大厦诞生后，智能建筑便蓬勃发展，以美国和日本兴建的最多。日本第一次引进智能建筑的概念是在1984年的夏天，10余年来，相继建成墅村证劵大厦、安田大厦、KDD通信大厦、标致大厦、NEC总公司大楼、东京市政府大厦、文京城市中心、NTT总公司的幕张大厦、东京国际展示场等。在法国、瑞典、英国等欧洲国家和香港、新加坡、马来西亚等地的智能建筑也方兴未艾。据有关统计，美国的智能建筑将超过万幢，1986年日本就新建智能办公楼面积达98万平方米，占新建办公楼的6%，到1988年该比例已上升至18%，日本1995年新建的大楼中60%是智能建筑。新加坡政府为推广智能建筑，拨巨资进行专项研究，计划将新加坡建成

　　智能建筑在我国于90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。

　　北京的发展大厦可谓是我国智能建筑的雏形，随后建成了上海金贸大厦（88F）、深圳地王大厦（81F）、广州中信大厦（80F）、南京金鹰国际商城（58F）等一批较高程度智能大厦。据不完全统计，至2001年底，国内已建成的智能建筑约有2300幢。按国际标准设计、施工与管理。目前在建的智能建筑大厦已转向大型公共建筑，如会展中心、图书馆、体育场馆、文化艺术中心、博物馆等。其投入不菲，如深圳图书馆和艺术中心，总投入约16亿元，智能系统占1亿元左右。外刊预测，21世纪世界一半以上智能化建筑将兴建在中国。

　　3.2我国发展智能建筑过程中的不足

　　我国的智能建筑大多处于第一代水平阶段，正在向第二代智能化系统发展和过渡。楼宇管理自动化功能在中国的应用最为普遍，它包括楼宇设备自控功能，如空调系统控制、变配电控制、电梯及照明控制等；保安功能，如防盗报警、出入口控制、闭路电路监视系统等；还有消防报警及停车库管理系统等。

　　在智能建筑迅猛发展的背后，智能建筑的建设与管理也存在着一些问题：

　　（1）整体水平不高，设计质量低

　　智能建筑技术应用的整体水平不高，地区发展不平衡，产业化水平很低，相关技术产品尚不适应市场需求与合理滞后的矛盾，缺乏具有自主知识产权的智能建筑硬、软件产品。许多建设单位对智能建筑的期望过高，设计人员因不熟悉智能化设备的技术与智能建筑设计方法，智能化建筑竣工后出现应用效果差的问题。如集成性差，监控点配置不合理，控制精度低，致使智能物业管理实施困难。

　　（2）施工规范、验收标准不健全

　　近年来，由于智能建筑技术发展迅速，相关设备与系统的规范和标准尚不健全。在工程规划、设计、施工、管理、质量监督、验收等环节，缺乏相应配套的标准规范和技术法规，不少智能化设备验收时无测试、无规范、无标准。

　　（3）系统集成商技术水平与职业道德良莠不齐

　　功能需求由业主提出，设计通常由设计院负责，深化设计与具体实施由系统集成商来完成，普遍存在不协调甚至脱节。系统集成商的技术水平与职业道德水平也对建筑业的发展造成了巨大影响，由于系统集成商过分追求商业利益，而且缺乏必要的约束机制，以致好多工程建成后，系统运行不能达到预期目标。

　　（4）重建设轻管理

　　重建设轻管理是智能建筑领域普遍存在的现象。大多数业主对智能建筑的物业管理意识落后，对选择物业管理公司时无法提供具体的智能化建筑管理目标。有的业主从短期经济利益出发，在智能化专业技术人员配置人数和知识层次上降低要求，智能化系统不能有效的正常工作，使得发展商花大量资金投入的智能化系统名存实亡，无法实现智能建筑给投资者带来的好处。

　　4．生态、节能和保护环境方面重视不够。

　　3.3智能建筑范例

　　3.3.1马来西亚国家石油公司双塔

　　马来西亚国家石油公司双塔（Petronas Twin Tower）位于马来西来Kuala Lumpur的中心，1997年竣工。建筑面积2417602平方米，共88层。别具一格联体双塔的建成归功于KLCC的发展，两个塔之间由两座长为58.4m位于41层和42层天桥相连。它是世界上最高的建筑，达452m。在每一个塔上有76部电梯其中有29座是双座的高速电梯。塔的建筑沿袭了伊斯兰风格。BAS提供中央管理、空调监控、灯光控制和能源管理服务。BAS局域网基于两个相连的LAN；基本LAN连接到指挥中心控制器，辅助LAN提供了与终端便利的通讯。整个KLCC中央空调设备是由30000t冷水的动作产生的，这些冷水是由采集自然水的设备、各种涡轮制冷和其他电制冷产生的。

　　3.3.2上海博物馆

　　上海博物馆“智能建筑系统”是目前唯一经过建设部科学技术委员会技术鉴定的智能建筑工程。根据博物馆文物保管、陈列、研究三大业务活动的基本特点，在“建筑智能化”BA、CA、OA三大基本部分中选定“楼宇自动化管理”作为重点，突出博物馆的个性要求。综合自动控制、电脑、通信三大技术，从建筑结构、观众服务和内部管理上进行多方位优化，构筑了“多媒体导览服务系统”、“综合信息管理系统”、“安全技术防范系统”、“消防系统”、和“楼宇自动化系统”等五个子系统。工程后期又根据管理需要陆续增加了“出入车辆感应管理子系统”、“IC卡考勤管理子系统”等。实现了智能建筑

　　系统的主要功能，提供了一个管理高效、安全舒适的建筑环境体系，充分满足了文物保护和利用上全方位、高精度的特殊要求。

　　5智能建筑的未来

　　5.1智能建筑的发展趋势

　　2005年国家建设部对全国近千个楼盘的住宅生态化、智能化的应用状况进行了调查，调查的结果显示，全国我们全国约有96%的楼盘将成为智能化的项目，51%的楼盘在初步设计当中已经按照建设部的绿色生态住宅小区的技术导则进行设计，所以发展智能建筑正成为发达城市品牌开发商的必然的选择，那么建设部调研调查的结论是什么？调查结论是生态智能建筑即将全面步入我国房地产业，智能住宅将成为未来房地产业市场发展的大的趋势。

　　纵观智能建筑的发展，有以下发展趋势：（1）加快与最新科学技术成果的融合，跟上科技发展的步伐。智能建筑的现代建筑技术与现代通信技术、计算机技术、控制技术相结合的产物，具有十分鲜明的信息社会的时代特征，所以采用最新最好的科学技术成果推动其发展是十分有必要的。(2)智能建筑与节能环保以及业主的经济效益紧密相联。建筑物的节约能源和保护环境，已成为智能建筑发展必须考虑的首要前提和最重要的条件。智能建筑功能的采用必须与用户或业主的经济效益紧密相关。发达国家的智能建筑决不是运用新技术来提高建筑物的身份。(3)智能建筑充分的体现“以人为本”的思想。智能建筑的最终受益者因该是其中生活、工作的人。一栋大厦智能化程度，不能全视其所装设备器材的先进程度，而主要取决于使用人的需求功能。发达国家的智能建筑发展到今天，已经不是单纯的高新技术产品的简单合成，而是采用高科技来实现人的需求，改善和提高人工环境的品质，更好地为人服务。

　　5.2智能建筑的发展前景

　　智能建筑的发展前景广阔。目前我国既有建筑的总面积为400亿平方米，每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中城镇建筑占10亿平方米。据预测，到2020年我国还将建成约300亿平方米的房屋。到2010年，大中城市至少80%的行政办公楼、60%的住宅要实现智能化。而目前，我国现用楼宇智能化产品以进口为主，所以市场发展前景巨大。

　　建设部在《建设科技“十一五”计划》中提出进一步加速智能建筑技术发展，智能建筑用品的国产化程度要大幅提高，系统集成软件国产化率争取到达90%，管理服务业器件产品和应用软件的国产化率达到80%。这些计划的制定，不仅为我国智能建筑的发展指明了方向，也为智能建筑的发展提供了新的机遇。

　　总结：

　　进入21世纪，从可持续发展，保持生态平衡，保护环境，合理利用资源和节约能源的角度出发，智能建筑对我国乃至全世界的发展都是不可估量的。发展智能建筑是今后推动建筑业发展巨大动力，它将极大的改变人们的生产生活方式，以其安全、舒适、便利、高效与灵活的特点，为人们提供一个优越的工作和生活环境。智能建筑以其无与伦比的优越性必将成为建筑发展的主流，必将改变世界。

　　参考文献

　　【1】王波 《智能建筑基础教程》 重庆大学出版社 2002年

　　【2】王娜 王俭 段晨东 《智能建筑概论》 人民交通出版社，2002年

　　【3】建设部科学技术委员会智能建筑技术开发推广中心 《智能建筑技术与应用》 中国建筑工业出版社，2001年

　　【4】杨绍胤《智能建筑实用技术》 机械工业出版社 2003年

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