發(fā)布時間：2023-03-16 15:57:16
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的建筑自動化論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
數(shù)字動畫技術(shù)是基于數(shù)字技術(shù)生成的動畫藝術(shù)系統(tǒng)。數(shù)字動畫的互動性以及特有的虛擬現(xiàn)實(shí)性使得動畫成為一種典型的數(shù)字藝術(shù)形式。數(shù)字動畫的創(chuàng)作所具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢使得各個領(lǐng)域中展現(xiàn)了一片新的光彩。
1.現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方式
設(shè)計(jì)師的思維能夠利用動畫技術(shù)來加以呈現(xiàn)。例如，在大型的建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，首先就應(yīng)該對建筑的功能進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，包括建筑的剖面以及立面等，再使用數(shù)字動畫技術(shù)對建筑的內(nèi)部、外部、視覺效果等進(jìn)行設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)建筑的構(gòu)思。在動畫制作的過程中，其實(shí)也就是設(shè)計(jì)者思維的一種實(shí)際體現(xiàn)，以直觀的動畫方式，方便于設(shè)計(jì)者創(chuàng)作和構(gòu)思，這就建立了現(xiàn)代化的建筑方式。
2.良好的展示平臺
數(shù)字動畫技術(shù)直觀的反映了建筑空間的整體效果，體現(xiàn)了建筑內(nèi)部空間和外部環(huán)境，對建筑中的各個功能設(shè)計(jì)聯(lián)系加以明確，為設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。通過數(shù)字動畫技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中建立了靈活、方便的建筑設(shè)計(jì)以及平臺。
3.現(xiàn)代化的營銷模式的建立
在銷售建筑的過程中，傳統(tǒng)的銷售是以制作大型建筑沙盤模型展示給客戶看的，但是這種銷售模式的成本較高，而且占據(jù)的空間也很大。相比之下，建筑動畫可以真實(shí)的模擬建筑環(huán)境，從動畫中體會到建筑的空間環(huán)境，推動客戶快速做出決定。建筑動畫其實(shí)也是一種廣告的形式，能夠以電視和網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行宣傳。數(shù)字動畫技術(shù)盡管通過3Dstudio軟件完成以上功能，但是還應(yīng)該掌握其關(guān)鍵技術(shù)：第一，在三維動畫建模時，有的物體的形狀較為特色，需要鉆孔、削邊等處理，這樣就要對這些物體進(jìn)行粘貼和做交集運(yùn)算。因?yàn)槭褂玫腃AD軟件中是由點(diǎn)組成線和線組成面的，在運(yùn)算交集時，就會可能出現(xiàn)切割失敗等問題。因此，在建模時就要特別重視刀子和切割物體的位置。第二，材質(zhì)的制作和選擇。3DS給予了豐富的材質(zhì)庫，不過在具體的配色中還要對一些具體的顏色進(jìn)行額外的制作。在選擇材質(zhì)時，要從物體的透明性上來選擇，不然就會導(dǎo)致著色后會看得清楚里面物體的輪廓，影響效果。第三，動畫的編輯。對于已經(jīng)生成的動畫片，應(yīng)該把動畫分解成一張張的圖片，在圖像處理軟件中對這些圖片進(jìn)行編輯和修改。反之，也可以把圖片合成動畫片段。第四，畫中畫的實(shí)現(xiàn)：為了實(shí)現(xiàn)動畫中的一些動作，就要從不同的角度進(jìn)行觀察?？梢栽谕粋€屏幕上顯示多個畫面。例如，在設(shè)置場面時使用投影機(jī)再配合文字說明把動畫投影到模建筑模型表面，實(shí)現(xiàn)畫中畫的效果。
二、數(shù)字動畫對建筑設(shè)計(jì)的意義
實(shí)現(xiàn)建筑動畫是數(shù)字動畫技術(shù)的一個表現(xiàn)方向，即建筑三維動畫。通過使用動畫虛擬數(shù)碼技術(shù)結(jié)合電影的方式，根據(jù)房地產(chǎn)的建筑、園林等設(shè)計(jì)圖紙把建筑的外觀和室內(nèi)的結(jié)構(gòu)等今后建成的場景提前展示給人們看，拓寬了人們的事業(yè)，而且能提前享受美好的家園生活。通過數(shù)字動畫技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的動畫化，以全方位的鏡頭觀察，逼真的展現(xiàn)了建筑整體的形象，能夠拍到相機(jī)所不能拍到的鏡頭，把設(shè)計(jì)者的思想和藝術(shù)形象展現(xiàn)出來。建筑設(shè)計(jì)中利用動畫技術(shù)時可視化的建筑設(shè)計(jì)是一種重要的表現(xiàn)手段。通過建筑物動畫，在其設(shè)計(jì)的最初階段就能夠通過可視和動態(tài)的方式來展示建筑物的地理環(huán)境、外貌、附屬設(shè)施等，讓人們提前感受這美妙的情境。因此，數(shù)字動畫技術(shù)也已經(jīng)成為了建筑設(shè)計(jì)方案的效果展示、投標(biāo)以及論證的有力工具，在建設(shè)設(shè)計(jì)業(yè)、房地產(chǎn)等利于有著良好的應(yīng)用前景。而由數(shù)字動畫技術(shù)制作的建筑物三維動畫畫面，壓縮比高，能夠以真彩色和大幅面細(xì)膩的展現(xiàn)出建筑物的造型和內(nèi)部效果、材料質(zhì)感、光照環(huán)境等等。幾乎可以“以假亂真”。
市場類型是多種多樣的，隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場上的各種局面越來越豐富多彩。建筑設(shè)計(jì)市場作為一個持續(xù)發(fā)展且與人民生活緊密聯(lián)系的地產(chǎn)市場，憑借著其高含量的技術(shù)不斷增值。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)通常都是通過平面和靜態(tài)效果圖展現(xiàn)的。而數(shù)字動畫技術(shù)的應(yīng)用則使得建筑設(shè)計(jì)以三維圖動畫的形態(tài)立體和動態(tài)的表現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)。同平面設(shè)計(jì)相比，建筑動畫有了更多的時間和空間概念。不僅僅是基于平面設(shè)計(jì)法則，更多的是依據(jù)藝術(shù)的規(guī)律拓展了更廣闊的表現(xiàn)天地。建筑動畫能夠從多個角度反映設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念，讓人有身臨其境的感覺，在建筑動畫藝術(shù)氛圍中實(shí)現(xiàn)觀眾和設(shè)計(jì)者的心靈上的共鳴。對于那么還沒有實(shí)現(xiàn)甚至是沒有準(zhǔn)備的項(xiàng)目，客戶能夠提前領(lǐng)略到精彩實(shí)施后的結(jié)果。當(dāng)今，通過多媒體傳播的數(shù)字時代，數(shù)字動畫技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果是平面建筑設(shè)計(jì)無法比擬的。作為一個新興的藝術(shù)技術(shù)，數(shù)字動畫技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)市場發(fā)展具有重要的意義。
三、數(shù)字動畫技術(shù)建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用
1.制作模型建筑
一般使用AutoCAD來制作建筑模型，首先要把不同的圖層進(jìn)行分離，然后繪制建筑的平面文件，再把結(jié)果導(dǎo)入到3DSMAX的軟件中去，在經(jīng)過擠壓以及放樣等處理后建立建筑的三維模型，最后進(jìn)行整合成為完整的場景。在模型的制作過程中還要對燈光加以布置，燈光的布置要能夠使得亮度均勻，而且要去除陰影，去掉動態(tài)的光線反射，減少環(huán)境因素對于建筑的影響，以提供清晰明亮的建筑整體效果。
2.動畫設(shè)置
在完成建筑的模型的制作后，就可以到動畫模型的制作中。在不同的關(guān)鍵幀中使用變形、位移等工具實(shí)現(xiàn)爬模模型的建立。單個建筑模型的動畫制作要規(guī)范，要和實(shí)際的施工情況相符合，而且多個模型動畫要保持位置準(zhǔn)確，根據(jù)先后順序排列。在攝像機(jī)動畫制作之前，應(yīng)該先了解攝像機(jī)體現(xiàn)的重點(diǎn)，提前設(shè)計(jì)好攝像機(jī)的路線、鏡頭的拉伸和移動等等，表現(xiàn)動畫的主題。在制作攝像機(jī)動畫時，切不可出現(xiàn)抖動和鏡頭中斷的現(xiàn)象，要進(jìn)行自然地過渡。圖四是某建筑動畫的靜幀效果圖。
3.動畫輸出
在建筑動畫設(shè)計(jì)中的輸出動畫階段其實(shí)際就是攝像機(jī)拍攝的視圖進(jìn)行渲染的過程。建筑的最終效果圖是展現(xiàn)建筑成果的方式，同虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相比，渲染技術(shù)的更為的精細(xì)，而且還能夠?qū)ㄖ淖罱K結(jié)果進(jìn)行再現(xiàn)，更具有真實(shí)感。在渲染前要對建設(shè)好的模型進(jìn)行環(huán)境的溫完善和布置，調(diào)整相關(guān)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)渲染的最佳效果。對于建筑動畫的輸出，可從以下幾個方面進(jìn)行。
光源：在建筑動畫設(shè)計(jì)的光源問題上要根據(jù)不同的場景以及建筑的角度選擇不同角度的光源，并且對光源的位置加以調(diào)整，以達(dá)到光源位置的最佳設(shè)置。
材質(zhì)：在選擇建筑的材質(zhì)時可通過設(shè)置坐標(biāo)的方法，對建筑環(huán)境的光源、透明度、折射等的參數(shù)加以設(shè)置，給予建筑材質(zhì)紋理。在這個過程中，設(shè)置的材質(zhì)也可以利用修改工具進(jìn)行后期的修改或者調(diào)整。
視點(diǎn)和相機(jī)：在數(shù)字動畫設(shè)計(jì)和渲染的過程中，為了提高展示的效果，利于設(shè)計(jì)師進(jìn)行修改以及相關(guān)人員的觀察，在制作和渲染動畫的過程中，可設(shè)置動畫的觀察角度，進(jìn)行綜合考慮，在最佳的地點(diǎn)設(shè)置視點(diǎn)，提出要渲染的建筑主體，通過關(guān)注環(huán)境場景和整體的效果來為最后的動畫效果典型構(gòu)圖基礎(chǔ)。
配景：完成建筑的渲染圖后，要加入一些配景，諸如人、車輛以及標(biāo)志牌等等，以更好的達(dá)到逼真的效果。數(shù)字動畫技術(shù)軟件中的配景圖片可以根據(jù)實(shí)際的比例進(jìn)行縮放，插入到渲染圖中去，實(shí)現(xiàn)仿真效果。
四、結(jié)論
程衛(wèi)東，博士、副教授，畢業(yè)于清華大學(xué)精密儀器及機(jī)械專業(yè)。多年從事信息化系統(tǒng)集成等方面的研究開發(fā)及管理工作，擁有發(fā)明專利一項(xiàng)，在核心期刊發(fā)表專業(yè)論文多篇。現(xiàn)工作于北京交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院。
曾參加編寫：北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/146-2002《建筑智能化工程檢測驗(yàn)收規(guī)范》；國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20299.1-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》第1部分：系統(tǒng)通用要求；國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20299.2-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》第2部分：檢測驗(yàn)收。
記者：多年來，您一直從事信息化系統(tǒng)集成方面的研究、開發(fā)及管理工作。作為這一領(lǐng)域內(nèi)的專家，請您為我們談?wù)勀壳皣鴥?nèi)信息化系統(tǒng)集成的發(fā)展現(xiàn)狀?目前在發(fā)展過程中還存在著哪些亟待解決問題？
程教授：信息化過程中的系統(tǒng)集成，就是將各個分離的設(shè)備、功能和信息等集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，使資源達(dá)到充分共享，實(shí)現(xiàn)集中、高效、便利的管理。系統(tǒng)集成應(yīng)采用功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成、軟件界面集成等多種集成技術(shù)。系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題，它是一個多廠商、多協(xié)議和面向各種應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)。這需要解決各類設(shè)備、子系統(tǒng)間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用軟件等與子系統(tǒng)、建筑環(huán)境、施工配合、組織管理和人員配備相關(guān)的一切面向集成的問題。
建筑及居住區(qū)數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)正在向著開放性和規(guī)范化的方向發(fā)展。采用開放系統(tǒng)規(guī)范，構(gòu)成一體化集成的系統(tǒng)，為工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、系統(tǒng)配置、物業(yè)管理、運(yùn)營及增值服務(wù)構(gòu)筑一個通用的系統(tǒng)平臺，是建筑和居住區(qū)數(shù)字化建設(shè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。
開放的建筑與社區(qū)數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)是公開的、通用的、標(biāo)準(zhǔn)的控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。參照國際上廣泛采用的、有眾多制造商支持的控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，制定建筑與居住區(qū)數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對指導(dǎo)城市和社區(qū)數(shù)字化建設(shè)具有十分重要的意義。
建筑與居住區(qū)數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，使用各廠商符合標(biāo)準(zhǔn)的可互操作的產(chǎn)品，采用符合標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理工具，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、安裝和啟動，采用功能分散化的設(shè)計(jì)，為建筑及居住區(qū)設(shè)備監(jiān)控和物業(yè)管理構(gòu)建一體化的應(yīng)用平臺。
正是為了解決系統(tǒng)集成發(fā)展中的亟待解決的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)問題，《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》國家標(biāo)準(zhǔn)的制定和，是建筑及居住區(qū)數(shù)字化應(yīng)用領(lǐng)域的一件大事。該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了建筑及居住區(qū)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的各個方面，包括控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、系統(tǒng)構(gòu)建、檢測驗(yàn)收和物業(yè)管理實(shí)施等方面。是目前國內(nèi)該行業(yè)內(nèi)覆蓋面最全的一個國家標(biāo)準(zhǔn)。
記者：社區(qū)數(shù)字化工程由數(shù)字化系統(tǒng)集成、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊網(wǎng)絡(luò)三個系統(tǒng)和所屬九個子系統(tǒng)以及四個相關(guān)技術(shù)設(shè)施等組成，體系龐大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜?！督ㄖ熬幼^(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》國家標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，對于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性是如何考慮的？
程教授：《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》國家標(biāo)準(zhǔn)首先給出了建筑及居住區(qū)數(shù)字化的明確定義，即以信息技術(shù)為核心，通過建筑及住宅社區(qū)信息的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化以及管理服務(wù)規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)建筑物及住宅社區(qū)內(nèi)部及外部之間的各類信息與資源的交換與共享，并是將來數(shù)字城市的基本構(gòu)成單元?！督ㄖ熬幼^(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》國家標(biāo)準(zhǔn)按照內(nèi)容劃分，分為四個部分：系統(tǒng)通用要求、檢測與驗(yàn)收、物業(yè)管理和控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)用要求。標(biāo)準(zhǔn)涉及的內(nèi)容多，體系龐大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
系統(tǒng)通用要求部分規(guī)定了建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用平臺的構(gòu)成及功能、技術(shù)要求，適用于建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺的設(shè)計(jì)和實(shí)施，也作為建筑及居住區(qū)選擇數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)配置的依據(jù)。
檢測驗(yàn)收部分規(guī)定了建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的檢測內(nèi)容、方法和驗(yàn)收要求，適用于對建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能與質(zhì)量的檢測。物業(yè)管理部分規(guī)定了管理服務(wù)規(guī)范化。
控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)用要求部分規(guī)定了建筑及居住區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理、通信協(xié)議、控制網(wǎng)絡(luò)的安全性、控制網(wǎng)絡(luò)的開放性、控制網(wǎng)絡(luò)的可互操作性、控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求及設(shè)備對象分類描述應(yīng)用。
在標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)上，各個子系統(tǒng)分開編寫，各自規(guī)定功能及技術(shù)要求，在基礎(chǔ)系統(tǒng)集成章節(jié)、家用電子系統(tǒng)章節(jié)、控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)用要求部分有關(guān)于互通互聯(lián)互操作的規(guī)定，可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性，使整個平臺是一個協(xié)調(diào)的整體。
記者：在本次數(shù)字化國標(biāo)的編制過程中，您參與了包括第二部分：“檢測驗(yàn)收”在內(nèi)的編寫工作。在您看來在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的檢測驗(yàn)收過程中有哪些方面是值得注意的？
另據(jù)了解，在此之前您也參與編寫了北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑智能化工程檢測驗(yàn)收規(guī)范》的工作。同為檢測驗(yàn)收方面的標(biāo)準(zhǔn)，智能化與數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)在檢測驗(yàn)收過程中的側(cè)重點(diǎn)有哪些差異？
程教授：檢測驗(yàn)收過程中在下列方面是值得注意的：首先,本標(biāo)準(zhǔn)編制的目的是為了規(guī)范和指導(dǎo)建筑及居住區(qū)數(shù)字化建設(shè)，提高工程設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量，維護(hù)消費(fèi)者利益。
其次，本標(biāo)準(zhǔn)是面向建筑和居住區(qū)的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用服務(wù)，規(guī)范建立包括通信系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用平臺。
再次，信息安全是指為防止內(nèi)部或外部、人為或非人為、意外事故或惡意攻擊對信息基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)和信息內(nèi)容的破壞而進(jìn)行的安全保護(hù)。信息安全工作應(yīng)貫穿于信息系統(tǒng)整個生命周期，因此本標(biāo)準(zhǔn)將信息安全作為內(nèi)容列入是非常必要的。
此外，本標(biāo)準(zhǔn)中的消防、信息安全和安全保密要求符合國家相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
兩者的差異和側(cè)重點(diǎn)在于：數(shù)字化國標(biāo)編制組緊緊按照“標(biāo)準(zhǔn)編制要具有一定的先進(jìn)性、科學(xué)性，加強(qiáng)示范工程的結(jié)合，確保標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性和可操作性”、“積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)”等六項(xiàng)編制原則及其他相關(guān)管理要求，在充分利用北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/146－2002《建筑及住宅小區(qū)智能化工程檢測驗(yàn)收規(guī)范》已有成果基礎(chǔ)上，結(jié)合示范工程應(yīng)用需求，在“信息網(wǎng)絡(luò)平臺與其他應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)”、“家用電子系統(tǒng)”、“IC卡應(yīng)用”、“信息安全”等方面作了重要研究與補(bǔ)充；同時，系統(tǒng)研究了相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，合理采用符合我國國情的技術(shù)要求。
記者：在目前的基礎(chǔ)系統(tǒng)集成領(lǐng)域BACnet與Lonworks作為兩個重要的開放標(biāo)準(zhǔn)，請您為我們介紹一下二者在功能與特點(diǎn)上有何差異？用戶在選擇技術(shù)時應(yīng)該主要從哪些方面進(jìn)行考慮？
程教授：在建筑自動化系統(tǒng)市場上，有很多種開放系統(tǒng)技術(shù)，每種都有自己的優(yōu)點(diǎn)。在目前智能建筑領(lǐng)域，應(yīng)用較多的開放系統(tǒng)技術(shù)有BACnet標(biāo)準(zhǔn)和LonWorks技術(shù)等。在建筑自動化開放系統(tǒng)中，它們各自發(fā)揮著各自的長處，既為競爭對手，又是合作伙伴；它們各自揚(yáng)長避短，共同促進(jìn)建筑自動化開放系統(tǒng)的集成技術(shù)發(fā)展；兩個不同的開放系統(tǒng)集成在一個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。
用戶在選擇技術(shù)時，應(yīng)該考慮以下主要技術(shù)要求：
1. 系統(tǒng)的開放性。
2. 互可操作性與互用性，互可操作性，是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通，可實(shí)行點(diǎn)對點(diǎn)，一點(diǎn)對多點(diǎn)的數(shù)字通信。
3. 現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性。它將傳感測量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成，僅靠現(xiàn)場設(shè)備即可完成自動控制的基本功能，并可隨時診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
4. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性。由于現(xiàn)場設(shè)備本身已可完成自動控制的基本功能，使得現(xiàn)場總線已構(gòu)成一種新的全分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。
5. 對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性。
記者：如今網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)取代以處理器或服務(wù)器為中心的集成方式，從而成為系統(tǒng)集成新的發(fā)展方向。請您給大家談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)集成在數(shù)字化國標(biāo)中是如何體現(xiàn)的？
程教授：系統(tǒng)集成的技術(shù)發(fā)展變化很快，作為國家標(biāo)準(zhǔn)，沒有直接規(guī)定建成什么樣的具體集成系統(tǒng)，而是在技術(shù)合理性，技術(shù)的可擴(kuò)展性，互聯(lián)互通互操作上，提出了具體的技術(shù)要求。
集成系統(tǒng)工程的實(shí)施以滿足用戶需求的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，體現(xiàn)了系統(tǒng)集成“按需集成”的思想，集成系統(tǒng)的實(shí)施和驗(yàn)收應(yīng)依據(jù)建筑物的功能需求、用戶的使用需求和投資規(guī)模的實(shí)際情況進(jìn)行。
記者：作為信息化系統(tǒng)集成領(lǐng)域的專家，您認(rèn)為用戶在選擇信息化系統(tǒng)集成商時，如何從市場上眾多的系統(tǒng)集成商中挑選出符合自己要求的供應(yīng)商，主要應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行把握？
程教授：挑選符合要求集成商，我想有以下幾個方面需要考慮：
一是資質(zhì)問題，必須取得國家主管部門頒發(fā)的相關(guān)資質(zhì)；
二是價(jià)格問題，選擇適合自己項(xiàng)目的系統(tǒng)品質(zhì)和合理的價(jià)格；
三是以往工程業(yè)績，承建單位應(yīng)在業(yè)界具有相當(dāng)?shù)某晒I(yè)績；
四是在同行中有良好的聲譽(yù)。
總之，資質(zhì)高的大公司不一定適合你，小公司不是都沒有實(shí)力,根據(jù)項(xiàng)目情況綜合衡量。
記者：最后請您為我們展望一下《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》國家標(biāo)準(zhǔn)的制定對于國內(nèi)信息化系統(tǒng)集成領(lǐng)域的發(fā)展趨勢會產(chǎn)生怎樣的影響？
關(guān)鍵詞：中央空調(diào)，節(jié)能，變頻
0.引言
能源的利用情況標(biāo)志著一個國家科技進(jìn)步的水平。在我國大力推廣節(jié)能產(chǎn)品,禁止使用耗能過大的設(shè)備,提高能源的利用率,以縮短與世界先進(jìn)國家的差距,為中國的現(xiàn)代建設(shè)提供能源的保證。在中央空調(diào)使用中,它的耗能量是很大的,約占整個供電部門供電量的40%左右。例如一家建筑面積為8萬多平方米綜合性的大型醫(yī)院,有門診大樓1棟,住院大樓2棟,中央空調(diào)系統(tǒng)有800 kW冷卻主機(jī)3臺,冷凍水泵機(jī)組有93 kW電機(jī)4臺,冷卻水泵機(jī)組有93 kW電機(jī)4臺,通過對冷凍水泵機(jī)組和冷卻水泵機(jī)組的變頻節(jié)能的改造使用11個月,節(jié)約電費(fèi)41.5萬元,為中央空調(diào)的節(jié)能,創(chuàng)造了有益的經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)將其系統(tǒng)組成、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方法作一介紹。論文格式。
1.中央空調(diào)變頻節(jié)能的原理系統(tǒng)組成
中央空調(diào)進(jìn)行變頻節(jié)能系統(tǒng),需要硬件及軟件技術(shù)的組合,利用矢量控制手段將動態(tài)過程相應(yīng)補(bǔ)償,恒轉(zhuǎn)矩調(diào)壓、瞬流干擾負(fù)向抑制技術(shù)綜合使用。變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生的新產(chǎn)品,通過同步跟蹤,調(diào)壓、調(diào)相、調(diào)節(jié)頻率、瞬流抑制于一體,具有:
(1)恒轉(zhuǎn)矩的條件下調(diào)節(jié)控制電壓,限制電流,使電機(jī)負(fù)載處于最適當(dāng)、最小、最省電力的電壓和電流運(yùn)行狀態(tài);
(2)矢量控制和模糊邏輯控制的優(yōu)化調(diào)頻技術(shù),具有最先進(jìn)通用變頻器的全部功能;
(3)由微機(jī)采樣跟蹤,實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)動態(tài)補(bǔ)償;
(4)瞬流干擾抑制技術(shù),過濾瞬流波動減小其所造成的損失和干擾。
正是由于這些優(yōu)勢,使中央空調(diào)變頻節(jié)能有實(shí)施的理論依據(jù)和進(jìn)行控制的可行性。其主要應(yīng)考慮的因素有:
1)在中央空調(diào)設(shè)計(jì)時為保證在天氣溫度最高的情況下能滿足要求,所以按最大的負(fù)荷設(shè)計(jì)并有15%左右的富裕量,而平時使用時并不能達(dá)到滿負(fù)荷,所以存在較大的裕度,其中主機(jī)常常可以根據(jù)負(fù)載變化自動加載,卸載,而水泵的流量卻不能隨主機(jī)匹配調(diào)節(jié),存在很大浪費(fèi);
2)系統(tǒng)的流量壓力必須靠截流閥和旁路閥調(diào)節(jié)來完成,因此不可避免存在較大截流損失和消耗大流量高壓力主機(jī),以及低流量小溫差的現(xiàn)象。論文格式。不僅大量浪費(fèi)電能,而且還可能造成空調(diào)冷暖不適的情形,同時對系統(tǒng)設(shè)備帶來不利的影響;
3)電機(jī)起動電流為額定值的5倍左右。電機(jī)在如此大的電流沖擊下,進(jìn)行頻繁的起停,對電機(jī)、接觸器觸點(diǎn)、空氣形狀觸點(diǎn)帶來電弧沖擊,同時也會給電網(wǎng)帶來一定的有害沖擊。同時起動時帶來的機(jī)械沖擊和停止時的承重現(xiàn)象也會給機(jī)械傳動、軸承、閥門等帶來疲勞損傷。
4)變頻技術(shù)在現(xiàn)代空調(diào)中的使用已成為必然趨勢,因此這不僅能有效改良現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)的工藝不足,還能大幅降低能耗節(jié)省運(yùn)行成本。因此,在中央空調(diào)系統(tǒng)中安裝變頻控制系統(tǒng)并設(shè)置閉環(huán)自動調(diào)節(jié),使節(jié)能效果更好。
2.中央空調(diào)變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)
在我國的南方地區(qū)周圍,每年空調(diào)開的時間大約8個月左右。這樣一年之中,中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻泵機(jī)組和冷凍水泵機(jī)組都在固定的大流量下工作。另外由于季節(jié)、晝夜和用戶負(fù)荷的變化,實(shí)際上空調(diào)負(fù)載在絕大部分時間內(nèi)比設(shè)計(jì)負(fù)載低很多可由建筑物的實(shí)測得到熱負(fù)載變化率的情況。這樣,就可以決定水泵流量和壓力的最大(100%)設(shè)計(jì)負(fù)載,這樣相比,一年中負(fù)載率在50%以下的時間占全部運(yùn)行時間的50%以上,一般冷凍水設(shè)計(jì)溫差為5 ~7℃,冷卻水的設(shè)計(jì)溫差為4~6℃,在系統(tǒng)流量固定的情況下,全年絕大部分運(yùn)行時間溫差僅為1~3℃,即在溫差低、流量大的情況下工作,增加了管路系統(tǒng)的能量損失,浪費(fèi)了水泵運(yùn)行的輸送能量。一般空調(diào)水泵的耗電量占空調(diào)系統(tǒng)耗電的20~30%。因此,節(jié)約水泵在低負(fù)載時系統(tǒng)供水輸出能量具有很重要的意義,所以隨負(fù)荷而改變水流量的空調(diào)水泵系統(tǒng)就顯示出巨大的優(yōu)越性,而得到越來越廣泛的重視及應(yīng)用。采用變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速可以很方便地調(diào)節(jié)水的流量,其節(jié)能率通?？蛇_(dá)35% ~ 50%左右
3.中央空調(diào)變頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
變頻系統(tǒng)只涉及冷凍水機(jī)組和冷卻水機(jī)組的變頻調(diào)節(jié)控制。
3.1 冷凍水系統(tǒng)
它的水溫取決于蒸發(fā)器的設(shè)定值,回水溫度取決于蒸發(fā)器接收的熱量,中央空調(diào)冷凍水出的溫度與冷凍水的回水溫度設(shè)計(jì)最大溫差為5℃(出水為8℃,回水為13℃)。論文格式。現(xiàn)采用在蒸發(fā)器的出水管和回水管上裝有檢測溫度的變送器。再與PID溫度調(diào)節(jié)器、PLC和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),通過冷凍水的溫差來控制,使冷凍水泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化,當(dāng)?shù)谝慌_電機(jī)已達(dá)到工頻時,還達(dá)不到要求時就可起動第二臺電機(jī),工頻運(yùn)行,然后調(diào)控第一臺電機(jī)。這樣不斷調(diào)整控制,使其達(dá)到
最佳的效果。
3.2 冷卻水系統(tǒng)
降低水的溫度取決于冷卻塔的工作狀態(tài),我們只需控制高溫冷卻水的溫度(冷凝器出水口)即可控制溫差?，F(xiàn)采用溫度變送器,PID調(diào)節(jié)器,PLC變頻器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng),冷凝器出水溫度控制在T2(例如38℃),使冷卻水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化。同樣,當(dāng)?shù)谝慌_電機(jī)已達(dá)到工頻時,還達(dá)不到要求時,就可起動第二臺電機(jī)實(shí)行工頻運(yùn)行,然后調(diào)控第一臺電機(jī),使之達(dá)最佳的狀態(tài)。
4.系統(tǒng)的特點(diǎn)及效果
變頻節(jié)能系統(tǒng)由于采用閉環(huán)控制,電機(jī)按需要設(shè)定溫度,使設(shè)備容量隨時間季節(jié)變化,熱負(fù)荷通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)能在滿足要求的前提下最大限度的節(jié)能,并減少對電網(wǎng)的沖擊。由于本系統(tǒng)加入了各種保護(hù)措施,使安全可靠性大大提高。
本系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造后,一直穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行,累計(jì)運(yùn)行了11個月以電機(jī)容量90 kW為例,計(jì)算其變頻節(jié)能效益。
(1)冷凍水泵變頻節(jié)能效益
實(shí)際耗電量5298×4 = 211920kW;變頻后平均功率211920/5839 = 363kW;
節(jié)電率(1-36.9/90)×100% = 59.7%節(jié)約費(fèi)用(90×5839- 211920)×0.78 =244660元;
(2)冷卻水泵變頻節(jié)能效益
實(shí)際耗電量3452×40 = 138080 kWh;變頻后平均功率138080/3968 = 34.8kW;
節(jié)電率(1-34.8/90)×100% = 61.3%;節(jié)約費(fèi)用(90×3968 - 138080)×0.78 =170 851元，兩項(xiàng)節(jié)約費(fèi)用共計(jì)415.511元。由此可見,采用此系統(tǒng)為用戶節(jié)約了成本,提高了效益,取得較好的社會收益。
5.結(jié)論
本文分析了所設(shè)計(jì)的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的原理,設(shè)計(jì)方法和經(jīng)濟(jì)效益。由于此系統(tǒng)節(jié)能效果顯著,不少酒店大廈中央空調(diào)的物業(yè)管理部門都十分關(guān)注,并不斷的加入節(jié)能的改造行列,所以前景十分好。因此會產(chǎn)生較大的影響,為節(jié)能做出貢獻(xiàn)。
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