智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)研究

摘 要：本文根據(jù)智能建筑技術(shù)的發(fā)展和建筑電氣與智能化專業(yè)的建設(shè)需要，結(jié)合我校具體情況，闡述了建設(shè)智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室的必要性、實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并提出了幾點(diǎn)建設(shè)思路。

關(guān)鍵詞：智能建筑 建筑電氣與智能化 實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)備自動(dòng)化

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的持續(xù)增長，高層建筑、超高層建筑不斷涌現(xiàn)，特別是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大量先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通信等技術(shù)逐漸應(yīng)用到建筑行業(yè)，形成了全球規(guī)模最大、發(fā)展最快的智能建筑市場，廣闊的市場潛力為智能建筑的發(fā)展提供了巨大機(jī)遇。為了滿足社會發(fā)展對智能建筑專業(yè)人才的需求，許多高等學(xué)校紛紛開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)具有跨學(xué)科知識能力、密切聯(lián)系實(shí)踐的智能建筑工程師隊(duì)伍，從整體上提高國內(nèi)智能建筑的水平。

1智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)必要性

我校依托電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)設(shè)置的建筑電氣技術(shù)專業(yè)方向自1996年以來已經(jīng)為社會培養(yǎng)了大批從事建筑電氣技術(shù)研究、工程設(shè)計(jì)、施工、管理的高級專業(yè)技術(shù)人才。但隨著智能建筑的快速發(fā)展，建筑業(yè)對學(xué)生的建筑智能化的專業(yè)知識有了更高的要求。為適應(yīng)這種要求，我校積極申報(bào)了《建筑電氣與智能化》本科專業(yè)，并于2007年被國家教育部獲準(zhǔn)招生，是第二批申報(bào)成功的高校之一。

《建筑電氣與智能化》本科專業(yè)是一門工程性非常強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)綜合應(yīng)用的產(chǎn)物，它所涵蓋的系統(tǒng)繁多，組成各系統(tǒng)的設(shè)備不盡相同。一方面要求學(xué)生精通相關(guān)的理論知識，另一方面要求學(xué)生具有一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較強(qiáng)的動(dòng)手能力。但是對于這樣一個(gè)新專業(yè)，在實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)是比較薄弱的，這對專業(yè)的發(fā)展極為不利。因此，建設(shè)一個(gè)反映建筑電氣與智能化專業(yè)特點(diǎn)的智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室是非常必要的。

智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室建成后應(yīng)該是一個(gè)比較符合國情、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省投資、實(shí)用性強(qiáng)的綜合實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室既可完成智能建筑的綜合實(shí)驗(yàn)，又可做課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)；既適用于本專業(yè)，也可作土木工程類非電專業(yè)。如建筑學(xué)、給水排水工程專業(yè)、建筑設(shè)備環(huán)境工程等專業(yè)的《建筑電氣》課程的綜合的實(shí)訓(xùn)基地，為學(xué)生培養(yǎng)提供了良好的實(shí)踐教學(xué)的條件。

2智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

現(xiàn)代智能建筑主要由建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS）以及通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS）組成。在智能建筑的系統(tǒng)中建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)是必不可少的基本組成部分，它對建筑物內(nèi)所有機(jī)電設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)控制。這些設(shè)施包括供配電、給水排水、空氣調(diào)節(jié)、采暖、通風(fēng)、火警、保安、運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)設(shè)備。為使學(xué)生能夠全面了解和掌握智能建筑技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，凝練和突出我校建筑電氣與智能化專業(yè)的特點(diǎn)，以適應(yīng)建筑行業(yè)對該專業(yè)的要求，我們根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃，設(shè)置了如下專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1）建筑供配電及照明控制實(shí)驗(yàn)

2）電梯原理與控制實(shí)驗(yàn)

3）保安監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

4）門禁系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

5）綜合布線系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

6）火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

7）中央空調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

8）建筑給排水控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

9）現(xiàn)場總線（LonWorks、BACnet）控制實(shí)驗(yàn)

3智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)思路

智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)是占地面積大、投資大、內(nèi)容更新快。考慮學(xué)校實(shí)驗(yàn)室空間有限、資金緊張，更不可能有大量資金用于實(shí)驗(yàn)室的不斷更新，經(jīng)過充分的調(diào)研，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃建設(shè)期間，有如下建議：

3.1合理布置實(shí)驗(yàn)設(shè)備

建設(shè)一個(gè)智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校不可能提供一座大樓來設(shè)置建筑設(shè)備自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；再者考慮到系統(tǒng)的真實(shí)性和經(jīng)濟(jì)性，不可能如同基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)?zāi)菢犹峁┒嗵自O(shè)備，同時(shí)開多組同類實(shí)驗(yàn)。還有一些實(shí)驗(yàn)單人不可能完成，需要多人配合完成。根據(jù)這些特點(diǎn)和現(xiàn)有的條件，可以將所有實(shí)驗(yàn)臺設(shè)置在一個(gè)房間內(nèi)，不僅考慮實(shí)驗(yàn)功能，還要根據(jù)設(shè)備的實(shí)際用途，合理安排每個(gè)子系統(tǒng)的位置。比如可以采用一臺實(shí)際的空調(diào)系統(tǒng)，除實(shí)驗(yàn)外，還可為實(shí)驗(yàn)室提供冷、熱源；將實(shí)際的保安監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機(jī)、探測器設(shè)置在房間的不同保護(hù)區(qū)域內(nèi)；房間內(nèi)所有的光源、燈具采用照明節(jié)能措施；整個(gè)房間采用綜合布線系統(tǒng)作為設(shè)備運(yùn)行的平臺等。

3.2 能夠完成綜合性實(shí)驗(yàn)

智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室不僅是反映建筑電氣與智能化專業(yè)特色的重要組成部分，而且在當(dāng)今高技術(shù)對建筑行業(yè)各專業(yè)密切配合、高度協(xié)調(diào)的要求下，也是其他相關(guān)專業(yè)全面了解智能建筑技術(shù)的一個(gè)綜合實(shí)踐的基地。為了使學(xué)生能夠全面地掌握建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的原理、控制方法以及被控設(shè)備的運(yùn)行機(jī)理，就必須提供完備的能全面反映建筑物設(shè)備控制的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和裝置。根據(jù)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成，設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及消防系統(tǒng)、建筑給排水控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)、建筑供配電及照明控制系統(tǒng)，保安監(jiān)控系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)保證了學(xué)生能夠在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，完成各種建筑物控制系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也為學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等較為復(fù)雜的綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試創(chuàng)造了良好的條件。

3.3 緊跟當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)

智能建筑是社會信息化與經(jīng)濟(jì)國際化的必然產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與建筑技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它反映了一個(gè)國家的綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力。目前大量的高新技術(shù)競相應(yīng)用于智能建筑，建筑智能化水平的發(fā)展非常迅速。這就要求我們必須不斷地更新教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間就能夠接觸到應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的先進(jìn)的技術(shù)，對智能建筑產(chǎn)品有一個(gè)感性的認(rèn)識。在實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，不僅力求設(shè)備先進(jìn)，同時(shí)要求控制方法先進(jìn)，并留有進(jìn)一步研究的空間。例如，照明控制實(shí)驗(yàn)采用智能燈光節(jié)能控制系統(tǒng)，可以完成時(shí)間表控制、情景切換控制等模式下的照明實(shí)驗(yàn)；給排水控制系統(tǒng)中采用變頻恒壓供水系統(tǒng)，能夠達(dá)到節(jié)能的效果；保安監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制、門禁系統(tǒng)也都采用國內(nèi)先進(jìn)設(shè)備。在控制方法上采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)。學(xué)生可以通過不同的控制方法設(shè)計(jì)、調(diào)試各個(gè)子系統(tǒng)。

3.4 分步建設(shè)

由于智能建筑涵蓋子系統(tǒng)很多，而且還在不斷擴(kuò)容，一般來說不可能同時(shí)開全所有的課程，那么在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，也不能一哄而上，而要按照我校課程的開設(shè)情況，一個(gè)子系統(tǒng)一個(gè)子系統(tǒng)地完成。其次由于智能建筑技術(shù)在不斷地發(fā)展，產(chǎn)品也不斷推陳出新，即使今天我們已經(jīng)建成了一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)室，日后隨著新產(chǎn)品的推出，原有實(shí)驗(yàn)室的部分設(shè)備也會落后，甚至淘汰。所以，為了跟上智能建筑技術(shù)發(fā)展的步伐，實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況不斷增添新產(chǎn)品、新設(shè)備。即使作為授課教師，也需要不斷補(bǔ)充智能建筑的最新信息，觸摸智能建筑的前沿產(chǎn)品，這樣才能使所授課程總是走在智能建筑技術(shù)的前沿。

結(jié)束語

建筑電氣與智能化專業(yè)是教育部2006年批準(zhǔn)招生的新增專業(yè)，它的發(fā)展還剛剛起步，特別是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，存在著實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置不規(guī)范，缺少實(shí)驗(yàn)大綱，缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備等問題。因此在建設(shè)過程中要根據(jù)自身的需要，分步實(shí)施，保證為學(xué)生提供優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新環(huán)境，同時(shí)充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，為教師提供良好的科研平臺，并且為青年教師提供工程實(shí)踐基地。

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