智能建造方向精選(九篇)

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第1篇：智能建造方向范文

放在20多年前，對中國鋼鐵人來說，這是一個尷尬的問題。

那時，歐洲、日本等鋼鐵強(qiáng)國陸續(xù)用特大型高爐煉鐵時，國內(nèi)只有上海寶鋼有一座特大型高爐。

一個特大型高爐能夠代替數(shù)個小高爐，可降低能耗和排放15%左右，是國際煉鐵行業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展的方向。

由于國內(nèi)當(dāng)時沒有任何特大型高爐的技術(shù)積累，只能忍受國外掌握了特大型高爐技術(shù)公司的高額要價。

鋼鐵是一個國家工業(yè)的脊梁，可中國鋼鐵人卻直不起腰來。

2017年年初，國家科技進(jìn)步獎公布，中冶賽迪牽頭完成的“高效低耗特大型高爐關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲得二等獎。

這個獎可謂實至名歸――近五年來，海外新建同類特大型高爐中，超過60%的高爐都采用了中冶賽迪的這項技術(shù)成果。

在特大型高爐技術(shù)上從忍受高額要價到反向輸出技術(shù)，中冶賽迪人用20多年如一日的行動告訴世人：中國鋼鐵綠色崛起的科技先鋒是這樣煉成的。

從無到有

1995年，上海寶鋼集團(tuán)的鋼鐵生產(chǎn)基地。

只要1號高爐的爐腹剛冷卻下來，不等煤炭的焦灼味散去，中冶賽迪返聘的教授級高級工程師項鐘庸就會迫不及待地鉆進(jìn)去。

一落腳，就會騰起一陣嗆人的煤灰。從爐膛出來后，項鐘庸就成了一個“黑人”。

旁人對此早已見怪不怪。

已過花甲的項鐘庸原已退休，本可頤養(yǎng)天年，如此不辭辛苦，其實只為爭一口氣：搞清楚特大型高爐高效低耗的工作原理。

特大型高爐和普通高爐并不僅僅是體積的差別，其間的工作原理也有天壤之別。

其爐內(nèi)煤氣是怎么被利用的？除了燃料比外，還有哪些指標(biāo)能夠控制能耗？

所有這些技術(shù)指標(biāo)，幾乎都要從零開始摸索。

“雖然引進(jìn)了設(shè)備，但里面的工作原理和設(shè)計方法，花多少錢對方都不會告訴你?！敝幸辟惖蠠掕F事業(yè)部部長趙瑞海說。

猶如行走在無人區(qū)內(nèi)，成敗未知，這樣的投入是否值得？

可在中冶賽迪看來，這并不是值得不值得的問題，而是必須做、而且必須成功的問題。

鋼鐵是高耗能產(chǎn)業(yè)，跟生態(tài)環(huán)境之間的矛盾由來已久，節(jié)能降耗的特大型高爐的發(fā)展，代表著一個國家鋼鐵行業(yè)發(fā)展的未來。

從1991年開始，項鐘庸就帶著團(tuán)隊跟蹤研究特大型高爐的技術(shù)，一干就是十幾年。

2003年，綜合控制高爐節(jié)能的指標(biāo)“爐腹煤氣量指數(shù)”終于被找到，并編入國家標(biāo)準(zhǔn)“高爐煉鐵工程設(shè)計規(guī)范”中。

令人振奮的是，基于自主研究的理論體系，國內(nèi)特大型高爐的高效低耗指標(biāo)實現(xiàn)了全球領(lǐng)先。

打破制約

以“爐腹煤氣指數(shù)”為核心的設(shè)計理念及體系在全行業(yè)公布后，中冶賽迪決定參與國際項目的競標(biāo)。

把“中國造”的特大型高爐輸向海外市場，并不是一件容易的事，常常會“受制于人”。

2005年，巴西蓋爾道集團(tuán)的鋼鐵生產(chǎn)基地，中冶賽迪的國際項目正在持續(xù)推進(jìn)。

看見眼前正在搭建的特大型高爐，技術(shù)負(fù)責(zé)人、教授級高級工程師鄒忠平卻眉頭緊鎖。

高爐的建造成本已被人為地增高，再這樣下去，以后撬動海外市場會更加吃虧。

雖掌握了特大型高爐的工作原理，但一些核心裝備技術(shù)的自主化卻未實現(xiàn)，還必須忍受國外公司的高額要價。

“某些裝備價格甚至被抬高近五倍?！壁w瑞海說。

引進(jìn)價格被抬高，建造成本增加，中冶賽迪的特大型高爐競爭力自然下降。

“中國制造想要走出去，必須實現(xiàn)核心裝備技術(shù)自主化。”趙瑞海說。

2006年，中冶賽迪開始著手無料鐘爐頂布料器的研發(fā)。

“若把特大型高爐比喻成鋼鐵巨人，爐腹煤氣量指數(shù)的工藝就是它的魂，核心裝備技術(shù)則是軀干和四肢，兩者缺一不可。”趙瑞海說。

2012年，歷時6年，中冶賽迪成功打破了歐洲鋼鐵巨頭對高爐無料鐘爐頂技術(shù)長達(dá)30多年的壟斷，實現(xiàn)了特大型高爐核心裝備的國產(chǎn)化。

漸漸地，中冶賽迪的特大型高爐核心技術(shù)在海外市場“吃香”起來。

逆向創(chuàng)新

2007年，華北地區(qū)。一家鋼鐵廠的特大型高爐正在作業(yè)。

看著智能系統(tǒng)，有著30多年豐富操作經(jīng)驗的的生產(chǎn)專家皺著眉頭，有些抱怨地說：“這套系統(tǒng)的效果不盡如人意?！?/p>

智能系統(tǒng)是鋼鐵廠從國際鋼鐵工程巨頭那里引進(jìn)來的，希望通過它再次降低特大型高爐的能源消耗。殊不知，依靠智能系統(tǒng)進(jìn)行降耗并不現(xiàn)實。

煉鐵需要的天然原料，每次的微量成分不一樣，爐化反應(yīng)就會不一樣，爐腹指數(shù)控制狀態(tài)也會不同。

“目前，幾乎沒有任何鋼鐵廠能夠?qū)崿F(xiàn)全智能化的煉鐵?！壁w瑞海說，“但智能技術(shù)的優(yōu)勢不能被‘拍死’，充分利用依舊能夠帶來技術(shù)上的革新。”

2007年底，中冶賽迪決定，朝著國際鋼鐵工程巨頭研制的反方向，研發(fā)特大型高爐的智能控制系統(tǒng)。

“我們開發(fā)的智能系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)智能軟件的判斷，而非操作控制?！壁w瑞海說，“通過收集運行數(shù)據(jù)來幫助人工進(jìn)行判斷，再進(jìn)行降耗的調(diào)試。”

人工+智能的方式，能夠克服特大型高t智能控制中存在的實時性、復(fù)雜性、動態(tài)性和多變性等難題。

2012年，這項智能系統(tǒng)研制宣告完成，大幅提高了對高爐的診斷、預(yù)判和控制，中冶賽迪的市場地位再次得到鞏固。

截至2016年底，全國21座特大型高爐，有14座由中冶賽迪建造，約占國內(nèi)市場的70%。

叫響品牌

2017年1月初，國家科技進(jìn)步獎揭曉后，采訪鄒忠平的邀約紛至沓來。

但鄒忠平都無法赴約――他必須馬不停蹄趕往越南，跟進(jìn)臺塑集團(tuán)特大型高爐的建造進(jìn)度。

幾年前，臺塑集團(tuán)決定在越南建造特大型高爐，面向全球公開招標(biāo)高爐建設(shè)方案。

最終，中冶賽迪擊敗國際巨頭們，有驚無險地拿下這個項目。

再次與國際鋼鐵工程巨頭同臺競技，中冶賽迪已經(jīng)掌握主動權(quán)。

從煉鐵工藝創(chuàng)新到核心裝備研發(fā)，再到智能系統(tǒng)開發(fā)，經(jīng)過20余年的技術(shù)革新，在中冶賽迪的引領(lǐng)下，中國特大型高爐工業(yè)體系漸漸形成。

截至目前，中冶賽迪有力地推動了全國特大型高爐比例從不足5%提高至近30%，直接建成的特大型高爐已累計節(jié)約燃料約6450萬噸，減少二氧化碳排放1.9億噸，帶動全國煉鐵產(chǎn)業(yè)累計節(jié)能約7.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

這樣的技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)領(lǐng)先，讓中冶賽迪叫響了鋼鐵工業(yè)的“中國造”。

除了臺塑集團(tuán)的項目外，沿著“一帶一路”，中冶賽迪的特大型高爐技術(shù)還運用在韓國、馬來西亞、土耳其等國。

但夢想從未止步。鋼鐵工業(yè)“中國造”的故事，還在書寫。

第2篇：智能建造方向范文

近幾年，康縣蔬菜產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，規(guī)模不斷擴(kuò)大，保護(hù)地設(shè)施規(guī)格不斷提高，由最初的竹木小拱棚發(fā)展到鋼架大棚、日光溫室、連棟智能拱棚相結(jié)合的蔬菜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展格局?，F(xiàn)就康縣全鋼架大棚建造技術(shù)介紹如下，以供農(nóng)民朋友在生產(chǎn)中參考使用。

1　地塊選擇

選擇交通便利、地勢平坦、光照充足、水源豐富和能排能灌的地塊，要求土壤疏松、土層深厚、肥沃，通透性良好。

2　大棚規(guī)格

大棚建造面積一般控制在200～320 m2，中高一般2.8～3.0 m，即建棚長度30～40 m，跨度為8 m。太長不利于通風(fēng)。

3　建造方位要求

大棚建造原則上要求因地制宜，避開風(fēng)口，利于采光，同方向建造。以南北向為最好，但要求不是很嚴(yán)格。

4　建材要求

采用鍍鋅鋼材料。以建造30 m×8 m大棚為例，列舉所需材料：22﹟鍍鋅鋼管100根；20﹟鍍鋅鋼管2根；22﹟卡子170個；自供螺絲2盒；壓膜線120 m；10～12絲12 m寬強(qiáng)化無滴膜或半無滴膜40 m，3 m寬強(qiáng)化無滴膜或半無滴膜30 m；8﹟鐵絲5 kg。

5　建造方法

選好地塊后，先丈量好大小，然后放線，放線時根據(jù)長度每隔1 m作記號，根據(jù)放線大小準(zhǔn)備材料。將22﹟鋼管取62根從一頭量1.6 m長作記號，然后用專業(yè)工具將量好的鋼管從1.6 m處扳彎，要求扳彎的角度為105°左右。將20﹟鋼管截成15 cm長短節(jié)。將扳好的22﹟鋼管擺順后，用截成15 cm的鋼管做接頭，將22﹟鋼管從長的一端用自供螺絲接在一起。在放好線的地塊的記號處用鋼釬垂直向下打60 cm深的孔，然后將接好的鋼管依次按40～45 cm深度栽好。要求在拱桿時兩邊的人同時用力，這樣栽出來的拱桿才能水平一致。同時將22﹟鋼管每5根首尾相連接在一起，共接5副，用作橫梁。將接好的橫梁用卡子卡在拱桿上。要求當(dāng)中一道，兩側(cè)各一道，扳彎處各一道。取5根22﹟鋼管從中間截成兩節(jié)，在棚的兩端各立3根，在棚內(nèi)當(dāng)中立4根，用自攻螺絲固定，當(dāng)做立柱。在棚的兩端立柱上橫向各固定1根22﹟鋼管，兩端固定在拱桿上，再在兩端用22﹟鋼管支兩根斜撐桿，這樣整個大棚的骨架就建造好了。

第3篇：智能建造方向范文

中建鋼構(gòu)有限公司總經(jīng)理鋼結(jié)構(gòu)制造的異軍突起在當(dāng)今建筑工業(yè)化發(fā)展大潮中恰逢其時，必將引領(lǐng)建筑業(yè)未來發(fā)展的趨勢和潮流。

數(shù)字化是鋼結(jié)構(gòu)制造轉(zhuǎn)型升級的堅實基礎(chǔ)

中建鋼構(gòu)有限公司是大型全產(chǎn)業(yè)鏈鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)集團(tuán)企業(yè)。公司在總結(jié)近年來發(fā)展經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，立足于鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的管理思路，多次進(jìn)行不同范圍的需求調(diào)研和思路分析，提出了鋼結(jié)構(gòu)全生命期的工位管理理念。其核心在于把傳統(tǒng)的項目管理轉(zhuǎn)變?yōu)楣の还芾?，做到管理重心的下沉和精?xì)化，并配套地建立了明晰的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制造管理流程，賦予完整的、可追蹤的編碼系統(tǒng)，為實現(xiàn)數(shù)字化鋼構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

數(shù)字化的實現(xiàn)需要在基礎(chǔ)硬件方面——特別是在自動化設(shè)備的研究與應(yīng)用方面加大投入。公司通過新設(shè)備的引進(jìn)（如引進(jìn)了數(shù)控三維鉆床、數(shù)控切割機(jī)等一大批國際先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備），對已有設(shè)備的改造以及生產(chǎn)管理方式的變革等措施，具備了與生產(chǎn)力相適應(yīng)的數(shù)字化加工條件和能力。同時開展了數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)管理的研究，逐漸由單一的程序傳輸演變?yōu)榧瘮?shù)據(jù)管理、生產(chǎn)信息監(jiān)控等功能的擴(kuò)展體系，實現(xiàn)了多個工序協(xié)同、連續(xù)作業(yè)，自動采集制造數(shù)據(jù)等管理過程，不僅可以提高數(shù)控設(shè)備的利用率，而且促進(jìn)了諸如智能制造等先進(jìn)管理模式的發(fā)展．對多樣性、復(fù)雜性構(gòu)件的生產(chǎn)具有重要意義。在此基礎(chǔ)上公司立項了焊接機(jī)器人研究、構(gòu)件自動轉(zhuǎn)運傳輸?shù)纫幌盗锌萍紕?chuàng)新課題，通過自主創(chuàng)新進(jìn)行設(shè)備和技術(shù)改良。并分別在廣州東塔、天津現(xiàn)代城等項目進(jìn)行了焊接機(jī)器人試驗，在華東制造基地進(jìn)行了自動變位運輸裝置試驗等，為下一步自動化設(shè)備的研究與推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)，也為傳統(tǒng)管理難題找到了新的解決途徑，成為鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化發(fā)展的新方向之一。

信息化是鋼結(jié)構(gòu)制造轉(zhuǎn)型升級的重要手段

面對企業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張，鋼結(jié)構(gòu)建造過程中信息能否及時準(zhǔn)確地反映到管理層，跨區(qū)域、跨階段、跨部門的集成管理能否實現(xiàn)，直接影響了企業(yè)響應(yīng)市場變化的能力，也是衡量企業(yè)智能化管理水平的重要因素。中建鋼構(gòu)通過主營業(yè)務(wù)、辦公管理兩個角度，分制度流程規(guī)范、信息化落地實施、智能化集成管理三個方面來進(jìn)行兩化融合建設(shè)。結(jié)合公司實際情況，通過全面、系統(tǒng)的流程再造工作，打造了一套適應(yīng)公司當(dāng)前發(fā)展階段和發(fā)展需求的新版管理制度，以分類分級分層的原則做指導(dǎo)，對公司各職能模塊制度流程進(jìn)行了修編梳理。并進(jìn)一步根據(jù)新版制度流程的實施情況及公司發(fā)展需求，開展了信息化落地及集成管理工作，促進(jìn)公司持續(xù)向管理數(shù)字化、產(chǎn)品工業(yè)化邁進(jìn)。同時通過制定標(biāo)準(zhǔn)化的施工流程、構(gòu)建自動控制生產(chǎn)線、搭建業(yè)務(wù)一體化管理的信息化平臺，解決鋼結(jié)構(gòu)建造過程中信息共享和協(xié)同作業(yè)的問題。

目前，公司百余個項目的施工數(shù)據(jù)采集、傳遞、存儲、處理等需要新的思維和技術(shù)：一方面，商業(yè)智能的普及，讓企業(yè)對數(shù)據(jù)的重要性已經(jīng)有了充分認(rèn)識；另 方面，物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的興起，打破了企業(yè)原有價值鏈的圍墻，需要借助大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略了解更為全面的運營及運營環(huán)境全景圖。而云計算為物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)提供了很好的存儲空間，使實時在線處理成為可能。

近兩年來，公司依托鋼結(jié)構(gòu)工位信息化管理理念，自主開發(fā)了國際首個全過程SD管理平臺——鋼結(jié)構(gòu)全生命周期信息化管理平臺。其核心價值之一，就是解決鋼結(jié)構(gòu)全生命周期過程中的信息共享和協(xié)同作業(yè)問題，在增強(qiáng)管控力度的同時大幅降低管理成本，起到倒逼管理標(biāo)準(zhǔn)化的重要作用。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，將數(shù)據(jù)采集層下放的各個工序，利用條碼標(biāo)簽解決方案實現(xiàn)施工信息的提取，經(jīng)過采集、傳遞、處理、展現(xiàn)等，從事不同崗位的工程管理員可以從BIM模型中獲取各自需要的信息，既能指導(dǎo)實際工作，又能將相應(yīng)工作的成果更新到模型中，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息做出正確理解和高效共享，建立起了一整套鋼結(jié)構(gòu)施工無線傳感系統(tǒng)解決方案和全方位追溯管理體系，智能化工程信息反饋和預(yù)警機(jī)制，實現(xiàn)了可視化的工程管理。也是將工業(yè)化的管理理念首次應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的管理成果。可以從根本上提高管理效率，減少人力物力的浪費，增強(qiáng)項目管控力度，為企業(yè)運營以及決策提供支持服務(wù)，提升鋼結(jié)構(gòu)工程信息化、智能化管理水平。

智能制造是鋼結(jié)構(gòu)制造轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展方向

鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)是典型的面向訂單工程型企業(yè)，產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造周期長、生產(chǎn)重復(fù)程度低、生產(chǎn)過程中變更頻繁等特點。并且一般是多項目同時運作，產(chǎn)品制造處于多項目環(huán)境下，企業(yè)管理的復(fù)雜性和難度大大增加。而在“工業(yè)4.0”的概念下，將以智慧工廠為依托，建立全生命周期過程中人、系統(tǒng)、設(shè)備、數(shù)據(jù)等的聯(lián)網(wǎng)和集成，使得任何一個節(jié)點都可以感知全生命周期價值鏈的全部信息，構(gòu)建信息集成的全新產(chǎn)業(yè)模式則是鋼結(jié)構(gòu)制造未來發(fā)展的方向。

第4篇：智能建造方向范文

一、基于橋梁壽命耐久性的材料研發(fā)

1.橋梁全壽命與結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計

傳統(tǒng)設(shè)計理論主要關(guān)注于結(jié)構(gòu)的安全，沒有涉及橋梁使用期的管理、養(yǎng)護(hù)、維修、構(gòu)件更新、拆除等諸多問題。同時，在投資決策上，只注重建設(shè)期的投資成本，而不重視橋梁整個壽命周期內(nèi)的總成本。要卓越地跨越就需要逐步建立基于耐久性的全壽命設(shè)計理念，制定相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使橋梁在設(shè)計和建造階段就考慮到全壽命的使用性能和要求。對于巨型橋梁工程，投資巨大，應(yīng)提高橋梁的設(shè)計壽命。1500m以上跨度的應(yīng)考慮200年壽命期。相應(yīng)地，對鋼材和混凝土性能提出了更高的耐久性要求，還應(yīng)開發(fā)耐腐蝕、耐疲勞的超高性能材料，以適應(yīng)橋梁高壽命的需求。

2.高性能材料研發(fā)及其結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新

建造材料的革新始終是推動橋梁工程發(fā)展的主要動力之一。從20世紀(jì)40年代起，各類輕質(zhì)高強(qiáng)的高性能復(fù)合材料陸續(xù)登場。纖維增強(qiáng)聚合物（FRP）以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕的優(yōu)良性能成為一種頗具發(fā)展前途的新型材料。

FPR是各向異性材料，可根據(jù)工程需要采用不同材料、纖維含量和鋪陳方式等不同工藝設(shè)計出不同強(qiáng)度指標(biāo)、彈性模量及特殊性能要求的FRP構(gòu)件?？梢灶A(yù)見，今后復(fù)合材料將更普遍地出現(xiàn)在橋梁工程中。伴隨著新型材料的應(yīng)用，傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)體系可能從強(qiáng)度問題轉(zhuǎn)變?yōu)閯偠葐栴}，因此必須加強(qiáng)研發(fā)與復(fù)合材料相匹配的新型橋梁結(jié)構(gòu)體系；同時在計算、設(shè)計、制造、連接等方面，建立起一整套不同于傳統(tǒng)材料的設(shè)計理論和方法，推動橋梁工程進(jìn)入新的發(fā)展時期。

3.超深水基礎(chǔ)建造技術(shù)

跨海長橋建設(shè)必然會遇到超深水基礎(chǔ)問題，目前已建橋梁的最大基礎(chǔ)水深長橋采用了“加筋土隔震基礎(chǔ)”和預(yù)制裝配的橋墩。而瓊州海峽中線和臺灣海峽的水深均超過80m，因此對于水深為65-100m的超深水水域，需要開發(fā)出一種既便于深水施工，又經(jīng)濟(jì)耐久的新型深水基礎(chǔ)形式，同時還要研發(fā)相應(yīng)的大型基礎(chǔ)施工裝備創(chuàng)新施工裝備和監(jiān)測設(shè)備的研發(fā)跨海長橋非通航孔的上部結(jié)構(gòu)和下部基礎(chǔ)墩身一般采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，部件質(zhì)量將接近萬噸級甚至更重，必須采用大型浮吊整體吊裝施工以減少海上作業(yè)。目前挪威的“天鵝號”起重能力則達(dá)到

9000噸。

4.跨海長橋建設(shè)目標(biāo)實現(xiàn)發(fā)展路徑選擇

為了滿足未來跨海長橋建設(shè)的需要，應(yīng)當(dāng)開發(fā)大型浮吊和巨型造橋機(jī)等施工裝備。研發(fā)最先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，發(fā)展大型施工裝備（建筑機(jī)器人），使更大的上、下部預(yù)制構(gòu)件都能迅速、準(zhǔn)確就位。智能監(jiān)測設(shè)備（傳感器、診斷監(jiān)測儀、便攜式計算機(jī)）以及大型智能機(jī)器人施工設(shè)備的創(chuàng)造發(fā)明，將使橋梁的施工、管理、監(jiān)測、養(yǎng)護(hù)、維修等一系列現(xiàn)場工作實現(xiàn)自動化和遠(yuǎn)程管理。

5.橋梁設(shè)計理論和技術(shù)的發(fā)展

與新理念、新材料、新工藝建造橋梁相匹配的橋梁設(shè)計理論將得到發(fā)展和完善；橋梁抗風(fēng)和減、隔震技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展以抵御強(qiáng)風(fēng)、大震和惡劣天氣的影響。技術(shù)和計算機(jī)處理能力的不斷提高以及結(jié)構(gòu)分析軟件的不斷進(jìn)步將使橋梁設(shè)計更加精細(xì)化。在橋梁建設(shè)過程中實現(xiàn)繼機(jī)械化、電氣化、電子信息化之后的第4次工業(yè)革命――智能化，研發(fā)適合于橋梁工程的BIM軟件。

展望未來的橋梁工程，橋梁人將面臨許多挑戰(zhàn)，但同時也將迎來可以跨越寬闊海峽、戰(zhàn)勝自然災(zāi)害、化解颶風(fēng)，具有全新姿態(tài)和功能，跨越能力卓越的新橋梁。

二、高性能材料在橋梁工程中的應(yīng)用型革命進(jìn)程

材料的進(jìn)步對橋梁工程的促進(jìn)是革命性的。木材、石材是天然材料，混凝土和鋼材特種人造材料在工業(yè)革命后成為土木工程的主要結(jié)構(gòu)材料。除傳統(tǒng)混凝土與鋼材往高性能方向發(fā)展外，近20年來，F(xiàn)RP和智能材料也取得長足進(jìn)展。本節(jié)主要介紹高性能混凝土和FRP材料。

1.超高性能混凝土

混凝土橋、鋼橋和鋼-混凝土組合橋梁的疑難問題長期懸而未決，根本原因是混凝土構(gòu)件自重過大，組成結(jié)構(gòu)的材料和連接的靜力或疲勞抗拉性能不足；而發(fā)展以UHPC材料為基礎(chǔ)的新型橋梁結(jié)構(gòu)，有望根治以上重大疑難問題。解決鋼橋面結(jié)構(gòu)開裂和鋪裝層破損的對策。面對正交異性鋼橋面鋼結(jié)構(gòu)易疲勞開裂和鋪裝層頻繁破損的難題，采用強(qiáng)化抗拉能力的RPC替代傳統(tǒng)的鋼橋面瀝青混凝土鋪裝，形成鋼―RPC組合橋面結(jié)構(gòu)。研究表明，這種橋面系能大幅提高鋼橋面的剛度，顯著改善鋪裝層的應(yīng)力和降低鋼結(jié)構(gòu)疲勞應(yīng)力幅，可基本消除疲勞開裂的風(fēng)險。該結(jié)構(gòu)2011年應(yīng)用于廣東省肇慶市馬房大橋鋼橋面，檢測結(jié)果表明，采用鋼-RPC組合橋面結(jié)構(gòu)后，車載作用下鋼橋面縱肋和面板中的應(yīng)力平均降幅分別達(dá)到80%和92%。

2.超高性能混凝土自重開裂問題

解決鋼-混凝土組合梁自重大及負(fù)彎矩區(qū)混凝土易開裂的對策。提高鋼-混凝土組合梁的抗裂安全性及降低自重，是擴(kuò)大和完善鋼-混凝土組合梁在超大跨橋梁上應(yīng)用的唯一出路。由于UHPC的高強(qiáng)和高彈模，與鋼結(jié)構(gòu)組合協(xié)同受力的能力強(qiáng)大，故可直接將UHPC層澆注在鋼梁上，形成鋼-UHPC組合橋梁結(jié)構(gòu)。通過對跨徑110m左右的傳統(tǒng)鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土組合連續(xù)箱梁橋與鋼-UHPC輕型組合梁橋?qū)Ρ扔嬎?，結(jié)果表明：鋼-UHPC輕型組合梁的抗裂能力是鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁的4倍，超載能力前者是后者的2.45倍，但自重僅為前者的47%，故有望徹底解決傳統(tǒng)鋼-混凝土組合梁負(fù)彎矩區(qū)易開裂和自重大的缺點。

3.纖維復(fù)合材料

CFRP材料憑借著其比強(qiáng)度高、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)良性能脫穎而出，成為土木工程的研究熱點。CFRP索（筋）錨固體系的研發(fā)是CFRP材料應(yīng)用于實際工程的關(guān)鍵問題之一。目前，CFRP筋錨固形式主要有粘結(jié)型錨具、夾片型錨具、復(fù)合型錨具。粘結(jié)型錨具。對以水泥砂漿為粘結(jié)介質(zhì)的粘結(jié)型錨具的錨固性能進(jìn)行了研究。梅葵花對直筒粘結(jié)型、直筒+內(nèi)錐粘結(jié)型錨具的錨固性能和受力進(jìn)行了對比試驗。方志等對CFRP筋表面形狀、粘結(jié)錨固長度、粘結(jié)介質(zhì)、套筒內(nèi)壁傾角等影響參數(shù)進(jìn)行不同組合，得到了各設(shè)計參數(shù)對錨固性能的影響。

4.智能材料與納米材料

混凝土中加入納米材料，成為納米混凝土，可從微觀改善混凝土性能，在材料內(nèi)部產(chǎn)生眾多具有特殊性能的界面相、改善界面摩擦耗能能力和局部塑形耗能能力，進(jìn)而提高材料的強(qiáng)度、彈性模量、疲勞性能和阻尼性能；混凝土中加入適量纖維，成為纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，可以限制裂縫的寬度，提高混凝土抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度，大幅提高延性、韌性、抗疲勞、抗沖擊性能；加入乳膠微料、硅粉、甲基纖維素等聚合物增強(qiáng)摻合料，可制成具有大阻尼特征的混凝土。

通過摻加功能相材料，使傳統(tǒng)材料在保持原有基本力學(xué)性能不變的情況下，獲得一些特殊功能，是材料學(xué)科發(fā)展的一個主要趨勢。學(xué)習(xí)航空航天領(lǐng)域的“智能材料與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)”，混凝土領(lǐng)域的自感知混凝土、自集能混凝土、智能感知骨料等智能混凝土也獲得較大進(jìn)展。以壓電陶瓷、磁致伸縮合金、形狀記憶合金以及電磁流變液等為代表的智能材料取得了長足進(jìn)展。智能材料與土木工程的交叉融合是新興學(xué)科和研究方向的原動力，推動了智能土木結(jié)構(gòu)的發(fā)展。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，智能結(jié)構(gòu)具有自感知、自控制、自修復(fù)、自愈合、自回復(fù)、自集能的特征。將智能感知材料、智能驅(qū)動和阻尼材料、壓電材料與土木工程結(jié)合，分別形成了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、結(jié)構(gòu)振動控制、自集能智能結(jié)構(gòu)研究方向。

三、小結(jié)

橋梁工程施工中對材料、理論、裝備、計算機(jī)技術(shù)的需求和應(yīng)用效果方面，已經(jīng)日漸形成具有較高應(yīng)用水準(zhǔn)的一個新局面。新世紀(jì)的橋梁工程有著更為廣闊的發(fā)展舞臺，同時也面臨著嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)，我們可以對未來橋梁工程結(jié)構(gòu)、材料和施工發(fā)展的進(jìn)程，呈現(xiàn)出具有無限美好的想象空間。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖汝誠.橋梁結(jié)構(gòu)體系[M].北京：人民交通出版社，2013.

第5篇：智能建造方向范文

關(guān)鍵詞：用電信息采集系統(tǒng)；采集成功率；影響因素與應(yīng)對策略

引言：近年來，隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，電力能源在人們?nèi)粘Ｉ钪械淖饔迷絹碓酱?，并且已?jīng)成為了不可或缺的東西。因此電力公司為了給電力用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，就將電力系統(tǒng)不斷朝著數(shù)字化、自動化、智能化的方向發(fā)展，其中電力信息的自動采集系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)以及信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，不僅能夠快速獲取用戶用電信息，還可以預(yù)防偷電事件的發(fā)生，由此可見，用電信息自動采集系統(tǒng)在電力企業(yè)的正常運營中有著十分重要的作用。

1影響電力用戶用電信息采集系統(tǒng)采集成功率的因素

1.1提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的廠商存在問題

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我國電力用戶用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)運而生，并且得到了很大的推廣和普及，不僅為電力公司高效運營帶來了幫助，同時還為廣大電力用戶提供了更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。但是在實際的運營過程當(dāng)中，由于各方面的因素，會使得采集信息的成功率難以保證，從而導(dǎo)致用電信息采集系統(tǒng)的效能過低，難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。其中最主要的影響因素就是電力公司與提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的廠商之間存在問題。在信息采集時，通訊設(shè)備連接點與主站之間的通信是由用戶身份識別卡發(fā)送的，但是，在部分電力公司建造用電信息采集系統(tǒng)的時候，為了盡快達(dá)到業(yè)績標(biāo)準(zhǔn)，就會要求相關(guān)公變關(guān)口的信息采集成功率必須要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，因此便會運用通用分組的無線服務(wù)技術(shù)進(jìn)行用電信息的采集，并大量采購國企運營商的智能卡，產(chǎn)生壟斷現(xiàn)象。此外還由于電力企業(yè)的服務(wù)態(tài)度不夠好，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集以及通訊方面都會出現(xiàn)問題[1]。

1.2采集現(xiàn)場環(huán)境的影響

在建造電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的時候，其中箱式變電站由于其加裝部位的原因，集中器的天線只能夠安裝箱式變電站的里面，從而就會造成通訊信號不穩(wěn)定的情況發(fā)生，甚至在一些較遠(yuǎn)的地方，用戶接收不到信號，因此就使得主站的參變量無法及時、有效的發(fā)送到集中器，從而影響電能表計量檢測裝置在集中器的注冊。這種情況不僅會影響集中器對其管控的智能電表指令，導(dǎo)致用電信息采集的成功率偏低，在一定程度上還可能影響到電力用戶的正常用電，為廣大人民群眾的生活帶來不便[2]。

1.3采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤

在用電信息采集系統(tǒng)建造項目剛開始的時候，由于數(shù)據(jù)采集的表格規(guī)劃還沒有完善，就使得用電信息采集的數(shù)據(jù)表格模糊，各項信息的表達(dá)也不是十分完整，甚至還會出現(xiàn)不同程度的錯誤，這就直接影響到了用電信息數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確性以及成功率。

1.4人為原因

在實際的信息采集過程中，由于機(jī)械電表的無線電接收裝置對輸入電波的反應(yīng)不是很及時，就使得部分電力用戶在機(jī)械電表的運用過程中會存有一些不良習(xí)慣，但是經(jīng)過多年的應(yīng)用這些不良習(xí)慣并沒有被改正。與傳統(tǒng)的機(jī)械電表相比，智能電表由于生產(chǎn)要求極高，就使得無線電接收裝置對于輸入電波的反應(yīng)極為靈敏，許多微小的電流也可以計量到，因此計量的準(zhǔn)確度得到了極大的提升。但是由于用戶的不良的使用習(xí)慣，就使得智能電表難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用，甚至有的用戶會破壞智能電表上的天線，從而導(dǎo)致電力企業(yè)無法進(jìn)行用電信息的采集，為電力企業(yè)的高效運營帶來了影響。

1.5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)故障

在實際的采集過程中，由于智能化的操作，就使得采集信息的時間相對較短，但是在系統(tǒng)功能升級或者是改進(jìn)時，就會使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的問題，從而導(dǎo)致智能電表的網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)暫時性的錯誤。由此可見，用電信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測量儀器要想保持其計量特性的能力，就需要盡快實現(xiàn)運行的審驗。

2提高電力用戶用電信息采集系統(tǒng)采集成功率的有效措施

2.1解決與通訊設(shè)備運營商之間的問題

為了使用電信息采集系統(tǒng)的通訊穩(wěn)定，相關(guān)電力企業(yè)在通用分組無線服務(wù)技術(shù)通訊中使用的智能卡，就應(yīng)該采用優(yōu)勝劣汰的方法以及手段，加入其他的大型通信國企為智能卡的廠商，然后經(jīng)過電力企業(yè)與廠商的積極溝通，從而使雙方供求達(dá)成一致。因此新加入的信息通訊企業(yè)就應(yīng)該不斷加快設(shè)備的建造，并盡快將其進(jìn)行推廣。通過引入新通訊企業(yè)的方式，可以在運營過程中形成一種競爭機(jī)制，從而大力推動原有廠商的整體成果[3]。

2.2改變采集現(xiàn)場環(huán)境

為了有效改變用電信息采集現(xiàn)場的環(huán)境，電力企業(yè)首先就應(yīng)該從箱式變電站的加裝部位著手，從而使集中器可以安置于箱式變電站的外部，避免信阻隔現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此相關(guān)電力企業(yè)就應(yīng)該對天線的加裝進(jìn)行強(qiáng)制規(guī)定，要求天線必須要安置在箱式變電站的外面，并且盡量將其放在最高點，從而使距離較遠(yuǎn)的地方也可以順利接收信號。此外在設(shè)備建造后，一定要對其通信信號的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，從而使電力用戶信息采集系統(tǒng)得以順利運行[4]。

2.3優(yōu)化數(shù)據(jù)采集表

采集信息的錯誤不僅會影響用電信息采集的成功率，還有可能導(dǎo)致智能電表發(fā)生不必要的損耗，因此電力企業(yè)一定要根據(jù)建造現(xiàn)場的實際情況，及時優(yōu)化數(shù)據(jù)采集表，然后使其滿足各項指標(biāo)，從而對現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息采集進(jìn)行有效制約，并以此來不斷提高電力用戶用電信息采集的成功率。此外在電能表計量檢測裝置生產(chǎn)完成的時候，一定要運用合適的統(tǒng)計表格，并把制作好的統(tǒng)計表格發(fā)送給相關(guān)的處理人員，供處理人員與現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以此來避免錯誤的產(chǎn)生。

2.4解決人為原因

由于用戶長期以來的不良習(xí)慣，不僅會導(dǎo)致用電信息采集出現(xiàn)問題，嚴(yán)重的還會使智能電表受損，因此根據(jù)這種情況，電力企業(yè)就應(yīng)該從兩個方面著手。一方面要對智能電表進(jìn)行改進(jìn)，采用鋼絲加封的方式保護(hù)電表，避免用戶對于電表的破壞。另一方面就是電力企業(yè)應(yīng)該對用戶進(jìn)行科普，從而使用戶理解智能電表的運行原理，以此來從根本上避免用戶的破壞行為，為用電信息采集的成功率提供保障。

2.5解決采集系統(tǒng)故障問題

近年來，針對電力用戶的電力信息采集系統(tǒng)已經(jīng)得到了很大的推廣，并且部分電力企業(yè)已經(jīng)設(shè)立了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的網(wǎng)站，從而方便對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析以及錄入。在實際的運營過程中，相關(guān)電力公司要求員工對信息采集系統(tǒng)的使用以及信息的采集進(jìn)行實時監(jiān)控，出現(xiàn)問題及時上報，從而有效提高用戶電力信息采集系統(tǒng)的成功率。在出現(xiàn)問題時，管理辦公室應(yīng)該將問題公布到企業(yè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)網(wǎng)站上，然后進(jìn)行共同商討，以此來找出有效策略，促進(jìn)用戶信息采集系統(tǒng)成功率不斷提升。

結(jié)論：綜上所述，在實際的運行過程中，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)中仍存在一定的問題，因此相關(guān)電力企業(yè)就應(yīng)該積極采取應(yīng)對措施，比如解決與通訊設(shè)備運營商之間的問題、改變采集現(xiàn)場環(huán)境以及優(yōu)化數(shù)據(jù)采集表等等，以此來不斷提高用電信息采集的成功率，為電力企業(yè)的高效運營奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周旭芬，許盼盼，劉歡. 用電信息采集系統(tǒng)采集成功率提高措施探析[J]. 通訊世界，2015，14：94-95.

[2]黃惠彬. 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)采集成功率的影響因素與對策[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，09：82-83.

第6篇：智能建造方向范文

關(guān)鍵詞：綠色建筑；監(jiān)理；要點；綠色施工

引 文：近年來，隨著人們生活水平的日益提高，對于建筑和居住環(huán)境要求也日益提高，綠色建筑作為一種結(jié)合環(huán)保理念、促進(jìn)生態(tài)和諧的新型建筑分支在正日益成為越人們關(guān)注的對象。綠色建筑與傳統(tǒng)建筑監(jiān)理相比，其監(jiān)理控制存在專業(yè)強(qiáng)、周期長、協(xié)調(diào)難的問題。為了實現(xiàn)建筑效益的最大化，綠色建筑項目必須探索與之相適應(yīng)的管理模式。近些年來，伴隨著研究的深入，我國在綠色建筑監(jiān)理工作中逐漸摸索出了較為完整的策略。文章主要選用了福建中煙技術(shù)中心科研用房（一期）工程綠色建筑監(jiān)理的相關(guān)工作作為案例，主要從綠色建筑的設(shè)計-施工-運營管理三個方面對綠色建筑監(jiān)理工作中需要重點把控的內(nèi)容進(jìn)行分析。

1 綠色建筑設(shè)計階段的監(jiān)理控制策略

與傳統(tǒng)建筑相比，綠色建筑更加強(qiáng)調(diào)建筑與周邊環(huán)境的和諧相處，意在充分利用資源與能源，減少、消除、改善對周邊環(huán)境的不良影響，提高建筑物的使用舒適性與環(huán)保性。在大方向上，綠色建筑在設(shè)計階段的監(jiān)理應(yīng)特別注意設(shè)計是否在工程實體上使用清潔、可再生能源，設(shè)計是否存在錯誤、遺漏，設(shè)計是否未考慮施工的可行性等。

本工程在進(jìn)行監(jiān)理時，根據(jù)具體情況，與設(shè)計單位、綠色建筑集成單位協(xié)調(diào)溝通，確定了最后的技術(shù)集成方案：即基于周邊整體環(huán)境因素，通過科學(xué)合理的布局設(shè)計，最后選定采取的綠色技術(shù)有：雨水回收利用；市政再生水利用；屋頂綠化、墻體垂直綠化、檐口綠化；導(dǎo)光管系統(tǒng)；自然通風(fēng)；太陽能路燈系統(tǒng)；智能照明系統(tǒng)；能源管理系統(tǒng)；太陽能光電系統(tǒng)。以下對上述部分綠色技術(shù)在設(shè)計階段的監(jiān)理工作進(jìn)行闡述。

在設(shè)計階段，公司與設(shè)計單位、綠色建筑集成單位溝通，著重加強(qiáng)如下綠色措施：

注重生態(tài)補(bǔ)償設(shè)計，進(jìn)行了立體綠化、雨水收集、底層開放空間的設(shè)計，最終場地上累計綠化面積達(dá)到了占地面積的2. 3 倍，遠(yuǎn)高于其他項目的綠地率。室外地面設(shè)計為綠化、水景。屋面采用雨水二次利用系統(tǒng)，大幅提升了生態(tài)水平。

此外，對噪聲區(qū)與禁噪?yún)^(qū)進(jìn)行了合理的調(diào)整與安排：有噪音震動的功能區(qū)域設(shè)置在地下室，并輔以合理的降噪設(shè)計，避免對外界造成噪聲污染。

幕墻和外窗全部采用 Low - E 玻璃，避免可見光被阻擋，其余墻面面層材料全部采用漫反射材料，將立面反射降至最低，避免立面光污染。對夜景燈光照明進(jìn)行亮度和方向控制，避免夜間燈光污染。

在室內(nèi)設(shè)計上，采用開放式辦公室設(shè)計，強(qiáng)調(diào)空間的靈活隔斷與共享利用，如將會議室與電影院、會議室與架空花園、健身房與宴會餐廳分別合二為一，實現(xiàn)了空間的共享利用等等。

2 綠色建筑施工階段的監(jiān)理控制策略

我國綠色建筑尚處于起步階段，綠色建筑施工技術(shù)尚不成熟，在這樣的大背景下，綠色建筑施工階段的監(jiān)理則顯得尤為重要。綠色建筑施工階段應(yīng)特別注意的要點有：原有的施工工藝相對落后；不合理的施工方案；施工安全措施不當(dāng)；新技術(shù)施工方案的失敗等。因此本工程監(jiān)理工作別加強(qiáng)對施工企業(yè)的嚴(yán)格監(jiān)理，以減少風(fēng)險的發(fā)生。

本工程施工階段的主要施工控制要點有如下幾點：

2.1屋頂綠化、垂直綠化、檐口綠化

2.1.1 屋頂綠化

所謂屋頂綠化，就是在建筑物頂板上種植植物，達(dá)到綠化美化效果。屋頂綠化對于改善城市熱島效應(yīng)、改善城市空氣質(zhì)量、增加生物多樣性、增加屋頂使用壽命等具有綜合效果。一般來講，根據(jù)建造方法來劃分，屋頂綠化包括傳統(tǒng)建造方法和模塊式預(yù)制建造方法兩種。鑒于本項目的建筑屋頂為非上人屋頂，綜合考慮其造價成本要求，本項目采用了傳統(tǒng)建造方法。本工程屋頂綠化主要采取單一品種和混種兩種形式。傳統(tǒng)建造法的施工工藝比較成熟，所以，監(jiān)理的要點主要集中在對保護(hù)層和過濾層施工質(zhì)量方面。

本工程選用植物以景天科為主。因為單一品種的屋頂綠化植物選擇主要以佛甲草、垂盆草等，這兩種植物景觀以綠顏色為主，花色為黃色，主要開放在夏季；而景天科混種屋頂綠化的植物選擇一般是選用多種景天科植物混種預(yù)植，實現(xiàn)景觀狀態(tài)四季變換的效果，另外，還會有花期長，花色多的優(yōu)點。

2.1.2 墻體垂直、檐口綠化

垂直綠化又被稱作立體綠化，對于減少陽光直接照射、降低室內(nèi)溫度效果明顯。經(jīng)國內(nèi)外研究表明：陽光反射最嚴(yán)重的為墻面和路面，但在進(jìn)行科學(xué)垂直綠化后，建筑物外墻溫度可降低 5 - 9℃，空氣濕度可提高 10 -25%，從而大幅提高夏季建筑物里人們的舒適感。

本項目的墻體綠化和檐口綠化建造主要采用金屬網(wǎng)架式綠墻建造方式，所以，監(jiān)理過程中主要控制鍍鋅圓鋼框架的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，最大限度的避免使用過程中因各類震動導(dǎo)致剝離與墜落的出現(xiàn)。

2.2導(dǎo)光管系統(tǒng)

本項目采用導(dǎo)光管系統(tǒng)引入自然光，更好地利用了太陽能這種取之不盡、用之不竭的天然能源，從而將建筑用電的節(jié)約率提高到 20% -30%。本工程中所采用的采光用導(dǎo)光管照明系統(tǒng)主要包括采光部分、導(dǎo)光部分、散光部分三方面。導(dǎo)光管內(nèi)壁的反射率可達(dá) 91% -96%，主要通過旋轉(zhuǎn)、彎曲改變導(dǎo)光照的長度、烈度和角度。在施工過程中，主要在系統(tǒng)底部裝配散光部件，實現(xiàn)防強(qiáng)光眩目的效果，使得光線更加均勻柔和。用棱鏡薄膜制成導(dǎo)光管，可實現(xiàn)較高的傳輸效率，既可以保證天然光傳輸?shù)挠行?，又可以讓管體本身也成為景觀的一部分。

2.3太陽能路燈系統(tǒng)

考慮到本項目處于低緯度地帶，太陽資源較為豐富。所以道路照明主要以功率 40W 的路燈為主且依照15 米間隔進(jìn)行路燈規(guī)劃，并將太陽能作為夜間道路照明的能源。太陽能路燈系統(tǒng)的監(jiān)控要點為：組件的一體化安裝施工、太陽能路燈系統(tǒng)的燈桿電池以及桿件的抗風(fēng)能力等。

2.4智能照明系統(tǒng)

智能照明系統(tǒng)是保證照明系統(tǒng)工作處于全自動狀態(tài)的前提。這樣照明系統(tǒng)就會按照預(yù)設(shè)的時間、狀態(tài)等指令自動切換狀態(tài)，比如通過光敏傳感器控制各個走廊的燈光幅度或開閉。

智能照明系統(tǒng)的監(jiān)理要點為： 對可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的材料性能和安裝質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大限度避免帶給肉眼的不舒適；對自動調(diào)節(jié)的及時性和準(zhǔn)確性進(jìn)行準(zhǔn)確把控，改善照明環(huán)境，提高效率，最大限度的減少大樓的運行費用，實現(xiàn)較高的項目管理水平和投資回報率。

3 綠色建筑運營階段的監(jiān)理控制策略

對綠色建筑運營階段的監(jiān)理應(yīng)當(dāng)著重在建筑本體、設(shè)備系統(tǒng)及使用人員需求方面進(jìn)行運營維護(hù)，并要努力結(jié)合技術(shù)中心的用能特點和環(huán)境控制需求，注重對技術(shù)中心能耗分項計量以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，努力開展綠色運行方面的研究，盡快建立與該技術(shù)中心相融合的物業(yè)管理制度和管理措施，以運營管理效率的最大化。

4 結(jié)束語

在新的社會形勢下，綠色建筑的監(jiān)理相對來講經(jīng)驗較為缺乏、意義也較為重大。這就要求監(jiān)理人員要從設(shè)計、施工、運營的各個全過程、全階段進(jìn)行監(jiān)控和管理，力爭從節(jié)能技術(shù)、節(jié)材技術(shù)、建筑智能化和可再生能源規(guī)模化利用技術(shù)等方面都實現(xiàn)有效的控制。從而實現(xiàn)有效提高運營階段實際運行節(jié)能率、再生資源利用率和年節(jié)約運行費用，大幅降低綜合能耗率的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T50378- 2006，綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

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第7篇：智能建造方向范文

摘要：本文結(jié)合建筑全壽命周期理論、選擇應(yīng)用碳排放量化方法來研究典型城市住宅碳排放問題，給出了住宅建筑全壽命周期碳排放計算模型，分析影響其各階段碳排放的因素，以此提出城市住宅建筑節(jié)能減排的措施和改進(jìn)對策的建議。

關(guān)鍵詞：全壽命周期；碳排放；影響因素；改進(jìn)對策

1.引言

全球氣候變化是人類迄今為止所面臨的最為嚴(yán)重的環(huán)境問題，2013年政府氣候變化專門委員會（IPCC）的氣候變化第五次評估報告得出，人類活動是20世紀(jì)中期以來全球變暖的主要原因。而全球氣溫升高造成大范圍積雪、冰融化和海平面上升。溫室氣體則是引起全球變暖的最主要原因，溫室氣體包括CO2、CH4、N2O等氣體，其中CO2對全球溫室效益貢獻(xiàn)率最大。而建筑業(yè)是一個需要大量資源和能源消耗的產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，中國能耗總量的27.5%是來自建筑業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)社會的飛躍發(fā)展與城鎮(zhèn)化速度的推進(jìn)，城市人口的快速增加，城市化面積不斷增大。為滿足日益增長的城市人口需求，建筑總量不斷增加，尤其是城市住宅建筑。因此，住宅建筑的節(jié)能減排對緩解全球能源危機(jī)和控制氣候變暖意義重大。

2.城市住宅建筑全壽命周期碳排放計算模型

2.1各階段碳排放來源

本文將本文將城市住宅建筑全壽命周期劃分為建造施工階段、使用維護(hù)階段、拆除回收階段三個階段。在建造施工階段中建筑材料的生產(chǎn)、機(jī)械、設(shè)備的使用以及材料運輸會消耗能源，產(chǎn)生碳排放。在使用維護(hù)階段包括建筑運營階段中建筑照明、采暖、通風(fēng)、空調(diào)等建筑設(shè)備能源的消耗。在拆除回收階段中，由于建筑物拆除是由于爆破等使用的的施工機(jī)具會產(chǎn)生碳排放、以及回收產(chǎn)生的負(fù)碳排放量。

2.2壽命周期碳排放計算模型

2.2.1建造施工階段

施工建造階段碳排放來源包括建筑材料生產(chǎn)、建筑材料、構(gòu)件、設(shè)備的運輸、施工機(jī)械設(shè)備的使用、施工現(xiàn)場的管理活動過程產(chǎn)生的碳排放。其碳排放量計算模型：

EJZ=EJC+EJX+EXC

式中，EJZ為建造施工階段碳排放量（tCO2）；EJC、EJX、EXC分別為建材生產(chǎn)、運輸機(jī)械臺班、施工現(xiàn)場管理活動碳排放量（tCO2）。

EJC=∑i=ni=1（AMZTi×fZTi）+∑i=ni=1（AMWHi×fWHi）+∑i=ni=1（AMTCi×fTCi）

式中AMZTi、AMWHi、AMTCi分別為建筑主體結(jié)構(gòu)、維護(hù)結(jié)構(gòu)、填充結(jié)構(gòu)材料用量（t），fZTi、fWHi、fTCi為建筑主體結(jié)構(gòu)材料、維護(hù)結(jié)構(gòu)、填充結(jié)構(gòu)材料碳排放因子，i―建筑材料種類。

EJX=∑i=ni=1（AMJXi×fJXi）

式中AMJXi為建筑施工、運輸機(jī)械臺班使用量（臺班），fJXi為建筑施工、運輸機(jī)械臺班碳排放量因子，i為建筑施工、運輸機(jī)械種類

EXC=∑i=ni=1（AMXCi×fXCi）

式中AMXCi為建筑施工現(xiàn)場管理活動能源消耗量（t/kwh），fXCi為能源碳排放因子，i為建筑現(xiàn)場管理活動能源消耗種類。

2.2.2城市住宅建筑使用維護(hù)階段

城市住宅建筑使用維護(hù)階段包括使用過程和維護(hù)過程，其碳排放量計算模型：

ESYWH=ESY+ETH

式中ESYWH為建筑使用維護(hù)階段碳排放量（tCO2），ESY、ETH為建筑使用過程、設(shè)備材料更替過程碳排放量（tCO2）。

ESY=∑i=ni=1（AMSYMi×fSYMi）+∑i=ni=1（AMSYYi×fSYYi）+∑i=ni=1（AMSYQi×fSYQi）+∑i=ni=1（AMSYDi×fSYDi）+∑i=ni=1（AMSYSi×fSYSi）

式中AMSYMi、AMSYYi、AMSYQi、AMSYDi、AMSYSi分別為建筑使用過程煤、燃油、燃?xì)?、電（kwh）、水能源消耗量（t），fSYMifSYYifSYQifSYDifSYSi分別為煤、燃油、燃?xì)?、電、水能源碳排放因子，i―建筑設(shè)備種類。

ETH=∑i=ni=1（AMTHJCi×fTHJCi）

式中AMTHJCi為建筑使用維護(hù)階段替換材料、設(shè)備使用量（t），fTHJCi為替換材料、設(shè)備碳排放因子，i為替換材料、設(shè)備建筑設(shè)備種類。

2.2.3建筑拆除回收階段

建筑拆除回收階段包括建筑拆除過程與建材回收過程，其碳排放量計算模型如下：

ECSHS=ECS-EHS

式中ECSHS為建筑拆除回收階段碳排放量（tCO2），ECS、EHS為建筑拆除過程、回收過程碳排放量（tCO2）。

ECS=∑i=ni=1（AMCSMi×fCSMi）+∑i=ni=1（AMCSYi×fCSYi）+∑i=ni=1（AMCSQi×fCSQi）+∑i=ni=1（AMCSDi×fCSDi）+∑i=ni=1（AMCSSi×fCSSi）

式中AMCSMi、AMCSYi、AMCSQi、AMCSDi、AMCSSi分別為建筑拆除過程煤、燃油、燃?xì)狻㈦姡╧wh）、水能源消耗量（m3），fCSMi、fCSYi、fCSQi、fCSDi、fCSSi分別為煤、燃油、燃?xì)?、電、水能源碳排放因子，i為建筑拆除結(jié)構(gòu)種類。

EHS=∑i=ni=1（AMHSi×η×fHSi）

式中AMHSi為建筑回收材料量（t），η為建筑材料回收系數(shù)，fHSi為建筑回收材料碳排放因子，i―回收材料種類。

3.碳排放影響因素分析

3.1建造施工階段

建造施工階段影響因素眾多主要包括建筑結(jié)構(gòu)類型、建筑層高、建筑面積、選擇低能耗材料情況、施工機(jī)械選擇、能耗使用效率、運輸方式、運輸距離、工人操作技能、施工管理、施工企業(yè)資質(zhì)等。

3.2使用維護(hù)階段

為維持建筑的使用功能而采取了通風(fēng)、照明、采暖、制冷、電梯等系統(tǒng)設(shè)備，其運行產(chǎn)生大量能耗和碳排放。其能源結(jié)構(gòu)、能源消費強(qiáng)度、居民消費水平、人口密度、建筑面積等都是影響使用維護(hù)階段碳排放的重要因素。

3.3拆除回收階段

拆除回收階段碳排放包括拆除階段能耗碳排放以及回收階段負(fù)碳排放。其影響因素包括拆除方式、建筑類型、建筑面積、建筑層數(shù)、運輸方式、廢棄物處理方式、機(jī)械選擇、回收材料系數(shù)等。

4.城市住宅建筑低碳對策分析

4.1推廣低碳施工先進(jìn)技術(shù)和低碳施工管理體系

實現(xiàn)建筑施工低碳化，需借鑒國、國內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，積極推動太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉丛谑┕み^程中的應(yīng)用。同時要依靠政府的行政手段，使用國家和行業(yè)推薦的節(jié)能降耗的產(chǎn)品，如施工現(xiàn)場全面使用節(jié)能照明燈，選用高效機(jī)械設(shè)備等。建立系統(tǒng)科學(xué)的低碳施工管理體系，有助于提高提高施工管理水平，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，做出合理的施工規(guī)劃、選擇最優(yōu)的施工方案。同時各參與方應(yīng)以積極配合與監(jiān)督施工企業(yè)現(xiàn)場的低碳施工執(zhí)行情況。

4.2推動建筑能源價格改革

通過推動建筑能源價格改革，由按面積收費向按熱量收費的同時，改革現(xiàn)行單一的價格政策，推行階梯價格等價格制度。另一方面，增加對低碳能源的價格補(bǔ)貼，降低低碳能源的使用成本，促進(jìn)建筑能源需求結(jié)構(gòu)的清潔化、低碳化。

4.3培育居民低碳意識

從相關(guān)調(diào)查來看，住宅居民低碳意識均較薄弱。為此，可以采取創(chuàng)新宣傳方式、加強(qiáng)示范引領(lǐng)、發(fā)揮社會低碳組織的力量等方式，支持社會力量建立低碳社團(tuán)等社會組織，鼓勵社會組織開展宣傳低碳意識、培育低碳文化的各類活動，營造先進(jìn)的低碳意識與低碳理念。

5.結(jié)語

本文通過分析城市住宅建筑全壽命周期碳排放來源，研究其個階段碳排放計算模型，更進(jìn)一步分析其碳排放影響因素。論述住宅建筑建筑節(jié)能減排對策，為我國住宅建筑碳排放測算以及低碳住宅建筑提供一定參考。（作者單位：重慶交通大學(xué)管理學(xué)院）

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第8篇：智能建造方向范文

關(guān)鍵詞：無人機(jī)建造；復(fù)合纖維；自主建造；數(shù)字建造；建筑機(jī)器人

隨著建筑產(chǎn)業(yè)勞動人口拐點的到來和人工成本的不斷上漲，以及對于高效生產(chǎn)、安全作業(yè)、精細(xì)化施工和實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的需求，以建筑機(jī)器人為主要代表的新型裝備和施工工藝的技術(shù)變革正在成為我國實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)性能化、集約化和可持續(xù)化發(fā)展道路上的主要研究對象與方向[1]。無人機(jī)作為一種新型的機(jī)器人因其具有可以飛行的高自由度而備受關(guān)注，與之相關(guān)的無人機(jī)自主建造技術(shù)成為全球智能建造領(lǐng)域的前沿研究與關(guān)注熱點。無人機(jī)自主建造技術(shù)是基于無人機(jī)機(jī)載Dronekit系統(tǒng)自主飛行技術(shù)與數(shù)字建造平臺Grasshopper相結(jié)合的新型建造技術(shù)，近些年來在國內(nèi)外研究團(tuán)隊的探索與試驗中，該技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成果并完成了相關(guān)應(yīng)用的初步實踐。

1無人機(jī)自主建造技術(shù)的相關(guān)研究

1.1國外關(guān)于無人機(jī)自主建造技術(shù)的相關(guān)研究

無人機(jī)是當(dāng)前機(jī)器人制造領(lǐng)域的重要研究對象，其在建筑領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在場地勘探、三維建模及物料運輸?shù)确矫妫@些工作方式大多是基于無人機(jī)操作員的手動操作來進(jìn)行控制，而近年來隨著無人機(jī)定位和其自主控制技術(shù)的逐步成熟，美國和瑞士等國家的高校團(tuán)隊最早開始了關(guān)于無人機(jī)自主建造技術(shù)的相關(guān)研究。2012年，賓夕法尼亞大學(xué)工程學(xué)院的VijayKumar教授團(tuán)隊完成了以磁鐵為連接的簡單梁柱系統(tǒng)的無人機(jī)建造[2]；2014年，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的GramazioKohler和Raffaellod'Andrea團(tuán)隊在瑞士完成了名為“TheFlightAssembledArchitectureInstal－lation”的無人機(jī)建造項目，該團(tuán)隊利用了4臺交替不斷起落的無人機(jī)編隊，將1500個定制的輕型泡沫磚利用飛行器搬運、砌筑、組裝，最終完成了1個近6m高的塔形磚砌結(jié)構(gòu)建造[3]；2015年，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的AmmarMirjan教授團(tuán)隊完成了無人機(jī)自主纏繞的空中“編織”簡單的拉伸結(jié)構(gòu)試驗[4]；2018年，比利時魯汶大學(xué)的數(shù)字化研究團(tuán)隊開展了在真實尺度建造工程中利用無人機(jī)的試驗性研究，并創(chuàng)造性地提出了一種類似樂高砌塊組合的建造策略[5]；2018年，德國斯圖加特大學(xué)的數(shù)字化建造團(tuán)隊利用無人機(jī)通過電誘導(dǎo)磁鐵吸附等連接技術(shù)，將自主研制的多個由桿件建構(gòu)的多面體結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接與組合，從而完成了1個可以通過無人機(jī)自主建造現(xiàn)場反復(fù)拆裝的多變裝置[6]。2022年，英國工程和物理科學(xué)研究委員會的KetaoZhang博士團(tuán)隊利用無人機(jī)設(shè)備3D打印出1個2.05m高，并由72層快速固化的絕緣泡沫材料組成的圓柱體及1個0.18m高，由28層結(jié)構(gòu)假塑性水泥材料組成的圓柱體。這是世界上首個實現(xiàn)無人機(jī)3D打印建造的實例[7]。

1.2國內(nèi)關(guān)于無人機(jī)自主建造技術(shù)的相關(guān)研究

雖然我國的無人機(jī)技術(shù)在國際范圍內(nèi)屬于領(lǐng)先水平，并且其在多個領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，但是對于無人機(jī)自主建造方面的研究并沒有過多重視，所以可查詢到的相關(guān)研究寥寥無幾。當(dāng)前國內(nèi)對于無人機(jī)自主建造的研究主要有2019年以袁烽老師為核心的同濟(jì)大學(xué)與一造科技相關(guān)團(tuán)隊在第九屆DigitalFUTURES數(shù)字設(shè)計國際工作營開展了無人機(jī)離散結(jié)構(gòu)自主建造的相關(guān)試驗。該試驗提出并實現(xiàn)了一種適用于無人機(jī)自主建造的建筑形式原型，該原型可以通過無人機(jī)靈活的機(jī)動性落實豐富多變的離散結(jié)構(gòu)。該實驗由2架自制機(jī)械抓手的F450規(guī)格自組裝四旋翼無人機(jī)交替運行，用時5h最終完成了由18個菱形正十二面體的離散體構(gòu)件堆砌而成的裝置。該裝置高約1.5m，通過電誘導(dǎo)磁鐵吸附連接在一起。該建造過程實現(xiàn)了無人機(jī)自動化建造，從現(xiàn)場飛行準(zhǔn)備到砌筑全部部件均由無人機(jī)自主完成，試驗所創(chuàng)造的建造原型與工作流程具有一定的可行性與拓展性，并為無人機(jī)在未來大尺度離散結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場裝配技術(shù)提供了早期有效的技術(shù)初探與發(fā)展指導(dǎo)[1]。經(jīng)過國內(nèi)外相關(guān)研究團(tuán)隊在10多年間的試驗探究（如圖1所示），已經(jīng)初步建立起無人機(jī)試驗的技術(shù)框架與試驗路線，為本次試驗提供了寶貴的經(jīng)驗與指導(dǎo)方針，確定了技術(shù)的基本框架邏輯，為試驗的初步進(jìn)行提供了思路。

2無人機(jī)自主建造技術(shù)的系統(tǒng)框架研究與搭建

2.1系統(tǒng)框架的研究與搭建

無人機(jī)自主運動系統(tǒng)的控制是一項非常繁雜的項目，其需要多終端、多傳感器的協(xié)同配合運行。在系統(tǒng)框架的搭建過程引入SSH（安全外殼協(xié)議）連接協(xié)議將建筑師傳統(tǒng)的數(shù)字設(shè)計平臺Grasshopper與無人機(jī)的機(jī)載電腦RasbarryPi4B實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，從而溝通起了Windows和Linux操作系統(tǒng)。其多API（應(yīng)用程序編程接口）接口的特性為無人機(jī)未來機(jī)載更多傳感器提供了可能。無人機(jī)的運動控制是以Dronekit（無人機(jī)工具箱編程模塊）控制Pixhawk(飛行控制器品牌)飛控系統(tǒng)，并通過在WSL（適用于Linux的Windows子系統(tǒng)）系統(tǒng)下搭建軟件在環(huán)仿真SITL（無人機(jī)軟件仿真系統(tǒng)）系統(tǒng)，對在Grasshopper系統(tǒng)內(nèi)預(yù)規(guī)劃好的無人機(jī)飛行路徑進(jìn)行規(guī)劃模擬飛行，并通過二維QGroundControl地面站和微軟基于UE4（虛幻4引擎）開發(fā)的三維模擬系統(tǒng)Airsim（自動駕駛仿真）對模擬進(jìn)行實時監(jiān)控以此來對無人機(jī)飛行進(jìn)行虛擬仿真從而降低未來真實飛行對無人機(jī)的損耗與誤差。在此基礎(chǔ)上所搭建起的適用于無人機(jī)建造復(fù)雜場景的自主建造技術(shù)框架主要由無人機(jī)路徑規(guī)劃系統(tǒng)、機(jī)載控制系統(tǒng)與無人機(jī)仿真模擬系統(tǒng)3部分組成。無人機(jī)的路徑規(guī)劃系統(tǒng)由Rhino和Grasshopper作為主要的路徑規(guī)劃工具對無人機(jī)在三維空間的飛行進(jìn)行了可視化的路徑規(guī)劃。通過GH－python（蚱蜢軟件內(nèi)部置入的編程模塊）將相關(guān)數(shù)據(jù)打包到本地計算機(jī)，通過調(diào)用SSH連接協(xié)議自動發(fā)包到機(jī)載RasbarryPi電腦上。機(jī)載控制系統(tǒng)則通過調(diào)用本地Dronekit（無人機(jī)工具箱編程模塊）程序?qū)Πl(fā)包來的程序進(jìn)行調(diào)用，從而可以通過MAVLINK控制機(jī)載飛控系統(tǒng)PIXHAWK利用機(jī)載的姿態(tài)傳感器，其包含了陀螺儀、加速度計、磁力計、氣壓計和空速計等傳感器系統(tǒng)，用于對無人機(jī)實時局部姿態(tài)信息進(jìn)行實時監(jiān)控與處理。無人機(jī)仿真模擬系統(tǒng)可以在WSL（適用于Linux的Windows子系統(tǒng)）系統(tǒng)內(nèi)對無人機(jī)飛行路徑與狀態(tài)進(jìn)行仿真模擬，并通過地面站對其進(jìn)行二維監(jiān)控，此外也可以通過基于UE4平臺開發(fā)的Airsim三維模擬系統(tǒng)對其飛行路徑進(jìn)行三維角度的空間模擬（如圖2所示）。

2.2自制無人機(jī)的構(gòu)造設(shè)計與系統(tǒng)調(diào)試

無人機(jī)獨特的自主運動模式對無人機(jī)自主建造技術(shù)有著基本的設(shè)計約束，這也使得無人機(jī)在構(gòu)造層面具有模板化的特點，不能進(jìn)行大幅度改造。能夠?qū)崿F(xiàn)自主建造的自制無人機(jī)主要由3部分構(gòu)成，分別是動力系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)與工具端（如圖3所示）。動力系統(tǒng)主要由電池、電機(jī)和螺旋槳構(gòu)成，為無人機(jī)的升空與其他系統(tǒng)的運行提供了動力支持。飛行控制系統(tǒng)由機(jī)載電腦、飛控、傳感器與接收器構(gòu)成，用于檢測無人的飛行狀態(tài)，確定無人機(jī)的實時位置，接收無人機(jī)的工作命令，穩(wěn)定飛行器的姿態(tài)及控制無人機(jī)運動等。工具端則是無人機(jī)具體工作的作用部分，根據(jù)工具端搭載工具的不同可以完成攝像、噴灑液體及搬運實體等不同任務(wù)。不同系統(tǒng)部分當(dāng)中，飛行控制系統(tǒng)在復(fù)雜的現(xiàn)場建造環(huán)境中受到了最大的威脅與挑戰(zhàn)，其系統(tǒng)內(nèi)部的傳感器精度與結(jié)構(gòu)工件的特性及施工高度所帶來的地面效應(yīng)都會影響到無人機(jī)實時運動精度。在自主飛行的模式下如果沒有對誤差進(jìn)行及時地更正與消除就會疊加與累積，從而難以實現(xiàn)毫米級的穩(wěn)定懸停，甚至造成嚴(yán)重的飛行事故。因此，無人機(jī)的構(gòu)造設(shè)計與系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)該重點對無人機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以允許一定的誤差，并對誤差進(jìn)行及時消除與更正。在本試驗當(dāng)中，無人機(jī)機(jī)架主體是在F450機(jī)架的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，搭配了Pixhawk2.4.8飛控及Rasberry4B，在自主搭建的技術(shù)系統(tǒng)框架下經(jīng)過反復(fù)的虛擬仿真模擬試驗進(jìn)行調(diào)整，并通過機(jī)外的可追蹤全站儀定位系統(tǒng)進(jìn)行飛行數(shù)據(jù)的檢測，以進(jìn)行飛行位置的實時校對來降低飛行的誤差。工具端則搭載了可調(diào)舵機(jī)驅(qū)動下的自動繞線輪，制造出了可以實現(xiàn)3cm誤差范圍內(nèi)的可調(diào)節(jié)的線性纏繞工具端。

2.3現(xiàn)場工作環(huán)境建立

本研究試驗中的完整工作環(huán)境由徠卡TS60全站儀、無人機(jī)起落架、送料口、充電器和安全網(wǎng)等組成。裝置建造試驗選在某學(xué)校實驗室，實驗室層高4m，試驗區(qū)域面積約為5m×6m。試驗主體為2個相距2.5m的1.5m高鋁制架子構(gòu)成，2個架子上分別有0.9m×0.9m的方框，方框上焊接有多個5cm長的繞線柱（如圖4所示）。

3適用于無人機(jī)自主建造技術(shù)復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的設(shè)計研究

3.1無人機(jī)自主建造技術(shù)下復(fù)合纖維材料設(shè)計

在同一根纖維截面上存在2種或2種以上不相混合的聚合物纖維，這種纖維稱復(fù)合纖維，因其具有較好的抗疲勞性能和力學(xué)性能，被廣泛地應(yīng)用于多個領(lǐng)域。在無人機(jī)的自主建造過程當(dāng)中，因其飛行速度相對較快，飛行角度變化大，飛行所產(chǎn)生的升力、拉力相對較大及飛機(jī)自身的荷載能力有限，故需要比強(qiáng)度和比剛度較大、減振性能良好、抗疲勞性能好和具有良好力學(xué)性能的復(fù)合纖維材料。在經(jīng)過查找相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，由德國斯圖加特大學(xué)發(fā)明的一種無芯碳纖維增強(qiáng)復(fù)合纖維具有上述優(yōu)勢，其無芯結(jié)構(gòu)減少了自身的自重，碳纖維的材料特性使其具有良好的抗疲勞能力和力學(xué)性能。

3.2空間纏繞整體形態(tài)設(shè)計

多層纖維疊層的數(shù)字找形過程是十分復(fù)雜的，且最終的找形形態(tài)也只能在一定程度上表現(xiàn)現(xiàn)實的結(jié)構(gòu)形態(tài)。因此，在Grasshopper中采用按比例縮放的物理模型來進(jìn)行整體建造過程的基準(zhǔn)測試和驗證。將其纖維纏繞路徑在軟件中模擬后，通過Grasshopper的力學(xué)模擬插件對其進(jìn)行力學(xué)模擬，從而用于評估多層纖維疊層的力學(xué)形態(tài)與結(jié)構(gòu)性能（如圖5所示）。

4無人機(jī)現(xiàn)場復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)建造技術(shù)

軌跡規(guī)劃是無人機(jī)自主建造的首要步驟。在本研究中，基于復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的自主建造路徑規(guī)劃是通過Grasshopper軟件下搭建的計算性設(shè)計系統(tǒng)，通過分析復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的線形結(jié)構(gòu)并通過Grasshopper運算器的處理將結(jié)構(gòu)中的空間點坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為帶有時間戳的數(shù)組（如圖6所示），其中包含無人機(jī)的空間坐標(biāo)信息和姿態(tài)角度信息航點等相關(guān)參數(shù)，并將參數(shù)以全局坐標(biāo)信息的格式打包發(fā)送至無人機(jī)的機(jī)載電腦，機(jī)載電腦當(dāng)中的Dronekit（無人機(jī)工具箱編程模塊）系統(tǒng)通過對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析發(fā)送指令給飛控從而控制無人機(jī)自主飛行，不同系統(tǒng)間的實時通信保證了無人機(jī)安全地進(jìn)行自主飛行，并可進(jìn)行實時調(diào)整與控制。在該系統(tǒng)當(dāng)中，基于復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)下的無人機(jī)建造運動軌跡是根據(jù)其生成規(guī)則自動生成的，該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的普適性，可以滿足不同設(shè)計師對于造型的不同需求，并通過虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行快速的調(diào)試與修改。無人機(jī)的運動是通過機(jī)架懸臂頂端的4個電機(jī)帶動螺旋槳進(jìn)行飛行的，因此其在不同方向的飛行運動可能會存在一定的誤差，從而導(dǎo)致實時的飛行路徑會與計算模擬的飛行路徑之間存在偏差，此時就需要機(jī)外監(jiān)測系統(tǒng)對無人機(jī)的實時位置進(jìn)行監(jiān)測，并將此飛機(jī)位置數(shù)據(jù)反饋給地面的航線監(jiān)測系統(tǒng)。地面的監(jiān)測系統(tǒng)通過可視化信息將自主建造的全過程信息保存記錄并實時反饋。系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的纏繞路徑航線點位的參數(shù)，分析其飛行的航點順序、速度與方向等，生成一系列的實時控制指令控制無人機(jī)進(jìn)行自主飛行，最終實現(xiàn)基于復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)下無人機(jī)全過程自主建造的試驗（如圖7所示）。

5結(jié)束語

第9篇：智能建造方向范文

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；設(shè)計要點；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

在城市化進(jìn)程如此迅速的情況下，怎樣有效的協(xié)調(diào)能源和建設(shè)之間的關(guān)系成為了各項城市建設(shè)特別是建筑建設(shè)所主要思考的問題。特別是在現(xiàn)在人們生活水平不斷提升的情況下，人們的節(jié)能意識越來越強(qiáng)，對建筑設(shè)計提出了更高的要求。對建筑節(jié)能進(jìn)行有效的設(shè)計和優(yōu)化是我國建筑行業(yè)發(fā)展的迫切需要，更是未來建筑業(yè)發(fā)展的主要方向和趨勢。

一、建筑節(jié)能的概念

總的來說，建筑節(jié)能是指在建筑施工的整個過程中，在滿足同等需要或者相同目的的條件下，盡可能的減少在施工過程中的能源的消耗，提高能源的使用率。具體來說，建筑節(jié)能是指建筑從它的選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用的環(huán)節(jié)開始，通過采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備，執(zhí)行嚴(yán)格節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)建筑物所使用的節(jié)能設(shè)備的運行管理，合理的規(guī)劃和設(shè)計建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率，同時盡可能的利用可再生資源，在確保建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效的利用能源的一個總的系統(tǒng)工程。

二、建筑節(jié)能的現(xiàn)狀

我國的建筑耗能量每年都呈現(xiàn)大幅度的上升趨勢，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到全社會能源消耗量的32%，而發(fā)達(dá)國家的建筑能耗一般僅占全國總能耗的33%左右。再加上近年來城市化進(jìn)程的不斷加快，建筑耗能量還有明顯的上升趨勢。根據(jù)檢測報告顯示，我國已經(jīng)建成的建筑有400億平方米以上都屬于高耗能建筑，潛伏著很大的能源危機(jī)。對于未落成的或正在規(guī)劃中的建筑面積保守估計到2020年將會到達(dá)700億平方米，這其中如若不考慮節(jié)能的話，我國的高耗能指數(shù)又會攀上一個高度，無形中加重能源危機(jī)。

三、建筑節(jié)能的必要性

建筑節(jié)能工作的有效開展和推進(jìn)有利于從根本上促進(jìn)能源資源的節(jié)約和合理利用，緩解能源資源供應(yīng)緊張與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求之間的矛盾；有利于完成我國節(jié)能減排的目標(biāo)，努力構(gòu)建低碳社會，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；有利于增強(qiáng)全國人民的能源節(jié)省意識，推動整個能源節(jié)省工作的進(jìn)行；有利于改善生活環(huán)境，提高人民的總體生活水平；有利于保障國家能源安全，貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀；有利于縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距，增強(qiáng)綜合國力，樹立中國在國際上的大國形象。

四、建筑節(jié)能的設(shè)計要點

因我國幅員遼闊，建筑節(jié)能設(shè)計的時候要充分的考慮建筑物所處當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和氣候，選用最新的節(jié)能建筑材料和技術(shù)，降低能源的消耗。在設(shè)計規(guī)劃的過程中，除了對建筑的整體進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計以外，還要對建筑結(jié)構(gòu)的進(jìn)行考慮，爭取達(dá)到整體節(jié)能的效果。

1、整體節(jié)能規(guī)劃

整體的節(jié)能規(guī)劃要充分的考察當(dāng)?shù)氐牡臍夂蛱卣骱偷乩憝h(huán)境，從建筑的選址、建筑相關(guān)的道路的布局、建筑的朝向、建筑間的間距、建筑的通風(fēng)條件和日照條件、建筑的整體功能等方面進(jìn)行深入的研究和考量，通過合理的規(guī)劃布局，創(chuàng)造有利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計過程中對節(jié)能方面的考慮是較少的，通常把風(fēng)向作為建筑選址和設(shè)計的主要依據(jù)，沒有對建筑物周邊的受地理換件、地形地貌等影響較為嚴(yán)重的微氣候進(jìn)行仔細(xì)的考察，特別是像新疆地區(qū)，其受西伯利亞地區(qū)的影響風(fēng)力對其影響較大，但是由于所處地理緯度比較高，其沙漠化面積比較多，如吐魯番地區(qū)某些月份的日照格外的強(qiáng)烈，在該地區(qū)進(jìn)行建筑的時候就要充分的考慮該地的條件，著重關(guān)注建筑的保溫和部分建筑的空調(diào)問題，而這兩大部分又是建筑節(jié)能的主要方面，對其進(jìn)行有效的規(guī)劃就能達(dá)到很到建筑節(jié)能的效果。因此在規(guī)劃設(shè)計的過程中統(tǒng)籌當(dāng)?shù)氐暮暧^氣候、間接氣候和微觀氣候，采取有效的建筑措施增加氣候環(huán)境的有利影響，減少和修正不利影響，采取相應(yīng)的、有效的節(jié)能設(shè)計措施，提高居住環(huán)境的舒適度和低能耗率。

2、單體節(jié)能規(guī)劃

建筑的單體節(jié)能規(guī)劃是在整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上對建筑的各個的結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃和設(shè)計。通常涉及的單體結(jié)構(gòu)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)、窗口陽臺等，圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括屋頂、墻壁等，在規(guī)劃設(shè)計的過程中要合理的選擇結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造的形式，如屋頂在節(jié)能設(shè)計的過程中為了通風(fēng)考慮可以考慮造成蓄水屋頂、植被屋頂或者是帶閣樓層的坡屋子頂?shù)榷喾N多樣的結(jié)構(gòu)形式，墻壁可以考慮用加氣混凝土磚塊或者砂加氣磚塊等節(jié)能性較好的材料進(jìn)行建造。在陽臺規(guī)劃的時候可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜照諒?qiáng)度將陽臺設(shè)計成外遮陽、內(nèi)遮陽或者中間遮陽的造型形式，此外陽臺的面積和開度也是設(shè)計階段所要考慮的問題，面積的大小和開度會直接影響室內(nèi)溫度和可視度。與此同時，節(jié)能陽臺材料的選擇在建筑節(jié)能設(shè)計中也是重要的一項措施。

五、建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

1、墻體節(jié)能技術(shù)

墻體是建筑物的主要組成部分，是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體。建筑的墻體通常有單一墻體和復(fù)合墻體，對于單一墻體，在過去的建筑施工過程中通常選用以實心粘土磚作為主要的墻體材料，而實心粘土磚在建造的過程中會消耗大量的能源和資源。在一些粘土資源特別豐富的地區(qū)，可以按照節(jié)能的要求對磚的尺寸和孔型進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)展多孔磚；在一些用粉煤灰、煤矸石、浮石等材料制造磚塊的地方按照節(jié)能的要求用保溫砂漿將這些混凝土的空心砌塊進(jìn)行砌筑，這些空心砌塊有很強(qiáng)的保溫作用，節(jié)省工程建筑的其他保溫材料的使用，達(dá)到很好的節(jié)能效果。復(fù)合墻體彌補(bǔ)了單一墻體在隔熱方面的缺陷，符合建筑節(jié)能的要求，其越來越成為當(dāng)代墻體的主流。復(fù)合墻體通常采用磚或者混凝土作為承重墻，并兼用一些絕熱材料，又或者用鋼或者鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)配合一些絕熱的薄壁材料建造而成。不管哪種墻體在對其進(jìn)行建筑節(jié)能時，最關(guān)鍵的就是建筑材料，大力的推廣空心磚，擴(kuò)大加氣混凝土的應(yīng)用，發(fā)展帶空氣層的外墻的建造。

2、門窗節(jié)能技術(shù)

門窗是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)中最容易透風(fēng)的位置，而且住宅門窗的耗能占了建筑物熱損失的60%左右，對門窗的絕熱性能進(jìn)行改善是節(jié)能工作的一個重點。首先，要根據(jù)外墻的面積來確定窗戶的面積，確定窗墻比，北方的一些地區(qū)東、西、北向的窗戶的傳熱系數(shù)均大于外墻，所以在對其進(jìn)行建造的時候可以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大窗墻比。故可見采光條允許的條件下可以有效的控制窗墻比以及夜間設(shè)保溫窗簾、窗板對節(jié)能的重要性。此外，為了減少對保溫材料的浪費和使用，可以窗戶的建造過程中就采用有效的手段譬如建立雙層或者三層窗，在內(nèi)外層玻璃之間形成密閉的空氣層等，既達(dá)到保溫的效果，又達(dá)到節(jié)能的效果。

3、屋面節(jié)能技術(shù)

不管多層建筑還是底層建筑，頂層住房的冬冷夏熱的問題一直是居民比較關(guān)注的問題，不過隨著現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，該種情況得到了有效的緩解。一般的居民住宅通常分為平頂屋面和斜頂屋面，對于平頂屋面，在節(jié)能技術(shù)中通常采用加氣混凝土建造屋面，厚度通常比以前的增加50-100mm，此外在表層用閉孔型的聚苯板進(jìn)行固定和鋪設(shè)，減緩防水層的老化，達(dá)到很好的保溫效果；對于斜頂屋面，可以順著屋面的傾斜方向在頂內(nèi)鋪釘玻璃棉氈或者巖棉氈，又或者在天棚上鋪設(shè)一些絕熱材料為屋頂鋪設(shè)有效的保溫層。

六、結(jié) 語

為了有效的緩解現(xiàn)今能源消耗大、供應(yīng)緊張的狀況，作為高能源消耗行業(yè)的建筑業(yè)在工程建設(shè)的過程中要進(jìn)行合理的節(jié)能規(guī)劃，采取有效的節(jié)能技術(shù)，降低建筑過程中的能源消耗，保證建筑功能的有效發(fā)揮，推動建筑業(yè)的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫浩.智能建筑節(jié)能方案初探[J].智能建筑，2005，210（57）：24-27.