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人工智能与环境设计精选(十四篇)

时间:2023-11-30 10:21:48

人工智能与环境设计

人工智能与环境设计精选篇1

关键词:现代智能化建筑 低碳环保节能设计

中图分类号:TE08文献标识码: A

一、现代建筑智能化的概述

智能化建筑IB(Intelligent Building)是信息时代的产物,它的基本要素是通信系统的网络化、办公业务自动化和智能化、建筑柔性化和建筑物管理服务的自动化。我国智能化建筑多集中在大城市,像瑞安这样的小城市还没有真正意义上的智能建筑,所谓的智能化建筑也只是些自动化功能的简单罗列。事实上智能建筑是建筑、装备、服务和经营四要素相互联系、全面综合并达到最佳组合以获得高效率、高功能和高舒适的建筑物

二、建筑智能化设计分析

建筑智能化设计,能够有效实现建筑节能与环保目标,是现代建筑领域的重要研究方向。建筑智能化从建筑环境的多角度出发,通过对空调、给排水、照明以及电梯等环节进行合理的优化和改进,从而对相关设备进行实施的监控和评估,满足相关工作需求的同时,有效地提升设备的综合使用效率,减少设备使用过程中的能源消耗问题,起到保护环境,减少环境污染的目的,实现良好的高效、低耗、污物等建筑环境,保证人类活动同自然生态的协调发展。

1、照明系统智能化设计。照明系统智能化设计主要包括两个方面,一是通过对建筑监控系统进行合理优化,实现对区域照明系统的有效控制,对照明设备进行定时的通断,对照明设备进行统一的监控和管理,从而保证有效控制照明系统的高效应用;二是通过对感应设备的改良和应用,做到对照明系统照度控制以及通关的控制,保证资源的有效利用。照明系统智能化设计,是现代建筑施工过程中尤为重视的一点,可以在最大限度上节约能源,降低建筑能源消耗。

2、空调系统智能化设计。空调系统智能化设备,能够有效提升空调机组的工作效率,减少共条机组台数,并可以根据相关感应设备,对室内CO2浓度进行有效的监控、对室内温度进行实时监控,通过数据反馈进行空调运行效率的智能化控制,从而有效提高空调机组的运行质量,避免能源消耗,优化室内环境,真正解决空调系统的能源消耗问题。空调系统智能化设计是现代建筑智能化发展的重要研究方向,在设计过程中,需要对硬件和软件进行综合的计量和分析,并加强对技术的优化和引进工作,保证室内环境和室内问题条件的基础上,做到对能源消耗的降低,并有效建立评价体系,建立良好的量化指标,使空调系统智能化设计真正起到良好作用。

3、给排水系统智能化设计。给排水系统智能化设计主要包括对水泵的故障报警、对水泵的状态检测以及对水箱的自动监控,使给排水系统能够针对不同的工作环境和工作状态进行自动调整,以满足用户的相关需求,并降低水资源的浪费问题。同时,给排水系统智能化设计也逐渐涉及到对雨水收集和利用的方面,通过良好的雨水收集系统,加强对雨水的有效利用,如园林绿化、建筑清洁以及部分生活用水的补充,提高雨水的综合利用效率,达到节约能源的有效目的。

4、建筑系统综合智能化设计。建筑系统综合智能化设计,就是充分的利用BMS集成系统,对建筑工程系统进行开放式的设计,通过对子系统接口的有效设计,有效的解决建筑系统的标准化,使建筑系统保持良好的互操作性,并实现建筑工程系统的局域网管理,提高建筑工程智能化系统操作性的简单化和效率化。建筑工程BMS集成系统的有效建设,能够对中央空调系统、建筑照明系统、建筑配电系统以及独立的发电机组进行智能化的协调和控制,能够根据相关数据反馈对相关建筑系统进行有效的调节和控制,减少建筑能源的消耗,减少能源的不合理的浪费,从而确保建筑工程的全自动运行。建筑系统综合智能化设计,是目前建筑工程智能化技术的主要研究方向,也是现代建筑工程智能化设计的主要目标,建筑系统综合智能化设计结合做了多种现代技术,在保证建筑工程良好运行状态的同时,做到了真正的环保性、安全性、智能性和可操作性,对于现代建筑工程发展具有非常积极的促进作用。

5、综合安保系统。综合安保系统是大楼管理重要的组成部分,是现代化安全保卫技术的集中体现。整个安保系统由视频安防监视、出入口控制、入侵报警、电子巡更、停车管理等系统组成。建设一个完整的、集成的、可靠的、易操作的安保系统,使其作为一个有机的整体对整个建筑进行监控和管理,并接人楼宇智能化管理系统,是建立安保系统着重要达到的目标。

三、建低碳环保建筑的重要性

低碳环保是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳环保实质是能源高效利用、清洁能源开发,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。发展低碳环保,一方面是积极承担环境保护责任,完成国家节能降耗指标的要求;另一方面是调整经济结构,提高能源利用效益,发展新兴工业,建设生态文明。今年全国两会上,民建中央提交的《关于发展绿色建筑促进节能减排提案》重点突出,将目光放在建筑节能领域。该提案强调,我国应该构建节能、节水、节地、节材、保护环境和减少污染的低碳环保建筑(绿色建筑),同时更注重人的舒适以及人与自然环境的和谐,因为这代表了现代建筑的发展方向。

四、低碳环保节能设计

1、低碳建筑内部环境设计

1)声、光环境设计

天然采光方面,整栋楼的设计为了增加日照时间,可以设计成波浪形或弧形。每个房间要考虑窗的面积及方位。设置反射光板或光导管等天然光导入设备,建筑内装修可采用浅色调,增加二次反射光线,通过这些手段保证获得足够的室内光线,并达到了一定的均匀度,由此减少白天的人工照明,节省照能耗。夏季要有可收放的遮阳篷在夏季尽可能减少不需要的太阳辐射热进入室内,门窗设置还要有利于自然通风,带走热量。冬季又有利于太阳光进入。针对声环境设计来看,设计师应考虑将卧室设置在背向噪声源的方向,这样可降低噪音30dB,有时可能和采光冲突。这就需要合理布局。采用隔音窗也能显著阻隔室外噪音;在住宅区沿路适当栽植绿色植物,对降噪也有一定效果。在实际的声环境设计中,可以采用多孔吸声材料,用亥姆霍兹共振原理组成的吸声构造。理想的做法是在建筑设计的同时进行音质设计,已达到人性化的温馨环境。

2)水、热环境设计

低碳建筑讲究节水,并且要考虑水质和水量两个问题。低碳建筑采用的节水方法有:选用有良好节水型供水设施;安装收集雨水装置,建立污水处理系统,就地处理污水。小区景观用水要专门设计并将其纳入全局一并考虑。热环境的实现尤其重要。小区的热供应该满足居民的舒适度的要求,并能实现建筑节能和环保的要求。夏季空调的室内适宜温度为22-27℃,冬季供暖的室内温度宜在20-24℃。可采用制冷、取暖、生活用热水联合供应的热环境技术。

2、低碳建筑外部环境设计

1)绿化设计

首先,应将建筑空间与城市绿化通过资源整合的方式达成统一。其次,将建筑与绿化复合,做到双方效益的最大化。建筑与绿化覆盖结合。再次,这种设计方式是一种人性化的方式去解决建筑与城市的生态问题。最后,这种方式有利于城市公共空间体系的整合。绿化是与自然环境有机的结合,而不是脱离地面而孤立存在的,是相互依存相互依赖的整体;同时,由于这种空间的连续性,建筑的可达行增加了,人们也能够从一个外部环境轻松地进入建筑的上部空间,并享有这份空间提供的视觉与心理上的轻松、愉悦。

2)智能系统设计

在满足需求的前提下,优化设备运行,减少设备开启台数和运行时间,节约电能,减少电厂大气污染物的排放,保护环境。通过建设方便、快捷的信息设施系统和信息化应用系统。使用户足不出户即可进行信息交流和应用,减少人们出行的交通压力及CO2排放量,保护环境;另一方面是紧跟低碳建筑的发展趋势,积极开发智能化技术在环保生态设施和系统中的应用,如对太阳能等可再生能源利用系统、雨水及污水综合利用系统的监控与管理等,与环保生态系统共同营造高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境,为建筑的可持续发展提供服务。在建筑智能化系统中最具节能降耗潜力的是建筑设备管理系统。建筑设备管理系统具有对建筑设备进行测量、监视和控制的功能,不仅保证各类设备系统运行稳定、安全和可靠。提高效率,降低运行费用,而且能改善环境,并达到节能和环保的要求。

结术语:现代建筑智能化与低碳节能建筑是适应新形势需要的,低碳经济时代的新建筑若想要有开拓性的创新,必须要破除传统的建筑学观念,深入研究低碳建筑相关的技术与方法。同时,需要建立科学与低碳建筑设计交融的框架体系,积极运用新科学影响下的各种技术手段尤其是计算机技术,探索高效的低碳建筑设计技术与方法,推动我国建筑行业的发展。

参考文献:

[1]王家隽.加强智能建筑全过程质量控制,促进建筑节能[J].智能建筑.2010.

[2]仇保兴.落实基本国策抓好建筑节能――建设部副部长仇保兴在全国节能工作会议上的讲话[J].建筑装饰材料世界.2010(09).

[3]建设部部长汪光焘:明确“十一五”建筑节能工作重点[J].建设科技.2009(09)

人工智能与环境设计精选篇2

关键词:智能建筑;智能化系统工程;设计;施工;

Abstract: Intelligent building is the product of the combination of construction techniques and emerging IT, science and technology, socio-economic, development of information and communication necessity; intelligent building design throughout the planning, design, construction design professional of the various stages.Key words: intelligent building; intelligent systems engineering; design; construction;

中图分类号:TS958.1+7文献标识码:A 文章编号:

0、引言:自1984年世界上第一幢智能建筑诞生在美国之后,智能建筑如雨后春笋,在世界各地遍地开花;自20世纪90年代开始,中国开始加入智能建筑的建设队伍,几乎所有的地产商都在宣传他们的产品是如何如何的智能,有的称为3A智能大楼,有的称为5A甲级办公大楼等等,事实果然如此吗?智能建筑到底是什么?

1、智能建筑概念:顾名思义,智能建筑就是智能的建筑,具有智能的建筑。关于智能建筑的定义,各国不尽相同,以下介绍几种典型的定义:

美国智能建筑学会:通过对建筑物的结构、系统、服务和管理方面功能进行优化的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅、舒适、安全的环境空间。

欧洲智能建筑集团:创造一种可以使用户发挥最高效率的环境的建筑,同时可以最低保养成本,最有效地管理本身资源。

新加坡政府公共设施署:应有先进的自动控制系统来监控各种设施,为用户提供舒适的生活或工作环境;有良好的网络设施实现建筑物内的数据交换;提供足够的电信设施与外部通信。

日本电机工业协会智能建筑协会把智能建筑定义为:该建筑综合计算机、信息通信等方面的最先进技术,使建筑内电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作,实现建筑物自动化、远程通信和办公自动化有效运行,这三种功能结合起来的建筑是智能建筑。

香港苏廷弼提出评价智能建筑的8个模块:友好的环境,包括健康和节能;空间的利用率和灵活性;运行和维护的生命周期成本;人的舒适感;工作效率;对火灾、地震等灾害和结构的安全性;文化;高科技形象。

中国国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006),对智能建筑定义为:“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”。

以上各国对智能建筑的定义虽不尽相同,但基本点是一致的即智能建筑的主体是建筑物,是空间环境,是借助综合布线系统,将4C技术即计算机技术(Computer),控制技术(Contro),通信技术(Communication),图形显示技术(CRT ),综合应用于建筑物之中,是在建筑物内通过建立一个计算机综合网络,把分离的设备、功能、信息有机整合为一体,使建筑物智能化 ,从而提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。1984年,美国联合技术建筑系统公司在美国康涅狄格州的哈特福德市改造了一幢旧建筑,在楼内铺设了大量通信电缆,增加了程控交换机和计算机等办公自动化设备,他们将楼内的机电设备(变配电、供水、空调和防火等)均用计算机控制和管理,实现了计算机与通信设施连接,向楼内住户提供文字处理、语音传输、信息检索、发送电子邮件和情报 资料检索等服务,实现了办公自动化、设备自动控制和通信自动化。这就是史上第一 “智能建筑”。

2、智能建筑主要特点: 2.1环境方面 : 2.11 舒适性, 使人们在智能建筑中生活和工作,无论心理上,还是生理上均感到舒适。为此,空调、照明、消声、绿化、自然光及其它环境条件应达到较佳和最佳条件。 2.12 高效性 ,提高办公业务、通信、决策方面的工作效率;提高节省人力、时间、空间、资源、能量、费用以及建筑物所属设备系统使用管理方面的效率。 2.13适应性, 对办公组织机构的变更、办公设备、办公机器、网络功能变化和更新换代时的适应过程中,不妨碍原有系统的使用。 2.14 安全性, 除了保护生命、财产、建筑物安全外,还要防止信息网信息的泄露和扰,特别是防止信息、数据被破坏,防止被删除和篡改以及系统非法或不正确使用。 2.15 方便性 ,除了办公机器使用方便外,还应具有高效的信息服务功能。 2.16 可靠性, 努力尽早发现系统的故障,尽快排除故障,力求故障的影响和波及面减至最小程度和最小范围。 2.2功能方面 : 2.21 具有高度的信息处理功能。 2.22 信息通信不仅局限于建筑物内,而且与外部的信息通信系统有构成网络的可能。 2.23 所有的信息通信处理功能,应随技术进步和社会需要而发展,为未来的设备和配线预留空间,具有充分的适应性和可扩性。 2.24 要将电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统,同时要实现统一的控制,包括将来新添的控制项目和目前还被禁止统一控制的项目。 2.25 实现以建筑物最佳控制为中心的过程自动控制,同时还要管理系统,实现设备管理自动化。

3、智能建筑的必要性:

智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物,是科学技术、社会经济、信息通讯发展的必然;在现代信息社会,建筑物不仅仅是遮风避雨的场所,应是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用,智能建筑将成为未来建筑的标志。

我国目前正处于高速城镇化发展时期,建筑能耗占全社会总能耗的比重快速增长,建筑节能面临前所未有的机遇和挑战。建筑节能已经成为我国节能的重点,节能优先已成为我国可持续能源的战略决策。改革开放30年以来,第三产业就业比例在提高,但与发达国家相比,差距还较大,随着在办公室工作的白领人员的增加,办公能耗将越来越大,同时对办公环境的安全、高效、舒适、便捷等要求也更加高。要实现建筑物的节能目标,只有把分离的设备、功能、信息有机整合为一体,才能使建筑物智能化 ,从而提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。目前,美国新建及改建的大厦中的80%为智能大厦,日本和泰国新建大厦中的70%为智能大厦,中国开发商宣称他们开发的大楼都是智能化大楼。

4、中国智能建筑发展现状:

4.1设计方面:负责建筑结构及机电设计的总体院不同步完成智能化系统工程的设计,一般仅仅完成图纸报审必须的消防火灾自动报警及联动系统。业主在项目施工过程中才开始启动智能化系统工程的设计委托工作,以至于经常出现智能化系统工程的机房空间不够、结构荷载不满足要求、电力供应不到位、与其他机电系统设备的硬件接口不配套,或通信协议不兼容等问题。

4.2产品供应方面:智能化系统工程涉及产品多、技术新、领域广,导致生产供应商或商多而复杂,加上中国在产品制造技术标准、接口标准、通信协议等方面没有统一规范,最后造成一幢大楼的智能化系统工程由一个个独立的智能化子而构成,并且因接口标准、通信协议等与机电设备不匹配,进而造成智能化系统工程无法正常运转。据统计目前我国智能建筑有70%智能化系统工程不能正常运转。不仅造成建设投资的无谓浪费,还直接败坏了智能化系统工程的名誉。使人感觉智能化系统工程就是摆噱头,中看不中用,严重影响了智能建筑在中国的发展。

4.3施工方面:智能化系统工程施工,目前我国有建筑智能化工程专业承包企业资质及消防设施工程专业承包企业资质,绝大部分专业承包企业仅有其中一种资质。他们与具有机电安装专业承包企业资质的单位相比,无论是技术人员、技术装备、管理能力、企业规模都较弱。由于系统多,几乎所有项目,智能化系统工程施工的分包单位也多,施工质量、进度控制、成品保护难度大。

5、建议对策:

5.1在国家层面,加大智能建筑知识普及宣传力度,从建筑业的发展、科技进步、信息社会的发展、生活水平的提高、绿色环保节能客观需要等高度强调建设智能建筑的必要性;从智能建筑的集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体本质特点出发,强调缺乏楼宇自控及其综合管理系统,设有再多建筑智能化子系统的建筑物也不能称为智能建筑!

2完善相关智能建筑相关标准及规范的建设。产品制造技术标准、接口标准、通信协议等方面应建立统一的技术标准,应把智能建筑的设计标准和要求贯穿于规划、方案设计、施工图设计各阶段各专业,并相应调整完善设计标准及设计深度要求,关于施工和验收标准,应明确“智能建筑”与“建筑智能化工程”是两个完全不同的概念,GB50300-2001中的“智能建筑”分部工程应更名为 “建筑智能化分部工程”,简称“建筑智能”。同时按《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006)对智能建筑定义,即 “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”为标准,对建筑物进行“智能建筑”专业验收及评定。智能建筑的评审应定性与定量相结合,安全防范、信息等系统便于测试量化,维节能效果难以评定。国家应组织进行调查研究,对政府、学校等行政办公大楼,应推行标准化设计,应设计智能建筑的经济考核量化指标。设想如下:A:建安投资

B:建安投资中智能化系统工程投资

C:一定期限(如一年)的平均综合运行成本,包括运行维护费、水电气等消耗、设备检修费等,他与建安投资及智能化系统密切相关。

D:智能建筑评价指标,建立以下评价模式,

D= C/(B/ A)= A* C/ B

D越小越好。通过调研,设计出D的级差范围。

3设计:业主在委托设计、设计院在设计规划、方案设计、施工图设计过程中,均应按《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006对智能建筑定义执行。靠 “建筑智能化工程”分包单位在施工过程中是绝对不可能完成“智能建筑”的设计的!解决设计问题是中国智能建筑发展的根本出路!解决设计问题是中国智能建筑发展的唯一出路!南京某建筑面积20多万平的商业综合体,空调与智能化为两家承包商,空调是“设计+供应+安装”(EPC)包死价合同,承包商为节约成本,空调水设计为定流量系统。智能化系统承包商从物业管理及节能角度出发,说服业主建设了完善的楼宇自控(BAS)及其管理系统(BMS),投入近3000万,但因与机电设备,主要是空调设备不配套,设想的监控管理及节能等目标均难以实现。再如像南京、上海这类冬夏温差较大的地区,如果建筑物外墙设计为全玻璃幕墙,这时即使水电暖及智能化系统配套再好,也不能从根本上解决节能问题,这样的建筑物就不是“智能建筑”。

4施工:鼓励具有机电安装专业承包企业资质的单位申请建筑智能化工程专业承包企业资质及消防设施工程专业承包企业资质,以根本提高建筑智能化工程施工技术人员素质、技术装备能力及管理协调能力;提倡包括建筑智能化工程在内的机电总包,目前的总包单位多从土建发展而来,他们的机电安装能力一般相对较弱,本人不支持项目总包。目前的项目总包,实际运转都是管理总承包,而非施工总承包,以至于主体工程分包、转包、再分包现象难以杜绝!

6、结束语:总之现代社会信息技术突飞猛进,节能减排势在必行,客观上使智能建筑成为未来建筑的必然!

参考文献:

[1]李明海,鲁娟.建筑智能化系统工程设计.中国建材工业出版社,2005,1

人工智能与环境设计精选篇3

不同于普通建筑,智能建筑具备较强的适应性与拓展性,有其灵活性特征,且具备较好的节能与环保功能,能够实现对不同的信息资源进行通信与处理。能够实现对建筑结构内的机械、电气设备实施综合化的控制与管理,监视设备的运行状态,统计记录相关数据,同时可实现办公自动化,对建筑环境有较强的适应性。一般所应用的材料均为绿色、节能、环保的高效建筑材料,所有设备均可实现即时更新。且具备典型的节能型特点,主要依照建筑特点进行设计,体现相对发散性的设计要求,能够节约大量水、电、热能源。智能建筑与城市环境同样有其一定的协调性。现代建筑并非独立存在,其发展规划必须严格按照城市规划设计的方向而进行,能够充分融入环境中,体现其舒适性特点。

2现代智能建筑规划设计的方案

2.1总体设计目标

智能建筑的设计目标主要围绕多功能、一体化同步发展所展开。首先需实现对大功率智能电气及设备的管理与监测,发挥其控制作用,以构建全方位、多元化的智能建筑结构,提高智能系统的现代化水平。同时还需做到充分利用建筑环境的优势,将智能化系统融入建筑环境中。诸如在设计房屋走向时,可根据智能控制系统对光源的强度反应,灵活地调节太阳板。在温度较高的夏季,太阳板将自动转向,面向背光面,在温度较低的冬季,且与之相反。此外,还需对建筑空间实施合理化的分配,以改善室内的温度环境,遵循节能的原则,确保建筑通风采光等条件可满足节能设计的要求,以突显智能化设计的理念。

2.2智能设计融入建筑环境中的具体途径

将智能建筑设计作为中心,围绕具体建筑的空间组合、限定等实际情况,加入空间行为、体验、感知、构景等内容,正确处理建筑智能设计与环境的关系。首先保障空间与环境的一体性。加入空间与环境整合设计的观念,实现智能建筑规划与设计。一般来说,要实现智能建筑的办公自动化功能,必须构建计算机网络基础设施,铺设高速主干通信网络,在不同的建筑楼层设置单个或多个局域网,与主干网络进行高速连通,进而实现建筑与外界环境的联网通信。其次,为解决智能建筑设计的布线问题,需建立结构化的布线系统,实现不同电气设备的连接、互通,同时支持不同厂家的数据设备与语言环境。再者,贯彻系统集成理念,将建筑物内部的设计、安装、调试、运行与维护等不同的子系统建构为有较大规模的综合性系统。充分协调各个子系统的工作内容,确保其独立性,同时注重各个系统之间的联系,发挥不同系统的作用,保障集成系统的正常、稳定运行。智能建筑设计不仅可以满足优化建筑电气能源配置,同样能够提高人们生活水平,促进社会经济的良性发展。

3智能建筑设计中需要注意的环节

3.1采用合理的结构形式、柱网和层高

在智能建筑设计过程中,设计师可以将框架结构等融入进来,从而打造一个灵活多变、舒适的生活环境,另外,可以根据建筑的使用功能来设计柱网。在智能建筑设计过程中,我们对其要求具有舒适的环境,因此,设计师应该尽量避免将内部的管道、线路暴露在外,中央空调的设置是施工的一大难点问题,所以在施工过程中,应该对管道、排水系统、支架等进行综合考虑,在整个智能建筑物中,每一层的高度不能够小于3.6m,这样才能够保证中央空调的安装与施工以及建筑内部的空间布局。

3.2合理的设置布线

在设计智能建筑过程中,设计师应该对布线进行合理的设置。在建筑物日常使用过程中,内部的电气设备会产生一定的声响,从而影响到居民的生活环境,所以在设计时,设计师应该根据设备的性质进行合理的设置,另外,需要根据外界环境来对其进行设计,这样才能够为居民提供一个良好的、舒适的环境。

3.3节约用水技术的应用

这里所说的节约用水技术不仅仅指的是见谅的减少水资源的使用量,还包括了在建筑过程以及建筑物的使用过程当中对水资源进行有效的循环利用。比如说我们对人们日常生活的当中排放出来的大量的生活污水以及废水,这其中包括了沐浴、洗衣、厨房以及厕所当中的排水,对这些排出的污水我们可以进行一定的处理使其达到一定的标准,这种经过处理的污水也就是我们日常生活中所说的中水。这也就意味着我们可以讲办公楼、居民区、以及超市和饭店当中排放出来的污水进行收集,在收集之后进行合理的处理形成中水,然后将中水应用与人们日常生活当中的冲厕所、道路清扫、消防、洗车以及绿化等方面。

4智能建筑对未来社会的影响

现在的智能建筑与我国传统的建筑进行比较的话具有着十分明显的优势,其中的主要的特点就是需要进行合理的选址设计、高效的对资源进行循环的利用、节能减排、功能齐全、智能灵活、帮助建筑物的用户提供一个健康舒适的生活或者是工作的环境。这样不仅仅能够满足带人们对于生活的要求,还能够对能源以及资源的消耗进行降低,降低建设过程以及使用过程当中二氧化碳的平排放,对环境进行很好的保护,促进经济的可持续发展。智能建筑对于未来社会的影响主要体现在两个方面,一个是社会方面一个技术方面。在社会内涵方面,智能建筑的基本内涵主要体现在“绿色的理念”上,其中主要强调的就是节能减排、健康舒适、智能高效以及灵活便捷。这些一系列的特点主要就是体现在建筑物的整体的布局规划以及系统的机构模式、制度体系、管理理念、价值观等。在技术的内涵方面,主要就是体现在“绿色技术”以及“智能技术”两个方面上来。其中的“绿色技术”也就是与环保有关的技术这些技术具体上包括了循环利用资源、节约能源、减少排放、节省占地面积以及节约用水和高效率的利用能演以及资源等绿色的环保技术。智能技术就是在计算机系统的整体的控制之下所采用的视频监控技术、图像显示技术、通信技术、控制技术以及各种互联网新型技术。所以说,智能建筑能够自动的对内杯以及外部环境的动态变化尽心观测并且根据观测的结果进行一定的响应,具有着智能报警的功能,从而能够达到技术的协调一致以及建筑物内外结构的有机结合。

5结束语

人工智能与环境设计精选篇4

关键词:智能建筑医院建设应用

引言

医疗改革必然加剧医疗市场的竞争,为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”,再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要,人们都知道:建筑是凝固的音乐的道理。因此,医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。

1.门急诊楼的特点和任务

医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。

2.门急诊楼智能化设计原则和目标

2.1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上,将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率,经济效益显著,给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机,综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论,突破了以功能为主的设计理念,“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此,在进行医院门急诊楼的智能化设计时,既要做到功能的叠加,又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality,IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础,架构智能化门急诊楼的信息高速公路,给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。

2.2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境,渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5],是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外;在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”,以便保护就诊患者的私密。

3.门急诊楼智能化建筑设计的内容

3.1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计,必须充分重视SCS。从技术的角度讲,应根据SCS技术的发展适度超前,在经费许可的情况下,可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk,FTTD)的布线方案,提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行,以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展,在未来的5-10年内,门诊医生工作站必将全面投入使用,更是离不开SCS的支持。

3.2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控,还包括安全保卫系统

(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外,用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴,因其要求更高,国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS,主要包括以下几个方面:

3.2.1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备,气流、风量等因素。以外,在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的,在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等),进行必要的环境检测,同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。

3.2.2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。

3.2.3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比,建筑医疗设备有其自身的特点:第一,与建筑环境结合紧密,如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二,各子系统前没有国家规范,医院在进行三气系统的设计时,必须结合医院需求,量身定做。同时在管理上,应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控,实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。

3.2.4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑,但是,在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性,即建筑安装完毕后,很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。

3.3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲,都想尽快就医,离开医院。但由于一些客观条件的制约,

候诊是必然的。在候诊期间,患者及陪护者如何度过这段时间,是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现,优美的轻音乐,舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外,使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度,如在夏季以冷色调为主,冬季以暖色调为主,系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。

摘要:本文对近年来有关建筑智能化技术的应用与研究进行了论述,虽然文献报道了许多有关智能建筑的最新技术,但对于医疗建筑智能化方面的报道较少,作者就医疗建筑智能化的内容进行了论述和归纳,期望为国内医院门急诊楼智能化建设与设计提供参考。

关键词:智能建筑医院建设应用

引言

医疗改革必然加剧医疗市场的竞争,为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”,再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要,人们都知道:建筑是凝固的音乐的道理。因此,医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。

1.门急诊楼的特点和任务

医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。

2.门急诊楼智能化设计原则和目标

2.1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上,将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率,经济效益显著,给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机,综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论,突破了以功能为主的设计理念,“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此,在进行医院门急诊楼的智能化设计时,既要做到功能的叠加,又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality,IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础,架构智能化门急诊楼的信息高速公路,给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。

2.2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境,渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5],是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外;在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”,以便保护就诊患者的私密。

3.门急诊楼智能化建筑设计的内容

3.1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计,必须充分重视SCS。从技术的角度讲,应根据SCS技术的发展适度超前,在经费许可的情况下,可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk,FTTD)的布线方案,提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行,以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展,在未来的5-10年内,门诊医生工作站必将全面投入使用,更是离不开SCS的支持。

3.2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控,还包括安全保卫系统

(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外,用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴,因其要求更高,国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS,主要包括以下几个方面:

3.2.1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备,气流、风量等因素。以外,在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的,在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等),进行必要的环境检测,同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。

3.2.2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。

3.2.3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比,建筑医疗设备有其自身的特点:第一,与建筑环境结合紧密,如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二,各子系统前没有国家规范,医院在进行三气系统的设计时,必须结合医院需求,量身定做。同时在管理上,应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控,实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。

3.2.4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑,但是,在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性,即建筑安装完毕后,很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。

3.3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲,都想尽快就医,离开医院。但由于一些客观条件的制约,

候诊是必然的。在候诊期间,患者及陪护者如何度过这段时间,是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现,优美的轻音乐,舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外,使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度,如在夏季以冷色调为主,冬季以暖色调为主,系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。

4.门诊综合电子信息系统

系统以患者信息为依托,通信网络为基础,智能化导医为核心,计算机为工具,从而完成门诊各项服务性任务。该系统借助系统集成技术,将硬件(含系统软件、工具软件等)、网络、数据库及相应的应用软件组合成为有效实用的,具有良好交互界面的计算机应用信息系统。通过信息查询系统,消除长期困扰医院门急诊楼“三长一短”现象。

4.1门急诊大屏显示系统采用大屏显示系统,可对医院概况、科室设置、出诊专家、收费标准和药品价格等及时提供给患者,方便患者进行相关信息的查询,从而实现诊间医令、划价、取药等快捷准确的计算机管理。

4.2智能化导医系统为避免患者就诊时的顺序混乱和提高医务人员工作效率。在门诊管理系统的挂号预约子系统基础上,增设患者就诊科室的相关信息,设计安装小型电子屏幕,导向标志,指示患者就诊去向。导医系统的智能化设计应充分展现计算机技术,发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、等离子电视(PNP)等显示技术和通信技术的优势,并结合医院HIS系统,将门急诊叫号和导医系统进行柔性设计。患者挂号后即生成患者就医的相关信息,提示就诊科室的去向,门诊管理系统将挂号患者的信息传递给门诊智能化导医系统。该系统完全以患者就医为中心,以降低医务人员的工作强度为目的,以提高医院门急诊楼的使用效率为目标,来提高门急诊楼的整体功能。克服目前医院门诊患者就医由专人负责维持秩序和增设导医人员的诸多不利因素。

4.3增设计算机查询系统系统采用条码识别技术或密码确认技术,在门急诊楼的不同功能区域配置计算机触摸屏,方便患者查询在医院内的所有消费及患者所需要的各类医学信息资料,加强医院宣传力度,提高对患者的吸引力。

4.4构建全信息化门诊专用视频会诊系统根据科技的发展和21世纪就医模式的需要,智能化门急诊楼建设应设有电话预约挂号、医疗咨询、远程门诊视频会诊系统等,从而实施交互式多媒体有偿服务,解答患者常识性的医疗问题,指导就医,方便那些只需询问相关症状即可解决病痛的患者[8]。也为被距离和时间分割开的医、患之间建立一条信息高速公路。在智能化门急诊楼的建设中,构建一个集多媒体教学、远程门诊视频会诊系统于一体的全信息化门诊医师平台,通过门诊专用视频会议系统,开展远程专家门诊。系统联结成功后,异地协作医院只需将患者安排在有门诊视频会诊系统的门诊办公室或其他适合的场所,患者与远端的医学专家即可进行异地门诊。该系统将充分利用我国宝贵的医疗资源,同时可减少患者的医疗费用开支。这种异地门诊的就医方式在计算机技术、网络技术和通信技术飞速发展的今天将很快得以推广。

6门急诊楼智能化建筑设计应注意的问题

6.1注意协调各工种的关系在建筑上,各工种工程师所面对和处理的对象不同,智能建筑工程师由于掌握着最新知识,对技术的追求可能走在其他建筑工种的前面,而其他工种的工程师由于对“智能建筑”认识的偏差,于是便有了“智能建筑”无非是“一套综合布线,少些墙,多些孔”而已的观点。其实在国内有关“智能建筑”的文献中,“智能建筑≠建筑十智能”几乎是一致的说法(张瑞武,1996;李博贤,1997;林贤光,1997)。当然智能建筑技术的合理性不等于建筑的最终成功。各工种要相互合作、理解和沟通,才能完善“智能化建筑”。

6.2强调建筑施工与楼宇物业管理同步设计传统建筑物物业管理的内容较为单纯,智能建筑具有许多新的内容和特点,因此管理和维护相对复杂。建筑智能化系统所使用的设备科技含量高、自动化程度高,对操作和管理人员的技术素质要求高。同时智能建筑建成后,其维护和保养将成为正常运行的关键。基于以上因素,门诊楼的建筑智能化设计应包含物业管理的内容。

6.3注重工程与科研的关系信息社会的特点是知识、技术更新快,医疗建筑有公共建筑的特点,即为共性:但更多地是其他建筑所不具备的个性。比如门急诊大屏显示系统、智能化导医系统、建筑医疗设备系统、全信息化的门急诊视频会诊系统、门急诊患者输液管理系统等都是其特有的。有些系统是成熟的,也有些系统是不成熟的或没有的,医院必须结合具体的工程设计要求进行前期的论证、规划和开发,从而使工程和科研紧密结合,建设符合时代特征的医疗建筑。

7.结论

21世纪医院门急诊的就医环境要充分体现“以人为本”的理念,提高医院门急诊楼的建筑品位。让患者是“上帝”这一理念在医院得以充分体现,一流的环境、一流的服务使患者感受人生价值的升华[9]。同时,将门诊楼建设成为具有智能化、数字化、信息化、网络化和国际化的标志性建筑,为医院实现医疗建筑跨越式发展铺平道路,也为今后实现医院数字化管理创造条件。

参考文献:

[1)刘新明.[C].2000上海医院建筑设计及装备国际研讨会论文集[C],上海2000:193—194

[2]刘国林.建筑物自动化系统[M].北京:机械工业出版社,2002.433-434

[3]建设部科学技术委员会智能建筑技术开发推广中心编.智能建筑技术与应用[MI.北京:中国建筑工业出版社.2002.192—195

[4]李先庭.室内空气品质研究现状与发展.暖通空调[J],2000,30(3):36-40

[5]郭锡斌,张岚,张群,病人为中心,建设温馨家庭式服务窗口[J]医院管理杂志,2003,7:35-37

[6]吴达金编著.综合布线系统工程设计和施工[M).北京:人民邮电出版社,1999.4.6-10

[7]金磊.建筑科学与文化[M].北京:科学技术文献出版社.1999.10

人工智能与环境设计精选篇5

相对于发达国家,我国为失智老人提供照护服务的专项养老设施出现较晚,2009年上海市第三社会福利院经过整体改扩建,成立了第一所失智老人照料中心。单从失智老人养老设施建设实施方面来看,目前失智老人养老设施可以分为两种:一种是原有建筑的局部改造,另一种是新建失智养老设施。无论改造或新建的失智老人养老设施,在空间环境设计方面,多是从一般意义上的舒适出发,如无障碍设计,借鉴国外居家式的设计理念,但对失智老人的生理心理行为特征的关怀体现不足,主要表现为:医院化、宾馆化单调统一的空间环境布局,缺乏亲和力;通廊式空间布局,空间形似且缺乏定位目标,老人易迷失;活动空间缺乏,现有活动空间不能吸引老人,使用率低;多人间设置,居室空间缺乏私密性,半私密空间少且单调。

2失智护理对空间设计方法提出新要求

总的来说,国内失智老人护理空间设计偏重于物质的空间环境,难以达到辅助护理治疗的作用,甚至会加重其病情的恶化。究其根源,是国内建筑从业者在护理环境及失智老人生活行为方面的研究还很不够,研究方法主观性较强,缺乏实证研究基础。因此,国内失智养老设施设计迫切需要一种基于失智老人生理心理行为特征与空间结构关系研究的客观理性的设计方法。

3循证设计的概念与设计原则

3.1循证设计——失智老人护理空间设计新趋势

循证设计(Evidence-basedDesign简称EBD)是西方医疗建筑设计中逐渐兴起的,以实证研究为基础的设计理论和方法。起初“循证”一词的概念来源于循证医学:“慎重、准确和明智地应用目前可获取的最佳研究证据,同时结合临床医师个人的专业技能和长期临床经验,考虑患者的价值观和意愿,完美地将三者结合在一起,制定出具体的治疗方案”[1]。受循证医学的影响,建筑界开始了对循证的研究,最先被应用于医疗建筑设计中。2013年美国健康设计中心(TheCenterforHealthDesign.简称CHD)将循证设计定义为“基于可靠研究成果而制定的关于建筑环境的有据决策.以期达到最佳成果的设计过程”。其过程主要有八个步骤:确定循证目的和目标;寻找相关证据来源;批判性解读相关证据;建立并创新循证设计观念;提出假说;收集基线绩效评估数据;监督设计与施工;进行使用后效果评估①。循证设计并为要求建筑师摒弃传统设计方法,而是要将设计建立在以证据为基础的研究上,跨越了学科界限,突破基于传统经验和感觉的主观臆断设计。医疗建筑的循证设计目标在于通过相关设计来保障患者的安全,减少患者心理应激以增强康复效果,提高员工的工作效率。这正与失智老人护理空间环境的治疗目标不谋而合。它山之石,可以攻玉,循证设计无疑将为失智老人护理空间设计提供新的方法和工作思路。

3.2失智友好环境的循证设计原则

近年来,国外从业人员开始研究循证设计在失智老人护理设施建筑空间环境设计的应用,循证设计的失智老人护理空间设计研究跨越了建筑学科的界限,结合环境设计、护理学与医学统计学等多个学科,在护理空间环境与失智老人生活行为的各个方面,进行大量研究理论的收集与实例研究。针对失智症症状特点,将空间环境营造和护理服务组合成有机的整体,提出失智友好环境的循证设计原则[2](表1)。

4失智老人护理空间设计探讨

4.1空间结构模式

纽伦堡失智护理中心的设计者针对以往养老设施的线性排列模式,在分析其优劣的基础上,结合相关资料的研究,规划了以护理单元为基本结构单元小规模居家式护理单元组合。以护理单元为核心,强调居家感受,并为老年人提供多种形式及内容的公共空间,促进老年人之间、与护理员之间的交流,减轻老人和护理人员的精神压力,以达到形成稳定的人际关系、营造自律的日常生活的目的。4.1.1小规模居家式护理单元组合失智老人异常的精神行为,使其对环境变化更加敏感,调查表明,传统养老设施采用几十人乃至上百人的护理单元规模,类似于医院宾馆的空间环境,单调、划一的集体生活,使失智老人入住后难以很快适应,导致病情的恶化。研究证明,小规模护理单元(12~15人)一方面能够促进老年人之间、与护理员之间的交流,形成稳定的人际关系;另一方面,护理员工的压力较低,促进他们与老人有更好的互动,提高其工作质量。居家般熟悉的氛围有利于减轻老人对新环境的不适应,减少精神压力。单间和单元式护理方式能有效减轻失智老人入住护理设施后所导致的空间、时间及规范认知等功能的退化,达到老年痴呆症相关症状的减轻、沟通的增加、表达及参与意愿的提升等治疗功效。基于这些研究依据,纽伦堡失智护理中心的设计者在空间布局上采用了小规模居家式护理单元组合形式:设施由三个独立组团组成,每个组团的每一层都是一个满足12人入住的小型独立护理单元(图1)。厨房、餐厅、会客室都面向走廊开放,进一步淡化了走廊的感觉。门廊、靠窗的座椅,老人居室内的布置进一步加强了居家的感受(图2)。

4.2空间形态

4.2.1短循环游走路径93%的失智老人存在空间定位障碍,并存在一条路径上游走徘徊的习惯。传统通廊式布局,其单调的环境,对称的房间布局,使得失智老人定位更加困难。而小型开放式的空间布局,通过让老人的视线与目标空间接触,更有利于老人快速基于这一发现,设计者提出设计一种短循环路径的假设——围绕中央服务核,形成短循环路径,将活动空间(如起居厅、露台等)穿插在游走路径之中,相较于其他区域形成更高水平的感官刺激(如听觉,嗅觉),利于老人辨别方向的同时刺激老人参与到活动中来,从而减少无意义的游走(图3)。4.2.2丰富的小尺度空间失智老人的生活主动性丧失,自主能力逐步下降,根据这一特点,在空间设计中应当提供多种活动场所,促进老人活动和自理能力的保持。研究表明,适度的感官刺激能够促进失智老人参与活动,减少发呆等无为行为。在纽伦堡失智老人护理中心设计中,短循环游走路径将单元内相互关联的活动场所(如吃饭、起居、休闲)等多个小尺度空间串联起来,促进老人参加相应的活动。在居室前设计如进门入口、走廊端头休闲空间等半私密空间,使老人能够自由随意地选择独处或交流(图3)。两个护理组团的中心服务核分别布置一个开放式厨房,它直接通向用餐区(图4)。居民可以按照自己的兴趣参加一些家务劳动(简单的烹饪、清洗餐具等),作为老人护理治疗的一部分,对失智老人原有生活能力的保持起到了一定的促进作用。4.2.3亲近自然的室内外空间康涅狄格大学的一项研究表明:自然环境能有利于失智老人身体机能的维持,减轻精神压力,改善其睡眠障碍、游走和攻击行为等。根据这项研究依据,项目设计了庭院、露台等与自然交融的空间(图5),庭院提供了室外活动、感知四季、亲近自然的场所。面向庭院布置的玻璃廊为老人提供毫无阻挡的花园景观,鼓励老人独立探索室外空间。每个护理单元的露台使不能下楼走动的老人能眺望花园景观。4.2.4人性化的私密居室空间失智老人同样需要私人空间维护自我尊严,同时为自立的生活行为提供必要的空间支持。设计在居室设置中采用单人间和双人间两种形式,分别满足老人单独入住和夫妇二人一同入住的需求(图1),失智老人有了个人所属空间,可以带进自己的家具和物品(图6图7),创造熟悉的居家环境,延续原有生活方式。4.3细节设计4.3.1色彩、标识的应用纽伦堡失智老人护理中心每个组团入口都有特殊的标识,方便老人区别自己的“住宅单元”。居室门所在墙面,被赋予单独的色彩,提示老人居室所在(图9)。此外设计针对失智老人对年轻时期的记忆更深刻这一研究发现,将老人的房门口设置一个小木板,用来贴挂老人名字和年轻时期的照片,放置有代表性的纪念品等,用这种形式唤起老人内心的一些回忆和思考,找到自己的房间(图8)。这在后期评价中显示,这种定位策略是有益的,既告知老人他们的位置,也可促进归属感的形成。4.3.2安全细节设计失智老人随着智力的下降,出现行动迟缓、动作准确度低,在日常活动中更容易受到伤害,因此其护理环境设计既要确保其安全,又要方便护理人员及时发现老人的突发状况。失智老人因其病症的特殊性,在空间安全设计中需要有别于一般的无障碍设计,根据其自身特点考虑。如在室外环境设计中,庭院边缘用密集灌木木遮挡,防止老人走出去;院内的植物则不宜过高过密,以防遮挡护理人员的视线。在室内设计中,需要对除了老人居室以外的门进行弱化处理(如颜色与墙面相近),循环路径上安装圆角扶手,在家具布置中避免轻质家具等等。另外,在纽伦堡失智老人护理中心设计了一种上下能分别打开的居室房门(图9),通过打开房门的上半部分,护理人员能观察到老人房间内的情况,同时又给老人提供了一定的私密空间。

5结语

人工智能与环境设计精选篇6

【关键词】建筑;智能化;建筑设计;办公建筑

随着当前各种科学技术和信息技术在建筑过程中的不断应用,建筑在设计的过程中也逐步的出现了智能化的应用古城,是现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。智能建筑是集现代科学技术达成的产物,是通过对建筑物中的各个结构、设备和管理根据用户的需求进行最优化组合,选用先进的科学技术与计算机技术为指导进行高效、舒适和便利的人性化设计过程。办公楼作为当前建筑中的主要形式,是采用先进的电子技术、通讯技术、网络技术和各种其他科学技术为一体的综合化建筑产物,其在设计的过程中不但要注重其质量效果,更要注重其各种美观和设计的需求。

一、智能建筑的起源

智能建筑的概念最早出现于美国,智能建筑是信息时代的必然产物,是当前建筑行业随着计算机技术与信息技术不断应用而产生的综合产物,是对建筑物中各个管理手段和管理水平不断提高的过程。当今世界科学技术发展的主要标志是计算机技术、控制技术、通信技术、CRT图形显示技术。是通过这四种技术综合应用在智能建筑施工过程中的机体要素与影响过程。在当前的办公建筑设计过程中,采用一个计算机综合网络对建筑物内的各个设施进行全方位的管理过程。智能办公建筑系统工程是弱电系统中的一种,是弱电系统工程的延伸和反战过程。是通过采用综合性的弱电工程对建筑物的各个设计问题进行探讨与分析的过程。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。随着时代的发展,技术的进步,智能化建筑正逐渐普及并为人们所接受。

二、智能办公建筑的设计综述

办公建筑主要是针对各个企业单位在进行工作的过程中所使用的场所,从我国古代就有所谓的办公建筑,古代的办公建筑主要是指衙门等一些政府办公机构,在当前,随着社会的不断发展,各种办公建筑逐步的出现。办公建筑中的各种要求也在不断的增加。在当前,智能建筑的设计过程中通常是由建筑师依照建设方的设计要求进行设计。通过对建筑内部各个成分和设备进行智能化的管理过程来实现建筑中的适用性和快捷性,为工作人员提供快捷的操作过程与操作流程。是采用先进的科学技术与信息技术为一体的智能化设计流程,其主要的影响因素有以下:

1、智能建筑对项目策划及建筑设计的影响

(1)首先,设计师要确定办公建筑智能化的标准,根据当前的实际情况对各种设备进行严格的控制要求,避免由当前实际变动带来的建筑影响和智能化设计的不利因素。从规模上看,一般要结合当前的实际规模和实际情况来进行智能设计,使得智能建筑会更经济、实用。

(2)智能建筑的主要目标是创造舒适的工作生活环境,是降低环境污染,改善环境质量的过程,因此在设计的过程中应当注意环境的影响因素。

(3)采用合理的结构形式、柱网排布和层高的确定。采用钢筋混凝土框架、钢筋混凝土框架-剪力墙等结构形式可以提供灵活多变的环境,在管线的设计过程中要考虑种种对管线具有影响和制约因素的特点,要做到管线的合理的排布。

(4)智能建筑内还要求行之有效的布线,在建筑设备的设计过程中要从设备的各个性能和地块的主题进行全方位的思考设计,要注重噪音等多方面的影响因素。智能设施还要能根据气候、季节、光照变化自动调节建筑内的各项控制指标,以达到使用的最佳处境。

(5)设计师在设计过程中还要考虑智能建筑内的变化、发展及新增项目的可能性。

2、办公建筑的智能化设计

人工智能与环境设计精选篇7

【关键词】智能建筑;项目管理

1 智能建筑的概论

所谓的智能建筑是以建筑为基点,兼有建筑所需的设备及网络通讯体系并实现办公自动化,是结合体系、结构、管理、服务及他们之间的组合优化以便向大家供给一个有效、方便、舒坦及安全的环境的建筑体系。

智能化建筑是一种以高科技为平台,结合人、环境、信息及其相互作用的办公环境系统。根据不同的用户的使用需求、综合考虑投资者和产生的经济利益及工程完成的效率等的不同导致了每座建筑物的智能化程度不同,但总的来说其根本目标是一致的,主要有以下几个方面:

(1)信息资源库的共享。

(2)实现对工作效率及工作环境的提高及改善。

(3)为了避免资源浪费及减少管理人员要加强对建筑物及其设备的管理。

(4)面对外界环境的变化,使建筑物要能适应复杂及多样的工作性质。

2 现代智能建筑的组成

现代化智能建筑主要包括以下三个部分:(1)Office Automation System, OAS(办公自动化系统);(2)Telecommunication System, TCS(通信系统);(3)Building Automation System, BAS(建筑物自动化系统);三大系统下又包含各自的子系统,且这三个体系并不是散落没有关系的而是一个综合性的整体。

2.1 建筑物自动化系统

所谓的建筑物自动化系统(BAS)又称为楼宇自动化控制系统。首先,它是对建筑物内的所有机电设施通过使用一些现代的传感技术及网络通讯技术来使其达到自动化。建筑物的采暖通风、给排水及电气等有关的设备属于BAS监控的范围,对机电设备进行检测、监控和控制,以确保各种设备可以稳定、安全、有效的运行,并达到节能和环保的管理要求。最后此系统应有对建筑物环境参数作出快速检测的功能。

2.2 通信系统

通信系统(Telecommunication System, TES)是用以完成信息传递过程的技术系统的总称,主要功能有语音通信、文字通信、图像及数据通信。

将程序控制用户的交换机(PABX)为中心的语音通讯网络以及建筑物内的计算机网络系统结合在一起,这些系统中设备通过配备新型的信息技术组成智能化建筑的核心地域。为了保障楼内住户语音、图像、数据等的传输即一切语音与数据的通信建立了通信体系,并且这个体系还需与楼外的公用电话网(PSTN)、卫星通讯网、因特网等远程数据通讯网连结以便达到信息交流的互通及资源的共享。

2.3 办公自动化系统

作为智能建筑基本要素之一的办公自动化系统(OSA),其应具有以下几个特点:首先,本系统应能通过收集、储存、处理及搜索等方法对来自建筑物内外的的各种信息并给以综合处理。其次,处理文字、识别板块、图像及图形的处理、信息的检索并对所得到的情报进行统计处理、计算机辅助设计、文件的管理、电子邮件及数据的交换、接待来访、电视会议及广播宣传等功能均是办公自动化体系所要提供的。最后,对于提供辅助决策功能并实现为办公事服务的从低级到高级的决策支持体系是对较为高级的办公自动化系统提出的要求。如,专用型的办公自动化体系可以对特定的业务进行处理,如酒店及物业管理、商业及金融管理、档案及图书管理、停车费及交通费等的管理等各方面的综合服务管理。

3 智能化建筑的特征

与传统建筑相比,智能化建筑有以下优势:

3.1 灵活多变,适应环境变化的能力强

其主要表现在以下两个方面,首先,可以适应变换的高度灵敏性是智能化建筑环境的主要特点,如建筑物内的房间设计为具有活动性的开间及板房。大房间可以隔成不同的小隔间,组成小隔间的小版块可以根据需要而灵活的变换。其次,为了适应用户的更换及其使用方式的变化、设备的位置变更及其性能变化等各种情况,管线设计应有适应变化的能力。

3.2 有较为强大的智能化功能

作为现代控制技术与建筑技术完美结合的智能建筑与普通建筑有个很大的区别,即拥有强大的智能化功能,如建筑及通讯自动化、设备及办公自动化等。

3.3 使设备等在最经济、最可靠的状态下运行,即能源利用率高。

举个例子说明,如采暖及排风系统采用焓值控制、设定值与间隔变换的自动控制、启动及停止的最优管理等使建筑物的能损大量下降,从而获得较大的经济利益。

3.4 内涵容量大,发展迅速

通过将各种新型技术及设备不断导入智能化建筑体系,如计算机及公共数据网络,使智能化建筑迅速发展且内涵容量提高。

3.5 施工工期较普通的长且任务复杂繁重,工程质量要求高

智能化体系施工的主要工作是设备的安装与调试,主要内容有以下几个方面,包括大系统下子系统的设备及控制体系的安装,各个系统的布线工作,各个系统完成后的试运行,中央控制体系的安装及调试等工作,这些工作内容繁重复杂且工期长、质量要求高。一般情况下,智能建筑所耗费的时间是总工期的一半,并且智能化系统所需的控制体系及设备所需要的技术及施工要求较高,各子系统间除了要与土建方密切合作之外还需它们之间的相互协作,如安装及调试的工作等。

3.6 设备投资的比例大于普通建筑

由于智能化建筑所需的设备要求较高,导致了智能化系统占总投资额的比例较大。

3.7 通过三个体统的密切协作而产生了许多新功能

(1)办公自动化系统与建筑物管理系统的密切联系,通过此可以获得建筑物的管理信息(通过办公自动化网络的计算机及工作站等)。如,使建筑物内空间的预约管理系统与排风及空调设施联合;把自动化的财务管理系统与建筑物管理系统收集到的信息联合起来。

(2)远程通讯系统与建筑物管理系统的合作,这个联合可以使用户通过在旁的如电话作为终端来变换温度及湿度、调试温度及湿度直到确认、资源的损耗量及通知设备的运行状态、紧急状况时的报警通知、照明及空调的使用及停止,还可以通过监视设备对几座建筑物进行监视以减少犯罪率的发生。

(3)办公自动化与远程通讯系统的配合,使独立存在的建筑物通过信息成为一个管理中枢。

4 智能建筑的智能化系统建设

由于技术条件等的不成熟且规模较小,因而在建筑智能化系统发展的初期其工程量较小,对整体工程的影响较小,如进度、费用及质量方面,导致其未引起足够的重视。随着时代的进步及人类要求的不断提高,通过引入计算机通讯设备等高新科技于传统的建筑行业,智能化建筑的概念逐步形成了,导致了传统建筑物内的各种较弱的体系日趋成熟且智能化、功能日益强大并于建筑物的管理等方面起着重要的作用。由于智能化系统自身结构复杂、涉及面较广,施工难度大,且在各子系统间的相关性较强,故在规划方面及工程的实施方面均有大量的协调及管理工作。因此,智能化系统建设在建筑工程上的发展已成为一个不可缺失的重要部分。

4.1 基本程序

智能化系统建设的基本程序:(1)外部条件的调研及对用户需求的考量;(2)对智能化体系建设方案的设计;(3)专家审批;(4)进行施工招标及智能化技术规格书的制定;(5)确定设备及工程的供应商;(6)施工图的最后审查;(7)施工调试阶段及培训管理人员;(8)试运行及验收阶段;(9)正式投入运行。

通过各个智能化系统建设的事例可以看出,若按照规范合理的程序进行施工运作就可以快速高效的控制智能化建设的质量并按规定时间完成进度,从而使建成后的建筑能得到有效的利用,否则将会斥巨资而成果较少。

4.2 项目管理

智能化系统工程的项目管理主要有以下几个内容:项目的策划及设计阶段、招标及投标阶段、工程的实施阶段等,其包含了通讯、管理控制、语言图像及计算机等多个技术领域,还涉及投标及招标过程中施工方面的内容,如设备的安装及调试、工程的验收、人员的培训及工程和设备的保修问题。这些工作需要与业主、设计及施工方、设备提供方等各个分包商共同协作和联络完成。其主要内容包括以下几个方面:对智能化工程需采取的项目功能的定位;设计需求及设计总体方案意见的编写;施工过程的技术定位;设备的选择;工程招标及投标等所需文件;各个分包商商业道德及资格证书的审查;对设备招标技术的审查;进行商务谈判及签订合同;除此之外还有执行合约及工程协调方面的内容,其主要包括以下内容:(1)总包商与设备供应商及设计院的关系;(2)分包商与总包商的关系;(3)总包商与土建方及装修方面的关系;(4)市政部门—电,水,气与总包商的关系;(5)城镇通信部门—电话电视局,数据处理部门与总包商的关系;(6)城市公共管理部门—消防局及公安局与总包商的等关系的工程管理,其主要内容包括:①详细审查设计及施工图;②对于总包商上提的施工管理计划及施工组织的设计进行审查和批准;③在与分包商及设备供应商签订合约时要严密监督;④在设备及施工材料进行交货验收时要严密监督;⑤在安装及调试设备时进行监控并注重系统的联调;⑥当施工过程中出现技术问题时要及时解决,必要时审查并批准设计的并更以便及时发现并解决设计及施工方面出现的问题;⑦随时监控施工的进程及质量;⑧施工完成后对设备及系统进行调试验收及试运行;⑨正式验收系统并签发验收合格证书,收集并整理竣工图、竣工文件等各方面的系统软件。

5 我国智能化建筑存在的问题及发展趋势

目前,我国通常是由业主自行管理建筑智能化系统的工程。例如,对于建筑智能化系统功能的定位及招标文件的制定,按业主的要求由设计院制作和提出初步设计方案及相关图纸,对系统设备及工程招标、评标、设备供货商和工程承包商的选择均是由业主来完成的;供货安装调试由弱电设备供货商完成,详细的设计图纸也是由设备供货商向设计院提供的;供现场安装施工用的较正式的施工管线图由设计院提供;由工程总包负责协调管理现场的安装施工。

5.1 我国现阶段建筑智能化系统项目管理存在的问题

智能化建筑包括许多高新技术及其产业,有着比较广泛的适用范围,在其发展中不可避免地存在着许多问题和缺陷,主要包括以下几个方面

(1)目前由业主提出功能需求, 通常情况下由设计院负责设计, 由系统集成商来完成智能化的深化设计与具体的实施细则,几个方面不能联系起来,存在普遍的不协调甚至脱节现象,在工程建成之后,导致系统运行不能达到预期的目标。

(2)由于缺乏相应的配套标准规范和技术法规,在工程的规划、设计、管理、质量监督、施工、竣工验收等环节会出现许多问题。

(3)技术产品方面,从智能化建筑技术的研究到智能建筑产品的开发,缺乏必要的引导、协调和支持。缺乏具有自主知识产权的智能建筑硬件和软件产品。

(4)在工程咨询与管理、工程技术与产品评估方面存在着技术服务不足的问题。

(5)一些“重建设轻管理”的现象广泛存在。由于缺乏相应的政策、管理规范和服务体系,掌握智能化系统技术的人才很少,出现问题很难及时解决。智能化系统建成后,对日常的管理和维护不重视,尤其是对在建设时就应当予以重视的问题放任自流。

(6)此外,对于生态和环境保护方面重视不够,出现许多环境问题。

5.2 智能化建筑未来发展趋势

为了适应信息时代,信息技术的快速发展和人们对建筑物的高效化以及多功能化的要求,智能化建筑应运而生,虽然智能化建筑起步很晚,但是它有着广泛的应用前景。一方面,它能够为人们提供安全,舒适,节能,高效的工作和生活空间,另一方面,运用现代高新技术可以把有限的资金和建筑空间进行综合的开发利用,这样既能保护环境和有限的资源,又能节省建筑运行费用。建筑智能化项目建设管理发展趋势包括以下七个方面:

(1)对智能建筑建设的方法论更加重视。智能大厦的设计和建设是一项系统工程,需要创立一套完整的方法论。系统工程开发方法可以应用到智能大厦当中去,比如说系统设计、系统分析、系统实施、安装调度以及在此过程中的支持环境等。

(2)开放式智能化建筑结构的建立。智能建筑是一不断发展的体系,在一个智能建筑的生命周期中,建筑结构最长的生命周期是50年。一般的硬件和软件设备的生命周期是5-10年,而办公自动化系统的生命周期只有3-5年。如果将开放式系统应用于智能大厦系统,它就能持续不断的吸收和引进新的技术,及时更换旧的设备,从而使整个智能大厦设施运行得更加完美。因此, 引起了国内外专家对智能化建筑工程研究的广泛关注,为了保证智能化技术在建筑中的安全使用和正常运行,提高智能化设备的工作效率,专家认为这些研究具有十分重要的意义。

(3)从文本文件和声音文件的传送到静止和动态图片的传送,多媒体技术已经被广泛的采用,此外,通信技术与多媒体技术的结合,形成了多媒体通信。同时多媒体人机接口(多媒体终端)的设计、开发和应用也在紧锣密鼓的进行中。

(4)网络将具有不同功能的智能大厦联系在一起,形成了智能化楼群,甚至是智能化街区、智能化城市等。目前互联网的迅速发展使这种趋势成为可能。

(5)用于智能建筑的软件和协议的建立。智能大厦是一个广泛的电讯环境的体现。在这个环境里一个主干网与大量的子网联系在一起,而且设备运行参数范围大。这就是说,所有的事情都必须包括在网络协议内。此外,我们还有许多外部的网络协议与智能大厦网络接口。

(6)一些学科的兴起,比如说仿生学、生物气候学、生物电子学、环保生态学、生物工程学、新材料学等等学科的发展,都慢慢地渗透到建筑智能化多学科多技术领域中, 人类聚居环境的可持续发展目标才得以实现。

(7)由于不同交叉学科的综合导致新的行业和新的产业不断发展和壮大,建筑智能化的发展促进了社会经济发展。

6 结语

智能建筑是全球建筑行业发展的一个热点。虽然建筑智能化建设在我国才刚刚起步,但其发展潜力是非常大的。虽然智能化建筑工程项目的产业化、标准化、规范化运行水平还较低,许多工程的智能化程度并不高,智能化建筑的安装、管理和实施过程中存在的问题还很多,因此我国广大建筑业从业人员的还需要一起努力,加强智能化建筑理论和方法的研究,提高智能化系统工程项目的管理水平,为我国建筑智能化发展做出贡献。

参考文献:

[1]黄春辉.智能化建筑的建设项目管理研究[D].中南大学,2006.

人工智能与环境设计精选篇8

关键词:智能家居;远程操控;交互;体验

随着科技的飞速发展,传统的生活方式已无法满足人们对智能化生活的需求,家居行业也从原有的生产型向服务型转变,使智能家居朝着以人为本的生活体验感方向发展,室内设计的思维方式也随之发生了根本性变化。无论是家电、照明、门锁都可以实现一键智能操作,激励设计师对智能生活进行新的探索与思考,让用户体验到智能化时代的发展。智能家居是国家重点关注的一项新兴产业。2021年7月13日,工业和信息化部等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》的通知,文件指出大力推动5G全面协同发展,深入推进5G赋能千行百业,向着“需求牵引供给,供给创造需求”的高水平发展模式不断迈进。推动5G与智能家居的深度融合,应用语音控制、感应控制、远程控制等新技术,不断丰富了5G技术的应用场景。人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是通过对人类意识和思维过程进行模拟与拓展,进而产生类似于人的行为的一门新兴技术科学。家居产品+AI技术,让产品拥有了新的生命力。5G带来更快网速、更少延迟、更多设备的接入,拉近人与万物智能互联的距离,最终实现“万物触手可及”。智能家居以“家”为环境体验中心,帮助我们在生活中提高时间和能耗利用率。5G(物联网技术)+AI(人工智能技术)为“万物智能”带来了更多可能。用户通过发送指令将传统的家具设备变为物联网设备,接入网络端,进一步拓展AI人工智能技术在室内设计中的应用空间,实现远程智能操控,达到互联互通的功能,使人们也逐渐意识到人工智能对社会发展的作用。

一、智能家居在室内设计中的需求

伴随着物联网科学技术的快速成长与生活需求的升级,人们对室内空间的需求不再仅仅停留在居住层面。智能家居的起始都是本着为人们的生活带来便利、安全、舒适、简易的原则来实现可持续发展的[1]。人工智能在日常室内设计中发挥着巨大作用,通过局部改造的方式,使智能家居融合智能化的家电组合,让场景空间使用起来更智慧、便捷。例如在宜家的线上设计平台,用户站在电脑前,滑动鼠标就能实现各种商品模块的自由组合,让各个单品发挥自身的作用,实现个性化的需求,提升时间效率。可见,人工智能已悄然渗透到我们生活的方方面面,需要我们准确抓住用户的实际需求,把生活场景融入室内设计方案中来。

(一)情感化设计需求

在物质生活稳步提升的同时,人与环境之间的沟通及互动越来越受到重视,将智能家居系统与室内设计美学的结合与应用之间建立关联,使智能家居产品的情感化设计得到强化,赋予室内空间设计以情感内涵,实现人们对美好生活的无限向往。设计师在智能家居的设计过程中,坚持以人为本的思想,把用户的生活习惯放在智能家居整体情感化设计的首位,帮助人们在日常生活中,提高时间的利用率,摆脱琐事的重复率。例如“一键回家”模式,智能家居会自动计算你到家还有几分钟,在你到家前自动帮你打开家里的空调。当主人站在家门口时,智能家居能够自己辨别主人的身份和声音,门自动打开后她会说:“主人今天辛苦了,欢迎回家。”晚饭过后,自动开启“观影模式”,在家就能享受到影院级别的观影氛围。智能家居最大的优势是通过“5G+AI”技术远程操控家中的相关设备,可以做到人未到,设备先运行,提高人们生活体验的舒适度,把氛围感拉满。

(二)可持续发展需求

智能家居是绿色住宅和生态住宅的结合,把智能家居与现代室内设计相结合[2]。对于绿色住宅和生态住宅而言,智能家居也是可持续发展的延续。智能家居通过自动化的集中控制系统,控制灯具照明或其他电器设备,监控能源的消耗,减少生活中能源的浪费,实现节能环保的设计理念。智能家居的发展目标是构建管理家居设备与日常生活的智能控制系统,具备交互能力的超级机器人,满足人们的各种情感需求。在一定程度上,根据主人的饮食、心理反应和行为习惯等进行综合思考,自动切换不同的智能化场景模式。

(三)保障安全性需求

智能家居在室内设计中的有效应用,大大提高了人们家居生活的安全系数,避免了许多不必要的意外发生。安全防盗是用户生活和工作中最关心的问题。通过对家居环境的监控,根据实际需求,增加摄像机的影像功能,方便用户在工作或出差时,及时查看家中老人和儿童的生活动态,提前预警家中的安全隐患,真正将家居空间的安全做到防患于未然。

二、智能家居对室内设计的影响

当5G全面应用于家居,家庭安防与家居产品共同组成一个完整的家居智能生态圈,让家庭生活变得更便捷、更安全、更加互动,让人们对单一的家电产品有了更高的要求,更加注重家居场景智能化带来的互动体验。利用“5G+AI”技术,未来在家居服务领域中,将会衍生出更多搭载人工智能的机器人或生活管家,为人们提供生活助理、儿童教育、老人陪伴、监控监测等服务,增加更多的互动体验。智能家居从功能上的转变,从使用上的灵活,从设计理念上的维度拓宽,实现人与产品之间的沟通、人与环境之间的交流、人与人之间更好的生活方式。智能家居以用户的幸福感为出发点,为住户的生活环境带来便利,万物互联是室内设计未来的发展趋势。

(一)对室内设计风格的影响

设计师将智能家居融入室内设计中,调整两者的关系,保证设计格局的统一。智能家居在选择设计方案时,要体现一定的时代性,满足用户的居住需求。所以,作为设计师应当注重用户的风格、爱好和环境氛围,不能从单一的角度考虑问题,要把多方面因素考虑进来,最终选择一套满足用户需求和良好环境氛围的设计方案[3]。智能家居强调人与生活环境的和谐共生,使设计风格更具多样性和可变性。在进行室内设计时,设计师首先要对居住环境进行综合分析,包括家具装饰、照明、通风、结构、空间等。比如灯光,不仅起到照明、美化作用,更属于艺术美学的范畴,灵活运用灯光照明,可以增添室内空间的层次感。

(二)对设计理念的影响

智能家居的重点是解决在生活中遇到的麻烦,更好地提高人们生活的安全保障和品质。因此,在一定程度上要减少电能、燃气的消耗,减少二氧化碳和其他有害气体的排放,这一转变带来了室内设计理念的改变,从功能上来看,室内设计要更加注重储藏空间的设计,对有限空间进行最大化利用,兼顾收纳性和美观性。

(三)对室内陈设的影响

在设计室内环境时,要根据不同的户型结构,结合实际情况融入智能家居,实时美化室内造型和家具摆放,最大限度地创造优质的室内环境。室内陈设会影响整体空间格局。从简单的家用电器到繁杂的古董字画,可对室内环境进行点缀,应用无线遥控技术规划陈设格局,丰富人们的日常生活。在使用家庭影院控制系统时,通过无线技术,不需要复杂的工序布线,使用互联网技术将使电视、电脑、手机互联,达到音视频资源的共享。

三、智能家居在室内设计中的应用

(一)应用在客厅中

快节奏的生活压力使人们下班后,渴望通过一键式联动开启智能化家居生活。智能家居懂得主人的情感想法,及时帮助主人处理不想去完成的家务,把家居生活打理得井井有条。当主人忙碌到无法抽身陪伴家人时,智能家居还能成为家人的“闺蜜”,在客厅通过实时语音对讲、播放音乐、聊天互动,分享生活乐趣,增添“人性化色彩”,实现以人为本的高品质智能家居生活新体验。通常情况下,客厅空间相对较大,是主人与客人进行休闲娱乐的互动空间。智能灯光照明系统,巧妙地把各种灯光的明暗变化、场景互换、电动窗帘、背景音乐的变化舞动等智能控制功能融为一体,让家居由静变动,让系统更好地服务生活。声控系统和感应系统的设计,使用户的生活更加方便,减少电能消耗,减少资源浪费。当你需要会客时,点击控制器的客厅会客场景,即可进入会客模式。智能家居系统的应用,使客厅空间设计更灵活多样,功能更加多元化。

(二)应用在厨房中

对智能家居的控制不应局限于距离,通过对用户的痛点分析,设计师应从人的生活安全出发,做好家居产品的防火设计,解决用户在厨房使用中可能遇到的问题。通过传感器对智能家居的家居环境进行实时监测,这样便能在做饭时,对厨房内的温度、火势、燃气等使用情况进行实时监控,一旦家中发生事故,达到报警阈值,用户就能在终端第一时间得到报警信息,更快地求助物业或消防部门进行厨房的安全隐患处理,既能降低用户的损失,又能给用户带来足够的安全感。智能家居使室内空间设计变得更加灵活,在厨房设计中,智能烹饪为人们带来的便利性更具吸引力。智能烹饪的操作简单,用户只需买好食材,在机器上选择食谱,完成食材准备工作,再放入机器中,点击“开始”即可进行烹饪,让用户每天都能吃到不同口味的佳肴。相比传统烹饪,智能家居帮助用户节省出大量精力去做其他事情,智能化厨房可以提升室内空间的使用率,实现厨房一体化,改变人们对厨房脏、乱、差的固有印象。

(三)应用在卧室中

在卧室设计中的重点是提高舒适性。所以,室内照明与空气质量成为设计的关键点。智能家居是绿色住宅和生态住宅的结合,是把智能家居与现代室内设计相结合[4]。建立绿色生态家居环境,从情感角度出发与智能家居进行互动,形成了情感共鸣。互动是智能家居中最重要的原理,为了让用户有更好的体验,交互模式必须符合用户的行为习惯。工作日时,当你还在睡梦里,舒缓的背景音乐会唤你起床,同时上班闹钟会自动响起,呼唤你开始元气满满的一天。周末时,会提醒主人“明天周末了,要晚点起床吗?”当床感应到你起身时,窗帘会缓缓自动拉开。智能化的窗帘系统,满足用户白天夜间对自然光线的需求。当你睁开眼,传感器会自动感应,灯的亮度会随着环境中光线强度的变化而变化。通过床头灯的智能控制,用户根据需求自行选择照明模式。随着你离开卧室,背景音乐会自动关闭,并切换到你到达的新空间。当你在睡梦中醒来,可以选择起夜模式,这样室内的灯光会沿着卫生间的方向依次慢慢点亮。当你再回到卧室时,灯光会依次暗下来。当室内空气质量不好时,可自动激活室内的新风系统对室内空气进行循环;温度调节系统则可根据不同季节和天气的变化,以及不同的使用人群自动进行温度和湿度的调节。

(四)应用在卫生间

智能家居中卫生间的功能,已不再是传统意义上的厕所概念,人们更加关注的是卫生间的舒适与健康。在室内设计中,需要重视卫生间内部的采光和通风。一般情况下,卫生间的通风和采光,相对其他空间会弱一些。在卫生间和过道安装感应灯,设置开关联动,再也不用摸黑开关灯了。智能感应灯光会跟随用户的行走路径,自动开启灯光。当你走到卫生间或起夜时,传感器感应到人一离开卧室,卫生间的灯会自动打开,当人离开超过十分钟,卫生间的灯就自动关闭,让我们的家居生活变得更简单智能。在辛苦忙碌了一天之后,洗个热水澡对很多上班族来说是个不错的解压方式。伴随着使用频率的增加,内部环境常处于相对较潮湿的状态。安装室内通风系统,通过自然通风和机械通风结合的方式,应用智能家居系统调节卫生间的温度和湿度变化,可以有效提升浴室的舒适性和便利性。

四、结语

在互联网和科技飞速发展的今天,人们对生活空间的个性化、美观性也有了更高的需求,“5G+AI”技术已走进了我们的生活。对设计师而言,不断进行创新实践,通过智能家居实现“技术+艺术”的互联,关注整个家庭智能家居设备间的互动,创造出充满科技的未来空间。智能家居与人们的情感需求进行交互,让智能家居生活幸福感飙升,5G时代的到来,使人工智能技术的应用更加广泛,使万物互联的智能家居生活逐渐变成现实。

参考文献:

[1]金华明.基于智能家居背景下住宅室内设计研究[J].吉林建筑大学,2019(17):54.

[2]张晨,黄万财.信息时代室内设计与智能家居结合的实践与研究[J].艺术教育,2019(9):267-268.

人工智能与环境设计精选篇9

【关键词】智能温室 电气工程 设计与实现

温室与电气自动化技术相结合形成智能温室,既自动化温室。其以计算机控制为核心,结合各类电动化技术分别由遮阳系统控制阳光照射面积和时间,喷滴灌系统控制湿度,风扇系控制温室温度,移动苗床系统控制栽种面积与密度等多种系统组合。

1 智能温室电气工程现状及问题

1.1 智能温室的现状

我国处于急速发展的阶段,由于改革开放,我国吸收来自外界很多先进的技术,促进我国科学技术的发展,从而促进我国经济产业的发展。我国智能温室电气工程利用当代传感器技术、电子技术、通讯技术、网络技术和采集技术等多种电气工程的先进技术共同构建智能温室的各个系统。智能温室的电气工程与农业种植技术相结合现农业产品连续生产并且高产量高品质的目标。

智能温室为农业产品创建良好的生长环境,避免受到季节、温度、湿度等客观条件限制的同时,也避免多种化学污染。随着自动化的不断深化,农业产品的成本不断降低,从而整体提升农业产品的经济效益;当代技术的加入,智能温室通过信息采集系统反应的全面精确的数据信息,加深对智能温室的控制力度和完善其管理体系。

1.2 智能温室的问题

我国近几年的智能温室技术主要引进国外的先进技术,由于市场的需求,我国对于智能温室的功能正在不断开发和研究中,不断完善智能温室的各项功能。我国目前智能温室存在以下缺点:一是建立温室结构标准体系。现今我国智能温室结构没有明确的国家标准,普遍遵循企业自身制定的标准,其结构往往各个不相同,从而导致农业产品质量、产量没有统一的标准;二是智能温室监控软件的引用。我国目前没有比较适合我国环境的温室监控系统,虽然引进的温室监控软件、设备成本过高,不符合市场经济的盈利原则,还存在不适合我国温室环境和季节气候标准的测定。除此之外,大多数温室监控软件不具备采集温室环境各个因素相互影响之间的信息数据,实际上环境中各个因素之间是相互影响,相互的制约的关系,彼此之间呈现动态的变化趋势,其造就的环境因素作用于温室中的农产品,鼓励人们积极开发研究智能温室的各个功效。

2 智能温室控制系统的设计与实现

智能温室系统的控制系统主要分为气候和营养液监控系统两部分组成。气候监控系统主要是对农作物所处的外界环境进行监控,例如温室中的湿度、温度、CO2含量、光照、风速等多种环境中会影响农作物生长的外界因素进行全面的监控,形成动态的数据图,随时将环境控制在对农作物生长最有利的状态;营养液的控制系统主要根据不同农作物所需的夺中国营养元素的含量控制,为农作物创建良好的生长环境,确保农产品的产量和品质。控制系统的构件由五部分组成:

2.1 上位机的设计与实现

上机位是以计算机为核心创建完善的监控系统,在计算机屏幕上呈现相关的时间以及对应的测量值和其动态曲线图,还要设计报警系统以及各个环结构件的运行状态,使其管理者随时了解温室中相关数据信息,保持温室的最佳状态。对于温室中出现的故障、关键数据信息、报警系统所传输的数据信息,要定时对其进行储存,并且将其打印成纸质的形式,对其进行存档,防止由于外界因素丢失数据,加强温室的控制力度和便于检修人员对数据信息

的调用。设定操作人员的权限,允许其根据农作的不同设定相关参数,并且有权在出现故障时强制停止。

2.2 下位机系统

下位机是接受上位机中所显示的数据信息,并且对其数据信息进行分析处理。下位机相对于上位机是一个相对独立的个体,其操作人员同样可以对温室中的相关数据进行监控和调整。下位机通过多种精密科学数据的处理,并且通过传输机构将分析结果传输给上位机,通过复杂程序的设定,对下位机下达相关指令,下位机严格按照指令行运行,实现温室中全面的监控系统。

2.3 通信通道的设计

通讯通道的设计是以稳定、便捷为主旨,确保各项功能的有效实施和对温室的控制力度。系统中通信通道采取 RS485 接口连接,该接口由于双接口、抗干扰功能和传输距离长的优势能够稳定、便捷传输。RS232 接口其无论是稳定性、传输距离还是快捷方式都不及RS485,这类非平衡的传输方式适用于 PC 机之间的链接,因此上位机和下位机之间的通讯方式根据其通信的方式特点选择不同的通信方式,并且实现两种通信方式之间的相互转换,保证信息之间的稳定、便捷的传输效率。

2.4 信号采集电路的设计

信号采集电路是根据各种传感器对于温室环境的测量和敏感度所获取的信息数据传输给上位机并对温室实施综合性的监控功能,既实现对于温室环境和营养液的监控功能。为了保证数据信息的精确性和高效性,传感器灵敏程度至关重要,同时其采集电路也要具有很强的抗干扰性和简约的特点,既选择数字型传感器则符合以上要求,经常被使用,同时为了保证各个数据信息之间不相互影响,从而设定为并联电路和各种信息的模拟转换器,保证数据信息的顺利传输。

2.5 执行部分的设计

智能温室的电器工程是通过天窗和遮阳帘开、关和角度,的电机来控制温室中农作物的光照面积和程度;通风电机控制其通风状况;加热设备控制温室的温度;喷淋设备控制温室内的湿度;CO2开放阀控制室内 CO2的含量;营养液的施放阀和营养液的配方保证营养液的平衡等各项执行部分为农作物创建良好的生长环境,从而提升农作物的产量和质量。

3 结束语

综上所述,智能温室是提升农业事业的有效手段,其打破季节、时间和环境各项的客观因素,为农作物创建最佳的生长环境。智能温室是由各类电气工程实现对室内的温度、湿度、光照、二氧化碳含量和营养液的释放量和成分配置等功能。其技术的不断完善推动农业事业的不断进步。

参考文献:

[1] 丁欣,孙智卿,郭鹏举 . 基于 ARM 的智能温室控制系统 [J]. 山西农业大学学报 :自然科学版 ,2010(01).

[2] 侯建华 . 智能温室远程控制系统的设计与 实 现 ― 基 于 LPC2132[J]. 农 机 化 研究 ,2010(12).

[3] 潘刚 . 温室环境远程智能监控系统的设计与实现 [J]. 微型机与应用 ,2014(07).

[4] 谢彤 . 基于单片机的温室智能灌溉系统设计与实现 [J]. 安徽农业科学 ,2013(18).

人工智能与环境设计精选篇10

关键词:概念和优点 设计要素 应用范围

一、智能建筑及智能化系统的概念和优点

智能建筑(IB) intelligent building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。

智能化系统是智能建筑的灵魂,也是实现建筑智能化的重要手段,原则是根据建筑物的规模和功能需求等实际情况,选择并配置相关的系统。

智能化系统在建筑中的应用主要有如下几方面优点:

1、创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的办公,生活环境。

智能化系统首先确保安全和健康,其防火与保安系统为其中重要部分;其空调系统能监测出空气中的有害污染物含量,并能自动消毒,使之成为“安全健康建筑”。 智能化系统对温度、湿度、照明度均加以自动调节,甚至控制色彩、背景噪声与味道,使人们像在家里一样心情舒畅,从而能大大提高工作效率。

2、节能

以现代化的商厦为例,其空调与照明系统的能耗很大,约占大厦总能耗70%。在满足使用者对环境要求的前提下,智能化系统能通过其“智慧”,尽可能利用自然光和大气冷量(或热量)来调节室内的环境,以最大限度减少能源消耗。按事先在日历上确定的程序,区分“工作”与“非工作”时间,对室内的环境实施不同标准的自动控制,下班后自动降低室内的照度与温湿度控制标准。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建筑智能化系统的主要特点之一,其经济性也是智能化系统在建筑行业得以迅速推广的重要原因。

3、现代化的通信手段与办公条件。

在信息时代,时间就是金钱。智能化系统可以让用户通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、电视会议、信息检索与统计分析等多种手段,可及时获得全球性金融商业情报、科技情报及各种数据系统中的最新信息;通过国际计算机通信网络,可以随时与世界各地的企业或机构进行商贸等各种业务工作。

二、智能化系统的设计要素

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。

1、智能化集成系统具有确保对各类系统监控信息资源的共享和优化管理。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。

2、信息设施系统具有为建筑物的使用者及管理者创造良好的信息应用环境。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的功能。

3、信息化应用系统具有提供快捷、有效的业务信息运行的功能。并具有完善的业务支持辅助的功能。

4、建筑设备管理系统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。具有对建筑物环境参数的监测功能。

5、公共安全系统具有应对火灾、非法侵入、自然灾害、重大安全事故和公共卫生事故等危害人们生命财产安全的各种突发事件,建立起应急及长效的技术防范保障体系。

6、机房工程内容宜包括机房配电及照明系统、机房空调、机房电源、防静电地板、防雷接地系统、机房环境监控系统和机房气体灭火系统等。

7、建筑物的整体环境目的是提供高效、便利的工作和生活环境。适应人们对舒适度的要求。满足人们对建筑的环保、节能和健康的需求。

三、智能化系统在建筑中的应用范围及要求

1、办公建筑内的智能化系统,其能适应办公建筑物办公业务信息化应用的需求,满足对各类现代办公建筑的信息化管理需要。

2、商业建筑内的智能化系统,其能符合商业建筑的经营性质、规模等级、管理方式及服务对象的需求。构建集商业经营及面向宾客服务的综合管理平台。

3、文化建筑内的智能化系统,其能满足文化建筑对文献和文物的存储、展示、查阅、陈列、学术研究及信息传递等功能需求。满足面向社会、公众信息的及传播,实现文化信息加工、增值和交流等文化窗口的信息化应用需要。

4、体育建筑内的智能化系统,其能满足体育竞赛业务信息化应用和体育建筑的信息化管理的需要。具备体育竞赛和其他多功能使用环境设施的基础保障。统筹规划、综合利用,充分兼顾体育建筑赛后的多功能使用和运营发展。

5、医院建筑内的智能化系统,其能满足医院内高效、规范与信息化管理的需要。

6、学校建筑内的智能化系统,其能满足各类学校的教学性质、规模、管理方式和服务对象业务等需求。适应各类学校教师对教学、科研、管理以及学生对学习、科研和生活等信息化应用的发展。

7、住宅建筑内智能化系统,其能体现以人为本,做到安全、节能、舒适和便利。符合构建环保和健康的绿色建筑环境的要求。推行对住宅建筑的规范化管理。

结束语

智能化系统在建筑行业中的发展是科学技术和经济水平的综合体现,它已成为一个国家、地区和城市现代化水平的重要标志之一。在我国步入信息社会和国内外在加速建筑信息高速公路的今天,智能建筑变成为城市中的“信息岛”或“信息单元”,它是信息社会最重要的基本设施之一。

在我国,目前各级政府亦高度重视,在科研、资金和政策等方面积极地进行支持和引导,使智能建筑的发展朝着系统集成化、综合化管理以及智能城市化方向,健康而规范化的方向发展。■

参考文献

[1]GB50314-2006 智能建筑设计标准.

人工智能与环境设计精选篇11

在教育信息化飞速发展的时代,经常会听到某高校建成了“智慧教学环境”或“智慧校园”,甚至有些高校进行了简单的信息化教学设施的改造,也冠名为“智慧教育环境”建设。是技术发展太快,还是概念炒作呢?或者是人们对“智慧教学环境”的内涵理解有偏差呢?带着这些问题,笔者对智慧教育的概念进行了深入研究,并对现阶段已经建成的智慧教学环境进行了实地调研。希望通过开展此项研究找到当前智慧教学环境建设中存在的问题与漏洞,为今后智慧教学环境的建设提供建议。

一、智慧教学环境的内涵

今天我们所说的智慧教育源于IBM提出的“智慧地球”,智慧地球的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们交互的方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。智慧地球具有三个明显的特征:①对环境透彻的感知力,通过利用物联网等实现随时随地感知、测量、捕获和传递信息;②更全面的互联互通,在有线和无线网络支持下,利用先进的系统协同工作实现全面互通;③深入的智能化,利用人工智能技术获取智能化的洞察并付诸实践,进而创造新的价值。[1]

《2015中国智慧学习环境白皮书中》指出,智慧学习作为一类学习系统,是通过物联网技术、大数据系统和人工智能技术等现代高科技来全面感知学习情境、识别学习者特征,提供合适的学习资源与便利的互动工具,自动记录学习过程和测评学习结果,有效支持人们的终身学习、职业发展和自我价值的实现。从而可以实现人们能够在任意时间(Any time)、任意地点(Any where),以任意方式(Any way)和任意步调(Any pace)(简称4A)进行学习,这类学习环境能够支持学习者轻松地(Easy Learning)、投入地(Engaged Learning))和有效地(Effetive Learning))(简称3E)学习。[2]

我国学者祝智庭教授认为:智慧教育的真谛就是通过构建技术融合的学习环境,让教师能够施展高效的教学方法,让学习者能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验,使其由不能变为可能,由小能变为大能,从而培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才。[3]

通过对上述概念的分析可以看出,智慧教学环境的基本条件是对环境的感知、全面的互联互通和深入的人工智能;智慧教学环境中主要用到物联网、大数据和人工智能来感知学习环境和学习者特征、营造学习情景,主动提供学习资源、自动记录和评价学习结果;智慧教学环境建设为培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才,提供环境保障。

智慧教学环境主要具有如下特征:①?ρ?习者和环境的感知,比如,通过一些传感设备(物联网)实时控制教室的温度、湿度、亮度等,为学习者提供最为舒适的学习环境;②个性化资源的推送,在智慧教学环境中,可以实时感知学习过程,并主动推送个性化的学习资源;③对学习结果的记录与分析。智慧教学环境通过对学习者学习过程的记录与分析,可自动分析学习者的特征和学习情况,并产生相应的学习报表或者学习建议;[4](4)智慧教育最根本的特征是要实现教育信息化的终极目标。

二、智慧学习环境的建设现状

当前智慧教学环境的建设正在如火如荼的进行,部分高校已经建成了智慧教学环境示范区。为深入研究智慧教学环境的建设与应用情况,笔者对部分高校的智慧教学环境示范区进行了实地考察,发现当前的智慧教学环境可分如下几类:

1.普通多媒体教室的改造升级

在已经建设成功的“智慧教室”中最为初级的是普通多媒体教室的升级版,此类教室只是对普通多媒体教室进行了装修和改造,使得教室中的座位灵活、舒适,其多媒体设备配置更加先进。当前改造成功的多媒体教室中基本都安装了高清投影、交互式电子白板或互动式大屏幕、无线扩音系统等。

2.课堂互动工具应用型

当前智慧教室中的互动系统种类繁多,比较常见的主要包括:利用台式电脑通过局域网进行互动、利用Internet进行远程的互动教学、基于手机或平板电脑的互动系统:

(1)基于台式电脑的互动系统。这种类型的教室中,每个学生座位上配有一台台式计算机,通过相关的互动软件,可实现师生之间、学生之间在网络环境下的实时互动交流,包括教师单独辅导,下发、上传资料等。

(2)基于网络的远程直播、互动系统。为实现跨校区之间、跨区域之间的教学直播互动,部分院校建设了“远程直播”教室。在此类型教室中通过高清摄像机、直播管理系统,可实现远距离直播、互动等功能。此外,通过录播控制系统,也可以实现对教师授课过程的自动录制和保存。

(3)基于智能手机或平板电脑的课堂互动系统。有些学校的“智慧课堂”可以看到基于手机或平板电脑的互动系统,此类互动系统可以让师生之间通过智能手机或平板电脑进行互动,下发、上传资料,也实现了学生实时投票、抢答等功能。另外,此类课堂互动系统已经初步实现记录课堂教学过程,并对授课情况可进行初步分析与统计。

3.教学资源库及社会化软件应用型

(1)有些地区或学校建设了相应的资源库或学习平台,便称之为智慧教育环境。

(2)还有些学校可利用微信、QQ等社会化软件实现新生注册、宿舍查询等功能,他们把这些社会化软件的简单应用说成了智慧校园。[5]

4.环境友好型

(1)教学环境的提升

部分智慧教学示范区中教室颜色鲜艳、明亮,走廊和学习区温馨、清爽,桌椅板凳舒适、灵活,教室里面配置了中央空调、电动窗帘等,整个示范区使学生能感受到愉悦、清新。但在信息化智能技术的应用方面,很少看到大数据分析系统、物联网、云计算等新型技术的应用,因此,这些环境也难以称为智慧教学环境。

(2)物联网的初步应用

有些学校建成的“智慧教室”中开始使用一些初级的物联网设备,比如,显示温度、湿度、照度等参数设备。仅仅使用一些物联网设备也难以称之为智慧教学环境。

5.综合应用型

一些学校智慧教室中综合了各种前沿技术,我们似乎看到了智慧教育的影子。此类教学环境中:教室实现有线和无线网络的全覆盖;教室外安装了人脸识别系统和RFID考勤机,这些系统采集的数据可直接传送到教务系统;可以感知教室的温度、光线等,并可实现自动控制;开发了基于云计算的教育资源库和移动学习管理系统;此外,还有智能控制系?y、增强现实的互动演示和视频会议系统、自动录播系统等。[6]

三、现阶段高等院校智慧教学环境“智慧”的缺失

通过对智慧教育内涵的研究,结合智慧教学环境的建设现状,发现现阶段“智慧教学环境”的建设与传统教学环境相比已经有了很大的提升,但还没真正实现“智慧教育”。下面笔者对照智慧教育的概念与特征,从环境建设、技术的运用以及对人才培养的支持等方面对现阶段的“智慧教学环境”加以分析:

1.对环境和学习者的感知

感知学习情景涉及学习者特征分析、传感器技术和自动推理等方面的应用,通过信息采集、动态建模和情景推理三个模块来实现[7],要感知学习情景,物联网和人工智能技术是必不可少的。目前,智慧教学环境中对物联网技术的应用还处在最初级的对基本环境的感知方面,比如,温度、湿度和光线的感知,缺乏对物联网的深入应用。要实现对学习者特征的自动识别,必然用到人工智能、学习分析等技术,但在目前的智慧教育环境中还没有看到成功案例。

2.智慧教育资源的提供

智慧资源是指以培养具有21世纪生存技能的智慧创造者为目的,支持智慧学习和智慧教学活动的有效开展,具有泛在性、情景感知性、联通性、进化性、多维交互性和个性化智能推送等核心特征的新型数字化学习资源[8]。在智慧教育资源的建设和应用过程中:首先,用到大数据分析技术,对学生的学习特征和学习情况进行全面的分析;其次,通过人工智能等技术实现向学习者进行优质教育资源的精准推送;第三,可通过物联网、大数据和人工智能来全面感知学习环境,利用VR技术营造更为真实的学习情境。在当前建设的“智慧教学环境”中,虽然可以看到丰富的学习资源和互动工具,但它们并没有达到智慧资源的标准。

3.对学习结果的记录与分析

Siemens认为学习分析是:“关于学习者以及他们的学习环境的数据测量、收集、分析和汇总呈现,目的是理解和优化学习以及学习情境”[9],学习分析必然会用到学习科学、人工智能、大数据等方面的理论和技术。目前我们看到的是一些授课软件对课堂的记录与初步的数据统计,并不能达到学习分析的标准。在对教学过程的记录过程中,通过自动录播系统,可以实现对教学过程的自动录制,但这种记录只能是机械的记录,缺少智能成分。

4.对教育目标的实现

智慧教育最根本的特征是要实现教育信息化的根本目标,即“要破解制约我国教育发展的难题,促进教育的变革与创新;要对教育发展具有革命性影响”[10]。要对教育发展产生革命性影响,智慧教学环境应做到如下几点:首先,要改变知识产生、传播和管理的方法和模式,让知识变得触手可及;其次,要支持学习者的终身学习、职业发展和自我价值的实现;第三,要营造良性的教育生态环境,使学习者能随时、随地开展所需的学习。显然目前的“智慧教学环境”还不能支持实现教育信息化的根本目标,因此还难以称之为智慧教学环境。

四、智慧教学环境建设建议

通过上述分析可以看出智慧教学环境的建设还处在初级阶段,目前建设的很多“智慧教学环境”只能说是现代教育环境,还不能称之为智慧教学环境。要真正实现智慧教学环境,还需要在教育理论、技术和方法等方面大幅提升。结合上述分析,本文对智慧教学环境的建设提出如下几点认识:

1.强化顶层设计,准确定位,系统规划

智慧教学环境的建设是一个系统工程,它包括校园环境、教室环境、硬件设施、软件系统,甚至还包括教师的教学理念、方法,学生的学习习惯、方式等方面的内容。因此,智慧教学环境的建设首先需要明确目标,强调顶层设计,对我们将要实现的目标进行系统的规划。

2.遵从事物发展规律,循序渐进,稳步推进

智慧教学环境的建设是一个长期的过程,不可能一蹴而就。在智慧教学环境的建设过程中还伴随着教学方法、理念的转变。因此,智慧教学环境的建设应该在系统规划的基础上分阶段开展,循序渐进地做好每个阶段的工作,最后才有可能实现真正的智慧教育。

3.明确智慧教育本质,平心静气,不忘教育根本

智慧教育的本质是利用信息化手段,为学习者的学习提供更优质的环境、更人性化的服务。智慧教学环境的建设必然用到云计算、物联网、大数据和人工智能等技术;智慧教学环境必然能给师生提供更便捷的教与学支持,让学生可以开展任何时间、任何地点、任意方式的学习;智慧教学环境必然给师生提供丰富的、个性化的资源和及时的教与学的分析报告;智慧教学环境可以支持实现教育信息化的根本目标。满足了上述条件才可称之为智慧教学环境,切不可将简单的环境改造、软件应用和资源建设冠名为智慧教学环境。

人工智能与环境设计精选篇12

随着我国科学技术的不断进步,传统的农业生产方式已经不能满足人们生活的需求,电气自动化的不断加深,使其智能温室有效缓解两者之间的主要矛盾,很大程度提升农业生产的效率和产量。智能温室打破季节、温度、阳光、湿度等多方面外界客观因素,为人们提供生活所需的各种农产品。本篇论文就是针对智能温室的电气工程的设计方面做浅要分析。

【关键词】智能温室 电气工程 设计与实现

温室与电气自动化技术相结合形成智能温室,既自动化温室。其以计算机控制为核心,结合各类电动化技术分别由遮阳系统控制阳光照射面积和时间,喷滴灌系统控制湿度,风扇系统控制温室温度,移动苗床系统控制栽种面积与密度等多种系统组合。

1 智能温室电气工程现状及问题

1.1 智能温室的现状

我国处于急速发展的阶段,由于改革开放,我国吸收来自外界很多先进的技术,促进我国科学技术的发展,从而促进我国经济产业的发展。我国智能温室电气工程利用当代传感器技术、电子技术、通讯技术、网络技术和采集技术等多种电气工程的先进技术共同构建智能温室的各个系统。智能温室的电气工程与农业种植技术相结合现农业产品连续生产并且高产量高品质的目标。

智能温室为农业产品创建良好的生长环境,避免受到季节、温度、湿度等客观条件限制的同时,也避免多种化学污染。随着自动化的不断深化,农业产品的成本不断降低,从而整体提升农业产品的经济效益;当代技术的加入,智能温室通过信息采集系统反应的全面精确的数据信息,加深对智能温室的控制力度和完善其管理体系。

1.2 智能温室的问题

我国近几年的智能温室技术主要引进国外的先进技术,由于市场的需求,我国对于智能温室的功能正在不断开发和研究中,不断完善智能温室的各项功能。我国目前智能温室存在以下缺点:一是建立温室结构标准体系。现今我国智能温室结构没有明确的国家标准,普遍遵循企业自身制定的标准,其结构往往各个不相同,从而导致农业产品质量、产量没有统一的标准;二是智能温室监控软件的引用。我国目前没有比较适合我国环境的温室监控系统,虽然引进的温室监控软件、设备成本过高,不符合市场经济的盈利原则,还存在不适合我国温室环境和季节气候标准的测定。除此之外,大多数温室监控软件不具备采集温室环境各个因素相互影响之间的信息数据,实际上环境中各个因素之间是相互影响,相互的制约的关系,彼此之间呈现动态的变化趋势,其造就的环境因素作用于温室中的农产品,鼓励人们积极开发研究智能温室的各个功效。

2 智能温室控制系统的设计与实现

智能温室系统的控制系统主要分为气候和营养液监控系统两部分组成。气候监控系统主要是对农作物所处的外界环境进行监控,例如温室中的湿度、温度、CO2含量、光照、风速等多种环境中会影响农作物生长的外界因素进行全面的监控,形成动态的数据图,随时将环境控制在对农作物生长最有利的状态;营养液的控制系统主要根据不同农作物所需的夺中国营养元素的含量控制,为农作物创建良好的生长环境,确保农产品的产量和品质。控制系统的构件由五部分组成:

2.1 上位机的设计与实现

上机位是以计算机为核心创建完善的监控系统,在计算机屏幕上呈现相关的时间以及对应的测量值和其动态曲线图,还要设计报警系统以及各个环结构件的运行状态,使其管理者随时了解温室中相关数据信息,保持温室的最佳状态。对于温室中出现的故障、关键数据信息、报警系统所传输的数据信息,要定时对其进行储存,并且将其打印成纸质的形式,对其进行存档,防止由于外界因素丢失数据,加强温室的控制力度和便于检修人员对数据信息的调用。设定操作人员的权限,允许其根据农作的不同设定相关参数,并且有权在出现故障时强制停止。

2.2 下位机系统

下位机是接受上位机中所显示的数据信息,并且对其数据信息进行分析处理。下位机相对于上位机是一个相对独立的个体,其操作人员同样可以对温室中的相关数据进行监控和调整。下位机通过多种精密科学数据的处理,并且通过传输机构将分析结果传输给上位机,通过复杂程序的设定,对下位机下达相关指令,下位机严格按照指令行运行,实现温室中全面的监控系统。

2.3 通信通道的设计

通讯通道的设计是以稳定、便捷为主旨,确保各项功能的有效实施和对温室的控制力度。系统中通信通道采取RS485接口连接,该接口由于双接口、抗干扰功能和传输距离长的优势能够稳定、便捷传输。RS232接口其无论是稳定性、传输距离还是快捷方式都不及RS485,这类非平衡的传输方式适用于PC机之间的链接,因此上位机和下位机之间的通讯方式根据其通信的方式特点选择不同的通信方式,并且实现两种通信方式之间的相互转换,保证信息之间的稳定、便捷的传输效率。

2.4 信号采集电路的设计

信号采集电路是根据各种传感器对于温室环境的测量和敏感度所获取的信息数据传输给上位机并对温室实施综合性的监控功能,既实现对于温室环境和营养液的监控功能。为了保证数据信息的精确性和高效性,传感器灵敏程度至关重要,同时其采集电路也要具有很强的抗干扰性和简约的特点,既选择数字型传感器则符合以上要求,经常被使用,同时为了保证各个数据信息之间不相互影响,从而设定为并联电路和各种信息的模拟转换器,保证数据信息的顺利传输。

2.5 执行部分的设计

智能温室的电器工程是通过天窗和遮阳帘开、关和角度,的电机来控制温室中农作物的光照面积和程度;通风电机控制其通风状况;加热设备控制温室的温度;喷淋设备控制温室内的湿度;CO2开放阀控制室内CO2的含量;营养液的施放阀和营养液的配方保证营养液的平衡等各项执行部分为农作物创建良好的生长环境,从而提升农作物的产量和质量。

3 结束语

综上所述,智能温室是提升农业事业的有效手段,其打破季节、时间和环境各项的客观因素,为农作物创建最佳的生长环境。智能温室是由各类电气工程实现对室内的温度、湿度、光照、二氧化碳含量和营养液的释放量和成分配置等功能。其技术的不断完善推动农业事业的不断进步。

参考文献

[1]丁欣,孙智卿,郭鹏举.基于ARM的智能温室控制系统[J].山西农业大学学报:自然科学版,2010(01).

[2]侯建华.智能温室远程控制系统的设计与实现―基于LPC2132[J].农机化研究,2010(12).

[3]潘刚.温室环境远程智能监控系统的设计与实现[J].微型机与应用,2014(07).

[4]谢彤.基于单片机的温室智能灌溉系统设计与实现[J].安徽农业科学,2013(18).

人工智能与环境设计精选篇13

【关键词】智能建筑;暖通空调;照明;节能;系统控制

一、概述

建筑节能的关键在于提高能量效率,因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外,业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能源消耗大幅度降低,节省了大楼营运成本的目的。

智能建筑中HVAC和照明系统的计算机控制系统,是智能建筑的重要组成部分。直接关系到提高工作环境的舒适度而提高工作效率,计算机控制系统根据工作区间的内部条件和外部条件,适时或按计划自动控制室内温度、湿度、工作区间的亮度等。系统是体现“智能”诸因素中最重要的因素之一。在建筑中使用的设备被称为“有智能”或“是一个智能单元”,或一座建筑物被称为智能建筑,计算机控制系统的应用是必要条件。

二、智能建筑集成系统中的计算机控制系统

1.主要设备。蒸发式冷却空调系统此系统的3阶段供冷启动顺序为:热转轮启动,蒸发冷却器启动,备用冷却盘管启动;其两阶段供热启动顺序为:热转轮运行进行热回收,利用热水盘管加热处理空气。此空调系统主要任务是保证室内空气的清新,提供室内的基本温度保证。埋管式辐射墙板墙架上和空气中的温度传感器提供水流阀门的控制信号。它是在室内基本温度点基础上,对温度进行再调整的设备。屋顶通风装置室外温度、湿度、风力、降雨量,室内温度、湿度,提供此开关控制信号。它是室内温度、湿度调整的辅助设备,也是节约能源的重要手段。其动力是日光反射板上的太阳能电池。日光反射板阳光和温度都是照明系统和温度系统的信号源,光线反射板受控于这两个系统。既能遮光,也能将室外光线反射到室内。照明系统由房间使用状况检测、日光、阳光反射、室内光照度等检测信号,用开关、遥控器或计算机程序控制此系统。

工作环境系统在环境系统中,温度、湿度、房间使用状况检测、空气流速、空气品质等数据均为控制因素。每人工作环境系统的温度、湿度的期望值,房间使用状况检测数据,由传感器或由人工给定,由通讯系统传送给上一级工作站,由网络工作级和系统工作站的控制系统控制此个人工作环境系统的系统参数。

2.控制系统和主配电盘它是控制、电源和通讯系统的神经网络。

控制系统控制系统分为两大控制部分:温度和空气品质控制系统温度和空气品质控制系统的控制目标包括蒸发式冷却空调系统、埋管式辐射墙板、个人工作环境系统、可开启窗户、屋顶通风装置等。本系统的传感器包括室内温度、室内湿度、室外温度、室外湿度、冷热水流数据、房间使用状况、空气品质、数据、露点温度,以及室外风力等。执行机构是热转轮、蒸发冷却器、水流阀门、空气处理器、加热盘管、冷却盘管、气流混合调节器、水压调节器、屋顶通风装置等。照明控制系统照明控制系统的控制目标包括环境灯、周边灯、工作灯、室内遮光设备、日光反射板等。灯光控制系统的传感器包括室外日光检测器、室内照度检测器、房间使用状况等。执行器是控制日光反射板的电机,控制天窗、可开启窗户、门遮阳设备的电机,数字式日光灯整流器,数字式相位灯光调节器,数字转换器等。

温度和空气品质这两个控制系统和照明控制系统是互相干扰的。譬如,为了节约能源和得到舒适的工作环境,冬天和夏天对日光的需要是不同的。控制系统结构总控制工作站热冷水系统热水系统冷水系统空气处理系统空气处理单元。

三、计算机控制系统的控制策略

总控制工作站的控制策略必须根据各种条件,用控制算法去协调上述设备的工作。现假定工作程序和环境为:按照当天的室外气象参数,蒸发式冷却空调系统已根据时间或遥控命令,在工作人员到来之前开始工作,提供基本室内温度和其它条件,当个人工作环境的房间使用状况检测传感器检测到有人工作,提供启动信号给上级计算机,控制系统按照人的给定期望值,调整此个人工作环境的环境参数。

温度控制系统、空气品质控制系统和照明控制系统的某些控制目标是相关的,被控制目标和设备之间存在互相干扰。且智能建筑集成系统的各个部分是由一些不同厂家生产的,这些产品中存在很多不同标准,像数据传输总线、硬件接口、软件接口、控制算法等。由于信息流和被控目标的不确定性和复杂性,使得控制系统非常复杂。如夏天的阳光提供工作台的光线亮度,但又带来多余的热量。减少阳光的照射又可能使工作环境照度不够。故怎样发挥每一设备的工作能力,又可控制工作环境温度、湿度、空气新鲜度,工作环境的照度、噪声、背景音乐,与外界的通讯畅通,各种办公设备的使用方便程度,且能像轿车内的空调系统一样,所有指标都能在工作区间内作自我调整,创造最佳工作环境。亦能满足保护环境、减少污染、节约能源的大目标。这些就是控制系统的基本任务。

无论是温度控制系统、空气品质控制系统还是照明控制系统的控制过程都没有现成的模型可以精确地描述,慢过程、超时延迟和非线性使得控制器使用不需要数学模型的算法,如模糊控制、预测控制等。温度控制系统、空气品质控制系统就是一个超延时反应系统,再加上这两个控制系统与照明控制系统分别采用两个公司的产品,所以,控制系统总工作站采用PID和模糊控制方法,控制系统网络拓扑结构分为三级,分别为现场工作级、网络控制级和程序员操作级。由程序员操作级的控制系统总工作站协调和控制整个控制系统。

没有计算机控制系统来管理和维护上述的功能,建筑或建筑群是不能称为智能建筑的,虽然智能单元能够自动完成一些功能,但全部工作需要计算机集成控制系统来协调。所以,用工作站协调来自于不同生产厂家的子控制系统是必要的。

四、暖通空调系统能量管理与控制系统的优化

智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统,实现信息共享,进行综合管理,作用和效益是巨大的,这些作用和效益,就必须实施优化,建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比,有以下特点:从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,来提高系统的效率,降低投资和运行费用;对系统及其过程进行定量化的状态模拟,减少控制环节,提高可靠性与稳定性,发生故障概率降到最低可能限度,系统响应输出最优化。

结束语:对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义。

参考文献

[l] 涂逢祥.建筑节能叼.北京:中国建筑工业出版社,2001

人工智能与环境设计精选篇14

【关键词】弱电工程;弱电智能化系统;方向;应用

Prospects weak intelligent building systems analysis

Han Zhi-bin

(Spring of Hebei Construction Engineering Co., Ltd Handan Hebei 056000)

【Abstract】This paper introduces the concept of weak intelligence system with weak intelligence applications focus, followed by analysis of the benefits brought to the hospital weak intelligence system. Finally, the development and application of weak intelligence of direction in the future.

【Key words】Weak engineering;Weak intelligence systems;Direction;Application

1. 弱电智能化系统的概念及应用重点

1.1 弱电智能化系统的概念。弱电智能化系统包括楼宇自动化系统、安保自动化系统、通信自动化系统、智能建筑集成管理系统四大类,共四大类15个子系统,营造了面向大众的人性化就医环境,构建了服务管理的数字化平台。安全可靠的智能化系统,为使用者提供一个优化管理、控制运行、便于维护、舒适安全、高效节能及安全可靠的工作、生活环境。

1.2 弱电智能化的应用重点。建筑智能化系统建设是一项复杂的系统工程,它需要“A+4C”(现代建筑技术(Architecture)、现代控制技术(Control)、计算机技术(Computer)、通讯技术(Communication)、图像显示技术(CRT),即所谓的“A+4C”技术)以及管理科学、施工管理技术等知识的全面支持。智能建筑中的弱电主要分为两类:一类是国家规定的安全电压等级控制电压等低电压电能,有交流与直流之分,如24V直流控制电源,或应急照明灯备用电源。另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源,如电话、计算机的信息。

(1)智能化建筑弱电工程的总设计。总体设计是智能化建筑弱电工程的关键与核心所在,设计必须保证符合弱电工程的基本规范,符合国家或地方出台的标准,满足智能化建筑的功能要求。

(2)弱电工程承包商的选择。智能化建筑弱电工程的标志就是弱电工程的正常运行,因此,承包商的选择是整个施工的关键所在。施工的成功与否就在于承包商的选择。根据弱电工程的特点和目前国内智能化建筑弱电工程成败的分析表明,通常由系统集成商(主承包商)或者业主对各子系统进行总体协调、管理与控制的工程运作模式较多,选择一个称职的主承包商(集成商)是工程成败的关键。从某种意义上讲,系统集成商是技术能力、工程管理、组织能力三者有机的“集成”。

(3)弱电工程系统的维护和管理系统维护和管理不仅是智能化建筑弱电工程取得成果的基本保证,并且是智能化建筑的业绩与成果、投资回报的基础。

2. 弱电智能化系统在医院系统中的应用

当前医院的建筑发展方向就是弱电智能化系统的应用。随着科学技术的发展尤其是4C技术(现代计算机技术、自动控制技术、现代图像显示技术及现代通信技术)的快速发展以及其在现代建筑中的应用,弱电智能化系统对建筑物的结构、系统、服务及管理实现了最优化组合,也为建筑物的有效利用提供了一个合理、节能、舒适的环境。毋庸置疑,弱电智能化系统的应用是当前及今后一段时间的医院建筑的发展和改革的方向。因此,在对我国医院的弱电智能化系统建筑进行设计时,设计师必须严格执行及采用国家规定的智能建筑设计标准,“以病人为中心”,大力贯彻与坚持科学、安全、实用的原则,从而提高弱电智能化系统工程的设计与建设质量。弱电智能化系统在医院的建筑中得到广泛应用。

2.1 营造了方便快捷与舒适整齐的环境。患者进入门诊大厅通过导医图及显示系统可一目了然地了解医院基本情况、科室分布、医疗专家、各类收费标准、医保政策等信息,大楼内运行的OA、HIS、LIS、RIS等信息系统将门诊、急诊、病区及检查检验等各项操作全部数字化。从优化流程、方便病人的角度出发,将门、急诊病人挂号、就诊、交费、检查、检验、取药及治疗等医疗行为均集中在1~5楼,且标志清楚、流程合理,保证了各项功能的良性运作。在门、急诊候诊区及公共区域,安设置了多媒体、有线电视及背景音乐系统,电视节目及背景音乐烘托出了一种轻松和谐、舒适安逸的就医环境;各挂号处分别设有自助挂号机,病人可自行选择挂号类别;一卡通系统一次缴费,多次(执行科室)费用确认,减少了病人排队次数及等候时间;门诊大厅、急诊室、检验科分别设置检验结果查询与打印系统,患者根据需求可随时查询或自助打印结果报告单;手术视教监控系统可向病人家属(根据需要)提供观看手术过程的个性化服务;楼内设有自助银行、小商品超市及快餐服务区,人性化服务周到、便利、快捷。

2.2 构建了服务管理的数字化平台。IBMS实现了建筑物内设备的自动检测和优化控制管理及信息资源共享,为建筑物的使用者提供最佳的信息服务。一是工作效率显著提高,在总控中心的BAS工作站上,管理人员可以对所有被监控设备的运行状态进行实时监控,并可对大多数设备进行人为控制或由系统自动记录保存,无须专人到现场抄录,提高了工作效率。二是运行成本明显减少,系统采用远程网络自动化监控和有效调节,不仅节约了人力资源,而且减少能源浪费。

2.3 建立了安全可靠的智能化系统。医院楼宇自控系统采用集散型控制方式,即现场区域控制、计算机局域网通讯,最后进行集中监视、管理的系统控制方式。这种控制方式保证每个子系统都能独立控制,同时各关联子系统之间的互动集成在统一的软件平台上,实现信息共享,进行综合管理,在中央工作站上集中监视和联动控制,使得整个系统的结构完善、性能可靠。

3. 弱电智能化应用展望

弱电智能化系统工程在建筑中已经得到较为广泛的应用,尤其在医院、银行,企业中的应用已经相对来说较为普遍了,所以,在未来,进一步发展和扩大其在银行,企业中的应用是一个重要的方向,也应成为重要的管理内容。的建筑中已很普遍,因此,弱电智能化建筑在医院的广泛应用是今后的大力发展方向。智能化系统的应用可以给医院的管理带来前所未有的收益,为医院营造一个现代化的、快捷方便的、舒适的环境,为医院的集成化管理提供便利的、高效节能的条件,更易于医院的设备设施维护。

4. 结语

智能化建筑弱电工程的施工不仅需要“A+4C”以及管理科学、施工管理技术等知识的全面支持,更需要设计人员严密细心的设计、施工管理人员责任到人、真正从源头上把好关、肩负起安全责任,切实把建筑安全放在首位。

总之,智能化弱电系统工程在医院建筑中的规模应用将有助于提升医院的就医环境。智能化弱电系统工程在医院建筑中的应用是一项复杂的、具有系统性的工程,在设计医院的智能化弱电系统建筑时一方面应该充分考虑各方面的因素,努力创造一个舒适安全的就医环境,为医生的行医和医院的高效管理提供便利条件,另一方面应该积极响应国家的节能减排的号召,努力提供易于控制的、高利用率、节能的环境。

参考文献

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