智能建筑綜合實驗室的建設研究

摘 要：本文根據智能建筑技術的發展和建筑電氣與智能化專業的建設需要，結合我校具體情況，闡述了建設智能建筑綜合實驗室的必要性、實驗室的實驗內容，并提出了幾點建設思路。

關鍵詞：智能建筑 建筑電氣與智能化 實驗室建筑設備自動化

隨著我國經濟建設規模的持續增長，高層建筑、超高層建筑不斷涌現，特別是現代科學技術的發展，大量先進的計算機、自動化、通信等技術逐漸應用到建筑行業，形成了全球規模最大、發展最快的智能建筑市場，廣闊的市場潛力為智能建筑的發展提供了巨大機遇。為了滿足社會發展對智能建筑專業人才的需求，許多高等學校紛紛開設了相關專業，培養具有跨學科知識能力、密切聯系實踐的智能建筑工程師隊伍，從整體上提高國內智能建筑的水平。

1智能建筑綜合實驗室的建設必要性

我校依托電氣工程及其自動化專業設置的建筑電氣技術專業方向自1996年以來已經為社會培養了大批從事建筑電氣技術研究、工程設計、施工、管理的高級專業技術人才。但隨著智能建筑的快速發展，建筑業對學生的建筑智能化的專業知識有了更高的要求。為適應這種要求，我校積極申報了《建筑電氣與智能化》本科專業，并于2007年被國家教育部獲準招生，是第二批申報成功的高校之一。

《建筑電氣與智能化》本科專業是一門工程性非常強的應用型專業，是現代科學技術綜合應用的產物，它所涵蓋的系統繁多，組成各系統的設備不盡相同。一方面要求學生精通相關的理論知識，另一方面要求學生具有一定的工程實踐經驗、較強的動手能力。但是對于這樣一個新專業，在實驗、實習、課程設計、畢業設計等實踐性教學環節的建設是比較薄弱的，這對專業的發展極為不利。因此，建設一個反映建筑電氣與智能化專業特點的智能建筑綜合實驗室是非常必要的。

智能建筑綜合實驗室建成后應該是一個比較符合國情、技術先進、節省投資、實用性強的綜合實驗室。實驗室既可完成智能建筑的綜合實驗，又可做課程設計和實習；既適用于本專業，也可作土木工程類非電專業。如建筑學、給水排水工程專業、建筑設備環境工程等專業的《建筑電氣》課程的綜合的實訓基地，為學生培養提供了良好的實踐教學的條件。

2智能建筑綜合實驗室的實驗內容

現代智能建筑主要由建筑物自動化系統（BAS）、辦公自動化系統（OAS）以及通信自動化系統（CAS）組成。在智能建筑的系統中建筑設備自動化系統是必不可少的基本組成部分，它對建筑物內所有機電設施進行自動控制。這些設施包括供配電、給水排水、空氣調節、采暖、通風、火警、保安、運輸等系統設備。為使學生能夠全面了解和掌握智能建筑技術在建筑行業的應用，凝練和突出我校建筑電氣與智能化專業的特點，以適應建筑行業對該專業的要求，我們根據專業的培養計劃，設置了如下專業實驗內容：

1）建筑供配電及照明控制實驗

2）電梯原理與控制實驗

3）保安監控系統實驗

4）門禁系統實驗

5）綜合布線系統實驗

6）火災報警及消防聯動控制系統實驗

7）中央空調控制系統實驗

8）建筑給排水控制系統實驗

9）現場總線（LonWorks、BACnet）控制實驗

3智能建筑綜合實驗室的建設思路

智能建筑綜合實驗室的特點是占地面積大、投資大、內容更新快。考慮學校實驗室空間有限、資金緊張，更不可能有大量資金用于實驗室的不斷更新，經過充分的調研，在實驗室規劃建設期間，有如下建議：

3.1合理布置實驗設備

建設一個智能建筑綜合實驗室，學校不可能提供一座大樓來設置建筑設備自動化實驗系統；再者考慮到系統的真實性和經濟性，不可能如同基礎課程實驗那樣提供多套設備，同時開多組同類實驗。還有一些實驗單人不可能完成，需要多人配合完成。根據這些特點和現有的條件，可以將所有實驗臺設置在一個房間內，不僅考慮實驗功能，還要根據設備的實際用途，合理安排每個子系統的位置。比如可以采用一臺實際的空調系統，除實驗外，還可為實驗室提供冷、熱源；將實際的保安監控系統的攝像機、探測器設置在房間的不同保護區域內；房間內所有的光源、燈具采用照明節能措施；整個房間采用綜合布線系統作為設備運行的平臺等。

3.2 能夠完成綜合性實驗

智能建筑綜合實驗室不僅是反映建筑電氣與智能化專業特色的重要組成部分，而且在當今高技術對建筑行業各專業密切配合、高度協調的要求下，也是其他相關專業全面了解智能建筑技術的一個綜合實踐的基地。為了使學生能夠全面地掌握建筑設備自動化系統的原理、控制方法以及被控設備的運行機理，就必須提供完備的能全面反映建筑物設備控制的實驗系統和裝置。根據建筑設備自動化系統的構成，設置中央空調系統、電梯控制系統、火災報警及消防系統、建筑給排水控制系統，現場總線控制系統、建筑供配電及照明控制系統，保安監控系統、綜合布線系統、門禁系統等。這些系統保證了學生能夠在一個實驗室內，完成各種建筑物控制系統的硬件和軟件實驗，同時也為學生課程設計、畢業設計等較為復雜的綜合系統的設計、安裝、調試創造了良好的條件。

3.3 緊跟當前先進技術

智能建筑是社會信息化與經濟國際化的必然產物，是計算機技術、自動化技術、通信網絡技術與建筑技術結合的產物，它反映了一個國家的綜合經濟實力。目前大量的高新技術競相應用于智能建筑，建筑智能化水平的發展非常迅速。這就要求我們必須不斷地更新教學內容，使學生在校學習期間就能夠接觸到應用于建筑領域的先進的技術，對智能建筑產品有一個感性的認識。在實驗室的建設中，不僅力求設備先進，同時要求控制方法先進，并留有進一步研究的空間。例如，照明控制實驗采用智能燈光節能控制系統，可以完成時間表控制、情景切換控制等模式下的照明實驗；給排水控制系統中采用變頻恒壓供水系統，能夠達到節能的效果；保安監控、火災報警及聯動控制、門禁系統也都采用國內先進設備。在控制方法上采用現場總線控制技術。學生可以通過不同的控制方法設計、調試各個子系統。

3.4 分步建設

由于智能建筑涵蓋子系統很多，而且還在不斷擴容，一般來說不可能同時開全所有的課程，那么在實驗室建設過程中，也不能一哄而上，而要按照我校課程的開設情況，一個子系統一個子系統地完成。其次由于智能建筑技術在不斷地發展，產品也不斷推陳出新，即使今天我們已經建成了一個完整的實驗室，日后隨著新產品的推出，原有實驗室的部分設備也會落后，甚至淘汰。所以，為了跟上智能建筑技術發展的步伐，實驗室也應該根據實際情況不斷增添新產品、新設備。即使作為授課教師，也需要不斷補充智能建筑的最新信息，觸摸智能建筑的前沿產品，這樣才能使所授課程總是走在智能建筑技術的前沿。

結束語

建筑電氣與智能化專業是教育部2006年批準招生的新增專業，它的發展還剛剛起步，特別是實踐教學環節，存在著實驗課程設置不規范，缺少實驗大綱，缺乏實驗教學設備等問題。因此在建設過程中要根據自身的需要，分步實施，保證為學生提供優良的實驗、創新環境，同時充分發揮資源優勢，為教師提供良好的科研平臺，并且為青年教師提供工程實踐基地。

參考文獻：

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［2］壽大云，韓寧，燕飛.智能建筑實踐教學的研究與實踐［J］.實驗室研究與探索，2005，24增刊:23-25.

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