发布时间：2023-03-16 15:57:16
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的建筑自动化论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
数字动画技术是基于数字技术生成的动画艺术系统。数字动画的互动性以及特有的虚拟现实性使得动画成为一种典型的数字艺术形式。数字动画的创作所具有的特点和优势使得各个领域中展现了一片新的光彩。
1.现代化的设计方式
设计师的思维能够利用动画技术来加以呈现。例如，在大型的建筑项目设计中，首先就应该对建筑的功能进行平面设计，包括建筑的剖面以及立面等，再使用数字动画技术对建筑的内部、外部、视觉效果等进行设计，以实现建筑的构思。在动画制作的过程中，其实也就是设计者思维的一种实际体现，以直观的动画方式，方便于设计者创作和构思，这就建立了现代化的建筑方式。
2.良好的展示平台
数字动画技术直观的反映了建筑空间的整体效果，体现了建筑内部空间和外部环境，对建筑中的各个功能设计联系加以明确，为设计师的设计提供了基础。通过数字动画技术应用到建筑设计中建立了灵活、方便的建筑设计以及平台。
3.现代化的营销模式的建立
在销售建筑的过程中，传统的销售是以制作大型建筑沙盘模型展示给客户看的，但是这种销售模式的成本较高，而且占据的空间也很大。相比之下，建筑动画可以真实的模拟建筑环境，从动画中体会到建筑的空间环境，推动客户快速做出决定。建筑动画其实也是一种广告的形式，能够以电视和网络的形式进行宣传。数字动画技术尽管通过3Dstudio软件完成以上功能，但是还应该掌握其关键技术：第一，在三维动画建模时，有的物体的形状较为特色，需要钻孔、削边等处理，这样就要对这些物体进行粘贴和做交集运算。因为使用的CAD软件中是由点组成线和线组成面的，在运算交集时，就会可能出现切割失败等问题。因此，在建模时就要特别重视刀子和切割物体的位置。第二，材质的制作和选择。3DS给予了丰富的材质库，不过在具体的配色中还要对一些具体的颜色进行额外的制作。在选择材质时，要从物体的透明性上来选择，不然就会导致着色后会看得清楚里面物体的轮廓，影响效果。第三，动画的编辑。对于已经生成的动画片，应该把动画分解成一张张的图片，在图像处理软件中对这些图片进行编辑和修改。反之，也可以把图片合成动画片段。第四，画中画的实现：为了实现动画中的一些动作，就要从不同的角度进行观察。可以在同一个屏幕上显示多个画面。例如，在设置场面时使用投影机再配合文字说明把动画投影到模建筑模型表面，实现画中画的效果。
二、数字动画对建筑设计的意义
实现建筑动画是数字动画技术的一个表现方向，即建筑三维动画。通过使用动画虚拟数码技术结合电影的方式，根据房地产的建筑、园林等设计图纸把建筑的外观和室内的结构等今后建成的场景提前展示给人们看，拓宽了人们的事业，而且能提前享受美好的家园生活。通过数字动画技术实现建筑设计的动画化，以全方位的镜头观察，逼真的展现了建筑整体的形象，能够拍到相机所不能拍到的镜头，把设计者的思想和艺术形象展现出来。建筑设计中利用动画技术时可视化的建筑设计是一种重要的表现手段。通过建筑物动画，在其设计的最初阶段就能够通过可视和动态的方式来展示建筑物的地理环境、外貌、附属设施等，让人们提前感受这美妙的情境。因此，数字动画技术也已经成为了建筑设计方案的效果展示、投标以及论证的有力工具，在建设设计业、房地产等利于有着良好的应用前景。而由数字动画技术制作的建筑物三维动画画面，压缩比高，能够以真彩色和大幅面细腻的展现出建筑物的造型和内部效果、材料质感、光照环境等等。几乎可以“以假乱真”。
市场类型是多种多样的，随着商品经济的发展，市场上的各种局面越来越丰富多彩。建筑设计市场作为一个持续发展且与人民生活紧密联系的地产市场，凭借着其高含量的技术不断增值。传统的建筑设计通常都是通过平面和静态效果图展现的。而数字动画技术的应用则使得建筑设计以三维图动画的形态立体和动态的表现了建筑设计。同平面设计相比，建筑动画有了更多的时间和空间概念。不仅仅是基于平面设计法则，更多的是依据艺术的规律拓展了更广阔的表现天地。建筑动画能够从多个角度反映设计师的设计理念，让人有身临其境的感觉，在建筑动画艺术氛围中实现观众和设计者的心灵上的共鸣。对于那么还没有实现甚至是没有准备的项目，客户能够提前领略到精彩实施后的结果。当今，通过多媒体传播的数字时代，数字动画技术在建筑设计中的应用效果是平面建筑设计无法比拟的。作为一个新兴的艺术技术，数字动画技术对建筑设计市场发展具有重要的意义。
三、数字动画技术建筑设计中的实际应用
1.制作模型建筑
一般使用AutoCAD来制作建筑模型，首先要把不同的图层进行分离，然后绘制建筑的平面文件，再把结果导入到3DSMAX的软件中去，在经过挤压以及放样等处理后建立建筑的三维模型，最后进行整合成为完整的场景。在模型的制作过程中还要对灯光加以布置，灯光的布置要能够使得亮度均匀，而且要去除阴影，去掉动态的光线反射，减少环境因素对于建筑的影响，以提供清晰明亮的建筑整体效果。
2.动画设置
在完成建筑的模型的制作后，就可以到动画模型的制作中。在不同的关键帧中使用变形、位移等工具实现爬模模型的建立。单个建筑模型的动画制作要规范，要和实际的施工情况相符合，而且多个模型动画要保持位置准确，根据先后顺序排列。在摄像机动画制作之前，应该先了解摄像机体现的重点，提前设计好摄像机的路线、镜头的拉伸和移动等等，表现动画的主题。在制作摄像机动画时，切不可出现抖动和镜头中断的现象，要进行自然地过渡。图四是某建筑动画的静帧效果图。
3.动画输出
在建筑动画设计中的输出动画阶段其实际就是摄像机拍摄的视图进行渲染的过程。建筑的最终效果图是展现建筑成果的方式，同虚拟现实技术相比，渲染技术的更为的精细，而且还能够对建筑的最终结果进行再现，更具有真实感。在渲染前要对建设好的模型进行环境的温完善和布置，调整相关的参数，实现渲染的最佳效果。对于建筑动画的输出，可从以下几个方面进行。
光源：在建筑动画设计的光源问题上要根据不同的场景以及建筑的角度选择不同角度的光源，并且对光源的位置加以调整，以达到光源位置的最佳设置。
材质：在选择建筑的材质时可通过设置坐标的方法，对建筑环境的光源、透明度、折射等的参数加以设置，给予建筑材质纹理。在这个过程中，设置的材质也可以利用修改工具进行后期的修改或者调整。
视点和相机：在数字动画设计和渲染的过程中，为了提高展示的效果，利于设计师进行修改以及相关人员的观察，在制作和渲染动画的过程中，可设置动画的观察角度，进行综合考虑，在最佳的地点设置视点，提出要渲染的建筑主体，通过关注环境场景和整体的效果来为最后的动画效果典型构图基础。
配景：完成建筑的渲染图后，要加入一些配景，诸如人、车辆以及标志牌等等，以更好的达到逼真的效果。数字动画技术软件中的配景图片可以根据实际的比例进行缩放，插入到渲染图中去，实现仿真效果。
四、结论
程卫东，博士、副教授，毕业于清华大学精密仪器及机械专业。多年从事信息化系统集成等方面的研究开发及管理工作，拥有发明专利一项，在核心期刊发表专业论文多篇。现工作于北京交通大学机电学院。
曾参加编写：北京市地方标准DB11/146-2002《建筑智能化工程检测验收规范》；国家标准GB/T 20299.1-2006《建筑及居住区数字化技术应用》第1部分：系统通用要求；国家标准GB/T 20299.2-2006《建筑及居住区数字化技术应用》第2部分：检测验收。
记者：多年来，您一直从事信息化系统集成方面的研究、开发及管理工作。作为这一领域内的专家，请您为我们谈谈目前国内信息化系统集成的发展现状?目前在发展过程中还存在着哪些亟待解决问题？
程教授：信息化过程中的系统集成，就是将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。系统集成应采用功能集成、网络集成、软件界面集成等多种集成技术。系统集成实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题，它是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构。这需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、建筑环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。
建筑及居住区数字化应用系统正在向着开放性和规范化的方向发展。采用开放系统规范，构成一体化集成的系统，为工程设计、工程实施、系统配置、物业管理、运营及增值服务构筑一个通用的系统平台，是建筑和居住区数字化建设的一项重要任务。
开放的建筑与社区数字化应用系统的基础是公开的、通用的、标准的控制网络通信协议。参照国际上广泛采用的、有众多制造商支持的控制网络通信协议，制定建筑与居住区数字化应用系统的规范和标准，对指导城市和社区数字化建设具有十分重要的意义。
建筑与居住区数字化应用系统应采用标准的通信协议，使用各厂商符合标准的可互操作的产品，采用符合标准的网络管理工具，进行网络设计、安装和启动，采用功能分散化的设计，为建筑及居住区设备监控和物业管理构建一体化的应用平台。
正是为了解决系统集成发展中的亟待解决的统一标准问题，《建筑及居住区数字化技术应用》国家标准的制定和，是建筑及居住区数字化应用领域的一件大事。该标准涵盖了建筑及居住区数字技术应用领域的各个方面，包括控制网络通信协议、产品设计、系统构建、检测验收和物业管理实施等方面。是目前国内该行业内覆盖面最全的一个国家标准。
记者：社区数字化工程由数字化系统集成、计算机网络和通讯网络三个系统和所属九个子系统以及四个相关技术设施等组成，体系庞大且结构复杂。《建筑及居住区数字化技术应用》国家标准在制定过程中，对于保证系统的稳定性和兼容性是如何考虑的？
程教授：《建筑及居住区数字化技术应用》国家标准首先给出了建筑及居住区数字化的明确定义，即以信息技术为核心，通过建筑及住宅社区信息的数字化和网络化以及管理服务规范化，实现建筑物及住宅社区内部及外部之间的各类信息与资源的交换与共享，并是将来数字城市的基本构成单元。《建筑及居住区数字化技术应用》国家标准按照内容划分，分为四个部分：系统通用要求、检测与验收、物业管理和控制网络通信协议应用要求。标准涉及的内容多，体系庞大且结构复杂。
系统通用要求部分规定了建筑及居住区数字化技术应用平台的构成及功能、技术要求，适用于建筑及居住区数字化技术应用系统平台的设计和实施，也作为建筑及居住区选择数字化技术系统配置的依据。
检测验收部分规定了建筑及居住区数字化技术应用的检测内容、方法和验收要求，适用于对建筑及居住区数字化技术应用系统的功能与质量的检测。物业管理部分规定了管理服务规范化。
控制网络通信协议应用要求部分规定了建筑及居住区控制网络系统的管理、通信协议、控制网络的安全性、控制网络的开放性、控制网络的可互操作性、控制网络设备的要求及设备对象分类描述应用。
在标准的体系结构上，各个子系统分开编写，各自规定功能及技术要求，在基础系统集成章节、家用电子系统章节、控制网络通信协议应用要求部分有关于互通互联互操作的规定，可以保证系统的稳定性和兼容性，使整个平台是一个协调的整体。
记者：在本次数字化国标的编制过程中，您参与了包括第二部分：“检测验收”在内的编写工作。在您看来在数字化技术应用系统的检测验收过程中有哪些方面是值得注意的？
另据了解，在此之前您也参与编写了北京市地方标准《建筑智能化工程检测验收规范》的工作。同为检测验收方面的标准，智能化与数字化标准在检测验收过程中的侧重点有哪些差异？
程教授：检测验收过程中在下列方面是值得注意的：首先,本标准编制的目的是为了规范和指导建筑及居住区数字化建设，提高工程设计和施工的质量，维护消费者利益。
其次，本标准是面向建筑和居住区的数字化技术应用服务，规范建立包括通信系统、信息系统、监控系统的数字化技术应用平台。
再次，信息安全是指为防止内部或外部、人为或非人为、意外事故或恶意攻击对信息基础设施、应用服务系统和信息内容的破坏而进行的安全保护。信息安全工作应贯穿于信息系统整个生命周期，因此本标准将信息安全作为内容列入是非常必要的。
此外，本标准中的消防、信息安全和安全保密要求符合国家相关法规及标准规定。
两者的差异和侧重点在于：数字化国标编制组紧紧按照“标准编制要具有一定的先进性、科学性，加强示范工程的结合，确保标准的实用性和可操作性”、“积极采用国际标准和国外先进标准”等六项编制原则及其他相关管理要求，在充分利用北京市地方标准DB11/146－2002《建筑及住宅小区智能化工程检测验收规范》已有成果基础上，结合示范工程应用需求，在“信息网络平台与其他应用服务系统”、“家用电子系统”、“IC卡应用”、“信息安全”等方面作了重要研究与补充；同时，系统研究了相关国际标准，合理采用符合我国国情的技术要求。
记者：在目前的基础系统集成领域BACnet与Lonworks作为两个重要的开放标准，请您为我们介绍一下二者在功能与特点上有何差异？用户在选择技术时应该主要从哪些方面进行考虑？
程教授：在建筑自动化系统市场上，有很多种开放系统技术，每种都有自己的优点。在目前智能建筑领域，应用较多的开放系统技术有BACnet标准和LonWorks技术等。在建筑自动化开放系统中，它们各自发挥着各自的长处，既为竞争对手，又是合作伙伴；它们各自扬长避短，共同促进建筑自动化开放系统的集成技术发展；两个不同的开放系统集成在一个计算机网络中。
用户在选择技术时，应该考虑以下主要技术要求：
1. 系统的开放性。
2. 互可操作性与互用性，互可操作性，是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。
3. 现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
4. 系统结构的高度分散性。由于现场设备本身已可完成自动控制的基本功能，使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。
5. 对现场环境的适应性。
记者：如今网络化已经取代以处理器或服务器为中心的集成方式，从而成为系统集成新的发展方向。请您给大家谈谈网络化的系统集成在数字化国标中是如何体现的？
程教授：系统集成的技术发展变化很快，作为国家标准，没有直接规定建成什么样的具体集成系统，而是在技术合理性，技术的可扩展性，互联互通互操作上，提出了具体的技术要求。
集成系统工程的实施以满足用户需求的设计方案进行，体现了系统集成“按需集成”的思想，集成系统的实施和验收应依据建筑物的功能需求、用户的使用需求和投资规模的实际情况进行。
记者：作为信息化系统集成领域的专家，您认为用户在选择信息化系统集成商时，如何从市场上众多的系统集成商中挑选出符合自己要求的供应商，主要应该从哪些方面进行把握？
程教授：挑选符合要求集成商，我想有以下几个方面需要考虑：
一是资质问题，必须取得国家主管部门颁发的相关资质；
二是价格问题，选择适合自己项目的系统品质和合理的价格；
三是以往工程业绩，承建单位应在业界具有相当的成功业绩；
四是在同行中有良好的声誉。
总之，资质高的大公司不一定适合你，小公司不是都没有实力,根据项目情况综合衡量。
记者：最后请您为我们展望一下《建筑及居住区数字化技术应用》国家标准的制定对于国内信息化系统集成领域的发展趋势会产生怎样的影响？
关键词：中央空调，节能，变频
0.引言
能源的利用情况标志着一个国家科技进步的水平。在我国大力推广节能产品,禁止使用耗能过大的设备,提高能源的利用率,以缩短与世界先进国家的差距,为中国的现代建设提供能源的保证。在中央空调使用中,它的耗能量是很大的,约占整个供电部门供电量的40%左右。例如一家建筑面积为8万多平方米综合性的大型医院,有门诊大楼1栋,住院大楼2栋,中央空调系统有800 kW冷却主机3台,冷冻水泵机组有93 kW电机4台,冷却水泵机组有93 kW电机4台,通过对冷冻水泵机组和冷却水泵机组的变频节能的改造使用11个月,节约电费41.5万元,为中央空调的节能,创造了有益的经验。现将其系统组成、设计、实现方法作一介绍。论文格式。
1.中央空调变频节能的原理系统组成
中央空调进行变频节能系统,需要硬件及软件技术的组合,利用矢量控制手段将动态过程相应补偿,恒转矩调压、瞬流干扰负向抑制技术综合使用。变频调速技术产生的新产品,通过同步跟踪,调压、调相、调节频率、瞬流抑制于一体,具有:
(1)恒转矩的条件下调节控制电压,限制电流,使电机负载处于最适当、最小、最省电力的电压和电流运行状态;
(2)矢量控制和模糊逻辑控制的优化调频技术,具有最先进通用变频器的全部功能;
(3)由微机采样跟踪,实现功率因数动态补偿;
(4)瞬流干扰抑制技术,过滤瞬流波动减小其所造成的损失和干扰。
正是由于这些优势,使中央空调变频节能有实施的理论依据和进行控制的可行性。其主要应考虑的因素有:
1)在中央空调设计时为保证在天气温度最高的情况下能满足要求,所以按最大的负荷设计并有15%左右的富裕量,而平时使用时并不能达到满负荷,所以存在较大的裕度,其中主机常常可以根据负载变化自动加载,卸载,而水泵的流量却不能随主机匹配调节,存在很大浪费;
2)系统的流量压力必须靠截流阀和旁路阀调节来完成,因此不可避免存在较大截流损失和消耗大流量高压力主机,以及低流量小温差的现象。论文格式。不仅大量浪费电能,而且还可能造成空调冷暖不适的情形,同时对系统设备带来不利的影响;
3)电机起动电流为额定值的5倍左右。电机在如此大的电流冲击下,进行频繁的起停,对电机、接触器触点、空气形状触点带来电弧冲击,同时也会给电网带来一定的有害冲击。同时起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会给机械传动、轴承、阀门等带来疲劳损伤。
4)变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势,因此这不仅能有效改良现代空调系统的工艺不足,还能大幅降低能耗节省运行成本。因此,在中央空调系统中安装变频控制系统并设置闭环自动调节,使节能效果更好。
2.中央空调变频系统设计的依据
在我国的南方地区周围,每年空调开的时间大约8个月左右。这样一年之中,中央空调系统中的冷却泵机组和冷冻水泵机组都在固定的大流量下工作。另外由于季节、昼夜和用户负荷的变化,实际上空调负载在绝大部分时间内比设计负载低很多可由建筑物的实测得到热负载变化率的情况。这样,就可以决定水泵流量和压力的最大(100%)设计负载,这样相比,一年中负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上,一般冷冻水设计温差为5 ~7℃,冷却水的设计温差为4~6℃,在系统流量固定的情况下,全年绝大部分运行时间温差仅为1~3℃,即在温差低、流量大的情况下工作,增加了管路系统的能量损失,浪费了水泵运行的输送能量。一般空调水泵的耗电量占空调系统耗电的20~30%。因此,节约水泵在低负载时系统供水输出能量具有很重要的意义,所以随负荷而改变水流量的空调水泵系统就显示出巨大的优越性,而得到越来越广泛的重视及应用。采用变频器调节泵的转速可以很方便地调节水的流量,其节能率通常可达35% ~ 50%左右
3.中央空调变频系统的设计
变频系统只涉及冷冻水机组和冷却水机组的变频调节控制。
3.1 冷冻水系统
它的水温取决于蒸发器的设定值,回水温度取决于蒸发器接收的热量,中央空调冷冻水出的温度与冷冻水的回水温度设计最大温差为5℃(出水为8℃,回水为13℃)。论文格式。现采用在蒸发器的出水管和回水管上装有检测温度的变送器。再与PID温度调节器、PLC和变频器组成闭环控制系统,通过冷冻水的温差来控制,使冷冻水泵机组的转速相应于热负载的变化而变化,当第一台电机已达到工频时,还达不到要求时就可起动第二台电机,工频运行,然后调控第一台电机。这样不断调整控制,使其达到
最佳的效果。
3.2 冷却水系统
降低水的温度取决于冷却塔的工作状态,我们只需控制高温冷却水的温度(冷凝器出水口)即可控制温差。现采用温度变送器,PID调节器,PLC变频器组成的闭环控制系统,冷凝器出水温度控制在T2(例如38℃),使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。同样,当第一台电机已达到工频时,还达不到要求时,就可起动第二台电机实行工频运行,然后调控第一台电机,使之达最佳的状态。
4.系统的特点及效果
变频节能系统由于采用闭环控制,电机按需要设定温度,使设备容量随时间季节变化,热负荷通过转速调节能在满足要求的前提下最大限度的节能,并减少对电网的冲击。由于本系统加入了各种保护措施,使安全可靠性大大提高。
本系统进行变频节能改造后,一直稳定连续运行,累计运行了11个月以电机容量90 kW为例,计算其变频节能效益。
(1)冷冻水泵变频节能效益
实际耗电量5298×4 = 211920kW;变频后平均功率211920/5839 = 363kW;
节电率(1-36.9/90)×100% = 59.7%节约费用(90×5839- 211920)×0.78 =244660元;
(2)冷却水泵变频节能效益
实际耗电量3452×40 = 138080 kWh;变频后平均功率138080/3968 = 34.8kW;
节电率(1-34.8/90)×100% = 61.3%;节约费用(90×3968 - 138080)×0.78 =170 851元，两项节约费用共计415.511元。由此可见,采用此系统为用户节约了成本,提高了效益,取得较好的社会收益。
5.结论
本文分析了所设计的中央空调节能系统的原理,设计方法和经济效益。由于此系统节能效果显著,不少酒店大厦中央空调的物业管理部门都十分关注,并不断的加入节能的改造行列,所以前景十分好。因此会产生较大的影响,为节能做出贡献。
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