智能建筑的智能化讲课内容.docx

1、智能建筑的智能化讲课内容第一章智能建筑的智能化讲课内容20世纪的建筑科技进步，为人类生产、生活提高了丰富的物质技术基础，制造了高度的物质文明与精神文明。随着科学技术及其产业化高速的进展，21世纪建筑业也将发生庞大的变化，对我国而言，随着其生产方式的改变，建筑业将逐步实现两方面的转变，一是由手工业生产方式向建筑工业化的生产方式转变；二是通过高新技术的开发应用，各领域的高新技术的渗透和移植，建筑工业化向涵盖自动化、信息化、生态化等内容的建筑智能化方向的转变。众所周知，人类社会经历了农业社会和工业社会，现在知识经济社会正初见端倪。在农业社会，人类的生产，以农场工作为主，工业社会，那么以工厂为主，而在

2、知识经济社会，重要生产场所将过渡到智能建筑含智能住宅之中。今后建筑科技的进展，将进一步围绕爱护环境，节约资源，降低能耗，改善人类社会生产、生活条件，努力开发应用高新技术建设智能、节能、生态、太阳能等各种新型建筑，充分满足社会的需求。随着运算机技术和现代通信技术的迅速进展，以及人们对信息的需求，智能建筑在世界发达国家应运而起，并得到迅速进展。代表21世纪建筑高科技含量之一的智能建筑，将是人类制造更多物质财宝和提高生活质量的基础设施。1.1 智能建筑产生和进展状况1.1.1、智能建筑描述目前没有权威性的定义界定。综合有关资料的介绍可对智能建筑进行如下的描述：通过对建筑物的四个差不多要素，即结构、系

3、统、服务和治理以及他们之间的内在联系，以最优化的设计，采纳最先进的运算机技术(Computer)、操纵技术(Control)、通信技术(Communication)和图形显示技术(CRT)的所谓4技术，建立一个由运算机系统治理的一体化集成系统，提供一个投资合理又拥有高效的幽雅舒服、便利快捷、高度安全的环境空间。同时，智能建筑能关心业主和物业治理者在费用开支、生活舒服、商务活动和人身安全等方面的利益有最大的回报。这段描述归纳有两层含义：一是智能建筑对使用者的承诺：在于提供全面的、高质量的、安全舒服的、高效快捷的、灵活应变的综合服务功能。二是智能建筑应具备的特点：在于采纳多种信息的传输、处理、监控

4、、治理以及一体化集成的高新技术，以实现信息、资源和任务的共享，达到建设的投资优化，运营的成本低廉和利润优厚。智能建筑的目标归纳起来确实是在先进的软硬件环境中，用科学的治理，提供高效的服务，实现高额的回报，并有充分的灵活性和适应能力。能够如此说，智能建筑符合并适应了当前社会信息化、经济全球化、生活舒服化和环境绿色化的进展方向和潮流。1.1.2智能建筑要紧组成1、楼宇自动化系统(BA)。对大楼内的公用设施，以自动操纵技术、通信技术和运算机网络技术组成的操纵、监视和治理系统;保证达到建筑内环境的舒服和安全,同时实现高效、节能和低成本。一样包括如下几个子系统：安全防范方面如消防报警系统(FA)、防盗保

5、安系统(SA)、人/车出入治理系统(SC/PC)、广播与卫星电视同意系统(PA/STV)等；舒服和节能操纵方面如空调通风、供配电、照明、给排水系统等；物业治理方面如分配、调度和费用治理子系统有时也纳入本系统中。也有的将消防报警系统(FA)、防盗保安系统(SA)独立出来，与BA、OA和CA合并称为5智能建筑。2、办公自动化系统(OA)。以运算机、运算机网络与通信线路以及办公终端设备等硬件，通过办公自动化各种类型的软件实现办公自动化的功能，如完善的文字处理功能、较强的数据处理功能、语音处理功能和通信功能等，提高办公效率和准确性，为决策人员提供更多信息和决策方案，提高决策的科学性和正确性。实现无纸化

6、办公是最高追求。3、通讯自动化系统(CA)。智能建筑的通信对内是保证建筑内部的数据、语音、图像传输的基础;对外与外部通信网如市话网、数据网及其他运算机网相联,双向传递信息。要紧包括 网、局域网、广域网、综合业务数字网(ISDN/BISDN)、卫星通讯网等。4、综合集成运算机网络系统(CN)。将BA、OA、CA和其他自动化系统集成为相互关联的、统一的、和谐的综合运算机治理系统，实现建筑内的硬件、信息和各种任务共享，从而对建筑内部实施全面的治理、监视和操纵。5、结构化综合布线(PDS)。PDS是智能建筑的神经网络系统,将上述所有子系统的语音、数据、视频信号通过综合布线介质和运算机网络技术实现智能建

7、筑所有的约定功能。综合布线系统要表达智能建筑内一定时期的适应性和灵活性。1.1.3智能建筑的进展1、智能建筑进展的背景。智能建筑一词第一显现在美国联合科技集团UTBS公司于1984年在康乃狄克州所建设完成的CITYPLACE大楼的宣传资料中。该大楼以当时最先进的技术，操纵空调设备、照明设备、防火和防盗系统、电梯设备，并实现了通信和办公自动化，达到舒服、安全的办公条件，并具有高效经济的特点。这是世界第一座公认的智能建筑。从此智能建筑在全世界得到迅速进展，据有关资料，美国的智能建筑超过万幢，日本兴建的大楼60%是智能建筑。我国的智能建筑80年代中期才有初步的进展，目前进展专门快，从一样的商住楼、商

8、办楼到旅行文化设施，从政府行政大楼到金融贸易建筑，从机场车站到港口仓储，从医院学校到科研开发的建筑，几乎到处都有智能建筑的建设。近几年，国内已建成具备一定智能型的公共建筑和住宅小区。有外交部大楼、水利部指挥中心、邮电ISDN指挥中心、新华社办公大楼、上海博物馆、深圳特区报大厦、上海商城、上海花园饭店、久事复兴大厦、广州地王广场、深圳国贸大厦、长城饭店、国贸中心、深圳市政府大楼；北京望京小区A4区、上海邮电二村、深圳梅林小区等。能够如此说，每一幢高层或高级的建筑都有智能建筑的部分内容(因此还不能称为智能建筑)。智能建筑不但受到业主的重视和青睐，同时受到政府部门规划、政策和治理的引导。智能建筑已成

9、为当前国内外建筑业的进展趋势，智能建筑的产品和技术将成为知识经济的重要内容之一。据统计，智能建筑中智能系统的回收期在3年左右。19851990年全球的智能建筑销售量增加了61%。智能建筑所产生的经济和社会效益将日益显著。2、智能建筑进展的启发。从智能建筑进展的背景能够得到一些有益的启发，也确实是说人们依照智能建筑进展背景和轨迹的理念来规划、实施智能建筑的建设将是有益的。1智能建筑是微电子进展的产物： 智能化技术的进展无一不是与微电子的进展紧密相关的。微电子技术的进展日新月异，将带来智能化的迅猛进展。目前，智能设备、智能家具、智能家居、智能小区、智能工厂、智能都市都差不多提出来，智能世界的显现也

10、不是遥远无期的事。人们应适应这一形势。2智能建筑是由监控向治理进展的产物： 自动操纵技术经历了从早期常规外表的就地操纵到后来的集中操纵，但带来了危险集中。随着微电子技术的进展，演变成了操纵分散、危险分散、治理集中的所谓分散操纵系统(DCS)。由早期的监控型向治理型进展，形成了由低级、低效向高级、高效的转变和过渡。3表达了事物进展由简单到复杂再由复杂到简单的过程： 智能建筑的诸多功能是依照各自需要分别进展起来的。初期是互相独立的，许多独立系统既是许多硬件资源的重复，又是人力、财力白费且又是治理不便的模式。而智能建筑那么是将这些分散独立的系统进行一体化的集成，并进行统一的集中治理，对硬件实现共用，

11、对资源实现共享，对任务实现共有。目前提出的三网( 网、电视网和运算机网)合一，将是智能化进展的方向和趋势。1.1.4.智能建筑建设中应表达可连续进展的思想和原那么必须表达可连续进展以人为本的全然思想,实现智能建筑的功能。大楼设备自动化(BA)必须表达可连续进展中的3原那么：节约(Reduce),再循环(Recycle)、重复使用(Reuse)。在智能建筑的建设中必须注意电磁干扰(EMI)、电磁兼容(EMC)的适应性；传输介质的选型要绿色化，在保证布线质量的前提下表达环境友好的原那么。1.1.5.系统集成是智能建筑的核心独立的BA、OA和CA不能说是完整的、真正的智能建筑。系统一体化集成应是智能

12、建筑所追求的要紧目标，这是智能建筑技术的需要，是智能建筑业主优化投资、增加投入/产出比的需要，是物业治理部门取得最大投资回报和最大利润的需要。系统集成的关键要解决多厂商、多子系统、多协议和面向各种应用的体系结构的互联性和互操作性的问题。智能建筑的建设应重视系统集成商的作用及其选择。作为有资质的系统集成商应关心业主提供系统咨询服务、方案设计和论证、产品选型、工程安装、调试开通直至跟踪服务。1.1.6我国当前智能建筑市场上的一些问题或误区1.轻视系统集成智能建筑的优势在智能;智能的优势在集成;集成的实质在于硬件、软件、资源、任务的共用、共享和优化。集成的目的在于高效、优质、低成本和可连续进展地进行

13、和谐的、统一的处理、监视、操纵和治理。但从调查的资料看,只有不到20%的项目具有集成治理系统,其中具有综合治理自动化系统模式的专门少,有治理自动化系统模式的稍多些,更多的是各自独立的分散的子系统,没有完全表达和达到智能建筑的优势和目的。2.一哄而上、一味攀高、以竣盖全兼而有之一哄而上的过热：不切实际地、不顾实力地、不按需要地上智能建筑，不进行客观的需求分析，不进行周密的市场调查，不进行科学的方案论证，不进行严格的厂商比选。有的外国公司并没有先进技术和产品，但建设单位片面听信宣传，盲目建设所谓智能建筑，对外哗众取宠宣称几建筑，到头来或系统开不出，或重新补课，或先天不足。这种例子不是个别的。一味攀

14、高的求新：当前综合布线的国际标准仍旧定位在5类的范畴内，6类、7类的标准尚未正式出台。有的盲目追求20年不落后，单项产品的指标不等于综合布线的系统指标，综合布线的系统指标是由线缆、插接件和其他硬件组成的，整体指标要达到6类或7类要全面考核测试。智能建筑是一项系统工程，其指标是系统工程综合的表达，一流产品对接起来不等于一流智能建筑，单方面指标高并不能带来预期成效，造价的无谓增加反而降低了性/价比。以竣盖全的片面：有的开发商为了赶时髦，让大楼披上综合布线的外衣就充当智能建筑。综合布线不是智能建筑的唯独标志。有的建筑的子系统互相独立，没有一体化的系统集成，资源不能共享，硬件不能共用，系统不能共管。具

15、有综合治理系统集成才是完整智能建筑的形象化标记。1.2以后智能建筑的进展趋势以后智能建筑的进展趋势是：在进展单幢办公楼综合智能化大楼的基础上，向各类智能建筑进展，如工厂、医院、宾馆、学校、政府办公楼等建筑；进展大范畴建筑群和建筑区的综合智能化社区，或形成建筑智能化市场；在综合智能化社区的基础上，通过社区间广域通信网络、通信治理中心，继而进展智能化都市，即信息化都市和所谓信息化社会。以后的智能建筑和智能住宅小区将与信息产业相互促进进展，共存共荣,围绕人们生产、生活的综合信息服务将融入社会各个角落，一些人群的工作办公与家居生活环境域限壁垒被打破，人与人之间的距离拉得专门近，实现零时刻、零距离的交流

16、，人们的生活观念和生活方式发生全然性的改变，信息的传输交流多表现高速、宽带和图像为主。在现有智能建筑和智能化住宅小区的基础上将进一步丰富智能化内容,充分利用通讯网络、有线电视网络和其它通讯网络进展社区以致都市智能化, 全社会的综合信息服务网络十分发达。智能建筑、智能小区的提法将逐步淡化，以后21世纪提供人们的信息网络上的站点-智能建筑最终产品，是真正意义上的具有个性化的安全、舒服、便利、快速、节能、增殖、可改造的工作、学习、生活空间，是信息高速公路的结点。1.3本公司关于智能化小区的定义鉴于我国智能化小区或楼宇大都停留在比较低级和原始的状态，结合国情以及实际操作体会，本公司提出了我国目前智能大

17、厦及智能小区建设的实际集成方案，并对工程案例进行了具体分析，为我国智能建筑建设提供一些参考。第二章 智能建筑2.1 智能建筑的概念及总体功能2.1.1智能建筑智能大厦或智能建筑物(Intelligent Building)是楼宇自动化系统 (BAS：Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS： Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS：Office Automation System)三者的有机结合，其中建筑环境是智能大厦的支持平台。智能建筑也被翻译为聪慧的建筑，它并不是由各个弱电操纵子系

18、统堆叠而成的系统，而应该是基于统一的信息与功能治理平台形成的有机的智能综合治理系统，把个别自动化系统连接在单一平台上以发挥系统间的联动性与辅助决策功能。据国外常规运算，智能建筑能够比常规建筑节能30，同时使建筑系统平台增加了更加人性化、智能化的内容，使建筑由硬体建筑向更为体贴的个性化软体建筑结构进展。软体建筑内涵包括三个方面：建筑的人性化，即人文建筑。建筑形式与空间布局越来越与人的内在需求相融合，包括人性外化的审美需求与建筑空间布局适应人的私密性需求、生活与空间个性化需求。建筑环境的柔化。包括建筑的风水形式、更为体贴的环境功能分区、环境的美化、和谐的柔质与硬质景观。建筑的智能化。随着Inter

19、net与Intranet技术的进展，基于以太网络技术的宽带接入差不多逐步成为智能建筑的骨干系统，突破 信息孤岛是智能建筑的典型特点之一。智能住宅基于总线制的连接与智能联动治理组成智能大厦的基干；智能建筑基于总线制的智能联动治理组成智能小区系统。智能大厦是指运用系统工程的观点，将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住、用户需求服务)和治理(物业运行治理)四个差不多要素进行优化组合，提供一个投资合理、具有高效、舒服、安全、方便环境的建筑物。它要紧满足两个差不多要求、四个目标、三项服务功能。2.1.2智能建筑的两个差不多要求对治理者来说，智能大厦应当有一套治理、操纵、运行、爱护的

20、通信设施，能以较低的费用及时与外界取得联系(例如消防队、医院、安全保卫机关、新闻单位等)。对使用者来说，智能大厦应有一个有利于提高工作效率、激发人的制造性的环境。2.1.3智能建筑的四个目标能够提供高度共享的信息资源。确保提高工作效率和提供舒服的工作环境。节约治理费用，达到短期投资、长期受益的目标。适应治理工作的进展需要，具有可扩展性、可变性，能适应环境的变化和工作性质的多样化。2.1.4智能建筑的三项服务功能安全性 包括防盗报警系统、出入口操纵系统、闭路电视监视系统、保安巡视治理系统、电梯安全与运行操纵系统、周界防卫系统、火灾报警系统、消防系统、应急照明系统、应急广播系统、应急呼叫系统。舒服

21、性 包括空调通风系统、供热系统、给排水系统、电力供应系统、闭路电视系统、多媒体音响系统、智能卡系统、停车场治理系统与体育、娱乐治理系统。便利性 包括办公自动化系统、通信自动化系统、运算机网络系统、结构化综合布线系统、商业服务系统、饮食服务系统、酒店治理系统。上述三项服务功能可依照大厦拥有者的需求、投资力度等因素进行适当裁剪，构建一个有用、有效、先进的智能大厦。2.1.5智能大厦的功能设计智能大厦系统的功能设计本质上确实是一个系统集成设计，它要求设计者知识面宽，具有系统思想，有较高的组织、和谐能力，能把大厦楼宇自动化系统、通信网络系统、办公自动化系统和分离的设备、功能、信息等综合集成到一个相互关

22、联、统一、和谐的系统中，充分发挥现有先进技术的作用和潜力；能够组织和谐多学科的科技人员，统一思想、统一步调，为一个共同目标而工作。同时，智能大厦功能设计又不是一个简单的系统集成设计。它必须从整个大厦的结构、系统、服务和治理四个方面综合考虑，将语音、数据、图像以及监控信号等，通过统一的规划设计，综合在结构化的布线系统里。它涉及多系统的和谐配合，防止系统整体结构纷乱、系统分离脱节、服务缺乏保证、治理功能不全、造成白费和缺失。2.2 楼宇自动化系统2.2.1楼宇自动化操纵系统的三种类型1、差不多型建筑物自动化操纵系统基于Windows NT的差不多型建筑物自动化操纵系统的工作站能够配置成文本显示中央

23、操作站，也能够配置成全功能化的图形终端。它在Windows NT环境下操作，局域网能够是以太网或令牌环网，在一个多建筑物的校园内，能够配置多个分布式工作站。差不多型建筑物自动化操纵系统是一个专门的插上就运行的系统，系统能够在线快速投入工作，减少安装工时和节约系统启动费用。由于它具有极大的灵活性，因此它既满足用户当前的需要，又是以后功能增强和革新的一个平台。差不多型建筑物自动化操纵系统的每个PC工作站都表达着工业标准的Microsoft Window、Windows NT操作系统的特点。差不多型建筑物自动化系统具有以下特点：规模可大可小的结构，能够从单台PC到基于网络技术的局域网。工作环境简易。

24、支持各种PC机，支持高速操纵器总线，支持MS-Windows 或 Windows NT。有符合用户需要的各种联结方式。方便用户与操纵总线、局域网或广域网联接；方便用户使用调制解调器和拨号操纵；方便用户与操纵器端口的直截了当联接。具有开放的系统结构。支持Open link、DDE接口和多种网络通讯协议。适应主流的网络工作环境，如支持Windows NT、TCP/IP和DDE。适应主流运算机结构，如适应Microsoft 环境；适应Novell、IBM或Microsoft LAN； 适应和支持硬件与外围设备的灵活性；支持第三方软件的应用。具有通用的BMS功能。支持点的显示和命令、历史数据采集、图形

25、、报表，便于安装、学习、使用和爱护。2、综合型建筑物自动化系统在差不多型建筑物自动化操纵系统的基础上建立一个综合型建筑物自动化操纵系统。综合型能够监控来自系统的数据，包括同层总线、防火与保安总线、S总线设备等，能够将多个工作站连接至LAN，以提供与其它分支爱护治理的接口。3、开放型建筑物自动化监控系统开放型建筑物自动化系统是基于Unix或者NT的，它的监控基于多种分布式子系统，像空调自控、防火与保安，同时能够把其它公司的产品综合在一个网络系统中。采纳符合工业标准的操作系统、LAN通信、相关数据库和图形系统。它生成同类的单一窗口供建筑自动化系统使用，在设计上充分考虑到技术的以后进展。2.2.2楼

26、宇自动化系统的要紧组成楼宇自动化系统负责完成大厦中的空调制冷系统、变配电系统、照明系统、供热系统及电梯等的运算机监控治理。楼宇自动化系统由运算机对各子系统进行监测、操纵、记录，实现分散节能操纵和集中科学治理，为大厦中的用户提供良好的工作环境，为大厦的治理者提供方便的治理手段，为大厦的经营者减少能耗并降低治理成本，为物业治理现代化提供物质基础。它的要紧操纵部件如下：空调监控系统 其监控要求为：温度操纵。湿度操纵。新风、回风、排风的操纵。制冷器的防冻监控。过滤器的状态监测。风机的状态及故障报警。冷冻站监控系统 包括对冷却水泵、冷却塔风机的自动操纵，以及冷水机组台数的节能操纵和冷冻水系统的压差操纵，

27、还包括中央治理站对冷冻站的操纵，因此需解决如下问题：冷却塔风机运行状态监测、操纵和故障报警。冷却水泵运行状态监测、操纵和故障报警。冷水机组冷却水进水温度监测及操纵。冷却水泵运行状态监测、操纵及故障报警。冷水机组冷却水出水温度、流量监测及操纵。分水器、集水器压差监测和操纵。冷水机组运行状态监测、操纵和故障报警。给排水监控系统 对大厦生活用水、消防用水、污水、冷冻水箱等给排水装置进行监测和启停操纵。其中包括压力测量点、液位测量点以及开关量操纵点，并要求显示各监测点的参数、设备运行状态和非正常状态的故障报警，并操纵相关设备的启与停。变配电监控系统 包括低压配电系统、运算机不间断UPS电源系统、冷冻站

28、配电、变压器、高压系统和高压二次线中的各个点进行监测操纵。它要紧包括电流量、电压量、有功电度、无功电度、功率因数、温度等的测量和开关量的操纵，并要求实时监测和计量供电系统的运行参数，显示主接线图、交直流系统和UPS系统运行图及运行参数，对系统各开关变位和故障变位进行正确区分，对参数超限报警，并对事故、故障进行顺序记录，可查询事故缘故，并显示、制表和打印，可绘制负荷曲线，并显示、打印运行报表。热力站监控系统 由中央监控系统监测热交换器的热水出水温度、热水流量和操纵热水泵的启停。照明监控系统 由中央监控系统按每天预定的时刻顺序进行开关操纵，利用电子地图监视其开关状态，工作状态可用文字、图形显示，并

29、经打印机打印。安全防范监控系统 安全防范系统是智能大厦必不可少的部分，它为大厦提供了安全监视、侵入报警、出入门操纵治理。CCTV闭路电视安全监视系统采纳微机操纵矩阵系统，基于压缩算法的硬盘录像与回放系统、远程联网监视系统，集中完成视频切换操纵、三维预置联动操纵、水平/俯仰/变焦操纵及自备检测功能。系统可设分控键盘便于治理并与其它智能系统实现联动。安全监视系统技术要紧表现为：侵入报警系统通过各类传感器，如主动红外探测器、被动红外探测器、红外微波双鉴探测器、玻璃破裂传感器、振动传感器，红外对射周界防范以及各类手动、脚动开关等，可获得大厦的要紧通道、出入口、重要部位及周边的情形，以利防范工作。出入门

30、操纵系统是对出进门的人员进行识别和选择，即所有人员的出入都得到监控。系统识别人员的身份后，依照所储存的数据决定是否承诺其出入。每一项出入都作为一个事件记录储备，依照需要，这些数据能够有选择的输出。整个防范系统组成一个有机的整体，当侵入报警或出入门非授权侵入时，在中央操纵室接到有关报警信息，通过信息交换，安全监视系统打开报警地点邻近的摄像机，并切换到指定监视器上监视，同时打开硬盘视频录像系统自动记录现场情形，以便查询及案情分析使用。背景音乐、消防广播系统 消防系统设计的要点为：背景音乐系统要紧为大厦工作区及公共场所提供平常播放背景音乐、语音广播等功能。当发生火灾或紧急事故时，那么可作为事故报警广

31、播，引导疏散，指挥处理事故。公共广播音响的设计应与消防报警系统相互配合，实行分区操纵。在显现专门事件或火灾时，系统能够同意消防中心的强制切换，并自动投入事故广播和火灾报警广播，将着火区平常播放的背景音乐赶忙切换为事故广播。在技术性能上要求扬声器差不多上按间隔等于22.5倍层高的要求分布；满足消防报警的要求，即扬声器间隔小于25米，功率不小于3W，能满足实现本层和上下两层的同时报警；性能上要求最大响度不小于80分贝，声场平均度不小于8分贝，语音清晰大于85%。美国、新加坡等国认为，智能大厦的BAS应由办公自动化(OA)、楼宇操纵自动化(BA)和通信自动化(CA)组成。而我认为应将3A中的火灾报警

32、、消防系统(FA ：Fire Automation )和大楼信息治理(M： Maintenance Automation )独立出来，由3A变成5A。FA火灾报警消防系统 该系统将涉及建筑设计、保卫和公安部门，这些部门需要和谐努力。把握的原那么是：充分了解厂商的产品性能特点。厂商的现场安装技术支持程度。公安、保卫、楼宇建筑者和用户对产品的认可度。性能/价格比。MA大楼信息治理自动化 这是对各个系统集成后的集中监控治理，把握的原那么是权限集中、界面友好、灵敏度高、反应快速、功能齐全。2.3 通信自动化系统通信自动化系统是智能大厦的中枢神经，它集成了 、运算机、监控报警、闭路电视监视、网络治理等系统的综合信息网。智能大厦通信自动化系统的要紧内容是：综合BA、CA、OA、MA、FA的通信需要，