第1章智能建筑系统基本概念

1、 智能建筑智能建筑 第1章智能建筑系统基本概念 第一节第一节 智能建筑产生的背景智能建筑产生的背景 第二节第二节 智能建筑定义与构成智能建筑定义与构成 第三节第三节 智能建筑特征与发展智能建筑特征与发展 第四节第四节 智能建筑技术的发展与趋势智能建筑技术的发展与趋势 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 第一节第一节 智能建筑产生的背景智能建筑产生的背景 1984年1月，美国康涅狄格（Connecticut）州 哈特福特（Hartford）市，将一幢旧金融大厦进行 改建，定名为“都市办公大楼”（City Place Building），这就是公认的世界上第一幢“智能大 厦”。

2、该大楼有38层，总建筑面积十万多平米。 当初改建时，该大楼的设计与投资者，并未意识 到这是形成“智能大厦”的创举，主要功绩应归 于该大楼住户之一的联合技术建筑系统公司 （United Technologies Building System Co, UTBS） UTBS公司当初承包了该大楼的空调、电梯及防灾 设备等工程，并且将计算机与通信设施连接，廉 价地向大楼中其他住户提供计算机服务和通信服 务。 第一节第一节 智能建筑产生的背景智能建筑产生的背景 1、特点： n装备了通信系统； n办公自动化系统； n自动监控和建筑设备管理系统。 2、优势： n用户可享受到通讯自动化及办公自动化 的服务；

3、n空调、供水、防火防盗、供配电系统均 为电脑控制； n实现了自动化综合管理。 3、City Place以其全新的设计与服务成为 智能建筑跨时代的里程碑 第一节第一节 智能建筑产生的背景智能建筑产生的背景 经济背景 n第三产业的崛起 n世界经济全球化 n世界经济由总量增长型向质量效益型转变 智能建筑的产生 经济同样起到决定性的作用 第一节第一节 智能建筑产生的背景智能建筑产生的背景 社会背景 社会变革国家垄断经营的交通邮电、邮 电等行业转向自由竞争、国际贸易和市场 开放，使得信息技术市场的竞争日趋激烈， 为智能建筑的技术和设备选择提供了更多 的机会。 第一节第一节 智能建筑产生的背智能建筑产生的

4、背景 技术背景 计算机技术、微电子技术、信息网络技术促 使智能建筑的实现具备了技术基础。 第一节第一节 智能建筑产生的背智能建筑产生的背景 工作和生活的客观需求 随着现代生活水平的提高，人们对工作 和生活场所的环境条件也提出了更高的 要求，而智能建筑的出现正迎合了这种 需求，它能为使用者提供更加方便、舒 适、高效和节能的生产与生活条件。 第二节第二节 智能建筑定义与构成智能建筑定义与构成 究竟什么是智能建筑？ 什么样的建筑才能称之为智能建筑? 建筑作为建筑工程与艺术、自动化技术、 现代通信技术和计算机网络技术相结合的 复杂系统工程学科“智能建筑” 第二节第二节 智能建筑定义与构成智能建筑定义与

5、构成 美国的定义： 智能建筑乃是通过优化其结构、系统、 服务、管理四个基本要素及其相互关系来 提供一个多产的和成本低廉的环境。 没有固定的特征来定义智能建筑，事实 上所有智能建筑所共有的唯一特性是其结 构设计可以适于便利、降低成本的变化。 第二节第二节 智能建筑定义与构成智能建筑定义与构成 欧洲的定义： 创造一种可以使住户有最大效率环境的 建筑，同时该建筑可以使之有效地管理资 源，而在硬件设备方面的寿命成本最小。 第二节第二节 智能建筑定义与构成智能建筑定义与构成 日本给出的智能建筑定义有四个方面： 1）作为收发信息和辅助管理效率的 轨迹； 2）确保在建筑里工作的人们满意和 便利； 3)建筑管

6、理合理化，以便用低廉的成 本，提供更周到的管理服务； 4)针对变化的社会环境、复杂多样化 的办公，以及主动地经营策略，做 出快速灵活和经济的相应。 日本第一座智能建筑 本田青山大楼 第二节第二节 智能建筑定义与构成智能建筑定义与构成 中国学术界对智能建筑的定义： 智能建筑系统是指利用系统集成方法， 将智能计算机技术、通信技术、信息技术 与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动 监控，对信息资源的管理和对使用者的信 息服务及其与建筑的优化组合，所获得的 投资合理，适合信息社会需要，并且具有 安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建 筑物。 第二节第二节 智能建筑定义与构成智能建筑定义与构成 建设部颁布的

7、智能建筑国家标准智能建筑 设计标准中做出的定义： 智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设 备、办公自动化及通信网络系统，集结构、 系统、服务、管理及它们之间的最优化组 合，向人们提供一个安全、高效、舒适、 便利的建筑环境。 第三节第三节 智能建筑特征与发展智能建筑特征与发展 复杂性特征 从系统论的角度来 看，可以把它看作是 一个“复杂系统 （Complex Systems）”，因为 它具备了复杂系统几 乎所有的特征。 中国大陆第一座智能建筑北京发展大厦 第三节第三节 智能建筑特征与发展智能建筑特征与发展 功能化特征 建筑基本功能、设 备自动化功能、服务 智能化功能 台北101高509米 第三节第三

8、节 智能建筑特征与发展智能建筑特征与发展 集成化特征 集成（Integrated） 是指把各个自成体系 的硬件和软件，加以 集中，并重新组合到 统一的系统之中。 广州新电视塔610米 第三节第三节 智能建筑特征与发展智能建筑特征与发展 由5个独立的自动化基本子系统组成： n设备管理自动化系统（BAS）； n安全防卫自动化系统（SAS）； n通信自动化系统（CAS）； n防止火灾自动化系统（FAS）； n和办公自动化系统（OAS）。 这些子系统通过系统集成中心（SIC）组 合在一起，满足用户需求。 第三节第三节 智能建筑特征与发展智能建筑特征与发展 技术先进性特征 n无线通信技术的充分应用 n数

9、字化视频传输技术的推广使用 n控制系统的全数字化技术 第四节第四节 智能建筑技术的发展与趋势智能建筑技术的发展与趋势 n自1984年建成第一座智能建筑以来，世界各国纷 纷效仿，智能建筑迅速在世界各地展开。集中体 现了信息社会的特征，它给居住在大楼里的人们 创造出一个安全、舒适、快速、便捷、节能等及 具增值服务的空间。 n近年来我国智能建筑行业得到了迅速发展，呈现 出巨大的市场潜力，社会效益和经济效益不断提 高。我国智能建筑已进入成熟发展阶段。 第四节第四节 智能建筑技术的发展与趋势智能建筑技术的发展与趋势 智能建筑及智能化小区的主流技术智能建筑及智能化小区的主流技术 n计算机局域网技术将是主流

10、，目前无论是 大楼或智能化小区都在规划设计千兆以太 计算机宽带网络； n有线电视和双向网络是数字及图像传输的 不可缺的网络，能传输模拟图像也能传输 数字图像，实现IP电话、电视图像、计算机 数字应用； 第四节第四节 智能建筑技术的发展与趋势智能建筑技术的发展与趋势 智能建筑及智能化小区的主流技术智能建筑及智能化小区的主流技术 控制网是智能小区和智能大楼重要网络，正在向互联网靠拢。 应用控制网的技术主要是集散系统，朝着全面分散系统方 向发展，实现全分散硬件和软件，实现自控测、自管理、 自适应等几个环节； n移动通讯网和无线网； n智能建筑及智能化小区的结构化布线； n智能化小区安全和物业管理信息

11、服务。智能家居系统已开 始成熟，对实现家居信息服务、多表远传、家庭保安综合 服务已诞生，正朝着TCP/IP方向靠拢，构成控制网和互联 网相互连接。 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 智能建筑的智能建筑的“智商智商”是由安装于建筑物内的各智能化系统（包括内容、功能、质是由安装于建筑物内的各智能化系统（包括内容、功能、质 量）和管理水平确定的。量）和管理水平确定的。2000年建设部出台的国家标准年建设部出台的国家标准智能建筑设计标准智能建筑设计标准 （GB/T 503142000）将智能建筑中的各智能化系统按其使用功能、管理要求和建）将智能建筑中的各智能化系统按其使用功能、管

12、理要求和建 设投资划分为甲、乙、丙三级，实际上就是确定了智能建筑的设投资划分为甲、乙、丙三级，实际上就是确定了智能建筑的“先天智能先天智能”等级。这等级。这 些系统主要包括：建筑设备自动化系统（些系统主要包括：建筑设备自动化系统（BAS）（或称楼宇自动化）、通信网络系统）（或称楼宇自动化）、通信网络系统 （CNS）、办公自动化系统（）、办公自动化系统（OAS）、综合布线系统（）、综合布线系统（Generic Cabling System， GCS）和系统集成（）和系统集成（Systems Integration，SI）等。不同等级的智能建筑都应具有）等。不同等级的智能建筑都应具有 可扩展性、开

13、放性和灵活性。它们的适用特征一般为：可扩展性、开放性和灵活性。它们的适用特征一般为： n甲级：适用于配置智能化系统标准高而齐全的建筑；甲级：适用于配置智能化系统标准高而齐全的建筑； n乙级：适用于配置基本智能化系统而综合型较强的建筑；乙级：适用于配置基本智能化系统而综合型较强的建筑； n丙级：适用于配置部分主要智能化系统，并有发展和扩充需要的建筑。丙级：适用于配置部分主要智能化系统，并有发展和扩充需要的建筑。 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 智能建筑的智能化构成通常包括三大要素智能建筑的智能化构成通常包括三大要素： n建筑设备自动化系统BAS n通信网络系统CNS（也有

14、人称通信自动化系统CAS Communication Automation System） n办公自动化系统OAS 以上的“3A” 的有机结合构成建筑智能化水平。 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 1建筑设备自动化系统建筑设备自动化系统BAS（Building Automation System） BAS是通过中央计算机系统的网络将分布在是通过中央计算机系统的网络将分布在 各监控现场的设备、设施，各子系统之间也可有各监控现场的设备、设施，各子系统之间也可有 信息相互联动。信息相互联动。BAS运行的目标是对建筑物内所运行的目标是对建筑物内所 有建筑设备进行全面有效的监控和管

15、理，以保证有建筑设备进行全面有效的监控和管理，以保证 建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状 态。态。 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 2通信网络系统通信网络系统CNS（Communication Network System） 通信网络系统（通信网络系统（CNS）分散于建筑物的各个）分散于建筑物的各个 “角落角落”，是建筑智能化的，是建筑智能化的“中枢神经中枢神经”。它可。它可 保证建筑物内的语音、数据、图像的传输，它同保证建筑物内的语音、数据、图像的传输，它同 时与外界公共通信网络（如公用电话网、综合业时与外界公共通信网

16、络（如公用电话网、综合业 务数字网、计算机互联网、数据通信网、卫星通务数字网、计算机互联网、数据通信网、卫星通 信网及广电网）相联，确保信息畅通，为建筑物信网及广电网）相联，确保信息畅通，为建筑物 内外提供有效的信息服务。内外提供有效的信息服务。 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 3办公自动化系统办公自动化系统OAS（Office Automation System） 办公自动化系统办公自动化系统OAS是应用计算机技术、是应用计算机技术、 通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术、通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术、 使人们的部分办公业务借助于各种办公设备，使人们的

17、部分办公业务借助于各种办公设备， 并由这些办公设备与办公人员构成服务于某种并由这些办公设备与办公人员构成服务于某种 办公目标的人机信息系统。办公目标的人机信息系统。OAS需要有计算机需要有计算机 网络与数据库技术作支撑，利用计算机多媒体网络与数据库技术作支撑，利用计算机多媒体 技术，提供集文字、声音、图像为一体的图文技术，提供集文字、声音、图像为一体的图文 式办公手段，为各种行政、经营的管理与决策式办公手段，为各种行政、经营的管理与决策 提供统计、规划、预测支持，实现信息库资源提供统计、规划、预测支持，实现信息库资源 共享与高效的业务处理。共享与高效的业务处理。 第五节第五节 建筑物中的智能化

18、系统建筑物中的智能化系统 4综合布线系统综合布线系统GCS（Generic Cabling System） 综合布线系统GCS是建筑物或建筑群内部之 间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的语 音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业 管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相 连，也能使建筑物内通信网络设备与外部通信网 络相联。 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 5建筑物管理系统建筑物管理系统BMS（Building Management System） 如前所述，智能建筑的智能化主要取决于如前所述，智能建筑的智能化主要取决于 BAS、CNS和和OAS三大要素，而建筑物管理系统三大要素，而建筑物管理系统 BMS是在这三要素的基础上开发和设置的用于对是在这三要素的基础上开发和设置的用于对 建筑设备运营和信息组织实现自动化管理的专用建筑设备运营和信息组织实现自动化管理的专用 计算机系统。计算机系统。 第五节第五节 建筑物中的智能化系统建筑物中的智能化系统 5建筑物管理系统BMS（Building Management System） 如前所述，智能建筑的智能化主要取决于如前所述，智