1章智能建筑概论

建筑智能化技术

综合实训《建筑智智能化技技术综合合实训》》课程简简介《建筑智能能化技术术综合实实训》课程由8个独立单单元构成。该课课程全面面地介绍绍了建筑筑智能化化技术，，其中包包括：智智能建筑概概论；中中央空调调冷冻站站、给排排水控制制系统；；VAV变风量空调调控制技技术；综综合布线线技术；；消防报报警控制制系统；；安全防范范系统；；建筑供供、配电电系统；；电梯控控制技术术。该课程具具有以下下特点：：学时短短，教学学内容丰丰富全面面，涵盖建筑筑智能化化主要内内容；理理论与实实践相结结合，对对照实际际系统边讲讲授、边边动手、、边操作作、边演演示；采采用多媒媒体、面面对面讨论论式教学学，由教教师和实实验室教教师同时时辅导；；由教学学经验丰富富的教授授、副教教授及实实验教师师10多人参与与该课程程的教学。第1章智智能建建筑概论论1．1智智能建建筑的由由来及背背景建筑物的的特征：：1.符符合人人们的一一般使用用要求并并适应人人们的特特殊活动动要求；；（办公公楼、工工厂）2.构构造坚坚固耐久久；（安安全、经经济）3.通通过形形式传达达经验感感受和思思想情操操。（学学校、剧剧院、教教堂）建筑物的的变化::结构的变变化功功能的的变化追求目标标:信息交换换、安全全性、舒舒适性、、便利性性和节能能性等1．1智智能建建筑的由由来及背背景发展的背背景:技术背景景电子技术术的进步步，使计计算机技技术、通通信技术术和控制制技术发发展迅猛猛。与计计算机技技术相关关的产品品的性能能价格比比逐年下下降，计计算机技技术在各各行业领领域得到到了快速速普及。。经济背景景第三产业业在国民民生产总总值中所所占比例例日趋增增加，从从事金融融、贸易易、保险险、房地地产、咨咨询服务务、综合合技术服服务等人人员比例例逐年提提高，为为这些人人提供舒舒适、方方便、高高效、安安全的工工作场所所就有了了很大的的市场需需求。社会背景景信息时代代带来的的国家竞竞争，信信息领域域内争得得领先地地位，就就能在高高科技上上获得最最大的成成就；经经济上获获得最大大的利益益，能够够提高社社会物质质文明发发展水平平。智能能建筑作作为信息息社会的的一个节节点存在在。1．2智智能建建筑的定定义国际上至至今对智智能建筑筑还没有有一个统统一的定定义美国智能能建筑学学会对智智能建筑筑的定义义为：通过对建建筑物的的四个要要素，即即结构、、系统、、服务和和管理以以及它们们之间相相互关联联的最优优考虑,,为用户户提供一一个高效效率、高高功能、、高舒适适性和有有经济效效益的环环境。欧洲智能能建筑集集团定义义：创造一种种可以使使住户有有最大效效益环境境的建筑筑，同时时该建筑筑可以使使之有效效地管理理资源，，而在硬硬件和设设备方面面的寿命命成本最最小。1．2智智能建建筑的定定义日本智能能大楼研研究会定定义：智能建筑筑提供商商业支持持功能、、通信支支持功能能等在内内的高度度通信服服务，并并通过高高度的大大楼管理理体系，，保证舒舒适的环环境和安安全，以以提高工工作效率率。新加坡政政府的公公共设施施署对智智能建筑筑定义：：智能建筑筑必须具具备三个个条件：：一是具具有保安安、消防防与环境境控制等等自动化化控制系系统以及及自动调调节建筑筑内的各各温度、、湿度、、灯光等等参数的的各种设设施，以以创造舒舒适安全全的环境境；二是是具有良良好的通通信网络络设施，，使数据据能在建建筑物内内各区域域之间进进行流通通；三是是能够提提供足够够的对外外通信设设施与能能力。1．2智智能建建筑的定定义我国建筑筑业普遍遍认同的的定义为为：智能建筑筑以建筑筑为平台台，兼备备通信、、办公设设备自动动化，集集系统结结构、服服务、管管理及它它们之间间的最优优化组合合，提供供一个高高效、舒舒适、安安全、便便利的建建筑环境境。智能建筑筑是一个个发展中中的概念念，它随随着科学学技术的的进步和和人们对对其功能能要求的的变化而而不断更更新、补补充内容容。我们们认为美美国和我我国对智智能建筑筑定义比比较准确确。1．2智智能建建筑的定定义智能建筑筑的四个个基本要要素，及及其内涵涵：1．结构构建筑环境境结构。。它涵盖盖了建筑筑物内外外的土建建、装饰饰、建材材、空间间分割与与承载。。2．系统统实现建筑筑物功能能所必备备的机电电设施。。如给水水排水、、暖通、、空调、、电梯、、照明、、通讯、、办公自自动化、、综合布布线等。。3．管理理是对人、、财、物物及信息息资源的的全面管管理，体体现高效效、节能能和环保保等要求求。4．服务务提供给客客户或住住户居住住生活、、娱乐、、工作所所需要的的服务，，使用户户获得到到优良的的生活和和工作的的质量。。1．3智智能建建筑的特特点1．提供供安全、、舒适和和高效便便捷的环环境提高建筑筑物使用用人员的的工作效效率与生生活的舒舒适感、、安全感感和便利利感，使使建造者者与使用用者都获获得很高高的经济济效益。。2．节约约能源节能是智智能建筑筑的基本本功能，，也是高高效高回回报率的的具体体体现。一一般来讲讲，利用用智能能建筑能能源控制制与管理理系统可可节省能能源30%左右右。3．节省省设备运运行维护护费用建筑智能能化系统统的正常常运行，，可降低低机电设设备的维维护成本本。同时时，由于于系统的的高度集集成，系系统的操操作和管管理也高高度集中中，使得得人工成成本降低低。4．提供供现代通通信手段段和信息息服务智能建筑筑中功能能完备的的通信系系统。以以多媒体体方式高高速处理理各种图图、文、、音、像像信息，，突破了了传统的的地域观观念，以以零距离离、零时时差与世世界联系系；1．4我我国智智能建筑筑的发展展与现状状1．起始阶阶段1）研究究始于1986年。国国家“七七五”重重点科技技攻关项项目中就就将“智智能化办办公大楼楼可行性性研究””列为其其中之一一，2）1990年年建成的的18层层北京发发展大厦厦可认为为是我国国智能建建筑的雏雏形。3)1993年建建成的位位于广州州市的广广东国际际大厦可可称为我我国大陆陆首座智智能化商商务大厦厦。它具具有较完完善的““3A’’系统。。初始阶段段的特点点是：建筑智能能化普及及程度不不高，主主要是产产品供应应商、设设计单位位以及业业内专家家推动建建筑智能能化的发发展。1．4我我国智智能建筑筑的发展展与现状状2．普及及阶段在20世世纪90年代中中期房地地产开发发热潮中中，开发发商的商商业炒作作对智能能建筑的的发展产产生重要要推动作作用，也也有负面面影响。。这一时时期，政政府和有有关部门门开始重重视智能能建筑的的规范，，加强了了对建筑筑智能化化系统的的管理。。出台了了一系列列标准与与管理办办法。3．发展展阶段根据我国国人群多多集中居居住于小小区的特特点，20世纪纪末在中中国开展展的智能能住宅小小区的建建设成为为中国智智能建筑筑的特色色之一。。1．5建建筑物中中的智能能化系统统智能建筑筑的“智智商”是是由安装装于建筑筑物内的的各智能能化系统统（包括括内容、、功能、、质量））和管理理水平确确定的。。2000年建建设部出出台的国国家标准准《智能能建筑设设计标准准》（GB/T50314－2000））将智能能建筑中中的各智智能化系系统按其其使用功功能、管管理要求求和建设设投资划划分为甲甲、乙、、丙三级级，实际际上就是是确定了了智能建建筑的““先天智智能”等等级。这这些系统统主要包包括：建建筑设备备自动化化系统（（BAS）（或或称楼宇宇自动化化）、通通信网络络系统（（CNS）、办办公自动动化系统统（OAS）、、综合布布线系统统（GenericCablingSystem，，GCS）和系系统集成成（SystemsIntegration，，SI））等。不不同等级级的智能能建筑都都应具有有可扩展展性、开开放性和和灵活性性。它们们的适用用特征一一般为：：甲级：适适用于配配置智能能化系统统标准高高而齐全全的建筑筑；乙级：适适用于配配置基本本智能化化系统而而综合型型较强的的建筑；；丙级：适适用于配配置部分分主要智智能化系系统，并并有发展展和扩充充需要的的建筑。。1．5建建筑物中中的智能能化系统统智能建筑筑的智能能化构成成通常包包括三大大要素：建筑设备备自动化化系统BAS通信网络络系统CNS（（也有人人称通信信自动化化系统CASCommunicationAutomationSystem）办公自动动化系统统OAS以上的““3A””的有有机结合合构成建建筑智能能化水平平。1．5建建筑物中中的智能能化系统统1．建筑筑设备自自动化系系统BAS（BuildingAutomationSystem）BAS是是通过中中央计算算机系统统的网络络将分布布在各监监控现场场的设备备、设施施，各子子系统之之间也可可有信息息相互联联动。BAS运运行的目目标是对对建筑物物内所有有建筑设设备进行行全面有有效的监监控和管管理，以以保证建建筑物内内所有设设备处于于高效、、节能和和最佳运运行状态态。空调与通通风系统统变配电系系统公共照明明系统给排水系系统热泵与热热交换系系统冷冻与冷冷却系统统电梯与扶扶梯系统统1．5建建筑物中中的智能能化系统统国内有些些学者从从管理体体制和安安全性等等方面因因素考虑虑，把火火灾报警警系统FAS（（FireAlarmSystem也也有人译译为是FireAutomationSystem）和安安全防范范系统SAS（（SecurityAutomationSystem也也有人译译为是Security&&ProtectionSystem）从建建筑设备备自动化化系统划划分出来来，称所所谓“5A”型型智能建建筑。FAS((火灾报报警系统统）是自自动监测测区域内内火灾发发生时的的热、光光和烟雾雾，从而而发出声声光报警警信号，，并联动动其它相相关设备备，控制制自动灭灭火系统统、紧急急广播、、事故照照明、电电梯、消消防给水水和排烟烟系统等等，实现现监测、、报警灭灭火的自自动化。。SAS（（安防系系统）通通常是由由闭路电视视监控系系统、门门禁系统统、防盗盗报警系系统、停停车库（（场）管管理系统统和保安安人员巡巡更管理理系统等构成。。1．5建建筑物中中的智能能化系统统2．通信信网络系系统CNS（CommunicationNetworkSystem）通信网络络系统（（CNS）分散散于建筑筑物的各各个“角角落”，，是建筑筑智能化化的“中中枢神经经”。它它可保证证建筑物物内的语语音、数数据、图图像的传传输，它它同时与与外界公公共通信信网络（（如公用用电话网网、综合合业务数数字网、、计算机机互联网网、数据据通信网网、卫星星通信网网及广电电网）相相联，确确保信息息畅通，，为建筑筑物内外外提供有有效的信信息服务务。1．5建建筑物中中的智能能化系统统3．办公公自动化化系统OAS（（OfficeAutomationSystem）办公自动动化系统统OAS是应用用计算机机技术、、通信技技术、多多媒体技技术和行行为科学学等先进进技术、、使人们们的部分分办公业业务借助助于各种种办公设设备，并并由这些些办公设设备与办办公人员员构成服服务于某某种办公公目标的的人机信信息系统统。OAS需要要有计算算机网络络与数据据库技术术作支撑撑，利用用计算机机多媒体体技术，，提供集集文字、、声音、、图像为为一体的的图文式式办公手手段，为为各种行行政、经经营的管管理与决决策提供供统计、、规划、、预测支支持，实实现信息息库资源源共享与与高效的的业务处处理。建筑智能化工程通信网络系统信息网络系统建筑设备监控系统安全防范系统火灾报警及消防联动系统住宅智能化智能化系集成通信系统卫星数字电视有线电视系统公共广播及紧急广播系统计算机网络应用软件信息安全办公系统空调与通风系统变配电系统公共照明系统给排水系统热泵与热交换系统冷冻与冷却系统电梯与扶梯系统电视监控系统入侵报警系统巡更管理系统出入门禁系统停车场管理系统火灾报警及消防联动系统安全防范系统通信网络系统管理与监控系统家庭控制系统综合布线系统室外设备与网管综合布线系统电源与接地、环境、管理图1-1智能建筑工程体系结构图1．5建建筑物中中的智能能化系统统4．综合合布线系系统GCS（GenericCablingSystem）综合布线线系统GCS是是建筑物物或建筑筑群内部部之间的的传输网网络。它它能使建建筑物或或建筑群群内部的的语音、、数据通通信设备备、信息息交换设设备、建建筑物物物业管理理及建筑筑物自动动化管理理设备等等系统之之间彼此此相连，，也能使使建筑物物内通信信网络设设备与外外部通信信网络相相联。GCS由六个个子系统统组成：：(1)工工作区区子系统统（WorkArea））(2)配配线子子系统（（水平子子系统））（HorizontalSubsystem）(3)干干线子子系统((垂直子子系统））（BackboneSubsystem）(4)设设备间间子系统统（EquipmentRoom）(5)管管理子子系统（（Administration））(6)建建筑群群子系统统（CampusSubsystem））1．5建建筑物中中的智能能化系统统5．建筑筑物管理理系统BMS（（BuildingManagementSystem））如前所述述，智能能建筑的的智能化化主要取取决于BAS、、CNS和OAS三大大要素，，而建筑筑物管理理系统BMS是是在这三三要素的的基础上上开发和和设置的的用于对对建筑设设备运营营和信息息组织实实现自动动化管理理的专用用计算机机系统。。1．5建建筑筑物中的的智能化化系统6．系统统集成SI（SystemsIntegration）智能建筑筑是将建建筑内不不同功能能的智能能化子系系统在物物理上、、逻辑上