建筑设备自动化第一章

建筑设备自动化第一章智能建筑概论

§1.1概论

§1.2建筑智能化系统的组成与结构科学技术对建筑影响的回顾外延规模扩张(摩天建筑Skyscraper)内涵品质深化(智能建筑IntelligentBuilding)原始建筑：简单材料+原始工艺古典建筑：石结构和木结构+复杂工艺现代建筑：钢铁、玻璃和混凝土+现代工艺§1.1概论1.智能建筑——20世纪末诞生于美国1）第一幢智能大约1984年在美国哈特福德（Hartford）市市政大楼（CityplaceBuilding）2）次年日本东京的一座智能大厦相继建成。3）中国智能建筑始于90年代，起步较晚，但以惊人的速度蓬勃发展。1990年北京发展大厦——我国智能建筑的锥形建筑设备自动化通信网络系统三个子系统办公自动化系统没有统一控制

2.智能建筑的内涵和定义:

智者见智，仁者见仁，没有统一的定义。①美国智能建筑学会结构、系统、服务和管理之间的最优化设计，投资合理的，高效、舒适、便利环境的建筑空间；②日本智能研究会具备信息通信、办公室自动化信息服务，楼宇自动化、便于进行智力活动需要的建筑物；③欧洲智能建筑集团最高效率，最低保养成本，最有效地管理其自身资源的建筑；

④新加坡三个条件：1）保安、消防与环境控制的自动控制系统，调节温湿度灯光等的设备；2）通信网络设施良好；3）足够的对外通信设施与能力；⑤国内通信、办公、建筑设备自动化，系统结构、服务、管理的优化组合，高效、舒适、便利的建筑环境。主要内容：利用计算机技术、网络通信技术及自动化控制技术，经过系统综合开发，将楼宇设备自动化（BAS），通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）与建筑和结构有机地集成为一体，为人们提供理想的安全、舒适、节能高效的工作和生活空间。3.智能建筑的功能及特点：（一）服务功能

三大功能：安全功能、舒适功能、便利高效

1）安全性：火灾自动报警、自动灭火、防盗报警、保安巡更、闭路电视监控等

2）舒适性：空调监控、供热监控、给排水监控、供配电监控、卫星电缆电视、背景音乐等

3）便捷性：综合布线、程控交换机、办公自动化、一卡通等（二二））特特点点：：1））系系统统集集成成———将将智智能能建建筑筑中中分分离离的的设设备备、、子子系系统统、、功功能能、、信信息息通通过过计计算算机机网网络络集集成成为为一一个个相相互互关关联联的的统统一一协协调调的的系系统统，，实实现现信信息息、、资资源源、、任任务务的的重重组组和和共共享享。。2））降降低低人人工工成成本本通过过科科学学化化、、智智能能化化使使建建筑筑物物内内各各类类机机电电设设备备的的运运行行管管理理、、保保养养维维修修更更趋趋自自动动化化。。降降低低机机电电设设备备维维护护成成本本、、人人员员安安排排合合理理、、操操作作和和管管理理高高度度集集中中。。3））安安全全、、舒舒适适和和便便捷捷的的环环境境防盗盗(人人财财物物安安全全),环环境境(温温湿湿度度,新新风风灯灯光光等等),电电话话电电视视,计计算算机机网网络络等等)4））节节能能———智智能能建建筑筑的的主主要要特特点点之之一一通过过智智能能技技术术，，尽尽可可能能利利用用自自然然光光和和自自然然冷冷（（热热））源源来来调调节节室室内内环环境境，，以以最最大大限限度度地地减减少少能能源源消消耗耗。。4.智智能能建建筑筑的的核核心心技技术术————““3C””高高新新技技术术现代代计计算算机机技技术术、、现现代代通通信信技技术术、、现现代代控控制制技技术术1）现代代计算机机技术（Computr）———智能建筑筑的“大大脑”（1）微微处理器器技术随着半导导体集成成电路制制造工艺艺的飞速速发展作作为计算算机“大大脑”的的中央处处理器无无论是从从体积还还是从功功能上都都有了难难以置信信的变化化。微处理器器30年年的发展展符合“摩摩尔定律律”工作速度度增加1倍/18月（（成本降降低1半半/18月）（2）软软件技术术智能建筑筑中除采采用微处处理器为为计算机机硬件技技术产品品外，也也采用了了很多先先进的软软件技术术。（3）多多媒体技技术基于计算算机技术术的综合合技术，，包括数数字化信信息处理理技术、、多媒体体计算机机系统技技术、多多媒体数数据库技技术、多多媒体通通信技术术和多媒媒体人机机界面技技术。（4）信信息安全全技术密码技术术反病毒技技术保保证计算算机正常常运行防火墙技技术以以及及信息被被授权合合法使用用。2）现代代通信技技术——智能能建筑及及信息社社会的““神经经系统””与计算机机技术紧紧密结合合，大大大加快通通信的发发展速度度，并使使现代通通信技术术形成了了许多分分支如：：卫星通信信、光纤纤通信、、数据通通信、移移动通信信3）现代代控制技技术新的控制制系统不不断出现现。如：：模糊控制制、自适适应控制制、专家家控制、、神经网网络控制制、遗传传算法。。5我国智智能建筑筑设计标标准(GB/T50314-2000)将建筑物物或建筑筑群的电电力、照照明、空空调、给给排水、、防火、、保安、、车库管管理等设设备或系系统，以以集中监监视、控控制和管管理为目目的，构构成综合合系统§1.2建筑智能能化系统统的组成成与结构构1.组组成IBMS：智能建筑筑管理系系统BMS：：建筑设设备管理理系统BAS：：建筑设设备自动动化系统统FAS：：消防自自动化系系统SAS：：安防自自动化系系统GCS：综综合布线线系统CNS：：通信网网络系统统连连接接成一个个完整的的OAS：：办公自自动化系系统智智能能化系统统六、IB基本构构成2.综综合布线线系统（（GCS）1）GCS———建筑物物或建筑筑群内部部之间传传输网络络。2）作用用：使建建筑物或或建筑群群内部的的电话、、电视、、计算机机、办公公自动化化设备、、通信网网络设备备、各种种测控设设备以及及信息家家电等设设备之间间彼此相相连，并并能接入入外部公公共通信信网络。。目前国内内实际工工程中：：（考虑虑技术复复杂性、、成本、、可靠性性等因素素)通常常使用GCS传传输数据据，语音音信号电视信号号、监控控信号分分别单独独布线3）组成成：（1）建筑群主主干布线线子系统统多个建筑筑群之间间的布线线系统传输介质质——光光纤（2）建筑物主主干布线线子系统统贯穿建筑筑物上下下各楼层层的布线线系统。。传输：光光纤5类以以上非屏屏蔽电缆缆（UTP）（3）水平布线线系统以楼层配配线架到到各信息息插座的的信息插插口。（4）工作区布布线子系系统水平布线线系统的的信息插插座延伸伸到工作作站终端端设设备备处的连连接线缆缆及适配配器等器器件。3.通通信网络络系统（（CNS）1）智能能建筑CNS①保证证楼内的的语音、、数据、、图像传传输②与外外部通信信网相通通③与世世界各地地互通信信息2）组成成①电话话通信系系统采用用户户程控交交换机PABX电话线路路基于综综合布线线系统GCS作用：a.提提供传统统的语音音通信方方式b.满满足用户户对数据据通信、、计算机机局域网网网互互连，N-ISDN通通信的要要求②电缆缆电视系系统（CATV：CableTelevision）智能能建筑CATV要求:电视图图像信号号的双向向传输③视频频会议系系统利用图像像压缩编编码和处处理技术术、电视视技术、、计算机机网络通通信技术术、相关关设备、、线路实实现点对对点（多多点间））图像、语语音、数数据信号号实时交交互式通通信。④广播播电视卫卫星系统统通过架设设在房顶顶的卫星星地面站站直接接接收广播播电视的的卫星信信号。作用：单向、双双向传输输数据、、语音、、图像及及其他综综合合电信及及电信业业务。适用：用户分散散、业务务量不大大的专用用或公用用通信网网⑤同声声传译系系统⑥公共共/应急急广播系系统包括：服服务性广广播、应应急广播播、音乐乐广播⑦计算算机局域域网⑧用户户接入网网：解决智能能建筑内内部与外外部世界界的信息息沟通。。4.办办公自动动化系统统（OAS）1）发展展第一代———以数数据处理理为中心心的传统统的MIS系统统第二代———以工工作流为为中心的的办公自自动化系系统第三代———以知知识管理理为核心心的新一一代办公公自动化化系统2）OAS的类类型a.通通用办公公自动化化系统建筑物的的物业管管理营运运信息电子财务务电子邮件件信息发布布信息检索索电子会议议b.专专用办公公自动化化系统针对各个个不同用用户的办办公业务务需求而而开发的的，如：：证券交交易系统统、银行行业务系系统、商商场POS系统统。3）OAS的硬硬件①办公公设备———辅助助办公人人员完成成办公活活动的各各种种专用装装置。可分为：：输入设设备、输输出设备备、处理理设备、、存储设设备、复复制设备备、通信信设备、、销毁设设备②网络络设备网络互连连设备，，包括网网卡、中中继器、、集成器器（Hub）、交换换机、路路由器等等。4）OAS的软软件①系统统软件———管理理计算机机而提供供的软件件主要是操操作系统统，如Unix,Windows等。②支撑撑软件———通用用的用于于开发办办公自动动化系统统应用软件件的工具具软件。。如各种种数据库库管理系系统通用数据据库应用用程序开开发工具具压缩/解解压软件件浏览器软软件等③应用用软件根据具体体用户的的需求而而研制的的5.建建筑设备备自动化化系统（（BAS）1）建筑筑设备自自动系统统的功能能①设备备监控与与管理对各种建建筑设备备实现运运行状态态监视、、起停、、运行控控制，并并提供设设备运行行管理。。②节能能控制对空调、、供配电电、照明明、给排排水等设设备的控控制，在在保证舒舒适性的的前提下下，达到到节能、、降低运运行费用用的目的的。2）BAS的范范围及内内容①电力力系统安全、可可靠的供供电是智智能建筑筑正常运运行的先先决条件件。----实现全全面能量量管理②照明明系统照明系统统的能耗耗很大，，仅次于于空调系系统，智智能照明明控制应应十分重重视节能能。③暧通通空调与与冷热源源系统这块耗能能最大，，应尽量量降低能能耗是BAS重点内内容④给排水系系统实现智能能建筑给给排水设设备的可可靠、节节能进行行运行行具有积积极意义义。⑤电梯梯系统:实现群群控,达达到舒适适,快速速,安全全,节能能.3）BAS的自自动监测测与控制制①BAS的自自动测量量a选择择测量b扫描描测量c连续续测量②BAS的的自动监监视i)状状态监视视：起停停状态、、开关状状态、切切换状态态ii)故故障、、异常监监视iii)火灾灾监视iv)暖暖通、、空调系系统的监监视③BAS的的自动控控制i)控控制方式式:开环环控制———一种种预定程程序的控控制方法法，根根据预确确定的控控制一步步一步地地实施控控制。闭环控制制负负反馈控控制ii)BAS的系统统结构:集集散控制制系统：：