第08章 智能建筑

第8章

智能建筑学习要点智能建筑的由来与发展智能建筑的组成和基本功能智能建筑的组成和基本功能智能建筑的基本要求和技术基础智能建筑的发展趋势

8.1.智能建筑的由来与发展8.2.智能建筑的组成和基本功能8.3.智能建筑的组成和基本功能8.4.智能建筑的基本要求和技术基础8.5.智能建筑的发展趋势8.1.1智能建筑的发展背景8.1.2世界第一座智能建筑8.1.3国外智能建筑的发展8.1.4我国智能建筑的发展8.1.5住宅小区智能化概念的起源和演变目录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。（1）电子商业的出现出现，包括网上信息服务、电子购物、电子银行和金融服务、网上攻读学位；（2）管理工作的变化；（3）制造业和经济活动全球化。（有了Internet，一个新设备可以在美国设计，在中国印刷，并在俄罗斯制造。）经济背景（1）由于信息技术的发展，信息成为一种资源，使第三产业迅速倔起。（2）由于第三产业在国民生产总值中所占比重日趋增加，必然需要提供能提高其劳动生产率的工作条件。（3）工作和生活的客观需求：“白领”工作人员的比例也在增加。为这些人提供舒适、方便、高效、安全的工作场所就有了很大市场需求。社会背景（1）随着社会信息化，人们对工作、生活环境的要求的日益提高；社会的客观需要促进了传统的建筑向智能化建筑方向发展。（2）社会变革——国家垄断的行业转向自由竞争、国际贸易和市场开放，产业结构的深刻变化，信息资源成为社会生产的一种重要资源，成为人类生存和社会进步的重要因素。8.1.1智能建筑的发展背景宏观背景发展背景第一座智能建筑国外的发展国内的发展智能住宅小区8.1.1智能建筑的发展背景1)计算机及通信技术的飞速发展，将人们原来的梦想变为了现实，原来的不可能成为可能。2)计算机和通信技术普及，促使了信息技术毫无约束地发挥作用。3)在大楼销售竞争中，如果没有独特的魅力便难以推销成功，将原来长方体式建筑造型变为笔筒式建筑造型就是其中一种促销手段。所以“智能建筑”则更是一种促销措施。蓬勃兴起的因素123发展背景第一座智能建筑国外的发展国内的发展智能住宅小区

智能建筑概念最早由美国人提出，1984年由美国联合技术建筑系统公司(UnitedTechnologyBuildingSystemCorp)改建完成世界上第一座智能

大厦，它是由一座名叫都市大厦（CityPlace）的旧金融大楼改建而成；

改造后大楼内的空调、供水、防火、防盗、供配电系统均由计算机控制，

实现了自动化综合管理，且客户不必自己添置设备，便可获得语言通讯、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务，使客户感到了舒适、方便和安全；同时，改造后的大厦在出租率、经济效益等都取得了较大的成功；在智能建筑领域，美国始终保持技术领先的势头。美国自90年代以来新建和改建的办公大楼约有70%为智能化建筑；8.1.2世界第一座智能建筑发展背景第一座智能建筑国外的发展国内的发展智能住宅小区时间国外智能建筑的发展历史简述19821982年ICOT财团成立，专门从事生产具有推理能力的人丁智能计算机(第五代计算机)，信息通信的能力因此人为提高。19831983年，Herbert大学社会学家DenielBell声称“信息时代到来了”。19841984年1月，康涅狄格州市政大楼建成，从此“智能”一词开始广为传播。1984年2月，在纽约召开世界第一届Teleport(信息发射基地)会议，会议决定发射广播卫星，24小时将信息传播到世界各地。同年日本指定盛冈市等地作为新媒体地区，探讨信息化的需求，调查其可行性(feasibility)。19851985年3月，日本选定Teletopia(未来型通信都市构想)的20个地域。同年4月，日本电气公司转为民营，成立NTT(日本电信电话株式会社)，从此竞争加快了智能化的步伐。19861986年成立智能联合促进会，研究智能建筑及其周围地区环境，推进调查研究工作，迈入了智能综合城市建设的新纪元。19881988年9月，NTT副社长北原在国际计算机通信会议(ICCC)上提倡信息网络系统(INS)，使得希望利用网络的人，只要拥有一条网络线路，就可以获取多种信息服务，获得丰富多彩的信息。1998美国西雅图的Reflex通信公司，从1998开始以其独特的技术提供网络接入及信息访问等服务。原来足以电话为代表的通信时代，到了80年代中期，兴起了通信技术与信息处理并行的所谓compunication时代。80年代末期，开始使用“智能(intelligent)”一词。美国和日本最早的智能楼宇为日后兴起的智能建筑勾划了其基本特征，计算机技术、控制技术、通信技术在建筑物中的应用，造就了新一代的建筑——“智能建筑”。自第一座智能大厦诞生后，智能建筑便蓬勃发展，以美国和日本兴建的最多。智能建筑的发展不仅产生了智能大厦，而且产生了智能住宅。德国弗劳恩霍夫研究会与11家公司联手合作，建成的世界首座样板“智能住宅”，向人们揭示了未来住宅的前景和计算机技术发展的新趋势。8.1.3国外智能建筑的发展发展背景第一座智能建筑国外的发展国内的发展智能住宅小区8.1.4我国智能建筑的发展时间我国智能建筑的发展简述19901990年建成的北京发展大厦(18层)可认为是我国智能建筑的雏形；

1995.031995年3月，我国工程建设标准化协会正式颁布“建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范”；

1995.081995年8月，上海华东建筑设计研究院制订出“智能建筑设计标准”，1996年3月被上海市建委批准为上海市地方标准19981998年，建设部发布了《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》；

19991999年，我国开始建设智能住宅小区。建设部于1999年12月，发布了《全国住宅小区智能化系统示范工程建筑要点与技术导则》；

20002000年，信息产业部先后主编了推荐性国家标准《建筑与建筑群布线系统工程设计规范(GB／T50311--2000)》和《建筑与建筑群布线系统工程验收规范(GB／T50312--2000)》；

2000.102000年10月，国家建设部和国家质量监督局共同制定、颁布了我国第一个智能建筑设计国家标准《智能建筑设计标准(GB／T50314--2000)》；

20012001年，“城市规划、建设与管理数字化工程”列入国家“十五”科技攻关重点项目计划。

发展背景第一座智能建筑国外的发展国内的发展智能住宅小区8.1.5住宅小区智能化概念的起源和演变住宅类型安置型豪华型舒适型实用型智能化的住宅小区都具有共同的功能特征：住宅内部具备完善的综合了安保防灾措施与生活服务的智能控制器、住宅与小区和社会之间具有高度的信息交互能力。小区内部具备完善的安保措施、全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理。为小区内住户提供多媒体的多种信息服务。123由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为智慧屋（WiseHouse，WH)，在欧洲称为时髦屋(SmartHome，SH)。日本建设省在推出智能建筑概念时，提出了家庭总线系统的概念(HomeBusSystem，HBS)。在我国，智能化住宅虽然不能像美国、日本那样对住宅的智能化系统开发较早，但发展速度较快。它正引发世界建筑业的一次新的革命，智能建筑必将成为2l世纪建筑业的发展主流。发展背景第一座智能建筑国外的发展国内的发展智能住宅小区8.1.6智能小区与住宅小区的智能化系统当前智能社区集成方法有两种模式：（1）一种被称为子系统集成模式，也就是各子系统操作和管理软件可以不在同一个计算机平台上，社区中央管理机在系统集成时，需要与各子系统之间建立通信协议，此种方式难度较高；（2）另一种是控制器集成模式，统一操作系统。智能化住宅小区的发展概况在20世纪80年代中期．欧美等一些发达国家就开始了智能化住宅的建设。从1983年开始，美国电子工业协会(EIA)组织专人研究，于1988年制定了智能化住宅系统(HIS)及其通信标准，即所谓家庭总线(HDS)，亦称消费电子总线(CEBUS)。进入20世纪90年代以来，智能化住宅的开发建设日新月异，许多国家都开始重视并投入人力和资金来开发这一新的领域。智能化住宅小区的发展动向(1)从单一到多样---设备日新月异；(2)从简单到智能---计算机技术渗入设备的各个领域；(3)从局部到全面---将系统集成融入让区成为热点；今后社区智能集成是一个必然趋势。智能化住宅小区的发展动向发展背景第一座智能建筑国外的发展国内的发展智能住宅小区8.1.智能建筑的由来与发展8.2.智能建筑的组成和基本功能8.3.智能建筑的组成和基本功能8.4.智能建筑的基本要求和技术基础8.5.智能建筑的发展趋势8.2.1智能建筑的概念8.2.2智能建筑的特点8.2.3.智能建筑技术需要关注的问题目录8.2.1智能建筑的概念1.美国对智能建筑的定义美国智能建筑学会(AmericanIntelligentBuildingInstitute，AIBI)认为智能建筑是根据建筑结构、建筑系统、建筑设施(服务设施)、建筑管理4个要素以及它们之间的内在关系的最优化配置，该建筑能提供一个既投资合理，又拥有高效优质的服务，使人们工作和生活舒适便利的环境。2.欧洲国家对智能建筑的定义所谓智能建筑是创造一种可以使用户发挥最高效率，能最有效地管理本身资源的建筑，而在硬件和设备方面的寿命成本最小。3.日本对智能建筑的定义日本对智能建筑的定义，主要包括以下4个方面的内容。①作为收发信息和辅助管理的工具。②确保在里面工作的人满意和便利。③建筑管理合理化，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、多样化复杂化的办公以及主动的经营策略做出快速灵活和经济的响应。4.新加坡智能建筑定义新加坡智能建筑必须具备3个条件，一是具有保安、消防与环境控制等自动化控制系统，以及自动调节大厦内的温度、湿度、灯光等参数的各种设施，以创造舒适安全的环境，二是具有良好的通信网络设施使数据能在大厦内流通，三是能够提供足够的对外通信设施与能力。智能建筑的概念智能建筑特点智能建筑技术问题8.2.2智能建筑的特点智能建筑的主要特点：1)智能建筑的复杂性特征

有舒适性、高效性、方便性、适应性、安全性和可靠性的特征。2)智能建筑的开放性特征

智能建筑是现代科学技术与建筑科学及建筑艺术的结晶。具体体现在建筑上，其智能化

程度越来越高，因此为人们带来的学习、生活与工作的环境也越来越好。3)智能建筑的技术先进性特征

主要反映在建筑智能化系统的先进技术的应用方面，其先进技术的内涵，应该是现代办公

自动化技术、现代通信技术、计算机网络技术和自动化控制技术等的综合体现和应用。智能建筑的概念智能建筑特点智能建筑技术问题技术和功能上的特点系统高度集成节省运行维护费用安全、舒适便捷的环境节能舒适性可靠性方便性安全性适应性高效性智能建筑的环境特点8.2.3智能建筑技术需要关注的问题智能建筑的概念智能建筑特点智能建筑技术问题1）多学科综合与自身学科体系不完备性

建筑智能化技术涉及的学科和技术领域十分广泛，正是多学科的交叉综合形成建筑智能化技术。然而要展现多学科、高新技术综合成就的一面，其自身学科体系还不完备，概念也是相对模糊的。2）多技术的融会与自身对外的依附性建筑智能化技术融会浸透了多种高新技术，而又依附于建筑物。所有技术功能的智能化效应发挥，寄附于建筑物的协调融洽。同时建筑智能化技术的发展，除取决于基础技术的进步，还有赖于建筑设计和施工技术水平的提高。3)技术的工程自然属性与人文因素的社会属性智能建筑技术是工程应用技术，它的自然属性显而易见。而其蕴含着的人文因素、表现出的社会属性也有着举足轻重的意义。智能建筑直接为人所用，其功能效应不光在于技术上的高新与进步，更取决于人们对生活、工作场所、自然与人文环境的需求。1238.1.智能建筑的由来与发展8.2.智能建筑的组成和基本功能8.3.智能建筑的组成和基本功能8.4.智能建筑的基本要求和技术基础8.5.智能建筑的发展趋势8.3.1智能建筑的组成8.3.2智能建筑的主要功能目录BASSICSICSICPDSPDSPDS8.3.1智能建筑的组成智能建筑组成智能建筑的主要功能办公自动化系统OAS（OfficeAutomationSystem，OAS）楼宇自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem，BAS）通信与网络自动化系统CAS（CommunicationAutomationSystem，CAS）综合布线系统（PremisesDistributionSystem，PDS）系统集成中心（SystemIntegratedCenter，SIC）后来有人把包含在BAS中的保安自动化系统(SecurityAutomationSystem，SAS)和消防自动化系统(FireAlarmSystem，FAS)单提出来，从而形成了所谓“5A”。智能建筑的主要组成部分和基本内容8.3.1智能建筑的组成和内容智能建筑组成智能建筑的主要功能8.3.2智能建筑的主要功能（1）信息处理功能。信息范围能在城市、地区或国家问进行。（2）能对建筑物内照明、电力、暖通、空调、给排水、防灾、防盗、运输设备等进行综合自行控制（3）能实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化，并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。（4）建筑物应具有充分的适应性和可扩展性，它的所有功能应能随技术进步和社会需要而发展。（5）各功能随着技术进步和社会发展所需具有可适应性和扩展性。智能建筑的主要功能智能建筑组成智能建筑的主要功能8.3.2智能建筑的主要功能智能建筑管理系统办公自动化系统建筑设备管理系统通信网络系统安全防范自动化系统火灾自助报警系统建筑设备自动化系统文字处理出入控制火灾自动报警空调监控程控电话公文流转防盗报警消防自动报警冷热源监控有线电视档案管理电视监控照明监控卫星电视电子账务巡更给排水监控公共广播信息服务停车库管理电梯监控公共通信网接入一卡通VSAT卫星通信电子邮件可视图文物业管理数据通信专业办公自动化系统宽带传输智能建筑组成智能建筑的主要功能智能建筑的三大服务领域安全性方面舒适性方面便利/高效性方面火灾自动报警空调监控综合布线自动喷淋灭火供热监控用户程控交换机防盗报警给排水监控VSAT卫星通信闭路电视监控供配电监控专用办公自动化系统保安巡逻卫星电缆电视Intranet电梯运行监控背景音乐宽带接入出入控制装饰照明物业管理应急照明视频点播一卡通8.3.2智能建筑的主要功能智能建筑组成智能建筑的主要功能智能建筑功能优势：8.3.2智能建筑的主要功能提供安全、舒适和高效便捷的环境节约能源节省设备运行维护费用满足用户对不同环境功能的需求高新技术的运用能大大提高工作效率系统的集成是实现智能目标的保证123456智能建筑组成智能建筑的主要功能8.1.智能建筑的由来与发展8.2.智能建筑的组成和基本功能8.3.智能建筑的组成和基本功能8.4.智能建筑的基本要求和技术基础8.5.智能建筑的发展趋势8.4.1智能建筑的基本要求8.4.2智能建筑的技术基础目录8.4.1智能建筑的基本要求智能建筑的环境条件智能建筑的“六性”要求建筑环境建筑空间、综合布线方式、色彩合理组合、降低噪声措施等。空调环境温度、湿度、风速等。视觉环境照度标准、装饰照明等“六性”舒适性高效性方便性适应性安全性可靠性智能建筑基本要求智能建筑技术基础8.4.2智能建筑的技术基础1)计算机控制技术基础2)现代通信技术3）楼宇智能化系统的集成技术智能建筑基本要求智能建筑技术基础计算机控制系统的控制过程：①发出控制初始指令。②数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测并发送给微机。③控制：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，按给定的控制规律，决定控制过程，适时地对控制机构发出控制信号。智能建筑的技术基础：8.4.2智能建筑的技术基础现代通信的内容涵盖了语音通信、多媒体通信、移动通信、卫星通信、计算机网络等。通过综合布线系统，在一个通信网上同时实现语音、数据、图像、文本等信息的传输，通信网络正由模拟走向数字、由单一业务走向综合业务、由服务到家转变为服务到人、由电气通信走向光通信、由封闭式网络结构走向开放式结构。智能建筑基本要求智能建筑技术基础计算机控制系统的控制过程：①发出控制初始指令。②数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测并发送给微机。③控制：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，按给定的控制规律，决定控制过程，适时地对控制机构发出控制信号。现代通信技术：8.4.2智能建筑的技术基础系统集成是将智能建筑中分离的不同功能的子系统通过一定的技术手段使之集成为一个相互关联、统一协调的系统，以实现数据综合。智能建筑基本要求智能建筑技术基础楼宇智能化系统集成意义：各子系统或设备有机地综合在一起，实现信息共享与综合应用，通过对大楼集中监控和管理，可以全面地利用大楼内的综合信息和数据，提高物业管理水平，降低大楼总体运行贫用，实现对大楼内各类事件的全局管理，提高对大楼突发事件的响应能力，提供给用户更安全舒适的工作环境和更高效的办公条件。系统集成的意义还体现在节省投资、提高工程质量和降低工程管理费用等方面。楼宇智能化系统集成定义：8.4.2智能建筑的技术基础智能建筑基本要求智能建筑技术基础楼宇智能化系统集成监控(1)供配电设备的监视(2)冷冻站设备的控制和监视(3)空气调节机组的控制和监视(4)

新风机组的控制和监视(5)

通风设备的控制和监视(6)

给、排水系统的控制和监视(7)安保系统(8)停车场系统(9)IC卡系统(10)火灾报警及自动控制系统(11)电梯楼宇智能化系统集成方式(1)以节点方式进行系统集成；(2)以串行通信方式进行集成；(3)以建筑自控系统BAS为平台进行系统集成；(4)基于子系统平等方式进行系统集成。楼宇智能化集成的系统(1)设备自动化系统(2)安全自动化系统(3)通信自动化系统(4)办公自动化系统(5)管理自动化系统8.1.智能建筑的由来与发展8.2.智能建筑的组成和基本功能8.3.智能建筑的组成和基本功能8.4.智能建筑的基本要求和技术基础8.5.智能建筑的发展趋势8.5.1规范化8.5.2多元化

8.5.3与绿色生态建筑相结合目录8.5

智能建筑的发展趋势1）规范化智能建筑是一个综合性的系统，它以建筑物为整体，把备相对独立的子系统用网络等信息连接起来，构成集成系统。只有这种综合性的集成系统，才能通过监控中心协调各个子系统的工作，充分发挥各自的作用。智能建筑由单休向规模化发展，即向着智能群体、智能区域、智能城市方向发展，对于集中管理、减少投资以及更好地投入运行都十分有利.当前，在智能建筑领域里，开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。新版《智能建筑设计标准》按照各类建筑物的功能予以分类，以达到全面、科学、合理，使之更有效地满足各类建筑智能化系统工程设计的要求。突出针对办公、商业、医院、文化、媒体、体育、交通、学校、住宅、工业等各类建筑分门别类地进行了关键点的描述,大大增加设计过程的参考价值和实际的可操作性.1234规范化多元化与绿色生态建筑相结合由于用户对智能建筑功能要求有很大差异，智能建筑的设计也要分门别类，有针对性的设计出出符合用户使用功能要求的智能建筑。智能建筑的智能化程度将逐步提高，更加先进的自动化设备及网络技术将使智能建筑更具“人性化”。功能更强大、服务内容更广泛将是智能建筑发展的主流。不同的地域环境、不同的国家对智能建筑的功能要求也各有特色。因而智能建筑是可以有功能和等级差异的。智能建筑是一个综合性的系统，它以建筑物为整体，把备相对独立的子系统用网络等信息连接起来，构成集成系统。只有这种综合性的集成系统，才能通过监控中心协调各个子系统的工作，充分发挥各自的作用。因此，智能建筑由单休向规模化发展，即向着智能群体、智能区域、智能城市方向发展。规范化多元化与绿色生态建筑相结合8.5

智能建筑的发展趋势2）多元化12343）绿色生态建筑相结合规范化多元化与绿色生态建筑相结合8.5

智能建筑的发展趋势

建设部住宅产业化促进中心发布了《绿色生态小区建筑要点与技术导则(试行)》，在该文件中专门提出了“绿化系统”一节，对绿化系统做了规范性的叙述。(1)生态环境功能

(2)休闲活动功能

(3)景观文化功能具备防晒、防尘、降湿、降噪及保持小区湿度，利用水土涵养等生态环境功能。能为住户提供户外活动交往场所，要求卫生整洁、适用安全、景色优美、设施齐全。通过园林空间、植物配置，提供视觉景观享受和文化品伦享受欣赏。导则提出：生态小区的绿化系统应该具备以下功能：3）绿色生态建筑相结合规范化多元化与绿色生态建筑相结合8.5

智能建筑的发展趋势

建设部住宅产业化促进中心发布了《绿色生态小区建筑要点与技术导则(试行)》，在该文件中专门提出了“绿化系统”一节，对绿化系统做了规范性的叙述。(1)绿地率大于或等于35％，绿地本身的绿化率大于或等于70％(2)硬质景观中应使用绿色环保材料。(3)提倡垂直绿化。

“导则”对生态小区的绿化系统提出了如下要求：3）绿色生态建筑相结合规范化多元化与