第1章-智能建筑系统基本概念

第一章绪论《智能建筑》第一节智能建筑产生的背景第二节智能建筑定义与构成第三节智能建筑特征与发展第四节智能建筑技术的发展与趋势第五节建筑物中的智能化系统第一节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”（CityPlaceBuilding），这就是公认的世界上第一幢“智能大厦”。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（UnitedTechnologiesBuildingSystemCo,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。第一节智能建筑产生的背景1、特点：装备了通信系统；办公自动化系统；自动监控和建筑设备管理系统。2、优势：用户可享受到通讯自动化及办公自动化的服务；空调、供水、防火防盗、供配电系统均为电脑控制；实现了自动化综合管理。3、CityPlace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智能建筑产生的背景经济背景第三产业的崛起世界经济全球化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。第一节智能建筑产生的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”第二节智能建筑定义与构成美国的定义：——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。第二节智能建筑定义与构成建设部颁布的智能建筑国家标准《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（ComplexSystems）”，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：设备管理自动化系统（BAS）；安全防卫自动化系统（SAS）；通信自动化系统（CAS）；防止火灾自动化系统（FAS）；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。第三节智能建筑特征与发展技术先进性特征无线通信技术的充分应用数字化视频传输技术的推广使用控制系统的全数字化技术第四节智能建筑技术的发展与趋势自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。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计算机局域网技术将是主流，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；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；移动通讯网和无线网；智能建筑及智能化小区的结构化布线；智能化小区安全和物业管理信息服务。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。第五节建筑物中的智能化系统智能建筑的“智商”是由安装于建筑物内的各智能化系统（包括内容、功能、质量）和管理水平确定的。2000年建设部出台的国家标准《智能建筑设计标准》（GB/T50314－2000）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”等级。这些系统主要包括：建筑设备自动化系统（BAS）（或称楼宇自动化）、通信网络系统（CNS）、办公自动化系统（OAS）、综合布线系统（GenericCablingSystem，GCS）和系统集成（SystemsIntegration，SI）等。不同等级的智能建筑都应具有可扩展性、开放性和灵活性。它们的适用特征一般为：甲级：适用于配置智能化系统标准高而齐全的建筑；乙级：适用于配置基本智能化系统而综合型较强的建筑；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：建筑设备自动化系统BAS通信网络系统CNS（也有人称通信自动化系统CASCommunicationAutomationSystem）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。第五节建筑物中的智能化系统1．建筑设备自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem）BAS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信息相互联动。BAS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理，以保证建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状态。第五节建筑物中的智能化系统2．通信网络系统CNS（CommunicationNetworkSystem）

通信网络系统（CNS）分散于建筑物的各个“角落”，是建筑智能化的“中枢神经”。它可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，为建筑物内外提供有效的信息服务。第五节建筑物中的智能化系统3．办公自动化系统OAS（OfficeAutomationSystem）

办公自动化系统OAS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、使人们的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办公目标的人机信息系统。OAS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。第五节建筑物中的智能化系统4．综合布线系统GCS（GenericCablingSystem）

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。第五节建筑物中的智能化系统5．建筑物管理系统BMS（BuildingManagementSystem）

如前所述，智能建筑的智能化主要取决于BAS、CNS和OAS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。第五节建筑物中的智能化系统5．建筑物管理系统BMS（BuildingManagementSystem）

如前所述，智能建筑的智能化主要取决于BAS、CNS和OAS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。第五节建筑物中的智能化系统6．系统集成SI（SystemsIntegration）

智能建筑是将建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享，它体现了人、资源与环境三者的关系。人是加工过程的操作者与成果的享用者，资源是加工手段与被加工对象，环境是智能化的出发点和归宿目标。由于建筑智能化系统是多学科、多技术的综合渗透运用，系统集成要体现总体规划和系统工程的思想。第五节建筑物中的智能化系统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