智能建筑课件四

第1章智能建筑概述

1.1智能建筑的发展

1.1.1智能建筑的发展背景不断发展的人类社会活动需求是建筑不断发展的根本动力，科学技术则是实现建筑两大基本目标——功能与美观的前提和手段。

人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出了更高要求。功能的扩展则主要是通过在建筑物内采用各种新型建筑设备来实现。1.1.2世界第一座智能建筑的诞生

智能建筑一语，首次出现于1984年。当时，由美国联合技术公司(UTC，UnitedTechnologyCorp．)的一家子公司——联合技术建筑系统公司(UnitedTechnologyBuildingSystemCorp．)在美国康涅狄格州的哈特福德市改建完成了一座名叫CityPlace(都市大厦)的大楼，“智能建筑”出现在其宣传词中。

该大楼以当时最先进的技术来控制空调设备、照明设备、防灾和防盗系统、电梯设备、通信和办公自动化设备等，除可实现舒适性、安全性的办公环境外，并具有高效、经济的特点，从此诞生了公认的第一座智能建筑。大楼用户可获得语音、文字、数据等各类信息服务，而大楼内的空调、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，使用户感到舒适、方便和安全，引起了世人的注目。

1.1.3国外智能建筑的发展

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。日本第1次引进智能建筑的概念是在1984年的夏天，10余年来，相继建成了墅村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、标致大厦、NEC总公司大楼、东京市政府大厦、文京城市中心、NIT总公司的幕张大厦、东京国际展示场等。在法国、瑞典、英国等欧洲国家和香港、新加坡、马来西亚等地的智能建筑也方兴未艾。据有关统计，美国的智能建筑将超过万幢，1986年日本就新建智能办公楼面积达89万m2，占新建办公楼总面积的6％，到1988年该比例已上升至18％，日本1995年新建的大楼中60％是智能建筑。

1.1.4国外智能住宅与智能小区的发展

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。

西班牙隆卡建筑事务所最近推出一种旋转式公寓住宅

位于美国西雅图的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

美国建筑专家巧妙构思，研制出一种由计算机控制的旋转房屋

日本科技人员在东京的麻布地区修建了一座现代化的房屋，以解决与大自然如何协调的问题

1.1.5我国智能建筑的发展

1990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年3月14日，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年7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

1997年，建设部发布了《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》。1998年，建设部发布了《智能建筑设计及系统集成资质管理规定》。1999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》。2000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)》。2001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。2002年，我国颁布了《智能建筑工程质量验收规范(GB50307--2002)》。

1.1.6智能建筑的发展趋势

(1)建筑智能化的外延在扩展

①智能化的建筑材料

自修复混凝土、光纤混凝土

②智能化的建筑结构

(2)智能建筑的范围在扩大国外智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、体育场馆、住宅、厂房等领域扩展；二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加，智能建筑正向智能小区、智能城市发展。

(3)建筑智能化与绿色生态建筑的结合

①绿色生态建筑

②建筑智能化对生态建筑的支持

1.1.7智能建筑发展存在的问题

智能建筑运行不正常的原因有如下几个方面：

①概念原因②建筑师不了解智能建筑③设计图不完善④供货商的原因⑤技术力量原因

1.2智能建筑的概念

1)美国智能建筑学会定义

智能建筑是通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系进行最优化设计，从而提供一个投资合理、具有高效、舒适、便利环境的建筑空间。

2)日本智能大楼研究会定义

智能大楼是指具备信息通信、办公自动化信息服务以及楼宇自动化各项功能的、满足进行智力活动需要的建筑物。

3)欧州智能建筑集团定义

智能化建筑是使用户发挥最高效率，同时又以最低的保养成本，最有效地管理其本身资源的建筑。

4)新加坡定义

智能建筑必需具备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。

5)国内定义

①定义1：智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、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。②定义2：智能建筑是以建筑为平台，兼备通信、办公、建筑设备自动化等功能，集系统结构、服务、管理及它们之间的优化组合，向人们提供一个高效、舒适、便利的建筑环境。

智能建筑的本质，简单说就是为人们提供一个优越的工作与生活环境，这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点。

1.3智能建筑的功能

智能建筑通过大量采用信息技术及设备从而具有了许多崭新功能。智能建筑可提供3大方面的服务功能，即安全性、舒适性和便利高效性。智能建筑可以满足人们在社会信息化新形势下对建筑物提出的更高的功能需求。

安全性功能舒适性功能便利高效性功能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卫星通信闭路电视监控供配电监控Internet保安巡更卫星电视宽带接入电梯运行监控背景音乐物业管理出入控制装饰照明一卡通应急照明视频点播办公自动化智能建筑3大服务功能

1．4智能凡建筑甚的特宵点（1）译系统高然度集成从技术蓬角度看脉，智能土建筑与卖传统建销筑最大奇的区别配就是智呀能建筑团各智能阶化系统当的高度般集成。智能樱建筑牲系统咬集成驳，就厅是将塔智能宇建筑情中分萌离的洗设备枝、子离系统柏、功却能、序信息涛，通窑过计却算机奴网络野集成屠为一川个相躺互关贞联的孕统一利协调菜的系夸统，宋实现祖信息串、资多源、旱任务毒的重祝组和拼共享执。智喘能建网筑安燃全、透舒适便、便部利、纲节能雷、节湿省人洞工费芦用的棋特点观必须招依赖纤集成哥化的驶建筑机智能翠化系前统才矿能得导以实喜现。（2）骆节能以现代茄化商厦社为例，蓬其空调袍与照明捏系统的植能耗很灰大，约裕占大厦跌总能耗映的70％。凤在满碎足使片用者浙对环鸣境要魄求的冤前提垒下，诉智能隔大厦姑应通土过其泼“智城能”佳，尽适可能策利用胃自然数光和悄大气蛛冷量(或热诱量)来调节备室内环康境，以弃最大限罩度地减也少能源纪消耗。铁按事先珍在日历净上确定顾的程序迹，区分敏“工作煌”与“怪非工作丝式”时间贺，对室甘内环境雨实施不准同标准吩的自动却控制，贿下班后吐自动降估低室内双照度与掏温湿度它控制标反准，已些成为智址能大厦颠的基本贝功能。否利用空氧调与控亏制等行顷业的最棚新技术祖，最大坚限度地假节省能鼓源是智普能建筑荡的主要醋特点之撕一，其惧经济性慌也是该料类建筑假得以迅眨速推广喇的重要赢原因。（3）巡寿节省运趋行维护病的人工榜费用根据亦美国师大楼匆协会久统计持，一窗座大格厦的果生命丹周期折为60年，启竖用后60年内的踩维护及荷营运费喜用约为驳建造成订本的3倍。程再依池据日淘本的丽统计班，大庆厦的贸管理睡费、网水电脊费、友煤气龄费、限机械迎设备鹿及升慈降梯颗的维震护费介，占驶整个咐大厦欣营运绘费用蓬支出交的60％左粘右；颜且其嫁费用丸还将趴以每膛年4％的喊速度好增加害。所和以依趋赖智旱能化宏系统宝的智同能化撞管理虾功能注，可成发挥翁其作峰用来工降低军机电称设备彼的维训护成盗本，棋同时袭由于瓜系统档的高机度集牛成，高系统丙的操猛作和峰管理子也高碑度集残中，众人员略安排肾更合让理，阶使得庭人工岭成本勺降到集最低矛。（4固）安梁全、奇舒适圈和便候捷的吹环境智能建绵筑首先墓确保人祝、财、见物的高劝度安全绘以及具剩有对灾麻害和突阁发事件盖的快速电反应能勾力。智耀能建筑沾提供室基内适宜娃的温度傻、湿度对和新风兰以及多启媒体音闸像系统抹、装饰弓照明，漏公共环甚境背景屯音乐等己，可大秆大提高雨人们的声工作、秩学习和挺生活质浪量。智疏能建筑摇通过建兔筑内外利四通八晋达的电悼话、电牲视、计汉算机局浙域网、哗因特网喝等现代证通信手远段和各病种基于澡网络的移业务办姥公自动因化系统脆，为人约们提供京一个高牵效便捷挪的工作谢、学习圆和生活哥环境。1．5智能建菌筑的环粉境条件建筑环通境——开静放的建孩筑空间厉、综合螺布线方录式、色逮彩合理轧组合、闪降低噪奋声措施愉等。空调环非境——罢温度俯、湿趟度、番风速烦等。照明环胆境——照别度标准鸽、装饰腹照明等吴。1)建封筑环境建筑阶环境避设计太的内鞭容包医括很花多方碎面，降如空冻间的井处理茂、家倘具布遮置、完办公够设备乳的放定置、椅配线鞭方式筐、噪切音的包控制棵、色材彩的啊组合蜡以及撤地板墓等内豪容；在现牺行设句计中愚，配县线主琴要分桂为垂轮直方烘向和返水平视方向珍。对肌于垂废直方趋向的鲁配线缴，大损多是炼通过奏垂直押管道廊井敷视线。垂直日配线捧仅仅糠是解早决了滔智能做建筑旁内的剩配线堵干线萄的敷甜设，增而大笼量的似支干钥线和棕分支遭线是背沿水速平方社向敷哗设的魔。如鸽果要理将这再些大闲量的住支干蚂线和两分支驻线都校预埋素在楼拿板内鱼敷设棉，是河不可惊想象例的。2)空份调环境良好的胜空调环誓境是智升能型建极筑舒适气环境的老重要条扬件之一损，要形昼成良好搞的空调辟环境就委必须有电适当的富室内温阶湿度、佩较均匀夕的气流围分布、棍设备能副正常工刺作和噪赚音小等投，以及撕空调系奴统要经烈济合理庄，能根脂据办公胶功能或逐出租的守要求，汤灵活改汤变空调追分区。空调环石境内容击见P9表1截．2炸。3)助视觉骨环境智能建免筑的视丹觉环境旁，不能仅简单地肤理解为蠢只是为芬办公室妨提供足锻够的照森度就可捧以了，语作为环伐境，它篇必须与歇建筑师狮的总体量构思相玩符合，难必须与冒室内的合色彩、堂家具相拳协调，屋这样就桐要求我氏们在设狂计时，棕对采用著什么样偿的灯具酷、什么叔样的照叠明方式南、灯具找如何布乡丰置以及甜如何控否制光源摊等加以钟认真研侧究，为兆办公人灶员提供包舒适的归、工作汁效率高吴的视觉崭环境。1．6建筑步智能色化系朝统的膏层次织结构建筑智跌能化系鞭统的结辱构由上浮层的智巴能建筑毅综合管攻理系统(IB签MS：Int富ell狠ige周nt凭Bui册ldi旧ng饰Man新age渐men献tS惨yst惭em)和下层县的3个智能图化子系脾统构成艺：建筑设平备管理吸系统(BMS：Bu孙il淋di帝ng耕M行an酬ag质em盼en拍t棋Sy斩st舌em洗)，通信网醉络系统(CN薄S：Com切mun森ica军tio浩nN辛etw勇ork希Sy基ste运m)和办公厦自动惕化系皆统(OA惰S：Off仰ice府Au证tom堤ati胡on蔑Sys滥tem柏)。BM融S、CNS和OAS塌3个子系汁统通过切综合布或线系统(GC新S：Ge极ne扯ti却c剖Ca奥bl永in珍g梅Sy浩st淡em厘)连接沾成一衬个完棒整的些智能砖化系逃统，米由IBM昨S统一钥监管族。BM扛S包括建剂筑设备灭自动化枝系统(BA仁S：Bui谣ldi莲ng垮Aut哈oma搞tio汁nS犹yst杰em)、消防走自动羞化系板统(FAS：Fi鬼re绞A强ut蔬om棍at沾io芝n松Sy傻st途em工)、安防层自动懒化系将统(SAS：Sa巴fe煎ty板A砍ut蚊om光at饮io虏n晴Sy乐st屋em沾)。IBMSBMSCNSOASFASSAS电话电视LAN接入网FASFASBAS建筑智能化系统结构图1．7建筑仰智能他化系寻统的漆核心母技术从技术亩角度看繁，相对怎于传统毯建筑，帖智能建我筑主要钉是广泛横采用了袍“3C”高新技店术，即现代厉计算棵机技炮术(Co辅mp跌ut阶er肠)、现代蔬通信我技术(Com左mun转ica交tio鉴n)和现代控括制技术(Con仓tro乔l)。由于政现代混控制伤技术蕉是以失计算油机技工术、排信息喘传感耳技术顶和人柏工智劈燕能技针术为袍基础网的，梁现代早通信朝技术袍也是甚基于共计算暮机技申术发凭展起粗来的据，所虎以“3C”技术的裁核心是拘信息技旗术。1)现否代计算妙机技术(1)微处理税器技术(2吹)软件技受术(3)多媒体堂技术(4体)信息延安全秒技术2)缘瑞现代预通信浮技术3)现讽代控制狮技术集散赞控制网技术模糊芦控制凶技术神经济网络贩控制丧技术1．8建筑智娃能化系容统的集咐成智能父建筑奴一体咽化集杨成管贿理的视能力娃是智取能建毅筑最脆重要宰的特何点，依是区耐别智开能建米筑与赏传统世建筑寸的分逮水岭佩。同扛样一交体化巨集成拿管理选的能潜力大灰小，厉也反锹映了屯智能对建筑桌的“找智商赖”程旨度。1．8．1系统集义成的概逝念系统绣集成碗是指插在一门个大液系统死环境都中，屠为了青整个灰系统戴的协叔调和露优化购，在酱相同债的总脾目标舞之下请，将雪相互壶之间遍存在吃一定皇关联带的各粱子系案统，贺通过角某种耻方式踪蝶或技宫术结担合在来一起1．8．2智能布建筑偷系统绍集成盟的发显展背达景随着倾现代欢通信轰、计赞算机尘及其畜网络计技术度的飞君速发先展，歇智能处建筑育中的掘各个炮系统哨正向战着规护模大箭、控败制对东象多懒且分终散，川各个坑子系门统之俱间以迁及建内筑物兄内、湾外对咸信息泥传递厦速率鼓和共膏享程假度提躲出了允很高咐的要碧求。波另外面，由景于建薄筑物炊内语失音、庭数据玩和控炒制等场各类己信号译的传悦输线丸缆大衰量、揭重复述的敷谜设，机给管五理维滥护工响作带走来了拔极大宝的不据便，乘所有港这一毙切都置对智耽能建华筑的啊发展故提出朗了新疯的挑皱战。午将智牌能建锻筑中立各类富设备留和子嘱系统惩通过伙一定悼的技联术方坟式集伪成在贫一起页，产馒生了枝智能勺建筑魄系统呜集成响这一勇新的犁概念胃和技授术。1．8．3智能建慢筑的系盐统集成智能建据筑系统躬集成，角就是将棋智能建搂筑中分烟离的设附备、功饶能、信砖息通过稻计算机啊网络集钱成为一逼个相互旅关联的药、统一奶协调的翻系统，载实现信侦息、资质源、任匠务的重并组和共术享，达遵成一个体安全、句舒适、脚高效、捡便利的当工作环恒境和生币活环境钩。系统集载成不是味目的，念也不是刮一套系狡统、设非备、软少件，而模是一种骑思想、装方法和鼓技术手欺段。1．8．4系统话集成筹的意倡义通过秃对智腰能建得筑各稼子系寇统进拘行系秒统集呆成，颤可以乎对各县个子挺系统务进行尿集中族监控栗，从龟而提谁高管团理和援服务民效率六、节鸣省成捎本、盗降低碌运行揪和维酬护费久用。通过顷综合蜓设计申集成哥系统班，可四以优肝化总铃体设干计，爸减少戚各个楚子系亲统中泡的硬它件和尖软件恨重复投资。采用集统一珠的硬尤件和告软件险结构舰，使慢操作微和管磨理人主员更遥容易蜡地掌鸭握其图操作房诚和维嫂护技级术。为业主默或租赁盗户提供辰高效率为、高质转量的物寨业管理转服务，争提升建丧筑物的溪档次，极使建筑浮物售前币升值和顶