樓宇智能化技術(shù)概述課件

第1章概述

1.1智能建筑的發(fā)展歷史1.2智能建筑的概念1.3智能建筑的組成

1.4智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別

1.5智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)

1.6智能建筑的發(fā)展前景返回第1章概述1.1智能建筑的1.1智能建筑的發(fā)展歷史

智能建筑(IB—IntelligentBuilding)一般以美國于1984年1月在康涅狄格州哈特福德市(Hartford)建設(shè)的都市大廈(CityPalaceBuilding)為標(biāo)志。這一誕生僅26年的新生事物，以其高效、安全、舒適和便利等優(yōu)點，勢不可擋地迅速成為現(xiàn)代高層建筑的主流，這一智能建筑也被譽為世紀性建筑。1.1智能建筑的發(fā)展歷史智能建筑(I

智能建筑(以下簡稱IB)產(chǎn)業(yè)是綜合性科技產(chǎn)業(yè)，涉及建筑、電力、電子、儀表、鋼鐵、機械、計算機、通信和環(huán)境等多種行業(yè)。隨著信息化和新材料技術(shù)的發(fā)展，智能建筑也將成為21世紀世界建筑發(fā)展的主流?？梢哉f，智能建筑的水平是一個國家綜合國力和科技水平的具體體現(xiàn)。我國IB總數(shù)已達上千幢，其發(fā)展速度已名列世界前茅，如北京的京廣中心、中華大廈，上海的金茂大廈、中遠兩灣小區(qū)等。在運用世界智能建筑主流技術(shù)方面或者說引導(dǎo)世界智能建筑主流技術(shù)方面，我國與世界發(fā)達國家相比，也相差無幾。

智能建筑(以下簡稱IB)產(chǎn)業(yè)是綜合性科技

上世紀九十年代，中國開始了智能建筑熱：“即將到來的２１世紀，建筑界所能提供的大廈將不再是冰冷無知的混凝土建筑物了，代之而起的是溫暖人性化的智慧型建筑，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的建筑已被賦予思想能力?！?/p>

金茂大廈位置：上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)。規(guī)模：總建筑面積289,500m2

外墻總面積102,000m2

主樓92層，裙房6層，地下3層。金茂大廈位置：上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)。中銀大廈位置：上海浦東金融貿(mào)易區(qū)規(guī)模：建筑物高235m，總幕墻面積3,800m2

中銀大廈位置：上海浦東金融貿(mào)易區(qū)上海交銀金融大廈位置：上海浦東金融貿(mào)易區(qū)規(guī)模：建筑物總高230.35m，外墻總面積65000m2上海交銀金融大廈位置：上海浦東金融貿(mào)易區(qū)深圳賽格廣場深圳第二高建筑物，共72層、總高度353．8米，目前國內(nèi)唯一由我國自己設(shè)計、自己總承包施工的高智能超高層建筑。智能網(wǎng)絡(luò)寫字間體現(xiàn)知識經(jīng)濟時代高效,靈活,節(jié)能,環(huán)保意識。深圳賽格廣場深圳第二高建筑物，共72層、總高度353．8米，我國智能建筑發(fā)展地區(qū)分布圖我國智能建筑發(fā)展地區(qū)分布圖

建設(shè)部（現(xiàn)在的住建部）會同有關(guān)部門共同制定的《智能建筑設(shè)計標(biāo)準》經(jīng)有關(guān)部門會審，被批準為推薦性國家標(biāo)準，編號為GB/T50314-2015，于2015年11月1日起施行。該標(biāo)準規(guī)定，智能建筑中各智能化系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)使用功能、管理要求和建設(shè)投資等劃分為甲、乙、丙三級(住宅除外)，且各級均有擴展性、開放性和靈活性。返回建設(shè)部（現(xiàn)在的住建部）會同有關(guān)部門共1.2智能建筑的概念

根據(jù)GB/T50314-2000的定義，IB是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的環(huán)境。其基本內(nèi)涵是：以綜合布線系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為橋梁，綜合配置建筑物內(nèi)的各功能子系統(tǒng)，全面實現(xiàn)對通信系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、大樓內(nèi)各種設(shè)備(空調(diào)、供熱、給排水、變配電、照明、電梯、消防、公共安全)等的綜合管理。1.2智能建筑的概念根據(jù)GB/

美國智能化建筑學(xué)會(AIBInstitute)對IB的定義是：“IB是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運營及其相互聯(lián)系全面綜合，達到最佳組合，獲得高效率、高功能與高舒適性的建筑?！睔W洲智能建筑界認為：“IB是能以最低的保養(yǎng)成本最有效地管理本身資源，從而讓用戶發(fā)揮最高效率的建筑?！彼鼜娬{(diào)高效率地工作、環(huán)境的舒適及低資源浪費等方面。

美國智能化建筑學(xué)會(AIBInsti

新加坡要把全島建成“智能花園”，其規(guī)定IB必須具備以下條件：一是具有一是具有先進的自動化控制系統(tǒng)，能夠自動調(diào)節(jié)室溫、濕度、燈光以及控制保安和消防等設(shè)備，創(chuàng)造舒適安全的環(huán)境；二是具有良好的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，使信息能方便地在建筑內(nèi)或與外界進行流通。注：本書中我們不區(qū)分“智能化樓宇”、“智能建筑”、“智能大廈”等名稱的細微差別，有時也將“智能建筑”、“建筑物”統(tǒng)稱為“建筑”。返回新加坡要把全島建成“智能花園”，其規(guī)定I1.3智能建筑的組成

智能建筑系統(tǒng)的組成按其基本功能可分為三大塊：樓宇自動化系統(tǒng)(BAS—BuildingAutomationSystem)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS—OfficeAutomationSystem)和通信自動化系統(tǒng)(CAS—CommunicationAutomationSystem)，即“3A”系統(tǒng)。智能建筑不是多種帶有智能特征的系統(tǒng)產(chǎn)品的簡單堆積或集合。智能建筑的核心(SIC—SystemIntegratedCenter)是系統(tǒng)集成。SIC借助綜合布線系統(tǒng)1.3智能建筑的組成

智能建筑

實現(xiàn)對BAS、OAS和CAS的有機整合，以一體化集成的方式實現(xiàn)對信息、資源和管理服務(wù)的共享。綜合布線系統(tǒng)(PDS—PremisesDistributionSystem或者GCS—GenericCablingSystem)可形成標(biāo)準化的強電和弱電接口，把BAS、OAS、CAS與SIC連接起來。這里，GCS更偏重于弱電布線。所以，SIC是“大腦”，PDS是“血管和神經(jīng)”，BAS、OAS、CAS所屬的各子系統(tǒng)是運行實體的功能模塊。實現(xiàn)對BAS、OAS和CAS的有機整合，以一體化集

目前，有些單位、部門為了宣傳和突出某些功能，提出消防自動化系統(tǒng)(FAS—FireAutomationSystem)和保安自動化系統(tǒng)(SAS—SecurityAutomationSystem)，形成“5A”系統(tǒng)。后來又提出信息管理自動化系統(tǒng)(MAS—ManagementAutomationSystem)，出現(xiàn)了“6A”智能建筑。但按國際慣例，F(xiàn)AS和SAS均置于BAS中，而MAS也屬于CAS的子系統(tǒng)，因此，本書根據(jù)國家標(biāo)準認為IB一般由SIC、PDS和“3A”系統(tǒng)五部分組成。具體見圖1.1。目前，有些單位、部門為了宣傳和突出某些智能化樓宇主要特征SM6CASSICOASBAS智能化樓宇主要特征SM6CASSICOASBAS圖1.1返回圖1.1返回樓宇自動化系統(tǒng)BAS

BAS通常包括設(shè)備控制與管理自動化（BA）、安全自動化（SA）、消防自動化（FA）。但也有時把安全自動化（SA）和消防自動化（FA）和設(shè)備控制與管理自動化（BA）并列，形成所謂的“5A”系統(tǒng)。

樓宇自動化系統(tǒng)BASBAS通常包括設(shè)備控制照明供配電

溫控器空調(diào)/冷凍機

給排水設(shè)備EBIServerHONEYWELL通信接口樓宇自控系統(tǒng)BA照明供配電溫控器空調(diào)/冷凍機給排水設(shè)備EBIS安全自動化系統(tǒng)SA

安全自動化系統(tǒng)（SA）常設(shè)有閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、通道控制（門禁）系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)等。系統(tǒng)24小時連續(xù)工作，監(jiān)視建筑物的重要區(qū)域與公共場所，一旦發(fā)現(xiàn)危險情況或事故災(zāi)害的預(yù)兆，立即報警并采取對策，以確保建筑物內(nèi)人員與財物的安全。

安全自動化系統(tǒng)SA安全自動化系統(tǒng)（SA）常設(shè)有閉消防自動化FA

消防自動化（FA）具有火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制功能，系統(tǒng)包括火災(zāi)報警、防排煙、應(yīng)急電源、滅火控制、防火卷簾控制等，在火災(zāi)發(fā)生時可以及時報警并按消防規(guī)范啟動相應(yīng)的聯(lián)動設(shè)施。

消防自動化FA消防自動化（FA）具有火災(zāi)自動報通信自動化系統(tǒng)CASCA是通過數(shù)字程控交換機PABX來轉(zhuǎn)接聲音、數(shù)據(jù)和圖像，借助公共通信網(wǎng)（電話網(wǎng)，長途電話網(wǎng)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)）與建筑物內(nèi)部PDS的接口來進多媒體通信的系統(tǒng)。

通信自動化系統(tǒng)CASCA是通過數(shù)字程控交辦公自動化系統(tǒng)OAS

OA按計算機技術(shù)來說是一個計算機網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合的系統(tǒng)，利用計算機多媒體技術(shù)，提供集文字、聲音、圖象為一體的圖文式辦公手段，為各種行政、經(jīng)菅的管理與決策提供統(tǒng)計、規(guī)劃、預(yù)測支持，實現(xiàn)信息庫資源共享與高效的業(yè)務(wù)處理。

辦公自動化系統(tǒng)OASOA按計算機技術(shù)來綜合布線系統(tǒng)PDS(SCS結(jié)構(gòu)化綜合布線)

SCS是在智能建筑中構(gòu)筑信息通道的設(shè)施。SCS可以以各種速率，9600b/s到1000Mb/s，傳送話音、圖像、數(shù)據(jù)信息。OA、CA、BA及SA的信號從理論上都可由SCS溝通。智能建筑的神經(jīng)系統(tǒng)。

綜合布線系統(tǒng)PDS(SCS結(jié)構(gòu)化綜合布線)SCS是在智能1.4智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別IB是在傳統(tǒng)建筑平臺上為實現(xiàn)智能化而進行全方位改進的產(chǎn)物，從而使冷冰冰的混凝土建筑物成為溫暖的、人性化的智慧型建筑。IB與傳統(tǒng)建筑相比，不但功能更多、更強，而且更節(jié)約資源，適應(yīng)性和靈活性更強。 相對于傳統(tǒng)建筑，IB一般具有以下特點：

(1)工程規(guī)模和總建筑面積都比較大，如中、高層建筑，小區(qū)，廣場，運輸樞紐中心等。1.4智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別(2)具有重要性質(zhì)或特殊地位，如電視臺，報社，政府、軍隊、公安的指揮中心，通信樞紐樓宇等。

(3)應(yīng)用系統(tǒng)配套齊全，如網(wǎng)絡(luò)、安全、環(huán)境等服務(wù)功能完善。

(4)資金和技術(shù)密集，是現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物，需要一個強大的工程部門來管理。

(5)總體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配合協(xié)調(diào)較多，是一個綜合的集成系統(tǒng)。(2)具有重要性質(zhì)或特殊地位，如電

建筑物具有智能化意味著：

(1)對環(huán)境和使用功能的變化具有感知能力，如室溫、光照的感知等。

(2)具有傳遞、處理感知信息的能力，如溫控、閉路監(jiān)控等。

(3)具有綜合分析、判斷的能力，如根據(jù)用戶授權(quán)提供不同的信息訪問能力。

(4)具有做出決定并且發(fā)出指令信息，提供動作響應(yīng)的能力，如消防處理系統(tǒng)。建筑物具有智能化意味著：

以上四種能力建立在“3A”有機結(jié)合、系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)集成程度的高低決定了建筑智能化程度的高低?！?A”各子系統(tǒng)的簡單堆積不能實現(xiàn)高智能化的建筑，反而只會導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜化和資源的浪費。返回 以上四種能力建立在“3A”有機結(jié)合、系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上，系1.5智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)

IB建立在建筑科學(xué)、行為科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、美學(xué)、社會工程學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的基礎(chǔ)上?！癆+4C”是IB的技術(shù)基礎(chǔ)?！癆”即現(xiàn)代建筑技術(shù)(Architecture)。下面分別介紹“4C”的含義。

(1)現(xiàn)代計算機技術(shù)(Computer)，其核心是并行的分布式計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。并行使得同時處理多種數(shù)據(jù)成為可能；通過分布式操作系統(tǒng)，可以使不同系統(tǒng)分別處理不同事件，實現(xiàn)任務(wù)和負載的分擔(dān)，有助于多1.5智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)

IB建立在建筑科學(xué)、行為科

機合作重構(gòu)，減少冗余和提高容錯能力，用較低的成本實現(xiàn)更高性能、更高可靠性的系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)把整個系統(tǒng)連成一個有機的整體，實現(xiàn)信息、資源的共享。

(2)現(xiàn)代控制技術(shù)(Control)，主要指集散型的監(jiān)控系統(tǒng)(DCS—DistributionControlSystem)。硬件采用標(biāo)準化、模塊化、系列化的設(shè)計；軟件采用具有實時多任務(wù)、多用戶分布式操作系統(tǒng)(可能是嵌入式)；系統(tǒng)具有配置靈活、通用性強、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機界面友好、安裝調(diào)試方便、維護簡單、實時性強、可靠性高等特點。 機合作重構(gòu)，減少冗余和提高容錯能力，用較低的成本實 (3)現(xiàn)代通信技術(shù)(Communication)，通過無線、有線通信技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻的快速傳遞。

(4)現(xiàn)代圖像顯示技術(shù)(CRT)，能在計算機上快速實現(xiàn)開關(guān)量、模擬量的形象化顯示，通過CRT圖像化顯示實時參數(shù)，實現(xiàn)臨場感很強的實時控制。返回 (3)現(xiàn)代通信技術(shù)(Communication)，通過1.6智能建筑的發(fā)展前景

IB是現(xiàn)代高科技技術(shù)的結(jié)晶，它賦予了建筑物更強的生命力，提高了其使用價值。隨著信息化社會進程的發(fā)展，智能建筑中所包含的智能化和自動化的水平將進一步提高。

IB的發(fā)展將追求以下目標(biāo)：

(1)提供安全、舒適、快捷、高效的優(yōu)質(zhì)服務(wù)和良好的工作、生活環(huán)境。1.6智能建筑的發(fā)展前景

IB是現(xiàn)代高科技技術(shù) (2)建立技術(shù)先進、管理科學(xué)和綜合集成的高度智能化管理體制。

(3)節(jié)省能源消耗，減少資源浪費，降低日常運行成本。 在國際上，智能建筑已經(jīng)向“智能建筑群”和“智能城市”發(fā)展，如韓國的“智能半島”計劃，新加坡的“智能花園”計劃，日本的“海上智能城”和美國的“月球智能城市”計劃等等。 (2)建立技術(shù)先進、管理科學(xué)和綜合集成的高度智能化管理由智能建筑衍生出的概念智能小區(qū)（社區(qū)）智能廣場智能城市智能地球村由智能建筑衍生出的概念智能小區(qū)（社區(qū)）智能樓宇發(fā)展趨勢從特殊建筑標(biāo)志演變?yōu)楝F(xiàn)代化樓宇的基本配置集成化、綜合化、智能化、人性化形成一個新的學(xué)科群、產(chǎn)業(yè)群、人才群概念向外延伸，形成智能城市、智能國家概念智能樓宇發(fā)展趨勢從特殊建筑標(biāo)志演變?yōu)楝F(xiàn)代化樓宇的基本配置智能建筑的發(fā)展深度與廣度

智能大樓智能廣場智能住宅智能小區(qū)智能城市智能建筑的發(fā)展深度與廣度智能大樓智能廣場智能住宅智能小區(qū)智智能化住宅家庭電子化（HomeElectronics）住宅自動化（HomeAutomation）住宅智能化智慧屋（WiseHouse）聰明屋（SmartHouse）(1)(2)智能化住宅家庭電子化（HomeElectronics）(1智能化住宅圖示智能化住宅圖示智能化小區(qū)基本智能定義居家生活信息化小區(qū)物業(yè)管理智能化IC卡通用化智能化小區(qū)基本智能定義智能化小區(qū)圖示智能化小區(qū)圖示智能化小區(qū)基本要求智能小區(qū)5大要素－安全－健康－節(jié)能－便利－舒適

智能小區(qū)4大環(huán)境－綠色環(huán)境－自然環(huán)境－多媒體信息共享環(huán)境－人文環(huán)境智能化小區(qū)基本要求智能小區(qū)5大要素智能小區(qū)4大環(huán)境智能城市通訊的高度發(fā)達光纖到樓宇FTTB（FiberToTheBuilding）光纖到辦公室FTTO（FiberToTheOffice）光纖到家庭FTTH（FiberToTheHouse）計算機的普及和城際網(wǎng)絡(luò)化。智能城市通訊的高度發(fā)達

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“3A”的重點發(fā)展方向可綜述如下：

(1)BAS：智能物業(yè)管理系統(tǒng)；事故監(jiān)測控制系統(tǒng)；開放協(xié)議/面向?qū)ο蠹夹g(shù)；性能測量及查對控制系統(tǒng)；大范圍的報警/監(jiān)視系統(tǒng)；面貌識別系統(tǒng)。

(2)OAS：辦公公文結(jié)構(gòu)；基于網(wǎng)絡(luò)的辦公系統(tǒng)；智能化專家系統(tǒng)；自然語言理解；多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“3A”的重點發(fā)展方向可綜述如下： (3)CAS：高帶寬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；語音識別與語音合成；智能通信服務(wù)；無線和私人通信系統(tǒng)。 總之，IB將不斷地利用成熟的新技術(shù)實現(xiàn)人、自然、環(huán)境的和諧統(tǒng)一。智能化建筑具有廣泛的使用前景，其發(fā)展是社會進步的必然。返回 (3)CAS：高帶寬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；語音識別與語音合成我國智能建筑的發(fā)展1990年建成的北京發(fā)展大廈(18層)可認為是我國智能建筑的雛形

1995年3月14日，我國工程建設(shè)標(biāo)準化協(xié)會正式頒布“建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范”

1995年7月，上海華東建筑設(shè)計研究院制訂出“智能建筑設(shè)計標(biāo)準”，1996年3月被上海市建委批準為上海市地方標(biāo)準