第1章-智能建筑概述

1、編輯ppt第1章 智能建筑概述 編輯ppt1.1 智能建筑的發(fā)展 1.1.1 智能建筑的發(fā)展背景不斷發(fā)展的人類社會活動需求是建筑不斷發(fā)展的根本動力，科學(xué)技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)建筑兩大基本目標(biāo)功能功能與美觀美觀的前提和手段。 人們對建筑在信息交換、安全性、舒適性、便利性和節(jié)能性等諸多方面提出了更高要求。功能的擴(kuò)展則主要是通過在建筑物內(nèi)采用各種新型建筑設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。編輯ppt1.1.2 世界第一座智能建筑的誕生 智能建筑一語，首次出現(xiàn)于1984年。當(dāng)時，由美國聯(lián)合技術(shù)公司(UTC，United Technology Corp)的一家子公司聯(lián)合技術(shù)建筑系統(tǒng)公司(United Technology Buildin

2、g System Corp)在美國康涅狄格州的哈特福德市改建完成了一座名叫City Place(都市大廈)的大樓，“智能建筑”出現(xiàn)在其宣傳詞中。 編輯ppt 該大樓以當(dāng)時最先進(jìn)的技術(shù)來控制空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備、防災(zāi)和防盜系統(tǒng)、電梯設(shè)備、通信和辦公自動化設(shè)備等，除可實(shí)現(xiàn)舒適性、安全性的辦公環(huán)境外，并具有高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，從此誕生了公認(rèn)的第一座智能建筑。大樓用戶可獲得語音、文字、數(shù)據(jù)等各類信息服務(wù)，而大樓內(nèi)的空調(diào)、供水、防火防盜、供配電系統(tǒng)均為電腦控制，實(shí)現(xiàn)了自動化綜合管理，使用戶感到舒適、方便和安全，引起了世人的注目。 編輯ppt1.1.3 國外智能建筑的發(fā)展 自第一座智能大廈誕生后，智能建筑便蓬

3、勃發(fā)展，以美國和日本興建的最多。日本第1次引進(jìn)智能建筑的概念是在1984年的夏天，10余年來，相繼建成了墅村證券大廈、安田大廈、KDD通信大廈、標(biāo)致大廈、NEC總公司大樓、東京市政府大廈、文京城市中心、NIT總公司的幕張大廈、東京國際展示場等。在法國、瑞典、英國等歐洲國家和香港、新加坡、馬來西亞等地的智能建筑也方興未艾。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，美國的智能建筑將超過萬幢，1986年日本就新建智能辦公樓面積達(dá)89萬m2，占新建辦公樓總面積的6，到1988年該比例已上升至18，日本1995年新建的大樓中60是智能建筑。 編輯ppt1.1.4 國外智能住宅與智能小區(qū)的發(fā)展 德國弗勞恩霍夫研究會與11家公司聯(lián)手合作

4、，建成的世界首座樣板“智能住宅”，向人們揭示了未來住宅的前景和計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新趨勢。 西班牙隆卡建筑事務(wù)所最近推出一種旋轉(zhuǎn)式公寓住宅 位于美國西雅圖的Reflex通信公司，從1998開始以其獨(dú)特的技術(shù)提供網(wǎng)絡(luò)接入及信息訪問等服務(wù) 美國建筑專家巧妙構(gòu)思，研制出一種由計算機(jī)控制的旋轉(zhuǎn)房屋 日本科技人員在東京的麻布地區(qū)修建了一座現(xiàn)代化的房屋，以解決與大自然如何協(xié)調(diào)的問題 編輯ppt1.1.5 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(rèn)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(zhǔn)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

5、設(shè)計研究院制訂出“智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”，1996年3月被上海市建委批準(zhǔn)為上海市地方標(biāo)準(zhǔn) 編輯ppt1997年，建設(shè)部發(fā)布了建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計管理暫行規(guī)定。1998年，建設(shè)部發(fā)布了智能建筑設(shè)計及系統(tǒng)集成資質(zhì)管理規(guī)定。1999年，我國開始建設(shè)智能住宅小區(qū)。建設(shè)部于1999年12月，發(fā)布了全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建筑要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則。2000年，信息產(chǎn)業(yè)部先后主編了推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)建筑與建筑群布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(GBT50311-2000)和建筑與建筑群布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范(GBT50312-2000)。 編輯ppt2000年10月，國家建設(shè)部和國家質(zhì)量監(jiān)督局共同制定、頒布了我國第一個智能建筑

6、設(shè)計國家標(biāo)準(zhǔn)智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(GBT50314-2000)。2001年，“城市規(guī)劃、建設(shè)與管理數(shù)字化工程”列入國家“十五”科技攻關(guān)重點(diǎn)項目計劃。2002年，我國頒布了智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50307-2002)。 編輯ppt2007年，我國頒布了智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50314-2006)。1.總則2.術(shù)語3.設(shè)計要素(智能化集成系統(tǒng)、信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、機(jī)房工程、建筑環(huán)境)4.辦公建筑 5.商業(yè)建筑 6.文化建筑7.媒體建筑 8.體育建筑 9.醫(yī)院建筑10.學(xué)校建筑 11.交通建筑 12.住宅建筑13.通用工業(yè)建筑 編輯ppt1.1.6

7、智能建筑的發(fā)展趨勢 (1)建筑智能化的外延在擴(kuò)展 智能化的建筑材料 自修復(fù)混凝土、光纖混凝土 智能化的建筑結(jié)構(gòu) 編輯ppt (2)智能建筑的范圍在擴(kuò)大 國外智能建筑的發(fā)展呈現(xiàn)出兩方面的明顯趨勢。一是智能建筑已從辦公寫字樓向賓館、醫(yī)院、體育場館、住宅、廠房等領(lǐng)域擴(kuò)展；二是隨著智能建筑建設(shè)范圍的擴(kuò)大與數(shù)量的增加，智能建筑正向智能小區(qū)、智能城市發(fā)展。 編輯ppt(3)建筑智能化與綠色生態(tài)建筑的結(jié)合 綠色生態(tài)建筑 建筑智能化對生態(tài)建筑的支持 編輯ppt1.1.7 智能建筑發(fā)展存在的問題 智能建筑運(yùn)行不正常的原因有如下幾個方面：智能建筑運(yùn)行不正常的原因有如下幾個方面： 概念原因 建筑師不了解智能建筑 設(shè)

8、計圖不完善 供貨商的原因 技術(shù)力量原因 編輯ppt1.2 智能建筑的概念 1)1)美國智能建筑學(xué)會定義美國智能建筑學(xué)會定義 智能建筑是通過對建筑物的4個基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計，從而提供一個投資合理、具有高效、舒適、便利環(huán)境的建筑空間。 編輯ppt 2) 2)日本智能大樓研究會定義日本智能大樓研究會定義 智能大樓是指具備信息通信、辦公自動化信息服務(wù)以及樓宇自動化各項功能的、滿足進(jìn)行智力活動需要的建筑物。 3)3)歐州智能建筑集團(tuán)定義歐州智能建筑集團(tuán)定義 智能化建筑是使用戶發(fā)揮最高效率，同時又以最低的保養(yǎng)成本，最有效地管理其本

9、身資源的建筑。 編輯ppt 4) 4)新加坡定義新加坡定義 智能建筑必需具備3個條件，一是具有保安、消防與環(huán)境控制等自動化控制系統(tǒng)，以及自動調(diào)節(jié)大廈內(nèi)的溫度、濕度、燈光等參數(shù)的各種設(shè)施，以創(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)施使數(shù)據(jù)能在大廈內(nèi)流通；三是能夠提供足夠的對外通信設(shè)施與能力。 編輯ppt 5) 5)國內(nèi)定義國內(nèi)定義 定義1：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、便利的建筑環(huán)境。 定義2：以建筑物為平臺，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)

10、、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。 編輯ppt 智能建筑的本質(zhì)智能建筑的本質(zhì)，簡單說就是為人們提供一個優(yōu)越的工作與生活環(huán)境，這種環(huán)境具有安全、舒適、便利、高效與靈活的特點(diǎn)。 編輯ppt智能建筑的智能化系統(tǒng)工程設(shè)計 智能化集成系統(tǒng) 信息設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計 信息化應(yīng)用系統(tǒng)要素 建筑設(shè)備管理系統(tǒng) 公共安全系統(tǒng) 機(jī)房工程 建筑環(huán)境 編輯ppt1.3 智能建筑的功能 智能建筑通過大量采用信息技術(shù)及設(shè)備從而具有了許多嶄新功能。智能建筑可提供3大方面的服務(wù)功能，即安全性安全性、舒適舒適性性和便利高效性便利高效性。智能建筑可以滿足人們在社會信息化新形勢下對建筑物

11、提出的更高的功能需求。 編輯ppt安全性功能安全性功能舒適性功能舒適性功能便利高效性功能便利高效性功能火災(zāi)自動報警空調(diào)監(jiān)控綜合布線自動噴淋滅火供熱監(jiān)控用戶程控交換機(jī)防盜報警給排水監(jiān)控衛(wèi)星通信閉路電視監(jiān)控供配電監(jiān)控Internet保安巡更衛(wèi)星電視寬帶接入電梯運(yùn)行監(jiān)控背景音樂物業(yè)管理出入控制裝飾照明一卡通應(yīng)急照明視頻點(diǎn)播辦公自動化智能建筑智能建筑3大服務(wù)功能大服務(wù)功能 編輯ppt14 智能建筑的特點(diǎn) （1 1）系統(tǒng)高度集成）系統(tǒng)高度集成 從技術(shù)角度看，智能建筑與傳統(tǒng)建筑最大的區(qū)別就是智能建筑各智能化系統(tǒng)的高度集成。 智能建筑系統(tǒng)集成，就是將智能建筑中分離的設(shè)備、子系統(tǒng)、功能、信息，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集

12、成為一個相互關(guān)聯(lián)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息、資源、任務(wù)的重組和共享。智能建筑安全、舒適、便利、節(jié)能、節(jié)省人工費(fèi)用的特點(diǎn)必須依賴集成化的建筑智能化系統(tǒng)才能得以實(shí)現(xiàn)。 編輯ppt （2 2）節(jié)能）節(jié)能 以現(xiàn)代化商廈為例，其空調(diào)與照明系統(tǒng)的能耗很大，約占大廈總能耗的70。在滿足使用者對環(huán)境要求的前提下，智能大廈應(yīng)通過其“智能”，盡可能利用自然光和大氣冷量(或熱量)來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，以最大限度地減少能源消耗。按事先在日歷上確定的程序，區(qū)分“工作”與“非工作”時間，對室內(nèi)環(huán)境實(shí)施不同標(biāo)準(zhǔn)的自動控制，下班后自動降低室內(nèi)照度與溫濕度控制標(biāo)準(zhǔn)，已成為智能大廈的基本功能。利用空調(diào)與控制等行業(yè)的最新技術(shù)，最大限度地

13、節(jié)省能源是智能建筑的主要特點(diǎn)之一，其經(jīng)濟(jì)性也是該類建筑得以迅速推廣的重要原因。 編輯ppt （3 3）節(jié)省運(yùn)行維護(hù)的人工費(fèi)用）節(jié)省運(yùn)行維護(hù)的人工費(fèi)用 根據(jù)美國大樓協(xié)會統(tǒng)計，一座大廈的生命周期為60年，啟用后60年內(nèi)的維護(hù)及營運(yùn)費(fèi)用約為建造成本的3倍。再依據(jù)日本的統(tǒng)計，大廈的管理費(fèi)、水電費(fèi)、煤氣費(fèi)、機(jī)械設(shè)備及升降梯的維護(hù)費(fèi)，占整個大廈營運(yùn)費(fèi)用支出的60左右；且其費(fèi)用還將以每年4的速度增加。所以依賴智能化系統(tǒng)的智能化管理功能，可發(fā)揮其作用來降低機(jī)電設(shè)備的維護(hù)成本，同時由于系統(tǒng)的高度集成，系統(tǒng)的操作和管理也高度集中，人員安排更合理，使得人工成本降到最低。 編輯ppt （4 4）安全、舒適和便捷的環(huán)境

14、）安全、舒適和便捷的環(huán)境 智能建筑首先確保人、財、物的高度安全以及具有對災(zāi)害和突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。智能建筑提供室內(nèi)適宜的溫度、濕度和新風(fēng)以及多媒體音像系統(tǒng)、裝飾照明，公共環(huán)境背景音樂等，可大大提高人們的工作、學(xué)習(xí)和生活質(zhì)量。智能建筑通過建筑內(nèi)外四通八達(dá)的電話、電視、計算機(jī)局域網(wǎng)、因特網(wǎng)等現(xiàn)代通信手段和各種基于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)辦公自動化系統(tǒng)，為人們提供一個高效便捷的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。 編輯ppt15 智能建筑的環(huán)境條件 建筑環(huán)境建筑環(huán)境開放的建筑空間、綜合布線方式、色彩合理組合、降低噪聲措施等。 空調(diào)環(huán)境空調(diào)環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速等。 照明環(huán)境照明環(huán)境照度標(biāo)準(zhǔn)、裝飾照明等。 編輯ppt 1) 1

15、)建筑環(huán)境建筑環(huán)境 建筑環(huán)境設(shè)計的內(nèi)容包括很多方面，如空間的處理、家具布置、辦公設(shè)備的放置、配線方式、噪音的控制、色彩的組合以及地板等內(nèi)容； 在現(xiàn)行設(shè)計中，配線主要分為垂直方向和水平方向。對于垂直方向的配線，大多是通過垂直管道井敷線。 垂直配線僅僅是解決了智能建筑內(nèi)的配線干線的敷設(shè)，而大量的支干線和分支線是沿水平方向敷設(shè)的。如果要將這些大量的支干線和分支線都預(yù)埋在樓板內(nèi)敷設(shè)，是不可想象的。編輯ppt 2) 2)空調(diào)環(huán)境空調(diào)環(huán)境 良好的空調(diào)環(huán)境是智能型建筑舒適環(huán)境的重要條件之一，要形成良好的空調(diào)環(huán)境就必須有適當(dāng)?shù)氖覂?nèi)溫濕度、較均勻的氣流分布、設(shè)備能正常工作和噪音小等，以及空調(diào)系統(tǒng)要經(jīng)濟(jì)合理，能根

16、據(jù)辦公功能或出租的要求，靈活改變空調(diào)分區(qū)?？照{(diào)環(huán)境內(nèi)容見空調(diào)環(huán)境內(nèi)容見P9P9表表1 12 2。 編輯ppt 3) 3)視覺環(huán)境視覺環(huán)境 智能建筑的視覺環(huán)境，不能簡單地理解為只是為辦公室提供足夠的照度就可以了，作為環(huán)境，它必須與建筑師的總體構(gòu)思相符合，必須與室內(nèi)的色彩、家具相協(xié)調(diào)，這樣就要求我們在設(shè)計時，對采用什么樣的燈具、什么樣的照明方式、燈具如何布置以及如何控制光源等加以認(rèn)真研究，為辦公人員提供舒適的、工作效率高的視覺環(huán)境。 編輯ppt16 建筑智能化系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 建筑智能化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由上層的智能化集成系統(tǒng)(IIS ：intelligented integration system)和下

17、層的4個智能化子系統(tǒng)構(gòu)成：建筑設(shè)備管理系統(tǒng)(BMS：Building Management System)，信息設(shè)施系統(tǒng)(ITSI：information technology system infrastructure)，信息化應(yīng)用系統(tǒng)(ITAs：information technology application system)和公共安全系統(tǒng)(PSS:public security system )。編輯pptISSBMSITSIITAs建筑智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖建筑智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖PSS編輯ppt17 建筑智能化系統(tǒng)的核心技術(shù) 從技術(shù)角度看，相對于傳統(tǒng)建筑，智能建筑主要是廣泛采用了“3C”高新

18、技術(shù)，即現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)(Computer)、現(xiàn)現(xiàn)代通信技術(shù)代通信技術(shù)(Communication)和現(xiàn)代控制現(xiàn)代控制技技術(shù)(Control)。由于現(xiàn)代控制技術(shù)是以計算機(jī)技術(shù)、信息傳感技術(shù)和人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的，現(xiàn)代通信技術(shù)也是基于計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的，所以“3C”技術(shù)的核心是信息技術(shù)。 編輯ppt1)1)現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù) (1)微處理器技術(shù) (2)軟件技術(shù) (3)多媒體技術(shù) (4)信息安全技術(shù) 編輯ppt 2) 2)現(xiàn)代通信技術(shù)現(xiàn)代通信技術(shù) 3)3)現(xiàn)代控制技術(shù)現(xiàn)代控制技術(shù) 集散控制技術(shù)集散控制技術(shù) 模糊控制技術(shù)模糊控制技術(shù) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) 編輯ppt18 建筑智能化系統(tǒng)的集成 智能建筑一體化集成管理的能力是智能建筑最重要的特點(diǎn)，是區(qū)別智能建筑與傳統(tǒng)建筑的分水嶺。同樣一體化集成管理的能力大小，也反映了智能建筑的“智商”程度。 編輯ppt181 系統(tǒng)集成的概念 系統(tǒng)集成是指將不同功能的建筑智能化系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的信息平臺實(shí)現(xiàn)集成，以形成具有信息匯集、資源共享及優(yōu)化管理等綜合功能的系統(tǒng)。 編輯ppt182 智能建筑系統(tǒng)集成的發(fā)展背景 隨著現(xiàn)代通信、計算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能建筑中的各個系統(tǒng)正向著規(guī)模大、控制對象多且分散，各個