智能小區(qū)概述

1、智能建筑概述 1.1 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，科學技術則是實現(xiàn)建筑兩大基本目標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。功能的擴展則主要是通過在建筑物內(nèi)采用各種新型建筑設備來實現(xiàn)。1.1.2 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。當時，由美國聯(lián)合技術公司(UTC，United Technology Corp)的一家子公司聯(lián)合技術建筑系統(tǒng)公司(United Technology Building System Corp)在美國康涅

2、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。 該大樓以當時最先進的技術來控制空調(diào)設備、照明設備、防災和防盜系統(tǒng)、電梯設備、通信和辦公自動化設備等，除可實現(xiàn)舒適性、安全性的辦公環(huán)境外，并具有高效、經(jīng)濟的特點，從此誕生了公認的第一座智能建筑。大樓用戶可獲得語音、文字、數(shù)據(jù)等各類信息服務，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。 1.1.3 國外智能建筑的發(fā)展 自第一座智能大廈誕生后，智能建筑便蓬勃發(fā)展，以美國和日本興建的最多。日本第1次引進智能建筑的概念

3、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。 1.1.4 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，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技

4、術發(fā)展的新趨勢。 西班牙隆卡建筑事務所最近推出一種旋轉式公寓住宅 位于美國西雅圖的Reflex通信公司，從1998開始以其獨特的技術提供網(wǎng)絡接入及信息訪問等服務 美國建筑專家巧妙構思，研制出一種由計算機控制的旋轉房屋 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 1.1.5 我國智能建筑的發(fā)展 1990年建成的北京發(fā)展大廈(18層)可認為是我國智能建筑的雛形 1995年3月14日，我國工程建設標準化協(xié)會正式頒布“建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范” 1995年7月，上海華東建筑設計研究院制訂出“智能建筑設計標準”，1996年3月被上海市建委批準為上海市地方

5、標準 1997年，建設部發(fā)布了建筑智能化系統(tǒng)工程設計管理暫行規(guī)定。1998年，建設部發(fā)布了智能建筑設計及系統(tǒng)集成資質(zhì)管理規(guī)定。1999年，我國開始建設智能住宅小區(qū)。建設部于1999年12月，發(fā)布了全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建筑要點與技術導則。2000年，信息產(chǎn)業(yè)部先后主編了推薦性國家標準建筑與建筑群布線系統(tǒng)工程設計規(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)。 2000年10月，國家建設部和國家質(zhì)量監(jiān)督局共同制定、頒布了我國第一個智能建筑設計國家標準智能建筑設計標準(GBT50314-2000)。2001年，“城市規(guī)劃、建設與管理數(shù)字化

6、工程”列入國家“十五”科技攻關重點項目計劃。2002年，我國頒布了智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50307-2002)。 1.1.6 智能建筑的發(fā)展趨勢 (1)建筑智能化的外延在擴展 智能化的建筑材料 自修復混凝土、光纖混凝土 智能化的建筑結構 (2)智能建筑的范圍在擴大 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、廠房等領域擴展；二是隨著智能建筑建設范圍的擴大與數(shù)量的增加，智能建筑正向智能小區(qū)、智能城市發(fā)展。 (3)建筑智能化與綠色生態(tài)建筑的結合 綠色生態(tài)建筑 建筑智能化對生態(tài)建筑的支持 1.1.7 智能建筑發(fā)展存在的問題 智能建筑運行不

7、正常的原因有如下幾個方面：智能建筑運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 設計圖不完善 供貨商的原因 技術力量原因 1.2 智能建筑的概念 1)美國智能建筑學會定義美國智能建筑學會定義 智能建筑是通過對建筑物的4個基本要素，即結構、系統(tǒng)、服務和管理結構、系統(tǒng)、服務和管理，以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系進行最優(yōu)化設計，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。 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以及樓宇自動化各項功能的、滿足進行智力活動需要的建筑物。 3)歐州智能建筑集團定義歐州智能建筑集團定義 智能化

8、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，最有效地管理其本身資源的建筑。 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)絡設施使數(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施與能力。 5)國內(nèi)定義國內(nèi)定義 定義1：智能建筑是指利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計算機技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機結合，通過對設備的自動監(jiān)控、對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其與建筑的優(yōu)化組合，所獲得的投資合理、適合信息社會需要并且具有安全、高效、舒適

9、、便利和靈活特點的建筑物。 定義2：智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)渫ㄐ?、辦公、建筑設備自動化等功能，集系統(tǒng)結構、服務、管理及它們之間的優(yōu)化組合，向人們提供一個高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。 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。 1.3 智能建筑的功能 智能建筑通過大量采用信息技術及設備從而具有了許多嶄新功能。智能建筑可提供3大方面的服務功能，即安全性安全性、舒適性舒適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提出的更高的功能需求。 安全性功能安全性功能舒適性功能舒適性功能便利高效

10、性功能便利高效性功能火災自動報警空調(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急照明視頻點播辦公自動化智能建筑智能建筑3大服務功能大服務功能 14 智能建筑的特點 （1）系統(tǒng)高度集成）系統(tǒng)高度集成 從技術角度看，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備、子系統(tǒng)、功能、信息，通過計算機網(wǎng)絡集成為一個相互關聯(lián)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)的系統(tǒng)，實現(xiàn)信息、資源、任務的重組和共享。智能建筑安全、舒適、便利、節(jié)

11、能、節(jié)省人工費用的特點必須依賴集成化的建筑智能化系統(tǒng)才能得以實現(xiàn)。 （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)境實施不同標準的自動控制，下班后自動降低室內(nèi)照度與溫濕度控制標準，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，最大限度地節(jié)省能源是智能建筑的主要特點之一，其經(jīng)濟性也是該類建筑得以迅速推廣的重要原因。 （3）節(jié)省運行維護的人工費用）節(jié)

12、省運行維護的人工費用 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)的維護及營運費用約為建造成本的3倍。再依據(jù)日本的統(tǒng)計，大廈的管理費、水電費、煤氣費、機械設備及升降梯的維護費，占整個大廈營運費用支出的60左右；且其費用還將以每年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)揮其作用來降低機電設備的維護成本，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。 （4）安全、舒適和便捷的環(huán)境）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害和突發(fā)事件的快速反應能力。智能建筑提供室內(nèi)適宜的溫度、濕度和新風以及

13、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、學習和生活質(zhì)量。智能建筑通過建筑內(nèi)外四通八達的電話、電視、計算機局域網(wǎng)、因特網(wǎng)等現(xiàn)代通信手段和各種基于網(wǎng)絡的業(yè)務辦公自動化系統(tǒng)，為人們提供一個高效便捷的工作、學習和生活環(huán)境。 15 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、風速等。 照明環(huán)境照明環(huán)境照度標準、裝飾照明等。 1)建筑環(huán)境建筑環(huán)境 建筑環(huán)境設計的內(nèi)容包括很多方面，如空間的處理、家具布置、辦公設備的放置、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)行設計中，配線主要分為垂直

14、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，而大量的支干線和分支線是沿水平方向敷設的。如果要將這些大量的支干線和分支線都預埋在樓板內(nèi)敷設，是不可想象的。 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?shù)氖覂?nèi)溫濕度、較均勻的氣流分布、設備能正常工作和噪音小等，以及空調(diào)系統(tǒng)要經(jīng)濟合理，能根據(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P9表表12。 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

15、，它必須與建筑師的總體構思相符合，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真研究，為辦公人員提供舒適的、工作效率高的視覺環(huán)境。 16 建筑智能化系統(tǒng)的層次結構 建筑智能化系統(tǒng)的結構由上層的智能建筑綜合管理系統(tǒng)(IBMS：Intelligent Building Management System)和下層的3個智能化子系統(tǒng)構成：建筑設備管理系統(tǒng)(BMS：Building Management System)，通信網(wǎng)絡系統(tǒng)(CNS：Communication Network System)和辦公自動化系統(tǒng)(OA

16、S：Office Automation System)。 BMS、CNS和OAS 3個子系統(tǒng)通過綜合布線系統(tǒng)(GCS：Genetic Cabling System)連接成一個完整的智能化系統(tǒng)，由IBMS統(tǒng)一監(jiān)管。 BMS包括建筑設備自動化系統(tǒng)(BAS：Building Automation System)、消防自動化系統(tǒng)(FAS：Fire Automation System)、安防自動化系統(tǒng)(SAS：Safety Automation System)。 IBMSBMSCNSOASFASSAS電話電視電話電視LAN接入網(wǎng)接入網(wǎng)FASFASBAS建筑智能化系統(tǒng)結構圖建筑智能化系統(tǒng)結構圖17 建筑智

17、能化系統(tǒng)的核心技術 從技術角度看，相對于傳統(tǒng)建筑，智能建筑主要是廣泛采用了“3C”高新技術，即現(xiàn)代計算機技術現(xiàn)代計算機技術(Computer)、現(xiàn)現(xiàn)代通信技術代通信技術(Communication)和現(xiàn)代控制現(xiàn)代控制技技術(Control)。由于現(xiàn)代控制技術是以計算機技術、信息傳感技術和人工智能技術為基礎的，現(xiàn)代通信技術也是基于計算機技術發(fā)展起來的，所以“3C”技術的核心是信息技術。 1)現(xiàn)代計算機技術現(xiàn)代計算機技術 (1)微處理器技術 (2)軟件技術 (3)多媒體技術 (4)信息安全技術 2)現(xiàn)代通信技術現(xiàn)代通信技術 3)現(xiàn)代控制技術現(xiàn)代控制技術 集散控制技術集散控制技術 模糊控制技術模糊控

18、制技術 神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術 18 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，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。 181 系統(tǒng)集成的概念 系統(tǒng)集成是指在一個大系統(tǒng)環(huán)境中，為了整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和優(yōu)化，在相同的總目標之下，將相互之間存在一定關聯(lián)的各子系統(tǒng)，通過某種方式或技術結合在一起 182 智能建筑系統(tǒng)集成的發(fā)展背景 隨著現(xiàn)代通信、計算機及其網(wǎng)絡技術的飛速發(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，各個子系統(tǒng)之間以及建筑物內(nèi)、外對信息傳遞速率和共享程度提出了很高的要求。另外，由于

19、建筑物內(nèi)語音、數(shù)據(jù)和控制等各類信號的傳輸線纜大量、重復的敷設，給管理維護工作帶來了極大的不便，所有這一切都對智能建筑的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。將智能建筑中各類設備和子系統(tǒng)通過一定的技術方式集成在一起，產(chǎn)生了智能建筑系統(tǒng)集成這一新的概念和技術。 183 智能建筑的系統(tǒng)集成 智能建筑系統(tǒng)集成，就是將智能建筑中分離的設備、功能、信息通過計算機網(wǎng)絡集成為一個相互關聯(lián)的、統(tǒng)一協(xié)調(diào)的系統(tǒng)，實現(xiàn)信息、資源、任務的重組和共享，達成一個安全、舒適、高效、便利的工作環(huán)境和生活環(huán)境。 系統(tǒng)集成不是目的，也不是一套系統(tǒng)、設備、系統(tǒng)集成不是目的，也不是一套系統(tǒng)、設備、軟件，而是一種思想、方法和技術手段。軟件，而是一種思想、方法和技術手段。 184 系統(tǒng)集成的意義 通過對智能建筑各子系統(tǒng)進行系統(tǒng)集成，可以對各個子系統(tǒng)進行集中監(jiān)控，從而提高管理和服務效率、節(jié)省成本、降低運行和維護費用。 通過綜合設計集成系統(tǒng)，可以優(yōu)化總體設計，減少各個子系統(tǒng)中的硬件和軟件重復 投資。 采用統(tǒng)一的硬