第1章-智能建筑概述(第3版)課件

1、第1章智能建筑概述 智能建筑的概念1.1智能建筑的組成和主要功能1.2智能建筑的技術基礎1.3智能建筑的基本要求和功能特點1.4智能建筑的發(fā)展趨勢1.5知識目標（1）理解智能建筑的概念。（2）掌握智能建筑的組成及功能。（3）掌握智能建筑的技術基礎。（4）掌握智能建筑的要求和特點。（5）了解智能建筑的發(fā)展。能力目標（1）能夠根據(jù)建筑的特點，區(qū)分普通建筑與智能建筑。（2）能夠建立對智能建筑的總體認識。1.1智能建筑的概念 隨著科學技術的迅猛發(fā)展，世界迎來了信息時代。作為信息時代高新科技和建筑技術相結(jié)合的產(chǎn)物智能建筑應運而生。 智能建筑是將建筑技術、通信技術、計算機技術和控制技術等各方面的先進科學技

2、術相互融合、合理集成為最優(yōu)化的整體，具有工程投資合理、設備高度自動化、信息管理科學、服務高效優(yōu)質(zhì)、使用靈活方便和環(huán)境安全舒適等特點，是能夠適應信息化社會發(fā)展需要的現(xiàn)代化新型建筑。 智能建筑的概念在20世紀70年代末誕生于美國。1984年1月，由美國聯(lián)合科技集團（UTBS）在美國康涅狄格州（Connecticut State）哈特福德市（Hartford City）建成了稱為都市大廈的世界第一幢智能建筑。都市大廈的建成，可以說是完成了傳統(tǒng)建筑與新興信息技術相結(jié)合的嘗試。 智能建筑的概念在20世紀70年代末誕生于美國。1984年1月，由美國聯(lián)合科技集團（UTBS）在美國康涅狄格州（Connecti

3、cut State）哈特福德市（Hartford City）建成了稱為都市大廈的世界第一幢智能建筑。都市大廈的建成，可以說是完成了傳統(tǒng)建筑與新興信息技術相結(jié)合的嘗試。 對于智能建筑，目前各國沒有統(tǒng)一的定義。我國國家標準智能建筑設計標準（GB/T 503142015）規(guī)定智能建筑的含義是：“以建筑物為平臺，基于對各類智能化信息的綜合應用，集架構(gòu)、系統(tǒng)、應用、管理及優(yōu)化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環(huán)境互為協(xié)調(diào)的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續(xù)發(fā)展功能環(huán)境的建筑”?！?智能建筑設計標準（GB 503142015）還對14類智能建筑（住宅

4、建筑、辦公建筑、旅館建筑、文化建筑、博物館建筑、觀演建筑、會展建筑、教育建筑、金融建筑、交通建筑、醫(yī)療建筑、體育建筑、商店建筑、通用工業(yè)建筑）的信息設施系統(tǒng)、信息化應用系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、機房工程等進行了明確規(guī)定。 我國智能建筑起步于20世紀80年代末90年代初，1990年建成的北京發(fā)展大廈具有智能建筑的雛形。20多年來，在北京、上海、廣州等大城市，相繼建成了若干具有高水平的智能建筑。智能建筑已經(jīng)成為一個國家綜合經(jīng)濟實力的具體表征。1.2 智能建筑的組成和主要功能1.2.1智能建筑的組成 智能建筑主要由樓宇自動化系統(tǒng)（BAS，Building Automation System）、辦公自動化系

5、統(tǒng)（OAS，Office Automation System）、通信自動化系統(tǒng)（CAS，Communication Automation System）、綜合布線系統(tǒng)（PDS，Premises Distribution System）和系統(tǒng)集成中心（SIC，System Integrated Center）五大部分組成。智能建筑的組成如圖1-1所示。 原國家智能建筑設計標準把智能建筑劃分為甲、乙、丙三級。甲級，適用于配置智能化系統(tǒng)標準高而齊全的建筑；乙級，適用于配置基本智能化系統(tǒng)而綜合性較強的建筑；丙級，適用于配置部分主要智能化系統(tǒng)，并有發(fā)展和擴充需要的建筑。 智能建筑內(nèi)各個系統(tǒng)的主要組成部分

6、和基本內(nèi)容如圖1-2所示。 圖1-2 智能建筑的主要組成部分和基本內(nèi)容1樓宇自動化系統(tǒng)1.2.2 智能建筑的主要功能 樓宇自動化系統(tǒng)是將建筑物內(nèi)的供配電、照明、給排水、暖通空調(diào)、保安、消防、運輸、廣播等設備通過信息通信網(wǎng)絡組成分散控制、集中監(jiān)視與管理的管控一體化系統(tǒng)，隨時檢測、顯示其運行參數(shù)，監(jiān)視、控制其運行狀態(tài)，根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負載變化情況自動調(diào)節(jié)各種設備使其始終運行于最佳狀態(tài)，從而保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和管理的科學化、智能化，并在建筑物內(nèi)形成安全、舒適、健康的生活環(huán)境和高效節(jié)能的工作環(huán)境。2辦公自動化系統(tǒng) 辦公自動化系統(tǒng)是服務于具體辦公業(yè)務的人機交互信息系統(tǒng)，它是利用先進的科學技術，

7、不斷使人的部分辦公業(yè)務活動物化于人以外的各種設備中，并且由這些設備和辦公人員構(gòu)成服務于某種目標的人機信息處理系統(tǒng)。其目的是盡可能充分利用信息資源，完成各類電子數(shù)據(jù)處理，對各類信息進行有效管理，提高勞動效率和工作質(zhì)量，同時能進行輔助決策。 傳統(tǒng)的辦公系統(tǒng)和現(xiàn)代化的辦公自動化的本質(zhì)區(qū)別就是信息存儲和傳輸?shù)慕橘|(zhì)不同。傳統(tǒng)的辦公系統(tǒng)是使用模擬存儲介質(zhì)，所使用的各種設備之間沒有自動地配合，難以實現(xiàn)高效率的信息處理和傳輸?，F(xiàn)代化的辦公自動化系統(tǒng)，是利用計算機把多媒體技術和網(wǎng)絡技術相結(jié)合，使信息用數(shù)字化的形式在系統(tǒng)中存儲和傳輸。辦公自動化技術的發(fā)展將使辦公活動朝著數(shù)字化的方向發(fā)展，最終實現(xiàn)無紙化辦公。 3通

8、信自動化系統(tǒng) 智能建筑中的通信自動化系統(tǒng)具有對于來自建筑物內(nèi)外的各種語音、文字、圖形圖像和數(shù)據(jù)信息進行收集、存儲、處理和傳輸?shù)哪芰?，能為用戶提供快速、完備的通信手段和高速、有效的信息服務。通信自動化系統(tǒng)包括語音通信、圖文通信、數(shù)據(jù)通信和衛(wèi)星通信等四個部分，具體負責建立建筑物內(nèi)外各種信息的交換和傳輸。4綜合布線系統(tǒng) 綜合布線系統(tǒng)是建筑物內(nèi)所有信息的傳輸通道，是智能建筑的“信息高速公路”。綜合布線由線纜和相關的連接硬件設備組成。它是智能建筑必備的基礎設施。它采用積木式結(jié)構(gòu)、模塊化設計，通過統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設實施來滿足智能建筑信息傳輸高效、可靠、靈活性等要求。綜合布線系統(tǒng)包括工作區(qū)子系統(tǒng)、

9、配線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設備間子系統(tǒng)、進線間子系統(tǒng)和建筑群子系統(tǒng)7個部分。5系統(tǒng)集成中心 系統(tǒng)集成中心是智能建筑的最高層控制中心，監(jiān)控整個智能建筑的運轉(zhuǎn)。系統(tǒng)集成中心具有通過系統(tǒng)集成技術，匯集各個自動化系統(tǒng)信息，進行各種信息綜合管理的功能。它通過綜合布線系統(tǒng)把各個自動化系統(tǒng)連接成為一體，同時在各子系統(tǒng)之間建立起一個標準的信息交換平臺。系統(tǒng)集成中心把各個分離的設備、功能和信息等集成為一個相互關聯(lián)的、統(tǒng)一的和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)，使資源達到充分的共享，從而實現(xiàn)了集中、高效和方便的管理和控制。1.3 智能建筑的技術基礎 智能建筑是多種高新技術的結(jié)晶，是建筑技術、計算機技術、信息技術和自動控制技術相

10、結(jié)合的產(chǎn)物，即所謂的3C+A技術（Computer、Control、Communication、Architecture）。 1計算機控制技術 計算機控制技術是計算機技術與自動控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物，是構(gòu)成樓宇自動化系統(tǒng)的核心技術之一。 計算機控制系統(tǒng)由計算機、接口電路、被控對象、外部通信設備和生產(chǎn)過程等組成，如圖1-3所示。 圖1-3 計算機控制系統(tǒng) 計算機控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下步驟。 發(fā)出控制初始指令。 數(shù)據(jù)采集：對被控參數(shù)的瞬時值進行檢測并發(fā)送給微機。 控制：對采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進行分析，并按給定的控制規(guī)律，決定控制過程，適時地對控制機構(gòu)發(fā)出控制信號。 計算機控制系統(tǒng)由硬

11、件和軟件組成。硬件是指計算機本身及外部設備實體，軟件是指管理計算機的系統(tǒng)程序和進行控制的應用程序。計算機控制系統(tǒng)硬件是基礎，軟件是靈魂，只有硬件和軟件有機地配合，才能充分發(fā)揮計算機控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。2現(xiàn)代通信技術 現(xiàn)代通信技術是建立在通信技術和計算機網(wǎng)絡技術相結(jié)合的基礎上，是實現(xiàn)智能建筑內(nèi)部、智能建筑與外部進行信息交流不可缺少的關鍵技術?，F(xiàn)代通信的內(nèi)容涵蓋了語音通信、多媒體通信、移動通信、衛(wèi)星通信、計算機網(wǎng)絡等。通過綜合布線系統(tǒng)，在一個通信網(wǎng)上同時實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像、文本等信息的傳輸，通信網(wǎng)絡正由模擬走向數(shù)字、由單一業(yè)務走向綜合業(yè)務、由服務到家轉(zhuǎn)變?yōu)榉盏饺?、由電氣通信走向光通信、由封閉式網(wǎng)絡

12、結(jié)構(gòu)走向開放式結(jié)構(gòu)。1.4 智能建筑的基本要求和功能特點1.4.1 智能建筑的基本要求 智能建筑提供的環(huán)境是一種優(yōu)越的生活環(huán)境和高效率的工作環(huán)境，應具有以下“六性”的基本要求。 舒適性：使在智能建筑中生活和工作的人們，無論是在心理上還是在生理上都感到舒適。 高效性：能夠提高辦公業(yè)務、通信、決策方面的工作效率，節(jié)省人力、物力、時間、資源、能耗和費用，提高建筑物所屬設備系統(tǒng)使用管理方面的效率。 方便性：除了辦公設備使用方便外，還應具有高效的信息服務功能。 適應性：對辦公組織結(jié)構(gòu)的改變、辦公方法和程序的變更以及辦公設備更新變化等，具有較強的適應性；對服務設施的變更穩(wěn)妥迅速，當辦公設備、網(wǎng)絡功能發(fā)生變

13、化和更新時，不妨礙原有系統(tǒng)的使用。 安全性：除了要保證生命、財產(chǎn)、建筑物安全外，還要防止信息網(wǎng)中發(fā)生信息的泄漏和被干擾，特別是防止信息、數(shù)據(jù)被破壞、刪除和篡改，以及系統(tǒng)的非法或不正確使用。 可靠性：具有發(fā)現(xiàn)故障早，排除故障快，故障影響小、波及面窄的特點。1.4.2 智能建筑的功能 智能建筑應具有如下功能。 智能建筑應具有信息處理功能，而且信息的范圍不只局限于建筑物內(nèi)部，還應能夠在城市、地區(qū)或國家間進行。 能對建筑物內(nèi)照明、電力、暖通、空調(diào)、給排水、防災、防盜、運輸設備等進行綜合自動控制，使其能夠充分發(fā)揮效力。 能夠?qū)崿F(xiàn)各種設備運行狀態(tài)監(jiān)視和統(tǒng)計記錄的設備管理自動化，并實現(xiàn)以安全狀態(tài)監(jiān)視為中心的

14、防災自動化。 建筑物應具有充分的適應性和可擴展性，它的所有功能應能隨著技術進步和社會需要而發(fā)展。1.4.3 智能建筑的優(yōu)越性 與普通建筑相比，智能建筑的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。 提供了安全、健康、舒適和高效便捷的工作、生活環(huán)境。 節(jié)約能源。在現(xiàn)代化建筑中，空調(diào)和照明的能耗很大，約占建筑總能耗的70%。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)濟性也是智能建筑得以迅速推廣的重要原因。 能夠滿足不同用戶的使用要求。智能建筑要求建筑結(jié)構(gòu)必須是開放式、大跨度框架結(jié)構(gòu)。允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規(guī)劃建筑平面。 節(jié)省設備運行維護費用。 高新技術的應用能大大提高工作效率。 為用戶提供了優(yōu)質(zhì)服務。1.5 智能建筑的發(fā)展趨勢 智能建筑的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 1. 智能建筑向規(guī)范化方向發(fā)展。智能建筑越來越受到政府的高度重視，國家出臺