第1章-智能建筑系統(tǒng)基本概念

第一章緒論《智能建筑》第一節(jié)智能建筑產(chǎn)生的背景第二節(jié)智能建筑定義與構成第三節(jié)智能建筑特征與發(fā)展第四節(jié)智能建筑技術的發(fā)展與趨勢第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)第一節(jié)智能建筑產(chǎn)生的背景1984年1月，美國康涅狄格（Connecticut）州哈特福特（Hartford）市，將一幢舊金融大廈進行改建，定名為“都市辦公大樓”（CityPlaceBuilding），這就是公認的世界上第一幢“智能大廈”。該大樓有38層，總建筑面積十萬多平米。當初改建時，該大樓的設計與投資者，并未意識到這是形成“智能大廈”的創(chuàng)舉，主要功績應歸于該大樓住戶之一的聯(lián)合技術建筑系統(tǒng)公司（UnitedTechnologiesBuildingSystemCo,UTBS）UTBS公司當初承包了該大樓的空調、電梯及防災設備等工程，并且將計算機與通信設施連接，廉價地向大樓中其他住戶提供計算機服務和通信服務。第一節(jié)智能建筑產(chǎn)生的背景1、特點：裝備了通信系統(tǒng)；辦公自動化系統(tǒng)；自動監(jiān)控和建筑設備管理系統(tǒng)。2、優(yōu)勢：用戶可享受到通訊自動化及辦公自動化的服務；空調、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。3、CityPlace以其全新的設計與服務成為智能建筑跨時代的里程碑第一節(jié)智能建筑產(chǎn)生的背景經(jīng)濟背景第三產(chǎn)業(yè)的崛起世界經(jīng)濟全球化世界經(jīng)濟由總量增長型向質量效益型轉變智能建筑的產(chǎn)生——經(jīng)濟同樣起到?jīng)Q定性的作用

第一節(jié)智能建筑產(chǎn)生的背景社會背景社會變革——國家壟斷經(jīng)營的交通郵電、郵電等行業(yè)轉向自由競爭、國際貿(mào)易和市場開放，使得信息技術市場的競爭日趨激烈，為智能建筑的技術和設備選擇提供了更多的機會。第一節(jié)智能建筑產(chǎn)生的背景技術背景計算機技術、微電子技術、信息網(wǎng)絡技術促使智能建筑的實現(xiàn)具備了技術基礎。第一節(jié)智能建筑產(chǎn)生的背景工作和生活的客觀需求——隨著現(xiàn)代生活水平的提高，人們對工作和生活場所的環(huán)境條件也提出了更高的要求，而智能建筑的出現(xiàn)正迎合了這種需求，它能為使用者提供更加方便、舒適、高效和節(jié)能的生產(chǎn)與生活條件。第二節(jié)智能建筑定義與構成究竟什么是智能建筑？什么樣的建筑才能稱之為智能建筑?——建筑作為建筑工程與藝術、自動化技術、現(xiàn)代通信技術和計算機網(wǎng)絡技術相結合的復雜系統(tǒng)工程學科——“智能建筑”第二節(jié)智能建筑定義與構成美國的定義：——智能建筑乃是通過優(yōu)化其結構、系統(tǒng)、服務、管理四個基本要素及其相互關系來提供一個多產(chǎn)的和成本低廉的環(huán)境?！獩]有固定的特征來定義智能建筑，事實上所有智能建筑所共有的唯一特性是其結構設計可以適于便利、降低成本的變化。第二節(jié)智能建筑定義與構成歐洲的定義：——創(chuàng)造一種可以使住戶有最大效率環(huán)境的建筑，同時該建筑可以使之有效地管理資源，而在硬件設備方面的壽命成本最小。第二節(jié)智能建筑定義與構成日本給出的智能建筑定義有四個方面：1）作為收發(fā)信息和輔助管理效率的軌跡；2）確保在建筑里工作的人們滿意和便利；3)建筑管理合理化，以便用低廉的成本，提供更周到的管理服務；4)針對變化的社會環(huán)境、復雜多樣化的辦公，以及主動地經(jīng)營策略，做出快速靈活和經(jīng)濟的相應。日本第一座智能建筑——本田青山大樓第二節(jié)智能建筑定義與構成中國學術界對智能建筑的定義：——智能建筑系統(tǒng)是指利用系統(tǒng)集成方法，將智能計算機技術、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、便利和靈活特點的建筑物。第二節(jié)智能建筑定義與構成建設部頒布的智能建筑國家標準《智能建筑設計標準》中做出的定義：——智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，集結構、系統(tǒng)、服務、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。第三節(jié)智能建筑特征與發(fā)展復雜性特征——從系統(tǒng)論的角度來看，可以把它看作是一個“復雜系統(tǒng)（ComplexSystems）”，因為它具備了復雜系統(tǒng)幾乎所有的特征。中國大陸第一座智能建筑——北京發(fā)展大廈第三節(jié)智能建筑特征與發(fā)展功能化特征——建筑基本功能、設備自動化功能、服務智能化功能臺北101——高509米第三節(jié)智能建筑特征與發(fā)展集成化特征——集成（Integrated）是指把各個自成體系的硬件和軟件，加以集中，并重新組合到統(tǒng)一的系統(tǒng)之中。廣州新電視塔610米第三節(jié)智能建筑特征與發(fā)展由5個獨立的自動化基本子系統(tǒng)組成：設備管理自動化系統(tǒng)（BAS）；安全防衛(wèi)自動化系統(tǒng)（SAS）；通信自動化系統(tǒng)（CAS）；防止火災自動化系統(tǒng)（FAS）；和辦公自動化系統(tǒng)（OAS）?！@些子系統(tǒng)通過系統(tǒng)集成中心（SIC）組合在一起，滿足用戶需求。第三節(jié)智能建筑特征與發(fā)展技術先進性特征無線通信技術的充分應用數(shù)字化視頻傳輸技術的推廣使用控制系統(tǒng)的全數(shù)字化技術第四節(jié)智能建筑技術的發(fā)展與趨勢自1984年建成第一座智能建筑以來，世界各國紛紛效仿，智能建筑迅速在世界各地展開。集中體現(xiàn)了信息社會的特征，它給居住在大樓里的人們創(chuàng)造出一個安全、舒適、快速、便捷、節(jié)能等及具增值服務的空間。近年來我國智能建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展，呈現(xiàn)出巨大的市場潛力，社會效益和經(jīng)濟效益不斷提高。我國智能建筑已進入成熟發(fā)展階段。第四節(jié)智能建筑技術的發(fā)展與趨勢智能建筑及智能化小區(qū)的主流技術計算機局域網(wǎng)技術將是主流，目前無論是大樓或智能化小區(qū)都在規(guī)劃設計千兆以太計算機寬帶網(wǎng)絡；有線電視和雙向網(wǎng)絡是數(shù)字及圖像傳輸?shù)牟豢扇钡木W(wǎng)絡，能傳輸模擬圖像也能傳輸數(shù)字圖像，實現(xiàn)IP電話、電視圖像、計算機數(shù)字應用；第四節(jié)智能建筑技術的發(fā)展與趨勢智能建筑及智能化小區(qū)的主流技術控制網(wǎng)是智能小區(qū)和智能大樓重要網(wǎng)絡，正在向互聯(lián)網(wǎng)靠攏。應用控制網(wǎng)的技術主要是集散系統(tǒng)，朝著全面分散系統(tǒng)方向發(fā)展，實現(xiàn)全分散硬件和軟件，實現(xiàn)自控測、自管理、自適應等幾個環(huán)節(jié)；移動通訊網(wǎng)和無線網(wǎng)；智能建筑及智能化小區(qū)的結構化布線；智能化小區(qū)安全和物業(yè)管理信息服務。智能家居系統(tǒng)已開始成熟，對實現(xiàn)家居信息服務、多表遠傳、家庭保安綜合服務已誕生，正朝著TCP/IP方向靠攏，構成控制網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相互連接。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)智能建筑的“智商”是由安裝于建筑物內的各智能化系統(tǒng)（包括內容、功能、質量）和管理水平確定的。2000年建設部出臺的國家標準《智能建筑設計標準》（GB/T50314－2000）將智能建筑中的各智能化系統(tǒng)按其使用功能、管理要求和建設投資劃分為甲、乙、丙三級，實際上就是確定了智能建筑的“先天智能”等級。這些系統(tǒng)主要包括：建筑設備自動化系統(tǒng)（BAS）（或稱樓宇自動化）、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)（CNS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）、綜合布線系統(tǒng)（GenericCablingSystem，GCS）和系統(tǒng)集成（SystemsIntegration，SI）等。不同等級的智能建筑都應具有可擴展性、開放性和靈活性。它們的適用特征一般為：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)而綜合型較強的建筑；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。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)

智能建筑的智能化構成通常包括三大要素：建筑設備自動化系統(tǒng)BAS通信網(wǎng)絡系統(tǒng)CNS（也有人稱通信自動化系統(tǒng)CASCommunicationAutomationSystem）辦公自動化系統(tǒng)OAS以上的“3A”的有機結合構成建筑智能化水平。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)1．建筑設備自動化系統(tǒng)BAS（BuildingAutomationSystem）BAS是通過中央計算機系統(tǒng)的網(wǎng)絡將分布在各監(jiān)控現(xiàn)場的設備、設施，各子系統(tǒng)之間也可有信息相互聯(lián)動。BAS運行的目標是對建筑物內所有建筑設備進行全面有效的監(jiān)控和管理，以保證建筑物內所有設備處于高效、節(jié)能和最佳運行狀態(tài)。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)2．通信網(wǎng)絡系統(tǒng)CNS（CommunicationNetworkSystem）

通信網(wǎng)絡系統(tǒng)（CNS）分散于建筑物的各個“角落”，是建筑智能化的“中樞神經(jīng)”。它可保證建筑物內的語音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，它同時與外界公共通信網(wǎng)絡（如公用電話網(wǎng)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)、計算機互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)及廣電網(wǎng)）相聯(lián)，確保信息暢通，為建筑物內外提供有效的信息服務。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)3．辦公自動化系統(tǒng)OAS（OfficeAutomationSystem）

辦公自動化系統(tǒng)OAS是應用計算機技術、通信技術、多媒體技術和行為科學等先進技術、使人們的部分辦公業(yè)務借助于各種辦公設備，并由這些辦公設備與辦公人員構成服務于某種辦公目標的人機信息系統(tǒng)。OAS需要有計算機網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫技術作支撐，利用計算機多媒體技術，提供集文字、聲音、圖像為一體的圖文式辦公手段，為各種行政、經(jīng)營的管理與決策提供統(tǒng)計、規(guī)劃、預測支持，實現(xiàn)信息庫資源共享與高效的業(yè)務處理。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)4．綜合布線系統(tǒng)GCS（GenericCablingSystem）

綜合布線系統(tǒng)GCS是建筑物或建筑群內部之間的傳輸網(wǎng)絡。它能使建筑物或建筑群內部的語音、數(shù)據(jù)通信設備、信息交換設備、建筑物物業(yè)管理及建筑物自動化管理設備等系統(tǒng)之間彼此相連，也能使建筑物內通信網(wǎng)絡設備與外部通信網(wǎng)絡相聯(lián)。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)5．建筑物管理系統(tǒng)BMS（BuildingManagementSystem）

如前所述，智能建筑的智能化主要取決于BAS、CNS和OAS三大要素，而建筑物管理系統(tǒng)BMS是在這三要素的基礎上開發(fā)和設置的用于對建筑設備運營和信息組織實現(xiàn)自動化管理的專用計算機系統(tǒng)。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)5．建筑物管理系統(tǒng)BMS（BuildingManagementSystem）

如前所述，智能建筑的智能化主要取決于BAS、CNS和OAS三大要素，而建筑物管理系統(tǒng)BMS是在這三要素的基礎上開發(fā)和設置的用于對建筑設備運營和信息組織實現(xiàn)自動化管理的專用計算機系統(tǒng)。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)6．系統(tǒng)集成SI（SystemsIntegration）

智能建筑是將建筑內不同功能的智能化子系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上連接在一起，以實現(xiàn)信息綜合、資源共享，它體現(xiàn)了人、資源與環(huán)境三者的關系。人是加工過程的操作者與成果的享用者，資源是加工手段與被加工對象，環(huán)境是智能化的出發(fā)點和歸宿目標。由于建筑智能化系統(tǒng)是多學科、多技術的綜合滲透運用，系統(tǒng)集成要體現(xiàn)總體規(guī)劃和系統(tǒng)工程的思想。第五節(jié)建筑物中的智能化系統(tǒng)建筑智能化工程通信網(wǎng)絡系統(tǒng)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)火災報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)住宅智能化智能化系集成通信系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)字電視有線電視系統(tǒng)公共廣播及緊急廣播系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡應用軟件信息安全辦公系統(tǒng)空調