智能樓宇緒論

緒論第一節(jié)樓宇智能化技術的基本概念

第二節(jié)建設智能建筑樓宇的目標第三節(jié)智能樓宇的主要特征第四節(jié)樓宇智能化技術的主要內容教學基本要求：理解樓宇智能化技術的基本概念；了解智能樓宇的建設目標、主要特征及發(fā)展趨勢；掌握樓宇智能化技術的主要內容。智能建筑是建筑技術與信息技術相結合的產物，起源于80年代初期的美國。當時大公司為滿足本身辦公業(yè)務和設施管理發(fā)展的需要，依靠通信和計算機技術迅速發(fā)展的條件，在自由競爭體制下發(fā)展起來的。1984年美國康涅狄格州哈特福特市的“城市廣場”是世界上公認的第一座智能化大廈。1985年日本東京的一座智能大廈電報電話大樓落成。日本還于當年底成立了國家智能建筑專業(yè)委員會，準備將智能化建筑從單一擴大到整個城市、國家。新加坡政府的公共事業(yè)部門為推廣智能建筑，專門制定了“智能大廈手冊”。英國、法國、加拿大、瑞典、德國等也相繼在80年代末90年代初建成了各具特色的智能建筑。據初步統(tǒng)計，在美國已有上萬座智能建筑，日本在現在新建的大型建筑中60%以上是屬智能型的。第一節(jié)樓宇智能化技術的基本概念

維也納Millennium大廈背景資料大廈：高202米，50層全部樓層面積：100000平方米辦公室，公寓，購物和休閑設施靈活的布線設備配置INSIGHT工作站11000物理數據點LONMARKS控制器AlgoRex防火系統(tǒng)優(yōu)點：靈活的布線部分國家的智能建筑實例迪拜Jumeirah海灘度假勝地背景資料世界首家7星級酒店會議中心，運動中心，餐廳，Aqua公園娛樂場所設備配置：可通過光纖光纜傳輸26000數據點的樓宇管理系統(tǒng)可個別控制的房間由直接數字控制器控制的瀑布優(yōu)點：為每位客人提供最大限度的舒適服務最大的可靠性BurjalArabTowerHotel21世紀廣場沈陽，中國USBancorpTower

波特蘭，美國皇家圖書館

哥本哈根丹麥水上世界里斯本葡萄牙展覽館阿姆斯特丹荷蘭CanaryWharfTowers，

倫敦，英國百事中心

丹佛美國東方文華酒店

香港，中國美國數據中心

達拉斯，美國耗能僅為傳統(tǒng)房屋的1/4；70％建材使用可再生、可循環(huán)的3R材料；借助自然通風系統(tǒng)，每小時換氣多達20次；每年屋內利用空調控溫的時間將比原來減少2到3個月；房間無論朝南朝北，一年四季都將充滿陽光。聰明屋——天然采光。從外型上看，生態(tài)辦公樓的結構有些一反常態(tài)：長方形如火柴盒，中間一條走廊，南北兩排辦公室，東北向西南傾斜的中庭從一樓直達三樓，庭內綠樹蔥蘢。為了讓南北兩樓共享陽光，整座大樓南低北高，中庭屋頂上蓋著塊巨大的透明玻璃天窗。冬天，燦爛的陽光從天窗射入，照耀著北面辦公室，身在其中的辦公族感受到的不僅是暖意，還有擁抱陽光的快樂。更神奇的是，通過玻璃天窗開啟角度的隨意調整，只要天氣晴好，白天幾乎用不著開燈?！匀煌L。大老遠，你就能看見北樓屋頂豎起的黑“煙囪”。這可不是工廠中濃煙滾滾的污染源，而是“為有源頭清風來”的換氣口。原來，生態(tài)辦公樓在地下2米左右深處，間隔埋設著若干根數十米長的小管道，管道出口一頭在中庭，另一頭在數十米外的曠地。這頭，熱空氣“飄飄然”直往上躥，從屋頂通風口散逸而出，并形成煙囪效應，從地面管道中拔風；那頭，從地面抽取的熱風經過數十米長的地下管道時，管道外濕冷的泥土和恒溫的地下水會給風不斷降溫，再經過濾處理，進入辦公樓的永遠是清新空氣。——超低能耗。生態(tài)樓能節(jié)能75%：首先是墻面。在加厚的內外墻之間是一道5至8厘米厚的空氣層，里面裝有保溫防水的反光材料，光是這樣一層復合墻體就可節(jié)能25％。其次是屋頂。炎炎夏季，生態(tài)樓將戴雙層帽：第一層是太陽能儲熱板，它將利用太陽能為大樓供冷；第二層是敷在屋頂的高密度泡沫板，它猶如一頂保溫帽，能有效阻擋紫外線的入侵，使室內自然溫度降低2.3℃。而每降低1℃，空調將減少能耗10％。再次是窗戶。生態(tài)樓將采用低輻射玻璃，可有效阻斷紅外光。經過特殊處理后，窗玻璃還能順從人意，把陽光折射到室內需要的角度。此外，窗外還將懸掛自動遮陽的電子百葉窗，不僅開合隨意，其遮板上的細孔能讓微風和光線暢通無阻?！】悼照{?？照{常被喻作大樓之肺，可傳統(tǒng)空調，尤其是中央空調卻往往是大樓藏污納垢之處。比如，傳統(tǒng)空調靠的是冷凝水除濕，這使得空調內部總是潮乎乎的，一到黃梅天，其中霉菌四溢。此番生態(tài)樓將徹底擯棄這種老式除濕法，還大樓一個健康的“肺”。除此之外，健康空調還能利用大樓散熱循環(huán)制冷，降低能耗20％。而新型制冷劑的加入，更不會破壞人類共有的臭氧層。——綠色建材。數據顯示，建筑能耗已占全國能耗的27.6％，建材生產能耗已占全國能源生產的13％，而建筑垃圾中有大量再生骨料尚未加以利用。生態(tài)樓將大批使用3R材料，最大限度地實現廢物利用和資源循環(huán)。所謂3R，是指節(jié)約資源（Reduce）、可再生利用（Reuse）和可循環(huán)（Recycle）。此次作為大樓黏合劑的混凝土，將在3R上作足文章。廢骨料、礦渣粉、粉煤灰，甚至栽培花草的小陶粒，都將成為水泥的完美“替身”，而大量舊木地板的回用，更將為房屋增添幾分自然之感。一、定義：通過對建筑物的四個基本要素即結構、系統(tǒng)、服務和管理以及它們之間的內在相互聯系的最優(yōu)化的考慮，來提供一個投資合理又擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。智能建筑具備的基本能力：（1）對環(huán)境和使用功能變化的感知能力。（2）將信號傳遞到控制設備的能力。（3）綜合分析數據的能力。（4）作出判斷和響應的能力。③能夠幫助其業(yè)主、管理者和住戶實現他們的造價、舒適、便捷、安全、長期的靈活性以及市場效應的目標。二、基本功能：①通過結構、系統(tǒng)、服務和管理的最佳組合提供一種高效和經濟的環(huán)境。②能在上述環(huán)境下為管理者實現以最小代價提供最有效的資源管理。①現代計算機技術：應用此技術構成的建筑物管理控制網絡系統(tǒng)具備了很強的集成性，同時又具備各種子系統(tǒng)的獨立管理能力，極大地提高了建筑物的集中管理能力和系統(tǒng)的管理能力。三、技術基礎②現代控制技術：以此技術構成的建筑物控制系統(tǒng)應付建筑物中種類繁多的輸入/輸出控制及其適用，同時由于該控制系統(tǒng)具有很強的軟件控制功能，可很容易地實現諸如邏輯控制、PID控制功能，以滿足控制精度和實現控制功能。③現代通信技術：建立在通信技術和計算機網絡技術相結合的基礎上，主要體現在ISDN通信網絡（綜合業(yè)務數字網）的應用。該網絡能在一個通信網上同時實現語言、數據和圖像的通信，在智能建筑中通過一體化的綜合布線系統(tǒng)實現該功能。④現代圖形顯示技術：由文字顯示為主逐步變以圖形顯示為主。通過窗口技術實現簡單方便的屏幕操作，即可以完成開關量或模擬量的控制；信息的狀態(tài)和參數變化，甚至信息所處的地理位置都可以通過動態(tài)圖形和圖形符號顯示，達到對信息的采集和監(jiān)視的目的；以動態(tài)圖形顯示為基礎的人機界面使得監(jiān)視和操作更為形象直觀，同時多媒體技術的應用也是管理中心的人機界面更為簡單生動。第二節(jié)建設智能建筑樓宇的目標智能建筑的核心(SIC—SystemIntegratedCenter)是系統(tǒng)集成。有線電視衛(wèi)星有線通信InternetLAN視頻會議移動通信電話傳真給排水消防保安照明空調暖通電梯停車配電CASOASBAS資源信息管理系統(tǒng)決策支持管理系統(tǒng)日常事務管理系統(tǒng)SICPDS一、提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質服務1．安全性①防盜報警系統(tǒng)②出入口控制系統(tǒng)③閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)④安保巡更系統(tǒng)⑤火災報警與消防聯動系統(tǒng)⑥緊急廣播系統(tǒng)⑦緊急呼叫系統(tǒng)⑧停車場管理系統(tǒng)2．舒適性①空調與供熱系統(tǒng)②供電與照明控制系統(tǒng)③衛(wèi)星及共用天線電視系統(tǒng)④背景音樂系統(tǒng)⑤多媒體音像系統(tǒng)3．便捷性①結構化綜合布線系統(tǒng)②信息傳輸系統(tǒng)③通信網絡系統(tǒng)④辦公自動化系統(tǒng)⑤物業(yè)管理系統(tǒng)二、建立先進科學的綜合管理機制重視智能樓宇的硬件設施，加強有關軟件、管理和使用人員素質，并重視智能樓宇作為一種高度集成系統(tǒng)的系統(tǒng)技術的研究。在智能樓宇的工程實施以后，還需建立先進的綜合管理機制，且系統(tǒng)與管理之間還存在著相輔相成的依賴關系，否則建成的智能樓宇也是不成功的。三、節(jié)省能耗與降低人工成本

通過建設智能化大廈，就有可能實現能源的科學與合理的消費，從而達到最大限度的節(jié)省能源的目的。同時，通過管理的科學化、智能化，使得樓宇的各類機電設備的運行管理、保養(yǎng)維修更趨自動化，從而節(jié)省能源與降低人工成本。第三節(jié)智能樓宇的主要特征智能樓宇內涵BASOASCASSCSSCS建筑環(huán)境CASOASBAS開放式的體系、靈活的模塊化結構、符合國際工業(yè)標準的設計原則，可支持眾多廠家的系統(tǒng)及網絡，同時兼容未來的先進技術與應用，根據應用環(huán)境不同，又可分為PDS（PremisesDistr智能建筑utionSystem）、智能建筑S（Intelligent

Building

System）及IDS（Industry

Cabling

System）?！鹘Y構化綜合布線系統(tǒng)SCS：是建筑物中或建筑群間信息傳輸的網絡系統(tǒng)。它可以把建筑物內模擬與數字的語音信號、高速與低速的數據信號、電視會議與安全監(jiān)視系統(tǒng)的視頻信號及建筑物的安全報警與空調控制系統(tǒng)的傳感器信號的配線經過統(tǒng)一的規(guī)劃設計，綜合到一套標準的配線系統(tǒng)上，而且在結構上采用模塊化設計和分層星形網絡。幾個定義：△工業(yè)布線系統(tǒng)IDS：以傳輸各類特別信息和適應快速變化的工業(yè)通信為主，用來解決工業(yè)廠房中特種信息傳輸問題的結構化布線系統(tǒng)?！鹘ㄖ锱c建筑群綜合布線系統(tǒng)PDS：以商務環(huán)境和辦公環(huán)境為主，為滿足綜合業(yè)務數字網的需要而特別設計的配線系統(tǒng)。△智能大廈布線系統(tǒng)智能建筑S：以大樓環(huán)境控制和管理為主，在PDS的基礎上發(fā)展起來的模塊化式的建筑物布線系統(tǒng)。它可以把目前應用于大廈中的許多相互獨立的智能系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃設計，形成一個完整的布線系統(tǒng)。第四節(jié)樓宇智能化技術的主要內容智能建筑體系參考模式1層和2層屬于建筑技術范疇；3—7層屬于信息技術范疇，統(tǒng)稱其為“樓宇智能化”部分。其中：一、智能建筑體系的參考模式

7層樓宇專用信息

6層樓宇共用信息處理

5層樓宇運營信息

4層樓宇設備自動監(jiān)控

3層樓宇通信

2層智能建筑環(huán)境一般環(huán)境

1層△智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別：智能建筑是在傳統(tǒng)建筑平臺上為實現智能化而進行全方位改進的產物，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。智能建筑與傳統(tǒng)建筑相比，不但功能更多、更強，而且更節(jié)約資源，適應性和靈活性更強。相對于傳統(tǒng)建筑，智能建筑一般具有以下特點：

(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。(2)具有重要性質或特殊地位，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)應用系統(tǒng)配套齊全，如網絡、安全、環(huán)境等服務功能完善。(4)資金和技術密集，是現代化的高科技產物，需要一個強大的工程部門來管理。

(5)總體結構復雜，配合協調較多，是一個綜合的集成系統(tǒng)。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，如根據用戶授權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，提供動作響應的能力，如消防處理系統(tǒng)。以上四種能力建立在“3A”有機結合、系統(tǒng)集成的基礎上，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高智能化的建筑，反而只會導致系統(tǒng)的復雜化和資源的浪費。一般建筑

①建筑空間體量組合，建筑體型組合和立面處理，平面及空間布局，內部及外部裝修等。②建筑結構，包括建筑物支撐承重、內外維護結構(基礎、柱、梁、板、墻)及材料。③建筑機電設備及設施，它們?yōu)榻ㄖ飪热藗兩詈蜕a提供必需的環(huán)境，如照明、動力、采暖空調、給水排水、電話、電梯、煤氣、消防、安全防范等設備及設施。智能建筑環(huán)境

①提供“樓宇智能化部分”的使用空間、建筑平面、空間布局，這與一般建筑有所不同。②使“樓宇智能化部分”鑲嵌到建筑物中所需的特殊結構及材料。③保證“樓宇智能化部分”運行條件，并為住戶提供更方便、更舒適的工作、生活環(huán)境。這將使建筑物在聲、光、色、熱、安全、交通、服務等方面有某些新特點。（智能建筑環(huán)境指“樓宇智能化部分”所需的特殊空間和環(huán)境）樓宇通信

①支持樓宇設備監(jiān)控、樓宇運營管理、住戶共用信息處理、住戶專用信息處理等系統(tǒng)中設備之間的數據通信。②支持建筑物內部有線電話、有線電視、電信會議等話音和圖像通信。③支持各種廣域網連接，包括具有與公用電話網、公用數據網、用戶電報網、智能用戶電報網、移動通信網、視頻通信網和各種計算機網的接口。樓宇運營管理

①面向住戶的服務，包括樓宇內各種服務設施(如會議室、室內游泳池等)的預約、使用分配、調度、提供服務信息以及有關的財務管理。②面向樓宇管理者的服務，包括通常的管理信息系統(tǒng)的功能，諸如人事、工資、統(tǒng)計市場分析等。樓宇設備自動監(jiān)控：將建筑機電設備和設施作為自動控制和管理的對象，實現單機級、分系統(tǒng)級或系統(tǒng)級的自動控制、監(jiān)視和管理。①電力供應與管理子系統(tǒng)(高壓配電、變電、低壓配電、應急發(fā)電)②照明控制與管理子系統(tǒng)(工作、事故、藝術、障礙燈等特殊照明)③環(huán)境控制與管理子系統(tǒng)(空調及冷熱源、通風環(huán)境監(jiān)測與控制、給水、排水、衛(wèi)生設備、污水處理)④消防報警與控制子系統(tǒng)(自動監(jiān)測與報警、滅火、排煙、聯動控制、緊急廣播)⑤安保監(jiān)控子系統(tǒng)(防盜報警、電視監(jiān)控、出入查證確認分析、電子巡更)⑥交通運輸子系統(tǒng)(電梯、停車場、車隊)⑦廣播子系統(tǒng)(背景音樂、事故廣播)樓宇共用信息處理

（出租型智能樓）住戶共用的辦公自動化設施：支持樓宇住戶共用的主計算機系統(tǒng)、電子會議室、電信會議室等設施自用型智能建筑：指該單位的計算機中心或信息處理部門的計算機系統(tǒng)，以及公用的電子會議室、電信會議室等設施

用戶專用信息處理大型智能樓宇中通常有多種多樣的住戶，各自處理不同的業(yè)務，智能樓宇應當為之提供適合于各用戶建立各自的專用信息處理系統(tǒng)所需的建筑環(huán)境和設施。這些設備和設施是由各用戶自備的，其功能也是由各用戶自行設計的，但對建筑的要求必須在智能建筑之前提出?！髦悄軜怯?/p>

①建筑基體，包括一