1、樓宇智能化技術(shù),主講人： 郵箱：,課程研究內(nèi)容,1.課程內(nèi)容 為構(gòu)建“智能樓宇/智能建筑”而所涉及的各種工程應(yīng)用技術(shù)。 2.課程性質(zhì) 自動化、機電一體化、機械自動化、電氣信息類專業(yè)的專業(yè)主干課程。 3.課程目的 掌握課程內(nèi)容和設(shè)計原理 了解行業(yè)規(guī)范和標準 培養(yǎng)解決實際工程問題的意識與能力 了解智能樓宇的建設(shè)目標、主要特征及發(fā)展趨勢,4.課程難點和重點 樓宇智能化工程的復(fù)雜性和技術(shù)內(nèi)在的系統(tǒng)性關(guān)系 。 5.參考書目 張振昭，許錦標主編樓宇智能化技術(shù)（第2版）機械工業(yè)出版社，2003 程大章主編.智能建筑樓宇自控系統(tǒng). 中國建筑工業(yè)出版社，2005 戴瑜興主編. 建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計. 中國建筑

2、工業(yè)出版社，2005等。,課程研究內(nèi)容,1)什么是智能樓宇/智能建筑？有些什么功能特征？如何理解智能建筑定義的發(fā)展內(nèi)涵？ 2)為什么說樓宇智能化技術(shù)是一個新學(xué)科?它要解決什么問題? 3)樓宇智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢如何？,第一章 概述,第一章 概述,下面列舉一些 樓宇智能化工程 的案例,廣東省博物館智能化博物館,廣東省博物館新館項目位于珠江新城冼村路和臨江大道交界處，占地面積4.1萬平方米，建筑面積1.75萬平方米，實用面積1.4萬平方米，總投資約為88420萬元,新館建筑造型新穎，結(jié)構(gòu)獨特，運用寶盒的設(shè)計意念，從外表觀望形如“盛滿珍寶的容器”，（俗稱月光寶盒）。 博物館新館智能化系統(tǒng)按照“國際一

3、流、國內(nèi)先進”的標準設(shè)計。除了安全防范系統(tǒng)，新館智能化系統(tǒng)主要包括綜合布線系統(tǒng)（GCS）、有線電視系統(tǒng)、建筑設(shè)備自動監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、智能照明控制系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)（電力自動監(jiān)控系統(tǒng)）、中央集成管理系統(tǒng)（BMS）、公共廣播系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多功能會議系統(tǒng)、電子公告顯示及觸摸屏查詢系統(tǒng)、機房工程和智能化系統(tǒng)工程的配電、防雷與接地等部分。 廣東省博物館新館數(shù)字化系統(tǒng)主要包括：公共信息服務(wù)系統(tǒng)、觀眾管理系統(tǒng)、文化遺產(chǎn)數(shù)字化保管系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、圖書資料管理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)輔助系統(tǒng)、高精度資源管理系統(tǒng)、網(wǎng)站系統(tǒng)、平臺軟件及系統(tǒng)集成、平臺硬件及采集設(shè)備等。,中國館上海2010年世博會,中國館的頂部、

4、外墻裝有太陽能電池；運用冰蓄冷技術(shù)整個場館將比國家規(guī)范節(jié)能近10%。,綠色城市的探索上海2010年世博會,上海2010年世博會主題館,主題館頂部天窗可引入陽光、便利通風；東西兩側(cè)外墻上則遍植7000平方米垂直綠化，為墻體保溫；屋面雨水收集系統(tǒng)在回收灌溉時，能帶走建筑物的熱量。,2010年廣州亞運會 亞運城,2010年廣州亞運村規(guī)劃-數(shù)字廣州城智能亞運村,廣州亞運村北臨清河路，西靠京珠高速公路，總投資20億元，將在2010年8月建成。亞運村將建成“智能化”和“綠色環(huán)?！钡摹靶《钡纳鐓^(qū)，將配套建設(shè)教育、醫(yī)療衛(wèi)生、文化等服務(wù)設(shè)施，占地153萬平方米。因此亞運村建設(shè)共需用地273萬平方米，并作為廣

5、州新城啟動區(qū)。,1.1建筑智能化的基本概念(1),1.1.1 智能建筑的發(fā)展史,智能建筑(IBIntelligent Building)一般以美國于1984年1月在康涅狄格州哈特福德市(Hartford)建設(shè)的都市大廈(City Palace Building)為標志。這一誕生僅20多年的新生事物，以其高效、安全、舒適和便利等優(yōu)點，勢不可擋地迅速成為現(xiàn)代高層建筑的主流，這一智能建筑也被譽為世紀性建筑。,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的發(fā)展史,1.1建筑智能化的基本概念(1),1.1.1 智能建筑的發(fā)展史,智能建筑(以下簡稱IB)產(chǎn)業(yè)是綜合性科技產(chǎn)業(yè)，涉及建筑、電力、電子、儀表

6、、鋼鐵、機械、計算機、通信和環(huán)境等多種行業(yè)。隨著信息化和新材料技術(shù)的發(fā)展，智能建筑也將成為21世紀世界建筑發(fā)展的主流?？梢哉f，智能建筑的水平是一個國家綜合國力和科技水平的具體體現(xiàn)。,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的發(fā)展史,1.1建筑智能化的基本概念(1),1.1.1 智能建筑的發(fā)展史,我國IB總數(shù)已達上千幢，其發(fā)展速度已名列世界前茅，如北京的京廣中心、中華大廈，上海的金茂大廈、中遠兩灣小區(qū)等。在運用世界智能建筑主流技術(shù)方面或者說引導(dǎo)世界智能建筑主流技術(shù)方面，我國與世界發(fā)達國家相比，也相差無幾。,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的發(fā)展史,1.1建筑智能化的基本概

7、念(1),1.1.2 智能建筑的基本涵義,1)智能樓宇是現(xiàn)代建筑技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、電子技術(shù)等諸多方面相結(jié)合的產(chǎn)物。 2)起源于20世紀80年代，90年代初逐漸被人們所認同。 3)進入到21世紀的信息時代，人們從信息資源的角度，重新審視了智能樓宇的需求，提出了樓宇“綠色、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展”的概念，樓宇才真正進入了智能化發(fā)展階段。 4)智能樓宇對發(fā)展現(xiàn)代經(jīng)濟和提高人居環(huán)境質(zhì)量起著巨大的作用。,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的基本涵義,1.1建筑智能化的基本概念(2),1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的功能特征,1.1.3 智能建筑的功能特征,更安全,更舒適 ,更高效

8、,更便利 更安全:現(xiàn)代安防,現(xiàn)代消防,對環(huán)境感知 更舒適:空調(diào),光,聲營造視聽環(huán)境,個性化 更高效:節(jié)能降耗,低人工,管理信息化 更便利:多項增值服務(wù),足不出戶,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念(3),1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的功能特征,1.1.4 智能建筑有哪些新功能？,智能建筑具有完善的通信功能 (全球用戶,多種媒體，多種信道，多種速率，多種業(yè)務(wù)的通信 ) 智能建筑具有自動監(jiān)控設(shè)備運行的功能 智能建筑具有現(xiàn)代安防和現(xiàn)代消防的功能 智能建筑具有現(xiàn)代管理的功能,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念(4),1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的功能特征,1.1.4 智能建筑有

9、哪些新功能？,智能建筑具有各類綜合應(yīng)用系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)、智能廣播系統(tǒng)、三表自動抄表系統(tǒng)。 其它專用智能化系統(tǒng), 智能學(xué)校集成系統(tǒng)、智能醫(yī)院集成系統(tǒng)、智能化住宅小區(qū)集成系統(tǒng)。 智能建筑具有生態(tài)，環(huán)保的功能,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念(5),1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的定義,1.1.5 智能建筑的定義,美國智能化建筑學(xué)會(AIB Institute)對IB的定義是：“IB是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運營及其相互聯(lián)系全面綜合，達到最佳組合，獲得高效率、高功能與高舒適性的建筑。” 歐洲智能建筑界認為：“IB是能以最低的保養(yǎng)成本最有效地管理本身資源，從而讓用戶發(fā)揮最高效率的建筑?！彼鼜?/p>

10、調(diào)高效率地工作、環(huán)境的舒適及低資源浪費等方面。,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念(5),1.1建筑智能化的基本概念/智能建筑的定義,1.1.5 智能建筑的定義,新加坡要把全島建成“智能花園”，其規(guī)定IB必須具備以下條件：一是具有一是具有先進的自動化控制系統(tǒng)，能夠自動調(diào)節(jié)室溫、濕度、燈光以及控制保安和消防等設(shè)備，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，使信息能方便地在建筑內(nèi)或與外界進行流通。 注：本書中我們不區(qū)分“智能化樓宇”、“智能建筑”、“智能大廈”等名稱的細微差別，有時也將“智能建筑”、“建筑物”統(tǒng)稱為“建筑”。,第一章概論,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念(6),1.

11、1建筑智能化的基本概念/智能建筑的定義,1.1.5 智能建筑的定義,我國對智能建筑所下的定義： “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)、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?！?GB/T50314-2006 如果要我們對什么是智能建筑，什么不是智能建筑下一個準確的定義是困難的，而且也沒有科學(xué)意義。,第一章概論,1.1建筑智能化的基本概念(7),1.1建筑智能化的基本概念/ 智能建筑的定義,1.1.6 智能樓宇是一個發(fā)展中的概念,智能樓宇是一個發(fā)展中的概念，智能樓宇的內(nèi)涵是其功能，內(nèi)涵會隨

12、著時代的發(fā)展、實現(xiàn)技術(shù)的進步，而不斷豐富和發(fā)展。樓宇智能化不會是一個終極狀態(tài)，而是一個不斷完善的過程。 不同地區(qū)/使用特性/文化信仰的建筑，其功能類別有很大不同，這些個性化的功能特征很難描述得周全，而且也沒有太多普遍的指導(dǎo)作用 。,第一章概論,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能/ 智能建筑的系統(tǒng)組成,1.2.1智能建筑的系統(tǒng)組成,智能建筑系統(tǒng)的組成按其基本功能可分 為三大塊：樓宇自動化系統(tǒng)(BASBuilding Automation System)、辦公自動化系統(tǒng)(OASOffice Automation System)和通信自動化系統(tǒng)(CASCommun

13、ication Automation System)，即“3A”系統(tǒng)。,第一章概論,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能/ 智能建筑的系統(tǒng)組成,1.2.1智能建筑的系統(tǒng)組成,智能建筑不是多種帶有智能特征的系統(tǒng)產(chǎn)品的簡單堆積或集合。智能建筑的核心(SICSystem Integrated Center)是系統(tǒng)集成。 SIC借助綜合布線系統(tǒng)實現(xiàn)對BAS、OAS和CAS 的有機整合，以一體化集成的方式實現(xiàn)對信息、資源和管理服務(wù)的共享。,第一章概論,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能/ 智能建筑的系統(tǒng)組成,1.2.1智能建筑的系統(tǒng)組

14、成,綜合布線系統(tǒng)(PDSPremises Distribution System或者GCSGeneric Cabling System)可形成標準化的強電和弱電接口，把BAS、OAS、CAS與SIC連接起來。這里，GCS更偏重于弱電布線。 所以，SIC是“大腦”，PDS是“血管和神經(jīng)”，BAS、OAS、CAS所屬的各子系統(tǒng)是運行實體的功能模塊。,第一章概論,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能/ 智能建筑的系統(tǒng)組成,1.2.1智能建筑的系統(tǒng)組成,目前，有些單位、部門為了宣傳和突出某些功能，提出消防自動化系統(tǒng)(FASFire Automation System)

15、和保安自動化系統(tǒng)(SASSecurity Automation System)，形成“5A”系統(tǒng)。后來又提出信息管理自動化系統(tǒng)(MASManagement Automation System)，出現(xiàn)了“6A”智能建筑。但按國際慣例，F(xiàn)AS和SAS均置于BAS中，而MAS也屬于CAS的子系統(tǒng)，因此，本書根據(jù)國家標準認為IB一般由SIC、PDS和“3A”系統(tǒng)五部分組成。具體見下圖。,第一章概論,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能,1.2智能建筑的系統(tǒng)組成和主要功能/ 智能建筑的系統(tǒng)組成和供能,1.2.2智能建筑的系統(tǒng)組成和功能示意圖,智能建筑的核心(SICSystem Integrated Cen

16、ter)是系統(tǒng)集成。,第一章概論,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,IB是在傳統(tǒng)建筑平臺上為實現(xiàn)智能化而進行全方位改進的產(chǎn)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。IB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(yīng)性和靈活性更強。 相對于傳統(tǒng)建筑，IB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。,第一章概論,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,(2) 具有重要性質(zhì)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(yīng)用系

17、統(tǒng)配套齊全，如網(wǎng)絡(luò)、安全、環(huán)境等服務(wù)功能完善。 (4) 資金和技術(shù)密集，是現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物，需要一個強大的工程部門來管理。 (5) 總體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配合協(xié)調(diào)較多，是一個綜合的集成系統(tǒng)。,第一章概論,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,智能建筑與傳統(tǒng)建筑最主要的區(qū)別，在于“智能化”。它不僅僅具有傳統(tǒng)建筑的功能，而且具有智能（或智慧）。 建筑物的智能化意味著： 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。 具有傳遞、處理感知信號或信息的能力，如溫控、閉路監(jiān)控等。,第一章概論,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,具有綜合分析和判斷

18、的能力，如根據(jù)用戶授權(quán)提供不同的信息訪問能力。 具有做出決定、并且發(fā)出指令信息提供動作響應(yīng)的能力，如消防處理系統(tǒng)。 以上四種能力建立在“3A”有機結(jié)合、系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)集成程度的高低決定了建筑智能化程度的高低。,第一章概論,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,1.3智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別,“3A”各子系統(tǒng)的簡單堆積不能實現(xiàn)高智能化的建筑，反而只會導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜化和資源的浪費。因此智能建筑具有傳統(tǒng)建筑無可比擬的優(yōu)越性，不僅可以提供高得多的功能，而且可以最大限度地節(jié)約能源，能夠按照用戶要求靈活變動、適應(yīng)性極強，倍受青睞。,第一章概論,1.4我國智能建筑的發(fā)展,1.4我國智能建筑的發(fā)展/智能建筑

19、在我國的發(fā)展概況,1.4.1 智能建筑在我國的發(fā)展概況,我國智能建筑始建于20世紀90年代，起步較晚，但是卻以驚人的速度蓬勃發(fā)展。目前，已在北京、上海、廣東、西安等地相繼建成了一批具有一定智能的大型公共建筑。由于我國還是一個發(fā)展中的國家，在智能建筑的建設(shè)和改建過程中，在認識水平、設(shè)計、施工和管理上都有待進一步的提高。,第一章概論,1.4我國智能建筑的發(fā)展,1.4我國智能建筑的發(fā)展/智能建筑的設(shè)計原則,1.4.2 智能建筑的設(shè)計原則,我國智能建筑的設(shè)計原則可概括如下： 智能建筑的設(shè)計，應(yīng)從建筑物使用功能的實際需要出發(fā)，不能脫離實際地追求高標準集成。 智能建筑的建筑設(shè)計必須與智能化系統(tǒng)設(shè)計協(xié)調(diào)一致、同步進行，并貫徹于實際工作的全過程。 建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計的核心技術(shù)方法是系統(tǒng)集成。,第一章概論,1.4我國智能建筑的發(fā)展,1.4我國智能建筑的發(fā)展/智能建筑的設(shè)計原則,1.4.2 智能建筑的設(shè)計原則,應(yīng)該在同一個計算機網(wǎng)絡(luò)支持平臺上、統(tǒng)一的操作界面運行環(huán)境下，將三大要素，即建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)集合成為一個統(tǒng)一的系統(tǒng)整體。 我國是發(fā)展中國家，目前，智能建筑還不屬于普及型建筑，應(yīng)力求避免盲目立項，以防造成重大浪費。,第一章概論,1.5世