建筑智能化集成实训PPT课件下载

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建筑智能化系统概论重庆教育学院 物业管理系授课老师：吴立春 2009.2. 最早的智能建筑 1984年，康涅狄格州，哈特福德联合技术建筑系统公司 United Technology Building System Corp 都市大厦（City Place）实现办公自动化、设备自动控制和通信自动化智能建筑 IB Intelligent Building 最早的智能建筑 1985年8月，东京青山大楼建筑的综合服务功能，采用了门禁管理系统、电子邮件等办公自动化系统、安全防火、防灾系统、节能系统等，建筑少有柱子和隔墙，以便于满足各种商业用途，用户可以自由分隔。美国和日本最早的智能楼宇为日后兴起的智能建筑勾划了其基本特征，计算机技术、控制技术、通信技术在建筑物中的应用，造就了新一代的建筑——“智能建筑”。 九十年代，中国开始了智能建筑热：“２１世纪，建筑界所能提供的大厦将不再是冰冷无知的混凝土建筑物了，代之而起的是温暖人性化的智慧型建筑，随着信息技术的发展，现代化的建筑已被赋予思想能力。” 1．起始阶段 1）研究始于1986年。国家“七五”重点科技攻关项目中就将“智能化办公大楼可行性研究”列为其中之一； 2）1990年建成的18层北京发展大厦可认为是我国智能建筑的雏形； 3) 1993年建成的位于广州市的广东国际大厦可称为我国大陆首座智能化商务大厦。它具有较完善的“3A”系统。 初始阶段的特点是：建筑智能化普及程度不高，主要是产品供应商、设计单位以及业内专家推动建筑智能化的发展。 2．普及阶段 在20世纪90年代中期房地产开发热潮中，开发商的商业炒作对智能建筑的发展产生重要推动作用，也有负面影响。这一时期，政府和有关部门开始重视智能建筑的规范，加强了对建筑智能化系统的管理。出台了一系列标准与管理办法。 3．发展阶段 根据我国人群多集中居住于小区的特点，20世纪末在中国开展的智能住宅小区的建设成为中国智能建筑的特色之一。 住宅小区住宅小区在经历了房型、绿化环境、生态环境的发展之后，随着信息科技技术的迅速发展，智能化住宅小区逐渐发展成熟 2000年10月实施《智能建筑设计标准》 社会背景：在信息技术智能化、信息网络全球化和国民经济信息化的信息革命浪潮冲击下，中国社会在向信息化前进。金字工程与全国各地信息化/信息港工程的正式启动，为智能建筑的发展提供了优越的外部环境。智能建筑作为信息高速公路的节点和信息港的码头，已充分表现了它在经济、文化、科技领域中的重要作用。 技术背景： 电子技术的进步，使计算机技术、通信技术和控制技术发展迅猛。与计算机技术相关的产品的性能价格比逐年下降，计算机技术在各行业领域得到了快速普及 经济背景： 第三产业在国民生产总值中所占比例日趋增加，从事金融、贸易、保险、房地产、咨询服务、综合技术服务等人员比例逐年提高，为这些人提供舒适、方便、高效、安全的工作场所就有了很大的市场需求。 建筑智能化系统相关工程 国内已建与在建楼宇带有“智能”色彩的有数千幢，仅上海约有400幢。这些工程在智能化系统设备上的费用一般占工程总投资的4－8％。 从智能建筑物用户分布的行业来看，目前主要用于金融业、行政机构、商业、公共建筑（医院、图书馆、博物馆、体育场馆等）、高级住宅、信息枢纽、交通枢纽等。建筑智能化与建筑设计的关系？ 实现建筑智能化的目的是为使用者创造一个安全、方便、舒适、合理的投资和低能耗、足够的灵活性以及具有市场意义的环境（生活、工作、增值），在建筑物内设置的任何设施与系统都只能服从于这个目标。（不能离开建筑存在的本意为智能而智能，集成而集成）因此要用系统工程的观点正确处理好人-智能系统-建筑之间的关系，处理好人-信息-机器-环境的关系。 智能建筑展望二、智能建筑展望 1.向规范性发展 2.智能建筑材料与智能建筑结构的发展自修复混凝土光纤混凝土智能化平衡结构 3.向多元化发展 4.建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合 5.信息技术的标准化必将提升智能化的素质智能建筑的定义 智能建筑(Intelligent Building，IB)的概念随着高新技术的发展而发展，是一个相对概念，国际上至今无统一的定义。智能建筑的定义美国智能建筑学会对智能建筑的定义为：通过对建筑物的四个要素，即结构、系统、服务和管理以及它们之间相互关联的最优考虑，为用户提供一个高效率、高功能、高舒适性和有经济效益的环境。欧洲智能建筑集团定义：创造一种可以使住户有最大效益环境的建筑，同时该建筑可以使之有效地管理资源，而在硬件和设备方面的寿命成本最小。智能建筑的定义 日本智能大楼研究会定义：智能建筑提供商业支持功能、通信支持功能等在内的高度通信服务，并通过高度的大楼管理体系，保证舒适的环境和安全，以提高工作效率。新加坡政府的公共设施署对智能建筑定义：智能建筑必须具备三个条件：一是具有保安、消防与环境控制等自动化控制系统以及自动调节建筑内的各温度、湿度、灯光等参数的各种设施，以创造舒适安全的环境；二是具有良好的通信网络设施，使数据能在建筑物内各区域之间进行流通；三是能够提供足够的对外通信设施与能力。 智能建筑的四个基本要素及其内涵 1．结构 建筑环境结构。它涵盖了建筑物内外的土建、装饰、建材、空间分割与承载。 2．系统 实现建筑物功能所必备的机电设施。如给水排水、暖通、空调、电梯、照明、通讯、办公自动化、综合布线等。 3．管理 是对人、财、物及信息资源的全面管理，体现高效、节能和环保等要求。 4．服务 提供给客户或住户居住生活、娱乐、工作所需要的服务，使用户获得到优良的生活和工作的质量。 凡是按现代方式生活和工作的场所：工业建筑、民用建筑（办公、金融、医院、体育场馆、交通枢纽、学校、住宅、酒店、商场等）都可以建成智能建筑。 所有的建筑物都具有智能化的趋向，“智能建筑”实际上已经是建筑物中弱电系统综合应用的总称了。 国内已建与在建楼宇带有“智能”色彩的有数千幢，仅上海约有400幢。这些工程在智能化系统设备上的费用一般占工程总投资的4－8％。 建筑智能化系统的核心 3A+GCS+BMS BA 大楼自动化系统 Building Automation System OA 办公自动化系统 Office Automation System CA 通信自动化系统 Communication Automation System GCS 综合布线系统 Generic Cabling System BMS 建筑物管理系统 Building Management System 建筑设备自动化系统BAS BAS通常包括设备控制与管理自动化（BA）、安全自动化（SA）、消防自动化（FA）也有时把是安全自动化（SA）和消防自动化（FA）和设备控制与管理自动化（BA）并列，形成所谓的“5A”系统。 安全自动化系统 SA 安全自动化系统（SA）常设有闭路电视监控系统（CCTV）、通道控制（门禁）系统、防盗报警系统、巡更系统等。系统24小时连续工作，监视建筑物的重要区域与公共场所，一旦发现危险情况或事故灾害的预兆，立即报警并采取对策，以确保建筑物内人员与财物的安全。 消防自动化 FA 消防自动化（FA）具有火灾自动报警与消防联动控制功能，系统包括火灾报警、防排烟、应急电源、灭火控制、防火卷帘控制等，在火灾发生时可以及时报警并按消防规范启动相应的联动设施。 办公自动化系统OAS OA 按计算机技术来说是一个计算机网络与数据库技术结合的系统，利用计算机多媒体技术，提供集文字、声音、图象为一体的图文式办公手段，为各种行政、经菅的管理与决策提供统计、规划、预测支持，实现信息库资源共享与高效的业务处理。 通信自动化系统CAS CA 是通过数字程控交换机PABX来转接声音、数据和图像，借助公共通信网（电话网，长途电话网，数据通信网）与建筑物内部PDS的接口来进多媒体通信的系统。综合布线系统GCS GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜缆通信电缆及同轴电缆，布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内，一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以以各种速率（从9600b/s到1000Mb/s）传送话音、图像、数据信息。OA、CA、BA及SA的信号从理论上都可由GCS沟通。因而，有人称之为智能建筑的神经系统。 建筑智能化技术 建筑智能化技术是现代建筑技术与信息技术相结合的产物，随着科学技术的进步而逐渐发展和充实，它的技术基础是：现代建筑技术（Architecture）现代控制技术(Control）计算机技术（Computer）通讯技术（Communication）图像显示技术（CRT） 建筑智能化技术特点 建筑智能化技术包含建筑、结构、设备、环境、自动控制、信息工程、物业管理等学科，是一门综合性技术，是多学科、多种高新技术综合而成的新学科。 建筑智能化技术特点 1．提供安全、舒适和高效便捷的环境 提高建筑物使用人员的工作效率与生活的舒适感、安全感和便利感，使建造者与使用者都获得很高的经济效益。 2．节约能源 节能是智能建筑的基本功能，也是高效高回报率的具体体现。一般来讲，利 用智能建筑能源控制与管理系统可节省能源30%左右。 建筑智能化技术特点 3．节省设备运行维护费用 建筑智能化系统的正常运行，可降低机电设备的维护成本。同时，由于系统的高度集成，系统的操作和管理也高度集中，使得人工成本降低。 4．提供现代通信手段和信息服务 智能建筑中功能完备的通信系统。以多媒体方式高速处理各种图、文、音、像信息，突破了传统的地域观念，以零距离、零时差与世界联系； 建筑智能化技术的人才类型应该应是用型、技能型的复合型人才，需要专门的培训机构跨行业、跨专业、跨学科定向培养，尤其应注重基本知识与专业技能掌握与训练。 1、智能建筑的功能 表 1-1 信息处理 自动控制 监视记录自动化 充分的适应性 2、智能建筑的优势提供安全舒适的环境节约能源节省设备运行维护费满足用户对不同环境功能需求高新技术提高效率方便管理，提高生活质量系统集成是实现智能目标的保证物管企业在物业智能化管理中面临的挑战 (一)用户需求特点 (二)物业管理企业在信息化时代面临的冲击 (1)外界的威胁 智能化管理技术更新速度快物业管理企业间的信息化竞赛客户对网络化管理的需求智能化管理成本低效益大 (2)物业管理企业内部的问题物业管理人员对信息化重要性认识不足非技术人员面对的挑战技术人员面队的挑战 物管企业在物业智能化管理中面临的挑战（三） 物业管理企业在信息时代享有的机遇 1.信息化管理有助于提高物管企业的知名度 2.信息化管理有助于提高物管企业的专业形象 3.信息化管理有助于提高整体服务水平 4.利用信息化管理开拓其他业务（四）智能建筑在建设和管理中存在的问题 1.设计质量低 2.施工规范和验收标准不全 3.系统集成商的技术水平良莠不齐 4.重建设轻管理 5.专业技术人员配置欠缺 发展我国智能物业管理的对策 1.优化智能化系统物业管理的思路是化 被动为主动、变无序为有序 2.操作的规范化是高效率的基本保证 3.加强智能建筑物业管理的发展性 4.在全面质量管理的观点指导下进行全面管理 讨论自己所看到的智能建筑的基本模型讨论自己所看到的智能建筑的基本模型 智能建筑并不是特殊的建筑物，而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心，广泛地应用数字通讯技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术，构成各类智能化系统。智能建筑的分类 智能大楼（楼宇） 智能广场 智能化住宅 智能化小区 智能城市智能国家 智能大楼 智能大楼主要是指将单栋办公类大楼建成为综合智能化大楼。智能大楼的基本框架是将BA、CA、0A三个子系统结合成一个完整的整体，发展趋势则是向系统集成化、管理综合化和多元化以及智能城市化的方向发展，真正实现智能大楼作为现代化办公和生活的理想场所。 智能广场 未来，智能建筑会从单幢大楼转变为成片开发，形成一个位置相对集中的建筑群体，称之为智能广场(place)。而且不再局限于办公类大楼，会向公寓、酒店、商场、医院、学校等建筑领域扩展。智能广场除具备智能大楼的所有功能外，还有系统更大、结构更复杂的特点，一般应具有智能建筑集成管理系统IBMS，能对智能广场中所有楼宇进行全面和综合的管理。 智能化住宅 三个层次 家庭电子化(HE，Home Electronics) 住宅自动化(HA，Home Automation) 住宅智能化，美国称其为智慧屋(WH，WiseHouse)，欧洲则称为时髦屋(SH，Smut Home)。智能化住宅是指通过家庭总线（HDS，Home Distribution system）把家庭内的各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置都并入到网络之中，进行集中或异地的监视控制和家庭事务性管理。 智能化小区 智能化小区是对有一定智能程度的住宅小区的笼统称呼。智能化小区的基本智能被定义为“居家生活信息化、小区物业管理智能化、IC卡通用化”。智能小区建筑物除满足基本生活功能外，还要考虑安全、健康、节能、便利、舒适五大要素，以创造出各种环境(绿色环境、回归自然的环境、多媒体信息共享环境、优秀的人文环境等) 。智能城市 智能城市在实现智能化住宅和智能化小区后，城市的智能化程度将被进一步强化，出现面貌一新以信息化为特征的智能城市。智能城市的主要标志首先是通讯的高度发达，光纤到路边FTTC（Fiber To The Curb）、光纤到楼宇FTTB、光纤到办公室FTTO、光纤到小区FTTZ、光纤到家庭FTTH；其次是计算机的普及和城际网络化。 智能国家 智能国家是在智能城市的基础上将各城际网络互联成广域网，地域覆盖全国，从而可方便地在全国范围内实现远程作业、远程会议、远程办公。也可通过Internet或其他通讯手段与全世界相沟通，进入信息化社会，整个世界将因此而变成地球村一般。 智能化住宅小区系统组成安全防范系统信息服务系统社区智能管理系统家庭智能化系统安全防范系统安全防范系统主要由以下部分组成：小区周界防越系统闭路电视监控系统楼宇门禁对讲系统住户报警及联动控制系统电子巡更系统小区周界防越系统在小区的围墙上设置主动红外线对射式探测器或地埋式探测器。当发生非法翻越时，探测器可立即将警情传送到安保中心，中心将在电子地图上显示出翻越区域，利于准确及时处理。 闭路电视监控系统在小区主要公共场所和部位装设各种类型的摄像机，将监测区的情况以图像方式实时传送到安保中心，保安人员通过电视墙随时了解情况。 楼宇门禁对讲系统在每幢楼宇的每个单元入口设置对讲系统和防盗门设备。对讲系统宜采用可视型。本楼的住户可以用密码、钥匙或感应卡出入大楼。高层住宅一旦发生火灾，该系统可向所有住户发出报警信号并自动开启楼梯门锁。 住户报警及联动控制系统住户报警系统包括防盗报警、防火报警、防煤气泄露报警（即“三防”）。防盗报警系统可采用常规门磁开关、双鉴探测器、玻璃破碎报警器；防火报警系统可采用感温探测器、感烟探测器以及复合探测器进行检测；防煤气泄露系统可采用煤气探测器。电子巡更系统电子巡更系统是一种基于无线通讯技术的智能化系统。在小区内重要部位制定巡更路线，并安装巡更站点。保安巡更人员携带巡更记录机按指定的路线和时间到达巡更点并进行记录，将记录信息传送到保安中心。智能化住宅小区系统组成安全防范系统信息服务系统社区智能管理系统家庭智能化系统信息服务系统 信息服务系统主要由以下部分组成： Internet高速宽带计算机网络卫星闭路电视电子公告牌信息增值服务系统 Internet高速宽带接入 目前的宽带接入方式主要有ADSL、HFC、FTTB+LAN、FTTB+多媒体引入线、FTTH。 ISDN和拨号上网算不上宽带接入。 在智能化住宅小区中，常采用前四种宽带接入方式。FTTH方式虽然速度较快但其成本高昂。 卫星闭路电视 小区内安装卫星电视接收系统，经过处理后，利用小区内的有线电视网络送给小区的各个用户。 电子公告牌 在小区内设大屏幕显示系统，每天向居民发布天气预报、报刊新闻、社区公告等信息。 信息增值服务系统 小区网站：发布社区信息、各类服务信息休闲娱乐：视频点播（VOD）、网上游戏等医疗保健：与医院联网，进行保健咨询服务远程教育：网上培训、网上考试等电子商务：网上购物、转帐、餐馆预定等家庭证券交易：指提供实时证券信息和交易。智能化住宅小区系统组成安全防范系统信息服务系统社区智能管理系统家庭智能化系统社区智能管理系统 社区智能管理系统由以下部分组成：表具远程抄送系统车辆出入与停车管理背景音乐、紧急广播公共设备监控管理系统物业管理计算机系统 IC卡一卡通系统表具远程抄送系统 一是三表出户，住户通过结算卡用电、水与煤气。二是三表不出户，利用信号线将三表信息引至户外采集板上，再由物业管理中心计算机自动结算、打印用户数据清单。 车辆出入与停车管理 采用感应卡对进出车库的车辆进行检验、监控和管理。 背景音乐、紧急广播 在小区内设置放音设备自动播放背景音乐。在发生紧急事件时可通过自动或手动方式作为紧急广播强制切入使用。 公共设备监控管理系统 对住宅小区内的供电、给排水、照明、水箱、电梯等设施实行集中监控管理，并检测设备的最佳工作状态。 物业管理计算机系统 住户基本信息管理物业资料管理物业报修管理财务结算管理 IC卡一卡通系统 住户只需手持一张非接触智能IC卡就可以实现楼宇出入、电梯登乘、停车、区内消费、记结帐。物业管理部门也只需通过IC卡就能对所有住户进行管理。 智能化住宅小区系统组成安全防范系统信息服务系统社区智能管理系统家庭智能化系统家庭智能化系统 家庭智能化系统主要由以下部分组成：家庭自动化系统家庭安全防范系统家庭保健系统家庭自动化系统 异地远程遥控家用电器。自动采集水、电、煤气数据，传输到物业管理中心。 家庭网络办公系统。家庭安全防范系统 采用红外报警探头、门窗报警磁控、火灾报警探头和煤气泄漏报警传感器，时刻监护居家安全。家庭出现紧急情况时，通过特定按钮通知求助中心和家庭成员。采用指纹、眼球识别或磁卡技术控制门禁；家庭保健系统 智能座厕，提供智能清洁和个人卫生服务。对排泄物、体温、血液等进行自动检验并通过网络向远程医疗系统提供数据报告。提供实时的医疗保健服务； 智能化住宅小区系统组成安全防范系统信息服务系统社区智能管理系统家庭智能化系统智能化系统组成结构整个小区的指挥枢纽根据功能细分为安保中心、信息服务管理中心和物业管理中心。这三个中心分别与以上的四个系统通过高效稳妥的综合布线系统形成一个结构完整、彼此协调的体系。典型楼盘介绍：三鑫花苑 三鑫花苑是1997年建造的，上海较早引入智能化概念的住宅。在2000年的评选中，三鑫花苑曾获得智能化金奖。三鑫花苑的智能化系统由三部分组成：楼宇管理系统、通讯自动化系统 、办公自动化系统 三鑫花苑的楼宇管理系统闭路监视系统电子巡更系统围墙防盗报警系统门禁系统对讲/住户报警系统停车库管理系统公共/紧急广播系统消防报警及联动系统三鑫花苑的通讯自动化系统有线电视860M双向电视网及卫星接受系统电话网信号直放系统综合布线系统科技网局域网系统三鑫花苑的办公自动化系统综合信息系统社区服务信息系统物业管理信息系统一卡通管理信息系统智能化系统的实施状况 缺乏权威的标准化衡量标准 部分非智能化住宅小区难逃概念炒作之嫌 过度追求功能而缺乏经济性的考量 “上海市智能住宅小区功能配置试点大纲” 该大纲将住宅小区的智能化系统分为安全防范系统、信息通讯系统、建筑设备监控系统和物业管理系统。基本配置是必须要具备的部分，可选配置可以根据小区的具体情况而定。本市第一批被列入智能化住宅小区的楼盘有6个：分别是住友名人花苑、虹桥新城、上海知音、三湘世纪花城、万邦城市花园和北美公寓。 公共安全防范系统 1）小区周界防范报警系统基本配置:周界设置红外、微波等报警探测装置，并与小区管理中心的主机相连。可选配置:周界使用闭路电视系统监视。设置周界探照灯。与公安区域报警系统联系。 2）小区重点部位监视系统 基本配置:小区等重点部位设置探测器或摄像机，并联网至小区管理中心。可选配置:扩大监视范围，在停车场/库等部位设置摄像机。公共安全防范系统 3）楼宇访客对讲系统基本配置:电控门锁防盗门和楼宇访客对讲主机。可选配置:可视楼宇对讲系统。利用密码、感应卡或指纹等开启防盗门。 4）巡更系统基本配置:设置无线巡更信息点，巡逻人员装备电子巡更器。可选配置:巡更人员巡逻的时间、位置能通过管理机实时记录与显示。信息通信系统       基本配置:应提供话音通信、视频广播、宽带数据通信服务。小区地下车库应设置移动通信覆盖系统。可选配置:通过提供多种信息通信方式供住户选择；在电梯、地下室等移动通信盲区设立移动通信覆盖系统。建筑设备监控系统 基本配置:给排水、电梯、照明、通风系统的监控。可选配置:冷热源系统的监控；绿化浇灌、人工河、喷泉、循环水等景观设备的监控。小区综合物业信息服务系统 1）物业计算机管理系统基本配置:物业管理计算机化。可选配置:社区网站、一卡通、电子公告系统。 2）表具自动计量系统基本配置:IC卡表具远程抄表。可选配置:抄表系统与相关管理部门联网 3）背景音响及广播系统基本配置:有线广播系统在紧急事故时可切换为紧急报警广播。可选配置:广播系统与消防系统联动。 智能化住宅小区的发展趋势在加拿大、澳大利亚等地，目前出现了智能网络家居的概念（smart home）。建设重点主要在网络服务方面。社区通过INTERNET向其住户提供各类信息和服务。住户不必出门就能满足所有需求。智能网络家居实际上是通过设置社区型局域网来实现的，还配合一部分网下服务，对象是整个社区内的住户，可能不仅针对一个住宅小区。智能化住宅小区的发展趋势在国际上，智能建筑已经向着“智能大厦群”、“智能街区”、“智能化城市”发展。韩国拟建 “智能半岛”，新加坡计划把全岛建成“光纤智能花园”，印度也将建成全信息化的“加尔各答盐湖城”。美国将建立可以自动控制市内温度的带顶盖的城市。日本东京更计划建成能自动控制交通、能源控制、垃圾处理等的圆锥型塔式空中城市。veC红软基地

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