《建筑智能化》word版.doc

建筑智能化2010-10-20建筑智能化智能建筑是指运用现代计算机技术、自动控制技术、通讯技术、多媒体技术和现代建筑艺术相结合，通过对机电设备的自动控制，对信息资源的治理，向用户提供信息服务及安全、舒适、便利的环境服务，投资回报公道，适合当今信息技术高速发展的需求特点的现代化建筑。目前国际上对智能建筑尚无同一的确切定义。从各个国家对智能建筑的定义来看，智能建筑是以建筑环境为平台，应用现代4C技术，运用系统工程、系统集成等先进的科学原理，通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和治理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资公道又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。从治理学的角度看，智能建筑与传统建筑有明显差异，主要表现在：(1)智能建筑与传统建筑对治理人才要求有很大不同，智能建筑物业治理的实现需要一大批高素质的复合型人才。智能建筑物业治理在运作过程中涉及的知识面很宽。此外，还要求智能建筑治理人才具备现代计算机技术、现代通讯技术、现代自动控制技术和现代图像显示技术、综合布线技术、系统集成技术等现代信息技术以及其他现代高新技术。(2)智能建筑物业治理与传统建筑物业治理的关系及功能上有很大不同，智能建筑物业治理在传统物业治理的服务内容基础上增加了信息服务与治理、机电设备自动化监控治理、三表数据远程与收费治理等内容，具有治理科学规范、服务优质高效的特点。智能建筑在国内外的现状与发展，由于智能建筑具有高效、节能、舒适等突出优点，在世界各地迅速发展，引起普遍重视。1984年，世界第一座智能建筑诞生于美国哈特福德市，它是由一座金融大厦改造而成的，并在大厦出租率、投资回收率、经济效益等方面取得成功。纵观国外智能建筑的发展，有以下特点：智能建筑与节能环保以及业主的经济效益紧密相联。智能建筑充分的体现以人为本的思想。在智能建筑迅猛发展的背后，智能建筑的建设与治理也存在着一些题目：1.整体水平不高，设计质量低；2.施工规范、验收标准不健全；3.系统集成商技术水平与职业道德良莠不齐；4.重建设轻治理；5.生态、节能和保护环境方面重视不够。智能建筑的组成，智能建筑通常由楼宇自动化系统、办公自动化系统、通讯自动化系统和智能建筑集成系统四大基本要素组成。楼宇自动化系统指建筑物本身应具备的自动化控制功能，包括感知、判定、决策、反应、执行的自动化过程，主要由环境设备监控系统、能源设备监控系统、消防系统(FAS)以及保安监控系统(SAS)四部分组成。通讯自动化系统CAS，智能建筑的信息通讯系统是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础，同时与外部通讯网(如电话公网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相联，与世界各地互通讯息。通讯网络系统包括固定电话通讯系统、声讯服务通讯系统、无线通讯系统、卫星通讯系统、多媒体通讯系统、视讯服务系统、电视通讯系统。由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操纵系统、网络安全等部分组成。办公自动化系统OAS，智能建筑的办公自动化系统，可分为通用办公自动化系统和专用办公自动化系统。通用办公自动化系统，主要是对建筑物的物业治理营运信息及建筑物内务类公众事务服务和治理。通用办公自动化系统具有以下功能：建筑物的物业治理营运信息、电子账务、电子邮件、信息发布、信息检索、导引、电子会议以及文字处理、文档等的治理。专用办公自动化系统，主要是对专业型办公建筑物的专用业务领域的办公系统(如金融、外贸、政府部分等特定环境下专用业务应用系统)。办公自动化的模式分为事务型办公系统、治理型办公系统和决策型办公系统。包括文字与文件处理流程自动化系统、治理信息系统、决策支持系统、物业治理系统、专业治理系统(酒店、贸易、图书馆、停车场/库、银行、证券、期货等)、财务与电子转账POS系统、设备治理系统。综合布线系统是建筑物内部或建筑群之间的传输网络。它能使建筑物内部的语音、数据、图文、图像及多媒体通讯设备、信息交换设备、建筑物业治理及建筑物自动化治理设备等系统之间彼此相联，也能使建筑物内通讯网络设备与外部的通讯网络相联。综合布线系统与各种终端设备连接，并通过计算机对整栋大楼进行动态实时监控，从而实现高度智能化。智能建筑集成系统，对系统各个智能化模块和各类信息具有综合治理的功能，汇集建筑物内外各类信息，并进行实时处理及通讯能力，对建筑物各个子系统进行综合治理。智能建筑是以综合布线为基本传输媒质，以计算机网络为主要通讯和控制手段，采用系统的方法，通过进行综合配置和治理，形成了一个设备和网络、硬件和软件、控制治理和服务提供有机结合于一体的综合建筑环境。它既包含了设备物理建筑环境，又包含治理和服务等方面的软环境，是一个综合性的建筑环境。从智能建筑的服务功能看，智能建筑的安全服务功能由防盗报警、出进口控制、闭路电视监视、保安巡更治理、电梯安全与运控、周界防卫、火灾报警、消防、应急照明、应急呼唤等子系统提供；智能建筑的舒适服务功能由空调透风、供热、给水排水、电力供给、闭路电视、多媒体音响、智能卡、停车场治理、体育娱乐治理等子系统提供；智能建筑的便捷服务功能由办公自动化、通讯自动化、计算机网络、结构化综合布线、贸易服务、饮食业服务、酒店治理等系统提供。智能住宅与智能小区：智能住宅是指通过家庭总线(HDS)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进到网络之中，进行集中或异地的监视控制和家庭事务性治理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调，提供工作、学习、娱乐等各项服务，营造出具有多功能的信息化居住空间。智能小区是对有一定智能程度的住宅小区的统称。智能化小区的基本智能被定义为居家生活信息化、小区物业治理智能化、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、回回自然的环境、多媒体信息共享环境、优秀的人文环境等)，从而使小区智能化有着不同的等级。火灾自动报警系统属于智能建筑系统的一个子系统。火灾过程的基本规律：火灾形成的原因很多，回纳起来，大致包括：人为造成火灾、电气事故造成火灾和可燃体自燃或爆炸形成火灾。一般以为火灾形成及蔓延的全过程可分为三个阶段，即初始阶段、引燃阶段和火焰燃烧阶段。在火灾初始阶段，燃烧体被焚熏、预热，室内温度升高，产生大量的烟雾气溶胶。建筑物内应优先考虑选择感烟探测器进行信号检测。火灾初始阶段一般情况所占时间较长。火灾的引燃阶段所占的时间较短。火灾的初始阶段和引燃阶段最明显的特征是产生大量烟雾气，因此有时又将此两阶段合称为初期引燃阶段。火焰燃烧阶段，也称充分燃烧阶段。火灾自动报警系统(FAS)是人们为了及早发现和通报火灾，并及时采取有效措施控制和扑灭火灾，设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施。火灾报警系统(FAS)按照我国现行的规范要求，应成一个独立的系统。由火灾探测器、火灾报警装置、火灾报警控制器以及具有其他辅助功能的装置组成。火灾探测器是火灾自动报警与联动控制系统最基本和最关键的部件之一，它将火灾发生初期所产生的烟、热、光转变为电信号，输进火灾自动报警系统，经过火灾自动报警系统处理后，发出报警或相应的动作。根据火灾探测方法和原理，目前世界各国生产的火灾探测器可以分为感烟式、感温式、感光式、可燃气体探测式和复合式等主要类型。感烟火灾探测器对燃烧或热解产生的固体或液体微粒予以响应，可以探测物质初期燃烧所产生的气溶胶或烟粒子浓度。因此在实际工程中大量采用这种早期发现的探测器。感温火灾探测器响应异常温度、温升速率和温差等火灾信号，它是一种动作于引燃阶段后期的早中期发现的探测器。其结构简单、价格低廉、可靠性高，但灵敏度较低。常用的有定温型、差温型以及差定温型。感温探测器主要作用于不适合或不完全适合感烟火灾探测器的一些场合。感光探测器又称为火焰探测器或光辐射探测器，它主要分为红外光火焰探测器和紫外光火焰探测器两类。它属于中期发现的探测器。因此在工程上适于某些特定环境，即火灾形成初期极短，或者无引燃阶段的场合，作为感烟探测器和感温探测器的补充。复合式火灾探测器，这是近年来新兴的一种探测器，其目的在于解决单一参数检测在某些环境不甚可靠的题目。然而由于产品质量和价格方面的影响，复合式火灾探测器使用尚不普遍，工程中往往采用多种探测器组合式配置来代替使用复合式探测器。气体火灾探测器，这类探测器主要用于易燃、易爆场所中探测可燃气体(粉尘)的浓度，一般调整在爆炸浓度下限的1/51/6时动作报警。可燃气体探测器目前主要用于宾馆厨房或燃料气储备间、汽车库、压气机站、过滤车间、溶剂库、炼油厂、燃油电厂等存在可燃气体的场所。这是一种极具发展前途的火灾探测器。一般而言，上述三种火灾探测器，应优先考虑选用感烟探测器。由于它属于早期发现的探测器，而感温探测器和火焰探测器分别属于早中期发现和中期发现的探测器，尤其是火焰探测器往往报警时火灾已经形成，造成了一定损失，因此它的作用严格说是防止火灾进一步地蔓延。火灾自动报警控制器是整个火灾自动报警与联动控制系统的核心，必须具备如下功能：一声光报警功能；二故障检测功能；三记忆功能；四联动输出功能；五备用电源；六联网功能。火灾报警器一般均按其功能适应范围分为区域火灾报警控制器和集中火灾报警控制器两类。前者用于某一个或数个特定警戒区域的报警控制，与火灾探测器直接连接，处理各种报警信息；后者则用于整个建筑物或小区的报警控制，一般不与火灾探测器连接，而与区域火灾报警控制器相联，处理区域级火灾报警控制器送来的报警信号，常使用在较大型系统中。火灾自动报警控制器的主要技术指标包括：部分供电方式、监控功率与额定功率、容量与系统容量、巡检速度、使用环境等。除上述一些主要的技术指标外，在报警控制器的产品说明书中往往还给出该型报警控制器的主要功能及特征，如显示方式，是否给出实时动态模拟变化曲线、事件记录功能、控制功能、火灾报警优先功能、故障自动检测功能以及联网功能(方式)等。消防设备联动控制主要包括以下三部分：消防设备供电、备用电源自动投进、消防设备的联动实现。建筑物中火灾自动报警与消防设备的联动控制系统的工作特点是连续、不中断。为了保证消防系统供电电源的可靠性，应设有主供电电源和备用直流供电电源。消防自动监控系统的主供电电源应是专用电源，以保证设备可靠运行，在火灾发生时发挥其消防设备的功能，把损失减少到最低程度。当在供电源发生故障时，备用电源自动投进，确保消防联动设备正常工作。根据火灾自动报警系统设计规范，高层建筑的控制中心报警系统应具有室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、卤代烷灭火系统、防火卷帘门和警铃等联动控制功能。当火灾发生时，能够有效地发挥作用。建筑物内的灭火系统是根据灭火介质来划分的，它包括自动水灭火系统和自动气体灭火系统，后者又分为二氧化碳灭火系统及卤代烷灭火系统。自动水灭火系统是建筑物内最主要的灭火系统。根据系统构成和灭火过程，可分为两类，即室内消火栓灭火系统和室内自动喷淋水系统。根据高层民用建筑设计防火规范规定，高层建筑及建筑群体中，除了设置消火栓灭火系统以外，还要求同时设置另一种自动水灭火系统，即自动喷淋(洒)水系统。自动喷淋水系统可分为干式、湿式、雨淋式、喷雾式和预作用式等多种方式。当前建筑物中应用得最广泛的仍然是湿式喷淋水灭火系统。它安全可靠，灭火效果好，结构简单，设计轻易，应当说是目前首选的自动水喷淋灭火系统。自动气体灭火系统，目前工程上采用的自动气体灭火系统主要是指二氧化碳灭火系统和卤代烷(1211、1301)灭火系统。卤代烷的灭火速度快，灭火效果优于二氧化碳。然而卤代烷气体对大气臭氧层具有破坏作用，属于限制使用的消防灭火介质，同时它可能对文物、重要文献、珍品和重要的音像制品有一定破坏作用，因此国家规定不得在存储上述物品的环境中采用卤代烷灭火系统。近年来，要求采用一种新型的灭火介质，烟烙尽(1nerqen)代替卤代烷。在工程上通常将气体灭火系统作为自动水灭火系统的补充，用于一些重要的资料文献和储品库，以及电力、电信和大中型计算机房的灭火。消防通讯系统目前均采用电源自动切换方式供电，备用电源通常由蓄电池组担任，以保证不中断供电(UPS)。消防控制室除有专用火警电话总机外，还应装设城市119专用火警电话用户线。目前处理火灾事故广播有两种方式：一是设置独立的火灾事故广播系统；另一种是采用建筑物内部的正常广播系统兼任。保安自动化系统主要包括防盗报警与监听监控系统、出/进口监控系统、闭路电视监视系统、紧急报警系统、巡更治理系统和周界防卫系统等。闭路电视监视子系统是在重要场所安装摄像机向监视中心提供实时现场信息，同时还可以录像，录下报警时的现场状况，供分析研究使用，它的功能可分为摄像、传输、控制和显示记录四个部分。摄像部分是由安装在现场的设备完成的，这些设备包括摄像机、镜头、支架和电动云台，它们的任务是将被摄像的对象进行摄像并将其转化为电信号。传输部分的任务是把现场摄像机发出的信号传送到控制中心，它一般包括线缆、调制解调设备、线路驱动设备等。显示记录是把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，假如有必要的话还可用录像机录下来，供分析研究使用。控制部分是负责所有设备的控制与图像信号的处理，控制的种类较多。闭路电视监控系统的规模可根据监视范围的大小以及监视目标的多少来确定，监视系统的大小一般根据摄像机的数目划分为，小于10个的为小型电视监控系统；10100个之间的为中型电视监控系统；大于100个的为大型电视监控系统。数字监视系统一般由摄像机、矩阵主机、图像监视器、电视监视器、录像机和数字录像机等设备组成。防盗报警系统是在探测到防范现场有进侵者时能发出报警信号的专用电子系统，一般由探测器(报警器)、传输系统和报警控制器组成。探测器检测到意外情况就产生报警信号，通过传输系统送进报警控制器发出声、光或以其他方式报警。不同场所、不同环境、不同地点要求的探测器类型不同。根据它们的工作原理可分为下列几种类型。(一)开关报警器；(二)玻璃破碎报警器；(三)周界报警器。出进口自动控制系统也叫门禁系统，一般由计算机、电子锁、识别卡等组成。该系统包括三个层次的设备。底层是直接与职员打交道的设备，有读卡机、电子门锁、出口按钮、报警传感器和报警喇叭等。它们用来接受职员输进的信息，再转换成电信号送到控制器中，同时根据来自控制器的信号，完成开锁、闭锁等工作。控制器接收底层设备发来的有关职员的信息，同自己存储的信息相比较以做出判定，然后再发出处理的信息。单个控制器就可以组成一个简单的门禁系统，用来治理一个或几个门。多个控制器通过通讯网络同计算机连接起来就组成了整个建筑的门禁系统。计算机装有门禁系统的治理软件，它治理着系统中所有的控制器，向它们发送控制命令，对它们进行设置，接收其发来的信息，完成系统中所有信息的分析与处理。访客控制系统在住宅楼的每个单元首层大门处设有一个电子密码锁，每个住户使用自己家密码开锁。此密码可根据需要随时修改，以保证密码不被盗用。此系统还具有报警和求助功能。访客可视对讲系统的最大特点是在大门进口处增加了摄像机，各住户对讲分机处设有显示屏。停车场治理系统具有自动/半自动收费及打印报表等功能。停车场治理系统一般由三部分组成：1.车辆出进的检测与控制：通常采用环形感应线圈方式或光电检测方式。2.车位和车满的显示与治理：它可有车辆计数方式和车位检测方式等。3.计时收费治理：有无人的自动收费系统、有人治理系统等。智能建筑系统集成概述：在智能化建筑中，为满足功能和治理等需要，需要实现各功能子系统之间的资源共享。将建筑物内各功能子系统的信息资源，采用系统集成(SI)的技术手段、方式方法汇集起来，建立建筑物信息综合治理与决策支持系统，以实现对建筑物的综合运作、治理并提供辅助决策，实现各子系统独立运行时无法实现的功能。智能化建筑的集成控制系统的实质就是为设置在建筑物内的各功能子系统建立一个同一的操纵平台，利用先进的计算机网络技术和分布式数据库技术，使得各个功能子系统的资源被充分利用，进步整个建筑智能化系统的智能。智能建筑集成控制系统的功能：智能建筑集成控制系统提供了信息与资源的综合治理与服务，满足了用户对建筑智能化系统功能上的更高需求。智能建筑集成控制系统具有信息汇集、综合治理各个子系统和共享信息资源三个功能。集成控制系统的结构：智能建筑集成控制系统是整个建筑物治理系统的中心治理层，它通过公共通讯网络将各个子系统集成到同一个计算机支撑平台上，建立起整个建筑物的中心监控与治理界面，在这个同一的平台上可方便、简易地实现对大楼内被集成的各个子系统实施集中监视、控制和治理。其中集中治理是其主要的功能，由于系统集成的本质是实现信息共享、资源共享，目的是将各个功能子系统的资源子网有机地组合起来实现信息的汇集，从而可以将信息分外传递到所需要的地方，实现建筑物的优化运行与综合治理。集成控制系统设计与实现：智能建筑系统集成要考虑各个功能子系统之间的接口和界面，其中包括子系统硬件之间的通讯接口、系统平台之间和应用软件之间的接口协议和界面、各类子系统施工配合界面等。从集成系统实施的角度来看，系统集成可以分为三个以下层次：1.物理层集成；2.网络层集成；3.应用层集成。智能建筑集成控制系统的设计过程可以分为以下三个步骤：(一)需求分析；(二)总体设计；(三)子系统设计。建筑智能化基础知识在物业治理中的应用，下面从构成建筑智能化系统的五个方面，即建筑设备自动化系统、火灾自动报警与联动控制系统、安全防范自动化系统、办公自动化系统、通讯自动化系统来进行分析。一、建筑设备自动化系统(一)功能，建筑设备自动化系统通常包括空调、给水排水、供配电、照明、电梯等子系统。在智建筑中，对建筑设备实现自动化的基本功能主要为：动态监视并控制各种机电设备的启停；自动检测各种设备的运动参数；根据外界条件及负载变化自动调节各种设备使其工作于最佳状态，并达到节能目的；检测并及时处理各种意外、突发事件，实现对建筑物内各种机电设备同一治理、协调控制。(二)运行治理：1.控制计算机保持开启。2.定时对系统相关数据进行备份。3.控制点定义、预定日程表等参数不可随意修改。4.新增被控制设备要留意继电器触点容量。5.保持设备表面清洁。6.严禁于控制电脑上运行自带软件及游戏。7.当有危急告警发生时，立即查明及检验。8.一切元器件、线路不得随意更改。9.网络控件器、控制计算机故障应于4小时内修复；现场控制器、扩展模块故障应于8小时内修复；中间继电器故障应于2小时内修复。/DIV二、火灾自动报警与联动控制系统(一)功能火灾报警系统(FAS)自成一个独立的系统。由独立的消防控制室、控制主机、探测器、控制模块等组成。具有自己的网络系统和布线系统，以实现在任何情况下，该系统都可以独立运行、操纵和治理。1.报警功能当火灾探测器检测到火灾发生，并把警情传送到控制主机，控制主机确认发生火灾时，在报警器上发出声光报警，并显示火灾发生的区域和地址编码并打印出报警时间、地址等信息，同时向火灾现场发出声光报警信号。2.火灾灭火及消防联动在火灾报警器发生报警信号的同时，火警控制器可实现手动/自动控制消防设备。(二)消防报警与联动控制设备运行治理1.监控中心保安员负责监控室内消防设备(报警系统、BTM系统、联动柜等)24小时运行操纵、监控、记录。显示火警信号后，应立即派人前往观察。确认火情后，通过广播和警铃疏散职员并启动相应灭火设备。2.如有设备故障，监测中心值班职员及时通知工程部进行维修处理。3.当日保安员要负责监控室的清洁工作，保持地面、墙壁、设备无积尘、水渍、油渍。4.工程部根据弱电系统设备保养规定和消防设备保养规定，对消防设备进行日常维护保养。5.工程部和保安部每月定期对大厦消防系统进行模拟检测，确保消防设备处于正常状态。6.消防系统如因维护或其他原因要暂改变消防警报与联动控制系统的状态(如手动/自动等)，应由工程部书面通知保安部，并提出相应的临时措施，确保消防安全。三、安全防范系统(一)功能1.电视监控子系统对建筑物内的主要公共活动场所、通道、电梯及重要部位和场所等安装摄像机并进行有效监视和记录。对重要部分和设施的特殊部位，应能进行长时间录像。在接到报警系统和出进口控制系统的示警信号后，还可以进行实时录像。2.出进口控制系统对楼内(外)通行门、通道、重要办公室门等处设置出进口控制装置。系统应对被设防区域的位置、通过对象及通过期间等进行实时控制和设定多级程序控制。系统应有报警功能。3.防盗报警子系统应根据各类建筑安全防范部位具体要求和环境条件，要分别或综合设置周界的防护、建筑物内区域或空间防护、重点实物目标防护系统。在监测到有非法侵进时，及时向有关职员示警。一旦有报警便记录进侵时间、地点、同时向监视系统发出信号，录下现场情况。4.电子巡更子系统在社区内各个要害地点和部位设有专门的巡更确认点，保证巡更值班职员能够按巡更程序所规定的路线与时间到达指定的巡更点，进行巡视，不能迟到，更不能绕道。一方面可以对保安职员出勤进行正确的治理，另一方面对保安职员的安全进行充分的保护。(二)保安监视系统运行治理保安监视系统运行治理规定如下：1.保证系统不中断电源的开启。2.系统不中断电源严禁使用监视设备以外的负载。3.监视摄像头的电源插座严禁使用其他负载。4.未经主管工程师的同意，严禁修改系统参数。5.系统参数修改后应记录在当值日志上，并及时通知当值监控员。6.天天巡查系统运行情况一次，发现异常立即处理，并记录在当值日志上。7.系统有关的参数修改和重大维修都应记录在保养表格上。8.摄像头的探测报警器、矩阵开关、监视器等设备发生故障应立即修复或更换。系统线路