智能建筑从业人员基础培训第1讲课件

现代社会建筑的特征 智能、绿色,同济大学 程大章,智能建筑与智能住宅 智能建筑的淡化与强化 绿色建筑 智能建筑的技术发展,智能建筑与智能住宅 Intelligent Building & Intelligent Home,八十年代，一个新名词在建筑界诞生智能建筑。 九十年代，中国开始了智能建筑热：“即将到来的世纪，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”。,智能建筑成为中国建设界的热点有其深刻的技术背景与社会背景。 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。,智能建筑的概念： 美国智能大厦协会（AIBI）： 智能建筑通过对建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务、管理以及它们之间内在关联的最优化，来提供一个投资合理且高效率的舒适、温馨、便利的环境。并帮助大楼的业主，物业管理人、租用人等注重费用、便利以及安全等方面的目标，以系统灵活性来适应市场。,智能建筑的核心系统 4A+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 （CNS Communication Network System） SA 安全自动化系统 Security Automation System GCS 综合布线系统 Generic Cabling System BMS 建筑物管理系统 Building Management System,计算机芯片的性价比每年以 20-30的速度提高，在各领域引发了革命性的变化。 常规话音通讯上升为图、文、音、像信息的宽带传输； 通信设施的数字化、宽带化、移动化、智能化和个人化； 仪表自动化技术，发展成为计算机分散控制集中管理系统和现场总线监控系统； 数字化技术、多媒体应用技术等的发展令人目眩。,技术的进步正在改变社会的基本特征，增强人类的创造才能，提高人们的实际生活水平。 由于社会的发展，银行、保险、证券、贸易、通讯、计算机应用与信息服务行业，提供了大量的第三产业就业机会，大大改变了社会的结构与人们的生活方式。 第三产业的工作场所，大多在智能化程度较高的楼宇内。,四个现代化， 哪一化也离不开信息化。 中国的金桥、金卡、金关、金税、金医、金农、金智、金宏等金字工程和上海建设世界信息港工程，都意味着我们已进入了一个信息化的时代。,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”实际上已是建筑物中弱电系统综合应用的总称了。,无论中国的“三金工程”还是美国的“信息高速公路”，它们的终端大多就是智能化建筑。 信息工程都与智能建筑处于互相依靠，相互推进的关系。 如果中国不建成大量的完善的智能建筑，势必影响我国的发展速度。,智能建筑建设的概况 国内已建与在建楼宇带有“智能”色彩的有数万幢，上海约有近千幢。智能化系统设备上的费用一般占工程总投资的48。 从智能建筑物用户分布的行业来看，有公共建筑（金融业、行政机构、办公、酒店、商业、医院、图书馆、博物馆、体育场馆等）、住宅建筑、信息枢纽、交通枢纽等。,目前智能建筑建设中 主要存在的问题 设计质量不高。 施工规范、验收标准执行不力。 系统集成企业及从业人员的技术水平与职业道德良莠不齐。,加强建筑智能化系统管理， 保证投资效益是今后艰巨的任务 中国有数万幢智能建筑投入使用，数百万套建筑物智能化系统开通。为了建筑物的智能化，投入了几千亿人民币，化费了大量的心血。 但是，智能建筑的建成并不意味可以一劳永逸地享受现代科技的成果，大量艰苦的工作还在后面。因为只有在良好的管理下，智能化系统才能维持正常工作，工程投资才能得到预期的效益。,智能住宅,改革开放以来，随着中国综合国力的增强，人民的生活质量有了很大的提高，居住条件得以很大改善。 97年开始的住房制度的改革，使住房不再是一种福利措施，而是市场中的特殊消费品。建设什么样的住宅，已经不是政府下达指标的问题，而是房产开发商适应市场需求的商业行为。,信息社会在改变我们生活方式与工作习惯的同时，对传统住宅的建设标准提出了挑战。 在小康住宅概念的基础上，生成了智能化住宅的概念。中国的住宅多为成片开发按区域管理，采用智能化技术来提高居住者的生活质量，顺理称之为智能化住宅小区。,住宅智能化概念的演变 80年代初 住宅电子化（HE，Home Electronics） 80年代中期 住宅自动化概念（HA，Home Automation）。 80年代未 对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理。 美国称为智慧屋（WH， Wise House）， 欧洲称为时髦屋（SH， Smart Home）。,95年，中国建筑学会建筑电气专业委员会提出了住宅的智能化动向。 98年，深圳80万平方米的梅林一村按智能化住宅小区的概念进行规划建设。 上海邮电二村初步建成了智能化住宅小区。 上海邮电系统集成公司、清华大学、同济大学、西南交大等高校均开发了家庭智能化系统。,99年1月，建设部住宅产业化办公室提出： “住宅小区智能化是利用现代4C（即计算机、通讯与网络、自控、IC卡）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。”,住宅小区智能化建设热潮的背景 1在中国国民经济的发展中，政府把提高人民的生活质量放在重要的地位。国民经济生产值增长速度中的0.5-1个百分点就是来源于住宅建设，每年全国要投建的住宅约2亿平方米。 2为使住宅小区智能化的建设规范有序，政府主管部门对这一课题进行了前瞻性的管理。,3 建筑物智能化系统的技术日臻成熟，信息化已深入到中国社会的个人生活，住宅对于各类智能化系统功能的需求日益增强，使住宅小区的运行与管理走上现代化、信息化的道路。建立一个良好的居住环境，是住户与房产开发商共同的愿望。,智能住宅小区主要系统 家庭智能控制系统 小区物业管理服务系统 小区综合信息服务,家庭智能控制系统 防盗、火灾与煤气泄漏报警 遥控护理与紧急呼救报警 远程对家庭安全状态查询/监听 远程遥控功能 程序自动化控制功能 红外线（IR）遥控调节（空调、音响、电视等） 电源控制及调光功能 三表数据自动采集与传输功能 语音信箱可进行远程留言与信息调用 可视访客管理,小区物业管理服务系统 供电系统监视 公共区域照明控制 给排水、冷热源系统监控 电梯运行状态监视 停车库/场管理 背景音响与公共广播 安全监视电视、周界报警、防盗报警、出入口控制和巡更组成集成化安保系统，对住户的家庭智能控制器进行统一管理 住户的信息、报修、收费管理 物业服务管理,小区综合信息服务 社区休闲娱乐信息 商场购物信息 社区公告板 远程医疗诊断 同步教育 市民求助信息,通信接入与组网方式 XDSL用户端设备； FTTB+LAN； 采用光纤和同轴电缆混合网（HFC网），构成双向有线电视系统； FTTH。,智能化不是住宅小区建设的主要目标，智能化只是提高居住质量的手段。一个优美的住宅小区应当具有如下特征：安全、宁静、整洁、舒适、方便、回归自然的环境和优秀的人文环境。 智能住宅小区，有助于建立住宅小区的安全环境、绿色环境、 多媒体信息共享环境与民主管理环境，有利于提高人民的生活质量，有利于人与社会的交流，有利于提高物业管理的效率与质量，是社会进步的方向。,住宅小区建设是营造新社区，以人为本，重视居住者的环境生活和心理保障。住宅小区是以生活服务为中心，与以办公为主的智能大厦的服务对象不同，两者投资标准不同、系统功能亦不完全相同。目前智能住宅小区的外部条件与环境尚有一些不确定因素，在系统的运行与管理上正在积累经验与数据。,智能建筑的淡化与强化,美国 1984年 City Plaza 改造办公楼 日本 1985年 青山大厦 新建办公楼 中国 1992年 北京、深圳、上海开始 建智能化办公楼 只要是按现代方式运作的行业（银行、证券、期货、保险、商场、贸易商社、政府机构、科研机构、医院、学校、图书馆、体 育场馆、法院、机场、工厂等） ，它的建筑物都具有智能化的倾向。,中国的城市化进程形成了大量的公共建筑物群，在现代城市发展中起重要的作用。 这些建筑物的智能化、信息化是城市信息化的基础。,智能建筑概念的淡化 与建筑物弱电系统工程的强化,九十年代初，智能建筑推进中国传统建筑业技术的进步，使建筑物的功能向世界先进水平接近。近二十年来，基于不同利益的炒作，大大普及了智能建筑知识，使人们对建筑物弱电系统的功能和技术有了完整与深刻的了解。但国内技术界与工程界讨论多年难以明确和统一智能建筑定义？ 设备技术的快速进步； 人们对信息、环保、节能、安全的观念、要求与需求不断地提高； “智能”的概念不断地刷新 。,中国“智能建筑”概念的谈化是必然的，取而代之的热点将是：有效合理地设计建筑物弱电系统；保证各类弱电系统工程实施质量；正确使用和维护建筑物弱电系统；弱电系统设备的国产化。 弱电系统是建筑物的灵魂，受到建设方与使用者的广泛重视，地位日益提高；行业主管部门的管理力度不断加强。,绿色建筑,进入廿一世纪，全球城市化进程加快、经济快速增长，但是人口急骤增加、资源萎缩、环境恶化，人类生存面临着严峻挑战。 建筑物的建造和使用过程中不仅消耗大量的能源与资源，而且破坏了环境。人类的建设行为及其成果建筑物在生命周期内消耗了全球资源的40%、全球能源总量的40%，建筑垃圾也占全球垃圾总量的40%。 绿色建筑强调人与自然的和谐，避免建筑物对生态环境和历史文化环境的破坏，资源循环利用，室内环境舒适，符合中国可持续发展的基本国策，因而受到了各级政府、工程界与房地产业的高度重视。,绿色建筑是人类的建筑物第四阶段，其主要特征：大量利用可再生能源和未利用能源，强调能源节约和建筑材料资源的循环使用，尽量减少建筑过程中对自然生态环境的损害。 第一阶段 遮风避雨建筑 第二阶段 舒适建筑（1700年-1970年） 第三阶段 健康建筑（1970年-至今 ） 第四阶段 绿色建筑：建设不仅是为了自身的需要，更要为人类的后代留下生存的环境与资源、历史文化遗产。,绿色建筑在建筑的生命期内，最大限度地保护环境、节约资源（节能、节水、节地、节材）和减少污染，为人们提供健康、适用和高效地使用的空间。 绿色建筑将环保技术、节能技术、信息技术、控制技术渗透入居民生活，用最新的理念，最先进的技术去解决生态节能与居住舒适度问题。绿色建筑与自然环境共同构成和谐的有机系统。,我国采用限制性政策与鼓励性政策并举的方式推动建筑节能。对达不到节能设计标准的建筑采取禁止投入使用等强制性措施；对节能达标或应用可再生能源的建筑，采取减免税收费用、贴息贷款、财政补贴进行鼓励。 经济政策实施的重点领域是既有居住建筑节能改造、公共建筑节能改造、低能耗、超低能耗及绿色建筑、建筑中可再生能源的规模化应用及推进建筑节能的能力建设等。,综上所述，中国近年来在绿色建筑领域所做的这些工作，反映了政府、工程界和房产业的建设行为正从生态意识走向生态尽责，这是中国可持续发展的重大转折点。,在绿色建筑的工程建设每一专业都是绿色建筑建设链的一部分，任何阶段都在绿色建筑的生命周期之中。 按有效实施的要求，绿色建筑的生命周期必须依靠一个协同支撑的模式。,缺乏生命期评价 现代社会的人工设施都需进行生命期评价。根据其建设投资与其生命期内维持功能的费用得到生命期的成本，然后由该设施的收益进行投入产出的效果分析。 绿色建筑中使用节能环保设备及可再生能源设施的建设成本是巨大的，有些设备的寿命还远低于建筑物的寿命，而且运行维护的费用不菲。然而这些投入之后，是否获得了预期的收益？设施投运后究竟节能多少？设施节能/产能的成本究竟是多少？设施运行的环境代价?,近年来，绿色建筑因符合中国政府可持续发展的国策与世界节能环保主流，得到了快速发展，无论是工程界还是房地产业都已经把绿色建筑的建设作为主要的工作内容。但是作为高新技术集成的产物，绿色建筑在中国处于初级阶段，就如20年前的智能建筑，人们在以高涨的热情、前卫的理念去构造心中的理想物时，往往缺失了科学严谨。,重形式与理念，轻实效与长效 不少绿色建筑实质上是实验性项目，强化了绿色理念，把各种绿色建材、绿色建筑设计方法、节能技术、节能设备等全部堆积组合在一幢孤立的建筑物中， 虽然获得各类绿色建筑示范工程的称号，但是却没有完整的测试数据与运行数据，不能提供建设与运行的成本资料。有的为示范工程，有的谓之零能耗建筑，都是介绍设计的理想值，而太阳能光伏发电系统提供的能量、太阳能制冷系统的出力，地源热泵的供能热量；建筑物内的舒适度等等，或为数据不全，或是羞于启齿。,为实现绿色建筑的建设目标，工程实施与运行管理涉及大量的技术与政策问题。 建筑设备、资源利用、管理信息、生态等领域，有大量需要解决的智能控制与信息管理的课题。如果不能有效地实现各类设备系统的智能控制，不能完备地进行建筑物建设、运行与更新过程的信息管理，绿色建筑的主要目标是不可能达到。,信息 绿色建筑工程需要广泛采集环境（大气、水体、气象等）、生态（植物、动物等）、建筑物（结构、地基、建材等）、设备（能源、空调、水处理、供电、固体废弃物处理等）、社会（安全、资讯、服务、管理、行政等）等领域的信息，为人类社会活动与生活提供准确可靠的信息，为绿色建筑的控制、管理与决策创造良好的环境。,控制 绿色能源从太阳能，风能，地热应用到区域热电冷三联供系统等的控制； 利用峰谷电价差的冰蓄冷系统的控制； 采用最优控制技术充分利用自然能量来采光、通风（照明控制与室内环境）控制，实现低能耗建筑，辅以可再生能源则成为零能耗建筑； 可以随环境温度、湿度、照度而自动调节的智能呼吸墙； 应用变频调速技术对泵类设备的最佳能量控制； 自动收集雨水、处理污废水，提供循环使用的水处理设备控制系统；,管理 绿色建筑的管理涉及环境、生态、能源、资源、建筑物、设备、社会、安全、通信网络等。 由于各子项相互关联，有些子项的目标甚至相互矛盾，因此管理不能仅着眼于单一子项，而要信息共享充分协调相互关系，于是绿色建筑的集成信息管理系统应运而生，在一个统一的平台上，实现绿色目标的综合管理。 决策 绿色建筑的生命周期中，其建设、运行管理与更新改造有大量的事物需要决策，并付诸执行。,绿色建筑工程的监测是为了保障其建设目标在运行中的实现，通过实时运行的数据分析建筑物的节能与环境保护的效能及缺陷。需要指出这一监测并非是对绿色建材与节能设施的性能测试，而是从工程整体验证绿色建筑的实际效益。 用真实的数据说话!,智能建筑的技术发展,智能建筑的建设正在按行业细分，形成个性化解决方案。早在十年前，物联网、云计算、三网融合与智能电网等新概念所依托的技术如RFID技术、一卡通技术、智能家居技术、光通信技术等早已逐步融入智能建筑。,与“物联网”的互