智能建筑基本概念

第一章智能建筑的基本概念，应了解智能建筑的发展历史、概念与构成，以及当前楼宇智能中采用的主要技术、智能建筑的发展趋势。 应会：智能建筑的构成与结构、主流技术。 第一章智能建筑的基本概念，第一节智能建筑背景第二节智能建筑的定义与构成第三节智能建筑的特点与发展第四节智能建筑技术的发展与趋势，第一节智能建筑背景，智能建筑1984年首次在美国康涅狄格州哈特福德市改建的38层旧金融大厦(CityPlace)1)，特征：配备通信系统的办公自动化系统自动监视和建设设备管理系统。 2、使用户能够接受通信自动化和办公自动化服务的空调、供水、防火防盗、配电系统都实现了计算机控制的自动化综合管理。 3、CityPlace以其新的设计和服务成为跨越智能建筑时代的里程碑。 图1-1世界首座智能建筑CityPlace大厦的外观，第一节智能建筑诞生的背景，智能建筑在我们的时代不是偶然的，而是具有其深刻的经济、社会和技术背景，总结起来有四个方面的主要原因：一、经济背景二、社会背景三、技术背景四生活客观需求，经济背景经济背景1 .第三产业崛起2 .世界经济全球化3 .世界经济从总量增长型向质量效益型转变智能建筑产生的经济也发挥了决定性作用，经济背景1 .第三产业崛起世界经济发展到20世纪中期，一些老的发达资本主义国家的第二高利润增值的第三产业信息服务业繁荣。 在这些国家，特别是在一些经济中心城市，第三产业在国民经济总产值中占有很高的比重。 为这些人提供有助于提高劳动效率的舒适高效的工作岗位成为社会的迫切需要，第三产业的高利润在租借这些高级办公大楼时，也能够在经济上得到保证。 经济背景2 .世界经济全球化自20世纪80年代中期以来，区域经济被破坏，各国的经济利益被纳入世界经济体系。 世界金融市场跨国界，跨国公司的扩大使生产和科学技术国际化，加快资金、技术、商品、人才的国际流动，产生大量国际化事务人员，他们在世界各地工作，但需要相互密切的信息交流和联系。 对办公室内公共手段和通信手段的要求相应提高，为智能建筑提供了广泛的买方市场。 经济背景，3 .世界经济由总量增长型向质量效益型转变，世界生产技术由高消费型向节约型转变，生产方式从单纯追求规模效益向重视产品性能和质量转变，产品本身含有更多的技术含量。 生产中的头脑劳动成分比体力劳动大幅度提高，相应的职场的大量出现是必要的。二社会背景、社会背景社会转型国垄断经营的交通邮政、邮政等行业转向自由竞争、国际贸易和市场开放，信息技术市场竞争加剧，为智能建筑的技术和设备选择提供了更多机会。 三技术背景、技术背景计算机技术、微电子技术、信息网络技术为智能建筑的实现提供了硬件条件。 计算机的普及度大大提高，网络实现了国际化，办公设备的种类和自动化水平也有了很大的进步。 这些都为智能建筑的实现创造了良好的物质技术条件。随着四种生产、生活客观需求、工作和生活客观需求现代生活水平的提高，人们对生产、生活场所的环境条件提出了更高的要求，智能建筑的出现迎合了这一需求，它可以为用户提供更加便利、舒适、效率和节能的生产和生活条件。 第二节智能建筑的定义和构成，智能建筑是什么？ 什么样的建筑物被称为智能建筑？ 建筑结合建筑工程与艺术、自动化技术、现代通信技术和计算机网络技术对复杂系统工程学科“智能建筑”的定义不断发展、补充和完善。 第二节智能建筑的定义与构成，美国的定义： 智能建筑通过优化其结构、系统、服务、四个基本要素及其相互关系，提供高产、低成本的环境。 同时指出，没有定义智能建筑的固定特征，实际上所有智能建筑共有的唯一特性是其结构设计方便，适合于降低成本的变化。 第二节智能建筑的定义和构成，欧洲的定义： 在创造居民拥有最大效率环境的建筑的同时，该建筑能够有效地管理资源，硬件设备的寿命成本最低。 第二节智能建筑的定义和构成，日本的定义：智能建筑可以从以下四个方面进行定义：1)作为收发信息和辅助管理效率的轨迹；2 )确保建筑工作人员的满意和便利性第二节智能建筑的定义与构成，中国学术界对智能建筑的定义： 智能建筑系统利用系统集成方法，将智能计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合起来，通过设备自动监控、信息资源管理与用户信息服务与建筑的最佳结合，所得投资合理，符合信息社会的需求，安全有效第二节智能建筑的定义和构成，2000年7月中国建设部正式颁布智能建筑国家标准智能建筑设计标准，在标准中明确定义了智能建筑： 智能建筑以建筑为平台，兼具建筑设备、办公自动化和通信网络系统， 结构、系统、服务、管理及其最佳组合，为人们提供了安全、效率、舒适、方便的建筑环境。 第三节从智能建筑的特征和发展、第一、智能建筑的复杂性特征、智能建筑的综合性特征、智能建筑的开放性特征、智能建筑的复杂性特征、复杂性特征系统论的角度出发，根据人们给智能建筑赋予的定义，任何大型智能建筑(群)都是“复杂系统(ComplexSystems )” 另外，智能建筑的复杂特征通常是任何复杂的系统都首先是现实的系统，现实的系统总是与周围环境密切相互作用，可以进行物质、能源、信息的交换。 “智慧建筑”也可视为一个复杂的系统，从系统论的角度看，它是建筑、计算机、现代通信、自动控制、人文、环境的有机集体，通过互联网与外部社会融合，形成具有开放特征的复杂系统。 智能建筑的复杂性特征、智能建筑(群)中始终存在着智能建筑系统。它就像人体的心脏，经常维持知识建筑的运行。 智能建筑(群)中存在的计算机网络，就像人体的神经系统，不断与外界联系、相互作用，是“复杂网络”的象征因特网，把智能建筑(群)融入了整个社会。 二智能建筑集成化的特点，集成化的特点“集成化”是指通过将各自的系统硬件和软件进行集成，再结合到集成化的系统中，包括删除、连接、调整和统一等含义，同时不排除软件/硬件的并行作业，智能建筑集成化的特征是技术二是智能建筑的综合特点，智能建筑由五个独立的自动化子系统组成：1)设备管理自动化系统(BAS)2)安全防范自动化系统(SAS)3)通信自动化系统(CAS)communication4)火灾自动化系统(FAS)union5) 事务自动化系统(OAS )这些子系统是“系统集成中心(SIC )”的有机组合，满足用户的不断要求。 双智能建筑的集成特点、集成： OAS CAS提高了系统的易用性集成： BAS CAS实现了系统的快速集成： OAS BAS CAS保证了系统的高性能集成： OAS BAS FAS SAS增强了系统的安全性。 如果将FAS和SAS包含在BAS中，则BAS、OAS、CAS的相互合并关系可以在图1-2中表示。 图1-2、三智能建筑的开放特征、智能建筑的开放特征、智能建筑具有开放特征。 其原因是应用于智能建筑工程建设的现代科学技术和建筑科学与建筑艺术不断发展。 计算机网络技术、自动控制技术、现代通信技术、建筑科学技术和建筑艺术，都不停滞，向更高、更现代化水平迅速发展，新技术、新概念不断涌现。 四智能建筑的先进特点，智能建筑的先进特点1 .无线通信技术的充分应用2 .数字视频传输技术的普及3 .控制系统的全数字技术，四智能建筑的先进特点，1 .无线通信技术的充分应用1 )无线局域网(WLAN，Wireless ) 或计算机网络与无线通信技术的结合2)WLAN的最大特点是，不受电缆限制，可移动，网络灵活，易于扩展，与多种网络标准兼容，投资小，应用范围广。 3)WLAN能够实现计算机本地网络、远程接入、图像传真、电子邮件等功能，为智能建筑通信自动化系统的发展注入了新的活力，特别是以“蓝牙技术”(Bluetooth )为代表的短距离WLAN 四智能建筑的先进特点，2 .数字视频传输技术推广视频监控技术的发展过程已经经历了三代人。 第一代“模拟监视系统”第二代“数字监视系统”第三代“网络视频监视系统(由前端专家”、“服务器”和“客户端”三个部分组成)网络视频监视中心负责该系统的运行， 连接到网络的计算机只需安装客户端软件并赋予合法身份和权限，即可诊断网络视频监视系统。 四智能建筑的先进特点、网络视频监控系统的特点非常明显，具体而言，有以下几个方面： (1)利用现有的网络可以简单地实现远程监控。 (2)实现监控点、监控中心、监控终端之间的真正数字化，与智能建筑业务系统、管理系统紧密相连，共享资源。 (3)监测点可自由增加。四智能建筑的先进特点；(4)只要有网络连接，就可以进行异地监控，不受任何环境、地理等条件的限制。 (5)前端设备采用嵌入式系统、高性能、高可靠性、低功耗、免维护。 (6)即插即用设备操作简单，训练方便，适合不同级别的人员操作。(7)系统可扩展性强，易于与视频会议设备连接报警设备、门禁设备。 四智能建筑的先进特点，3 .控制系统的全数字化技术从自动控制领域的技术发展方向来看，基于以太网的测量系统是未来自动测量和控制领域的重要发展方向，是智能建筑系统集成简单可行的有效方案，它完全是IEEE 802.3 (ethee 802.3 ) 第四节智能建筑技术的发展趋势，自1984年首次智能建筑建成以来，世界各国纷纷模仿，智能建筑迅速在世界各地发展。 集中体现了信息社会的特点，为楼宇居民创造了安全、舒适、快速、方便、节能等增值服务空间。 近年来，我国知识建筑行业发展迅速，呈现巨大的市场潜力，社会利益和经济利益不断提高。 我国智能建筑已进入成熟发展阶段。 第四节智能建筑技术的发展趋势、一、智能建筑发展概况二、智能建筑与智能园区发展主流技术三、中国智能建筑发展趋势、一智能建筑发展概况、国际智能建筑发展： (1)1985年1990年单一功能专用系统阶段(2)1990年1995年多功能系统综合阶段(3)1995年1995年智能建筑的发展概况，我国智能建筑总体上有初级阶段和发展阶段： (1)1990年至1995年初始阶段从单一功能专用系统开始，多功能系统综合出现；(2)1995年至2000年进入系统整合阶段，主要以BMS整合即楼宇管理系统为中心智能建筑的发展概况、智能大厦的出现不仅引起了智能小区的出现和智能交通的出现，也为数字社区和数字城市的建设奠定了基础。 世界各国建筑发展均分为两部分：(1)自上而下建设，即国家投资的广域网和城市网建设；(2)楼宇智能化和住宅智能化建设部分从计算机网络来看，它属于局域网范围， 人民投资随需求发展，是智能建筑市场最有生命力的地方，是发展数字社区、数字城市不可或缺的单元和基础。 智能建筑的发展概况，宽带城域网和广域网的发展(1)大幅度缩短人与人之间的距离，破坏有形和无形的各种障碍，共享信息资源的原则和智能建筑资源的共享，共享推动了各地远程智能物业管理的需求(2)大楼、 推动智能居民远程医疗、保健、电子商务等需求，直接引起城市建设快速发展，创造良性循环发展，推动可持续发展新局面。 二是智能建筑和智能小区发展的主流技术，一是随着信息技术的快速发展，计算机局域网技术逐渐成为主流，早期应用ATM局域网技术，到1998年千兆位以太网的发展已经成熟二是智能建筑和智能小区发展的主流技术，二是有线电视和双向网络是实现当前图像、未来数字和图像传输不可或缺的网络，不仅传输模拟图像，还传输数字图像，实现IP电话、电视图像、计算机数字，已经实现应用二是智能建筑和智能化园区发展的主流技术，3 .我国是发展中国家，充分利用网络资源是当前设计的基本原则之一。利用千兆位以太网资源和有线电视宽带资源，结合智能小区入住率逐年提高的特点，充分预留建筑结构，采用网上互通的方式，根据不同情况分开实施可扩展设计，也是当前的主流技术。 也就是说，通过分割实现HFC网与计算机千兆位以太网的互连，可以与入场者人数无关地实现低投入，满足10m/100m位/s速率的要求。 二智能建筑和智能化园区发展的主流技术，4.ISDN网是目前实用的网络，带宽狭窄，但是目前垄断面较大，资源丰富，易于访问，是智能建筑和园区设计的分阶段实施和考虑可扩展设计的技术。 二是智能建筑和智能小区发展的主流技术，5.XDSL开关适合老楼改造和公司应用，其带宽在相同性能价格比条件下低于上述1、2、3方法，目前新楼和小区应用较少。 二智能建筑和智能化区域发展的主流技术，6 .控制网是智能化区域和智能化大厦的重