1楼宇自动化-绪论

1、楼宇自动化32学时 2学分目录第1章绪绪论第2章楼楼宇自动动化控制制技术基基础第3章空空调系统统自动化化原理第4章给给排水自自动化原原理第5章配配电、照照明及电电梯系统统监控自自动化第6章楼楼宇设备备自动化化系统设设计实例例第7章火火灾自动动报警系系统和消消防控制制系统第8章安安全技术术防范系系统第9章停停车场管管理系统统第10章 楼宇宇自动化化系统集集成第11章智智能小区区绪论论2、楼宇自自动化系系统的基基本概念念1、楼宇自自动化与与智能建建筑的起源与与发展3、智能建筑筑的基本概概念教学基本本要求：理解楼宇宇智能化化技术的的基本概概念；了解智能能楼宇的的建设目目标、主主要特征征及发展展趋势；

2、掌握楼宇宇智能化化技术的的主要内内容。建筑发展展史：北京的故故宫、天坛和法法国的卢卢浮宫（实用性、艺术性、观赏性）西安半坡坡遗址（实用性：遮阳避热热、防风风御寒）现代建筑筑（实用性、艺术性、观赏性、功能性、服务性）（高效、舒适、快捷、安全）1、楼宇自自动化与与智能建建筑的起起源与发发展楼宇自动动化是随随着建筑筑物的环环境设备备，尤其其是暖通通空调系系统（HVAC&R）的发展展而出现现的。第一阶段段：气动控制制系统。能源是是压缩空空气，用用于控制制供热、供冷管管道上的的调节阀阀和空气气调节系系统的空空气输配配管道调调节阀。第二阶段段：电气控制制系统。减少能能源损耗耗。第三阶段段：计算机控控制系统

3、统。（SCC-DDC-DCS）第四阶段段：网络化楼楼宇系统统（NBS），纳入入企业管管理系统统。“智能建建筑”概概念的形形成于1984年1月美国康康涅狄格格州哈特特福德市市的都市市大厦（City Place）的竣工工。美国有智智能大厦厦几万幢幢。日本在许许多大城城市建设设了“智智能化街街区”、“智能能化群楼楼”。新加坡政政府计划划将新加加坡建成成“智能能城市花花园”。印度也于于1995年起在加加尔各答答的盐湖湖开始建建设“智智能城”。法国、瑞瑞典、英英国、泰泰国等国国家也不不断兴建建智能建建筑。中国香港港相继出出现了汇汇丰银行行大厦、立法会会大厦、中银大大厦等一一批智能能化程度度较高的的智能建

4、建筑。中国大陆陆第一幢幢智能大大厦是1989年建成的的北京发发展大厦厦，1992年中国进进入了智智能大厦厦的高速速发展阶阶段。2、楼宇自自动化系系统楼宇自动动化系统统BAS，又称建建筑设备备自动化化系统，是将建建筑物或或建筑群群内的电电力、照照明、空空调、给给排水、防灾、保安、车库管管理等设设备或系系统，以以集中监视视、控制制和管理理为目的而而构成的的综合系系统。现代建筑建筑(construction)设备(equipment)建筑电气气(bulidingpower)给排水(supplywateranddrainoffwater)暖通、空调(airconditioning)建筑供配配电建筑照明

5、明接地与接接零建筑物防防雷消防系统统CATV系统电梯通讯技术术办公自动动化系统统安防系统统 强电弱电智能建筑筑(综合布线系统)结构(structure)2.1楼宇自动动化系统统组成2.2楼宇自动动化系统统的功能能自动监视视并控制制各种机机电设备备的起、停，显显示或打打印当前前运转状状态。自动检测测、显示示、打印印各种机机电设备备的运行行参数及及其变化化趋势或或历史数数据。根据外界界条件、环境因因素、负负载变化化情况自自动调节节各种设设备，使使之始终终运行于于最佳状状态。监测并及及时处理理各种意意外、突突发事件件。实现对大大楼内各各种机电电设备的的统一管管理、协协调控制制。能源管理理：水、电、气

6、气等的计计量收费费、实现现能源管管理自动动化。设备管理理：包括括设备档档案、设设备运行行报表和和设备维维修管理理等。监控服务管理3、智能建建筑3.1、智能建筑筑定义美国智能能建筑学学会：通过对建建筑物的的四个基基本要素素即结构构、系统统、服务务和管理理以及它它们之间间的内在在相互联联系的最最优化的的考虑，来提供供一个投投资合理理又拥有有高效率率的优雅舒适适、便利利快捷、高度安安全的环境空空间。欧洲智能能建筑组组织、日日本、新新加坡不不同的定定义。我国智能建筑筑设计标标准（GB/T503142000）：智能建筑筑是以建建筑为平平台，兼兼备建筑筑设备、办公自自动化及及通信网络络系统，集结构构、系统

7、统、服务务、管理理和它们们之间的的最优化组合，向人们们提供一一个安全全、高效效、舒适适、便利利的建筑筑环境。其具体内内涵是：以综合合布线为为基础，以计算算机网络络为桥梁梁，综合合配置建建筑内的的各种功功能子系系统，全全面实现现对通信信系统，办公自自动化系系统，建建筑内各各种设备备（空调调，供热热，给排排水，变变配电，照明，电梯，消防，公共安安全等）的综合合管理。3.2、基本功能能通过结结构、系系统、服服务和管管理的最最佳组合合提供一种种高效和和经济的的环境。能在上上述环境境下为管管理者实实现以最最小代价价提供最有有效的资资源管理理。能够帮帮助其业业主、管管理者和和住户实实现他们们的造价、舒舒适

8、、便便捷、安安全、长长期的灵灵活性以及市场效应应的目标。3.3、技术基础础现代计算算机技术术（computer）：应用此此技术构构成的建建筑物管管理控制制网络系系统具备备了很强强的集成性，同时又又具备各各种子系统的的独立管管理能力力，极大地地提高了了建筑物物的集中中管理能能力和系系统的管管理能力力现代控制制技术（control）：以此技技术构成成的建筑筑物控制制系统应应付建筑筑物中种种类繁多多的输入/输输出控制制，同时由由于该控控制系统统具有很很强的软软件控制制功能，可很容容易地实实现诸如如逻辑控制制、PID控制功能能，以满足足控制精精度和实实现控制制功能。现代通信信技术（communicat

9、ion）：建立在在通信技技术和计计算机网网络技术术相结合合的基础础上，主主要体现现在ISDN通信网络络（综合业务务数字网网）的应用用。该网络能能在一个个通信网网上同时时实现语言、数数据和图图像的通通信，在智能能建筑中中通过一体化的的综合布布线系统统实现该功功能。现代图形形显示技技术（CRT）：由文字显示为主主逐步变变以图形显示为主主。通过窗口口技术实实现简单单方便的的屏幕操操作，即即可以完成开关关量或模模拟量的的控制；信息的的状态和和参数变变化，甚甚至信息息所处的的地理位位置都可可以通过过动态图图形和图图形符号号显示，达到对对信息的采采集和监监视的目目的；以动态态图形显显示为基基础的人机界面面

10、使得监视视和操作作更为形形象直观观，同时时多媒体技技术的应用也也是管理理中心的的人机界界面更为为简单生生动。智能建筑筑与传统统建筑的的区别:智能建筑筑是在传传统建筑筑平台上上为实现现智能化化而进行行全方位位改进的的产物，从而使使冷冰冰冰的混凝凝土建筑筑物成为为温暖的、人性化化的智慧型型建筑。智能建建筑与传传统建筑筑相比，不但功功能更多多、更强强，而且且更节约约资源，适应性性和灵活活性更强强。相对对于传统统建筑，智能建建筑一般般具有以以下特点点：(1)工程规模模和总建建筑面积积都比较较大，如中、高层建建筑，小小区，广广场，运运输枢纽纽中心等等。(2)具有重要要性质或或特殊地地位，如电视视台，报报

11、社，政政府、军军队、公公安的指指挥中心心，通信信枢纽楼楼宇等。(3)应用系统统配套齐齐全，如网络络、安全全、环境境等服务务功能完完善。(4)资金和技技术密集集，是现代代化的高高科技产产物，需需要一个个强大的的工程部部门来管管理。(5)总体结构构复杂，配合协协调较多多，是一一个综合合的集成成系统。3.4智能楼宇宇的构成成智能建筑筑的核心心(SICSystemIntegrated Center)是系统集集成。有线电视卫星有线通信InternetLAN视频会议移动通信电话传真给排水消防保安照明空调暖通电梯停车配电CASOASBAS资源信息管理系统决策支持管理系统日常事务管理系统SICPDS智能建筑筑

12、内涵BASOASCASPDS建筑环境CASOASBAS建筑物与与建筑群群综合布布线系统统PDS：以商务环环境和办办公环境境为主，为满足足综合业业务数字字网的需需要而特特别设计计的配线线系统,是智能建建筑系统统集成的的基本传传输网络络。以双绞线线、同轴轴电缆和和光纤为为传输介介质。一、提供安全、舒适、快捷的优质服务 1安全性防盗报警系统 出入口控制系统闭路电视监视系统安保巡更系统火灾报警与消防联动系统 紧急广播系统紧急呼叫系统 停车场管理系统3.5智能建筑筑的建设设目标2舒适性空调与与供热系系统供电与与照明控控制系统统卫星及及共用天天线电视视系统背景音音乐系统统多媒体体音像系系统3便捷性结构化化

13、综合布布线系统统信息传传输系统统通信网网络系统统办公自自动化系系统物业管管理系统统二、建立先进进科学的的综合管管理机制制早在20世纪70年代后期期便开始始推出办办公自动动化产品品未能获获得预期期的成效效，因此此在工程程实施中中不能只只重视智智能楼宇宇的硬件件设施，还要加加强有关关软件、管理和和使用人人员素质质，并重重视智能能楼宇作作为一种种高度集集成系统统的系统统技术的的研究和和应用软软件的开开发。在智能楼楼宇的工工程实施施以后，还需建建立先进进的综合合管理机机制，且且系统与与管理之之间还存存在着相相辅相成成的依赖赖关系，否则建建成的智智能楼宇宇也是不不成功的的。三、节省能耗耗与降低低人工成成

14、本建成智能能化楼宇宇，就有有可能实实现能源源的科学学与合理理的利用用，从而而达到最最大限度度的节省省能源的的目的。同时，通通过管理理的科学学化、智智能化，使得楼楼宇的各各类机电电设备的的运行管管理、保保养维修修更趋自自动化，从而节节省能源源与降低低人工成成本。3.6楼宇智能能化技术术的主要要内容智能建筑筑体系参参考模式式1 层和和2层属属于建筑筑技术范范畴；37层层统称其其为“楼楼宇智能能化”部部分。其中：智能建筑筑体系的的参考模模式 7层楼宇专用信息 6层楼宇共用信息处理 5层楼宇运营信息 4层楼宇设备自动监控 3层楼宇通信 2层智能建筑环境一般环境 1层一般建筑筑建筑空空间体量量组合，建筑

15、体体型组合合和立面面处理，平面及及空间布局，内部及及外部装装修等。建筑结结构，包包括建筑筑物支撑撑承重、内外维维护结构构(基础础、柱、梁、板、墙墙)及材材料。建筑机机电设备备及设施施，它们们为建筑筑物内人人们生活活和生产产提供必需的的环境，如照明明、动力力、采暖暖空调、给水排排水、电电话、电梯梯、煤气气、消防防、安全全防范等等设备及及设施。智能建筑筑环境提供“楼宇智智能化部部分”的的使用空空间、建建筑平面面、空间间布局，这与与一般建建筑有所所不同。使“楼楼宇智能能化部分分”镶嵌嵌到建筑筑物中所所需的特特殊结构构及材料。保证“楼宇智智能化部部分”运运行条件件，并为为住户提提供更方方便、更舒舒适的

16、工工作、生生活环境境。这将将使建筑筑物在声声、光、色、热、安安全、交交通、服服务等方方面有某某些新特特点。（智能建筑筑环境指指“楼宇宇智能化化部分”所需的的特殊空空间和环环境）建筑物具具有智能能化意味味着：(1)对环境和和使用功功能的变变化具有感知知能力，如室温温、光照照的感知知等。(2)具有传递递、处理理感知信信息的能能力，如温控控、闭路路监控等等。(3)具有综合合分析、判断的能能力，如根据据用户授授权提供供不同的的信息访访问能力力。(4)具有做出出决定并并且发出出指令信信息，提提供动作作响应的的能力，如消防防处理系系统。以上四种种能力建建立在“3A”有机结合合、系统统集成的的基础上上，系统

17、统集成程程度的高高低决定定了建筑筑智能化化程度的的高低。“3A”各子系统统的简单单堆积不不能实现现高智能能化的建建筑，反反而只会会导致系系统的复复杂化和和资源的的浪费。智能楼宇宇建筑基基体，包包括一般般建筑和和智能建建筑环境境相结合合而成的智能楼楼宇的建建筑体楼宇通通信网，或称建建筑物网网、室内通信信网楼宇设设备自动动监控系系统楼宇运运营管理理系统楼宇共共用信息息处理系系统用户专专用信息息处理系系统楼宇通信信系统(CAS)楼宇共用用办公自自动化系系统(OAS)楼宇自动动化系统统(BAS)楼宇智能能化楼宇通信信支持楼楼宇设备备监控、楼宇运运营管理理、住户户共用信信息处理理、住户专用用信息处处理等

18、系系统中设设备之间间的数据据通信。支持建建筑物内内部有线线电话、有线电电视、电电信会议议等话音音和图像通信信。支持各各种广域域网连接接，包括括具有与与公用电电话网、公用数数据网、用户户电报网网、智能能用户电电报网、移动通通信网、视频通通信网和各各种计算算机网的的接口。楼宇运营营管理面向住住户的服服务，包包括楼宇宇内各种种服务设设施(如如会议室、室内内游泳池池等)的的预约、使用分分配、调调度、提提供服务信息息以及有有关的财财务管理理。面向楼楼宇管理理者的服服务，包包括通常常的管理理信息系系统的功能，诸诸如人事事、工资资、统计计市场分分析等。楼宇设备备自动监监控:将建筑筑机电设设备和设设施作为为自

19、动控控制和管管理的对对象，实实现单机机级、分分系统级级或系统统级的自自动控制制、监视视和管理理。电力供供应与管管理子系系统(高高压配电电、变电电、低压压配电、应急发电)照明控控制与管管理子系系统(工工作、事事故、艺艺术、障障碍灯等等特殊照明)环境控控制与管管理子系系统(空空调及冷冷热源、通风环环境监测测与控制、给水水、排水水、卫生生设备、污水处处理)消防报报警与控控制子系系统(自自动监测测与报警警、灭火火、排烟烟、联动控制、紧急广广播)安保监监控子系系统(防防盗报警警、电视视监控、出入查查证确认认分析、电子子巡更)交通运运输子系系统(电电梯、停停车场、车队)广播子子系统(背景音音乐、事事故广播

20、播)楼宇共用用信息处处理（出租型型智能楼楼）住户共用用的办公公自动化化设施：支持楼楼宇住户户共用的的主计算机系系统、电电子会议议室、电电信会议议室等设设施自用型智智能建筑筑：指该该单位的的计算机机中心或或信息处处理部门的的计算机机系统，以及公公用的电电子会议议室、电信会议议室等设设施用户专用用信息处处理 大型智能能楼宇中中通常有有多种多多样的住住户，各各自处理理不同的的业务，智能楼楼宇应当当为之提提供适合合于各用用户建立立各自的的专用信信息处理理系统所所需的建建筑环境境和设施施。这些些设备和和设施是是由各用用户自备备的，其其功能也也是由各各用户自自行设计计的，但但对建筑筑的要求求必须在在智能建

21、建筑之前前提出。智能建筑筑的发展展前景：智能建筑筑是现代代高科技技技术的的结晶，它赋予予了建筑筑物更强强的生命力，提高了了其使用用价值。随着信信息化社社会进程程的发展展，智能能建筑中所所包含的的智能化化和自动动化的水水平将进进一步提提高。在国际上上，智能能建筑已已经向“智能建建筑群”和“智智能城市市”发展，如韩韩国的“智能半半岛”计计划，新新加坡的的“智能能花园”计划，日本的“海上上智能城城”和美美国的“月球智智能城市市”计划划等等。随着科学学技术的的发展，“3A”的重点发发展方向向可综述述如下：(1)BAS：智能物物业管理理系统；事故监监测控制制系统；开放协协议/面向对象象技术；性能测测量及

22、查查对控制制系统；大范围围的报警警/监视系统统；面貌貌识别系系统。(2)OAS：办公公公文结构构；基于于网络的的办公系系统；智智能化专专家系统统；自然然语言理理解；多多媒体数数据库技技术。(3)CAS：高带宽宽网络系系统；语语音识别别与语音音合成；智能通通信服务务；无线线和私人人通信系系统。总之，智智能建筑筑将不断断地利用用成熟的的新技术术实现人人、自然然、环境境的和谐谐统一。智能化化建筑具具有广泛泛的使用用前景，其发展展是社会会进步的的必然。我国智能能建筑概概况我国智能能建筑的的发展（1）起始阶阶段1989年北京发发展大厦厦建成第一栋智智能大楼楼（2）普及阶阶段1992年前后形形成规模模的发

23、展展，在九九十年代代后期沿沿海一带带新建的的高层建建筑几乎乎全都自自称是智智能建筑筑，并迅迅速向两两部扩展展。（3）发展阶阶段上世纪90年代末，形成全全球最大大最快的的智能建建筑市场场。“节节资、节节能、环环保、安安全、舒舒适”主要趋势势。我国智能能建筑基基本状况况“瘫痪型型”(30%)：智能建建筑系统统无法开开通，投投资百万万、千万万的智能能系统，操作完完全由人人工完成成，瘫痪痪如一堆堆废铁。“弱智型型”(50%)：系统即即使开通通也是部部分开通通，不健健全的系系统难以以满足用用户对建建筑物的的功能需需求。“基本型型”(15%)：虽然具具备必需需的子系系统，开开通情况况良好，但系统统集成度度不够，在事件件联动、全局处处理、信信息共享享方面能能力较弱弱。“先进型型”(5%)：系统开开通良好好，有一一定的系系统集成成度，系系统的扩扩展和提提升能力力较强。产生的原原因智能建筑筑理论研研究滞后后：国内对对智能建建筑理论论和相关关技术的的研究开开发起步步较晚，并停留留在国外外相关成成果上，许多根根据自己己理解的的“智能能大厦”没有成成熟的理理论指导导，不符符合统一一的设计计规范。电气施工工图设计计不完善善：智能建建筑涉及及到的OAS、CAS和BAS都是当前前世界的的先进技技术，设设计单位位难以完完全掌握握