楼宇自动化概述

楼宇自动化宁波工程学院电信学院顾时明2012.09答疑电话:636666课程特点1、新兴学科；2、多学科交叉综合应用型学科，涉及技术内容广；3、工程应用型学科，与相关工程规范、标准相结合；4、技术发展变化快，不断更新；闭卷考试平时30%，期末考试70%3教材

《楼宇自动化》傅海军主编ISBN978-7-111-34342-4图书出版日期2011-08参考文献：《楼宇自动化技术与工程》沈晔主编机械工业出版社2009-08《建筑设备自动化》李玉云主编机械工业出版社2008.1《楼宇智能化技术》第２版）张振昭等编机械工业出版社2008.6《智能楼宇自动化技术》赵乃卓张明健副主编赵乃颖杨伟编中国电力出版社《楼宇自动化技术与应用》陈虹主编机械工业出版社2007.12王再英等《智能建筑:楼宇自动化系统原理与应用》电子工业出版社2005.1《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008/J778-2008《安全防范工程技术规范》GB50348-2004《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-19985主要内容1、智能建筑的发展背景2、智能建筑的概念3、建筑智能化系统与技术4、智能建筑相关的主要标准及规范5、智能建筑发展趋势6、绿色建筑与绿色智能建筑第一章楼宇自动化概述1.1智能建筑的发展背景1早期建筑物主要遮阳避雨、防风御寒，无楼宇自控概念

1.1智能建筑的发展背景2

现代化建筑对楼宇自动化、建筑智能化要求越来越高1.1智能建筑的发展背景3在现代建筑中，楼层不断增加，功能要求日益增多，其中包括了对环境空间的要求。因此广泛使用了各种各样的机械和电子设备，如空调、电梯、给水排水、防火防盗等设备，而且都要求对这些设备具有自动控制，使之处于最佳状态下运行，以提高工作效率和服务质量，确保有一个舒适、清洁的生活与工作环境。一方面，人们对建筑物的内外环境要求越来越高；另一方面，科技发展为提高建筑物的内外环境质量提供了技术保障。楼宇自动化系统（BAS,BuildingAutomationSystem)----对建筑物设备自动控制。在此基础上，结合通信技术、计算机技术和其他科学技术形成智能建筑（IB,IntelligentBuilding）智能建筑（IB,IntelligentBuilding）的概念由美国人首先提出；1984年世界上第一座智能大厦“都市办公大楼”(CITYPLACEBUILDING)诞生于美国哈特福德(HARTFORD)市；日本在1985年开始建设智能大厦；1985年8月在东京青山建成的青山大厦具有良好的智能化综合功能;我国的楼宇智能化建设起步较晚,于20世纪90年代开始建设,但发展迅猛,市场潜力巨大.1.1智能建筑的发展背景410CityPalaceBuilding“都市办公大楼”1984,ConnecticutState,Hartford,USA联合技术建筑系统公司UnitedTechnologyBuildingSystemCorp楼内新增计算机、程控交换机、高速通信线路等基础设施暖通、给排水、消防、保安、供配电、照明、交通等系统均由计算机控制设备管理自动化，使用户感到更加舒适、方便、安全和高效世界上第一幢智能建筑的主要“智能内容”1.1智能建筑的发展背景511

上世纪九十年代，中国开始了智能建筑（IB）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。”我国智能建筑兴起1.1智能建筑的发展背景5智能建筑与传统建筑的区别在大厦中实施“智能化”管理，是智能建筑和传统建筑的根本区别。智能建筑在结构上保留了传统建筑的功能，但比传统建筑更具有“人性化”的管理。其主要的区别为：具有传递、处理感知信号或信息的能力。具有对现场的远程监控和数据库管理能力。具有综合分析，判断的能力。具有事故预警和实时处理的能力。具有安全、舒适、服务便捷的功能。具有节约能源和人性化管理的功能。1.1智能建筑的发展背景613我国智能建筑应用办公用建筑：中、高档写字楼，政府及企事业单位办公楼等；公共建筑：饭店、图书馆、博物馆、医院、大型商厦、学校、体育场馆、展览中心等；民用建筑：中、高档住宅及住宅小区，高档公寓等。1.1智能建筑的发展背景614智能建筑是……是信息时代的必然产物，是高科技与现代建筑的巧妙集成，是综合国力的具体表征。是以计算机和网络为核心的信息技术向建筑行业的应用与渗透，体现了建筑艺术与信息技术完美的结合。是当今世界各类建筑特别是大型建筑的主流。1.2智能建筑的概念115智能建筑基本组成土建机电装璜建筑智能化智能化设备计算机网络人之躯体人之器官人的衣着人之大脑人的神经1.2智能建筑的概念216作为建筑工程与艺术、自动化技术和现代通信技术和计算机网络技术相结合的应用工程学科----智能建筑。至今尚未有统一的定义。主要原因是它的含义随着科技的发展而不断发展、补充和完善。美国智能建筑学会（AIBI）的定义:

智能建筑通过对建筑物的结构、系统、服务和管理等四个基本要素进行了最优化的设计和组合，提供了一个投资合理、高效、舒适、温馨、便利环境的建筑环境，并帮助建筑业主、物业管理人员和租用人员达到在费用、舒适、便利和安全等方面的目标，当然还要考虑长远的系统灵活性及市场能力。现在进入到“绿色建筑”的新境界。提出，智能只是一种手段，通过对建筑物智能功能的配备，强调高效率、低能耗、低污染，在真正实现以人为本的前提下，达到节能、环保和可持续发展的目标。智能建筑的定义1.2智能建筑的概念317我国早先对智能建筑的描述以大厦内自动化设备的配备作为智能建筑的定义如3A智能大厦内设有CA、OA、BA若再把消防自动化设备（FA）与安保自动化设备(SA)从BA中划分出来，则成5A智能大厦。特点：直观、容易界定注意：其描述必须随着技术与设备功能的进步同步更新1.2智能建筑的概念418GB50314-2006最新定义智能建筑：以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。1.2智能建筑的概念519CASSCS(GCS)+BMSOASBAS1.3建筑智能化系统与技术11.3.1建筑智能化系统120

建筑智能化系统的核心

3A+SCS(GCS)+BMS

BA大楼自动化系统

BuildingAutomationSystemOA办公自动化系统

OfficeAutomationSystemCA通信自动化系统

CommunicationAutomationSystemSCS（GCS）综合布线系统

Structure(Generic)CablingSystemBMS建筑物管理系统

BuildingManagementSystem1.3建筑智能化系统与技术21.3.1建筑智能化系统221楼宇自动化系统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）称为“3A”楼宇自动化。但也有时把安全自动化（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。

1.3建筑智能化系统与技术31.3.1建筑智能化系统322照明供配电

温控器空调/冷冻机

给排水设备EBIServer通信接口楼宇自控系统BAS1.3建筑智能化系统与技术41.3.1建筑智能化系统423安全自动化系统SAS安全自动化系统（SA）常设有：1、视频安防监控系统（）；2、出入口控制（门禁）系统；3、入侵报警系统；4、电子巡查系统；5、停车库（场）管理系统；6、其它子系统（如防爆安全检查系统、专用的高安全实体防护系统、各类周界防护系统等）。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。1.3建筑智能化系统与技术51.3.1建筑智能化系统524消防自动化

FAS

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。

1.3建筑智能化系统与技术61.3.1建筑智能化系统625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。1.3建筑智能化系统与技术71.3.1建筑智能化系统726通信自动化系统CAS数字程控交换机程控电话系统电视会议系统多媒体声像服务系统计算机局域网络卫星通信系统广域网城域网智能建筑CA平台CAS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。1.3建筑智能化系统与技术81.3.1建筑智能化系统827综合布线系统

SCS(GCS)SCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。SCS可以以各种速率，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SCS沟通。智能建筑的神经系统。

1.3建筑智能化系统与技术91.3.1建筑智能化系统928建筑智能化技术主要内容

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）通信技术（Communication）图像显示技术（CRT）

4C+A1.3建筑智能化系统与技术101.3.2建筑智能化技术1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。多学科技术的综合集成；高新技术的综合应用；综合经济实力的象征；1.3建筑智能化系统与技术111.3.2建筑智能化技术2《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008/J778-2008《安全防范工程技术规范》GB50348-2004《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998《综合布线系统工程设计规范》GB50311-20071.4智能建筑相关的主要标准及规范《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006版是对《智能建筑设计标准》GB／T50314—2000进行了修订。自2007年7月1日起实施。

本次修订在内容上进行了技术提升和补充完善，并按照各类建筑物的功能予以分类，以达到全面、科学、合理，使之更有效地满足各类建筑智能化系统工程设计的要求。

本标准共分为13章，主要内容是：总则、术语、设计要素(智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程、建筑环境)、办公建筑、商业建筑、文化建筑、媒体建筑、体育建筑、医院建筑、学校建筑、交通建筑、住宅建筑、通用工业建筑。1.4智能建筑相关的主要标准及规范《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006特点：1、按建筑类别划分，重于功能需求；2、技术性更合理，对智能化系统的要求偏重于系统功能；3、界面更清晰,综合布线归入信息设施系统；4、系统技术覆盖更全面，增加“机房工程”；5、系统技术更完善，重视抗干扰的技术措施；6、系统应用立意更高，提高到建筑设备管理需要；1.4智能建筑相关的主要标准及规范1、总则2、术语3、设计要素(智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程、建筑环境)4、办公建筑5、商业建筑1.4智能建筑相关的主要标准及规范《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

主要内容：共分为13章6、文化建筑7、媒体建筑8、体育建筑9、医院建筑10、学校建筑11、交通建筑12、住宅建筑13、通用工业建筑详见标准34人类对建筑需求的发展过程1.5智能建筑的发展趋势掩蔽所舒适建筑健康建筑智能建筑高耗能阶段绿色建筑低能耗甚至无能耗的阶段高能量效率、大量利用可再生能源(RenewableEnergy)和未利用能源(UnusedEnergy、亲近自然和保护环境的阶段。ZEB零能耗建筑35智能建筑发展趋势从特殊建筑标志演变为现代化楼宇的基本配置集成化、综合化、智能化、人性化形成一个新的学科群、产业群、人才群概念延伸，形成智能社区、智能城市、智能国家概念注重：节能、环保、生态36智能建筑的发展智能大楼智能广场智能住宅智能小区智能城市37绿色建筑概念节能建筑环保建筑生态建筑5绿色建筑与绿色智能建筑38节能建筑节能建筑是指在保证建筑使用功能和满足室内热环境质量条件下，通过提高建筑围护结构隔热保温性能、自然能源利用等技术措施，使建筑物的采暖与空调能耗降低到规定水平以及当不采用采暖与空调措施时，室内热环境达到一定标准的建筑物。涉及规划整体布局、小气候环境的研究建筑外围护结构的优化设计、各技术系统之间的配合、生态能源系统的应用等。39环保建筑环保建筑首先要有充分的自然采光，墙体也要具有保温功能，同时建筑时要选用环保材料和环保涂料。通常最基本的环保建筑设施主要有：隔声墙，以阻挡外来噪声阳台要增加自然光并有利于通风；加宽走廊，以增加自然光及通风，节省空调及照明。风斗设计，利用热空气上升的原理，引导热气散出室外；隔阳、隔热，以控制入室阳光，降低室内温度；双层玻璃的窗户(或墙体)，以增大自然光源，并形成绝缘体，有助于控制室