智能建筑与建筑智能化技术

智能建筑与

建筑智能化技术1984年，康涅狄格州，哈特福德联合技术建筑系统公司

UnitedTechnologyBuildingSystemCorp都市大厦（CityPlace）实现办公自动化、设备自动控制和通信自动化智能建筑

IBIntelligentBuilding最早的智能建筑最早的智能建筑1985年8月，东京青山大楼建筑的综合服务功能，采用了门禁管理系统、电子邮件等办公自动化系统、安全防火、防灾系统、节能系统等，建筑少有柱子和隔墙，以便于满足各种商业用途，用户可以自由分隔。美国和日本最早的智能楼宇为日后兴起的智能建筑勾划了其基本特征，计算机技术、控制技术、通信技术在建筑物中的应用，造就了新一代的建筑——“智能建筑”。

九十年代，中国开始了智能建筑热：“即将到来的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

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。智能建筑发展社会背景

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、租用人等注重节省费用、便利以及安全等方面的目标，以系统灵活性来适应市场。

智能建筑的概念

提供舒适健康的环境激发高效的个人创造力高度支持办公事务、商务的需求与文化交流保证安全的生活空间具有适应建筑功能变化的灵活性智能建筑功能

智能建筑并不是特殊的建筑物，而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心，广泛地应用数字通讯技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术，构成各类智能化系统。智能建筑技术

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”实际上已经是建筑物中弱电系统综合应用的总称了。智能建筑范畴智能建筑蓬勃发展建筑智能化技术

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）通讯技术（Communication）图像显示技术（CRT）

建筑智能化系统组成SM6TelecommunicationsAutomationIntelligentBuildingOfficeAutomationBuildingManagement

智能化表现在：结构：即插即用系统：集成系统管理：简化管理服务：方便快捷满足需求：安全舒适卫生节能高生产力

建筑智能化系统的核心

3A+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

CommunicationAutomationSystemGCS综合布线系统

GenericCablingSystemBMS建筑物管理系统

BuildingManagementSystem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）也有时把是安全自动化（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。

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BA安全自动化系统SA

安全自动化系统（SA）常设有闭路电视监控系统（CCTV）、通道控制（门禁）系统、防盗报警系统、巡更系统等。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。

消防自动化FA

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。

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。

通信自动化系统CASCA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。

综合布线系统GCS

GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜缆通信电缆及同轴电缆，布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内，一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以以各种速率（从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GCS沟通。因而，有人称之为智能建筑的神经系统。

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。

建筑智能化技术的人才类型应该应是用型、技能型的复合型人才，需要专门的培训机构跨行业、跨专业、跨学科定向培养，尤其应注重基本知识与专业技能掌握与训练。建筑智能化人才特点智能建筑的分类

智能大楼（楼宇）智能广场智能化住宅智能化小区智能城市智能国家智能大楼

智能大楼主要是指将单栋办公类大楼建成为综合智能化大楼。智能大楼的基本框架是将BA、CA、0A三个子系统结合成一个完整的整体，发展趋势则是向系统集成化、管理综合化和多元化以及智能城市化的方向发展，真正实现智能大楼作为现代化办公和生活的理想场所。

智能广场

未来，智能建筑会从单幢大楼转变为成片开发，形成一个位置相对集中的建筑群体，称之为智能广场(place)。而且不再局限于办公类大楼，会向公寓、酒店、商场、医院、学校等建筑领域扩展。智能广场除具备智能大楼的所有功能外，还有系统更大、结构更复杂的特点，一般应具有智能建筑集成管理系统IBMS，能对智能广场中所有楼宇进行全面和综合的管理。

智能化住宅三个层次家庭电子化(HE，HomeElectronics)

住宅自动化(HA，HomeAutomation)

住宅智能化，美国称其为智慧屋(WH，WiseHouse)，欧洲则称为时髦屋(SH，SmutHome)。智能化住宅是指通过家庭总线（HDS，HomeDistributionsystem）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入到网络之中，进行集中或异地的监视控制和家庭事务性管理。智能化小区

智能化小区是对有一定智能程度的住宅小区的笼统称呼。智能化小区的基本智能被定义为“居家生活信息化、小区物业管理智能化、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、回归自然的环境、多媒体信息共享环境、优秀的人文环境等)

。智能城市

智能城市在实现智能化住宅和智能化小区后，城市的智能化程度将被进一步强化，出现面貌一新以信息化为特征的智能城市。智能城市的主要标志首先是通讯的高度发达，光纤到路边FTTC（FiberToTheCurb）、光纤到楼宇FTTB、光纤到办公室FTTO、光纤到小区FTTZ、光纤到家庭FTTH；其次是计算机的普及和城际网络化。

智能国家

智能国家是在智能城市的基础上将各城际网络互联成广域网，地域覆盖全国，从而可方便地在全国范围内实现远程作业、远程会议、远程办公。也可通过Internet或其他通讯手段与全世界相沟通，进入信息化社会，整个世界将因此而变成地球村一般。

建筑智能化系统系统相关工程

国内已建与在建楼宇带有“智能”色彩的有数千幢，仅上海约有400幢。这些工程在智能化系统设备上的费用一般占工程总投资的4－8％。从智能建筑物用户分布的行业来看，目前主要用于金融业、行政机构、商业、公共建筑（医院、图书馆、博物馆、体育场馆等）、高级住宅、信息枢纽、交通枢纽等。建筑智能化工程现状设计质量低施工规范、验收标准不全系统集成商的技术水平与职业道德莠不齐

建筑智能化工程存在问题

中国有近千幢智能建筑投入使用，数千套建筑物智能化系统开通。为了建筑物的智能化，投入了几十亿人民币，化费了大量的心血。但智能化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。建筑智能化工程艰巨任务智能建筑系统集成

利用系统集成方法，将现代计算机技术、现代通讯技术和现代控制技术在现代建筑艺术上有机的优化组合，向业主提供一个投资合理，具有安全、高效、舒适、便利和灵活的建筑环境。

系统集成管理平台按设备、楼层、功能等进行分类记录；分类统计、查询、打印；给OA系统用于辅助决策。信息集成与综合处理集中监控和管理通信与网络管理物业管理楼宇设备自控安全防范系统消防系统智慧卡系统数字程控交换机检测数据的汇集与积累设备运行状态监视报警显示等通信方式的设定；通信信息的查询；网络设备的运行状况；网络利用情况；会议电视管理；多媒体应用管理等提供所集成各子系统的相关信息运行状态、故障报表、参数变化、联动程序。设备维修管理平面空间管理智能卡管理设备管理运作管理产业与租赁管理线缆管理等系统集成模式建筑设备管理系统（BMS）模式

BA系统基础上的集成智能建筑综合管理系统（IBMS）模式上的集成BMS模式

包括对楼宇自动化系统中的冷冻站设备、空调调节机组、新风机组、通风设备、给排水系统及供配电设备的控制和监视，一般还应考虑火灾报警及自动控制系统、安保系统、电梯、停车场、

IC卡、数字程控交换机等系统的信息采集和它们之间的联动。

BMS集成方法

它把相对独立的BA系统、SA系统和OA系统采用网络通信的方式实现信息共享与互相联动，以保证高效的管理和快速的应急响应。

BMS的二种集成方法：以楼宇设备生产厂商提供的专用集成技术采用通用协议转换器方式的系统集成通用协议转换器方式的系统集成BMS服务器SwitchHUBSwitchHUB协议转换工作站工作站工作站BASFASSCSSMSDDCDDCDDCDDCDDCDDC办公自动化现场探测器现场探测器IBMS集成方法

两个共享

信息的共享设备资源共享五项管理

集中监视，联动和控制的管理信息的采集、处理、查询和建库的管理

全局事件的决策管理

各个虚拟专网配置、安全管理

系统的运行、维护、管理和流程自动化管理

TCP/IP(大厦LAN)FAS虚拟应用服务器BAS工作站VASVASVASVASVAS读卡器安保虚拟应用服务器报警控制机消防报警系统BAS虚拟应用服务器PABXPABX计费虚拟应用服务器TCP/IPTCP/IP一卡通系统服务器智能卡系统

一卡通系统虚拟应用服务器BA系统TCP/IPIBMS数据库服务器IBMS工作站OPC接口TCP/IPODBC接口ODBC接口矩阵切换器摄像头报警点安保主机

安保系统RS/232编制工程进度表并进行有效的进度控制。在深化设计的基础上做好施工前的各项准备工作。对各子系统承包单位进行施工前的组织、协调和管理。对各子系统实施阶段性的协调和管理。做好与业主、设计院、监理、装潢施工等单位的协调工作。负责各种会议、施工过程的设计更改、施工质检的整改等各类记录工作。各子系统的设备安装、调试及整个系统的联调。系统工程实施内容系统工程实施配合问题

智能化建设中的主要工程问题，按照大厦建设的一个基本过程，分为土建、机电安装、装饰、弱电智能化四大环节。在不考虑参与建筑设计的前提下，弱电智能化从土建后期开始就应该全过程参与机电安装和装饰设计协调，才能减少各种机电装饰施工面纠纷，使现场安装在有进度的同时符合规范，满足设备运作要求和达到整体系统功能要求。

土建协调事宜

电信光缆、铜缆入户卫星及共用电视天线基础弱电间布置弱电机房布置车库车道和基础装修设计和施工

综合吊顶图平面功能图装修材料建筑声学设计机电设计与安装

弱电接地系统线槽和桥架电源和用电量电梯与运输冷源、热源、变频器、变风量空调变配电、泛光照明、发电机

政府及相关部门外配套

电信局通讯设施申请办理安保监控系统技防办审批及验收无线中继通讯放大系统无委会审核闭路电视系统中卫星电视节目音像管理处审批综合布线系统技术管理设计及审查图纸技术交底技术界面确定施工技术要求疑难技术问题处理交底对象交底内容交底方式设计界面其他工种的技术界面子系统之间的界面施工程序施工工艺子系统技术要求系统工程实施——技术管理施工管理施工图纸交接施工协调管理其他工种配合管理施工界面确定工序间检查验收业主、监理协调配套单位协调分包单位管理设计界面安装配合相关系统配合系统工程实施——施工管理施工图会审弱电总

包安装监

理弱电督

导施

工阶段验收结

束合

格安装公

司

设计、更改NNY设计、更改弱电分包业

主建筑总

包装潢总

包总监理设计图例：施工流程施工各方系统工程实施——施工流程设计评审设计计划合同评审项目策划采购控制过程控制竣工验收服务控制报监开工令用户需求设计（施工图、预算）合同开工中间验收竣工验收（竣工图、决算）结束质量监督站监理审计系统工程实施——质量控制弱电系统结构图办公自动化系统(OA)图例：通信接口网络平台综

合

布

线

系

统、机房、UPS

建

筑

基

础楼宇管理自动化系统(大BA)通信自动化系统(CA)OA系统运行软、硬件平台视频点播系统视频会议系统应用系统多媒体应用系统多功能会议室WAN接入PABX卫星通信系统CATV（电视系统）计

算

机

网

络系

统煤气监测BMS安保系统BA消防系统冷热源新风系统照

明变配电给排水PA系统一卡通电

梯防盗系统电视监控周界报警出入口控制

巡更车库管理智能化集成管理系统原理图TCP/IP(大厦LAN)FAS虚拟应用服务器BAS工作站VASVASVASVASVAS安保虚拟应用服务器报警控制机消防报警系统BAS虚拟应用服务器PABXPABX计费虚拟应用服务器TCP/IPRS232出入口控制工作站一卡通系统

一卡通系统虚拟应用服务器BA系统TCP/IPOA数据库服务器BMS工作站OPC接口TCP/IPODBC接口ODBC接口矩阵切换器摄像头报警点安保主机

安保系统RS/232BMS数据库服务器车库工作站发卡工作站LAN通道控制器出入口控制工作站（巡更）车库管理系统工作站TCP/IP总线转换器读卡器接口模块读卡器出门按钮读卡器接口模块报警模块读卡器车库管理系统控制器读卡器读卡器出门按钮一卡通服务系统原理图演讲话筒会议室系统原理图数字会议中心中央控制机调音台DVDVCDVCRTAPETUNER功放音箱均衡器彩色监视器视频矩机阵多媒体电脑投影机半球形摄像机红外线接收机红外线接收机红外线发射板红外线发射机视频展示台视频键盘V1V2大厦LANV3代表机主席机译员机译员机译员机代表机接口器V1V2V3无线话筒VGAVIDEO投影幕快思聪集成控制系统调光控制系统

信息化社会在改变我们生活方式与工作习惯的同时，也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。智能住宅

80年代初住宅电子化（HE，HomeElectronics）80年代中期住宅自动化概念（HA，HomeAutomation）。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，WiseHouse），欧洲称为时髦屋（SH，SmartHome）。住宅智能化概念的演变

95年，中国建筑学会建筑电气专业委员会发表《住宅的智能化动向》论文。

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。住宅智能化发展

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。”住宅智能化要求小区物业管理系统保修处理求助处理投诉处理代办处理安保信息采集三表信息采集门禁信息采集设备状况信息采集宣传管理车辆管理保洁管理绿化管理人事管理工资管理文档管理管理制度住宅楼资料登记住宅楼示意图单元资料登记单元示意图住户信息房屋维修设备养护装修工程仓库管理图文介绍物业基本情况附属设施建筑图纸收费标准设置开列收费单公用事业收费住户费用预交维修基金分摊费用收取入住管理租赁管理代理经租权限设置备份及恢复历史记录维护数据管理住宅小区智能化综合管理平台服务信息库信息自动采集管理环境信息管理系统维护管理物业信息管理办公信息管理房产经营管理收费管理工程信息管理住宅信息系统家庭智能控制系统小区物