智能楼宇技术（第4版）（附微课视频）课件 第1、2章 智能楼宇概述、楼宇智能化的关键技术

模块1智能楼宇概述ContentsPage目录页

智能楼宇的组成和主要系统功能1.2

智能楼宇的技术基础1.3

智能楼宇的基本要求、功能

要求和优越性1.4

智能楼宇的概念1.1

智能楼宇的发展趋势1.51.1智能楼宇的概念

智能楼宇（IntelligentBuilding，IB）也称智慧楼宇、智能建筑、智能大厦，它是将建筑技术、通信技术、计算机技术和自动控制技术等各方面的先进科学技术相互融合、合理集成为最优化的整体，具有工程投资合理、设备高度自动化、信息管理科学、服务高效优质、使用灵活方便和环境安全舒适等特点，是能够适应信息社会发展需要的现代化新型建筑。

智能楼宇最早起源于美国人提出的智能建筑概念。1984年1月，由美国联合科技集团（UTBS）在美国康涅狄格州（StateofConnecticut）哈特福德市（HartfordCity）建成了名为“都市大厦”的世界上第一幢智能建筑。1.1智能楼宇的概念

我国国家标准《智能建筑设计标准》（GB50314—2015）规定智能建筑的含义：以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。《智能建筑设计标准》（GB50314—2015）规定智能化系统工程的设计要素宜包括信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等。1.1智能楼宇的概念1.1智能楼宇的概念

我国智能楼宇起步于20世纪80年代末到20世纪90年代初，1990年建成的北京发展大厦具有智能楼宇的雏形。1991年建成的广东国际大厦是我国首座智能化商务大厦。2019年，北京大兴国际机场作为智能化程度最高的机场投入使用。北京大兴国际机场广泛应用了各项智慧型新技术，比如安检通道人脸识别技术、全流程自助无纸化通行技术、RFID（射频识别）行李追踪技术等，实现了对机场全区域、全业务领域的覆盖和支撑。1.2智能楼宇的组成和主要系统功能1.2.1

智能楼宇的组成

智能楼宇主要由楼宇自动化系统（BuildingAutomationSystem，BAS，也称为建筑设备自动化系统）、办公自动化系统（OfficeAutomationSystem，OAS）、通信自动化系统（CommunicationAutomationSystem，CAS）、综合布线系统（PremisesDistributionSystem，PDS）和系统集成中心（SystemIntegratedCenter，SIC）5个部分组成。1.2智能楼宇的组成和主要系统功能1.2.2

智能楼宇的主要系统功能1．楼宇自动化系统楼宇自动化系统是将建筑物内的供配电、照明、给排水、暖通空调、安保、消防、运输、广播等设备通过信息通信网络组成分散控制、集中监视与管理的管控一体化系统，随时检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备使其始终运行于最佳状态，从而保证系统运行的经济性和管理的科学化、智能化，并在建筑物内形成安全、舒适、健康的生活环境和高效节能的工作环境。1.2智能楼宇的组成和主要系统功能2．办公自动化系统

办公自动化系统是服务于具体办公业务的人-机交互信息系统，它把计算机技术、通信技术、系统科学和行为科学等现代化技术运用到传统办公方式。它利用先进的科学技术，不断使人的部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中，并且由这些设备和办公人员构成服务于实现某种目标的人−机信息处理系统。其目的是尽可能充分利用信息资源，完成各类电子数据处理，对各类信息进行有效管理，提高劳动效率和工作质量，同时能进行辅助决策。1.2智能楼宇的组成和主要系统功能3．通信自动化系统

智能楼宇中的通信自动化系统具有对于来自建筑物内外的各种语音、文字、图形、图像等进行收集、存储、处理和传输的能力，能为用户提供快速、完备的通信手段和高速、有效的信息服务。通信自动化系统包括语音通信网络通信、有线电视、卫星通信和物联网5个部分，具体负责建筑物内外各种信息的交换和传输。1.2智能楼宇的组成和主要系统功能4．综合布线系统

《综合布线系统工程设计规范》（GB50311—2016）对综合布线系统的定义：综合布线系统是能够支持电子信息设备相连的各种缆线、跳线、接插软线和连接器件组成的系统，应能支持语音、数据、图像、多媒体等业务信息传递的应用。也就是说，智能楼宇中的综合布线系统是将建筑中的弱电系统——建筑设备自动化系统、安全防范系统、火灾自动报警系统、通信自动化系统、办公自动化系统，采用积木式结构、模块化设计，通过统一规划、统一标准、统一建设实施来满足智能楼宇信息传输高效、可靠、灵活等要求。1.2智能楼宇的组成和主要系统功能5．系统集成中心

系统集成中心是智能楼宇的最高层控制中心，监控管理整个智能楼宇的运转。系统集成中心具有通过系统集成技术，汇集各个自动化系统的信息，进行各种信息综合管理的功能。系统集成中心通过综合布线系统把智能楼宇中的各个自动化系统连接为一体，同时在各子系统之间建立起一个标准的信息交换平台。系统集成中心通过软硬件把各个分离的设备、功能和信息等集成为一个相互关联、统一和协调的系统，使资源达到充分的共享，从而实现集中、高效和方便的管理和控制。1.3智能楼宇的技术基础1．计算机控制技术

计算机控制技术是计算机技术与自动控制技术相结合的产物，是构成建筑设备自动化系统的核心技术之一。

计算机控制系统由硬件和软件组成，硬件由控制器、执行控制功能的微型计算机与D/A（数模转换）、A/D（模数转换）等接口电路、执行装置、被控对象、测量元件和变送单元等组成，如图1-3所示；软件是完成控制功能的各种程序。1.3智能楼宇的技术基础2．现代通信技术

现代通信技术建立在通信技术和计算机技术相结合的基础上，是实现智能楼宇内部与智能楼宇外部信息交流不可缺少的关键技术。现代通信的内容涵盖语音通信、多媒体通信、移动通信、卫星通信等。通过综合布线系统，在通信网络上同时实现语音、数据、图像、文本等信息的传输，通信网络已由模拟转变为数字、由单一业务转变为综合业务、由服务到家转变为服务到人、由电气通信转变为光通信、由封闭式网络结构转变为开放式网络结构。1.4智能楼宇的基本要求、功能要求和优越性1.4.1

智能楼宇的基本要求

智能楼宇能够为建筑使用人员提供舒适、安全、便利的环境，有利于提高工作效率，激发人们的创造性。智能楼宇提供的是一种优越的生活环境和高效率的工作环境，应具有以下“六性”的基本要求。1.4智能楼宇的基本要求、功能要求和优越性1.4.2

智能楼宇的功能要求智能楼宇应具有信息处理功能，而且信息的范围不局限于建筑物内部，还应能够在城市、地区或国家间进行。智能楼宇应能对建筑物内照明、电力、空调、给排水、防灾、防盗、运输等设备进行综合自动控制，使其能够充分发挥效力，实现舒适安全、节能环保。智能楼宇应能够实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化，并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。智能楼宇应具有充分的适应性和可扩展性，它的所有功能应能随着技术进步和社会需要而提升。1.4智能楼宇的基本要求、功能要求和优越性1.4.3

智能楼宇的优越性提供了安全、健康、舒适和高效便捷的工作、生活环境。节约能源。能够满足不同用户的使用要求。节省设备运行维护费用。高新技术的应用能大大提高工作效率。为用户提供优质服务。1.5智能楼宇的发展趋势

智能楼宇的发展是科学技术和经济水平的综合体现，其发展趋势主要表现在以下几个方面。感谢观看请多指点模块2楼宇智能化的关键技术ContentsPage目录页

智能建筑中的典型执行器2.2

智能建筑的检测技术2.3

传感器技术及应用2.12.1传感器技术及应用

2.1.1传感器概述

传感器：智能建筑的“感官系统”定义：传感器是能感受被测量（如温度、湿度）并按规律转换为可用输出信号（通常是电信号）的装置，是实现自动检测与控制的首要环节。核心作用：替代和扩展人类的视觉、听觉、触觉等感官，是连接物理世界与数字控制系统的桥梁。组成：通常包含敏感元件（进行预转换）、转换元件（转换为电量）和测量电路（信号处理）三部分。2.1传感器技术及应用

2.1.2智能建筑中的典型传感器1、温度传感器功能：测量水管、风管或环境温度，控制空调、水泵等设备。火灾探测应用：定温式：温度达到设定阈值即报警，有点型和线型。差温式：温升速率超过规定值报警，响应更快。差定温式：兼具两者功能，可靠性更高。核心元件：热敏电阻：电阻值随温度显著变化，NTC型常用于空调。热电偶：基于热电效应，测量范围广，精度高，适用于高温场景。2.1传感器技术及应用

2.1.2智能建筑中的典型传感器2、湿度传感器

原理：湿敏元件吸收水分后电阻值发生变化。

类型：电解质型、陶瓷型、高分子型、半导体型。半导体型性能稳定，抗污染能力强。

应用：控制室内湿度，启停加湿阀。2.1传感器技术及应用

2.1.2智能建筑中的典型传感器3、压力传感器

原理：将压力信号转换为电信号。

类型：应变式（精度高）、压阻式（灵敏度高，小型化）、压电式（适用于动态压力测量）。应用：检测风道静压、水管压力、压差，也可用于液位测量。1.2智能建筑中的典型执行器

2.2.1执行器概述执行器：智能控制的“执行者”○定义：接收来自调节机构的调节信号，由执行机构将调节信号转换成角位移或线位移输出，再驱动调节机构改变被调介质的物质的量（或能量），以达到要求的状态。○组成：由执行机构和调节机构组成。○按能源分类：电动、气动、液动。智能建筑中常用电动和气动。1.2智能建筑中的典型执行器

2.2.2电动执行器电动执行器：采用随动系统，精度高，控制方便。电磁阀：结构简单，利用电磁力控制流体通断。电动调节阀：通过阀芯位移连续调节流量，有两通阀、三通阀等。风门：通过叶片角度控制风量，是空调风系统的关键执行器。图2-6

电动执行器随动系统框图1.2智能建筑中的典型执行器

2.2.3气动执行器

气动执行器就是驱动方式为气动的调节阀（即气动调节阀）。

气动调节阀具有结构简单、动作可靠、性能稳定、安全价廉以及维修方便等特点。

它可以经电/气转换器或电/气转换阀门定位器与电动调节器配套使用。但由于受气源的限制，气动调节阀在空调中不如电动调节阀应用普遍。

气动调节阀也是由执行机构和调节阀两部分组成的。2.3智能建筑的检测技术2.3.1

温度检测方法：接触式（热电阻、热电偶）与非接触式（红外辐射）。仪表：壁挂式、风道式、水管式、快速浸入式（如T7420A）等，满足不同安装与响应需求。2.3智能建筑的检测技术2.3.1

温度检测温度检测方法的分类温度检测方法类别原理典型仪表测温范围/℃接触式温度

检测膨胀类利用液体、气体的热膨胀及物质的

蒸气压变化玻璃液体温度计−100～600压力式温度计−100～500利用两种金属的热膨胀差双金属温度计−80～600热电类利用热电效应热电偶−200～1800电阻类利用固体材料的电阻随温度变化而变化铂热电阻−260～850铜热电阻−50～150热敏电阻−50～300其他电学类利用半导体器件的温度效应集成温度传感器−50～150利用晶体的固有频率随温度变化而变化石英晶体温度计−50～120非接触式光纤类利用光纤的温度特性或直接利用光纤作为传光介质光纤温度传感器−5