樓宇自動化緒論課件

樓宇自動化

32學時2學分樓宇自動化

32學時2學分目錄第1章緒論第2章樓宇自動化控制技術基礎第3章空調系統(tǒng)自動化原理第4章給排水自動化原理第5章配電、照明及電梯系統(tǒng)監(jiān)控自動化第6章樓宇設備自動化系統(tǒng)設計實例第7章火災自動報警系統(tǒng)和消防控制系統(tǒng)第8章安全技術防范系統(tǒng)第9章停車場管理系統(tǒng)第10章樓宇自動化系統(tǒng)集成第11章智能小區(qū)目錄第1章緒論緒論2、樓宇自動化系統(tǒng)的基本概念

1、樓宇自動化與智能建筑的起源與發(fā)展3、智能建筑的基本概念

緒論2、樓宇自動化系統(tǒng)的基本概念1、樓宇自動化與智教學基本要求：理解樓宇智能化技術的基本概念；了解智能樓宇的建設目標、主要特征及發(fā)展趨勢；掌握樓宇智能化技術的主要內容。教學基本要求：

建筑發(fā)展史：北京的故宮、天壇和法國的盧浮宮（實用性、藝術性、觀賞性）西安半坡遺址（實用性：遮陽避熱、防風御寒）現(xiàn)代建筑（實用性、藝術性、觀賞性、功能性、服務性）（高效、舒適、快捷、安全）1、樓宇自動化與智能建筑的起源與發(fā)展建筑發(fā)展史：北京的故宮、天壇和法國的盧浮樓宇自動化是隨著建筑物的環(huán)境設備，尤其是暖通空調系統(tǒng)（HVAC&R）的發(fā)展而出現(xiàn)的。第一階段：氣動控制系統(tǒng)。能源是壓縮空氣，用于控制供熱、供冷管道上的調節(jié)閥和空氣調節(jié)系統(tǒng)的空氣輸配管道調節(jié)閥。第二階段：電氣控制系統(tǒng)。減少能源損耗。第三階段：計算機控制系統(tǒng)。（SCC->DDC->DCS）第四階段：網(wǎng)絡化樓宇系統(tǒng)（NBS），納入企業(yè)管理系統(tǒng)。樓宇自動化是隨著建筑物的環(huán)境設備，尤其是暖通空調系統(tǒng)“智能建筑”概念的形成于1984年1月美國康涅狄格州哈特福德市的都市大廈（CityPlace）的竣工。美國有智能大廈幾萬幢。日本在許多大城市建設了“智能化街區(qū)”、“智能化群樓”。新加坡政府計劃將新加坡建成“智能城市花園”。印度也于1995年起在加爾各答的鹽湖開始建設“智能城”。法國、瑞典、英國、泰國等國家也不斷興建智能建筑。中國香港相繼出現(xiàn)了匯豐銀行大廈、立法會大廈、中銀大廈等一批智能化程度較高的智能建筑。中國大陸第一幢智能大廈是1989年建成的北京發(fā)展大廈，1992年中國進入了智能大廈的高速發(fā)展階段。“智能建筑”概念的形成于1984年1月美國康涅狄格州2、樓宇自動化系統(tǒng)樓宇自動化系統(tǒng)BAS，又稱建筑設備自動化系統(tǒng)，是將建筑物或建筑群內的電力、照明、空調、給排水、防災、保安、車庫管理等設備或系統(tǒng)，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構成的綜合系統(tǒng)。2、樓宇自動化系統(tǒng)樓宇自動化系統(tǒng)BAS，又稱建筑設備自動化系現(xiàn)代建筑建筑(construction)設備(equipment)建筑電氣(bulidingpower)給排水(supplywateranddrainoffwater)暖通、空調(airconditioning)建筑供配電建筑照明接地與接零建筑物防雷消防系統(tǒng)CATV系統(tǒng)電梯通訊技術辦公自動化系統(tǒng)安防系統(tǒng)●●●強電弱電智能建筑(綜合布線系統(tǒng))結構(structure)2.1樓宇自動化系統(tǒng)組成現(xiàn)建筑設備(equipment)建筑電氣(buliding2.2樓宇自動化系統(tǒng)的功能自動監(jiān)視并控制各種機電設備的起、停，顯示或打印當前運轉狀態(tài)。自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數(shù)及其變化趨勢或歷史數(shù)據(jù)。根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負載變化情況自動調節(jié)各種設備，使之始終運行于最佳狀態(tài)。監(jiān)測并及時處理各種意外、突發(fā)事件。實現(xiàn)對大樓內各種機電設備的統(tǒng)一管理、協(xié)調控制。能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現(xiàn)能源管理自動化。設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。監(jiān)控服務管理2.2樓宇自動化系統(tǒng)的功能自動監(jiān)視并控制各種機電設備的起3、智能建筑3.1、智能建筑定義美國智能建筑學會：

通過對建筑物的四個基本要素即結構、系統(tǒng)、服務和管理以及它們之間的內在相互聯(lián)系的最優(yōu)化的考慮，來提供一個投資合理又擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。歐洲智能建筑組織、日本、新加坡不同的定義。3、智能建筑3.1、智能建筑定義我國《智能建筑設計標準》（GB/T50314－2000）：

智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，集結構、系統(tǒng)、服務、管理和它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。其具體內涵是：以綜合布線為基礎，以計算機網(wǎng)絡為橋梁，綜合配置建筑內的各種功能子系統(tǒng)，全面實現(xiàn)對通信系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)，建筑內各種設備（空調，供熱，給排水，變配電，照明，電梯，消防，公共安全等）的綜合管理。我國《智能建筑設計標準》（GB/T50314－2000）：3.2、基本功能①通過結構、系統(tǒng)、服務和管理的最佳組合提供一種高效和經(jīng)濟的環(huán)境。

②能在上述環(huán)境下為管理者實現(xiàn)以最小代價提供最有效的資源管理。

③能夠幫助其業(yè)主、管理者和住戶實現(xiàn)他們的造價、舒適、便捷、安全、長期的靈活性以及市場效應的目標。

3.2、基本功能

3.3、技術基礎①現(xiàn)代計算機技術（computer）：應用此技術構成的建筑物管理控制網(wǎng)絡系統(tǒng)具備了很強的集成性，同時又具備各種子系統(tǒng)的獨立管理能力，極大地提高了建筑物的集中管理能力和系統(tǒng)的管理能力

②現(xiàn)代控制技術（control）：以此技術構成的建筑物控制系統(tǒng)應付建筑物中種類繁多的輸入/輸出控制，同時由于該控制系統(tǒng)具有很強的軟件控制功能，可很容易地實現(xiàn)諸如邏輯控制、PID控制功能，以滿足控制精度和實現(xiàn)控制功能。。3.3、技術基礎③現(xiàn)代通信技術（communication）：建立在通信技術和計算機網(wǎng)絡技術相結合的基礎上，主要體現(xiàn)在ISDN通信網(wǎng)絡（綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)）的應用。該網(wǎng)絡能在一個通信網(wǎng)上同時實現(xiàn)語言、數(shù)據(jù)和圖像的通信，在智能建筑中通過一體化的綜合布線系統(tǒng)實現(xiàn)該功能。④現(xiàn)代圖形顯示技術（CRT）：由文字顯示為主逐步變以圖形顯示為主。通過窗口技術實現(xiàn)簡單方便的屏幕操作，即可以完成開關量或模擬量的控制；信息的狀態(tài)和參數(shù)變化，甚至信息所處的地理位置都可以通過動態(tài)圖形和圖形符號顯示，達到對信息的采集和監(jiān)視的目的；以動態(tài)圖形顯示為基礎的人機界面使得監(jiān)視和操作更為形象直觀，同時多媒體技術的應用也是管理中心的人機界面更為簡單生動。③現(xiàn)代通信技術（communication）：建立在△智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別:智能建筑是在傳統(tǒng)建筑平臺上為實現(xiàn)智能化而進行全方位改進的產(chǎn)物，從而使冷冰冰的混凝土建筑物成為溫暖的、人性化的智慧型建筑。智能建筑與傳統(tǒng)建筑相比，不但功能更多、更強，而且更節(jié)約資源，適應性和靈活性更強。相對于傳統(tǒng)建筑，智能建筑一般具有以下特點：

△智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別:(1)工程規(guī)模和總建筑面積都比較大，如中、高層建筑，小區(qū)，廣場，運輸樞紐中心等。(2)

具有重要性質或特殊地位，如電視臺，報社，政府、軍隊、公安的指揮中心，通信樞紐樓宇等。(3)應用系統(tǒng)配套齊全，如網(wǎng)絡、安全、環(huán)境等服務功能完善。(4)資金和技術密集，是現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物，需要一個強大的工程部門來管理。(5)總體結構復雜，配合協(xié)調較多，是一個綜合的集成系統(tǒng)。

(1)工程規(guī)模和總建筑面積都比較大，如中、高層建筑3.4智能樓宇的構成

智能建筑的核心(SIC—SystemIntegratedCenter)是系統(tǒng)集成。有線電視衛(wèi)星有線通信InternetLAN視頻會議移動通信電話傳真給排水消防保安照明空調暖通電梯停車配電CASOASBAS資源信息管理系統(tǒng)決策支持管理系統(tǒng)日常事務管理系統(tǒng)SICPDS3.4智能樓宇的構成智能建筑的核心(SIC—Sys智能建筑內涵BASOASCASPDS建筑環(huán)境CASOASBAS智能建筑內涵BASOASCASPDS建筑環(huán)境CASOASB△建筑物與建筑群綜合布線系統(tǒng)PDS：以商務環(huán)境和辦公環(huán)境為主，為滿足綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的需要而特別設計的配線系統(tǒng),是智能建筑系統(tǒng)集成的基本傳輸網(wǎng)絡。以雙絞線、同軸電纜和光纖為傳輸介質?！鹘ㄖ锱c建筑群綜合布線系統(tǒng)PDS：以商務環(huán)境和辦公一、提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質服務1．安全性①防盜報警系統(tǒng)②出入口控制系統(tǒng)③閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)④安保巡更系統(tǒng)⑤火災報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)⑥緊急廣播系統(tǒng)⑦緊急呼叫系統(tǒng)⑧停車場管理系統(tǒng)3.5智能建筑的建設目標一、提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質服務1．安全性①2．舒適性①空調與供熱系統(tǒng)②供電與照明控制系統(tǒng)③衛(wèi)星及共用天線電視系統(tǒng)④背景音樂系統(tǒng)⑤多媒體音像系統(tǒng)3．便捷性①結構化綜合布線系統(tǒng)②信息傳輸系統(tǒng)③通信網(wǎng)絡系統(tǒng)④辦公自動化系統(tǒng)⑤物業(yè)管理系統(tǒng)2．舒適性①空調與供熱系統(tǒng)②供電與照明控制系統(tǒng)③衛(wèi)星二、建立先進科學的綜合管理機制早在20世紀70年代后期便開始推出辦公自動化產(chǎn)品未能獲得預期的成效，因此在工程實施中不能只重視智能樓宇的硬件設施，還要加強有關軟件、管理和使用人員素質，并重視智能樓宇作為一種高度集成系統(tǒng)的系統(tǒng)技術的研究和應用軟件的開發(fā)。在智能樓宇的工程實施以后，還需建立先進的綜合管理機制，且系統(tǒng)與管理之間還存在著相輔相成的依賴關系，否則建成的智能樓宇也是不成功的。二、建立先進科學的綜合管理機制早在20世三、節(jié)省能耗與降低人工成本

建成智能化樓宇，就有可能實現(xiàn)能源的科學與合理的利用，從而達到最大限度的節(jié)省能源的目的。同時，通過管理的科學化、智能化，使得樓宇的各類機電設備的運行管理、保養(yǎng)維修更趨自動化，從而節(jié)省能源與降低人工成本。三、節(jié)省能耗與降低人工成本3.6樓宇智能化技術的主要內容智能建筑體系參考模式1層和2層屬于建筑技術范疇；3—7層統(tǒng)稱其為“樓宇智能化”部分。其中：智能建筑體系的參考模式

7層樓宇專用信息

6層樓宇共用信息處理

5層樓宇運營信息

4層樓宇設備自動監(jiān)控

3層樓宇通信

2層智能建筑環(huán)境一般環(huán)境

1層3.6樓宇智能化技術的主要內容智能建筑體系參考模式1一般建筑

①建筑空間體量組合，建筑體型組合和立面處理，平面及空間布局，內部及外部裝修等。②建筑結構，包括建筑物支撐承重、內外維護結構(基礎、柱、梁、板、墻)及材料。③建筑機電設備及設施，它們?yōu)榻ㄖ飪热藗兩詈蜕a(chǎn)提供必需的環(huán)境，如照明、動力、采暖空調、給水排水、電話、電梯、煤氣、消防、安全防范等設備及設施。一般建筑①建筑空間體量組合，建筑體型組合和立面處理，平面智能建筑環(huán)境

①提供“樓宇智能化部分”的使用空間、建筑平面、空間布局，這與一般建筑有所不同。②使“樓宇智能化部分”鑲嵌到建筑物中所需的特殊結構及材料。③保證“樓宇智能化部分”運行條件，并為住戶提供更方便、更舒適的工作、生活環(huán)境。這將使建筑物在聲、光、色、熱、安全、交通、服務等方面有某些新特點。（智能建筑環(huán)境指“樓宇智能化部分”所需的特殊空間和環(huán)境）智能建筑環(huán)境①提供“樓宇智能化部分”的使用空間、建筑平面、

建筑物具有智能化意味著：(1)對環(huán)境和使用功能的變化具有感知能力，如室溫、光照的感知等。(2)具有傳遞、處理感知信息的能力，如溫控、閉路監(jiān)控等。(3)具有綜合分析、判斷的能力，如根據(jù)用戶授權提供不同的信息訪問能力。(4)具有做出決定并且發(fā)出指令信息，提供動作響應的能力，如消防處理系統(tǒng)。以上四種能力建立在“3A”有機結合、系統(tǒng)集成的基礎上，系統(tǒng)集成程度的高低決定了建筑智能化程度的高低。“3A”各子系統(tǒng)的簡單堆積不能實現(xiàn)高智能化的建筑，反而只會導致系統(tǒng)的復雜化和資源的浪費。建筑物具有智能化意味著：△智能樓宇

①建筑基體，包括一般建筑和智能建筑環(huán)境相結合而成的智能樓宇的建筑體②樓宇通信網(wǎng)，或稱建筑物網(wǎng)、室內通信網(wǎng)③樓宇設備自動監(jiān)控系統(tǒng)④樓宇運營管理系統(tǒng)⑤樓宇共用信息處理系統(tǒng)⑥用戶專用信息處理系統(tǒng)樓宇通信系統(tǒng)(CAS)樓宇共用辦公自動化系統(tǒng)(OAS)樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)樓宇智能化△智能樓宇①建筑基體，包括一般建筑和智能建筑環(huán)境相結合而成樓宇通信

①支持樓宇設備監(jiān)控、樓宇運營管理、住戶共用信息處理、住戶專用信息處理等系統(tǒng)中設備之間的數(shù)據(jù)通信。②支持建筑物內部有線電話、有線電視、電信會議等話音和圖像通信。③支持各種廣域網(wǎng)連接，包括具有與公用電話網(wǎng)、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)、智能用戶電報網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、視頻通信網(wǎng)和各種計算機網(wǎng)的接口。樓宇通信①支持樓宇設備監(jiān)控、樓宇運營管理、住戶共用信息處理樓宇運營管理

①面向住戶的服務，包括樓宇內各種服務設施(如會議室、室內游泳池等)的預約、使用分配、調度、提供服務信息以及有關的財務管理。②面向樓宇管理者的服務，包括通常的管理信息系統(tǒng)的功能，諸如人事、工資、統(tǒng)計市場分析等。樓宇運營管理①面向住戶的服務，包括樓宇內各種服務設施(如樓宇設備自動監(jiān)控:將建筑機電設備和設施作為自動控制和管理的對象，實現(xiàn)單機級、分系統(tǒng)級或系統(tǒng)級的自動控制、監(jiān)視和管理。①電力供應與管理子系統(tǒng)(高壓配電、變電、低壓配電、應急發(fā)電)②照明控制與管理子系統(tǒng)(工作、事故、藝術、障礙燈等特殊照明)③環(huán)境控制與管理子系統(tǒng)(空調及冷熱源、通風環(huán)境監(jiān)測與控制、給水、排水、衛(wèi)生設備、污水處理)④消防報警與控制子系統(tǒng)(自動監(jiān)測與報警、滅火、排煙、聯(lián)動控制、緊急廣播)⑤安保監(jiān)控子系統(tǒng)(防盜報警、電視監(jiān)控、出入查證確認分析、電子巡更)⑥交通運輸子系統(tǒng)(電梯、停車場、車隊)⑦廣播子系統(tǒng)(背景音樂、事故廣播)樓宇設備自動監(jiān)控:將建筑機電設備和設施作為自動控制樓宇共用信息處理

（出租型智能樓）住戶共用的辦公自動化設施：支持樓宇住戶共用的主計算機系統(tǒng)、電子會議室、電信會議室等設施自用型智能建筑：指該單位的計算機中心或信息處理部門的計算機系統(tǒng)，以及公用的電子會議室、電信會議室等設施樓宇共用信息處理（出租型智能樓）住戶共用的辦公自動化設施

用戶專用信息處理

大型智能樓宇中通常有多種多樣的住戶，各自處理不同的業(yè)務，智能樓宇應當為之提供適合于各用戶建立各自的專用信息處理系統(tǒng)所需的建筑環(huán)境和設施。這些設備和設施是由各用戶自備的，其功能也是由各用戶自行設計的，但對建筑的要求必須在智能建筑之前提出。用戶專用信息處理△智能建筑的發(fā)展前景：智能建筑是現(xiàn)代高科技技術的結晶，它賦予了建筑物更強的生命力，提高了其使用價值。隨著信息化社會進程的發(fā)展，智能建筑中所包含的智能化和自動化的水平將進一步提高。

在國際上，智能建筑已經(jīng)向“智能建筑群”和“智能城市”發(fā)展，如韓國的“智能半島”計劃，新加坡的“智能花園”計劃，日本的“海上智能城”和美國的“月球智能城市”計劃等等?！髦悄芙ㄖ陌l(fā)展前景：智能建隨著科學技術的發(fā)展，“3A”的重點發(fā)展方向可綜述如下：

(1)BAS：智能物業(yè)管理系統(tǒng)；事故監(jiān)測控制系統(tǒng)；開放協(xié)議/面向對象技術；性能測量及查對控制系統(tǒng)；大范圍的報警/監(jiān)視系統(tǒng)；面貌識別系統(tǒng)。

(2)OAS：辦公公文結構；基于網(wǎng)絡的辦公系統(tǒng)；智能化專家系統(tǒng)；自然語言理解；多媒體數(shù)據(jù)庫技術。(3)CAS：高帶寬網(wǎng)絡系統(tǒng)；語音識別與語音合成；智能通信服務；無線和私人通信系統(tǒng)?？傊?，智能建筑將不斷地利用成熟的新技術實現(xiàn)人、自然、環(huán)境的和諧統(tǒng)一。智能化建筑具有廣泛的使用前景，其發(fā)展是社會進步的必然。隨著科學技術的發(fā)展，“3A”的重點發(fā)展方向我國智能建筑概況我國智能建筑的發(fā)展（1）起始階段1989年北京發(fā)展大廈建成——第一棟智能大樓（2）普及階段

1992年前后形成規(guī)模的發(fā)展，在九十年代后期沿海一帶新建的高層建筑幾乎全都自稱是智能建筑，并迅速向兩部擴展。（3）發(fā)展階段上世紀90年代末，形成全球最大最快的智能建筑市場。“節(jié)資、節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適”——主要趨勢。我國智能建筑概況我國智能建筑的發(fā)展我國智能建筑基本狀況“癱瘓型”(30%)：智能建筑系統(tǒng)無法開通，投資百萬、千萬的智能系統(tǒng)，操作完全由人工完成，癱瘓如一堆廢鐵?！叭踔切汀?50%)：系統(tǒng)即使開通也是部分開通，不健全的系統(tǒng)難以滿足用戶對建筑物的功能需求。“基本型”(15%)：雖然具備必需的子系統(tǒng)，開通情況良好，但系統(tǒng)集成度不夠，在事件聯(lián)動、全局處理、信息共享方面能力較弱?！跋冗M型”(5%)：系統(tǒng)開通良好，有一定的系統(tǒng)集成度，系統(tǒng)的擴展和提升能力較強。我國智能建筑基本狀況產(chǎn)生的原因智能建筑理論研究滯后：國內對智能建筑理論和相關技術的研究開發(fā)起步較晚，并停留在國外相關成果上，許多根據(jù)自己理解的“智能大廈”沒有成熟的理論指導，不符合統(tǒng)一的設計規(guī)范。電氣施工圖設計不完善：智能建筑涉及到的OAS、CAS和BAS都是當前世界的先進技術，設計單位難以完全掌握，設計單位對選用的系統(tǒng)不熟悉，施工圖設計困難。缺少國產(chǎn)化系統(tǒng)集成產(chǎn)品：我國沒有開發(fā)出一套智能建筑系統(tǒng)集成產(chǎn)品。產(chǎn)生的原因智能建筑發(fā)展趨勢智能小區(qū)及數(shù)字化社區(qū)：智能小區(qū)尚屬起步階段，其建筑不僅是硬件設置，還要注意網(wǎng)絡接通后的信息資源建設和服務功能。智能建筑的節(jié)能和綠色環(huán)保：既要為人創(chuàng)造一個舒適的空間環(huán)境，同時又要保護好周圍的大環(huán)境，要符合“安全、舒適、方便、節(jié)能、環(huán)保”的原則。開放式的智能化建筑：能夠不斷吸收新的技術，更新舊的設備，使整個智能化系統(tǒng)設施運行更好。智能建筑的個性化：堅持以大系統(tǒng)、動態(tài)運行的角度進行建筑對象和使用對象的系統(tǒng)分析，針對特定建筑的具體需求，根據(jù)系統(tǒng)運行狀態(tài)，深入到特定細節(jié)的設計。智能建筑發(fā)展趨勢思考題1：樓宇自動化系統(tǒng)的主要功能有哪些？思考題1：樓宇自動化系統(tǒng)的主要功能有哪些？半穴式——一半在地下，以坑壁為墻，露出地面的一半蓋上了屋頂，這種房屋既低矮又潮濕

半穴式——一半在地下，以坑壁為墻，露出地面的一半蓋上了屋頂，墻體式——在地面砌墻，并用木柱支撐屋頂，這種直立的墻體及帶有傾斜的屋面，已形成了后來我國傳統(tǒng)房屋建筑的基本模式墻體式——在地面砌墻，并用木柱支撐屋頂，這種直立的墻體及帶有北京故宮，又名紫禁城。它坐落于北京市中心，為明、清兩代的皇宮，是明代皇帝朱棣，以南京宮殿為藍本，從大江南北征調能工巧匠和役使百萬夫役，歷經(jīng)14年(公元1407—1420年)時間建成的。北京故宮，又名紫禁城。它坐落于北京市中心，為明、清兩代的皇宮盧浮宮始建于13世紀，是當時法國王室的城堡，被充當為國庫及檔案館。1546年被改建后的盧浮宮具有了文藝復興時期的風格。后經(jīng)多次擴建和法國大革命動蕩，到拿破侖三世時盧浮宮的整體建設才算完成。1793年對外開放，成為一個博物館，也是世界上著名的藝術殿堂。盧浮宮始建于13世紀，是當時法國王室的城堡，被充當為國庫及檔樓宇自動化

32學時2學分樓宇自動化

32學時2學分目錄第1章緒論第2章樓宇自動化控制技術基礎第3章空調系統(tǒng)自動化原理第4章給排水自動化原理第5章配電、照明及電梯系統(tǒng)監(jiān)控自動化第6章樓宇設備自動化系統(tǒng)設計實例第7章火災自動報警系統(tǒng)和消防控制系統(tǒng)第8章安全技術防范系統(tǒng)第9章停車場管理系統(tǒng)第10章樓宇自動化系統(tǒng)集成第11章智能小區(qū)目錄第1章緒論緒論2、樓宇自動化系統(tǒng)的基本概念

1、樓宇自動化與智能建筑的起源與發(fā)展3、智能建筑的基本概念

緒論2、樓宇自動化系統(tǒng)的基本概念1、樓宇自動化與智教學基本要求：理解樓宇智能化技術的基本概念；了解智能樓宇的建設目標、主要特征及發(fā)展趨勢；掌握樓宇智能化技術的主要內容。教學基本要求：

建筑發(fā)展史：北京的故宮、天壇和法國的盧浮宮（實用性、藝術性、觀賞性）西安半坡遺址（實用性：遮陽避熱、防風御寒）現(xiàn)代建筑（實用性、藝術性、觀賞性、功能性、服務性）（高效、舒適、快捷、安全）1、樓宇自動化與智能建筑的起源與發(fā)展建筑發(fā)展史：北京的故宮、天壇和法國的盧浮樓宇自動化是隨著建筑物的環(huán)境設備，尤其是暖通空調系統(tǒng)（HVAC&R）的發(fā)展而出現(xiàn)的。第一階段：氣動控制系統(tǒng)。能源是壓縮空氣，用于控制供熱、供冷管道上的調節(jié)閥和空氣調節(jié)系統(tǒng)的空氣輸配管道調節(jié)閥。第二階段：電氣控制系統(tǒng)。減少能源損耗。第三階段：計算機控制系統(tǒng)。（SCC->DDC->DCS）第四階段：網(wǎng)絡化樓宇系統(tǒng)（NBS），納入企業(yè)管理系統(tǒng)。樓宇自動化是隨著建筑物的環(huán)境設備，尤其是暖通空調系統(tǒng)“智能建筑”概念的形成于1984年1月美國康涅狄格州哈特福德市的都市大廈（CityPlace）的竣工。美國有智能大廈幾萬幢。日本在許多大城市建設了“智能化街區(qū)”、“智能化群樓”。新加坡政府計劃將新加坡建成“智能城市花園”。印度也于1995年起在加爾各答的鹽湖開始建設“智能城”。法國、瑞典、英國、泰國等國家也不斷興建智能建筑。中國香港相繼出現(xiàn)了匯豐銀行大廈、立法會大廈、中銀大廈等一批智能化程度較高的智能建筑。中國大陸第一幢智能大廈是1989年建成的北京發(fā)展大廈，1992年中國進入了智能大廈的高速發(fā)展階段。“智能建筑”概念的形成于1984年1月美國康涅狄格州2、樓宇自動化系統(tǒng)樓宇自動化系統(tǒng)BAS，又稱建筑設備自動化系統(tǒng)，是將建筑物或建筑群內的電力、照明、空調、給排水、防災、保安、車庫管理等設備或系統(tǒng)，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構成的綜合系統(tǒng)。2、樓宇自動化系統(tǒng)樓宇自動化系統(tǒng)BAS，又稱建筑設備自動化系現(xiàn)代建筑建筑(construction)設備(equipment)建筑電氣(bulidingpower)給排水(supplywateranddrainoffwater)暖通、空調(airconditioning)建筑供配電建筑照明接地與接零建筑物防雷消防系統(tǒng)CATV系統(tǒng)電梯通訊技術辦公自動化系統(tǒng)安防系統(tǒng)●●●強電弱電智能建筑(綜合布線系統(tǒng))結構(structure)2.1樓宇自動化系統(tǒng)組成現(xiàn)建筑設備(equipment)建筑電氣(buliding2.2樓宇自動化系統(tǒng)的功能自動監(jiān)視并控制各種機電設備的起、停，顯示或打印當前運轉狀態(tài)。自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數(shù)及其變化趨勢或歷史數(shù)據(jù)。根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負載變化情況自動調節(jié)各種設備，使之始終運行于最佳狀態(tài)。監(jiān)測并及時處理各種意外、突發(fā)事件。實現(xiàn)對大樓內各種機電設備的統(tǒng)一管理、協(xié)調控制。能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現(xiàn)能源管理自動化。設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。監(jiān)控服務管理2.2樓宇自動化系統(tǒng)的功能自動監(jiān)視并控制各種機電設備的起3、智能建筑3.1、智能建筑定義美國智能建筑學會：

通過對建筑物的四個基本要素即結構、系統(tǒng)、服務和管理以及它們之間的內在相互聯(lián)系的最優(yōu)化的考慮，來提供一個投資合理又擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。歐洲智能建筑組織、日本、新加坡不同的定義。3、智能建筑3.1、智能建筑定義我國《智能建筑設計標準》（GB/T50314－2000）：

智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，集結構、系統(tǒng)、服務、管理和它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。其具體內涵是：以綜合布線為基礎，以計算機網(wǎng)絡為橋梁，綜合配置建筑內的各種功能子系統(tǒng)，全面實現(xiàn)對通信系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)，建筑內各種設備（空調，供熱，給排水，變配電，照明，電梯，消防，公共安全等）的綜合管理。我國《智能建筑設計標準》（GB/T50314－2000）：3.2、基本功能①通過結構、系統(tǒng)、服務和管理的最佳組合提供一種高效和經(jīng)濟的環(huán)境。

②能在上述環(huán)境下為管理者實現(xiàn)以最小代價提供最有效的資源管理。

③能夠幫助其業(yè)主、管理者和住戶實現(xiàn)他們的造價、舒適、便捷、安全、長期的靈活性以及市場效應的目標。

3.2、基本功能

3.3、技術基礎①現(xiàn)代計算機技術（computer）：應用此技術構成的建筑物管理控制網(wǎng)絡系統(tǒng)具備了很強的集成性，同時又具備各種子系統(tǒng)的獨立管理能力，極大地提高了建筑物的集中管理能力和系統(tǒng)的管理能力

②現(xiàn)代控制技術（control）：以此技術構成的建筑物控制系統(tǒng)應付建筑物中種類繁多的輸入/輸出控制，同時由于該控制系統(tǒng)具有很強的軟件控制功能，可很容易地實現(xiàn)諸如邏輯控制、PID控制功能，以滿足控制精度和實現(xiàn)控制功能。。3.3、技術基礎③現(xiàn)代通信技術（communication）：建立在通信技術和計算機網(wǎng)絡技術相結合的基礎上，主要體現(xiàn)在ISDN通信網(wǎng)絡（綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)）的應用。該網(wǎng)絡能在一個通信網(wǎng)上同時實現(xiàn)語言、數(shù)據(jù)和圖像的通信，在智能建筑中通過一體化的綜合布線系統(tǒng)實現(xiàn)該功能。④現(xiàn)代圖形顯示技術（CRT）：由文字顯示為主逐步變以圖形顯示為主。通過窗口技術實現(xiàn)簡單方便的屏幕操作，即可以完成開關量或模擬量的控制；信息的狀態(tài)和參數(shù)變化，甚至信息所處的地理位置都可以通過動態(tài)圖形和圖形符號顯示，達到對信息的采集和監(jiān)視的目的；以動態(tài)圖形顯示為基礎的人機界面使得監(jiān)視和操作更為形象直觀，同時多媒體技術的應用也是管理中心的人機界面更為簡單生動。③現(xiàn)代通信技術（communication）：建立在△智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別:智能建筑是在傳統(tǒng)建筑平臺上為實現(xiàn)智能化而進行全方位改進的產(chǎn)物，從而使冷冰冰的混凝土建筑物成為溫暖的、人性化的智慧型建筑。智能建筑與傳統(tǒng)建筑相比，不但功能更多、更強，而且更節(jié)約資源，適應性和靈活性更強。相對于傳統(tǒng)建筑，智能建筑一般具有以下特點：

△智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別:(1)工程規(guī)模和總建筑面積都比較大，如中、高層建筑，小區(qū)，廣場，運輸樞紐中心等。(2)

具有重要性質或特殊地位，如電視臺，報社，政府、軍隊、公安的指揮中心，通信樞紐樓宇等。(3)應用系統(tǒng)配套齊全，如網(wǎng)絡、安全、環(huán)境等服務功能完善。(4)資金和技術密集，是現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物，需要一個強大的工程部門來管理。(5)總體結構復雜，配合協(xié)調較多，是一個綜合的集成系統(tǒng)。

(1)工程規(guī)模和總建筑面積都比較大，如中、高層建筑3.4智能樓宇的構成

智能建筑的核心(SIC—SystemIntegratedCenter)是系統(tǒng)集成。有線電視衛(wèi)星有線通信InternetLAN視頻會議移動通信電話傳真給排水消防保安照明空調暖通電梯停車配電CASOASBAS資源信息管理系統(tǒng)決策支持管理系統(tǒng)日常事務管理系統(tǒng)SICPDS3.4智能樓宇的構成智能建筑的核心(SIC—Sys智能建筑內涵BASOASCASPDS建筑環(huán)境CASOASBAS智能建筑內涵BASOASCASPDS建筑環(huán)境CASOASB△建筑物與建筑群綜合布線系統(tǒng)PDS：以商務環(huán)境和辦公環(huán)境為主，為滿足綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的需要而特別設計的配線系統(tǒng),是智能建筑系統(tǒng)集成的基本傳輸網(wǎng)絡。以雙絞線、同軸電纜和光纖為傳輸介質。△建筑物與建筑群綜合布線系統(tǒng)PDS：以商務環(huán)境和辦公一、提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質服務1．安全性①防盜報警系統(tǒng)②出入口控制系統(tǒng)③閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)④安保巡更系統(tǒng)⑤火災報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)⑥緊急廣播系統(tǒng)⑦緊急呼叫系統(tǒng)⑧停車場管理系統(tǒng)3.5智能建筑的建設目標一、提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質服務1．安全性①2．舒適性①空調與供熱系統(tǒng)②供電與照明控制系統(tǒng)③衛(wèi)星及共用天線電視系統(tǒng)④背景音樂系統(tǒng)⑤多媒體音像系統(tǒng)3．便捷性①結構化綜合布線系統(tǒng)②信息傳輸系統(tǒng)③通信網(wǎng)絡系統(tǒng)④辦公自動化系統(tǒng)⑤物業(yè)管理系統(tǒng)2．舒適性①空調與供熱系統(tǒng)②供電與照明控制系統(tǒng)③衛(wèi)星二、建立先進科學的綜合管理機制早在20世紀70年代后期便開始推出辦公自動化產(chǎn)品未能獲得預期的成效，因此在工程實施中不能只重視智能樓宇的硬件設施，還要加強有關軟件、管理和使用人員素質，并重視智能樓宇作為一種高度集成系統(tǒng)的系統(tǒng)技術的研究和應用軟件的開發(fā)。在智能樓宇的工程實施以后，還需建立先進的綜合管理機制，且系統(tǒng)與管理之間還存在著相輔相成的依賴關系，否則建成的智能樓宇也是不成功的。二、建立先進科學的綜合管理機制早在20世三、節(jié)省能耗與降低人工成本

建成智能化樓宇，就有可能實現(xiàn)能源的科學與合理的利用，從而達到最大限度的節(jié)省能源的目的。同時，通過管理的科學化、智能化，使得樓宇的各類機電設備的運行管理、保養(yǎng)維修更趨自動化，從而節(jié)省能源與降低人工成本。三、節(jié)省能耗與降低人工成本3.6樓宇智能化技術的主要內容智能建筑體系參考模式1層和2層屬于建筑技術范疇；3—7層統(tǒng)稱其為“樓宇智能化”部分。其中：智能建筑體系的參考模式

7層樓宇專用信息

6層樓宇共用信息處理

5層樓宇運營信息

4層樓宇設備自動監(jiān)控

3層樓宇通信

2層智能建筑環(huán)境一般環(huán)境

1層3.6樓宇智能化技術的主要內容智能建筑體系參考模式1一般建筑

①建筑空間體量組合，建筑體型組合和立面處理，平面及空間布局，內部及外部裝修等。②建筑結構，包括建筑物支撐承重、內外維護結構(基礎、柱、梁、板、墻)及材料。③建筑機電設備及設施，它們?yōu)榻ㄖ飪热藗兩詈蜕a(chǎn)提供必需的環(huán)境，如照明、動力、采暖空調、給水排水、電話、電梯、煤氣、消防、安全防范等設備及設施。一般建筑①建筑空間體量組合，建筑體型組合和立面處理，平面智能建筑環(huán)境

①提供“樓宇智能化部分”的使用空間、建筑平面、空間布局，這與一般建筑有所不同。②使“樓宇智能化部分”鑲嵌到建筑物中所需的特殊結構及材料。③保證“樓宇智能化部分”運行條件，并為住戶提供更方便、更舒適的工作、生活環(huán)境。這將使建筑物在聲、光、色、熱、安全、交通、服務等方面有某些新特點。（智能建筑環(huán)境指“樓宇智能化部分”所需的特殊空間和環(huán)境）智能建筑環(huán)境①提供“樓宇智能化部分”的使用空間、建筑平面、

建筑物具有智能化意味著：(1)對環(huán)境和使用功能的變化具有感知能力，如室溫、光照的感知等。(2)具有傳遞、處理感知信息的能力，如溫控、閉路監(jiān)控等。(3)具有綜合分析、判斷的能力，如根據(jù)用戶授權提供不同的信息訪問能力。(4)具有做出決定并且發(fā)出指令信息，提供動作響應的能力，如消防處理系統(tǒng)。以上四種能力建立在“3A”有機結合、系統(tǒng)集成的基礎上，系統(tǒng)集成程度的高低決定了建筑智能化程度的高低?！?A”各子系統(tǒng)的簡單堆積不能實現(xiàn)高智能化的建筑，反而只會導致系統(tǒng)的復雜化和資源的浪費。建筑物具有智能化意味著：△智能樓宇

①建筑基體，包括一般建筑和智能建筑環(huán)境相結合而成的智能樓宇的建筑體②樓宇通信網(wǎng)，或稱建筑物網(wǎng)、室內通信網(wǎng)③樓宇設備自動監(jiān)控系統(tǒng)④樓宇運營管理系統(tǒng)⑤樓宇共用信息處理系統(tǒng)⑥用戶專用信息處理系統(tǒng)樓宇通信系統(tǒng)(CAS)樓宇共用辦公自動化系統(tǒng)(OAS)樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)樓宇智能化△智能樓宇①建筑基體，包括一般建筑和智能建筑環(huán)境相結合而成樓宇通信

①支持樓宇設備監(jiān)控、樓宇運營管理、住戶共用信息處理、住戶專用信息處理等系統(tǒng)中設備之間的數(shù)據(jù)通信。②支持建筑物內部有線電話、有線電視、電信會議等話音和圖像通信。③支持各種廣域網(wǎng)連接，包括具有與公用電話網(wǎng)、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)、智能用戶電報網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、視頻通信網(wǎng)和各種計算機網(wǎng)的接口。樓宇通信①支持樓宇設備監(jiān)控、樓宇運營管理、住戶共用信息處理樓宇運營管理

①面向住戶的服務，包括樓宇內各種服務設施(如會議室、室內游泳池等)的預約、使用分配、調度、提供服務信息以及有關的財務管理。②面向樓宇管理者的服務，包括通常的管理信息系統(tǒng)的功能，諸如人事、工資、統(tǒng)計市場分析等。樓宇運營管理①面向住戶的服務，包括樓宇內各種服務設施(如樓宇設備自動監(jiān)控:將建筑機電設備和設施作為自動控制和管理的對象，實現(xiàn)單機級、分系統(tǒng)級或系統(tǒng)級的自動控制、監(jiān)視和管理。①電力供應與管理子系統(tǒng)(高壓配電、變電、低壓配電、應急發(fā)電)②照明控制與管理子系統(tǒng)(工作、事故、藝術、障礙燈等特殊照明)③環(huán)境控制與管理子系統(tǒng)(空調及冷熱源、通風環(huán)境監(jiān)測與控制、給水、排水、衛(wèi)生設備、污水處理)④消防報警與控制子系統(tǒng)(自動監(jiān)測與報警、滅火、排煙、聯(lián)動控制、緊急廣播)⑤安保監(jiān)控子系統(tǒng)(防盜報警、電視監(jiān)控、出入查證確認分析、電子巡更)⑥交通運輸子系統(tǒng)(電梯、停車場、車隊)⑦廣播子系統(tǒng)(背景音樂、事故廣播)樓宇設備自動監(jiān)控:將建筑機電設備和設施作為自動控制樓宇共用信息處理

（出租型智能樓）住戶共用的辦公自動化設施：支持樓宇住戶共用的主計算機系統(tǒng)、電子會議室、電信會議室等設施自用型智能建筑：指該單位的計算機中心或信息處理部門的計算機系統(tǒng)，以及公用的電子會議室、電信會議室等設施樓宇共用信息處理（出租型智能樓）住戶共用的辦公自動化設施

用戶專用信息處理

大型智能樓宇中通常有多種多樣的住戶，各自處理不同的業(yè)務，智能樓宇應當為之提供適合于各用戶建立各自的專用信息處理系統(tǒng)所需的建筑環(huán)境和設施。這些設備和設施是由各用戶自備的，其功能也是由各用戶自行設計的，但對建筑的要求必須在智能建筑之前提出。用戶專用信息處理△智能建筑的發(fā)展前景：智能建筑是現(xiàn)代高科技技術的結晶，它賦予了建筑物更強的生命力，提高了其使用價值。隨著信息化社會進程的發(fā)展，智能建筑中所包含的智能化和自動化的水平將進一步提高。