楼宇设备监控及组态 教学课件 ppt 作者 姚卫丰楼宇设备监倥课件(xin)第一章

1、楼宇设备监控与组态,第一章 智能建筑基本概念,教学目标： 应知：了解智能建筑的发展历史，概念和组成，目前在楼宇智能化当中采用的一些主流技术，智能建筑的发展趋势。 应会：智能建筑的组成和结构，主流技术。 难点：智能建筑与传统建筑的区别，智能建筑的系统集成的概念。,第一章 智能建筑基本概念,第一节 智能建筑产生的背景 第二节 智能建筑定义与构成 第三节 智能建筑特征与发展 第四节 智能建筑技术的发展与趋势,第一节 智能建筑产生的背景,智能建筑的英文是Intelligent Building，直译过来就是“具有人脑般聪明智慧的建筑物”。智能建筑一词，首次出现于1984年。当时，由美国联合技术公司的一家子公司联合技术建筑系统公司在美国康涅狄格州的哈特福德市改建完成了一座38层高的旧金融大厦，取名为City Place（都市大厦），“智能建筑”一词出现在其宣传词中。该大楼以当时最先进的技术装备了通信系统、办公自动化系统及自动监控和建筑设备管理系统。大楼用户不必自己购置设备，便可享受到通讯自动化及办公自动化的服务。大楼内的空调、供水、防火防盗、供配电系统均为电脑控制，实现了自动化综合管理。City

2、 Place以其全新的设计与服务成为智能建筑跨时代的里程碑，如图1-1所示。,图1-1 世界上首幢智能建筑 City Place大厦外观,第一节 智能建筑产生的背景,智能建筑在我们这个时代产生不是偶然的，而是有其深刻的经济、社会和技术背景的，归纳起来，有以下四个方面的主要原因： 一、经济背景 二、社会背景 三、技术背景 四、生产、生活的客观需求,一 经济背景,经济是人类一切活动和社会进步发展的基础，对于智能建筑的产生，经济同样起到决定性的作用。二次世界大战以后，全世界经济处于战后稳定快速的恢复和发展阶段。到了20世纪八九十年代，由于亚洲经济的崛起，世界经济又进入一个突飞猛进的时期。这一时期的经济呈现出以下几个特点：,一 经济背景,1第三产业的崛起 世界经济发展到20世纪中期，一些老牌发达资本主义国家的第一、第二产业的发展已相对平缓，经营利润不高。 于是，有高利润附加值的第三产业信息服务业，便得以蓬勃发展。在这些国家，特别是在一些经济中心城市中，第三产业往往在国民经济生产总值中占有很高的比重。从事第三产业的人口急剧增加，从事金融、贸易、保险、房地产、咨询服务、综合技术服务（国外也有称其为

3、第四产业或信息产业）的人员比重逐年提高。 为这些人提供有利于提高劳动效率的舒适、高效办公场所，便成为社会的迫切需要，而第三产业的高利润也使这些人在租用这些高级办公楼时，在经济上有了保证与可能。,一 经济背景,2世界经济全球化 20世纪80年代中期以来，区域经济被打破，各国经济利益被纳入世界经济体系。世界金融市场已跨越国界，跨国公司的扩张使生产和科技国际化，加速了资金、技术、商品、人才的国际流动，大量国际化的办公人员产生，他们在世界各地办公，但彼此之间需要密切的信息交流与联系。于是，对办公室内公共手段与通讯手段的要求相应提高，这就为智能建筑提供了广阔的买方市场。,一 经济背景,3世界经济由总量增长型向质量效益型转变 至20世纪90年代，世界生产技术由高消耗型向节约型转变，生产方式由单纯追求规模效益转化为重视产品性能和质量，产品本身包含更多的技术含量。生产中脑力劳动成分大大高于体力劳动，这就需要由与之相适应的办公场所的大量出现。 以上三个经济特征是诱导和支撑智能建筑产生的经济基础。但只有经济基础是不够的，智能建筑的产生同时还受到另外几个因素的影响和作用。,二 社会背景,20世纪70年代以来

4、，许多国家为了解决长期以来困扰国民经济发展的基础设施落后的问题，纷纷将原来由国家垄断经营的交通邮电、邮电等行业向民间或国外开放，使得信息技术市场的竞争日趋激烈，各种机构应运而生，这就为智能建筑的技术和设备选择提供了坚实而广泛的基础。,三 技术背景,仅仅具备了经济条件和社会条件也还是不够的，智能建筑的产生还需要技术给予支持，由具体的技术来实现，并在技术推动下发展。 上个世纪80年代以来，在“第三次浪潮”的推动下，科学技术得以飞速发展。计算机技术、微电子技术、信息网络技术促使智能建筑的实现具备了硬件条件。电脑普及程度大大提高，网络逐步实现国际化，办公设备种类及自动化水平也有了长足进步等等。这一切都为智能建筑的实现创造了良好的物质技术条件。,四 生产、生活的客观需求,随着现代生活水平的提高，人们对生产、生活场所的环境条件也提出了更高的要求，而智能建筑的出现正迎合了这种需求，它能为使用者提供更加方便、舒适、高效和节能的生产与生活条件。 总之，智能建筑是多种因素相互影响、共同作用的结果，未来智能建筑的发展也必将如此。因此，在实际工程的设计中必须综合考虑到这些因素和条件，才能设计出真正符合实际需求

5、的智能建筑。,第二节 智能建筑定义与构成,究竟什么是智能建筑？或者说，什么样的建筑才能称之为智能建筑?这是我们首先要关心的。建筑作为建筑工程与艺术、自动化技术、现代通信技术和计算机网络技术相结合的复杂系统工程学科“智能建筑”的定义是在不断地发展、补充和完善的。历史上，早期曾有过如下的定义。,第二节 智能建筑定义与构成,美国的定义：智能建筑乃是通过优化其结构、系统、服务、管理四个基本要素及其相互关系来提供一个多产的和成本低廉的环境。同时又指出：没有固定的特征来定义智能建筑，事实上所有智能建筑所共有的唯一特性是其结构设计可以适于便利、降低成本的变化。,第二节 智能建筑定义与构成,欧洲的定义： 创造一种可以使住户有最大效率环境的建筑，同时该建筑可以使之有效地管理资源，而在硬件设备方面的寿命成本最小。,第二节 智能建筑定义与构成,日本的定义：智能建筑可从以下四个方面来定义： 1）作为收发信息和辅助管理效率的轨迹； 2）确保在建筑里工作的人们满意和便利； 3)建筑管理合理化，以便用低廉的成本，提供更周到的管理服务； 4)针对变化的社会环境、复杂多样化的办公，以及主动地经营策略，做出快速灵活和经济

6、的相应。,第二节 智能建筑定义与构成,中国学术界对智能建筑的定义： 智能建筑系统是指利用系统集成方法，将智能计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。,第二节 智能建筑定义与构成,2000年7月我国建设部正式颁布了智能建筑国家标准智能建筑设计标准，在标准中对智能建筑明确做出了如下的定义： 智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。,第三节 智能建筑特征与发展,一、智能建筑的复杂性特征 二、智能建筑的集成化特征 三、智能建筑的开放性特征 四、智能建筑的先进性特征,一 智能建筑的复杂性特征,从系统论的角度来看，根据人们为智能建筑给出的定义，可以确定任何一座大型的智能建筑（群），都可以把它看作是一个“复杂系统（Complex Systems）”，因为它具备了复杂系统几乎所有的特征。,一 智能建筑的复杂性特

7、征,作为复杂系统的一个重要特征，就是系统的“开放性（Openness）”。一般来说，任何一个复杂系统，它首先是一个现实的系统，而现实的系统总是与周围的环境有着密切的交互作用，即可以进行物质、能量和信息的交换。 比如生物系统，其复杂性表现在它要和周围的生态环境相互作用；推动国家经济发展的经济系统，其复杂性表现在它要和一个国家的社会、政治、生活环境相互作用。 说到“智能建筑”，我们同样可以把它看作是一个复杂系统，从系统论的观点看，它是建筑、计算机、现代通信、自动控制以及人文、环境的有机集合体，通过互联网（Internet）与外部社会融合为一体，形成一个具有开放特征的复杂系统。,一 智能建筑的复杂性特征,复杂系统的另一个重要特征，就是系统的“复杂性”。任何一个智能建筑（群），总是存在着一个建筑智能化系统。它好像人体的心脏，在时时刻刻维系着智能建筑的运行，而存在于智能建筑（群）中计算机网络，犹如人体的神经系统，不停地与外界联系和进行交互作用，作为“复杂网络”的象征Internet网，把智能建筑（群）融合在整个社会之中。,二 智能建筑的集成化特征,所谓“集成（Integrated）”是指把各个自

8、成体系的硬件和软件，加以集中，并重新组合到统一的系统之中，它包含删除与连接、修整与统筹等意义，同时不排除软/硬件并行工作，智能建筑的集成化特征可从技术与服务两个方面加以说明。,二 智能建筑的集成化特征,智能建筑最低是由5个独立的自动化子系统组成的： 1)设备管理自动化系统（BAS） 2)安全防卫自动化系统（SAS） 3)通信自动化系统（CAS） 4)防止火灾自动化系统（FAS） 5)办公自动化系统（OAS） 这些子系统通过“系统集成中心（SIC）”有机的组合在一起，以满足用户不断提高的要求。,二 智能建筑的集成化特征,集成：OAS+CAS提高系统使用的方便性； 集成：BAS+CAS实现系统的快捷性； 集成：OAS+BAS+CAS确保系统高性能； 集成：OAS+BAS+FAS+SAS加强系统的安全性。 如果把FAS与SAS包含在BAS当中，BAS、OAS、CAS的相互集成关系可以用图1-2来形象的示意。,图1-2,三 智能建筑的开放性特征,综上所述，智能建筑的产生是基于现代科学技术的高度发展基础之上的，它是现代科学技术与建筑科学及建筑艺术的结晶。 它给人们带来的是高效、舒适、便利、安全的

9、工作环境和居住、休闲环境。 之所以说智能建筑具备开放性特征，其原因是应用在智能建筑工程建设中的现代科学技术与建筑科学及建筑艺术，是时时刻刻在不断发展的，不论是计算机网络技术、自动控制技术、现代通信技术，抑或是建筑科学技术及建筑艺术，都是在不停顿地向更高、更现代化水平飞速发展，新技术、新概念层出不穷。反映在建筑智能化系统上，就是其系统智能化程度越来越高， 因此智能建筑为人们带来的学习、生活与工作的环境也越来越好。这就是智能建筑开发性特征的具体体现。,四 智能建筑的先进性特征,智能建筑的先进性特征，主要反映在建筑智能化系统的先进技术的应用方面，其先进技术的内涵，应该是现代办公自动化技术、现代通信技术、计算机网络技术和自动化控制技术等的综合体现和应用。但随着时代的发展和科技的进步，各种先进技术在智能建筑中的应用层出不穷，主要表现在以下几点：,四 智能建筑的先进性特征,1无线通信技术的充分应用 无线局域网（WLAN，Wireless）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，WLAN的最大特点是：它不受电缆束缚、可移动、组网灵活、扩容方便能与多种网络标准兼容、投资小、应用范围广。WLAN可实现计算机局域联网、远端接入、图文传真、电子邮件等多项功能，它为智能建筑的通信自动化系统的发展注入了新的活力，尤其以“蓝牙技术”（Bluetooth）为代表的短距离WLAN，对智能化小区家庭数字化系统联网，更是有着无限发展的前景,四 智能建筑的先进性特征,2数字化视频传输技术的推广使用 视频监控技术在短短的十多年中，其发展过程已经经历了三代。即第一代的“模拟监控系统”。第二代的“数字化监控系统”，到近两年出现的第三代“网络视频监控系统。它由“前端专家”、“服务器”和“客户器”三个部分组成。 网络视频监控中心负责该系统的运行，连接在网络中的任何一台计算机，只需要安装了客户端软件，并授予合法的身份和权限，就可以成为网络视频监控系统的诊断。受益于近年来宽带网的发展，网络视频监控系统在智能建筑和智能化小区的建设中得到了很好的应用。,四 智能建筑的先进性特征,网络视频监控系统的特点是非常明显的，具体来说，有以下几个方面： (1)利用现有网络可轻松实现远程监控。 (2)在监控点、监控中心、监控终端之间实现真正的全程数字化，与智能建筑的业

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