1、信息时代产物-智能建筑,电气13-2班,小组成员： 孙旭东 王俊 杨磊 沈佳伟,小组分工： 孙旭东 ppt讲演 统筹规划 王俊 ppt制作 确定主题 杨磊 图片编辑 资料收集 沈佳伟 文字编辑 图表收集,上海博物馆,金茂大厦,智能建筑的发展历史及背景,智能建筑概念最早由美国人提出，1984年1月，美国联合科技集团的UTBS公司在康涅狄格州哈伏特市建成了世界上第 一座智能大厦，它是由一座旧金融大厦改建而成的都市大厦。在这座3层高，总建筑面积达10万多平方米的建筑里，客户不必自己添置设备，便可获得语言通讯、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务。此外，大厦实现了自动化综合管
2、理，楼内的空调、供水、防火、防盗供配电系统等均由电脑控制，使客户真正感到舒适、方便和安全，同时，改造后的大厦在出租率、经济效益等都取得了较大的成功； 自从 “智能建筑”(Intelligent Building)一词在美国广告 媒体上出现以来，很快传遍了世界，并在世界各 地掀起了一阵又一阵的智能建筑热潮。许多国家 的政府都纷纷制定了发展智能建筑的规划，成立 了有关机构和学术团体，带动了一大批相关产业 的快速发展！甚至希望以此来拉动整个国家的经 济！因此，有人认为智能建筑发展情况是国家经 济发达程度的一个重要标志。,1）智能建筑的发展,在智能建筑领域，美国始终保持技术领先的势头。美国自90年代以
3、来新建和改建的办公 大楼约有70%为智能化建筑；为加速智能建筑的发展，美国公布了21世纪的技术：计算机、通信研究报告书。专家认为，网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术以及双向电视传输技术这些高新技术将在21世纪的美国智能建筑中具有广泛的应用和持续的发展前景；,我国智能建筑起始与1986年，国家“七五”重点科技攻关项目“智能化办公大楼可行性研究”，1991年通过鉴定。主要针对一些涉外酒店、高档公共建筑和特殊需要的工业建筑；主要技术国外引进；涉及机电设备控制、管理；计算机网络、火灾报警、有线电视等；系统相互独立。中国台湾的智
4、能大楼起步较早，1989年竣工最多，1991年已建成约1300栋，其中有233栋具有较高智能化，以台北市密度最高，台北101大厦是台湾乃至世界智能大楼的典范。中国香港智能建筑建得也较早，相继出现了汇丰银行大厦、立法会大厦、中银大厦等一批智能化程度较高的智能建筑。1989年，北京发展大厦的建成，标志着我国第一幢IB的问世。北京发展大厦涵盖BA/OA/CN(CA)；但是不完善，三个系统没有实现统一控制；1993年建成的广州的广东国际大厦(总建筑面积：183600平方米 63层) 可称大陆“首座智能化商务大楼”；有较完善的“3A ”系统。智能建筑的建设在90年代中后期形成高潮。,发展大厦总建筑面积：
5、17600平方米；20层,广东国际大厦,智能建筑的发展也带动和促进了相关行业的发展，建筑制冷机组、电梯、变配电、照明等系统设备的控制系统的智能化程度越来越高。智能建筑正在成为建筑革命的先声，成为21世纪的重要产业部门，乃至成为一个国家科学技术，文化发展水平的重要标志，也是未来建筑的重要标志。,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。,1）提供安全、舒适、
6、高效便捷的环境2）节约能源(中国建筑能耗总量已占能源总消费量的27.45) 利用智能建筑能源控制与管理系统可节能30 3）节省设备运行维护费用 4）提供现代通信手段和信息服务,智能建筑的特点,智能建筑的基本功能与构成,1. 智能建筑的基本功能,基本功能主要由三大部分构成：即建筑自动化或楼宇自动化（BA，Building Automation）、通信自动化（CA、Communication Automation）、办公自动化（OA、Office Automation），通常称为“3A”。 有地方的房地产开发公司为了突出某项功能，以提高建筑等级和工程造价，又提出防火自动化（FA）和信息管理自动化（
7、MA），形成“5A”。,2、智能建筑的组成,智能建筑主要由楼宇自动化系统（BAS，Building Automation System）、办公自动化系统（OAS，Office Automation System）、通信自动化系统（CAS，Communication Automation System）、综合布线系统（PDS，Premises Distribution System）和系统集成中心（SIC，System Integrated Center）五大部分组成。智能建筑的组成如图1-1所示。,综合布线系统(PDSPremises Distribution System或者GCSGener
8、ic Cabling System)可形成标准化的强电和弱电接口，把BAS、OAS、CAS与SIC连接起来。这 里，GCS更偏重于弱电布线。 所以，SIC是“大脑”， PDS是“血管和神经”， BAS、OAS、CAS所 属的各子系统是 运行实体的功 能模块。,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、保安、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
9、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。,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，它是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。 传统的办公系统和现代化的办公自动化的本质区别就是信息存储和传输的介质不同。传统的办公系统是使用模拟存储介质，所使用的各种设备之间没有自动地配合，难以实现高效率的信息处理和传输。现代化的办公自动
10、化系统，是利用计算机把多媒体技术和网络技术相结合，使信息用数字化的形式在系统中存储和传输。办公自动化技术的发展将使办公活动朝着数字化的方向发展，最终实现无纸化办公。,3通信自动化系统,智能建筑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、图形图像和数据信息进行收集、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、图文通信、数据通信和卫星通信等四个部分，具体负责建立建筑物内外各种信息的交换和传输。,4综合布线系统,综合布线系统是建筑物内所有信息的传输通道，是智能建筑的“信息高速公路”。综合布线由线缆和相关的连接硬件设备组成。
11、它是智能建筑必备的基础设施。它采用积木式结构、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建筑信息传输高效、可靠、灵活性等要求。综合布线系统一般包括建筑群子系统、设备间子系统、垂直干线子系统、水平子系统、管理子系统和工作区子系统等六个部分。,5系统集成中心,系统集成中心是智能建筑的最高层控制中心，监控整个智能建筑的运转。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信息，进行各种信息综合管理的功能。它通过综合布线系统把各个自动化系统连接成为一体，同时在各子系统之间建立起一个标准的信息交换平台。系统集成中心把各个分离的设备、功能和信息等集成为一个相互关联的、统一的和协调的系统
12、，使资源达到充分的共享，从而实现了集中、高效和方便的管理和控制。,西蒙TBIC智能小屋案例分析,位于美国康州的曼彻斯特市区，有一座特别的经过西蒙布线的TBIC-HOME智能小屋，房子主人是Norman Bolduc先生。小屋实现了互联网高速接入、可视对讲、保安监控、国际视频会议等功能，这使主人可以足不出户，实现SOHO（家居办公）的梦想。,快乐小屋（419平方米）,小屋的主人：Norman先生,Norman先生是一家成功的国际运输公司的CEO。Norman有一个简单快乐的人生哲学： “能省则省。不能省的东西一定要最好的”。Norman本人具有良好的技术背景，他了解通信设施的重要性，知道什么是绝
13、对上乘的设计方案。,通讯基础设施：,一套先进的冷暖系统；一个计算机中心机房；一套完整的TBIC集成布线系统。,在这个“快乐小屋”里，安装有98根超5类及6类线缆。所有的超5类及6类线缆最终都连接在西蒙精美的插座上。在计算机房内部，超5类线缆被安装在西蒙公司的S110型端接插座上。而6类线则被安装在西蒙公司的48孔6类插座上。,“快乐小屋”的应用前景模式：,设计一个全方位的局域网服务支持“快乐小屋”的内部数据传输、因特网访问以及智能化厨房等解决方案； 设计一个控制温度、灯光照度和空气流速等环境集成化，以及监控管理系统等的集成化的楼宇控制系统； 设计一个集成化的保安门禁，可视对讲系统； 设计一个集
14、成化的内部DVD配线系统等。,智能建筑物对城市与社会的影响,1 促进整个社会的智能化发展2 在宅勤务的实现3 电子化办公带来的诸问题 （1） 身体健康问题 （2） 脆弱性 （3）人际关系日益冷淡,智能建筑及智能化小区发展的主流技术,1随着信息技术的飞速发展，计算机局域网技术将是主流，经过初期阶段使用ATM局域网技术，到了1998年由于千兆以太网的发展成熟，到目前无论是大楼或智能化小区都在规划设计千兆以太计算机宽带网络，并分步实施方案。2有线电视和双向网络是目前实现图像、未来数字及图像传输的不可缺的网络，不仅要能传输模拟图像也要能传输数字图像，实现IP电话、电视图像、计算机数字，并已实现应用。,
15、3中国是发展中国家，充分利用网络资源是目前设计的基本原则之一。充分利用千兆以太网资源和有线电视宽带网资源，结合智能小区入住率的逐年提升特点，采用建筑结构充分预留和在网络上互连互融，按实际情况分批实施可扩展设计也是目前主流技术，即将HFC网和计算机千兆以太网互连分期实现，不论入户多少，均能实现低投入，满足10M/100Mbit/s速率的要求。4. ISDN网是目前正在使用的网络，虽然带宽比较窄，但目前覆盖面大、资源丰富易接入，也是智能建筑和小区设计时考虑分步实施和可扩展设计时考虑的技术。5. XDSL交换机较适合旧楼改造和公司应用，它的带宽在相同性能价格比条件下不如上述1、2、3方法，目前新建大
16、楼和小区内并不多用。,6控制网是智能小区和智能大楼重要网之一，目前有别于信息网，正在向互联网靠拢。目前应用控制网的技术主要是集散系统，但最好是朝着全面分散系统方向发展，实现全分散硬件和软件，实现自控测、自管理、自适应等几个环节。目前具有代表性楼宇自控系统技术主要采用的计算机集散控制方式占90%以上。7移动通讯网和无线网未来的家电与网络连接主要是无线在短距离发挥着不容替代的作用，使用它可以减少建筑费用，实现个人局域网，它是旧楼智能改造的主流技术，如“蓝牙”无线产品，IrD红外RFHome等产品。数字化的图像信息传送将在GSM、CDMA基础与家庭里的诸多家电控制网络发生联系，进行集成进入TCP/I
17、P互联网。,8智能建筑及智能化小区的结构化布线。结构化布线系统是与其它主流技术的实现和建筑结构紧密相关的设备，是一种称作光源设备的连接系统，即接插件、连线等。一般大楼内分水平、垂直、配线箱、配线架等，包含单模光纤、多模光纤、双绞线等。目前主要用5类双绞线和超5类、6类产品，它们具有组网灵活、方便等优势，能传输1000Mbit/s和10/100Mbit/s的速率要求，已有标准，正在发展中。9系统集成技术。目前实际应用多为以楼宇自控系统为核心的实现多个子系统互联互融，形成BMS集成作基础，以便进一步与OA、CA系统用TCP/IP形成集成，实现一体化的IBMS集成。系统集成对内是处理局域网问题，对外
18、着重与城域网、广域网、卫星网或GSM、CDMA卫星网的接口接入的问题。,10智能化小区的发展除了安全和物业管理之外，对信息服务与管理提出了更高的要求。智能家居系统已开始成熟，对实现家居信息服务、多表远传、家庭保安综合服务的产品已诞生，正朝着TCP/IP方向靠拢，构成控制网和互联网相互连接、相互沟通的方向，简化集成发展，力图提高性价比，得到局域网的支持。,智能大厦与智能小区 概述,(1)智能建筑与智能小区的相关概念智能大厦:3A系统楼宇自动化系统(Building Automation System, BAS)办公自动化系统(Office Automation System, OAS)通信网络自
19、动化系统(Communication & Network Automation System, CNAS)安保管理系统(Security Management System, SMS)火灾报警系统(Fire Alarm System, FAS)卫星及公用天线系统(Central Antenna Television, CATV)车库管理系统(Car Parking Management System, CPMS)智能卡系统(Smart Card System, SCS),(1)智能建筑与智能小区的相关概念住宅小区智能化系统(Intelligent Systems for House, ISH
20、)安全防范系统(Security System, SS)信息管理系统(Information Management System, IMS)信息网络系统(Information Network System, INS),(2)智能小区的内涵与特征智能小区的基本含义： 智能化住宅小区(SH) = 完善的建筑设施+优良的智能化系统+配套完善的物业管理与服务智能小区的建设宗旨: 以人为本的建设思想;可持续发展的最终经济目标智能小区的建设目标： 安全环境 绿色环境 开放环境 服务环境,(A)安全防范子系统出入口管理及周界防越报警；闭路电视监控；对讲/可视对讲与防盗门控制；住户报警；巡更管理；,(B)信
21、息管理子系统对安全防范系统实行监控；远程抄表与管理或IC卡管理；车辆出入与停车管理；供电设备、公共照明设备、电梯、供水等主要设备的监控管理；紧急广播与背景音乐系统；物业管理计算机系统。,智能小区一星级系统,(C)信息网络子系统为实现上述功能科学合理布线；每户不少于两对电话线和两个数据信息插座；建立有线电视网。,(A) 周界防越报警水平的提高；采用可视对讲及与物业管理中心的多方可视对讲；用户报警方式和手段的提高 (B)采用多媒体技术实现安全防范等。实现物业管理的网络化。增加停车场汽车图像监控、车牌识别和停车位显示与管理等；采用多媒体技术实现对小区主要设备的监控等。,智能小区二星级系统,采用宽带光
22、纤主干网，实现交互式数字视频业务。实施现代信息集成建造系统技术，把物业管理智能化系统建设纳入整个住宅小区建设中。现代信息集成建造系统要考虑物业公司在智能化系统管理中的运行模式，实现小区智能化系统的先进性和可扩展性，并对其进行科学管理。,智能小区三星级系统,(1)智能小区组成,(2)智能小区结构模型,(3)智能小区结构,软件总体结构上层软件：包括系统软件、支撑软件和应用软件系统软件主要包括网络操作系统软件和数据库管理系统软件。支撑软件是协助用户开发软件的工具性软件，其中包括帮助程序员开发软件产品的工具，也包括帮助管理人员控制开发进程的工具。应用软件是在特定领域内开发、为特定目的服务的一类软件底层
23、软件,(3)智能小区结构,小区物业管理综合应用软件包括以下功能：系统初始化与复位；系统权限管理；系统信息输入；系统信息自动更新；系统信息统计；系统状态显示与监控；系统信息查询检索；系统信息打印与存储；系统信息综合服务；系统帮助。,底层软件包括如下功能：信号传输与通信；信息存储；防破坏检测算法；报警控制；设备驱动等。,小区智能化系统体系结构与集成从系统、功能、网络和软件界面等几个方面进行集成。系统效率不仅取决于系统集成的程度，而且更重要的是取决于系统集成的质量。小区智能化系统是一个典型而又复杂的系统工程。系统工具：功能模块法IDEF0，结构化设计法SD等。小区智能化系统在体系结构上，是一种分层控
24、制结构，即：建筑环境层、传输媒体层、通信网络层、自动控制层和管理应用层。小区智能化系统集成条件网络通信协议的统一化、接口标准化、组成模块化、设计并行化、产品安装工程化、使用和维护的简单化,(4)智能小区系统集成,【智能小区】智能化工程,【智能小区】系统工程建设内容,计算机网络系统,卫星/有线电视系统,视频监控系统,周界防范系统,楼宇对讲系统,家居防盗系统,停车场管理系统,紧急广播/背景音乐系统,电子公告牌系统,电子巡更系统,一卡通系统,智能家居系统,综合布线系统,楼宇自动化控制系统,设备管理系统,综合布线系统原理图,综合布线系统设计原则：灵活性、模块性、开放性、可靠性、经济性,一般安全防范系统
25、组成,入侵探测器分类,按传感器种类来分类：开关/震动/超声/红外等；按工作方式来分类：主动报警器和被动报警器；按警戒范围来分类：点、线、面和空间探测报警；按传输信道来分类：有线报警器和无线报警器,周界防越报警系统图示,周界防范系统原理图,闭路电视监控系统前端节点结构原理图,闭路电视监控系统组成结构图,住户报警系统实例,住户报警系统实例,停车场管理系统,停车位诱导管理系统,音源,公共广播系统主要设备介绍,功能：提供广播声音信号；,声音放大设备,功能：对音频信号进行功率放大；,其他附属设备,功能：公共广播系统进行控制；,常用设备：CD机、卡座、调谐器、播放器、话筒、MP3；,常用设备：前置放大器、
26、功率放大器；,常用设备：电源时序器、分区矩阵、音量调节开关等；,扬声器,数字广播系统图,智能家居系统原理图,智能建筑的发展趋势,智能建筑的发展趋势主要表现在以下几个方面：智能建筑向规范化方向发展。智能建筑越来越受到政府的高度重视，国家出台了相关政策，制订了相关的规范，使设计、施工有了明确的要求和标准，进一步引导智能建筑向规范化方向发展。智能建筑正迅速发展成为一个新兴产业。智能建筑因为需要大量的自动化技术和设备，极大地提升了建筑的技术水平，已经成为国民经济一个新的增长点，也正在发展成为一个新兴产业。21世纪，智能建筑将成为建筑业发展的主流。,智能建筑向多元化方向发展。正在向智能小区、智能化城市发
27、展。近年来智能大楼的概念引人了居住小区，智能化居住小区发展非常迅速，目前在大城市几乎所有的新建的居住小区都对智能化提出了需求，随着住宅建设的发展，对智能化数字化的需求愈来愈高。建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合。智能建筑的节能和绿色环保。如何采用高科技的手段，节约能源和降低污染应成为智能建筑永恒的话题，在某种意义上，智能建筑也可称为生态智能建筑或绿色智能建筑，生态智能建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系，它既要为人创造一个舒适的空间环境，同时又要保护好周围的大环境，绿色智能建筑则要符合“安全、舒适、方便、节能、环保”的原则,开放式的智能化建筑智能建筑是一个动态的、发展的系统，开放式系统
28、的智能建筑能够不断吸收新的技术，更新旧的设备，从而使整个智能化系统设施运行得更好。智能建筑的个性化设计。就是坚持以大系统、动态运行的角度进行建筑对象和使用对象的系统分析，针对特定建筑的具体需求，根据系统运行状态，深入细节的设计。以大系统的角度进行个性化设计就是贴近环境的差异性，贴近用户能力差异性，贴近应用的差异性，还要贴近管理差异性，对不同管理模式采取不同设计，细化到对同一幢建筑里不同功能区域的差异性。智能化水平不断提高。,智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合，是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑己成为未来时代建筑的标志，中国的智能建筑将面向新的世纪，面对信息时代，做好一切准备迎接更大的发展。,智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合，是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑己成为未来时代建筑的标志，中国的智能建筑将面向新的世纪，因此社会急需大量的精湛的综合型智能建筑人才。,谢谢！,
