智能建筑弱电工程绪论.ppt

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1、智能建筑弱电工程,教材：智能建筑弱电系统 主编：刘健 重庆大学出版社 主讲教师：赵法起 Tel:8241820,本课程的地位、作用及任务,地位：电气工程及自动化专业的专业平台课之一;建筑电气与智能化专业方向学生的专业限选课。作用：使学生了解现代智能建筑中所涉及的计算机网络技术、自动控制技术、现代通讯技术的基础知识，以及相应的建筑通讯自动化系统（CAS）、建筑设备自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、安全防范和出入口控制等系统的系统结构、功能和配置要点等。任务：通过本课程的学习，使学生对现代智能建筑有一个初步的全面的正确认识，并初步掌握智能建筑的基本设计内容和设计方法。,本课程主要解决

2、的内容,有线电视系统(CATV)火灾自动报警与联动控制系统广播系统电话系统,1 绪论,1.1 建设工程及各工种的工作内容1.2 建筑电气工程 1.3 建筑智能化 1.4 学习本课程的目的和方法,1.1 建设工程及各工种工作的内容,工程建设程序(1).立项与项目策划(2).购置土地（国土局给出红线图）(3).报建（规划局给出建筑密度和容积率）(4).规划设计（由规划设计院完成建筑、路桥、水电管网、边坡处理）(5).单体设计（设计院）(6).施工（工程建设公司）(7).竣工与验收（施工单位、质检站、设计单位、建设单位）,建筑工程各工种的工作内容 建筑工种：外观设计与建筑物功能分割 结构工种：建筑物

3、的支撑（地基处理、梁、柱等结构设计）给排水工种：生活给水、消防给水、污水、雨水排水 暖通与空调：单指中央采暖、空调工程 建筑电气：其工作内容较多，但分配比例却不高 建筑智能化：集中反映了现代各种高新技术在建筑中的影响,所谓弱电，是针对建筑物的动力、照明用电而言的。一般把像动力、照明这样输送能量的电力称为强电；而把传播信号、进行信息交换的电能称为弱电。强电系统可以把电能引入建筑物，经过用电设备转换为机械能、热能和光能等；而弱电系统则完成建筑物内部和内部及内部和外部间的信息传递与交换。,1.2 建筑电气工程,1.2 建筑电气工程,三强电(1).变、配电所（室）与防雷、接地系统(2).照明工程(3)

4、.动力工程 三弱电(1).火灾自动报警与联动控制系统(2).电话系统(3).有线电视系统(CATV),三、强电工程和弱电工程涉及范围,强电,动力工程,照明工程,变配电工程,防雷接地工程,及其他用电力工程,弱电,通信与计算机网络,CATV电视与卫星电视,闭路电视和监控系统,安全防范系统,电话通信系统,火灾自动报警系统,公共广播系统,供电电源及电源的选择 电力负荷的计算 短路电流计算 高、低压系统主接线 低压配电线路设计,电气设备选择 继电控制与保护电力管理变配电所设计 防雷接地与电气安全,变、配电所（室）与防雷、接地系统,照明工程 电光源的选择 照明计算 灯具选型 应急照明设计 环保和节能动力工

5、程 各类建筑设备的供配电与控制。如中央空调、泵类负载的供配电与控制、电梯供电与控制等。,火灾自动报警与联动控制系统 报警与探测区域的划分、系统形式的选择和设计、消防联动控制设备的控制、报警及疏散装置的设置等。电话系统 容量、站址的选择、供电方式、线路敷设及配线方式、主要设备选择、接地要求等 有线电视系统(CATV)对有线电视信号进行合理分配，各技术指标符合要求，保证用户电视机输入信号电平在合理范围内，图像质量符合国家标准。,1.3 建筑智能化,智能建筑的发展智能建筑的内涵智能建筑的建设目标建筑智能化的主要内容建筑智能化的核心是系统集成,一、智能建筑的发展 智能建筑(Intelligent Bu

6、ilding，IB)是为了适应现代信息社会对建筑物的功能、环境和高效率管理的要求，特别是对建筑物应具备信息通信、办公自动化和建筑物设备自动控制和管理等一系列功能要求而在传统建筑的基础上发展而来的。世界上第一座智能建筑是1984年诞生于美国.。日本1985年开始建设智能大厦。20世纪80年代末智能建筑在欧洲兴起。20世纪90年代智能建筑在我国发展迅速。,智能建筑在我国的发展趋势业主已把建筑设计中智能部分的设计列为基本要求之一采用新高科技成果，向系统集成化、综合化管理以及智能城市化的方向发展；正在迅速成为一个新兴的技术产业；功能向多元化方向发展（设计分门别类，如金融、证券、学校、医院等）。,二、智

7、能建筑的内涵定义：它是以建筑为平台、兼备建筑设备、办公自动化及通讯网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供了一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。（智能建筑设计标准GB/T 50314-2000）注：智能建筑的概念也随着高新技术的发展而发展，是一个相对概念，国际上至今无统一的定义。,基本功能：通过结构、系统、服务和管理的最佳组合提供一种高效和经济的环境。,能在上述环境下为管理者实现以最小代价提供最有效的资源管理。,能够帮助其业主、管理者和住户实现他们的造价、舒适、便捷、安全、长期的灵活性以及市场效应的目标。,现代计算机技术：应用此技术构成的建筑物管理控制网络系统具备

8、了很强的集成性，同时又具备各种子系统的独立管理能力，极大地提高了建筑物的集中管理能力和系统的管理能力。,技术基础,现代控制技术：以此技术构成的建筑物控制系统应付建筑物中种类繁多的输入/输出控制及其适用，同时由于该控制系统具有很强的软件控制功能，可很容易地实现诸如逻辑控制、PID控制功能，以满足控制精度和实现控制功能。,现代通信技术：建立在通信技术和计算机网络技术相结合的基础上，主要体现在ISDN通信网络（综合业务数字网）的应用。该网络能在一个通信网上同时实现语言、数据和图像的通信，在智能建筑中通过一体化的综合布线系统实现该功能。,现代图形显示技术：由文字显示为主逐步变以图形显示为主。通过窗口技

9、术实现简单方便的屏幕操作，即可以完成开关量或模拟量的控制；信息的状态和参数变化，甚至信息所处的地理位置都可以通过动态图形和图形符号显示，达到对信息的采集和监视的目的；以动态图形显示为基础的人机界面使得监视和操作更为形象直观，同时多媒体技术的应用也是管理中心的人机界面更为简单生动。,技术基础,提供安全、舒适、快捷的优质服务,1安全性,防盗报警系统,出入口控制系统,闭路电视监视系统,安保巡更系统,火灾报警与消防联动系统,紧急广播系统,紧急呼叫系统,停车场管理系统,三、智能建筑的建设目标,2舒适性,空调与供热系统,供电与照明控制系统,卫星及共用天线电视系统,背景音乐系统,多媒体音像系统,3便捷性,结

10、构化综合布线系统,信息传输系统,通信网络系统,办公自动化系统,物业管理系统,建立先进科学的综合管理机制,重视智能楼宇的硬件设施，加强有关软件、管理和使用人员素质，并重视智能楼宇作为一种高度集成系统的系统技术的研究。在智能楼宇的工程实施以后，还需建立先进的综合管理机制，且系统与管理之间还存在着相辅相成的依赖关系，否则建成的智能楼宇也是不成功的。,节省能耗与降低人工成本,通过建设智能化大厦，就有可能实现能源的科学与合理的消费，从而达到最大限度的节省能源的目的。同时，通过管理的科学化、智能化，使得楼宇的各类机电设备的运行管理、保养维修更趋自动化，从而节省能源与降低人工成本。,四、建筑智能化的主要内容

11、 智能建筑以建筑为平台，由三大子系统构成：,综合布线系统GCS,智能建筑的核心(SICSystem Integrated Center)是系统集成。,智能楼宇内涵,BAS,SCS,建筑环境,CAS,OAS,智能建筑体系的参考模式,智能建筑体系参考模式,1 层和2层属于建筑技术范畴；,37层属于信息技术范畴，统称其为“楼宇智能化”部分。,其中：,综合布线系统：是指用一套结构化的布线系统传递数字、语音、图像和监控四种信号；数字：指计算机网络、广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN；语音：计算机网络语音系统（数字电话系统）图像：闭路电视，包括娱乐、会议、监视的数字图像系统监控：BA系统监控信号。我

12、国的现状是目前的综合布线系统只传递了数字和语音信号，这并不是技术上的问题，而是管理与经济的问题。,建筑智能化的核心是系统集成 智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、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、适合信息社会知识经济发展需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。因此，我们可以看出，系统集成是智能建筑的核心。系统集成的定义 采用软、硬件的方法，将原来各自分离的各子系统有机地集合成一个统一、协调的大系统，以达到各种软、硬件资源能充分的共享。,实现系统集成存在的困难经济上

13、：各子系统往往不会同步建设；各子系统的自动化程度差异也很大（如机电产品或者说BA系统中）。技术上：各子系统往往采用不同厂家的产品或系统。其通讯协议”很少相同，甚至不兼容。管理上：消防管理部门则不允许采用综合布线取代它的消防总线。因此我往往提“实现最大限度的集成”。系统集成一般包括功能集成和信息集成,智能建筑与传统建筑的区别:,智能建筑是在传统建筑平台上为实现智能化而进行全方位改进的产物，从而使冷冰冰的混凝土建筑物成为温暖的、人性化的智慧型建筑。智能建筑与传统建筑相比，不但功能更多、更强，而且更节约资源，适应性和灵活性更强。相对于传统建筑，智能建筑一般具有以下特点：(1)工程规模和总建筑面积都比

14、较大，如中、高层建筑，小区，广场，运输枢纽中心等。(2)具有重要性质或特殊地位，如电视台，报社，政府、军队、公安的指挥中心，通信枢纽楼宇等。(3)应用系统配套齐全，如网络、安全、环境等服务功能完善。,(4)资金和技术密集，是现代化的高科技产物，需要一个强大的工程部门来管理。(5)总体结构复杂，配合协调较多，是一个综合的集成系统。,智能建筑与传统建筑的区别:,建筑物具有智能化意味着：(1)对环境和使用功能的变化具有感知能力，如室温、光照的感知等。(2)具有传递、处理感知信息的能力，如温控、闭路监控等。(3)具有综合分析、判断的能力，如根据用户授权提供不同的信息访问能力。(4)具有做出决定并且发出

15、指令信息，提供动作响应的能力，如消防处理系统。以上四种能力建立在“3A”有机结合、系统集成的基础上，系统集成程度的高低决定了建筑智能化程度的高低。“3A”各子系统的简单堆积不能实现高智能化的建筑，反而只会导致系统的复杂化和资源的浪费。,一般建筑,建筑空间体量组合，建筑体型组合和立面处理，平面及空间布局，内部及外部装修等。,建筑结构，包括建筑物支撑承重、内外维护结构(基础、柱、梁、板、墙)及材料。,建筑机电设备及设施，它们为建筑物内人们生活和生产提 供必需的环境，如照明、动力、采暖空调、给水排水、电 话、电梯、煤气、消防、安全防范等设备及设施。,智能建筑环境,提供“楼宇智能化部分”的使用空间、建

16、筑平面、空间布局，这与一般建筑有所不同。,使“楼宇智能化部分”镶嵌到建筑物中所需的特殊结构及材料。,保证“楼宇智能化部分”运行条件，并为住户提供更方便、更舒适的工作、生活环境。这将使建筑物在声、光、色、热、安全、交通、服务等方面有某些新特点。,（智能建筑环境指“楼宇智能化部分”所需的特殊空间和环境）,楼宇通信,支持楼宇设备监控、楼宇运营管理、住户共用信息处理、住户专用信息处理等系统中设备之间的数据通信。,支持建筑物内部有线电话、有线电视、电信会议等话音和图像通信。,支持各种广域网连接，包括具有与公用电话网、公用数据网、用户电报网、智能用户电报网、移动通信网、视频通信网和各种计算机网的接口。,楼

17、宇运营管理,面向住户的服务，包括楼宇内各种服务设施(如会议室、室内游泳池等)的预约、使用分配、调度、提供服务信息以及有关的财务管理。,面向楼宇管理者的服务，包括通常的管理信息系统的功能，诸如人事、工资、统计市场分析等。,楼宇设备自动监控:将建筑机电设备和设施作为自动控制和管理的对象，实现单机级、分系统级或系统级的自动控制、监视和管理。,电力供应与管理子系统(高压配电、变电、低压配电、应急发电),照明控制与管理子系统(工作、事故、艺术、障碍灯等特殊照明),环境控制与管理子系统(空调及冷热源、通风环境监测与控制、给水、排水、卫生设备、污水处理),消防报警与控制子系统(自动监测与报警、灭火、排烟、联

18、动控制、紧急广播),安保监控子系统(防盗报警、电视监控、出入查证确认分析、电子巡更),交通运输子系统(电梯、停车场、车队),广播子系统(背景音乐、事故广播),楼宇共用信息处理,住户共用的办公自动化设施：支持楼宇住户共用的主计算机系统、电子会议室、电信会议室等设施,自用型智能建筑：指该单位的计算机中心或信息处理部门的计算机系统，以及公用的电子会议室、电信会议室等设施,用户专用信息处理 大型智能楼宇中通常有多种多样的住户，各自处理不同的业务，智能楼宇应当为之提供适合于各用户建立各自的专用信息处理系统所需的建筑环境和设施。这些设备和设施是由各用户自备的，其功能也是由各用户自行设计的，但对建筑的要求必

19、须在智能建筑之前提出。,智能楼宇,建筑基体，包括一般建筑和智能建筑环境相结合而成的智能楼宇的建筑体,楼宇通信网，或称建筑物网、室内通信网,楼宇设备自动监控系统,楼宇运营管理系统,楼宇共用信息处理系统,用户专用信息处理系统,楼宇通信系统(CAS),楼宇共用办公自动化系统(OAS),楼宇自动化系统(BAS),楼宇智能化,智能建筑的发展前景：,(1)提供安全、舒适、快捷、高效的优质服务和良好的工作、生活环境。(2)建立技术先进、管理科学和综合集成的高度智能化管理体制。(3)节省能源消耗，减少资源浪费，降低日常运行成本。,智能建筑是现代高科技技术的结晶，它赋予了建筑物更强的生命力，提高了其使用价值。随

20、着信息化社会进程的发展，智能建筑中所包含的智能化和自动化的水平将进一步提高。,智能建筑的发展将追求以下目标：,在国际上，智能建筑已经向“智能建筑群”和“智能城市”发展，如韩国的“智能半岛”计划，新加坡的“智能花园”计划，日本的“海上智能城”和美国的“月球智能城市”计划等等。,随着科学技术的发展，“3A”的重点发展方向可综述如下：(1)BAS：智能物业管理系统；事故监测控制系统；开放协议/面向对象技术；性能测量及查对控制系统；大范围的报警/监视系统；面貌识别系统。(2)OAS：办公公文结构；基于网络的办公系统；智能化专家系统；自然语言理解；多媒体数据库技术。(3)CAS：高带宽网络系统；语音识别与语音合成；智能通信服务；无线和私人通信系统。总之，智能建筑将不断地利用成熟的新技术实现人、自然、环境的和谐统一。智能化建筑具有广泛的使用前景，其发展是社会进步的必然。,1.4 学习本课程的目的和方法,目的 拓展知识面、了解现代高新技术的发展学习方法所涉及的技术基础知识 各子系统的系统结构，它在建筑工程中的作用 学习中要以建筑物为平台将各子系统连接起来。,