智能建筑智能建筑課件

第1章概述

1.1智能建筑的發(fā)展歷史1.2智能建筑的概念1.3智能建筑的組成

1.4智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別

1.5智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)

1.6智能建筑的發(fā)展前景返回1.1智能建筑的發(fā)展歷史

智能建筑(IB—IntelligentBuilding)一般以美國(guó)于1984年1月在康涅狄格州哈特福德市(Hartford)建設(shè)的都市大廈(CityPalaceBuilding)為標(biāo)志。這一誕生僅20年的新生事物，以其高效、安全、舒適和便利等優(yōu)點(diǎn)，勢(shì)不可擋地迅速成為現(xiàn)代高層建筑的主流，這一智能建筑也被譽(yù)為世紀(jì)性建筑。

智能建筑(以下簡(jiǎn)稱IB)產(chǎn)業(yè)是綜合性科技產(chǎn)業(yè)，涉及建筑、電力、電子、儀表、鋼鐵、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通信和環(huán)境等多種行業(yè)。隨著信息化和新材料技術(shù)的發(fā)展，智能建筑也將成為21世紀(jì)世界建筑發(fā)展的主流?？梢哉f，智能建筑的水平是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和科技水平的具體體現(xiàn)。我國(guó)IB總數(shù)已達(dá)上千幢，其發(fā)展速度已名列世界前茅，如北京的京廣中心、中華大廈，上海的金茂大廈、中遠(yuǎn)兩灣小區(qū)等。在運(yùn)用世界智能建筑主流技術(shù)方面或者說引導(dǎo)世界智能建筑主流技術(shù)方面，我國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，也相差無幾。

建設(shè)部會(huì)同有關(guān)部門共同制定的《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》經(jīng)有關(guān)部門會(huì)審，被批準(zhǔn)為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為GB/T50314-2000，于2000年10月1日起施行。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，智能建筑中各智能化系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)使用功能、管理要求和建設(shè)投資等劃分為甲、乙、丙三級(jí)(住宅除外)，且各級(jí)均有擴(kuò)展性、開放性和靈活性。返回1.2智能建筑的概念

根據(jù)GB/T50314-2000的定義，IB是以建筑為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的環(huán)境。其基本內(nèi)涵是：以綜合布線系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為橋梁，綜合配置建筑物內(nèi)的各功能子系統(tǒng)，全面實(shí)現(xiàn)對(duì)通信系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、大樓內(nèi)各種設(shè)備(空調(diào)、供熱、給排水、變配電、照明、電梯、消防、公共安全)等的綜合管理。

美國(guó)智能化建筑學(xué)會(huì)(AIBInstitute)對(duì)IB的定義是：“IB是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)及其相互聯(lián)系全面綜合，達(dá)到最佳組合，獲得高效率、高功能與高舒適性的建筑?！睔W洲智能建筑界認(rèn)為：“IB是能以最低的保養(yǎng)成本最有效地管理本身資源，從而讓用戶發(fā)揮最高效率的建筑?！彼鼜?qiáng)調(diào)高效率地工作、環(huán)境的舒適及低資源浪費(fèi)等方面。

新加坡要把全島建成“智能花園”，其規(guī)定IB必須具備以下條件：一是具有一是具有先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)室溫、濕度、燈光以及控制保安和消防等設(shè)備，創(chuàng)造舒適安全的環(huán)境；二是具有良好的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，使信息能方便地在建筑內(nèi)或與外界進(jìn)行流通。注：本書中我們不區(qū)分“智能化樓宇”、“智能建筑”、“智能大廈”等名稱的細(xì)微差別，有時(shí)也將“智能建筑”、“建筑物”統(tǒng)稱為“建筑”。返回1.3智能建筑的組成

智能建筑系統(tǒng)的組成按其基本功能可分為三大塊：樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS—BuildingAutomationSystem)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS—OfficeAutomationSystem)和通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS—CommunicationAutomationSystem)，即“3A”系統(tǒng)。智能建筑不是多種帶有智能特征的系統(tǒng)產(chǎn)品的簡(jiǎn)單堆積或集合。智能建筑的核心(SIC—SystemIntegratedCenter)是系統(tǒng)集成。SIC借助綜合布線系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)對(duì)BAS、OAS和CAS

的有機(jī)整合，以一體化集成的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)信息、資源和管理服務(wù)的共享。綜合布線系統(tǒng)(PDS—PremisesDistributionSystem或者GCS—GenericCablingSystem)可形成標(biāo)準(zhǔn)化的強(qiáng)電和弱電接口，把BAS、OAS、CAS與SIC連接起來。這里，GCS更偏重于弱電布線。所以，SIC是“大腦”，PDS是“血管和神經(jīng)”，BAS、OAS、CAS所屬的各子系統(tǒng)是運(yùn)行實(shí)體的功能模塊。

目前，有些單位、部門為了宣傳和突出某些功能，提出消防自動(dòng)化系統(tǒng)(FAS—FireAutomationSystem)和保安自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS—SecurityAutomationSystem)，形成“5A”系統(tǒng)。后來又提出信息管理自動(dòng)化系統(tǒng)(MAS—ManagementAutomationSystem)，出現(xiàn)了“6A”智能建筑。但按國(guó)際慣例，F(xiàn)AS和SAS均置于BAS中，而MAS也屬于CAS的子系統(tǒng)，因此，本書根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為IB一般由SIC、PDS和“3A”系統(tǒng)五部分組成。具體見圖1.1。圖1.1返回一、青少年?duì)I養(yǎng)要點(diǎn)

1．青少年的飲食特點(diǎn)及選擇食品的要點(diǎn)⑴青少年飲食特點(diǎn)青少年對(duì)能量的需要與生長(zhǎng)速度成正比，生長(zhǎng)發(fā)育需要能量為總能量的20%~30%，青少年期能量需要超過從事輕體力勞動(dòng)的成人。與此同時(shí)，青少年對(duì)蛋白質(zhì)的需要量迅速增加，以滿足快速生長(zhǎng)發(fā)育的需要。一、青少年?duì)I養(yǎng)要點(diǎn)⑵選擇食品的要點(diǎn)①多吃谷類，供給充足的能量。每天約需谷類400~500g。②保證優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的供給。魚、禽、肉、蛋、奶及豆類是飲食蛋白質(zhì)的主要來源，每天供給200~250g，奶類不低于300mL。③保證蔬菜水果供給。④要保證充足的鈣源。⑤保證充足的鐵攝入。⑥保證鋅的攝入。⑦處于青春發(fā)育期的女孩應(yīng)時(shí)常吃些海產(chǎn)品以增加碘的攝入。一、青少年?duì)I養(yǎng)要點(diǎn)2．學(xué)校營(yíng)養(yǎng)配餐原則⑴保證營(yíng)養(yǎng)平衡⑵各營(yíng)養(yǎng)素之間的比例要適宜。⑶考慮季節(jié)和市場(chǎng)供應(yīng)情況⑷兼顧經(jīng)濟(jì)條件既要使食譜符合營(yíng)養(yǎng)要求，又要使進(jìn)餐者在經(jīng)濟(jì)上有承受能力，才會(huì)使食譜有實(shí)際意義。二、食譜編制例：劉某，中學(xué)生，15歲，男，170cm，體重60kg，編制一日食譜。1．確定能量需要量及三大營(yíng)養(yǎng)素需要量-查表法2．確定餐次比：中學(xué)生三餐餐次比一般為0.3︰0.4︰0.3。3．三大營(yíng)養(yǎng)素三餐分配中學(xué)生一日配餐計(jì)劃（按可食部計(jì)）餐次食物名稱原料名稱重量早餐牛奶200g二米粥稻米50.4g、小米52.3g饅頭標(biāo)準(zhǔn)粉71.1g豬肉炒油菜豬肉（肥瘦）23.5g，油菜100g，大豆油4g涼拌海帶海帶70g，胡蘿卜1.5g，芝麻油2g蘋果80g午餐米飯稻米117.8g蝦蓉面134.3g清蒸海蝦海蝦24.8g小雞燉蘑菇雞28.8g，蘑菇100g，大豆油2g素雞炒韭菜素雞25.3g，韭菜80g，大豆油3g拌黃瓜黃瓜50g，香菜5g西瓜80g晚餐大米粥稻米35.4g花卷標(biāo)準(zhǔn)粉149.7g，花生油3g麻鴨燉蘿卜麻鴨42.7g，白蘿卜100g，花生油2g西芹腰果西芹100g、腰果20g、油3.5g桃獼猴桃100g三、營(yíng)養(yǎng)午餐配餐原則部分中小學(xué)生一般不住校，只在學(xué)校進(jìn)食中餐，早餐、晚餐在家中吃，營(yíng)養(yǎng)午餐的制定應(yīng)遵守以下原則：⑴遵循“營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生、科學(xué)、合理”的原則，體現(xiàn)平衡膳食，做到一周各類營(yíng)養(yǎng)素配比合理，以滿足學(xué)生生長(zhǎng)發(fā)育的需要。⑵結(jié)合學(xué)生飲食習(xí)慣，考慮季節(jié)、地區(qū)特點(diǎn)和學(xué)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)能力，因地制宜，充分利用當(dāng)?shù)厥澄镔Y源，制定營(yíng)養(yǎng)食譜。⑶主食做到粗細(xì)搭配，搭配五谷雜糧、豆類、薯類，粗糧細(xì)做。⑷確保優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的供應(yīng)。優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的攝入應(yīng)占膳食總蛋白質(zhì)的一半以上。做到動(dòng)物性食品與豆制品、根莖菜、綠葉菜、瓜類、豆類、薯類及菌藻類合理搭配。蔬菜中應(yīng)有一半為綠色或其他有色的葉菜。1.4智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別IB是在傳統(tǒng)建筑平臺(tái)上為實(shí)現(xiàn)智能化而進(jìn)行全方位改進(jìn)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。IB與傳統(tǒng)建筑相比，不但功能更多、更強(qiáng)，而且更節(jié)約資源，適應(yīng)性和靈活性更強(qiáng)。 相對(duì)于傳統(tǒng)建筑，IB一般具有以下特點(diǎn)：

(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(chǎng)，運(yùn)輸樞紐中心等。(2)具有重要性質(zhì)或特殊地位，如電視臺(tái)，報(bào)社，政府、軍隊(duì)、公安的指揮中心，通信樞紐樓宇等。

(3)應(yīng)用系統(tǒng)配套齊全，如網(wǎng)絡(luò)、安全、環(huán)境等服務(wù)功能完善。

(4)資金和技術(shù)密集，是現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物，需要一個(gè)強(qiáng)大的工程部門來管理。

(5)總體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配合協(xié)調(diào)較多，是一個(gè)綜合的集成系統(tǒng)。

建筑物具有智能化意味著：

(1)對(duì)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(quán)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(dòng)作響應(yīng)的能力，如消防處理系統(tǒng)。

以上四種能力建立在“3A”有機(jī)結(jié)合、系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)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(jiǎn)單堆積不能實(shí)現(xiàn)高智能化的建筑，反而只會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜化和資源的浪費(fèi)。返回1.5智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)

IB建立在建筑科學(xué)、行為科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、美學(xué)、社會(huì)工程學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的基礎(chǔ)上?！癆+4C”是IB的技術(shù)基礎(chǔ)?！癆”即現(xiàn)代建筑技術(shù)(Architecture)。下面分別介紹“4C”的含義。

(1)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)，其核心是并行的分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。并行使得同時(shí)處理多種數(shù)據(jù)成為可能；通過分布式操作系統(tǒng)，可以使不同系統(tǒng)分別處理不同事件，實(shí)現(xiàn)任務(wù)和負(fù)載的分擔(dān)，有助于多

機(jī)合作重構(gòu)，減少冗余和提高容錯(cuò)能力，用較低的成本實(shí)現(xiàn)更高性能、更高可靠性的系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)把整個(gè)系統(tǒng)連成一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)信息、資源的共享。

(2)現(xiàn)代控制技術(shù)(Control)，主要指集散型的監(jiān)控系統(tǒng)(DCS—DistributionControlSystem)。硬件采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的設(shè)計(jì)；軟件采用具有實(shí)時(shí)多任務(wù)、多用戶分布式操作系統(tǒng)(可能是嵌入式)；系統(tǒng)具有配置靈活、通用性強(qiáng)、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝調(diào)試方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。 (3)現(xiàn)代通信技術(shù)(Communication)，通過無線、有線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻的快速傳遞。

(4)現(xiàn)代圖像顯示技術(shù)(CRT)，能在計(jì)算機(jī)上快速實(shí)現(xiàn)開關(guān)量、模擬量的形象化顯示，通過CRT圖像化顯示實(shí)時(shí)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)臨場(chǎng)感很強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制。返回1.6智能建筑的發(fā)展前景

IB是現(xiàn)代高科技技術(shù)的結(jié)晶，它賦予了建筑物更強(qiáng)的生命力，提高了其使用價(jià)值。隨著信息化社會(huì)進(jìn)程的發(fā)展，智能建筑中所包含的智能化和自動(dòng)化的水平將進(jìn)一步提高。

IB的發(fā)展將追求以下目標(biāo)：

(1)提供安全、舒適、快捷、高效的優(yōu)質(zhì)服務(wù)和良好的工作、生活環(huán)境。 (2)建立技術(shù)先進(jìn)、管理科學(xué)和綜合集成的高度智能化管理體制。

(3)節(jié)省能源消耗，減少資源浪費(fèi)，降低日常運(yùn)行成本。 在國(guó)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(guó)的“智能半島”計(jì)劃，新加坡的“智能花園”計(jì)劃，日本的“海上智能城”和美國(guó)的“月球智能城市”計(jì)劃等等。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“3A”的重點(diǎn)發(fā)