建筑设备自动化(第一章)
建筑设备自动化系统工程1.4 建筑设备自动化技术基础
TIC 回风
温度 传感器
三位式 温度控制器
TIC
回风
图1-25 室温两位调节系统 T 升温加热 恒温调节 停止加热
图1-27 室温三位式加热控制系统
停止加热 升温加热 停止加热
上限值
下限值
加热器A
加热器A
t
加热器B 加热器B
加热器B 加热器B
图1-28 三位式电加热器控制过程
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1.4.3 控制器调节特性 第1章 建筑设备自动化控制技术基础 及调节方法的选择
位调节和三-1-位1 调节两种。
-1
双位（式a ）调无节滞的环区动作特性是：当被调参（b数）偏有差滞-1环设区定在一定数值 时（，a）调无节滞器环输区出最图大1. 2值1 或双位最调小节特值性，使调（ 节b器）全有开滞或环全区闭，调 节系统的调节输出图有1.2两2 种三状位态调节 ：特 全性开和全闭。
被控对象
输出
检测装置
图1-19 闭环调节系统原理框图
检测仪表对被控对象的被控参数进行测量，调节器 根据给定值与测量值的偏差并按一定的调节规律发 出调节命令，控制执行器对被控对象的被控参数进 行控制，使被控参数满足要求。这类控制系统就是 闭环控制系统，也称为调节系统。
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第1章 建筑设备自动化控制技术基础
1.4.2 闭环控制/调节系统
常用的控制系统根据其组成结构的不同可分为： 1. 单回路控制／调节系统 2. 多回路控制／调节系统 3. 比值控制／调节系统 4. 复合控制／调节系统
前三个控制系统均是利用反馈原理组成的闭环控制系统，系 统把干扰引起被调变量的变化与相应给定值比较后调节控 制。
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低），都要停止压缩机； 实现上述安全保护措施是控制系统的基本要求。
建筑设备自动化
建筑设备自动化一、概述建筑设备自动化是指利用先进的技术手段，对建筑物内部的各种设备进行自动化控制和管理的系统。
通过自动化控制，可以提高建筑设备的运行效率、节约能源、提升舒适度和安全性，降低维护成本，实现智能化管理。
本文将详细介绍建筑设备自动化的原理、应用和优势。
二、原理建筑设备自动化的原理是基于先进的传感器技术、数据采集与处理技术、通信技术和控制算法。
通过安装传感器，可以实时监测建筑内部的温度、湿度、光照等环境参数，以及电力、水气等能源的使用情况。
传感器将采集到的数据传输给中央控制系统，中央控制系统根据预设的控制策略进行数据处理和决策，并通过执行器控制建筑设备的运行状态。
同时，中央控制系统可以通过网络与外部环境进行数据交互，实现远程监控和控制。
三、应用建筑设备自动化广泛应用于各类建筑物，如商业大楼、住宅小区、医院、学校等。
具体应用包括但不限于以下几个方面：1. 空调系统自动化控制：通过监测室内温度、湿度和人员活动情况，自动调节空调的运行状态，实现舒适度和能源的平衡。
2. 照明系统自动化控制：通过感应器感知室内光照强度和人员活动情况，自动调节照明设备的亮度和开关状态，提高能源利用效率。
3. 电力管理系统：通过监测电力使用情况，实现对电器设备的智能控制和节能管理，避免能源浪费和过载。
4. 智能安防系统：通过视频监控、入侵报警等技术手段，实现对建筑物内部和周边环境的安全监控和报警。
5. 消防系统自动化控制：通过监测火灾和烟雾等危险信号，自动启动喷淋系统、排烟系统和报警系统，及时采取措施保护人员和财产安全。
四、优势建筑设备自动化具有以下优势：1. 提高运行效率：通过自动化控制，建筑设备的运行状态可以根据实际需求进行智能调节，提高设备的运行效率和性能。
2. 节约能源：建筑设备自动化可以根据室内环境参数和能源使用情况进行智能控制，实现能源的合理利用和节约。
3. 提升舒适度：通过自动化控制，可以根据室内环境参数和人员活动情况，实现建筑设备的智能调节，提升室内舒适度。
建筑设备自动化
第一章建筑设备自动化概述1、建筑环境控制有被动式和主动式2、建筑物必须满足的要求:安全性、功能性、健康舒适性、美观性3、智能建筑的定义：以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。
4、智能建筑发展趋势：个性化、节能、绿色环保智能建筑。
5、智能建筑与建筑智能化系统的关系：提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康环境的建筑才能称之为智能建筑；建筑智能化系统包括信息系统、监控系统、通信等系统以及智能化集成系统，是智能建筑的必要条件；智能建筑是一个综合的系统化工程，是多学科、多技术系统的综合体，要由各专业相互配合。
6、智能建筑与传统建筑：具有传统建筑物的全部功能；它具有某种“拟人智能”特性及功能。
主要表现在：具有感知、处理、传递所需信号或信息的能力；对收集的信息具有综合分析、判断和决策的能力；具有发出指令并提供动作响应的能力。
7、智能建筑的类型：智能办公、商用大楼、智能建筑群、智能化住宅、智能化小区。
8、智能建筑的功能：安全、舒适、便捷功能，为人们提供一个高效的工作环境和优越的生活环境。
9、智能建筑的核心技术：现代计算机技术、现代控制技术、现代通信技术、现代图形显现技术（CRT）。
智能建筑的核心问题是建筑设备的智能化以及建筑智能化系统的集成。
4C技术的核心是信息技术。
10、建筑智能化系统的组成：建筑管理系统BMS（BMS包括建筑设备自动化系统BAS、安全防范系统SAS和火灾自动报警与消防联动系统FAS；BMS即广义BAS，将BAS、SAS、FAS三个相互独立、相互关联的部分以控制目的来进行信息集成，或以以太网为平台，作各子系统平等地位的一体化集成）、信息网络系统INS（INS集成了事物型办公自动化系统OAS与物业管理系统）、通信网络系统CNS（CNS包括通信系统、计算机网络和接入系统）、综合布线系统GCS（BMS、OAS、CNS需通过GCS和计算机网络技术进行有机集成）。
《建筑设备自动化》智能建筑概论 ppt课件
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（2）电缆电视系统（CATV：Cable Television） CATV 也是智能建筑的基本系统之一。与传统 CATV 不同的是，智能建筑 CATV 要求电视图像信号的双向传输，并为采用 HFC（光纤同轴电缆混合接入 网）打下基础。 （3）视频会议系统 视频会议系统是利用图像压缩编码和处理技术、电视技术、计算机网络通 信技术和相关设备、线路，实现远程点对点或多点之间图像、语音、数据信号 的实时交互式通信。可大大节省时 间、提高会议的效率、降低会议成本。
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③安全、舒适和便捷的环境———智能建筑首先确保人、财、物的高度 安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。智能建筑提供室内适宜的温 度、湿度和新风以及多媒体音像系统、装饰照明，公共环境背景音乐等，大大 提高人们的工作、学习和生活质量。智能建筑通过建筑内外四通八达的电话、 电视、计算机局域网、因特网等现代通信手段和各种基于网络的业务办公自动 化系统，为人们提供一个高效便捷的工作、学习和生活环境。
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②客户机 /服务器技术。客户机 /服务器（C/S：Client/Server）技术是 一种优化的网络计算模式。它将一个计算机应用分解为两个部分，交由网络上 不同的计算机来分别执行。把复杂的计算任务留给后端的服务器（高性能计算 机）处理，而把一些频繁与用户打交道的简单任务交给前端客户机（PC 机）来 处理，客户机与服务器之间是一种请求 /响应的关系。 ③浏览器 /服务器（B/S：Browser/Server）技术是在 C/S技术的基础上， 将客户机上的应用程序简化为统一的浏览器软件，使得应用系统的开发和维护 集中在服务器端，大大缩短了应用软件的开发周期和降低了成本。Internet和 Intranet就是采用的 B/S技术。
智能楼宇建筑设备自动化系统
Thank you！
第五节 建筑管理系统与智能建 筑管理系统
二. 智能建筑管理系统
智能建筑管理系统（Intelligent Building Management System,IBMS)也称为智能建筑设 备综合管理系统，是一种具有高生产力、低运营 成本和高安全性旳智能化旳综合管理系统，位于 建筑智能化系统次层构造旳最高层。它能够利用 搜集到旳建筑物有关资料，分析整顿成具有高附 加值旳信息；利用先进技术和措施使建筑设备旳 作业流程更有效、运营成本更低、竞争力更强。
2.节能控制 在不降低舒适性旳前提下到达节能、降
低运营费用旳目旳。
第三节 建筑设备自动化系统旳 自动监测与控制
一.建筑设备自动化系统旳自动测量
在智能建筑中，因为建筑设备 旳各系统分散在各处，为了加强对 设备旳管理，测量是非常主要且不 可缺乏旳。测量方式有选择测量、 扫描测量、连续测量等。
第三节 建筑设备自动化系统旳 自动监测与控制
开环控制和闭环控制两种。 1.开环控制 2.闭环控制
第四节 建筑设备自动化系பைடு நூலகம்旳 构造
一.集散型楼宇自动化系统(DCS)
集散型控制系统旳特征是“集中
管理，分散控制”，即以分布在现 场 被控设备处旳多种功能性计算机（下 位机）完毕被控设备旳实时检测、保 护与控制。一般分为三级，第一级为 现场控制级，第二级为监控级，第三 级为企业管理级。
一.建筑设备自动化系统旳定义
建筑设备自动化系统是将建筑物或建 筑群旳电力、照明、空调、给排水、防灾、 保安、车库管理等设备或系统，以集中监 视、控制和管理为目旳构成旳综合系统。 建筑设备自动化系统一般涉及暖通空调、 给排水、供配电、照明、电梯、消防、安 全防范等监控子系统。
建筑设备自动化-教师讲义(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】第1章建筑设备自动化概述教学目的：通过本章学习，熟悉自智能建筑的基本概念，掌握智能建筑的组成及核心技术，掌握建筑设备自动化系统及其发展。
教学重点：掌握智能建筑的组成及核心技术，掌握建筑设备自动化系统的功能。
教学难点：建筑设备自动化系统的功能。
第一讲1.1 智能建筑的基本概念1.1.1 智能建筑IB(Intelligent Building)1984年，由美国人提出，在一座改建后的大厦的宣传词中出现，该大厦采用计算机技术对楼内的空调、照明、电梯、防火等系统实施监测、控制等综合管理，为大楼用户提供各类信息服务，事先通信、办公自动化，从此诞生第一座智能建筑。
我国，智能建筑的建设起始于1990年的北京发展大厦，被认为我国智能建筑的雏形。
该大厦装备了建筑设备自动化系统、通信网络系统、办公自动化系统，但3个子系统未实现系统集成，进行统一的控制和管理。
1.1.2 智能建筑的定义以建筑为平台，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。
1.1.3 智能建筑与传统建筑1.具有传统建筑物的全部功能2.它具有某种“拟人智能”特性及功能。
主要表现在：（1）具有感知、处理、传递所需信号或信息的能力；（2）是对收集的信息具有综合分析、判断和决策的能力；（3）是具有发出指令并提供动作响应的能力。
1.1.4 智能建筑的类型（用途）(1)智能办公、商用大楼智能办公、商用大楼包括：政府机关办公楼，大型企业、公司办公楼、金融大厦(银行、证券、保险、期货等)，商业楼及出租写字楼等单栋智能化大楼。
(2)智能建筑群(广场)智能建筑由单栋开发到成片开发，形成一个位置相对集中的建筑群体，称为智能建筑群或智能广场，如医院、学校、酒店、宾馆、商场等。
(3)智能化住宅智能化住宅多为以生活起居为目的而兴建的多层、高层建筑或建筑群。
(4)智能化小区智能化小区是指具有一定智能化特点的住宅小区-居住生活信息化、小区物业管理智能化、IC卡通用化。
建筑设备自动化课件(第一章第二章)
特点
4计算机控制系统（20世纪70年代）
特点： a.计算机控制器通过编程完成各项工作，而非直
接通过模拟量电子电路 b.数字通信技术使建筑自动化进入了新的阶段
目前面临的新课题： 如何更有效地利用新技术，使建筑更舒适和高效？
1.5 本书的主要内容与学习方法
特点： 从实际工程问题实例出发引入建筑设备自动化
s c s t s ( s ) c h t h ( 0 ) U s ( t ( s ) t s ( s ) )
s c h t h ( s ) c s t s ( 0 ) Q U h w ( t ( s ) t h ( s ) )
举例
c控制器
计算机控制器，涉及软件（图2-8）
d执行器
定义
作用 手脚
举例
开关 各类阀门
2.2通断控制下恒温水箱的调节特性
1 恒温水箱通断控制中通断控制器的调节特性
（1）通断控制的一般控制结果（图2-9）
目标值与设定值的关系
回差
执行器动作频率
（2）影响控制结果的4大因素
被调节对象水箱的热特性
作为传感器的温度计感知水温变化的特性
性
作为执行器的电加热器的加热容量和动态特
作为控制参数大系统回差的取值
（3）通断控制系统特性研究
目的：调节特性与影响因素之间的关系
方法： 数学分析模型
a 模型建立
前提假设（3个）
定义各个参数
C（J/K）、Q（W） 、U（W /K）、t0（℃）、t （℃）、τ 、 τ 0
《建筑设备自动化》教学大纲
《建筑设备自动化》教学大纲大纲说明课程代码：5135053总学时：32学时（讲课32学时）总学分：2课程类别：专业选修适用专业：建筑环境与设备工程预修要求：普通物理学、高等数学、工程数学、暖通空调、自动控制原理一、课程的性质、目的、任务：建筑设备自动化是建筑环境与设备工程专业一门重要的主干专业课程。
通过本课程的教学，使学生掌握：有关建筑自动化的基本内容，建筑自动化系统测控设备的应用，自动控制系统的基本理论，相关计算机网络技术。
同时对建筑自动化系统能有一个全面的了解。
为进一步进行实际系统的设计和实施奠定一定的基础。
二、课程教学的基本要求：1、通过对BAS系统基本内容由浅及深的介绍，配合与本专业领域密切相关的实际系统范例，使学生学习后对建筑设备自动化能够建立一个全面的总体认识，掌握BA系统的组成和构建过程，特别是自动化设计和实现方法。
2、理解并掌握方法论基本理论，掌握SIMLINK基本概念和基本理论。
3、理解掌握HVAC系统控制理论，掌握BAS系统的全面概念和基本理论，并能运用其原理进行工程设计和对实际工程实例进行分析。
三、大纲的使用说明：本大纲适用于建筑环境与设备工程专业教学。
大纲正文第一章智能建筑概论学时：4学时（讲课4学时）本章讲授要点：本课程特点；智能建筑概念，BAS系统基本理论。
重点：BAS系统基本理论。
第一节：智能建筑的基本概念1、智能建筑定义2、智能建筑的功能及特点3、智能建筑的核心技术第二节：建筑智能化系统的组成与结构1、综合布线系统（GCS）2、通信网络系统（CNS）3、办公自动化系统（OAS）4、建筑设备自动化系统（BAS）5、建筑设备管理系统（BMS）6、智能建筑综合管理系统（IBMS）第二章建筑设备自动化的技术基础学时：6学时（讲课6学时）本章讲授要点：数据通讯技术，网络结构的概念，网络结构的媒介和设备，布线技术，家庭、办公网络，通讯协议，控制系统组成与测试技术。
重点：计算机网络技术与控制系统测试技术。
建筑设备自动化重点
建筑设备自动化要点————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：?第一章1.我国智能建筑设计标准(GB/T 50 ３１ 4－ 2000) 将建筑物或建筑群的电力、照明、空调、给排水、防火、保安、车库管理等设备或系统，以集中监督、控制和管理为目的，构成综合系统2.智能建筑系统(IBS)通信网络系统建筑设备自动化系统办公自动化系统(OAS) (CNS)(BAS)建筑设备监控系统安全防备管理系统火灾自动报警系统有有会移程计空空空空通给高低照电视入停出巡自紧联事管决服智线线议动控算调调调调风水配配明梯频侵车入更动急动务理策务能电广电通电机冷热处新机排电电系监监报管口系、广控办办办管卡视播视信话网源源理风组水设设统控控警理控统手播制公公公理管及及系系系络监监机量监设施施监系系系系制动系系系系系系理电音统统统及控控组机控施监监控统统统统系报统统统统统统系视响接系系监组系监控控系统警统卫扩入统统控监统控系系统系星声网系控系统统统系系络统系统统统系统统3.计算机自控系统构成原理建筑设备测控传感器(系统输入)计算机自动控制建筑设备控制履行器(系统输出)基础理论建筑设备常用控制规律和算法计算机网络基本观点计算机网络网络综合布线建建筑设备自控网络基本观点和特色建筑设备自控网络通信标准筑设BACnet, LonWorks, EIB等基础备特有理论自系统集成基本观点和功能动系统集成化系统集成理论与主流技术以HVAC 系统、给排水系统、智能建筑供配电系统的控制系统和火灾报警系统等为主要内容工程技术智能小区以安防系统、一卡通系统和停车场监控系统等为主要内容运转和保护物业管理基本观点特色A 不一样设备厂商一定履行同样标准 ,才可实现互相操作 ,即兼容的问题。
B建筑设备自动化系统是散布式网络控制系统C建筑设备自动化系统是多重局域网并存的系统，能够择精选择D建筑设备自动化系统反响的时间是强及时与弱及时混淆的一个系统，Ｅ当前履行标准还不是国家强迫履行分类专有系统 ;开放系统发展动向互操作和交换向来是追求目标气动阶段初步出现了互操作和交换 ;进入 DDC 阶段后 ,出现多种自动化系统解决方案。
建筑设备自动化课件章优秀课件
湿度 • 内扰：室内设备、照明、人员等室内
热湿源
第二篇 建筑自动化
• 第1章 建筑设备自动化概述 • 第2章 计算机控制系统与通信网络结
构 • 第3章 控制器与执行器 • 第4章 空气处理过程的控制 • 第5章 集中空调系统中冷热源 与空调
水系统的监控
• 照明控制：分时段控制、分区控制、 调光控制、声光感应控制、程序控制 等
光环境控制的意义
• 减少视觉疲劳，保证视觉健康和身心 健康
• 提高劳动生产率 • 降低能耗
– 人工照明能耗 – 空调能耗
90年代末上海市公共建筑的一 次能源消耗比例
办公楼
商场
其他
15%
热水
空调
11%
40%
其他 热水 17% 3%
• 美国消耗世界 能源的25％， 中国的发展应 该步美国的后 尘吗？
大量耗能＝污染环境
全球温室效应的发展趋势
2、室内空气质量
• 为什么要研究建筑的空气环境? 人们有 超过90％的时间是在室内度过的室内 空气环境比室外还要重要
5%
92%
3%
病态建筑综合症：现代都市病
症状 头痛、恶心 疲乏、失眠、记忆力衰退 皮肤、粘膜有刺激感（眼红、 流泪、咽干等） 呼吸紊乱
建筑自动化
w第6章 供热系统的控制与管理 w第7章 其它建筑设备的 监测与控制 w第8章 住宅小区智能化系统 w第9章 建筑设备自动化系统的 故障诊 断 w第10章 建筑设备自动化的建设 w第11章 典型工程案例
第一章 建筑设备自动化 概述
• 1.1 智能建筑与建筑智能化的基本概念 • 1.1.1 智能建筑的用途 • 1.1.2 智能建筑的定义 • 1.1.3 智能建筑与传统建筑 • 1.1.4 智能建筑的类型 • 1.1.5 智能建筑的功能
《建筑设备自动化》教学大纲
《建筑设备自动化》教学大纲课程编码：1812111802课程名称：建筑设备自动化学时/学分：32/2关联课程：电工电子技术；自动控制原理；建筑环境测试技术；建筑设备适用专业：建筑环境与能源应用工程开课教研室：建筑环境与能源应用工程教研室课程类别与性质：专业课，选修一、课时分配与考核权重按照学校的整体要求，基于对教学目标及基本知识、基本技能、基本素养的分析，本课程的内容依据高等学校建筑环境与能源应用工程专业教育的培养目标以及毕业生基本要求和培养方案，选定概论、恒温水箱的通断控制、恒温恒湿空调机的控制器等8部分内容，共32学时，2学分。
要求教师在授课过程中围绕课内教与学、课外导与做、线上线下紧密结合等环节，推进考评方式改革，重视过程性评价，突出基于能力的非标准化答案考试。
基于该教学考核评价思路，本课程主要以课程论文、课堂提问、课下作业、期末测试等方式对学生进行考核评价，其中课程论文、课堂提问、课下作业等过程性评价占评价权重的60%，期末考试占评价权重的40%。
课时分配与考核权重一览表二、课程资源库1.参考书（1）江亿，姜子炎编. 建筑设备自动化. 中国建筑工业出版社.2007年6月.（2）董春桥，袁昌立，傅海军，王江江.建筑设备自动化.中国建筑工业出版社. 2006年9月.（3）刘健.智能建筑弱电系统.重庆大学出版社.2002年8月.（4）Katsuhiko Ogata（绪方胜彦）.现代控制工程.电子工业出版社. 2011年1月.（5）吴麒，王诗宓.自动控制原理.清华大学出版社.2006年10月.（6）阳宪惠.现场总线技术及其应用.清华大学出版社.2008年10月.（7）张福学.实用传感器手册.电子工业出版社. 1988年2月.（8）朱善君.单片机接口技术及应用.清华大学出版社.2005年1月.（9）高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.人民邮电出版社.2004年7月.（10）Direct digital control for HV AC systems, Tomas B Hartman，McGraw-Hill Inc.2.期刊《暖通空调》《自动化与仪器仪表》3.网络资源(1)江亿. 温度湿度独立调节的空调系统.工程技术，超星视频.(2)银符考试题库.新乡学院，党政机构，图书馆，电子资源，教辅资源库，银符考试题库.三、教学内容及教学基本要求第1—2学时第一章概论第一节什么是建筑自动化第二节自动控制系统一例第三节建筑自动化系统的目的第四节建筑自动化的昨天、今天和明天第五节本书的主要内容与学习方法1.课前准备(1)熟悉课程教学大纲，对课程的讲授内容和方式有较好的理解；(2)充分利用各类教学资源加强课程的网络资源库建设；(3)充分理解讲义内容，把握和完成知识由一种书本贮存状态到教师传输状态再到学生头脑中的贮存形式的这两次转化；(4)查询、收集本学科相关的前沿技术及其在实际项目中的运用案例；(5)整理好课程教学中用到的模型、教具以及实验室用品等。
建筑设备自动化-1-第1章 建筑设备自动化系统概述
◼ 这些工作的结果使整个区域能源中心的能效比从0.80提 升到0.86。
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上海市公共建筑耗电量统计分析
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◼ 统计数据提供了一个基准。 ◼ 同类型建筑的能耗差异很大，排除服务质
量等级的因数后，节能的空间很大。 ◼ 对于新建绿色建筑，无论是按什么标准设
• 安全防范系统也是一个独立的完整系统。它的监控范围主 要包括入侵报警、电视监控、出入库控制、巡更、停车场 管理及其他特殊要求子系统等。
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BAS的不同类型应用
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BAS相关主要国家标准
◼ 民用建筑电气设计规范(JGJ 16-2008) ◼ 智能建筑设计标准(GB/T 50314-2015) ◼ 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004) ◼ 建筑设计防火规范(GB50016-2006) ◼ 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003) ◼ 智能建筑弱电工程设计施工图集(GJBT-471) ◼ 火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98) ◼ 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范(GB 50168-2006) ◼ 建筑电气安装工程质量验收标准(GB50303-2002) ◼ 智能建筑工程质量验收规范(GB50339-2003) ◼ 公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）等
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追求绿色目标是持续的工作
◼ 在建筑物的运行期中，这是一个永无休止的工 作循环。
◼ 建筑物的功能会有调整，负荷是一个随机过程， 设备系统有一个渐进的老化过程，在每一次循 环中总会发现各类情况与问题，需要进行优化 改善，都能提升建筑物与设备系统的性能。
◼ 绿色建筑采用智能系统来保证建设目标的实现， 这一过程需要信息、控制、管理与决策。
建筑设备自动化-第一章
第一章
建筑设备自动化概述
基本内容：
1.建筑设备自动化系统的含义、功能、 主要任务、发展过程及发展趋势。 2.智能建筑的定义，智能建筑与传统建 筑的区别。
重点内容：
建筑设备自动化系统的含义，整体功能； 智能建筑的定义及其与传统建筑的区别。
2019/9/14
一、建筑设备自动化系统（BAS） 的含义和整体功能
2019/9/14
什么是智能建筑？
智能建筑系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，适合信息社会需 要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特 点的建筑物。智能建筑是社会信息化与经济国 际化的必然产物；是多学科、高新技术的巧妙 集成；也是综合经济实力的象征。
测量、扫描测量和连续测量。 2. 自动监视： 根据测量所采集到的信息直接或经处理后对系统中设备的起停、开关、切来自、运行参数、故障信 息等进行显示。
3. 自动控制 对系统中设备的起停、参数的设定值以及节能、
消防等按不同的方式进行自动控制。
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三、建筑设备自动化的发展
1. 发展过程： 基地式气动仪表 单元组合式仪表 集中式数字控制系统 集散控制系统 现场总线控制系统
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② 对收集的信息具有综合分析、判断和决 策的能力；
③ 具有发出指令并提供动作响应的能力。
2019/9/14
智能建筑技术是多学科的交叉和融汇， 包含的方面有：
• 建筑设备自动化系统
• 办公自动化系统 • 智能建筑通信网络系统 • 智能建筑计算机网络 • 智能建筑消防和安全防范系统 • 住宅建筑智能化
建筑设备自动化
建筑设备自动化一、引言建筑设备自动化是指利用先进的技术手段，将建筑内部的各种设备进行智能化、自动化的控制和管理。
通过自动化系统的应用，可以提高建筑设备的效率，降低能源消耗，提升建筑的舒适性和安全性。
本文将详细介绍建筑设备自动化的原理、应用和发展趋势。
二、原理建筑设备自动化的原理是基于传感器、执行器和控制器的相互配合和协调工作。
传感器负责感知建筑内部的环境参数，如温度、湿度、光照等，将这些参数转化为电信号传输给控制器。
控制器根据预设的控制策略，通过执行器控制建筑设备的运行状态，以达到节能、舒适和安全的目的。
三、应用1. 空调系统自动化建筑内部的空调系统是建筑设备自动化的重要应用领域之一。
通过传感器感知室内温度和湿度，控制器可以自动调节空调的运行状态，使室内保持舒适的温度和湿度。
此外，还可以根据室内外温差和时间等因素，自动调整空调的工作模式，实现节能效果。
2. 照明系统自动化建筑内部的照明系统也是建筑设备自动化的重要应用领域之一。
通过传感器感知室内光照强度和人员活动情况，控制器可以自动调节照明的亮度和开关状态，以满足不同场景下的照明需求。
此外，还可以通过时间控制和光照感应等功能，实现节能效果。
3. 电梯系统自动化建筑内部的电梯系统是建筑设备自动化的另一个重要应用领域。
通过传感器感知电梯的运行状态和乘客的需求，控制器可以自动调度电梯的运行轨迹和开关状态，以提高电梯的运行效率和乘客的体验感。
此外，还可以通过故障检测和预警功能，提高电梯的安全性和可靠性。
四、发展趋势1. 智能化随着人工智能和物联网技术的发展，建筑设备自动化将越来越智能化。
传感器和控制器将具备更高的感知能力和决策能力，可以自动学习和优化控制策略，实现更智能、更自适应的建筑设备控制。
2. 能源管理建筑设备自动化将更加注重能源管理。
通过传感器感知建筑内部的能源消耗情况，控制器可以实时监测和调节建筑设备的运行状态，以实现能源的合理利用和节约。
3. 网络化建筑设备自动化将更加网络化。
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2）OAS的类型 a. 通用办公自动化系统 建筑物的物业管理营运信息 电子财务 电子邮件 信息发布 信息检索 电子会议 b. 专用办公自动化系统 针对各个不同用户的办公业务需求而开发的，如： 证券交易系统、银行业务系统、商场POS系统。
3）OAS的硬件 ① 办公设备——辅助办公人员完成办公活动的各 种专用装置。 可分为：输入设备、输出设备、处理设备、存储 设备、复制设备、通信设备、销毁设备 ② 网络设备 网络互连设备，包括网卡、中继器、集成器 （Hub）、交换机、路由器等。 4）OAS的软件 ① 系统软件——管理计算机而提供的软件 主要是操作系统，如Unix, Windows等。
包括：建筑设备自动化系统BAS、消防自动化系 统FAS、安防自动化系统SAS BMS在一个统一的图形操作界面上对上述建筑设 备进行全监视、控制和管理。 7）智能建筑综合管理系统（IBMS） 位于建筑智能化系统层次结构的最高层，是一个 具有高生产力、低营运成本和高安全性的智能化的 综合管理系统。
总结: 智能建筑是指这样一类的“绿色建筑”：
2）现代通信技术——智能建筑及信息社会的 “神 经系统” 与计算机技术紧密结合，大大加快通信的发展速 度，并使现代通信技术形成了许多分支如： 卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信 3）现代控制技术 新的控制系统不断出现。如： 模糊控制、自适应控制、专家控制、神经网络控制、 遗传算法。
5我国智能建筑设计标准(GB/T 50314-2000)
④ 给排水系统 实现智能建筑给排水设备的可靠、节能进行运 行具有积极意义。 ⑤ 电梯系统:实现群控,达到舒适,快速,安全,节能. 3）BAS的自动监测与控制 ① BAS的自动测量 a 选择测量 b 扫描测量 c 连续测量 ② BAS的自动监视 i) 状态监视：起停状态、开关状态、切换状 态 ii) 故障、异常监视 iii) 火灾监视 iv) 暖通、空调系统的监视
巡 更 系 统
自 动 、 手 动 报 警 系 统
紧 急 广 播 系 统
联 动 控 制 系 统
事 务 办 公 系 统
管 理 办 公 系 统
决 策 办 公 系 统
服 务 管 理 系 统
智 能 卡 管 理 系 统
2. 综合布线系统（GCS）
1）GCS——建筑物或建筑群内部之间传输网络。 2）作用：使建筑物或建筑群内部的电话、电视、 计算机、办公自动化设备、通信网络设备、各种测 控设备以及信息家电等设备之间彼此相连，并能接 入外部公共通信网络。 目前国内实际工程中：（考虑技术复杂性、成本、 可靠性等因素)通常使用GCS传输数据，语音信号 电视信号、监控信号分别单独布线
③ BAS的自动控制 i) 控制方式:开环控制——一种预定程序的控制方 法，根据预确定的控制一步一步地实施控制。 闭环控制 负反馈控制 ii) BAS的系统结构: 集散控制系统： 三级：现场控制级 监控级 管理级 全分布式控制系统：采用现场总线技术 6) 建筑设备管理系统（BMS） BMS采用计算机及网络技术、自动控制技术、通 信技术组成高度自动化的管理系统
② 节能控制 对空调、供配电、照明、给排水等设备的控制， 在保证舒适性的前提下，达到节能、降低运行费用 的目的。 2）BAS的范围及内容 ① 电力系统 安全、可靠的供电是智能建筑正常运行的先决条 件。----实现全面能量管理 ② 照明系统 照明系统的能耗很大，仅次于空调系统，智能照 明控制应十分重视节能。 ③ 暧通空调与冷热源系统 这块耗能最大，应尽量降低能耗是BAS重点内 容
④ 新加坡 三个条件：1）保安、消防与环境控制的自动控 制系统，调节温湿度灯光等的设备；2）通信网络 设施良好；3）足够的对外通信设施与能力； ⑤ 国内 通信、办公、建筑设备自动化，系统结构、服务、 管理的优化组合，高效、舒适、便利的建筑环境。 主要内容： 利用计算机技术、网络通信技术及自动化控制 技术，经过系统综合开发，将楼宇设备自动化 （BAS），通信自动化系统（CAS）、办公自动化 系统（OAS）与建筑和结构有机地集成为一体，为 人们提供理想的安全、舒适、节能高效的工作和生 活空间。
3. 通信网络系统（CNS）
1）智能建筑CNS ① 保证楼内的语音、数据、图像传输 ② 与外部通信网相通 ③ 与世界各地互通信息 2）组成 ① 电话通信系统 采用用户程控交换机PABX 电话线路基于综合布线系统GCS 作用：a. 提供传统的语音通信方式 b. 满足用户对数据通信、计算机局域网 网 互 互连，N-ISDN通信的要求
安全防范管理系统
火灾自动报警系统
有 线 电 视 及 电 视 卫 星 系 统
有 线 广 播 及 音 响 扩 声 系 统
会 议 电 视 系 统
移 动 通 信 系 统
程 控 电 话 系 统
计 算 机 网 络 及 接 入 网 络 系 统
空 调 冷 源 监 控 系 统
空 调 热 源 监 控 系 统
空 调 处 理 机 组 监 控 系 统
2. 智能建筑的内涵和定义:
智者见智，仁者见仁，没有统一的定义。 ① 美国智能建筑学会 结构、系统、服务和管理之间的最优化设计，投 资合理的，高效、舒适、便利环境的建筑空间； ② 日本智能研究会 具备信息通信、办公室自动化信息服务，楼宇自 动化、便于进行智力活动需要的建筑物； ③ 欧洲智能建筑集团 最高效率，最低保养成本，最有效地管理其自身 资源的建筑；
基础理论
建筑设备常用控制规律和算法 计算机网络基本概念 计算机网络 网络综合布线
建 筑 设 备 自 动 化
建筑设备自控网络基本概念和特点 建筑设备自控网络通信标准 BACnet, LonWorks, EIB等基础 特有理论 系统集成基本概念和功能 系统集成 系统集成理论与主流技术 以HVAC系统、给排水系统、 供配电系统的控制系统和火灾 报警系统等为主要内容 以安防系统、一卡通系统和停 车场监控系统等为主要内容
GCS：综合布线系统 连接成一个完整的 智能化系统
IBMS
BMS
CNS
OAS
BAS
FAS
SAS
电话电视
局域网
接入网
通用OAS 专用OAS
建筑智能化系统的层次结构
六、IB基本构成
智能建筑系统 (IBS)
通信网络系统 (CNS)
建筑设备自动化系统 (BAS)
办公自动化系统 (OAS)
建筑设备监控系统
⑤ 同声传译系统 ⑥ 公共/应急广播系统 包括：服务性广播、应急广播、音乐广播 ⑦ 计算机局域网 ⑧ 用户接入网： 解决智能建筑内部与外部世界的信息沟通。
4. 办公自动化系统（OAS）
1）发展 第一代——以数据处理为中心的传统的MIS系统 第二代——以工作流为中心的办公自动化系统 第三代——以知识管理为核心的新一代办公自动 化系统
空 调 新 风 量 机 组 监 控 系 统
通 风 机 组 监 控 系 统
给 水 排 水 设 施 监 控 系 统
高 配 电 设 施 监 控 系 统
低 配 电 设 施 监 控 系 统
照 明 系 统 监 控 系 统
电 梯 监 控 系 统
视 频 监 控 系 统
入 侵 报 警 系 统
停 车 管 理 系 统
出 入 口 控 制 系 统
（1）具有控制网络和信息网络基础设施； （2）在控制网络和信息网络集成系统的基础 上，具有获取、处理、理解、再生和运用建筑 内外信息的“人工智能”；
（3）提供一个投资合理、高效率、舒适、温 馨、便利的生活、娱乐和工作环境；
（4）具有可持续发展和生态平衡的能力
建筑设备自动化的理论体系
计算机自动控制
计算机自控系统组成原理 建筑设备测控传感器(系统输入) 建筑设备控制执行器(系统输出)
② 电缆电视系统（CATV：Cable Television） 智能建筑CATV要求:电视图像信号的双向传输 ③ 视频会议系统 利用图像压缩编码和处理技术、电视技术、计算 机网络通信技术、相关设备、线路实现点对点（多 点间）图像、语音、数据信号实时交互式通信。 ④ 广播电视卫星系统 通过架设在房顶的卫星地面站直接接收广播电视 的卫星信号。 作用：单向、双向传输数据、语音、图像及其他综 合电信及电信业务。 适用：用户分散、业务量不大的专用或公用通信网
3）组成： （1）建筑群主干布线子系统 多个建筑群之间的布线系统 传输介质——光纤 （2）建筑物主干布线子系统 贯穿建筑物上下各楼层的布线系统。 传输：光纤 5类以上非屏蔽电缆（UTP） （3）水平布线系统 以楼层配线架到各信息插座的信息插口。 （4）工作区布线子系统 水平布线系统的信息插座延伸到工作站终端 设备处的连接线缆及适配器等器件。
3. 智能建筑的功能及特点：
（一）服务功能 三大功能：安全功能、舒适功能、便利高效 1）安全性：火灾自动报警、自动灭火、防盗报 警、保安巡更、闭路电视监控等 2）舒适性：空调监控、供热监控、给排水监控、 供配电监控、卫星电缆电视、背景音乐等 3）便捷性：综合布线、程控交换机、办公自动化、 一卡通等
（二）特点： 1）系统集成——将智能建筑中分离的设备、子系 统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关 联的统一协调的系统，实现信息、资源、任务的重 组和共享。 2）降低人工成本 通过科学化、智能化使建筑物内各类机电设备 的运行管理、保养维修更趋自动化。降低机电设备 维护成本、人员安排合理、操作和管理高度集中。 3）安全、舒适和便捷的环境 防盗(人财物安全),环境(温湿度,新风灯光等),电话 电视,计算机网络等) 4）节能——智能建筑的主要特点之一 通过智能技术，尽可能利用自然光和自然冷（热） 源来调节室内环境，以最大限度地减少能源消耗。
② 支撑软件——通用的用于开发办公自动化系统 应用软件的工具软件。 如 各种数据库管理系统 通用数据库应用程序开发工具 压缩/解压软件 浏览器软件等 ③ 应用软件 根据具体用户的需求而研制的
5. 建筑设备自动化系统（BAS）
1）建筑设备自动系统的功能 ① 设备监控与管理 对各种建筑设备实现运行状态监视、起停、运行 控制，并提供设备运行管理。