智能建筑的技术基础

智能建筑按性质可分成两大类： 一类以居住为主要目的智能化住宅小区 （含智能家居）， 另一类以商务活动为主要目的智能化综 合楼（含办公楼、商务楼、公共建筑等）。
图1－1 智能化住宅小区系统简图
小区安全防范系统 小区综合管理系统
小区信息通信系统
中央控制室
图1－2 智能化综合楼系统简图
通信自动化系统 CAS 消防自动化系统 FAS 安保自动化系统 SAS 设备自动化系统 BAS
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第1章
概
述
●学习目标 ●主要内容 ●本章小结
●知识结构图
学习目标
① 通过本章的学习，了解智能建筑的产生、现状和 发展趋势 ② 熟悉智能建筑的主要特点、分类方法及技术基础.
③ 掌握智能建筑的基本概念与主要功能。
主要内容

1.1:智能建筑的概念与功能 1.2:智能建筑的产生与发展
1.1.3:智能建筑的基本功能
1.安全功能: 周界防卫系统、电视监控系统、巡更系统、 门禁对讲系统、室内安全防范系统。
2.通信功能: 除了传统的电视网络和电话网络外，Internet 通信接入网是智能建筑和智能小区必不可少的 设施。
3.管理功能: 可以分为: 楼宇设备自控系统 车库出入口管理系统 广播音响系统 灯光控制系统 远程抄表系统 家电远程控制系统
制、监督和管理的功能。
管 理 级 监 控 级 现 场 控 制 级
10Mb/s
管理计算机
以太网TCP/IP
中央站
9.6~76.8kb/s
RS-485
现场 控制器
现场 控制器 现 场 设 备 图1－5 集散型控制系统结构构
现场 控制器
2.现场总线控制技术


现场总线是应用在生产现场和微机化测量 控制设备之间实现双向串行多节点数字通 信的系统，也被称为开放式、数字化、多 点通信的底层控制网络。 在家居智能化系统中，为了对家庭内各 类防灾、防盗、家用电器、环境设备、通 信设备进行统一监控和管理，多采用现场 总线控制技术。


Baidu Nhomakorabea
4.舒适: 智能建筑有全套安保、消防、各 类设备的自动控制系统。这些为人们带来 了更加安全、健康、舒适的生活和工作环 境。 5.经济: 依靠智能系统的智能化管理功 能，可降低机电设备的维护成本，同时由 于系统的高度集成，系统的操作和管理也 高度集中，人员安排更合理，使得人工成 本大大降低。
第4节:智能建筑的技术基础



连续信息是指其状态为连续变化型的信 息，如强弱连续变化的语音、亮度连续变 化的图像等。 离散信息是指其状态为可数型或离散型 的信息，如符号、文字和数据等。 现在人们又常把连续信息称为模拟信息， 把离散信息称为数字信息。根据信道中传 输的是模拟信号还是数字信号，通信分为 模拟通信和数字通信两大类。
1.3:智能建筑的分类与特点 1.4:智能建筑的技术基础



1.1:智能建筑的概念与功能

1.1.1、智能建筑的概念 1.1.2、智能建筑的基本构成 1.1.3、智能建筑的基本功能


1.1.1:智能建筑的概念

无论是智能大厦还是智能小区，国外和 国内的专家所阐述的概念虽然文字各异， 但都从方法、功能、目的三个层面叙述了 智能建筑的基本内涵，即：运用现代高科 技与现代建筑艺术相结合的方法，实现安 全、便利、舒适、快捷的基本功能，达到 服务于人的最终目的。
智能建筑的产生背景
1.社会背景：建筑智能化是社会进入信息时代， 产业结构变化的需要。 2.技术背景：建筑智能化是电子信息技术发展 的结果。 3.经济背景：建筑智能化是世界经济一体化的 必然需求
1.2.2 智能建筑的发展经历
1. 国外智能建筑的发展经历 （1）智能化综合楼 第一阶段（1960－1970年）：对各类设备只能一对一单 线连接进行分别监控； 第二阶段（1980年前后）：一对信号线可以传送多种信 号，同时监控多种设备，但各系统基本独立，仅仅是 “孤岛式”控制； 第三阶段（1990年以后）：通过一体化系统集成实施所 有设备、系统的统一管理，智能建筑成为信息高速公路 中的一个“智能岛”
1.2.3 智能建筑的发展趋势 智能建筑的外延发展趋势 1).多元化 2).综合化 3).网络化 4).大型化
智能建筑的内涵发展趋势 1).标准化
2).集成化
3).人性化
4).生态化
1.3 智能建筑的分类与特点

1.3.1、智能建筑的分类

1.3.2、智能建筑的特点
1.3.1:智能建筑的分类

1.1.2:智能建筑的基本构成

基本构成：建筑物本体、各类管道、各类设 备、各子系统、中央控制室及系统集成、综合布 线、各类传感器、控制器和执行器。

如果把智能建筑比作一个具有思维能力的 “人”，则建筑物本体是这个人的“身躯”；各 智能化系统是这个人的“四肢”；种类繁多的设 备是这个人的“手足”；林林种种的管道是这个 人的“血管”；综合布线是这个人的“神经系 统”；各类传感器、执行器是这个人的“感官”； 而中央控制室和系统集成就是这个人的“大脑”。
本章小结



智能建筑的基本概念：将高科技技术与建筑艺术 有机结合，实现安全、舒适、高效、快捷并高度 人性化的现代建筑。 智能建筑的构成要素：建筑物＋楼宇设备＋智能 化系统＋系统集成（中控室）＋综合布线＋各类 管道＋各类传感器、执行器。 智能建筑的基本功能：安全功能、通信功能、管 理功能。 智能建筑产生的背景： 社会背景 人类社会由工业社会进入了信息社会； 技术背景 电子信息技术的高速发展和应用； 经济背景 世界经济一体化进程的加速。
知识结构图
智能建筑概述 智能建筑的基本概念 智能建筑的构成要素 智能建筑的基本功能 智能建筑的分类 智能建筑的特点 智能建筑的技术基础 智能建筑的起源以及发展趋势
1.
模拟通信利用模拟信号来传递信息，如 普通的电话、广播、电视都属于模拟通信。 按传送模拟信号而设计的通信系统统称为 模拟通信系统 。
信源
调制器
信道 噪声
解调器
信宿
图1－3 模拟通信系统模型简图
2 若信息源发出的是模拟信号，经过取样、
量化和编码数字化处理后，以数字信号形 式传送， 这种通信方式叫数字通信 。





智能建筑的分类（按功能）： 1、智能化住宅小区（含公寓、别墅等）； 2、智能化综合楼（含办公楼、商务楼、公共建筑等）。 智能建筑的特点：高效、节能、灵活、舒适、经济。 智能建筑的技术基础：“3C＋A”技术（即现代计算机 技术、现代通信技术、现代控制技术和现代建筑技术）。 智能建筑的起源：第一幢世界公认的智能大厦――都市 大厦诞生于1984年美国的哈德福特市。 智能建筑的发展趋势： 外延发展：多元化、综合化、网络化、大型化； 内涵发展：标准化、集成化、人性化、生态化。
系统集成 IBMS
综合布线 PDS
楼宇自动化系统 BMS 办公自动化系统 OAS
1.3.2:智能建筑的特点



1.高效: 在信息时代，时间就是金钱。智能系统可 以大大提高工作效率。 2.节能: 在满足使用者对环境要求的前提下，智能 大厦可以最大限度地减少能源消耗。 3.灵活: 智能建筑的建筑结构设计具有智能功能， 是开放式框架剪力墙结构，允许用户迅速而方便 地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。 室内办公所必需的通信与电力供应也具有极大的 灵活性。
信源 信源 编码
信道 编码
调制 器
信道
解调 器
信道 译码
信源 译码
信宿
发端定时同 步
噪声
收端定时同 步
图1－4 数字通信系统模型 简图
3.数字通信系统与模拟 通信系统相比的优点
抗干扰能力强 容易实现高质量的远距离通信。
便于实现综合数字用户网络（XDSL）。
便于加密
适于集成化、智能化。
（2）智能化住宅小区
第一阶段（1970－1980初）：住宅电气化阶段
第二阶段（1980－1990初）：住宅自动化阶段
第三阶段（1990中 后 期 ）：家居智能化阶段
2. 我国智能建筑的发展历程: 上世纪90年代，智能建筑在我国开始起 步并在沿海等经济发达地区、城市得到了迅 速的发展，目前的发展速度居世界前列。据 不完全统计，目前国内已建成与在建的楼宇 中，带有“智能建筑”色彩的约有数千幢。 这些工程投资在智能化系统的费用一般占总 投资的3%-8%。国内已建成的100m以上的建 筑，都具有比较完善的智能化功能。全国用 于建筑智能化系统的投资高达800亿元左右。 由此可见，我国智能建筑的建设规模是相当 惊人的。
第2节:智能建筑的产生与发展

1.2.1、智能建筑的产生

1.2.2、智能建筑的发展
1.2.1:智能建筑的产生

世界公认的第一幢智能建筑诞生于1984年。 当时，美国的经济不景气，普通写字楼过 剩，出租率很低，康涅狄格州（Connecticut State）的哈德福特市（Hartford City）将一 幢38层的旧楼进行改建，称为都市大厦 （City place）。
1.4.3:现代控制技术

计算机控制技术主要有操作指导控制技 术、直接数字控制技术、监督计算机技术、 集散型控制技术和现场总线控制技术。在 智能建筑内最常用的是集散型控制技术和 现场总线控制技术。
1.集散型控制技术
集散型控制系统基本思路是分散控制、集中操作、分级管理、分 而自治、配置灵活、组态方便，自下而上分为若干层，分别完成控

1.4.1、现代计算机技术

1.4.2、现代通信技术
1.4.3、现代控制技术

1.4.1:现代计算机技术

计算机技术的发展主要体现在以下几个 方面: 1.微处理器技术 2.软件技术 3.多媒体技术 4.信息安全技术


1.4.2:现代通信技术


现代通信技术的一个重要特点，是通信 技术与计算机技术的紧密结合。 通信系统所传输的信息是多种多样的， 但是，就其特性来说，可以把他们分为两 类：连续信息和离散信息。