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1、智能建筑概论,第1章 引论1.1 智能建筑概述 1.2 建筑智能化系统 1.3 综合布线系统 1.4 通信网络系统 1.5 办公自动化系统1.6 建筑设备管理系统1.7 建筑智能化系统的集成,第1章 引论,1.1智能建筑概述 智能建筑的发展 智能建筑的概念 智能建筑的功能 智能建筑的特点 智能建筑的环境条件,智能建筑的发展,上海东方明珠电视塔,明清四合院,发展背景 世界第一座智能建筑的诞生 国外智能建筑的发展 我国智能建筑的发展 智能建筑的发展趋势,发展背景,建筑是人类文明的一面镜子。不断发展的人类社会活动需求是建筑不断发展的根本动力，科学技术则是实现建筑两大基本目标功能与美观的前提和途径。,
2、社会发展背景 建筑设备发展背景,社会发展背景,人类文明在经历了漫长的农业化社会和二百多年的工业化社会之后，在20世纪中叶开始向以计算机为主要标志的信息化社会转变，这种转变尤以进入20世纪80年代以来随着微型机的迅速普及而大大加快了速度。,社会发展背景,一些发达国家将在21世纪初完成从工业化社会向信息化社会的过渡。以计算机技术为核心的信息技术的深入开发和广泛应用，正极大地改变着人们的工作、生活和学习方式。人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出了更高要求。,建筑设备发展背景,陶制古代炊具-鬲(l),建筑物除了造型的美观、结构的稳定、内部空间划分的合理性这些传统的建造要
3、求之外，建筑物现代化功能的扩展则主要是通过在建筑物内采用各种新型建筑设备来实现的。,建筑设备发展背景,因此，人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求，必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现，这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中，于是建筑中增加了各种智能化系统，一种能够满足社会信息化发展和生活工作水平提高需要的新型建筑智能建筑（Intelligent Building）应运而生。,世界第一座智能建筑的诞生,智能建筑一语，首次出现于1984年由美国联合技术公司（UTC, United Technology
4、Corp.）的一家子公司联合技术建筑系统公司（United Technology Building System Corp.）在美国康涅狄格州的哈特福德市所改建完成的City Place大楼（都市大厦）的宣传词中。,世界第一座智能建筑的诞生,该大楼以当时最先进的技术来控制空调设备、照明设备、防灾和防盗系统、电梯设备、通信和办公自动化等，除可实现舒适性、安全性的办公环境外，并具有高效、经济的特点，从此诞生了公认的第一座智能建筑。 大楼的用户可以获得语音、文字、数据等各类信息服务，而大楼内的空调、供水、防火防盗、供配电系统均为电脑控制，实现了自动化综合管理，使用户感到舒适、方便和安全，引起了世人的
5、注目。,国外智能建筑的发展,智能大厦的发展智能住宅与小区的发展,智能大厦的发展,自第一座智能大厦诞生后，智能建筑便在世界范围蓬勃发展。 据不完全统计，美国的新建和改造的办公楼约70为智能建筑，智能建筑总数超过万座。 日本从1985年起开始建设智能大厦，并制定了从智能设备、智能家庭到智能建筑、智能城市的发展计划，成立了“建设省国家智能建筑专业委员会”及“日本智能建筑研究会”。,智能大厦的发展,1986年日本就新建智能办公楼面积达89万平方米, 占新建办公楼总面积的6，到1988年该比例已上升至18，日本1995年新建的大楼中60%是智能建筑，并计划到20世纪末有65的建筑实现智能化。 新加坡政府
6、为推广智能建筑，拨巨资进行专项研究，计划将新加坡建成“智能城市花园”。 韩国准备将其半岛建成“智能岛”。 印度于1995年开始在加尔各达的盐湖城建设“智能城“。,智能住宅与小区的发展,欧州美国日本,欧州,德国弗劳恩霍夫研究会与11家公司联手合作,建成的世界首座样板“智能住宅“,向人们揭示了未来住宅的前景和计算机技术新的发展趋势。,欧州,西班牙隆卡建筑事务所最近推出一种旋转式公寓住宅，很引人注目。这幢住宅约24小时旋转1周，或者按季节调整其旋转方位和周期，以保证每个房间都可以得到充足的阳光和流通的空气。它的旋转机构设计独特，全部由计算机操纵和控制。,美国,美国建筑专家巧妙构思，研制出一种由计算机
7、控制的旋转房屋。它里面安装了一种如同雷达的红外线跟踪器，屋内马达天一亮就会启动；接着整座房子便像向日葵似地迎着太阳缓缓转动，一直与太阳保持着最佳的角度，从而确保屋内能够射入最多的阳光；在太阳下山后，房屋又慢慢地回复到原位。,日本,日本科技人员在东京的麻布地区修建了一座现代化的房屋，以解决大自然如何协调的问题。它设计新颖，有一个半露天式庭院，在室内的感应装置能够随时测量出天气的温度、湿度和风力等，然后将各种数据及时输送给地下的计算机系统。,日本,日本松下公司于2001年推出了一种“利用卫生间的空间进行健康管理的网络系统”。这个系统可以在人们坐便时，通过设置在坐便器上的多个传感装置准确测定坐便者的
8、体重、体温、脂肪率以及尿糖值等身体健康数据。,我国智能建筑的发展,我国建筑智能化的发展历程大体可以分为三个阶段：起始阶段、普及阶段和发展阶段。 起始阶段 普及阶段 发展阶段,起始阶段,在上世纪八十年代末，九十年代初，随着改革开放的深入，国民经济持续发展，综合国力不断增强，人们对工作和生活环境的要求也不断提高，一个安全、高效和舒适的工作和生活环境已成为人们的迫切需要；同时科学技术飞速发展,特别是以微电子技术为基础的计算机技术、通信技术和控制技术的迅猛发展，为满足人们这些需要提供了技术基础。,起始阶段,这一时期智能建筑主要针对是一些涉外的酒店等高档公共建筑和特殊需要的工业建筑。 这个时候人们对建筑
9、智能化的理解：设置程控交换机系统和有线电视系统等通信系统将电话、有线电视等接到建筑中来；设置广播、计算机网络等系统；利用计算机对建筑中机电设备进行控制和管理，设置火灾报警系统和安防系统为建筑和其中人员提供保护手段等。,起始阶段,这个阶段建筑智能化普及程度不高，主要是产品供应商、设计单位以及业内专家推动建筑智能化的发展。政府的主要管理文件是民用建筑电气设计规范、火灾自动报警系统设计规范等。,起始阶段,1990年建成的北京发展大厦(18层)可认为是我国智能建筑的雏形。北京发展大厦已经开始采用3A系统(建筑设备自动化系统,通信网络系统,办公自动化系统)，但不完善，3个子系统没有实现统一控制。 199
10、3年建成的位于广州市的广东国际大厦可称为我国大陆首座智能化商务大厦。它具有较完善的3A系统及高效的国际金融信息网络，并且还提供了舒适的办公与居住环境。,普及阶段,在20世纪90年代中期房地产开发热潮中，房地产开发商，在还没有完全弄清智能建筑内涵的时候，发现了智能建筑这个标签的商业价值，于是“智能建筑”、“5A建筑”、甚至“7A建筑”的名词出现在他们促销广告中。 在这种情况下，智能建筑迅速在中国推广起来，在20世纪90年代后期沿海一带新建的高层建筑几乎全都自称是智能建筑，并迅速向西部扩展。,普及阶段,据不完全统计，到目前为止，全国各地累计已经建成或正在建设的各类智能建筑已近两千项，其中上海约40
11、0栋，北京约300栋，广东约250栋，江苏约200栋。 从技术方面上除了在建筑中设置上述各种系统以外，主要是强调对建筑中各个系统进行系统集成和广泛采用综合布线系统。,普及阶段,这时期把综合布线这样一种布线方式技术的引入，曾使人们对智能建筑的概念产生某些紊乱，把综合布线当作智能建筑的主要内容。 但它促进了信息技术行业对智能建筑发展的关注。同时由于综合布线系统对语音通信和数据通信的模块化结构，在建筑内部为语音和数据的传输提供了一个开放的平台，加强了信息技术与建筑功能的结合，对智能建筑的发展和普及产生了一定的推动作用。,普及阶段,这一时期政府有关部门也加强了对建筑智能化系统的管理，建设部、信息产业部
12、、公安部等部门纷纷出台了相关的政策,发展阶段,我国对智能建筑的最大贡献是住宅小区智能化建设。 在上世纪末在中国开展的住宅小区建设是中国独有的现象，在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段，安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。,发展阶段,这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能大厦有很大的不同，住宅小区智能化正是信息化社会，人们改变生活方式的一个重要体现。 推动智能化住宅小区建设的主角是电信运行商。,发展阶段,建设部住宅产业促进中心于1999年底颁布了全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则（试行稿）。 信息产业部于2001年出台了关于开放用户驻地网运营市场试点
13、工作的通知及关于开放宽带用户驻地网运营市场的框架意见。 这些文件是目前对住宅小区智能化进行管理的主要文件。,发展阶段,2001年，“城市规划、建设与管理数字化工程“列入国家“十五“科技攻关重点项目计划。 2002年，国家着手制订GB 503072002智能建筑工程质量验收规范，已有草案本。,智能建筑的发展趋势,智能建筑外延的变化建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合信息技术的发展和标准化将不断提升建筑智能化系统的质素,智能建筑外延的变化,智能建筑材料与智能建筑结构的发展 智能建筑的种类与地理范围的扩展,智能建筑材料与智能建筑结构的发展,当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化，即各种建筑设备智
14、能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面，如： 自修复混凝土：在提高建筑结构安全度方面，可采用自修复混凝土（智能混凝土），在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维，当结构构件出现超过允许度裂缝时，混凝土的微细管破裂，溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。,智能建筑材料与智能建筑结构的发展,光纤混凝土：在建筑物的重要构件中埋设光导纤维，从而能够经常监视构件在荷载作用下的受力状况，显示结构的安全程度；有机结构构件，建筑梁、柱由聚合物缓冲材料连成一体，在一般荷载下为刚性连接，而在振动的作用下为柔性连接，起到吸收和缓冲地震或风力带来的外力作用。这一技术已在三峡大
15、坝中应用。,智能建筑材料与智能建筑结构的发展,智能化平衡结构：日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼，它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震，一方面在于有一个液压支架系统，能减弱和抑制40的震动；另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块，在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时，这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。,智能建筑的种类与地理范围的扩展,目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展；二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加，智能建筑正向智能小区、智能城市发展，与数字国家和数字地球接轨。
16、,建筑智能化技术 与绿色生态建筑 的结合,可持续发展理论改变着人们的观念，在世界许多城市新型的生态建筑正呼之而出。 绿色建筑，是综合运用当代建筑学、生态学及其他技术科学的成果，把住宅建造成一个小型生态系统，为居住者提供生机盎然，自然气息浓厚，方便舒适并节省能源，没有污染的居住环境。,建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合,“绿色”的本质是物质系统的首尾相接，无废无污、高效和谐、开放式闭合性良性循环。 在生态建筑中，可通过采用智能化系统来监控环境的空气、水、土的温湿度，自动通风，加湿、喷灌；监控管理三废（废水、废气、废渣）的处理等，并实现节能。,信息技术的发展和标准化将不 断提升建筑智能化系统的质素,美国公布了21世纪的技术：计算机、通信研究报告书，研究指出：“应用将建立在互联网网络的基础之上，并且具有良好的人机交互多维信息处理能力。在技术上，发展的重点将是虚拟技术、协同工作技术、可视化技术；在应用上，必须密切结合应用需求，强调综合集成。”,
