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1、 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 建筑电气与智能楼宇设计 学习中心： 层 次： 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日 / 文档可自由编辑打印内容摘要智能建筑系指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通讯技术、信息技术与建筑有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。本文进行了建筑电气与智能楼宇的分析和设计。文章首先介绍了智能楼宇的定义、产生的社会背景和国内外智能建筑的发展情况，其次阐述了智能楼宇的基本结构和电气接地形式，在此基础上
2、进行了智能楼宇的设计，最后对全文进行了总结。关键词：建筑电气；智能楼宇；智能建筑；目录内容摘要I1 智能楼宇介绍11.1智能建筑的定义11.2智能建筑的产生11.2.1智能建筑产生的社会背景11.2.2智能建筑的产生11.3国外智能建筑的发展21.3.1美国智能建筑的发展21.3.2其他国家智能楼宇发展21.4我国智能楼宇的发展32 智能楼宇的基本结构42.1楼宇自动化系统BAS42.2消防自动化系统FAS52.3安保自动化系统SAS62.4门禁控制系统DCS73 智能楼宇电气接地83.1低压配电系统的电气接地型式选择83.1.1 TN-C系统83.1.2 TN-S系统83.1.3 TN-C-
3、S系统83.1.4 TT系统93.2智能楼宇应采取的接地措施93.2.1保护接地93.2.2直流接地103.2.3防雷接地103.2.4屏蔽接地113.3本章小结114 智能楼宇监控系统设计124.1智能楼宇监控系统的构成124.2智能楼宇监控系统的背景技术124.3智能楼宇监控系统设计与实现144.3.1 消防报警监控系统的结构144.3.2 系统现场控制层的设计144.3.3 系统集中监控层的设计154.4本章小结155 总结16参考文献171 智能楼宇介绍1.1智能建筑的定义日本建筑杂志载文认为：智能建筑就是高功能大楼，是方便有效地利用现代信息与通信设备，并采用楼宇自动化技术，具备高度综
4、合管理功能的大楼新加坡则规定，智能建筑必须具备三个条件：一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动化控制系统，以及自动调节大厦内的温度、湿度、灯光等参数的各种设施，以创造舒适安全的环境：二是具有良好的通信网络设置，使数据能在大厦内进行流通：三是能提供足够的对外通信设施与能力我国智能建筑专家、清华大学张瑞武教授1997年6月在厦门市建委主办的“首届智能建筑研讨会”上就提出了下列比较完整的定义：智能建筑系指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通讯技术、信息技术与建筑有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物
5、。1.2智能建筑的产生1.2.1智能建筑产生的社会背景进入二十世纪八十年代，信息技术飞速发展，极大地促进了社会生产力的变革，人们的生产、生活方式也随之发生了日新月异的变化。全球出现信息革命的高潮，知识经济、可持续发展已引起广泛关注，最近又有人豪迈地提出“数字地球“。智能建筑就是在这样的技术背景下产生的。表现在：（1）电子商业的出现，包括网上信息服务、电子购物、电子银行和金融服务、网上攻读学位；(2)管理工作的变化；(3)制造业和经济活动全球化。有了Internet，一个新设备可以在美国设计，中国印刷，俄罗斯制造。1.2.2智能建筑的产生世界公认的第一座智能建筑，是1984年1月诞生与美国康涅狄
6、格洲哈特福德市的都市大厦，它是由一栋旧金融大厦改建的1。改建后的大厦高38层，总建筑面积10多万平方米。不但对空调、照明、给排水、保安、防火等等进行了良好的自动控制管理，更由于装备了当时最先进的计算机、程控交换机、高速计算机网络等现代办公自动化设备与通讯系统，能方便的发送传真、电子邮件，能查询各种信息，给用户带来极大的方便。以致使改建前问津寥寥的大楼，改建后虽租金提高了20%,却被用户一抢而空。当时，美国联合科技集团公司(UTBS)，在他们的广告宣传中，首次使用了智能建筑(Intelligent Building)这一词汇。从此，智能建筑如雨后春笋般地发展起来，建筑业走进了一个新纪元。1.3国
7、外智能建筑的发展1.3.1美国智能建筑的发展美国是智能建筑的发源地，一直保持技术领先的势头2。由于第一座智能建筑在美国国内外引起强烈反响，许多房地产商为抢占这一市场，纷纷仿效与研发。短短的十余年，美国新建的大楼约70%成为智能化大楼，智能建筑总数也已在一万座以上。美国许多公司，如朗讯、西蒙等，推出了与智能建筑配套的综合布线及其元器件等产品，这更推动美国智能建筑产业的迅速形成与壮大。为了推动智能建筑的学术研究与交流，美国与1986年成立了智能建筑协会，探讨智能建筑中的诸多理论与实际问题。当前，美国的智能建筑，不是停留在“为智能而智能”的层面，而进入了一个更高层次的智能阶段，即把智能看成只是一种手
8、段，通过对建筑物智能功能的配备，强调高效率、低能耗、低污染，在真正实现以人为本的前提下，达到节约能源、保护环境和可持续发展的目标。美国智能建筑发展的特点，即建设规模化、集团化，设计与施工一条龙；产品开发系列化、标准化；管理现代化、效益综合化；以人为本、绿色建筑，追求人与环境的和谐。1.3.2其他国家智能楼宇发展继1984年1月美国建成世界上公认的第一座智能建筑后，日本于1985年首先在东京建成了箱崎大厦，随后又建成了大阪世界贸易中心、东京松下情报中心、横滨标志大厦、横滨皇后大厦、东京日本电气公司总部等多栋智能建筑。在新建的大厦中，日本的智能大厦约占65%。但日本走的是另外一条路，日本在1986
9、年建造的东京本田青山大厦和NTT品川大厦等大体上都是大公司建造的自用办公大楼。因此，对其设备自动化，通讯网络的建设等就更有针对性。由于目的明确，所以在大楼建设中同时将其内部的办公网络(OA)系统以及相应的应用系统一起建设起来。在这个基础上形成了我们后来所说的智能建筑的“3A”体系，所谓“BA, OA, CA”就是这么来的。日本最早的一批智能大楼也就是这么起来的。多数是一些大公司，特别是大型电子公司，如NF C、松下、三井、东芝等办公大楼，它们具有很完善的设备系统，设备与建筑设计配合融洽。这些大公司建设这些系统主要是为了自己使用，提高工作效率，同时也是为了改善企业形象。为推动日本智能建筑的发展，
10、日本成立了“建筑省国家智能建筑专业委员会”和“日本智能建筑研究会”。日本一些专家，还提出了“千年塔计划”、“海洋城计划”、“母亲计划”等，用这些建立在高度智能基础的设想，来重构日本的城市。欧洲国家智能建筑的发展基本上与日本同步启动，智能大厦主要集中在各国的现代化都市。亚太地区智能大厦则主要集中在汉城、香港等中心城市。新加坡政府投入巨资，计划将新加坡建成“智能城市花园”。由于亚洲经济危机的影响，东南亚智能建筑的发展受到影响。1.4我国智能楼宇的发展早在世界第一座智能建筑诞生的第二年，即1986年，我国就将“智能化办公大楼可行性研究”列为国家七五重点攻关课题，由中国科学院计算技术研究所承担。这项成
11、果，已于1991年通过了国家级鉴定。自此，我国建筑史揭开了新的一页3。目前，国内楼宇建设中流行一股“智能化”热潮，冠以“3A智能建筑” 5A智能大厦”的广告屡见不鲜，而建筑物智能化水平也在逐步提高，智能化建筑的发展可以分成三个阶段。六、七年前的智能建筑只有一些智能功能如消防自控，其它方面的设备根本没有自控。四、五年以前的智能建筑基本具有楼宇、消防、保安等自控功能，计算机为主控机，多采用集中控制方式和DOS操作系统，监视和控制多为简单模式，软件水平较低。近一、二年落成的智能建筑很多都具有较完善的建筑设备自动化(BA)、通讯自动化(CA)和办公自动化(OA)系统。这些系统多以计算机网络为基础，采用
12、集散式甚至分布式控制，监视和控制可以采用精确方式，且有较先进的Windows操作系统及中文图形方式界面，软件编程方便，面向对象。可见近年来建筑的智能化水平有长足的发展。我国智能建筑发展最快的地区是香港、北京、上海、广州、深圳、苏州等大中城市。现在，各省都有不少智能建筑。据估计，我国智能大厦已超过千栋。这些智能建筑都有不同程度的智能化水平。例如，北京首都国际机场新航站楼，总建筑面积约26. 8万平方米，综合布线总布线点13000点左右。包括综合布线主系统、地面信息系统、航班显示系统、公众问讯系统、楼宇自控系统、飞机引导系统、登机桥系统等。2 智能楼宇的基本结构智能楼宇系统一般包括楼宇自动化系统(
13、BAS)、办公自动化系统(OAS)、通信自动化系统(CAS)4，其中每个系统又包含了若干子系统，如广义的楼宇自动化系统包括楼宇设备系统(BAS)、消防系统（FAS）、安保系统（SAS）、门禁系统（DCS），楼宇设备系统又包括电梯、空调、变配电、照明、给排水等多个子系统，智能楼宇管理系统(IBMS)就是通过分布式网络把各个子系统联系起来进行监视、控制与管理。2.1楼宇自动化系统BAS楼宇自动化系统是智能大厦的传统部分，也是基础部分。楼宇自动化系统按工作范围通常有两种定义方法，即广义的BAS和狭义的BAS，广义的BAS是将建筑物(群)内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统进
14、行集中监视、控制和管理的综合系统，这种BAS在意义上包含了目前自成体系的消防自动化系统FAS和安全防范自动化系统SAS。而狭义的BAS没有纳入消防自动化系统和安防自动化系统，主要限于对建筑物(群)内的电力、照明、空调、给排水等机电设备或系统进行集中监视、控制与管理，以保证这些设备安全可靠地工作。根据国家标准智能建筑设计标准GB/T50314-2000将广义的BAS定义为楼宇自动化系统，而将狭义的BAS称为建筑设备监控系统。为楼宇自动化系统，而将狭义的BAS称为建筑设备监控系统。随着智能大厦功能要求的越来越多样化，大厦内部所用设备越来越复杂，想要用一台服务器控制大厦内所有设备工作的话，这对服务器资源和功能要求都很高，而且一旦服务器出现故障，整个大厦就会瘫痪，因此智能大厦中把各种不同类型的设备分成各个不同的子系统，把大量复杂的控制任务分散到各个子系统上去，由集成平台对各个子系统进行控制，各个子系统相对独立。这样既节省了开支，又使各智能化系统的安装和维护变得更加方便。1.电梯子系统大型建筑中均配置有电梯、扶梯等，电梯子系统实现对电梯的自动起停
