智能建筑弱電工程緒論-----.ppt

智能建筑弱電工程 教材 智能建筑弱電系統(tǒng) 主編 劉健重慶大學出版社主講教師 趙法起Tel 8241820E mail zhaofaqi 本課程的地位 作用及任務 地位 電氣工程及自動化專業(yè)的專業(yè)平臺課之一 建筑電氣與智能化專業(yè)方向?qū)W生的專業(yè)限選課 作用 使學生了解現(xiàn)代智能建筑中所涉及的計算機網(wǎng)絡技術(shù) 自動控制技術(shù) 現(xiàn)代通訊技術(shù)的基礎(chǔ)知識 以及相應的建筑通訊自動化系統(tǒng) CAS 建筑設備自動化系統(tǒng) BAS 辦公自動化系統(tǒng) OAS 安全防范和出入口控制等系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 功能和配置要點等 任務 通過本課程的學習 使學生對現(xiàn)代智能建筑有一個初步的全面的正確認識 并初步掌握智能建筑的基本設計內(nèi)容和設計方法 本課程主要解決的內(nèi)容 有線電視系統(tǒng) CATV 火災自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng)廣播系統(tǒng)電話系統(tǒng) 1緒論 1 1建設工程及各工種的工作內(nèi)容1 2建筑電氣工程1 3建筑智能化1 4學習本課程的目的和方法 1 1建設工程及各工種工作的內(nèi)容 工程建設程序 1 立項與項目策劃 2 購置土地 國土局給出紅線圖 3 報建 規(guī)劃局給出建筑密度和容積率 4 規(guī)劃設計 由規(guī)劃設計院完成建筑 路橋 水電管網(wǎng) 邊坡處理 5 單體設計 設計院 6 施工 工程建設公司 7 竣工與驗收 施工單位 質(zhì)檢站 設計單位 建設單位 建筑工程各工種的工作內(nèi)容建筑工種 外觀設計與建筑物功能分割結(jié)構(gòu)工種 建筑物的支撐 地基處理 梁 柱等結(jié)構(gòu)設計 給排水工種 生活給水 消防給水 污水 雨水排水暖通與空調(diào) 單指中央采暖 空調(diào)工程建筑電氣 其工作內(nèi)容較多 但分配比例卻不高建筑智能化 集中反映了現(xiàn)代各種高新技術(shù)在建筑中的影響 所謂弱電 是針對建筑物的動力 照明用電而言的 一般把像動力 照明這樣輸送能量的電力稱為強電 而把傳播信號 進行信息交換的電能稱為弱電 強電系統(tǒng)可以把電能引入建筑物 經(jīng)過用電設備轉(zhuǎn)換為機械能 熱能和光能等 而弱電系統(tǒng)則完成建筑物內(nèi)部和內(nèi)部及內(nèi)部和外部間的信息傳遞與交換 1 2建筑電氣工程 1 2建筑電氣工程 三強電 1 變 配電所 室 與防雷 接地系統(tǒng) 2 照明工程 3 動力工程三弱電 1 火災自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng) 2 電話系統(tǒng) 3 有線電視系統(tǒng) CATV 三 強電工程和弱電工程涉及范圍 強電 動力工程 照明工程 變配電工程 防雷接地工程 及其他用電力工程 弱電 通信與計算機網(wǎng)絡 CATV電視與衛(wèi)星電視 閉路電視和監(jiān)控系統(tǒng) 安全防范系統(tǒng) 電話通信系統(tǒng) 火災自動報警系統(tǒng) 公共廣播系統(tǒng) 供電電源及電源的選擇電力負荷的計算短路電流計算高 低壓系統(tǒng)主接線低壓配電線路設計 電氣設備選擇繼電控制與保護電力管理變配電所設計防雷接地與電氣安全 變 配電所 室 與防雷 接地系統(tǒng) 照明工程電光源的選擇照明計算燈具選型應急照明設計環(huán)保和節(jié)能動力工程各類建筑設備的供配電與控制 如中央空調(diào) 泵類負載的供配電與控制 電梯供電與控制等 火災自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng)報警與探測區(qū)域的劃分 系統(tǒng)形式的選擇和設計 消防聯(lián)動控制設備的控制 報警及疏散裝置的設置等 電話系統(tǒng)容量 站址的選擇 供電方式 線路敷設及配線方式 主要設備選擇 接地要求等有線電視系統(tǒng) CATV 對有線電視信號進行合理分配 各技術(shù)指標符合要求 保證用戶電視機輸入信號電平在合理范圍內(nèi) 圖像質(zhì)量符合國家標準 1 3建筑智能化 智能建筑的發(fā)展智能建筑的內(nèi)涵智能建筑的建設目標建筑智能化的主要內(nèi)容建筑智能化的核心是系統(tǒng)集成 一 智能建筑的發(fā)展智能建筑 IntelligentBuilding IB 是為了適應現(xiàn)代信息社會對建筑物的功能 環(huán)境和高效率管理的要求 特別是對建筑物應具備信息通信 辦公自動化和建筑物設備自動控制和管理等一系列功能要求而在傳統(tǒng)建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的 世界上第一座智能建筑是1984年誕生于美國 日本1985年開始建設智能大廈 20世紀80年代末智能建筑在歐洲興起 20世紀90年代智能建筑在我國發(fā)展迅速 智能建筑在我國的發(fā)展趨勢業(yè)主已把建筑設計中智能部分的設計列為基本要求之一采用新高科技成果 向系統(tǒng)集成化 綜合化管理以及智能城市化的方向發(fā)展 正在迅速成為一個新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè) 功能向多元化方向發(fā)展 設計分門別類 如金融 證券 學校 醫(yī)院等 二 智能建筑的內(nèi)涵定義 它是以建筑為平臺 兼?zhèn)浣ㄖO備 辦公自動化及通訊網(wǎng)絡系統(tǒng) 集結(jié)構(gòu) 系統(tǒng) 服務 管理及它們之間的最優(yōu)化組合 向人們提供了一個安全 高效 舒適 便利的建筑環(huán)境 智能建筑設計標準 GB T50314 2000 注 智能建筑的概念也隨著高新技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展 是一個相對概念 國際上至今無統(tǒng)一的定義 基本功能 通過結(jié)構(gòu) 系統(tǒng) 服務和管理的最佳組合提供一種高效和經(jīng)濟的環(huán)境 能在上述環(huán)境下為管理者實現(xiàn)以最小代價提供最有效的資源管理 能夠幫助其業(yè)主 管理者和住戶實現(xiàn)他們的造價 舒適 便捷 安全 長期的靈活性以及市場效應的目標 現(xiàn)代計算機技術(shù) 應用此技術(shù)構(gòu)成的建筑物管理控制網(wǎng)絡系統(tǒng)具備了很強的集成性 同時又具備各種子系統(tǒng)的獨立管理能力 極大地提高了建筑物的集中管理能力和系統(tǒng)的管理能力 技術(shù)基礎(chǔ) 現(xiàn)代控制技術(shù) 以此技術(shù)構(gòu)成的建筑物控制系統(tǒng)應付建筑物中種類繁多的輸入 輸出控制及其適用 同時由于該控制系統(tǒng)具有很強的軟件控制功能 可很容易地實現(xiàn)諸如邏輯控制 PID控制功能 以滿足控制精度和實現(xiàn)控制功能 現(xiàn)代通信技術(shù) 建立在通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上 主要體現(xiàn)在ISDN通信網(wǎng)絡 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng) 的應用 該網(wǎng)絡能在一個通信網(wǎng)上同時實現(xiàn)語言 數(shù)據(jù)和圖像的通信 在智能建筑中通過一體化的綜合布線系統(tǒng)實現(xiàn)該功能 現(xiàn)代圖形顯示技術(shù) 由文字顯示為主逐步變以圖形顯示為主 通過窗口技術(shù)實現(xiàn)簡單方便的屏幕操作 即可以完成開關(guān)量或模擬量的控制 信息的狀態(tài)和參數(shù)變化 甚至信息所處的地理位置都可以通過動態(tài)圖形和圖形符號顯示 達到對信息的采集和監(jiān)視的目的 以動態(tài)圖形顯示為基礎(chǔ)的人機界面使得監(jiān)視和操作更為形象直觀 同時多媒體技術(shù)的應用也是管理中心的人機界面更為簡單生動 技術(shù)基礎(chǔ) 提供安全 舒適 快捷的優(yōu)質(zhì)服務 1 安全性 防盜報警系統(tǒng) 出入口控制系統(tǒng) 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng) 安保巡更系統(tǒng) 火災報警與消防聯(lián)動系統(tǒng) 緊急廣播系統(tǒng) 緊急呼叫系統(tǒng) 停車場管理系統(tǒng) 三 智能建筑的建設目標 2 舒適性 空調(diào)與供熱系統(tǒng) 供電與照明控制系統(tǒng) 衛(wèi)星及共用天線電視系統(tǒng) 背景音樂系統(tǒng) 多媒體音像系統(tǒng) 3 便捷性 結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng) 信息傳輸系統(tǒng) 通信網(wǎng)絡系統(tǒng) 辦公自動化系統(tǒng) 物業(yè)管理系統(tǒng) 建立先進科學的綜合管理機制 重視智能樓宇的硬件設施 加強有關(guān)軟件 管理和使用人員素質(zhì) 并重視智能樓宇作為一種高度集成系統(tǒng)的系統(tǒng)技術(shù)的研究 在智能樓宇的工程實施以后 還需建立先進的綜合管理機制 且系統(tǒng)與管理之間還存在著相輔相成的依賴關(guān)系 否則建成的智能樓宇也是不成功的 節(jié)省能耗與降低人工成本 通過建設智能化大廈 就有可能實現(xiàn)能源的科學與合理的消費 從而達到最大限度的節(jié)省能源的目的 同時 通過管理的科學化 智能化 使得樓宇的各類機電設備的運行管理 保養(yǎng)維修更趨自動化 從而節(jié)省能源與降低人工成本 四 建筑智能化的主要內(nèi)容智能建筑以建筑為平臺 由三大子系統(tǒng)構(gòu)成 綜合布線系統(tǒng)GCS 智能建筑的核心 SIC SystemIntegratedCenter 是系統(tǒng)集成 智能樓宇內(nèi)涵 BAS SCS 建筑環(huán)境 CAS OAS 智能建筑體系的參考模式 智能建筑體系參考模式 1層和2層屬于建筑技術(shù)范疇 3 7層屬于信息技術(shù)范疇 統(tǒng)稱其為 樓宇智能化 部分 其中 綜合布線系統(tǒng) 是指用一套結(jié)構(gòu)化的布線系統(tǒng)傳遞數(shù)字 語音 圖像和監(jiān)控四種信號 數(shù)字 指計算機網(wǎng)絡 廣域網(wǎng)WAN 城域網(wǎng)MAN 局域網(wǎng)LAN 語音 計算機網(wǎng)絡語音系統(tǒng) 數(shù)字電話系統(tǒng) 圖像 閉路電視 包括娛樂 會議 監(jiān)視的數(shù)字圖像系統(tǒng)監(jiān)控 BA系統(tǒng)監(jiān)控信號 我國的現(xiàn)狀是目前的綜合布線系統(tǒng)只傳遞了數(shù)字和語音信號 這并不是技術(shù)上的問題 而是管理與經(jīng)濟的問題 建筑智能化的核心是系統(tǒng)集成智能建筑是指利用系統(tǒng)集成方法 將智能型計算機技術(shù) 通信技術(shù) 信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機結(jié)合 通過對設備的自動監(jiān)控 對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其與建筑的優(yōu)化組合 所獲得的投資合理 適合信息社會知識經(jīng)濟發(fā)展需要 并且具有安全 高效 舒適 便利和靈活特點的建筑物 因此 我們可以看出 系統(tǒng)集成是智能建筑的核心 系統(tǒng)集成的定義采用軟 硬件的方法 將原來各自分離的各子系統(tǒng)有機地集合成一個統(tǒng)一 協(xié)調(diào)的大系統(tǒng) 以達到各種軟 硬件資源能充分的共享 實現(xiàn)系統(tǒng)集成存在的困難經(jīng)濟上 各子系統(tǒng)往往不會同步建設 各子系統(tǒng)的自動化程度差異也很大 如機電產(chǎn)品或者說BA系統(tǒng)中 技術(shù)上 各子系統(tǒng)往往采用不同廠家的產(chǎn)品或系統(tǒng) 其通訊協(xié)議 很少相同 甚至不兼容 管理上 消防管理部門則不允許采用綜合布線取代它的消防總線 因此我往往提 實現(xiàn)最大限度的集成 系統(tǒng)集成一般包括功能集成和信息集成 智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別 智能建筑是在傳統(tǒng)建筑平臺上為實現(xiàn)智能化而進行全方位改進的產(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 智能建筑與傳統(tǒng)建筑相比 不但功能更多 更強 而且更節(jié)約資源 適應性和靈活性更強 相對于傳統(tǒng)建筑 智能建筑一般具有以下特點 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 運輸樞紐中心等 2 具有重要性質(zhì)或特殊地位 如電視臺 報社 政府 軍隊 公安的指揮中心 通信樞紐樓宇等 3 應用系統(tǒng)配套齊全 如網(wǎng)絡 安全 環(huán)境等服務功能完善 4 資金和技術(shù)密集 是現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物 需要一個強大的工程部門來管理 5 總體結(jié)構(gòu)復雜 配合協(xié)調(diào)較多 是一個綜合的集成系統(tǒng) 智能建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別 建筑物具有智能化意味著 1 對環(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 提供動作響應的能力 如消防處理系統(tǒng) 以上四種能力建立在 3A 有機結(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 3A 各子系統(tǒng)的簡單堆積不能實現(xiàn)高智能化的建筑 反而只會導致系統(tǒng)的復雜化和資源的浪費 一般建筑 建筑空間體量組合 建筑體型組合和立面處理 平面及空間布局 內(nèi)部及外部裝修等 建筑結(jié)構(gòu) 包括建筑物支撐承重 內(nèi)外維護結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ) 柱 梁 板 墻 及材料 建筑機電設備及設施 它們?yōu)榻ㄖ飪?nèi)人們生活和生產(chǎn)提供必需的環(huán)境 如照明 動力 采暖空調(diào) 給水排水 電話 電梯 煤氣 消防 安全防范等設備及設施 智能建筑環(huán)境 提供 樓宇智能化部分 的使用空間 建筑平面 空間布局 這與一般建筑有所不同 使 樓宇智能化部分 鑲嵌到建筑物中所需的特殊結(jié)構(gòu)及材料 保證 樓宇智能化部分 運行條件 并為住戶提供更方便 更舒適的工作 生活環(huán)境 這將使建筑物在聲 光 色 熱 安全 交通 服務等方面有某些新特點 智能建筑環(huán)境指 樓宇智能化部分 所需的特殊空間和環(huán)境 樓宇通信 支持樓宇設備監(jiān)控 樓宇運營管理 住戶共用信息處理 住戶專用信息處理等系統(tǒng)中設備之間的數(shù)據(jù)通信 支持建筑物內(nèi)部有線電話 有線電視 電信會議等話音和圖像通信 支持各種廣域網(wǎng)連接 包括具有與公用電話網(wǎng) 公用數(shù)據(jù)網(wǎng) 用戶電報網(wǎng) 智能用戶電報網(wǎng) 移動通信網(wǎng) 視頻通信網(wǎng)和各種計算機網(wǎng)的接口 樓宇運營管理 面向住戶的服務 包括樓宇內(nèi)各種服務設施 如會議室 室內(nèi)游泳池等 的預約 使用分配 調(diào)度 提供服務信息以及有關(guān)的財務管理 面向樓宇管理者的服務 包括通常的管理信息系統(tǒng)的功能 諸如人事 工資 統(tǒng)計市場分析等 樓宇設備自動監(jiān)控 將建筑機電設備和設施作為自動控制和管理的對象 實現(xiàn)單機級 分系統(tǒng)級或系統(tǒng)級的自動控制 監(jiān)視和管理 電力供應與管理子系統(tǒng) 高壓配電 變電 低壓配電 應急發(fā)電 照明控制與管理子系統(tǒng) 工作 事故 藝術(shù) 障礙燈等特殊照明 環(huán)境控制與管理子系統(tǒng) 空調(diào)及冷熱源 通風環(huán)境監(jiān)測與控制 給水 排水 衛(wèi)生設備 污水處理 消防報警與控制子系統(tǒng) 自動監(jiān)測與報警 滅火 排煙 聯(lián)動控制 緊急廣播 安保監(jiān)控子系統(tǒng) 防盜報警 電視監(jiān)控 出入查證確認分析 電子巡更 交通運輸子系統(tǒng) 電梯 停車場 車隊 廣播子系統(tǒng) 背景音樂 事故廣播 樓宇共用信息處理 住戶共用的辦公自動化設施 支持樓宇住戶共用的主計算機系統(tǒng) 電子會議室 電信會議室等設施 自用型智能建筑 指該單位的計算機中心或信息處理部門的計算機系統(tǒng) 以及公用的電子會議室 電信會議室等設施 用戶專用信息處理大型智能樓宇中通常有多種多樣的住戶 各自處理不同的業(yè)務 智能樓宇應當為之提供適合于各用戶建立各自的專用信息處理系統(tǒng)所需的建筑環(huán)境和設施 這些設備和設施是由各用戶自備的 其功能也是由各用戶自行設計的 但對建筑的要求必須在智能建筑之前提出 智能樓宇 建筑基體 包括一般建筑和智能建筑環(huán)境相結(jié)合而成的智能樓宇的建筑體 樓宇通信網(wǎng) 或稱建筑物網(wǎng) 室內(nèi)通信網(wǎng) 樓宇設備自動監(jiān)控系統(tǒng) 樓宇運營管理系統(tǒng) 樓宇共用信息處理系統(tǒng) 用戶專用信息處理系統(tǒng) 樓宇通信系統(tǒng) CAS 樓宇共用辦公自動化系統(tǒng) OAS 樓宇自動化系統(tǒng) BAS 樓宇智