智能建筑課件

1、第十四章 智能建筑概述智能化建筑是建筑藝術(shù)與計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，是適應(yīng)社會信息化與經(jīng)濟(jì)國際化的需要，隨著全球性信息高速公路的推進(jìn)，發(fā)展智能化建筑已是一個必然的趨勢。智能建筑主要包括建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(Building Automation，縮寫為BA)、通訊自動化系統(tǒng)(Communication Automation，縮寫為CA)和辦公自動化系統(tǒng)(Office Automation，縮寫為OA)的三大功能系統(tǒng)，稱為3A智能化建筑或3A大廈。 智能建筑的概念3、功能圖7.2 PDS結(jié)構(gòu)示意圖 智能建筑的3A系統(tǒng)建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(BA)是對建筑物內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備、消防保安裝置等進(jìn)行自

2、動化管理和控制。 BA系統(tǒng)主要對大廈內(nèi)部的下列各項(xiàng)進(jìn)行監(jiān)控： 消防系統(tǒng)的自動報(bào)警和聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)； 空調(diào)及通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)； 變配電及備用應(yīng)急電站的監(jiān)控系統(tǒng)； 電力和照明監(jiān)控系統(tǒng)；建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BA） 電梯監(jiān)控系統(tǒng)； 緊急廣播系統(tǒng)； 保安監(jiān)視閉路電視系統(tǒng)、巡視對講系統(tǒng)以及各種特殊保安系統(tǒng)； 給水、排水監(jiān)控系統(tǒng)； 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)； 緊急電話系統(tǒng)； (11) 停車場自動監(jiān)控管理系統(tǒng)。 建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)必須包括以下三個子系統(tǒng)：(1) 建筑物管理子系統(tǒng)建筑物管理子系統(tǒng)是對建筑物內(nèi)空調(diào)、冷熱源、電力及照明、給排水、電梯、消防等所有機(jī)電設(shè)備完成運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)表編制、啟?？刂萍熬S護(hù)保養(yǎng)、事故診斷分析的系統(tǒng)

3、。 (2) 安全保衛(wèi)子系統(tǒng) 出入口警衛(wèi)、防盜、防災(zāi)、防火、車庫管理、商業(yè)秘密等都屬于安全保衛(wèi)系統(tǒng)，它采用了身份卡、閉路電視、遙感、傳感控制技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)安全保衛(wèi)要求。(3) 能源管理子系統(tǒng)它的任務(wù)是在不降低舒適性的前提下，達(dá)到節(jié)能進(jìn)而降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。智能建筑與信息高速公路的關(guān)系 “信息高速公路”是由光纜構(gòu)成的高速通道、將其延伸到每個基層單位、每個家庭，可形成四通八達(dá)、暢通無阻的信息“交通網(wǎng)”，文字、圖像、語音都可以以數(shù)字流的形式在這個“交通網(wǎng)”上快速傳遞。通信自動化系統(tǒng)（CA）通信自動化系統(tǒng)的功能是調(diào)整處理智能型建筑內(nèi)外各種語言、圖像、文字及數(shù)據(jù)之間的通信。通信自動化系統(tǒng)可分為語音通信、圖文

4、通信、衛(wèi)星通信及數(shù)據(jù)通信等四個子系統(tǒng)。1) 語音通信(1) 程控電話(2) 移動通信 (3) 無線尋呼 (4) 磁卡電話2) 衛(wèi)星通信它利用裝有微波轉(zhuǎn)發(fā)器的同步人造地球衛(wèi)星作中繼站，把地球上若干信號接收站構(gòu)成通信網(wǎng)，轉(zhuǎn)接通信信號，實(shí)現(xiàn)長距離大容量的區(qū)域通信，乃至全球通信。 衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由同步通信衛(wèi)星和各種衛(wèi)星地球站組成，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，還必須有監(jiān)測、管理系統(tǒng)和衛(wèi)星測控系統(tǒng)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大、通信質(zhì)量高、不受地理環(huán)境限制、組網(wǎng)靈活，便于多址連接，以及容量大、投資省、見效快等 。圖223) 圖文通信圖文通信主要傳送文字和圖像信號。傳統(tǒng)的文字通信有用戶電報(bào)、傳真

5、，新發(fā)展的有電子信箱。(1) 用戶電報(bào) (2) 傳真通信(3) 電子信箱4) 數(shù)據(jù)通信操作人員使用數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)，或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)，通過通信線路和按照一定的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息通信。 5) 智能建筑與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)就是具有高度數(shù)字化、智能化和綜合化的通信網(wǎng)。它將電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、傳真網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)用數(shù)字程控交換機(jī)和數(shù)字傳輸系統(tǒng)聯(lián)合起來，實(shí)現(xiàn)信息收集、存貯、傳送、處理和控制一體化。 6) 國際互聯(lián)網(wǎng)(Internet)國際互聯(lián)網(wǎng)是美國當(dāng)今信息高速公路的主干網(wǎng)，同時也是世界最大的信息網(wǎng)。Internet網(wǎng)稱為國際互聯(lián)網(wǎng)，它除了具有資源共享和分布式處理的特點(diǎn)以外，它最

6、大的特點(diǎn)就是交互性，即每一個聯(lián)網(wǎng)終端既可以接受信息，又可以在網(wǎng)上發(fā)布自己的信息，每個入網(wǎng)的用戶既是網(wǎng)絡(luò)的使用者，同時又是信息的提供者。 辦公自動化系統(tǒng)（OA）辦公自動化系統(tǒng)(OA)是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，不斷使人的部分辦公業(yè)務(wù)活動物化于人以外的各種設(shè)備中，并由這些設(shè)備與辦公人員構(gòu)成服務(wù)于某種目標(biāo)的人機(jī)信息處理系統(tǒng)，其目的是盡可能充分利用信息資源，提高勞動生產(chǎn)率和工作質(zhì)量，輔助決策，求得更好的效果，以達(dá)到既定目標(biāo)。 1) 辦公自動化系統(tǒng)的任務(wù)(1) 事務(wù)處理(EDP)(2) 信息管理(MIS)(3) 輔助決策(DDS)2) 辦公自動化系統(tǒng)中通常使用的信息形式(1) 聲音：其中有電話、語言輸入輸出、

7、聲音文件；(2) 數(shù)據(jù)：其中有數(shù)據(jù)文件、報(bào)表和記錄；(3) 報(bào)表圖形：指照片、傳真圖像和統(tǒng)計(jì)圖表；(4) 影像：電視監(jiān)視和會議；(5) 文字：主要指文件、卷宗等。智能化建筑中要處理行政、財(cái)務(wù)、商務(wù)、檔案、報(bào)表、文件等管理業(yè)務(wù)、安全保衛(wèi)業(yè)務(wù)、防災(zāi)害業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)特點(diǎn)是部門多、綜合性強(qiáng)、業(yè)務(wù)量大、時效性高。 一個完善的辦公室自動化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有文字處理功能，資料管理功能，行政管理功能，圖形處理功能，聲音處理功能，決策支持功能和網(wǎng)絡(luò)通信功能等主要功能。綜上所述，所謂的智能大廈就是運(yùn)用系統(tǒng)集成控制中心，通過綜合布線系統(tǒng)，將大樓內(nèi)的建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(BA)、通信自動化系統(tǒng)(CA)和辦公自動化系統(tǒng)(OA)

8、統(tǒng)一調(diào)控和管理，這樣既為辦公樓提供了優(yōu)良的工作條件和全面自動化的綜合監(jiān)控管理，又為辦公人員提供了一個安全、舒適、方便的工作生活環(huán)境。 建筑弱電系統(tǒng)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(qiáng)電；而把傳播信號、進(jìn)行信息交換的電能稱為弱電。強(qiáng)電系統(tǒng)可以把電能引入建筑物，經(jīng)過用電設(shè)備轉(zhuǎn)換為機(jī)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。 本 章 內(nèi) 容 電纜電視系統(tǒng) 建筑電話通信系統(tǒng) 建筑電氣消防系統(tǒng)保安系統(tǒng)第一節(jié) 電纜電視系統(tǒng)電纜電視系統(tǒng)早期被稱為共用天線電視系統(tǒng)，其英文縮寫為 CATV。顧名思義，共用天線電視系統(tǒng)就

9、是允許多臺用戶電視機(jī)共用一組室外天線來接收電視臺發(fā)射的電視信號，經(jīng)過信號處理后通過電纜將信號分配給各個用戶系統(tǒng)。無論是共用天線電視系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)還是閉路電視系統(tǒng)都是利用電纜進(jìn)行傳送信號的。僅在傳輸?shù)念l道數(shù)量上、傳送方式上、系統(tǒng)的規(guī)模功能上存在一定的差別。 概述任何一個電纜電視系統(tǒng)無論多么復(fù)雜，均可認(rèn)為是由前端、干線傳輸、用戶分配網(wǎng)絡(luò)三個部分組成。如圖6.1所示，分別簡述如下。 電纜電視系統(tǒng)的組成和分類 系統(tǒng)的組成圖6.1 電纜電視系統(tǒng)組成框圖 (1) 前端部分前端是由天線、天線放大器、混合器和寬帶放大器組成。它的功用是把收到的各種電視信號，經(jīng)過處理后送入分配網(wǎng)絡(luò)。而分配網(wǎng)絡(luò)的作用是使用成串

10、的分支器或成串的串接單元，將信號均勻分給各用戶接收機(jī)。 (2) 干線傳輸部分組成該部分的主要器件包括：干線放大器、電纜或光纜、斜率均衡器、電源供給器、電源插入器等。干線傳輸部分的任務(wù)是把前端輸出的高質(zhì)量信號盡可能保質(zhì)保量地傳送給用戶分配系統(tǒng)，若是雙向傳輸系統(tǒng)，還需把上行信號反饋至前端部分。(3) 用戶分配系統(tǒng)主要的部件有：線路延長放大器、分配放大器、分支器、分配器、用戶終端、機(jī)上變換器等，對于雙向系統(tǒng)還有調(diào)制器、解調(diào)器、數(shù)據(jù)終端等設(shè)備。該部分是把干線傳輸來的信號分配給系統(tǒng)內(nèi)所有的用戶，并保證各個用戶的信號質(zhì)量，對于雙向傳輸還需把上行信號傳輸給干線傳輸部分。電纜電視系統(tǒng)的基本組成如圖6.2所示。

11、 圖6.2 電纜電視系統(tǒng)圖 主要器件的功能和電氣特性天線及前端設(shè)備接收天線的選址接收天線的選址接收天線的選址接收天線的選址接收天線的選址接收天線的選址小型CATV系統(tǒng)的組成圖示圖6.11 分配-分配方式 圖6.12 分支方式 圖6.13 分支分支方式 圖6.14 分支-分配方式 圖6.15 分配-分支方式 圖6.16 串聯(lián)分支方式 用戶終端用戶終端是電視信號和調(diào)頻廣播的輸出插座。有單孔盒和雙孔盒之分。單孔盒僅輸出電視信號，雙孔盒既能輸出電視信號又能輸出調(diào)頻廣播的信號。用戶終端可以有明裝和暗裝兩種安裝方式，見圖6.18及圖6.19。電纜電視系統(tǒng)中各終端的電視信號電平VHF段應(yīng)在5783dBV（即

12、708V14.1mV)。一般應(yīng)在735dBV（即4.47mV）范圍內(nèi)。 圖6.18 用戶盒明裝 圖6.19 用戶盒暗裝 電纜電視系統(tǒng)的施工與安裝(1) 線路應(yīng)盡量的短直，安全穩(wěn)定，便于施工和維護(hù)。(2) 電纜管道敷設(shè)應(yīng)避開電梯，與一般電源線（照明）在鋼管敷設(shè)時，間距不小于0.5m。(3) 配管彎曲半徑應(yīng)大于10倍管徑，應(yīng)盡量減少彎曲次數(shù)。(4) 預(yù)埋箱體一般距地1.8m，以便于維修安裝。 (5) 配管切口不應(yīng)損傷電纜，伸入預(yù)埋箱體不大于10mm。(6) 管長超過25m時，須加接線盒。電纜連接亦應(yīng)在盒內(nèi)處理。(7) 明線敷設(shè)時，對有陽臺的建筑，可將分配器、分支器設(shè)置在陽臺遮雨處。(8) 兩建筑物

13、之間架空中電纜時，應(yīng)預(yù)先拉好鋼索繩，然后掛上電纜，不宜過緊。(9) 電纜線路可以和通信電纜同桿架設(shè)。 建筑電話通信系統(tǒng)現(xiàn)代化的通信技術(shù)包括語言、文字、圖像、數(shù)據(jù)等多種信息的傳遞，程控電話（電腦電話）系統(tǒng)的出現(xiàn)，即標(biāo)志著這方面的技術(shù)開始向深度和廣度方面發(fā)展，將成為普遍采用的通信手段。一個完整的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)由終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備三大部分組成。其中：終端設(shè)備為電話機(jī)，傳輸設(shè)備為用戶線、中繼線，交換設(shè)備為電話交換機(jī)。通信網(wǎng)可以有不同的分類方法，主要類型有：系統(tǒng)概述(1) 按信道分類 有線通信網(wǎng)：借助導(dǎo)線進(jìn)行通信，如架空明線、電纜、光纜等。 無線通信網(wǎng)：借助于無線電波在自由空間的傳輸進(jìn)行通信，如長

14、波、中波、短波、微波等方式。() 按通信距離分類 長途通信網(wǎng)：長途電話、報(bào)紙傳真等。 本地通信網(wǎng)：市內(nèi)電話、計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)等。 局域網(wǎng)：校園或廠區(qū)用戶交換機(jī)管轄范圍內(nèi)。多種多樣的電話機(jī)磁 石 式按 鍵 式子 母 機(jī)觸 摸 屏 式傳 真 機(jī) 式傳 真 機(jī) 式可 視 電 話投 幣 式 投 幣 式車載式 手柄式電話電話交換機(jī)用戶線3、用戶線 （1）直接配線 （2）交接配線箱 交接箱配線（3）電話線路的敷設(shè) 明敷：用卡釘固定敷設(shè)于墻角等不明顯處。 暗敷：穿于鋼管或塑料管內(nèi)，埋設(shè)于墻邊或樓板中。(3) 電話線敷設(shè)室外電話電纜多采用地下暗敷設(shè)，與市內(nèi)電話管道有接口或線路有較高要求時，宜采用管道電纜，一般可采

15、用直埋電纜。室內(nèi)電話電纜一般采用穿鋼管暗敷設(shè)，管徑的選擇應(yīng)符合電纜截面積不小于管子截面的50%。一段管路長度為30m有一個彎或長度為20m有兩個彎時，需放大一號管徑。 室內(nèi)電話支線路分為明配和暗配兩種。明配線用于工程完畢后，根據(jù)需要在墻角或踢腳板處用卡釘敷設(shè)。暗敷設(shè)可采用鋼管或塑料管埋于墻內(nèi)及樓板內(nèi)，或采用線槽敷設(shè)于吊頂內(nèi)。 建筑電氣消防系統(tǒng)首先應(yīng)按建筑物的使用性質(zhì)，火災(zāi)危險性劃分防火類別及保護(hù)等級。根據(jù)建筑物保護(hù)等級不同而選用不同的火災(zāi)報(bào)警與自動滅火系統(tǒng)?；馂?zāi)報(bào)警與自動滅火系統(tǒng)的功能是：自動捕捉火災(zāi)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時的煙霧或熱氣，從而能夠發(fā)出聲光報(bào)警，并有聯(lián)動其它設(shè)備的輸出接點(diǎn)，能夠控制自動滅火系統(tǒng)、事故廣播、事故照明、消防給水和排煙系統(tǒng)。 系統(tǒng)概述(1) 系統(tǒng)分類 自動報(bào)警、人工消防屬于低規(guī)模、低標(biāo)準(zhǔn)的消防系統(tǒng)，僅設(shè)置火災(zāi)探測器，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，報(bào)警器發(fā)出信號通知人們根據(jù)報(bào)警情況采取相應(yīng)消防措施。 自動報(bào)警、自動消防這種系統(tǒng)除了上述功能外，還能在火災(zāi)報(bào)警控制器的作用下，自動聯(lián)動有關(guān)滅火設(shè)備，在發(fā)生火災(zāi)處自動噴灑滅火介質(zhì)、進(jìn)行消防滅火。 圖6.25 控制中心報(bào)警系統(tǒng)框圖 圖6.26 火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)圖 圖6.29 消火栓滅火系統(tǒng)電氣控制原理圖 圖6.32 保安管理系統(tǒng)組成框