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1、 第一章第一章建筑设备控制系统与智能建筑的关系建筑设备控制系统与智能建筑的关系第一节第一节 绪绪 论论一、智能建筑的概念一、智能建筑的概念n智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈年在美国哈特福德特福德（Hartford）市建成。我国市建成。我国90年年代起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。代起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。n智能建筑智能建筑(INTELLGENT BUILDINGS)n是计算机和信息处理技术与建筑艺术相结合的是计算机和信息处理技术与建筑艺术相结合的产物。产物。建筑物自动化建筑物自动化(BA)包括
2、包括3A系统系统 办公自动化办公自动化(OA)通信自动化通信自动化(CA)q其中，其中，BAS中的中的FAS（火灾自动化系统）与火灾自动化系统）与SAS（安防自动化系统）有时也被单独列出来，安防自动化系统）有时也被单独列出来，与与BA、OA、CA一起被称做一起被称做5A系统，近年来系统，近年来这种提法更普遍，本书也采用这种划分系统的这种提法更普遍，本书也采用这种划分系统的方法。方法。q广泛应用系统集成方法，通过对设备的自动监广泛应用系统集成方法，通过对设备的自动监控，对信息资源的综合管理和对用户的信息服控，对信息资源的综合管理和对用户的信息服务并与建筑的优化组合，具有安全、高效、舒务并与建筑的
3、优化组合，具有安全、高效、舒适、节能和便利等特点，成为现代建筑的发展适、节能和便利等特点，成为现代建筑的发展趋势。趋势。n 从本质上看，智能建筑是以现代计算机技术、现从本质上看，智能建筑是以现代计算机技术、现代通信技术、现代控制技术和现代图形显示技术代通信技术、现代控制技术和现代图形显示技术等高新技术为基础的，以现代建筑为载体的各种等高新技术为基础的，以现代建筑为载体的各种功能系统的集成。功能系统的集成。n智能建筑的硬件包括建筑物本身，还包括各种机智能建筑的硬件包括建筑物本身，还包括各种机电设备、控制设备、通信和网络系统的传输设备电设备、控制设备、通信和网络系统的传输设备和媒体，以及由此而开发
4、的各种管理系统，包括和媒体，以及由此而开发的各种管理系统，包括楼宇设备的自动监控系统、办公自动化系统和数楼宇设备的自动监控系统、办公自动化系统和数据传输通信服务系统等。从而实现服务系统化。据传输通信服务系统等。从而实现服务系统化。服务系统化处理过程如图服务系统化处理过程如图1-1-1。n智能建筑的软件由智能建筑的软件由系统软件系统软件和和应用软件应用软件两部分两部分组成。组成。n系统软件系统软件是指一般的操作系统及语言处理软件；是指一般的操作系统及语言处理软件；n应用软件应用软件则是根据各种系统的管理功能和智理范则是根据各种系统的管理功能和智理范围而建立的。围而建立的。n不管是系统软件还是应用
5、软件，它们的信息工程不管是系统软件还是应用软件，它们的信息工程建筑的特点，可归结为综合信息工程开发的一种建筑的特点，可归结为综合信息工程开发的一种类型。类型。1、建筑物自动化功能、建筑物自动化功能n智能建筑固有的服务特征是：大楼管理智能建筑固有的服务特征是：大楼管理自动化、办公自动化和信息通信系统。自动化、办公自动化和信息通信系统。n在一般的楼宇中，是根据用户的要求单在一般的楼宇中，是根据用户的要求单独提供这些服务的。独提供这些服务的。n智能建筑的服务特征综合为几个子系统。智能建筑的服务特征综合为几个子系统。n个别的特征取决于大楼工程设计和结构，个别的特征取决于大楼工程设计和结构，并预期平衡后
6、组成一个子系统。并预期平衡后组成一个子系统。n综合这些子系统的共享部分，以便它们综合这些子系统的共享部分，以便它们能作为整个系统的部分互补。能作为整个系统的部分互补。n这样，就能有效地构成一个综合系统来这样，就能有效地构成一个综合系统来满足大楼的各种复杂要求。满足大楼的各种复杂要求。n这种服务特征系统化是智能建筑的一个这种服务特征系统化是智能建筑的一个重要特点重要特点。n近年兴建的高层楼宇，都设有相当程度近年兴建的高层楼宇，都设有相当程度的建筑物自动化功能。的建筑物自动化功能。n例如空调控制、电力和照明控制、防灾例如空调控制、电力和照明控制、防灾和防盗自动化控制等。和防盗自动化控制等。n近来，
7、把重点放在节能和安全性上，但近来，把重点放在节能和安全性上，但是，对于智能建筑而言，特别应考虑下是，对于智能建筑而言，特别应考虑下列建筑物自动化功能列建筑物自动化功能：（1）自动运行控制）自动运行控制 自动运行控制，包括空调设备、照自动运行控制，包括空调设备、照明设备、电力设备、备用电源设备等的明设备、电力设备、备用电源设备等的最佳运行控制，以及包括卫生设备在内最佳运行控制，以及包括卫生设备在内的各种系统的节省劳力、节约能源、节的各种系统的节省劳力、节约能源、节省资源、高效运行自动控制。省资源、高效运行自动控制。（2）安全性）安全性 应该设置火灾和地震等的检测和报应该设置火灾和地震等的检测和报
8、警系统、避难疏散诱导系统、防排烟系警系统、避难疏散诱导系统、防排烟系统、灭火系统、防盗系统、人住管理系统、灭火系统、防盗系统、人住管理系统、防窃听系统等关系到生命财产的防统、防窃听系统等关系到生命财产的防火、防灾、防盗功能。火、防灾、防盗功能。（3）检测与计量）检测与计量 检测、计量包括对电力、供水、供检测、计量包括对电力、供水、供热等设施的检测、计量和计费等。热等设施的检测、计量和计费等。（4）运输设施的高效运行功能）运输设施的高效运行功能 此外，根据建筑物的用途，还应具此外，根据建筑物的用途，还应具有停车场管理、客房管理和建筑群管理有停车场管理、客房管理和建筑群管理等方面的功能。等方面的功
9、能。2远程通信功能远程通信功能 随着计算机、数字交换机等信息交随着计算机、数字交换机等信息交换技术和光缆、微波通信技术的进展，换技术和光缆、微波通信技术的进展，高度信息化社会即将到来。高度信息化社会即将到来。因此，对智能建筑来说，大楼应有因此，对智能建筑来说，大楼应有高度信息处理功能，还应与外部通信系高度信息处理功能，还应与外部通信系统联网，具有高度信息通信能力。统联网，具有高度信息通信能力。（1）外部通信处理）外部通信处理 通信线路，除了原有局线之外，还通信线路，除了原有局线之外，还有通过同轴电缆、光缆等与外部相连的有通过同轴电缆、光缆等与外部相连的有线系统，以及微波通信、卫星通信和有线系统
10、，以及微波通信、卫星通信和广播等无线系统；利用在大楼内设置的广播等无线系统；利用在大楼内设置的数字交换机、计算机等信息处理设施进数字交换机、计算机等信息处理设施进行内外信息通信。行内外信息通信。（2）大楼内的信息通信）大楼内的信息通信 通过同轴电缆、光缆等信息通信线通过同轴电缆、光缆等信息通信线路，将建筑物内的终端机之间以及与数路，将建筑物内的终端机之间以及与数字交换机、计算机之间有机地连接起来，字交换机、计算机之间有机地连接起来，建立起高度的信息通信功能。用户只要建立起高度的信息通信功能。用户只要把终端机接到信息网络点上就可利用通把终端机接到信息网络点上就可利用通信功能了。信功能了。（3）终
11、端设施）终端设施 包括设置电视电话、电子显示屏等包括设置电视电话、电子显示屏等信息设施和电子邮件、电视会议等公用信息设施和电子邮件、电视会议等公用设施所需要的终端设备。设施所需要的终端设备。3办公自动化功能办公自动化功能n在办公自动化方面，进展最为显著的是办公用在办公自动化方面，进展最为显著的是办公用计算机、个人计算机、文字处理机、传真机、计算机、个人计算机、文字处理机、传真机、复印机等。复印机等。n目前正在努力提高工作站的工作效率。目前正在努力提高工作站的工作效率。n设置主计算机和局域网设置主计算机和局域网(UN)等信息通信网络，等信息通信网络，将各个工作站有机地连接起来，进一步提高方将各个
12、工作站有机地连接起来，进一步提高方便性、可靠性和工作效率。便性、可靠性和工作效率。下面列出主要的办公自动化功能：下面列出主要的办公自动化功能：（1）中央处理室）中央处理室 设置主计算机，建立起各种数据处理、设置主计算机，建立起各种数据处理、语言处理、图像处理、电子档案、信息检索语言处理、图像处理、电子档案、信息检索等功能。等功能。（2）工作站）工作站 通过数字处理机、个人计算机、文字处通过数字处理机、个人计算机、文字处理机和其他办公自动化机器，实现终端工作理机和其他办公自动化机器，实现终端工作功能。功能。4支持系统支持系统 具备上述三种功能的建筑物称为智能建筑；具备上述三种功能的建筑物称为智能
13、建筑；对于确保这些功能的支持系统，应该考虑下列对于确保这些功能的支持系统，应该考虑下列问题：问题：(1)确保对办公自动化设备、通信设备的供电，确保对办公自动化设备、通信设备的供电，应使供电系统有足够的容量。保证电源质量、应使供电系统有足够的容量。保证电源质量、线路可靠，并设置备用电源。线路可靠，并设置备用电源。(2)确保机器相互之间的信息传递线路畅通无确保机器相互之间的信息传递线路畅通无阻。信息传递线路要与信息量相符。阻。信息传递线路要与信息量相符。(3)确保办公环境舒适。照明要满足办公的要确保办公环境舒适。照明要满足办公的要求。设置空调设备。防止噪声，防止振动。选求。设置空调设备。防止噪声，
14、防止振动。选用舒适的室内装修和家具、合理的平面布置。用舒适的室内装修和家具、合理的平面布置。具备必要的娱乐设施等。具备必要的娱乐设施等。(4)确保安全。对防灾、防盗、抗震要采取必确保安全。对防灾、防盗、抗震要采取必要的措施。要防止楼板过载。要的措施。要防止楼板过载。(5)要为将来的发展留有余地。要为办公、通要为将来的发展留有余地。要为办公、通信、信息管理和增加设备留有足够的备用空间。信、信息管理和增加设备留有足够的备用空间。在过去的建筑中，通信系统、办公自动化在过去的建筑中，通信系统、办公自动化系统、建筑物综合管理系统，是分别作为独立系统、建筑物综合管理系统，是分别作为独立的系统进行设计的，而
15、在智能建筑中，采用局的系统进行设计的，而在智能建筑中，采用局域网构成了综合的系统。域网构成了综合的系统。这种综合系统，一旦发生故障，便会使整这种综合系统，一旦发生故障，便会使整座建筑物的功能陷于瘫痪。因此，在购置设备座建筑物的功能陷于瘫痪。因此，在购置设备时，要选择可靠性高且发生故障时易更换、易时，要选择可靠性高且发生故障时易更换、易恢复的设备。恢复的设备。l设置计算机、数字交换机；设置计算机、数字交换机；l用局域网用局域网(1AN)等通信网络将各个终端器、各等通信网络将各个终端器、各种设施连接起来；种设施连接起来；l共享所积累的数据资源，传递和处理信息；共享所积累的数据资源，传递和处理信息；
16、l用台式计算机、电视电话、建筑物管理控制装用台式计算机、电视电话、建筑物管理控制装置、安全系统控制装置的接口实行标准化；置、安全系统控制装置的接口实行标准化；l互相进行信息交换。互相进行信息交换。n这样将各种功能有机地结合起来的建筑，就是这样将各种功能有机地结合起来的建筑，就是理想的智能建筑了。理想的智能建筑了。二、二、本书的研究任务本书的研究任务1、自动运行控制、自动运行控制 包括空调设备、照明设备、电力设备、备用电包括空调设备、照明设备、电力设备、备用电源设备、电梯等的最佳运行控制，以及包括给源设备、电梯等的最佳运行控制，以及包括给排水设备在内的各种系统的节省劳力、节约能排水设备在内的各种
17、系统的节省劳力、节约能源、节省资源、高效运行自动控制。源、节省资源、高效运行自动控制。2、安全性、安全性 防排烟系统防排烟系统3、检测与计量、检测与计量 检测、计量包括对电力、供水、检测、计量包括对电力、供水、供热等设施的检测、计量和计费等。供热等设施的检测、计量和计费等。三、三、本课程的学习方法本课程的学习方法1、读多方面书、读多方面书 熟悉了解与智能楼宇相关的各熟悉了解与智能楼宇相关的各方面知识。包括：制冷知识、空调知识、供配方面知识。包括：制冷知识、空调知识、供配电知识、照明知识、给排水知识、送排风知识、电知识、照明知识、给排水知识、送排风知识、电梯方面的知识、网络、自动控制原理、布线电
18、梯方面的知识、网络、自动控制原理、布线等十余方面的知识。等十余方面的知识。2、多思考、多思考 通过思考将涉及面很广的楼宇智能通过思考将涉及面很广的楼宇智能化知识形成一个理论体系，从而形成一种设计化知识形成一个理论体系，从而形成一种设计理念。理念。3、多看图、多画图、多看图、多画图 通过看图、画图将形成的通过看图、画图将形成的理论体系与设计理念具体化、形象化，为实际理论体系与设计理念具体化、形象化，为实际工程实施打好基础。工程实施打好基础。第二节第二节 建筑设备监控系统简介建筑设备监控系统简介 在绪论中已经介绍了智能建筑一般在绪论中已经介绍了智能建筑一般是由是由“5A”系统组成。而这系统组成。而
19、这“5A就是就是指楼宇自动化系统指楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系通信自动化系统统(CAS)和办公自动化系统和办公自动化系统(OAS)、火灾火灾自动化系统（自动化系统（FAS）和安防自动化系统和安防自动化系统（SAS）。）。本章将较详细地介绍本章将较详细地介绍BA技术技术的概貌。的概貌。一、楼宇自动化系统一、楼宇自动化系统(BAS)的主要内容的主要内容 建筑物内有大量的空调设备、给排水设备和电气设备建筑物内有大量的空调设备、给排水设备和电气设备等。等。这些设备特点为这些设备特点为多而散多而散：多，即数量多，需要控制、监视和测量的对象多，多多，即数量多，需要控制、监视和测量的对象多，多达几
20、百点到上万点；达几百点到上万点；散，即这些设备分散在各个楼层和角落。散，即这些设备分散在各个楼层和角落。如采用分散管理，就地控制、监视和测量，工作量难如采用分散管理，就地控制、监视和测量，工作量难以想像，为了合理利用设备、节约能源和确保设备的以想像，为了合理利用设备、节约能源和确保设备的安全运行，就自然地提出了如何加强现场设备的监控安全运行，就自然地提出了如何加强现场设备的监控和管理问题。和管理问题。n自动控制、监视和测量是监控和管理建自动控制、监视和测量是监控和管理建筑物设备筑物设备的的3个基本方面。个基本方面。n采用建筑物自动化系统，可及时掌握设采用建筑物自动化系统，可及时掌握设备的运行状
21、态、能量的变动情况，节省备的运行状态、能量的变动情况，节省大量的人力、物力和财力。大量的人力、物力和财力。二、二、BAS的基本功能的基本功能 建筑物自动化系统的主要功能：建筑物自动化系统的主要功能：制定系统的管理、调度、操作和控制的策略；制定系统的管理、调度、操作和控制的策略；存取有关数据与控制的参数；存取有关数据与控制的参数；管理、调度、监视与控制系统的运行；管理、调度、监视与控制系统的运行；显示系统运行的数据、图像和曲线；显示系统运行的数据、图像和曲线；打印各类报表；打印各类报表；分析系统运行的历史记录及趋势；分析系统运行的历史记录及趋势；统计设备的运行时间、设备维护周期和保养管统计设备的
22、运行时间、设备维护周期和保养管理情况等理情况等。三、三、BAS的基本组成的基本组成 BAS的基本组成包括以下几个系统：的基本组成包括以下几个系统：（一）电力供应监控系统（一）电力供应监控系统n电力供应是为建筑物提供能源的系统，变、配电所是电力供应是为建筑物提供能源的系统，变、配电所是智能大楼不可缺少的重要部分。智能大楼不可缺少的重要部分。n为保证供电可靠性，对一级负荷都设两路独立电源，为保证供电可靠性，对一级负荷都设两路独立电源，自动切换、互为备用，并且装设应急备用发电机组，自动切换、互为备用，并且装设应急备用发电机组，以便在以便在15s内保证事故照明、消防用电等。内保证事故照明、消防用电等。
23、n配电部分也分为配电部分也分为“工作工作”和和“事故事故”两个独立系统，两个独立系统，并在干线之间设有联络开关，故障、检修时能够互为并在干线之间设有联络开关，故障、检修时能够互为备用。变电所只需定期巡视，不必设专人值班。备用。变电所只需定期巡视，不必设专人值班。n因此，电力监控管理成为建筑设备自动化系统中一个因此，电力监控管理成为建筑设备自动化系统中一个极其重要的组成部分。极其重要的组成部分。对电力供应系统的监控管理功能可概括为：对电力供应系统的监控管理功能可概括为：(1)检测运行参数检测运行参数，如电压、电流、功率、变，如电压、电流、功率、变压器温度等，为正常运行时的计量管理、事故压器温度等
24、，为正常运行时的计量管理、事故发生时的故障原因分析提供数据。发生时的故障原因分析提供数据。(2)监视电气设备运行状态监视电气设备运行状态，如高、低压进线，如高、低压进线断路器、母线联络断路器等各种类型开关当前断路器、母线联络断路器等各种类型开关当前分、合状态，是否正常运行，提供电气主接线分、合状态，是否正常运行，提供电气主接线图开关状态画面；如发现故障，自动报警，并图开关状态画面；如发现故障，自动报警，并显示故障位置、相关电压、电流数值等。显示故障位置、相关电压、电流数值等。(3)对建筑物内所有用电设备的用电量进行统对建筑物内所有用电设备的用电量进行统计及电费计算与管理计及电费计算与管理，包括
25、空调、电梯、给排，包括空调、电梯、给排水、消防喷淋等动力用电和照明用电：绘制用水、消防喷淋等动力用电和照明用电：绘制用电负荷曲线，如日负荷、年负荷曲线；并且实电负荷曲线，如日负荷、年负荷曲线；并且实现自动抄表、输出用户电费单据等。现自动抄表、输出用户电费单据等。(4)对各种电气设备的检修、保养维护进行管对各种电气设备的检修、保养维护进行管理理，如建立设备档案，包括设备配置、参数档，如建立设备档案，包括设备配置、参数档案、设备运行、事故、检修档案，生成定期维案、设备运行、事故、检修档案，生成定期维修操作单并存档，误报警等。修操作单并存档，误报警等。（二）照明监控系统二）照明监控系统 照明监控与节
26、能有重大关系。在大型建筑照明监控与节能有重大关系。在大型建筑中它的耗电仅次于空调系统。与常规管理相比，中它的耗电仅次于空调系统。与常规管理相比，BAS控制可省电控制可省电3050。这主要是对厅。这主要是对厅堂及其办公室和客房进行堂及其办公室和客房进行“无人熄灯无人熄灯”控制。控制。这些控制可以利用软件在计算机上设定启停时这些控制可以利用软件在计算机上设定启停时间表和按值班人员运动路线等及建筑空间使用间表和按值班人员运动路线等及建筑空间使用方式设定灯具开环控制的开闭时间，也可以采方式设定灯具开环控制的开闭时间，也可以采用门锁、红外线等方式探测是否无人而自动熄用门锁、红外线等方式探测是否无人而自动
27、熄灯闭环控制方式。不同用途的场所对照明要求灯闭环控制方式。不同用途的场所对照明要求各不相同。各不相同。图1-1-2 照明监控系统原理图 1走廊、楼梯照明监控走廊、楼梯照明监控 走廊、楼梯照明除保留部分值班照明外，其余的走廊、楼梯照明除保留部分值班照明外，其余的灯在下班后及夜间可以及时关掉，以节约能源。因此灯在下班后及夜间可以及时关掉，以节约能源。因此可按预先设定的时间，编制程序进行开关控制，并可按预先设定的时间，编制程序进行开关控制，并监视开关状态。例如，监视开关状态。例如，自然采光的走道，白天、夜间自然采光的走道，白天、夜间可以断开照明电源，但在清晨和傍晚上、下班前后应可以断开照明电源，但在
28、清晨和傍晚上、下班前后应于接通。当前，在许多新型建筑物内的走廊、楼梯照于接通。当前，在许多新型建筑物内的走廊、楼梯照明中也经常采用声控装置，即当走廊、楼梯内的光线明中也经常采用声控装置，即当走廊、楼梯内的光线较暗时，其声音传感器在接收到人的走动声响时，将较暗时，其声音传感器在接收到人的走动声响时，将自动开启，按预先设定的时间执行照明后再自动关闭。自动开启，按预先设定的时间执行照明后再自动关闭。这也是十分有效的节能方法。这也是十分有效的节能方法。2办公室照明监控办公室照明监控 n办公室照明应为办公人员创造一个良好的舒适的视觉办公室照明应为办公人员创造一个良好的舒适的视觉环境，以提高工作效率。环境
29、，以提高工作效率。n办公室宜采用自动控制的白天室内人工照明，这是一办公室宜采用自动控制的白天室内人工照明，这是一种质量高、经济效果好的人工照明系统，是照明设计种质量高、经济效果好的人工照明系统，是照明设计的发展趋势之一。的发展趋势之一。n它由辐射入室内的天然光和人工照明协调配合而成。它由辐射入室内的天然光和人工照明协调配合而成。n不论晴天、阴天、清晨或傍晚天然光如何变化不论晴天、阴天、清晨或傍晚天然光如何变化(夜间照夜间照明也可看作其中的一个特例明也可看作其中的一个特例)，也不论房间朝向、进深，也不论房间朝向、进深尺寸有多大，始终能有效地保持良好的照明环境，减尺寸有多大，始终能有效地保持良好的
30、照明环境，减轻人们的视觉疲劳。轻人们的视觉疲劳。调光原理：调光原理：当天然光较弱时，当天然光较弱时，自动增强人工照明；自动增强人工照明；当天然光较强时，当天然光较强时，自动减弱人工照明。自动减弱人工照明。也即人工照明的照度与天然光照度成反也即人工照明的照度与天然光照度成反比例变化，以使两者始终能够动态地补比例变化，以使两者始终能够动态地补偿。偿。调光方法可分为调光方法可分为照度平衡型照度平衡型和和亮度平衡亮度平衡型型两大类。两大类。前者可使近窗处工作面与房间深部工作面上的前者可使近窗处工作面与房间深部工作面上的照度达到平衡，尽可能均匀一致；照度达到平衡，尽可能均匀一致；后者可使室内人工照明亮度
31、与窗的亮度比例达后者可使室内人工照明亮度与窗的亮度比例达到平衡，消除人与物的黑相，多用于对照明质到平衡，消除人与物的黑相，多用于对照明质量要求高的场所。量要求高的场所。在实际工程中，应根据对照明空间的照明在实际工程中，应根据对照明空间的照明质量要求，实测的室内天然光照度分布曲线选质量要求，实测的室内天然光照度分布曲线选择调光方式和控制方案。调光时，根据工作面择调光方式和控制方案。调光时，根据工作面上的照度标准和天然光传感器检测的天然光亮上的照度标准和天然光传感器检测的天然光亮度变化信号自动控制照明灯具。根据白天工作度变化信号自动控制照明灯具。根据白天工作区与夜间工作区的使用特点，分别编制控制程
32、区与夜间工作区的使用特点，分别编制控制程序，如办公室一般在白天工作，其中又分工作、序，如办公室一般在白天工作，其中又分工作、休息、午餐等不同时间区，应能按程序自动进休息、午餐等不同时间区，应能按程序自动进行控制。行控制。3障碍照明、建筑物立面照明监控障碍照明、建筑物立面照明监控 航空障碍灯根据当地航空部门要求设航空障碍灯根据当地航空部门要求设定，一般装设在建筑物顶端，属于一级定，一般装设在建筑物顶端，属于一级负荷，应接入应急照明回路。可根据预负荷，应接入应急照明回路。可根据预先设定的时间程序控制，并进行闪烁。先设定的时间程序控制，并进行闪烁。或根据室外自然环境的照度来控制光电或根据室外自然环境
33、的照度来控制光电器件的动作达到开启断开。器件的动作达到开启断开。n 对智能建筑进行立面照明可采用投光灯，当光对智能建筑进行立面照明可采用投光灯，当光线配合协调、明暗搭配适当时，建筑物犹如一线配合协调、明暗搭配适当时，建筑物犹如一座玲珑剔透的雕塑品耸立于夜幕之中，给人以座玲珑剔透的雕塑品耸立于夜幕之中，给人以美的享受。美的享受。n投光灯的照度计算必须考虑建筑物的位置、背投光灯的照度计算必须考虑建筑物的位置、背景亮度、建筑物表面材料的反射系数以及灯具景亮度、建筑物表面材料的反射系数以及灯具技术特性。技术特性。n投光灯的开启断开可编制时间程序进行定时投光灯的开启断开可编制时间程序进行定时控制，同时监
34、视开关状态。控制，同时监视开关状态。4应急照明的应急启停控制、状态显应急照明的应急启停控制、状态显示示 用以保证市电停电后的事故照明、用以保证市电停电后的事故照明、疏散照明。疏散照明。（三）空调监控系统（三）空调监控系统 设计空调监控系统的目的在于，创造一个良好的设计空调监控系统的目的在于，创造一个良好的空气环境，即根据季节变化提供合适的空气温度、相空气环境，即根据季节变化提供合适的空气温度、相对湿度、气流速度和空气洁净度，以保证办公人员的对湿度、气流速度和空气洁净度，以保证办公人员的工作效率。在智能建筑中，由于使用着大量的办公设工作效率。在智能建筑中，由于使用着大量的办公设备和电信电气设备，
35、空调负荷中主要是内部发热量引备和电信电气设备，空调负荷中主要是内部发热量引起的负荷，在设备使用高峰期，设备发热量可达内部起的负荷，在设备使用高峰期，设备发热量可达内部发热量的发热量的50左右。因此，智能化办公大楼的内区基左右。因此，智能化办公大楼的内区基本上全年供冷，周边区可能出现供热一供冷交替反复本上全年供冷，周边区可能出现供热一供冷交替反复形式。夏季冷负荷，智能化办公大楼可以达到一般办形式。夏季冷负荷，智能化办公大楼可以达到一般办公大楼的公大楼的1314倍，而冬季热负荷却仅为后者的倍，而冬季热负荷却仅为后者的50。从国内外工程实例看，智能建筑中从国内外工程实例看，智能建筑中的空调方式，多采
36、用半集中式空调系统。的空调方式，多采用半集中式空调系统。根据使用功能不同，将集中与分散灵活根据使用功能不同，将集中与分散灵活地结合起来，对于营业厅、多功能厅等地结合起来，对于营业厅、多功能厅等公共场所采用集中式系统公共场所采用集中式系统(全空气系统全空气系统)，对于办公室、客房等则采用风机盘管，对于办公室、客房等则采用风机盘管加新风系统加新风系统(空气空气-水系统水系统)，这使设备及，这使设备及风井风道布置灵活，并可与建筑设计密风井风道布置灵活，并可与建筑设计密切结合，也为自控及节能提供了方便。切结合，也为自控及节能提供了方便。n当主要业务空间采用大开间形式布置成不封闭当主要业务空间采用大开间
37、形式布置成不封闭的单独工作单元时，每个单元内只有一人工作，的单独工作单元时，每个单元内只有一人工作，其中空调、照明、通信线路、办公网络接口一其中空调、照明、通信线路、办公网络接口一应俱全。应俱全。n此时空调机送风到地板下的布线空间中，通过此时空调机送风到地板下的布线空间中，通过地板送风口或地面送风柱将空调空气送入室内，地板送风口或地面送风柱将空调空气送入室内，再经顶棚空间回风，形成再经顶棚空间回风，形成“背景空调背景空调”；在每；在每一单元的工作桌下还设有将送、回风混合的循一单元的工作桌下还设有将送、回风混合的循环风机，送风至桌面风口。环风机，送风至桌面风口。n背景空调保证整个空间有均匀的温、
38、湿度环境，背景空调保证整个空间有均匀的温、湿度环境，桌面风口又能满足各人对环境条件的不同需求，桌面风口又能满足各人对环境条件的不同需求，可以根据各人习惯和爱好进行调节。可以根据各人习惯和爱好进行调节。在国外的智能化办公大楼中，还出现了所在国外的智能化办公大楼中，还出现了所谓谓“森林浴空调森林浴空调”方式，即在办公楼中专辟一方式，即在办公楼中专辟一间休息室，周围墙壁绘上森林风光的巨幅壁画，间休息室，周围墙壁绘上森林风光的巨幅壁画，空调系统加入植物香型和负离子，立体声音响空调系统加入植物香型和负离子，立体声音响放送轻柔的背景音乐和鸟鸣声，进入休息室宛放送轻柔的背景音乐和鸟鸣声，进入休息室宛如置身大
39、森林，使人心旷神怡、彻底放松。高如置身大森林，使人心旷神怡、彻底放松。高度紧张工作的办公室职员每天进入该室度紧张工作的办公室职员每天进入该室2030min，消除疲劳、松弛神经，然后精神消除疲劳、松弛神经，然后精神抖数地回到工作岗位上，大大提高了工作效率。抖数地回到工作岗位上，大大提高了工作效率。（四）（四）交通监控系统交通监控系统 交通监控系统指对建筑物内电梯、扶梯及交通监控系统指对建筑物内电梯、扶梯及停车场的控制管理。电梯、扶梯一般都带有完停车场的控制管理。电梯、扶梯一般都带有完备的控制装置，但需要将这些控制装置与计算备的控制装置，但需要将这些控制装置与计算机相连并实现它们之间的数据通信，使
40、管理中机相连并实现它们之间的数据通信，使管理中心能够随时掌握各个电梯、扶梯的工作状况，心能够随时掌握各个电梯、扶梯的工作状况，并在火灾等特殊情况下对电梯的运行进行直接并在火灾等特殊情况下对电梯的运行进行直接控制。这些已成为越来越多的业主对控制。这些已成为越来越多的业主对BAS提出提出的要求。的要求。n停车场的智能化控制主要包括停车场出入口管停车场的智能化控制主要包括停车场出入口管理，停车计费，车库内外行车信号指示和库内理，停车计费，车库内外行车信号指示和库内车位空额显示、诱导等。车位空额显示、诱导等。n停车场的计算机系统可以通过探测器检测进入停车场的计算机系统可以通过探测器检测进入场内的总车量
41、，确定各层或各区的空位，并通场内的总车量，确定各层或各区的空位，并通过各种指示灯引导进入场内的汽车找到空位。过各种指示灯引导进入场内的汽车找到空位。n该系统也需要随时向控制中心提供车辆信息，该系统也需要随时向控制中心提供车辆信息，以利于在火灾、匪警等特殊情况下控制中心进以利于在火灾、匪警等特殊情况下控制中心进行正确判断和指挥。行正确判断和指挥。（五）（五）给排水监控系统给排水监控系统 给排水系统的控制管理主要是为了给排水系统的控制管理主要是为了保证系统能正常运行，因此基本功能是保证系统能正常运行，因此基本功能是监测给水泵、排水泵、污水泵及饮用水监测给水泵、排水泵、污水泵及饮用水泵的运行状态，监
42、测各种水箱及污水池泵的运行状态，监测各种水箱及污水池的水位，监测给水系统压力以及根据这的水位，监测给水系统压力以及根据这些水位及压力状态启、停水泵。现以生些水位及压力状态启、停水泵。现以生活用水为例，说明给排水系统监控原理。活用水为例，说明给排水系统监控原理。1给水系统监控给水系统监控 智能大厦中的生活给水系统可以采智能大厦中的生活给水系统可以采用恒压供水，也可以采用高位用恒压供水，也可以采用高位(屋顶屋顶)水水箱、生活给水泵和低位箱、生活给水泵和低位(或地下或地下)蓄水池蓄水池构成。对于超高层建筑，由于水泵扬程构成。对于超高层建筑，由于水泵扬程限制，则需采用接力泵及中途水箱。限制，则需采用接
43、力泵及中途水箱。图1-1-3 生活给水系统监控原理图 (1)生活泵启停控制：生活泵启停控制：生活泵启停由水箱和蓄水池水位自动控制。生生活泵启停由水箱和蓄水池水位自动控制。生活水箱设有活水箱设有4个水位，即溢流水位、最低报警水位、生个水位，即溢流水位、最低报警水位、生活泵停泵水位和生活泵启泵水位。活泵停泵水位和生活泵启泵水位。直接数字控制器（英文缩写直接数字控制器（英文缩写DDC，在本编第二章在本编第二章第五节加以介绍）根据水位开关送入信号来控制生活第五节加以介绍）根据水位开关送入信号来控制生活泵的启停：泵的启停：n当高位水箱液面低于启泵水位时，当高位水箱液面低于启泵水位时，DDC送出信号自动送
44、出信号自动启动生活泵投入运行；启动生活泵投入运行；n当高位水箱液面高于停泵水位或蓄水池液面达到停泵当高位水箱液面高于停泵水位或蓄水池液面达到停泵水位时，水位时，DDC送出信号自动停止生活泵。送出信号自动停止生活泵。n当工作泵发生故障时，备用泵自动投入运行。自动显当工作泵发生故障时，备用泵自动投入运行。自动显示水泵启停状态。示水泵启停状态。(2)检测及报警：当高位水箱检测及报警：当高位水箱(或蓄水池或蓄水池)液面高于溢流水位时，自动报警；当液液面高于溢流水位时，自动报警；当液面低于最低报警水位时，自动报警。但面低于最低报警水位时，自动报警。但蓄水池的最低报警水位并不意味着蓄水蓄水池的最低报警水位
45、并不意味着蓄水池无水，为了保障消防用水，蓄水池必池无水，为了保障消防用水，蓄水池必须留有一定的消防用水量。发生火灾时，须留有一定的消防用水量。发生火灾时，消火栓泵启动，如果蓄水池液面达到消消火栓泵启动，如果蓄水池液面达到消火栓泵停泵水位，将发出报警。水泵发火栓泵停泵水位，将发出报警。水泵发生故障自动报警。生故障自动报警。(3)设备运行时间累计、用电量累计：累设备运行时间累计、用电量累计：累计运行时间，为定时维修提供依据，并计运行时间，为定时维修提供依据，并根据每台泵的运行时间，根据每台泵的运行时间，自动确定作为自动确定作为运行泵或是备用泵。运行泵或是备用泵。2排水系统监控如图1-1-4所示，给
46、出了生活排水系统监控原理图。(1)污水泵启停控制：污水泵启停由污水泵启停控制：污水泵启停由污水池水位自动控制。污水池设有报警、污水池水位自动控制。污水池设有报警、污水泵启泵和污水泵停泵污水泵启泵和污水泵停泵3个水位。当污个水位。当污水池液面高于启泵水位时，水池液面高于启泵水位时，DDC对水位对水位开关送入信号判断后，立即送出信号启开关送入信号判断后，立即送出信号启动污水泵；当液面低于停泵水位时，动污水泵；当液面低于停泵水位时，自自动停止污水泵；当液面高于报警水位时，动停止污水泵；当液面高于报警水位时，自动启动备用泵。自动启动备用泵。(2)检测及报警：当污水池液面高于报警检测及报警：当污水池液面
47、高于报警水位时，自动报警。水泵发生故障自动水位时，自动报警。水泵发生故障自动报警。设备运行时间累计、用电量累计报警。设备运行时间累计、用电量累计同前。同前。(六六)、送排风系统、送排风系统 送排风机控制系统实现以下功能：送排风机控制系统实现以下功能：（1）动监测各个送排风机的运行状态、故障报）动监测各个送排风机的运行状态、故障报警和手自动开关状态。警和手自动开关状态。（2）据事先设定的工作日及节假日作息时间表，）据事先设定的工作日及节假日作息时间表，定时启停送排风机。定时启停送排风机。（3）消防风机只监不控。）消防风机只监不控。（4）消防平时二用风机监控要求同普通风机，）消防平时二用风机监控要
48、求同普通风机，并应能在火灾时由消防控制信号直接启停风机。并应能在火灾时由消防控制信号直接启停风机。第三节第三节 智能建筑与建筑设备控制系统的关系智能建筑与建筑设备控制系统的关系 一、建筑设备控制系统在智能建筑中一、建筑设备控制系统在智能建筑中的地位和作用的地位和作用 如第一节所述，智能建筑是信息如第一节所述，智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度时代的必然产物，建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志当今世界科学技术发展的主要标志是是4C技术（即技术（即Computer计算机技术、计算机技术、Control控制技术控制技术、
49、Communication通通信技术、信技术、CRT图形显示技术）。图形显示技术）。将将4C技技术综合应用于建筑物之中，在建筑物内术综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个计算机综合网络，使建筑物智建立一个计算机综合网络，使建筑物智能化。能化。4C技术仅仅是智能建筑的结构化技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。和系统化。智能建筑应当是：智能建筑应当是：“通过对建筑物的通过对建筑物的4个基本要素，即个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，间的内在联系，以最优化的设计，提供提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、一个投资合理又拥
50、有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的主人，财产的管建筑物能够帮助大厦的主人，财产的管理者和拥有者等意识到，理者和拥有者等意识到，他们在诸如费他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。全等方面得到最大利益的回报。”建筑智能化的目的是：应用现代建筑智能化的目的是：应用现代4C技术构成智能建筑结构与系统，结合现技术构成智能建筑结构与系统，结合现代化的服务与管理方式给人们提供一个代化的服务与管理方式给人们提供一个安全、安全、舒适的生活、学习与工作环境空舒适的生活、学