建 筑 设 备 工 程 主讲教师：邵景玲 电 话：13625327996 Email:13625327996@163.com 1 1 1 1

第3篇 电气工程 2

1 20 1 第20章 建筑物的智能化 3

目 录 20.1 智能建筑概述 20.2 综合布线系统 20.3 通信系统 20.4 有线电视系统 20.5 楼宇自动控制系统

§20.1智能建筑概述 一、智能建筑的基本概念 1、定义：GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》：“它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”的建筑。 2、智能建筑的范畴 3A：建筑物的BA（楼宇自动化）、CA（通信自动化）、OA（办公自动化） 计算机网络系统、通信系统、有线电视系统、安全防范监控系统、门禁系统、楼宇设备自控系统、电能监测及控制系统、照明控制系统、车库（停车场）管理系统、火灾自动报警与联动控制系统

实现建筑的智能化，可以提高建筑物的安全性、舒适（高效）性和便捷性。 二、智能建筑的功能 实现建筑的智能化，可以提高建筑物的安全性、舒适（高效）性和便捷性。 安全性功能 舒适（高效）性功能 便携性功能 火灾自动报警 空调监控 综合布线 自动喷淋灭火 供热监控 VSAT卫星通信 防盗报警 给排水监控 办公自动化 闭路电视监控 电能监测及控制 Internet 保安巡更 照明控制 宽带接入 电梯运行监控 卫星电缆电视 物业管理 出入门禁控制 背景音乐 一卡通 VOD视频点播 6

三、智能建筑的特点 1.系统高度集成：就是将智能建筑中分散的设备和相对独立的各子系统，通过计算机网络综合为一个相互关联、统一协调的系统，实现信息、资源、任务的共享和重组。 2.节能：建筑物内最大的能耗在于空调和照明，约占总能耗的八成。采用智能控制系统，在满足环境要求的前提下，可充分利用室外大气的冷（热）源和自然光，并分时段来调节室内温度和照度，以最大限度地减少能耗。 3.节省运行维护及管理费用：智能建筑的设备依赖计算机系统实现智能化的运行和管理，可以根据设备的运行状态及时进行维护和检修。系统的操作和管理也相对集中，可以使人员安排更加合理，降低人工费用的支出。

4.营造安全、舒适和高效便捷的环境 安全：智能建筑采用了多项安防措施，包括对火灾的自动检测、报警和自动灭火措施，对各种灾害和突发事件的反应能力也随着智能建筑内的各种配套设施的建立而加快，使得建筑物及人身、财产的安全性得以大大提高。 舒适：智能建筑的相关系统为稳、准、快的满足各种不同温度、湿度和空气质量等环境因素提供了条件，还提供了背景音乐、场景照明等，可大大改善环境质量，为使用者创造舒适的生活环境。 快捷：智能建筑还通过其各种现代化的通信手段，实现电视、电话、局域网、因特网以及基于网络的各种办公自动化系统，为使用者提供了高效便捷的工作学习环境。

四、建筑智能化的核心技术 “3C”技术 ①现代控制技术计算机技术 ②现代通信技术 ③现代控制技术 ④基于计算机技术的测控技术

§20.2综合布线系统 一、综合布线系统的基本概念 理论上讲：智能建筑内所有弱电信号和系统（语音、数字、视频、监控等信息数字化，语音处理设备、数字处理设备、视频设备、计算机控制管理设备集成）利用综合布线系统进行传输，统一管理。 实际操作层面：通信（语音）及网络（数字）综合一起布线。电视、安防、消防、楼控单独布线，自成系统。

二、综合布线系统的功能 实现将建筑物内的语音（电话）、数字（计算机网络）信号综合在一起传输，并将依托网络系统的电话会议、电视会议及其他多媒体手段在综合布线系统内实现。

三、综合布线系统的构成

综合布线系统的构成 1.建筑群主干布线子系统：各建筑物之间的布线系统。是指由建筑群配线架到各建筑物配线架之间的主干布线系统，其功能是实现建筑楼群间的通信网络连接。建筑群主干布线宜采用光缆。 2.建筑物主干布线子系统（垂直干线子系统）：贯穿建筑物上下各楼层的布线系统，是由建筑物的总配线架到各楼层配线架的主干布线系统。一般采用光缆或大对数电缆。

3、水平布线子系统：从楼层配线架到各信息出线口的布线子系统。包括信息插座、水平光缆（水平双绞线缆）及楼层配线架上的连接硬件、接插软线和跳线。 4、工作区布线子系统：实现系统终端设备与信息插座之间的连接，指信息插座到终端设备之间的连接线缆、适配器。在终端设备与信息插座连接时，可能有终端设备与信息插座的规格和类型不配套的情况，这时候需要采用相应的适配器进行转换。

综合布线系统的特点和优势 可根据需要随时改变跳线架上的跳线来改变出线口插座的功能。 适用于现代大开间、多变化办公空间的需要。

四、综合布线系统的传输介质 双绞线 光缆 同轴电缆 两根铜质绝缘导线螺旋对扭在一起。可传输数字信号和模拟信号。可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。按传输速率可分为3、4、5、超5、超6、7类线。将25对绞线封装在一个护套中，称大对数电缆，用作干线。特点：价格低，传输距离、信道带宽和传输速率性能较差。 光缆 将可传导光信号的光纤采用不同材料的防护层封装起来。 特点：信息容量大、传输速率高、衰减小，传输距离长抗干扰性强，信息安全型号。 同轴电缆 性能和价格介于双绞线和光缆之间。适合传输高频视频信号，因此不常用。

五、综合布线系统的发展趋势 ①从低速率向高速率发展； ②3类线 10Mbit/s 超5类线 kMbit/s； ③从语音和数字综合布线向多系统集成的综合布线方向发展； ④从智能化办公、公建向智能化住宅小区方向发展。

§20.3 通信系统 概念 通信系统是以电信号作为信息传递和交换手段的通信方式，是指完成各种电信业务的软硬件系统的总称。 包括语音通信网（电话网）、数据通信网、文字通信网、图像通信网和综合业务数字网（ISDN)。 主要指电话网。 模式 自设模块式电话局 自设程控交换机 市话网引入

室内电话线路的敷设 ①对于大型或高层民用建筑应设置弱电专用竖井，竖井的位置便于进出线。 ②由电话交换站或交接箱出来的分支电缆通常采用穿管暗敷或线槽敷设至竖井，分支电缆在竖井内应穿钢管或线槽敷设。每层的分线盒安装在竖井内，一般为挂墙明敷。从分线盒引至用户电话出线座的线路可采用穿管暗敷，也可以沿墙或踢脚线用卡钉明敷。

室内电话线敷设示意图

§20.4 有线电视系统 电视信号采用有线方式传输就构成了有线电视系统。 有线电视系统是采用缆线(电缆或光缆)等作为传输 §20.4 有线电视系统 电视信号采用有线方式传输就构成了有线电视系统。 有线电视系统是采用缆线(电缆或光缆)等作为传输 媒质来传送电视节目的一种闭路电视系统CCTV(Closed circuit Television)。国内常常使用 CATV这个词(共用天 线系统/有线电视Community Antenna Television)，它 以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声、像信 息。所谓闭路，是指不向自由空间辐射，可供电视接收 机通过无线接收方式直接接收的电磁波。 有线电视是在采用开路接收方式的共用天线电视系 统的基础上发展起来的。

一、有线电视系统的基本组成 有线电视系统一般由前端设备、传输部分和分配部分三部分组成。 前端设备：信号源（接收天线、自办节目的放像机、DVD机等）、信号处理设备（频道变换器、频道处理器、调制器等）、信号放大合成设备（放大器、混合器、分配器等）。 传输设备：同轴电缆、光缆和微波传输及接收设备等。 分配系统：支干线、延长放大器、用户放大器和分支器、分配器及用户终端等。

信号源：接收机

信号处理设备：频道变换器

信号放大合成设备：放大器

二、有线电视信号传输的介质和方式 1、射频同轴电缆：多用于用户前端至终端之间。 2、射频同轴电缆与光缆，或射频同轴电缆与微波组合传输的方式：多用于电视台与发射基站或有线电视干线网之间的信号传输。 三、有线电视系统的评价标准 评价标准是电视信号图像及伴音质量的好坏。 四、有线电视系统的电线电缆在建筑物内敷设时，必须采用金属管加以保护。

§20.5 楼宇自动控制系统 在一座建筑物内，存在大量的各种各样的机电设备，对它们进行实时自动监测、控制和管理的系统，就是楼宇自动控制系统，又称建筑设备控制自动化系统。 系统应用局域网技术为基本模型，利用以太网实现现场与中央控制器的有机结合。 一、楼宇自动控制系统的功能和作用 1、确保建筑物内环境舒适。 2、提高建筑物的整体安全水平和灾害防御能力。 3、优化工艺过程、节省能源消耗、减轻劳动强度。 4、提供可靠的、经济的最佳能源供应方案。 5、实现设备维护工作的自动化。

二、楼宇自动控制系统的范畴及内容 1、暖通空调与冷热源系统：这是楼控系统中的重点内容。是根据室内各处对温、湿度不同要求的设定值，利用分散在室内外各处的传感器和各个机房的现场控制器（DDC），对各个区域的温、湿度进行检测和调控，利用PID（比例积分微分）调节规律，以期尽快、稳定且准确的接近设定值，达到节能、舒适、稳定的目的。 2、排风换气系统：利用各种传感器检测空气质量，并采用现场控制器（DDC）自动启停、调节对应的排风换气设备和阀门，达到节能、舒适、稳定的目的。 3、给排水系统：对楼内给排水系统的压力、液位、流量等参数进行检测，采用现场控制器（DDC）进行闭环控制，以满足系统参数给定值的要求。

4、变配电系统：对变配电系统及设备仅利用现场控制器（DDC）监控相关参数及主要设备的运行状态。 6、照明系统：将全楼的照明分区域、分用途、分性质纳入楼宇设备自动控制系统进行统一管理，可根据具体情况对室内公共场所的照明和室外照明进行控制，在得到良好照明环境的同时，达到方便控制和节能的目的。 29

三、楼宇自动控制系统的自动监测与控制 1、自动测量： （1）选择测量：人为指定某一时刻的某一参数，在显示器上显示或输出打印。 （2）扫描测量：以预定的速度连续逐点测量，可兼作报警。对未运行的设备，相关参数自动跳位。 （3）连续测量：用常规仪表进行在线指示、测量。 2、自动监视分以下三种方式： （1）状态监视：监视设备的启停、开关的合断状态。 （2）故障监视：当设备发生异常故障时，发出报警信号。 （3）运行监视：包括系统内的风机、阀门、水泵、冷热源设备的运行状态监视，以及相关的温度、湿度、压力、流量等参数的监视。

3、自动控制： （1）开环控制：是一种预定程序的控制方式。根据预定的控制步骤实施控制。控制参数与被控制参数之间无直接联系。 （2）闭环控制：根据被控制参数的实时测量值与给定值之间的差别大小，控制及调节被控制量，使被控参数快、稳、准的接近给定值。 四、楼宇自动控制系统的结构类型 1、集散控制型：即现场控制器（DDC）与中央控制室控制主机有机结合进行监控。目前较普遍采用。 2、全分布控制型：即采用现场总线技术将各种传感器、执行器与各种现场设备构成的现场控制站，直接通过网络与中央控制室控制主机有机结合进行监控。