电动机磁场基础.ppt
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1,楼宇自动化,王军茹(13691575715),2,课程研究内容,1.课程内容为构建“智能楼宇/智能建筑”所涉及的各种工程应用技术。
2.课程性质自动化学院自动化专业和电气工程及其自动化专业的专业选修课。
3.课程目的掌握内在关系和设计原理;了解行业规范和标准;培养解决实际工程问题的意识与能力;拓宽了就业渠道,提高就业率。
3,课程研究内容,4.课程难点和重点楼宇智能化工程的复杂性和技术内在的系统性关系。
5.授课重点前序课程己讲的,这里重应用;教材内容清晰的,课堂不重复;技术应用新颖的,讲课要补充;工程案例精选的,内容重系统。
6.学习要点预习和自学很重要,带着兴趣和问题来听课,4,课程研究内容,7.参考书目教材:
章云,许锦标.建筑智能化系统.清华大学出版社,2007参考:
1)张振昭,许锦标主编楼宇智能化技术(第2版).机械工业出版社,20032)程大章主编.智能建筑楼宇自控系统.中国建筑工业出版社,20053)全国智能建筑技术情报网等.建筑智能化技术招标书范本中国电力出版社,20054)戴瑜兴主编.建筑智能化系统工程设计.中国建筑工业出版社,2005,5,课程安排,授课学时:
32,实践:
4课程特点:
侧重工程设计与实施课程安排:
考试形式:
开卷成绩比例:
平时成绩30%考试成绩70%,6,强调,讲授内容为需要掌握内容参考书目为自学内容关于取消考试资格:
一学期内该门课程无故缺课累计达到或超过该门课程教学时数的三分之一,或没有完成开课学院已明确宣布的出勤要求的;完成平时作业未达到规定作业量的三分之二的。
学生不具备期末考核资格的,相应课程的考核成绩记为零分、不及格或不合格,且不得参加该门课程的补考。
7,第一章导论授课重点,1)什么是智能楼宇/智能建筑?
有些什么功能特征?
如何理解智能建筑定义的发展内涵?
2)为什么说楼宇智能化技术是一个新学科?
它要解决什么问题?
3)楼宇智能化技术的发展趋势如何?
8,第一章导论授课重点,下面列举一些楼宇智能化工程的案例,9,北京发展大厦,10,中国大陆第一幢智能大厦北京发展大厦,为办公自动化创造的条件:
一部分楼板荷载定为300kg/m2;在楼层高度和平面管井布局中予留配管空间。
提高大厦的舒适性:
宽敞的门厅、休息厅、绿地、水池、庭园。
在办公室和整个大厦内部的空间环境、色彩环境和光环境设计中尽求舒适宜人。
在节能方面:
外窗及玻璃幕墙用双层中空反射玻璃,外墙、屋顶、地下一层车库与首层之间做好保温。
其中,建筑师特别注意了智能系统与建筑的接口环节,包括以下几项:
设备和控制机房智能系统的中枢和动力源管道井、吊顶空间、楼面布线空间智能系统的传送中介环节办公空间智能系统的输出与应用。
11,“完整”别墅,12,默特尔公寓,13,英国环保智能公寓“完整”别墅和默特尔公寓,“完整”组织建设的别墅:
“完整”组织是一非赢利组织,它主要是促进建筑实现智能化和环保化。
该组织于1988年9月以自己的名字在自己的建筑研究开发中心建造了一座典型的智能别墅,突出特点是环保、节能、智能控制和低价格,把智能型家居住房的概念引入到了21世纪。
据介绍,为了环保,该智能别墅所用的建筑材料基本都采用的是自然和再生材料,另外,节省能源是该建筑的另一特色,一个废水处理系统将室内浴池和洗手盆的水排泄到地下水箱内,经生物处理后可以再用于冲洗卫生设备等。
同时还安装有可自动改变控制模式的安防系统,这些模式能反映出房间里的情况,如是否有人,居住者是否在睡觉等。
默特尔公寓:
默特尔是由一所老房子于1997年10月经过改造的智能公寓。
其目的是为了展示现代技术如何帮助残疾人独立料理日常生活,因此带有试验性。
由于是为方便残疾人,住宅的一切都从残疾人考虑。
门锁将无线电信号传到控制箱,从而打开安全防护网,打开大门并关闭预警器。
主人进屋后大门就自动关上。
在大门打开的同时房间内的灯也会亮起来,以便于在屋内的活动。
另外,一种被称为“伙伴”的红外线或无线电控制器可以启动房中的设备,当然也可通过手动操作或是由一个信息输入开关一种可以由手、脚、胳膊来控制的感应开关。
14,世贸国际广场,15,上海浦西第一高楼世茂国际广场,上海浦西第一高楼世贸国际广场,总建筑面积14万平方米,主体建筑高达333米。
位于上海黄浦区南京东路789号,人民广场东北面。
发展商世茂集团合共投资30亿元人民币,于2007年1月建成。
此建筑应用了清华同方系统集成软件ezIBS。
ezIBS2.0智能建筑信息集成系统是一个通用的IBMS服务平台,是构建在ezONE平台上的智能建筑行业的应用软件,提供了企业级的系统集成服务,包括各子系统的接入服务、数据存储服务、与应用软件进行数据交换的协议以及实现此协议的接口等,形成了一套基于这个平台的应用软件所使用的应用服务框架。
其最终目标是对辖区内所有建筑设备进行全面有效的监控和管理,确保大厦内所有设备处于高效、节能、最佳运行状态,为用户提供一个安全、舒适、快捷的工作环境。
16,本田青山大楼,17,日本第一幢智能大厦本田青山大楼,日本于1985年8月在东京青山完成了本田青山大楼,有人称之为日本的第一幢智能大厦。
青山大楼的管理、办公自动化和通信网络等设备是运用本田与IBM合作开发的“HARMONY”综合办公系统。
智能大厦即实现了楼宇自动化(BuildingAutomation,即BA)、办公自动化(OfficeAutomation,OA)、通信自动化(CommunicationAutomation,CA)及布线综合化的智能化大型建筑。
据报道,日本第一次引进智能建筑的概念是在1984年夏天,从1985年始建智能大厦,到目前为止,智能建筑已经在日本全国开花结果,其中名气比较大的有墅村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、标致大厦、NEC总公司大楼、东京市政府大厦、文京城市中心、NTT总公司的幕张大厦,以及1996年4月1日正式开业的“东京国际展示场”等,全国新建的大楼约65%都是智能建筑。
18,迪拜的伯瓷酒店,19,广州中信大厦,20,吉隆坡双子屋,21,深圳地王大厦,22,香港维多利亚港湾,23,香港中银大厦,24,芝加哥希尔斯大厦,25,智能化酒店,26,智能化写字楼,27,28,智能化音乐厅,29,智能化小区,30,中国馆上海2010年世博会,中国馆的顶部、外墙装有太阳能电池;运用冰蓄冷技术整个场馆将比国家规范节能近10%。
31,绿色城市的探索上海2010年世博会,32,上海2010年世博会主题馆,主题馆顶部天窗可引入阳光、便利通风;东西两侧外墙上则遍植7000平方米垂直绿化,为墙体保温;屋面雨水收集系统在回收灌溉时,能带走建筑物的热量。
33,2010年广州亚运会亚运城,34,2010年广州亚运村规划-数字广州城智能亚运村,广州亚运村北临清河路,西靠京珠高速公路,总投资20亿元,将在2010年8月建成。
亚运村将建成“智能化”和“绿色环保”的“小而全”的社区,将配套建设教育、医疗卫生、文化等服务设施,占地153万平方米。
因此亚运村建设共需用地273万平方米,并作为广州新城启动区。
35,1.1建筑智能化的基本概念
(1),1)智能楼宇是现代建筑技术、信息技术、自动化技术、电子技术等诸多方面相结合的产物。
2)起源于20世纪80年代,90年代初逐渐被人们所认同。
3)进入到21世纪的信息时代,人们从信息资源的角度,重新审视了智能楼宇的需求,提出了楼宇“绿色、生态、可持续发展”的概念,楼宇才真正进入了智能化发展阶段。
4)智能楼宇对发展现代经济和提高人居环境质量起着巨大的作用。
1.1.1智能建筑的基本涵义,36,1.1建筑智能化的基本概念
(2),1.1.2智能建筑的功能特征,更安全,更舒适,更高效,更便利更安全:
现代安防,现代消防,对环境感知更舒适:
空调,光,声营造视听环境,个性化更高效:
节能降耗,低人工,管理信息化更便利:
多项增值服务,足不出户,37,1.1建筑智能化的基本概念(3),1.1.3智能建筑有哪些新功能?
智能建筑具有完善的通信功能(全球用户,多种媒体,多种信道,多种速率,多种业务的通信)智能建筑具有自动监控设备运行的功能智能建筑具有现代安防和现代消防的功能智能建筑具有现代管理的功能,38,1.1建筑智能化的基本概念(4),1.1.3智能建筑有哪些新功能?
智能建筑具有各类综合应用系统,智能照明系统、智能广播系统、三表自动抄表系统其它专用智能化系统,智能学校集成系统、智能医院集成系统、智能化住宅小区集成系统智能建筑具有生态,环保的功能,39,1.1建筑智能化的基本概念(5),1.1.4智能建筑的定义,美国“智能建筑学会”(AIBI)认为“智能建筑是将建筑、设备、服务和经营四要素各自优化、互相联系、全面综合并达到最佳组合,以获得高效率、高功能、高舒适与高安全的建筑物。
”,40,1.1建筑智能化的基本概念(6),1.1.4智能建筑的定义,我国对智能建筑所下的定义:
“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。
”GB/T50314-2006如果要我们对什么是智能建筑,什么不是智能建筑下一个准确的定义是困难的,而且也没有科学意义。
41,1.1建筑智能化的基本概念(7),1.1.5智能楼宇是一个发展中的概念,智能楼宇是一个发展中的概念,智能楼宇的内涵是其功能,内涵会随着时代的发展、实现技术的进步,而不断丰富和发展。
楼宇智能化不会是一个终极状态,而是一个不断完善的过程。
不同地区/使用特性/文化信仰的建筑,其功能类别有很大不同,这些个性化的功能特征很难描述得周全,而且也没有太多普遍的指导作用。
42,1.1建筑智能化的基本概念(8),1.1.6智能建筑体系参考模式,3,4,5,6,1,2,43,建筑技术范畴-实现建筑基本功能,一般建筑环境建筑空间体量组合;建筑结构;建筑机电设备与设施。
智能建筑环境-“建筑智能化部分”所需的特殊空间和环境提供“建筑智能化部分”的使用空间、建筑平面、空间布局;使“建筑智能化部分”镶嵌到建筑物中所需的特殊结构及材料;保证“建筑智能化部分”的运行条件,并为住户提供更方便、更舒适的工作、生活环境。
44,建筑内信息传输网-“建筑智能化部分”的基础功能,支持建筑设备监控、面向设备管理的系统集成、面向用户的系统集成等业务需求的数据通信。
支持建筑物内部有线电话、有线电视、电信会议等话音和图像通信。
支持各种广域网连接。
支持建筑物内多种业务通信需求,支持多媒体通信需求,具备相当的面向未来传输业务的冗余。
45,楼宇设备自动监控,将建筑机电设备和设施作为自动控制和管理的对象,实现单机级、分系统级或系统级的自动控制、监视和管理。
按功能分为七个子系统:
电力供应与管理监控子系统照明控制与管理子系统环境控制与管理子系统消防报警与控制子系统安保监控子系统交通运输监控子系统公用广播子系统,46,面向设备管理的系统集成,各类应用系统的集成,使建筑的使用功能达到智能化的程度。
各个应用系统之间的相互联动控制、信息共享、综合自动化、管理智能化的集成。
到这一层智能化建筑已能提供适合于各用户建立各自的专用信息处理系统所需的建筑环境和设施,同时也具备了一般智能化建筑所应有的功能特征。
47,面向用户的系统集成,不同用户的智能化建筑,向用户最终提供的功能有差别。
这一层就是为了满足最终用户的功能细分而进行的。
这一层最复杂,专业性最强。
48,1.1建筑智能化的基本概念(9),智能建筑根据用途来分类,智能住宅(小区),智能学校(校园),智能医院,智能体育场馆,智能文博场馆,智能媒体建筑,智能办公楼宇,智能商用楼宇等,49,1.1建筑智能化的基本概念(10),理解“楼宇智能化”的内涵,通过功能理解其内涵;智能化是渐近的,有程度之分;不同地区和经济水平有差别。
50,1.2建筑智能化的实现技术
(1),楼宇智能化4大技术,建筑信息传输网络技术建筑设备自动化技术建筑智能化综合应用技术建筑智能化系统集成技术,51,1.2建筑智能化的实现技术
(2),楼宇智能化4大技术建筑信息传输网络技术,电话通信网(PABX,VOIP)计算机局域网(万兆以太网)接入网技术(FTTB,xDSL)综合布线系统(六类,光纤)网络管理、安全维护,52,1.2建筑智能化的实现技术(3),楼宇智能化4大技术建筑设备自动化技术,分系统自动化,综合自动化,能源管理自动化集散式结构(DCS,FCS现场总线控制系统)控制系统集成(BACnet,OPC)变配电、照明、暖通空调、给排水、电梯控制等,53,1.2建筑智能化的实现技术(4),楼宇智能化4大技术建筑智能化综合应用技术,智能安防系统,智能消防系统智能会议系统,公共广播系统三表自动抄表系统,VOD系统一卡通系统,智能停车场管理系统,54,1.2建筑智能化的实现技术(5),楼宇智能化4大技术建筑智能化系统集成技术,解决互连性和互操作性,是关键技术。
能实现许多联动功能。
能实现许多的测控管一体化的功能能实现集中管理的功能,提高了效率能够在软件层面上进行功能开发,55,1.3“楼宇智能化”是一个新的学科
(1),“楼宇智能化”是否是一个学科?
我们认为楼宇智能化技术经过20多年的发展,已经是一个新的综合应用技术学科,一头面向实际工程需求,一头面向许多基础及应用基础的研究成果,有自己的问题,有明确的行业,有明确的市场,是其它的学科(无任是建筑学科还是信息学科)所不能替代或覆盖的。
56,1.3“楼宇智能化”是一个新的学科
(2),57,1.3“楼宇智能化”是一个新的学科(3),“楼宇智能化”是否是一个学科?
楼宇智能化技术是指为了建设智能楼宇而所涉及的各种工程应用技术。
智能化己扩展到各类楼宇:
智能家居、智能住宅小区、智能校园、智能医院、智能体育场馆、智能会议中心、智能办公大厦、智能博物馆,58,1.3“楼宇智能化”是一个新的学科(4),“楼宇智能化”是否是一个学科?
没有那一个应用学科象楼宇智能化这样,有完善的行业标准、从业法规、资质认证体系没有那一个应用学科有楼宇智能化这样巨大的市场。
可以预见,在下一轮的国际性科技经济市场竞争中,楼宇智能化技术是一个最大的战场。
1.智能化系统设计标准智能建筑设计标准(GB/T50314-2006)绿色建筑评价标准(GB/T50378-2006)全国智能建筑及居住区数字化技术应用(GB/T20299-2006)民用建筑电气设计规范(JBJ/T16-2008建筑智能化系统设计技术规程(DB/J01-615-2003)公共建筑节能标准(GB50189-2005)2.结构化布线系统设计标准综合布线系统工程设计规范(GB/T50311-2007)综合布线系统工程验收规范(GB/T50312-2007)国际商务布线标准(ISO/IEC11801)光纤总规范(GB/T15972.2-1998)商务楼通用信息建筑布线标准(EIATIA568A)民用建筑通讯通道和空间标准(EIATIA569)3.信息及网络系统设计标准信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网(GB15629.11-2003)信息处理系统光纤分布式数据接口(ISO9314-1:
1989)光纤分布式数据接口(FDDI)高速局域网标准(ANSIX3T9.5),4.机房工程系统设计标准电子信息系统机房设计规范(GB50174-2008)电子计算机场地通用规范(GB/T2887-2000)防静电活动地板通用规范(SJ/T10796-2001)电信专业房屋设计规范(YD5003-1994)5.火灾报警系统设计标准高层民用建筑设计防火规范(2001年版)(GB50045-1995)建筑设计防火规范(GB50016-2006)火灾自动报警系统设计规范(GB50116-1998)火灾自动报警系统施工及验收规范(GB50166-2007)自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001)自动喷水灭火系统施工及验收规范(GB50261-2005)城市消防远程监控系统技术规范(GB50440-2007)火灾报警控制器通用技术条件(GB4717-2005)点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法(GB4715-2005)点型感温火灾探测器技术要求及试验方法(GB4716-2005)线型光束感烟火灾探测器技术要求及试验方法(GB14003-2005)点型红外火焰探测器性能要求及试验方法(GB15631-1995),6.综合安防系统设计标准视频安防监控系统工程设计规范(GB50395-2007)入侵报警系统工程设计规范(GB50394-2007)安全防范工程技术规范(GB50348-2004)出入口控制系统工程设计规范(GB50396-2007)安全防范系统验收规则(GA308-2001)广播电影电视系统重点单位重要部位风险等级和安全防护级别(GA586-2005)安全防范报警系统设备安全要求和试验方法(GB16796-1997)防盗报警控制器通用技术条件(GB12663-2001)银行营业场所安全防范工程设计规范(GB/T16676-1996)文物系统博物馆安全防范工程设计规范(GA166-1997)8.防雷与接地系统设计标准建筑物防雷设计规范(GB50057-1994)建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)建筑物的雷电防护(IEC61024:
1990-1998)9.工程及设备质量验收规范建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)智能建筑工程质量验收规范(GB50339-2003),59,2008上海地区建筑智能化系统品牌调查报告,楼宇自控系统分析图,60,楼宇自控系统调查结论,上海地区楼宇自控系统最具影响力品牌Honeywell、西门子、江森上海地区楼宇自控系统最具发展潜力品牌施耐德TAC、同方(Techcon)、奥莱斯,61,防盗报警系统分析图,62,防盗报警系统调查结论,上海地区防盗报警系统最具影响力品牌Honeywell、博世上海地区防盗报警系统最具发展潜力品牌迈高、安居宝、连腾、润德,63,公共广播系统分析图,64,公共广播系统调查结论,上海地区公共广播系统最具影响力品牌TOA、BOSCH、JVC上海地区公共广播系统最具发展潜力品牌DSP、PANASONIC、BGM,65,1.3“楼宇智能化”是一个新的学科(5),楼宇智能化学科的若干问题,
(1)系统集成是楼宇智能化的关键问题。
(2)智能化楼宇的功能标准是基础问题。
(3)业务类型的细分(智能民居、智能学校、智能医院)。
(4)新型功能的研究推动技术发展(教育、娱乐)。
66,1.3“楼宇智能化”是一个新的学科(6),楼宇智能化学科的若干问题,(5)发展以人为本的智能化楼宇(残疾人适居、抗震减灾)。
(6)智能化楼宇的节能降耗,用信息化改造传统的能源应用技术,精细利用能源,更多使用清洁能源(太阳能、风能、自然空气调节)。
甚至构建零耗能楼宇。
(7)根据不同地区的气侯和资源条件,发展该地区适用的智能楼宇技术。
(8)与建筑学科的结合,发展新型楼宇结构和型态(移动、多功能空间、摩方)。
67,1.4“楼宇智能化”技术发展展望
(1),1.楼宇智能化技术的发展目标是开创新一代的生活方式,新一代的生活方式是和知识经济、信息时代相适应的知识经济时代最先进的技术是对知识和信息进行生产制造、加工处理、存贮传输、最终消费的技术是一种和工业时代大物流、大人员流动、高耗能生活方式截然不同的生活方式,68,1.4“楼宇智能化”技术发展展望
(2),1.楼宇智能化技术的发展目标是开创新一代的生活方式,以信息流动来最大限度减少无谓的人、车辆与物资的流动。
循环利用可再生资源。
(低碳经济)新一代的生活方式以“消费信息”为特征,是一种低耗能、绿色生态、可持续、更高文明的生活方式。
69,1.4“楼宇智能化”技术发展展望(3),2.绿色城市是绿色智能建筑发展的必然趋势,绿色城市的以新一代的生活方式为重要标志的。
一个地区发展的先进与弱后的差别就在于此。
对单个智能建筑而言,许多可再生能源的应用技术,如太阳能发电、风力发电、水源/地源热泵、雨污水综合利用、生物质发电、垃圾无害化处理与能量回收等技术,由于不能达到“专业化、集约化与规模化”的条件,最终因不能获得经济可行性而放弃使用。
70,1.4“楼宇智能化”技术发展展望(4),2.绿色城市是绿色智能建筑发展的必然趋势,可再生能源的集约化利用、废弃物质的综合利用、道路交通的规划管理、能源综合监测管理、综合通信与监控等,都是节能、环保与减排的重要组成部分,这些设施应该是城市的基础设施,要为城市的每一幢建筑物服务。
71,1.4“楼宇智能化”技术发展展望(5),2.绿色城市是绿色智能建筑发展的必然趋势,因此,我们需要从绿色城市的角度来审视和规划未来的建设行为。
智能建筑的建设要服从绿色城市的建设规划,绿色城市的建设基础是绿色智能建筑。
绿色城市的另一个目标是要将城市中的“信息岛”或“信息单元”有机地联系起来,更大地发挥它们的功能和作用,进而将整个城市推向现代化、信息化和智能化。
72,1.4“楼宇智能化”技术发展展望(6),3.智能化楼宇的功能朝着多元化方向发展,针对不同用途、不同人群、不同地域、不同宗教文化信仰等等的差别,智能化楼宇将以人为本,提供个性化的服务。
例如,为老年人提供医疗健康等个性化服务的智能老年公寓,适合于地震多发区的智能防震建筑等等。
73,1.4“楼宇智能化”技术发展展望(7),4.智能化楼宇新的功能展望,系统集成技术向专家系统,人工智能方向发展,会有全新的“智能功能”娱乐的功能会大大增强虚拟实现技术会给智能建筑带来随心所欲的声视空间环境效果,74,1.4“楼宇智能化”技术发展展望(8),4.智能化楼宇新的功能展望,满足人类求知欲的功能会加强数字家庭、智能家居已经成为市场和技术的热点发展的前景是:
刚刚起步,75,复习与思考题,1.简述你对未来绿色城市的发展构想。
2.你认同楼宇智能化技术是一个新学科吗?
请提出赞同或反对的理由。
3.如何理解绿色智能建筑的内涵?
楼宇智能化技术的发展趋势如何?
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