本章要点：
智能建筑的定义、组成、功能、特点及其发展现状与趋势
建筑设备自动化系统的定义、内容与功能、结构
建筑管理系统、智能建筑管理系统的定义
建筑设备自动化系统的主要设备：现场控制器（DDC）、传感器、执行器
建筑设备自动化系统的设计流程、依据、设计深度的内容要求
建筑设备自动化系统的系统选型、现场控制器和控制室的设置
建筑设备自动化系统的线路敷设方法、供电与接地、造价估算方法
1.1智能建筑的基本概念
智能建筑（Intelligent Building，IB）也称智能大厦，是当代高新科技和建筑技术相结合的产物。1984年在美国哈特福德（Hartford）市建成了世界上第一幢智能建筑。从此，智能建筑在美、日、欧及世界各地蓬勃发展。智能建筑虽然历史很短，但前景广阔，是21世纪建筑发展的主流。我国智能建筑于20世纪90年代才起步，但发展速度之快令世人瞩目。目前，我国已经将智能化建筑技术开发应用列入“中国21世纪议程优先项目计划”，这一发展计划必将对我国的智能建筑和建筑业的发展产生重大的、深远的影响。
【第一幢智能建筑的资料】1984年，在美国康涅狄格州（Connecticut）的哈特福德市，当时一座旧金融大厦出租率很低。于是，美国联合科技集团UTBS公司着手对大楼进行改造，采用综合布线技术和计算机网络技术对大楼的空调、电梯、照明设备进行监控，建立了防灾和防盗系统、通信及办公自动化系统等，首次实现了大厦内的自动化综合管理，不仅为大厦内的用户提供语言、文字、数据、电子邮件和资料检索等信息服务，而且使用户感到舒适、方便和安全。该大厦改造后定名为“都市办公大楼”（City Place Building）。这些改造大受办公用户欢迎，租金虽提高20%，大楼的出租率反而大为提高。由此世界上第一座智能建筑诞生，并显示了其极强的生命力。
1.1.1智能建筑的发展背景
智能建筑之所以获得如此迅猛的发展，是与其深刻的技术、经济和社会背景分不开的。
1.技术背景——信息技术向建筑业（传统产业）的转移、渗透
智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度随着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是4C技术（即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）。建筑智能化的目的就是将现代4C技术应用于建筑物之中，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安全、舒适的生活、学习与工作的环境空间。
2.经济背景
当今时代，信息已成为经济发展的战略资源，世界经济区域集团化趋势日益明显，各国经济日益被纳入世界经济体系，加速了资金、技术、商品和人才的国际流动。世界经济正由总量增长型向质量效益型转轨，产业结构正向高增值型与知识集约型转变。智能建筑产业顺应潮流，适应了这种产业结构变化的需要，它以现代高技术为基础，以知识、技术密集形式获得了很高的增值。智能建筑不仅仅提高了建筑产业的技术含量和水平，还将大大推动相关产业结构的现代化和产品结构的升级换代，故而得到极为迅速的发展。
3.社会背景
随着社会信息化的发展，人们对工作、生活环境的要求日益提高，既要求高效、可靠的通信服务，又要求居住方便、舒适而且节能。随着建筑功能的日益加强，各种自动化的管理与服务设备广泛应用于建筑物内，各种先进设备的管理亦非人工所能应付，社会的客观需要促进了传统建筑向智能建筑发展。
4.智能建筑在我国发展的特殊背景
智能建筑的发展在我国仅有十几年的时间。首先，北京、上海、深圳等大中城市的智能建筑率先起步，之后其他城市随之跟进，发展迅速。近年来，浙江省的杭州、宁波、温州等城市后来居上，现已走在全国前列。中国智能建筑发展如此之快，笔者认为有其特殊的背景条件。目前，我国正处于由基本小康生活水平向全面小康生活水平，再向中等发达国家生活水平的转变过程中。这一过程必然伴随着城市化的进程、人民生活水平的提高，同时鉴于国家的能源战略，各种建筑节能技术必然会加大投入和应用。
城市化进程带动了建筑相关行业的巨大发展。以浙江省的规划为例，到2020年城市化水平将达到65%～70%，相当于目前的两倍多。可以预测，城市建设规模将会增加为现在的两到三倍，基本建设项目的规模和数量将保持高速增长。
生活水平的极大改善，对工作生活环境空间提出了更高的要求，智能化系统在建筑上的应用将更为普及。从智能家居、智能建筑、数字化社区到数字化城市、数字中国、数字地球，这些都离不开楼宇智能化技术。在新建、改建、扩建等基本建设项目中将以越来越大的比重投入到智能化系统中。
我国的能源战略必然推动建筑节能业的迅速发展。而建筑节能的重要途径是应用楼宇智能化技术。
中国正是处于这一大环境下，智能建筑业才得以快速发展。
1.1.2智能建筑的定义、组成
1.智能建筑的定义
智能建筑在世界各地不断崛起，已成为现代化城市的重要标志。然而，国际上对智能建筑的定义却还没有统一。这主要是因为智能建筑本身是一个动态的概念，它是为适应现代社会信息化与经济国际化的需要而兴起的，是随计算机技术、通信技术和现代控制技术的发展和相互渗透而发展起来的，并将继续发展下去。国际上对智能建筑比较认同的定义是这样描述的：
“所谓智能建筑，就是通过对建筑物的4个基本要素（结构、系统、服务、管理）及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。”
本书给出国内外有关智能建筑的其他几种定义，相信读者通过对比分析，可以比较清晰地了解智能建筑定义的内涵。
【关于智能建筑定义的几种典型提法】
（1）美国智能建筑学会（American Intelligent Building Institute，AIBI）定义为：智能建筑是对建筑结构、建筑设备（机电系统）、供应和服务、管理水平这四个基本要素进行最优化组合，为用户提供一个高效率并具有经济效益的环境。
（2）日本智能建筑研究会认为，智能建筑应提供包括商业支持功能、通信支持功能等在内的高度通信服务，并能通过高度自动化的大楼管理体系保证舒适的环境和安全，以提高工作效率。
（3）欧洲智能建筑集团认为，智能建筑是使其用户发挥最高效率，同时又以最低的保养成本、最有效地管理本身资源的建筑，能够提供一个反应快、效率高和有支持力的环境以使用户达到其业务目标。
（4）中国对于智能建筑的定义，强调智能大厦是多学科、多技术系统综合集成的特点，故推荐如下定义：智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。中国对IB的定义可以简单地表示为：3C＋A痴IB。
我国《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000中对“智能建筑”的描述为：“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。”
（5）国际智能工程学会认为，在一座建筑物中设计了可提供相应的功能以及适合用户对建筑物用途、信息技术要求变动时的灵活性。换句话说，智能建筑应该安全、舒适、系统、综合、有效利用投资、节能并具备很强的使用功能，以满足用户实现高效率的需要。
2.智能建筑的组成
建筑设备自动化系统
（Building Automation System，BAS）、通信网络自动化系统（Communication Automation System，CAS）、办公自动化系统（Office Automation System，OAS）三系统简称为3A系统。智能建筑就是由这三大基本要素有机结合，构筑于建筑物环境平台之上的。为实施3A系统，需借助结构化综合布线系统（Premises Distribution System，PDS）。结构化综合布线系统是智能建筑3A系统的基础。
注：综合布线系统的英文也为Generic Cabling System，缩写为GCS；通信网络自动化系统也称为通信网络系统（Communication Network System，CNS）。
在智能建筑环境内体现智能功能的主要有系统集成中心（System Integrated Center，SIC）、结构化综合布线系统和3A系统等5个部分。下面简要地介绍这5个部分的作用。
（1）系统集成中心
系统集成中心应具有各个智能化系统信息汇集和各类信息综合管理的功能，并要求达到以下三方面的具体要求。
①汇集建筑物内外各类信息。接口界面要标准化、规范化，以实现各子系统之间的信息交换及通信。
②对建筑物各个子系统进行综合管理。
③对建筑物内的信息进行实时处理，并且具有很强的信息处理及通信能力。
（2）综合布线系统
综合布线是采用高质量的标准线缆及相关连接硬件，在建筑物内组成标准、灵活、开放的信息传输通道，是智能建筑的“信息高速公路”。综合布线系统既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信网相连接。它包括建筑物外部网络或电信线路的连线点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。它是建筑智能化必备的基础设施。
（3）建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统用于对大厦内的各种机电设施进行自动控制，包括供热、通风、空气调节、给排水、供配电、照明、电梯、消防、保安等。通过信息通信网络组成分散控制、集中监视与管理的管控一体化系统，随时检测、显示其运行参数；监视、控制其运行状态；根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动实现对电力、供热、供水等能源的调节与管理；提供一个安全、舒适、高效而且节能的工作环境。
（4）通信网络自动化系统
通信网络系统用来保证大厦内、外各种通信联系畅通无阻，并提供网络支持能力。实现对语音、数据、文本、图像、电视及控制信号的收集、传输、控制、处理与利用。通信网络包括：以数字程控交换机为核心的、以语音为主兼有数据与传真通信的电话网、电缆电视网、连接各种高速数据处理设备的计算机局域网（LAN）、计算机广域网（WAN）、传真网、公用数据网、卫星通信网、无线电话网和综合业务数字网等。借助这些通信网络可以实现大厦内外、国内外的信息互通、资料查询和资源共享。
（5）办公自动化系统
办公自动化系统是服务于具体办公业务的人机交互信息系统。办公自动化系统由多功能电话机、高性能传真机、各类终端、个人计算机、文字处理机、主计算机、声像存储装置等各种办公设备、信息传输与网络设备和相应配套的系统软件、工具软件、应用软件等组成。综合型智能建筑的办公自动化系统，一般包括两大部分：一是服务于建筑物本身的办公自动化系统，如物业管理、运营服务等公共管理、服务部分；二是用户业务领域的办公自动化系统，如金融、外贸、政府部门等专用办公系统。
【3A、5A、7A等关于智能建筑的多种提法】
对于智能建筑，除了3A的提法，还有5A、7A等多种提法。请读者通过Google、Baidu等搜索网站查阅资料，分析比较3A系统与5A系统，并请问这几种提法是否矛盾。
依据《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000，按智能化配置档次，将智能大厦中的智能化配置分为甲、乙、丙三个级别。有关其详细规定，读者可查阅该标准。
1.1.3智能建筑的功能、特点
1.智能建筑的基本要求
智能建筑提供的环境应是一种优越的生活环境和高效率的工作环境，应具有以下“六性”。
（1）舒适性
使智能建筑中生活和工作的人们，无论是心理上还是生理上均感到舒适。
（2）高效性
提高办公业务、通信、决策方面的工作效率。节省人力、时间、空间、资源、能耗、费用及建筑物所属设备系统使用管理方面的效率。
（3）方便性
除了办公设备使用方便外，还应具有高效的信息服务功能。
（4）适应性
对办公组织结构的改变、办公方法和程序的变更以及办公设备更新变化等，具有较强的适应性；对服务设施的变更稳妥迅速，当办公设备、网络功能发生变化和更新时，不妨碍原有系统的使用。
