建筑楼宇智能化教案.pdf
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1、.教教案案课程:楼宇智能化技术课时:64教师:课程学习任务:主要学习任务是掌握智能建筑设备自动化控制系统的组成和工作原理、安全防系统与消防监控联网系统的组成和工作原理、通信自动化系统的组成部分和工作原理、智能建筑办公自动化系统的组成部分和工作原理、住宅小区智能化系统的组成部分和工作原理。能够进行智能建筑系统设计、施工和组织验收。课程目标:1.能够对智能化工程图有初步的认识。2.能够贯彻楼宇智能化的相关标准3.能识读智能建筑设备自动化系统的施工图4.能按智能化标准指导安防系统的施工5.能够学会现场总线技术及多媒体技术的应用jz*.6.能够具有使用办公自动化系统解决智能化工程的能力7.具有认真细致
2、的工作作风、较好的团队协作精神和诚实、守信的优秀品质知识目标:1.能够正确述智能建筑的发展背景及现状2.能够真正明白智能建筑的基本概念、功能、特点及涉及的核心技术3.能够贯彻实施智能化的相关标准4.能够掌握智能化工程的业务围5.能对智能化工程图有初步的认识6.能够了解智能建筑设备自动化系统的组成7.能够掌握智能建筑设备自动化系统的监控功能8.能够了解卫星与有线电视网络系统的组成、传输方式及应用9.能够了解计算机网络中的宽、窄带接入,ADSL 技术,双向HFC 网络的电缆调制解调器接入,无线宽带网接入(LMDS),三网融合的宽带接入技术10.能够了解办公自动化系统的基本功能11.能够了解智能小区
3、安全防系统的设计相关规和技术要求12.能够了解智能化工程设计、施工容技能目标:1.能够掌握智能建筑设备自动化系统各子系统的监控原理及功能2.能够掌握智能建筑设备自动化系统的设备选型3.能够识读智能建筑设备自动化系统的施工图4.能够具有初步安全防系统工程识图能力5.能够按照智能化标准指导安防系统施工6.能具有正确选用安防系统设备的能力7.能够具有消防系统监控与联网的能力8.能够学会现场总线技术及多媒体技术的应用9.能够学会各类办公自动化系统的应用10.能够具有对楼宇中智能设备的维护、管理及排除故障能力素质目标:培养良好的自律观念,培养认真、细心、耐心,严谨的工作态度,培养团队协作精神,培养交流、
4、沟通的能力jz*.教学方法:直观教学法、讨论交流法、“教”、“学”、“做”三位一体教学法、案例法、“项目驱动”教学法。教学资源准备:楼宇智能化技术教材、电子课件、相关、设计标准、规,产品资料、图纸等教授课时间第1次学时数章节名称教学手段教学方法情景一:课程引入多媒体();教具模型();其它()直观教学法、讨论交流法、“教”、“学”、“做”三位一体教学法、案例法、“项目驱动”教学法。2jz*.掌握在关系和设计原理,知识目标与能力目标了解行业规和标准,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。教学重点教学难点作业布置楼宇智能化工程的复杂性和技术在的系统性关系。楼宇智能化工程的复
5、杂性和技术在的系统性关系。利用计算机网络查阅了解相关的楼宇智能化知识教学主要容时间分配1、什么是智能楼宇/智能建筑(20 分钟)2、楼宇智能化技术是一个新学科(30 分钟)3、楼宇智能化技术的发展趋势(30 分钟)利用省博物馆、2010 年亚运村规划-数字城智能亚运村等案例,对楼宇智能化技术这门课进行课程引入。后记教授课时间第2次学时数章节名称教学手段情景一:智能建筑工程认知多媒体();教具模型();其它()2jz*.教学方法在楼宇智能化实训室采用视频展示、分组学习、课堂讨论、多媒体教学、讲授等方法教学1、认识智能建筑的基本涵义知识目标与2、了解智能建筑的功能特征能力目标教学重点3、学习智能建
6、筑有哪些新功能认识智能建筑的基本涵义了解智能建筑的功能特征教学难点学习智能建筑有哪些新功能1.简述你对未来绿色城市的发展构想。作业布置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。教学主要容时间分配1、智能建筑的基本涵义(20 分钟)2、智能建筑的功能特征(30 分钟)3、智能建筑有哪些新功能(30 分钟)后记智能建筑的基本涵义智能建筑的基本涵义(2020分钟)分钟)教学过程:一、概述jz*.最早的智能建筑1984 年,康涅狄格州,哈特福德联合技术建筑系统公司United Technology Building System Corp都市大厦(City Place)实现办公自
7、动化、设备自动控制和通信自动化智能建筑IB Intelligent Building最早的智能建筑1985 年 8 月,东京青山大楼建筑的综合服务功能,采用了门禁管理系统、电子等办公自动化系统、安全防火、防灾系统、节能系统等,建筑少有柱子和隔墙,以便于满足各种商业用途,用户可以自由分隔。美国和日本最早的智能楼宇为日后兴起的智能建筑勾划了其基本特征,计算机技术、控制技术、通信技术在建筑物中的应用,造就了新一代的建筑“智能建筑”。智能建筑的功能特征智能建筑的功能特征(3030 分钟)分钟)九十年代,中国开始了智能建筑热:“即将到来的世纪,建筑界所能提供的大厦将不再是冰冷无知的混凝土建筑物了,代之而
8、起的是温暖人性化的智慧型建筑,随着信息技术的发展,现代化的建筑已被赋予思想能力。”智能建筑发展社会背景在信息技术智能化、信息网络全球化和国民经济信息化的信息革命浪潮冲击下,中国社会在向信息化前进。金字工程与全国各地信息化/信息港工程的正式启动,为智能建筑的发展提供了优越的外部环境。智能建筑作为信息高速公路的节点和信息港的码头,已充分表现了它在经济、文化、科技领域中的重要作用。美国智能大厦协会(AIBI):智能建筑通过对建筑物的四个基本要素,即结构、系统、服务、管理以及它们之间在关联的最优化,来提供一个投资合理且高效率的舒适、温馨、便利的环境,并帮助大楼的业主,物业管理人、租用人等注重节省费用、
9、便利以及安全等方面的目标,以系统灵活性来适应市场。楼宇智能化目标提供安全、舒适、快捷的服务安全:防盗、防灾jz*.舒适:环境、空调、电视、音乐快捷:通信、物业管理建立先进科学的综合管理机制节省能耗和降低人工成本智能建筑有哪些新功能智能建筑有哪些新功能(3030分钟)分钟)智能化楼宇主要特征建筑智能化系统的核心 3A+SCS+BMSBA大楼自动化系统Building Automation System OA办公自动化系统Office Automation System CA 通信自动化系统munication Automation System SCS综合布线系统Structure Cablin
10、g SystemBMS建筑物管理系统Building Management System楼宇自动化系统 BASBAS 通常包括设备控制与管理自动化(BA)、安全自动化(SA)、消防自动化(FA)。但也有时把安全自动化(SA)和消防自动化(FA)和设备控制与管理自动化(BA)并列,形成所谓的“5A”系统。SCS 可以以各种速率,9600b/s 到 1000Mb/s,传送话音、图像、数据信息。OA、CA、BA 及 SA 的信号从理论上都可由 SCS 沟通。智能建筑的神经系统。jz*.教授课时间第3次学时数章节名称教学手段教学方法情景一:智能建筑工程认知多媒体();教具模型();其它()在楼宇智能化
11、实训室采用视频展示、分组学习、课堂讨论、多媒体教学、讲授等方法教学掌握智能建筑的定义知识目标与了解智能楼宇是一个发展中的概念能力目标认识智能家居教学重点智能建筑的定义智能楼宇是一个发展中的概念教学难点认识智能家居如何理解绿色智能建筑的涵?楼宇智能化技术的发展趋势如作业布置何?教学主要容时间分配1、智能建筑的定义(20 分钟)2、智能楼宇是一个发展中的概念(20 分钟)3、认识智能家居(20 分钟)4、建筑智能化的实现技术(20 分钟)2jz*.后记jz*.智能建筑的定义智能建筑的定义(2020分钟)分钟)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、
12、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。”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。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(2020分钟)分钟)智能楼宇是一个发展中的概念,智能楼宇的涵是其功能,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
13、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。智能楼宇发展趋势从特殊建筑标志演变为现代化楼宇的基本配置集成化、综合化、智能化、人性化形成一个新的学科群、产业群、人才群概念向外延伸,形成智能城市、智能国家概念认识智能家居认识智能家居(2020分钟)分钟)认识家居智能系统的组成与特征,家居智能系统基本设备,家居智能系统功能,家居智能系统都以案例的形式进行教学。建筑智能化的实现技术建筑智能化的实现技术(2020分钟)分钟)jz*.1.建筑信息传输网络技术 2.建筑设备自动化技
14、术 3.建筑智能化综合应用技术 4.建筑智能化系统集成技术楼宇智能化4大技术 1.建筑信息传输网络技术 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、安全维护楼宇智能化4大技术 2.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(BAet,OPC)变配电、照明、暖通空调、给排水、电梯控制等楼宇智能化4大技术 3.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
15、统 楼宇智能化4大技术 4.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jz*.教授课时间第4 次学时数章节名称教学手段教学方法情景一:智能建筑工程认知多媒体();教具模型();其它()直观教学法、讨论交流法、“教”、“学”、“做”三位一体教学法、案例法、“项目驱动”教学法。1、智能建筑设计标准、规应用规定2、“楼宇智能化”技术发展展望教学重点“楼宇智能化”技术发展展望智能建筑设计标准的基本容,智能建筑相关规、标准。作业布置利用计算机网络查阅了解相关的楼宇智能化知识2
16、知识目标与能力目标教学难点教学主要容时间分配1、智能建筑设计标准、规应用规定(40分钟)2、“楼宇智能化”技术发展展望(40 分钟)后记jz*.智能建筑设计标准、规应用规定智能建筑设计标准、规应用规定(4040分钟)分钟)楼宇智能化相关的标准规.综合安防系统设计标准视频安防监控系统工程设计规(GB50395-2007)入侵报警系统工程设计规(GB50394-2007)安全防工程技术规(GB50348-2004)出入口控制系统工程设计规(GB50396-2007)安全防系统验收规则(GA 308-2001)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)安全防报警系
17、统设备安全要求和试验方法(GB 16796-1997)防盗报警控制器通用技术条件(GB 12663-2001)银行营业场所安全防工程设计规(GB/T16676-1996)文物系统博物馆安全防工程设计规(GA166-1997).防雷与接地系统设计标准建筑物防雷设计规(GB50057-1994)建筑物电子信息系统防雷技术规(GB50343-2004)建筑物的雷电防护(IEC 61024:1990-1998).工程及设备质量验收规建筑电气工程施工质量验收规(GB50303-2002)智能建筑工程质量验收规(GB50339-2003)“楼宇智能化楼宇智能化”技术发展展望技术发展展望(4040分钟)分钟
18、)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 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)jz*.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。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
19、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。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。jz*.教授课时间第5 次学时数章节名称教学手段教学方法情景二:智能建筑设备自动化控制系统多媒体();教具模型();其它()在楼宇智能化实训室采用图纸展示、视频展示、分组学习、课堂讨论、多媒体教学、讲授等方法教学
20、1、认识楼宇供配电系统;知 识 目 标 与2、学习供配电系统监测能力目标3、供电品质监测及改善4、认识应急电源系统教学重点教学难点作业布置认识楼宇供配电系统;学习供配电系统监测供电品质监测及改善;认识应急电源系统课后习题2教学主要容时间分配1、楼宇供配电系统;(30 分钟)2、供配电系统监测;(20 分钟)3、供电品质监测及改善;(10 分钟)4、应急电源系统;(20 分钟)后记jz*.楼宇供配电系统(楼宇供配电系统(3030 分钟)分钟)教学过程:一、典型楼宇供配电系统负荷分布及变压器的配置变电所应尽量设在负荷中心,以便于配电,节省导线,也有利于施工。负荷中心实际上是一种最佳配电点,它需要按
21、所要达到的优化目标及不同的计算条件而列出的目标函数来确定。就负荷的竖向分布来说,负荷大部分集中在下部,因此将变压器设置在建筑物的底部是有利的40 层以上的高层建筑中,电梯设备较多,宜将变压器按上、下层配置或者按上、中、下层分别配置供电系统的主结线电力的输送与分配,必须由母线、开关、配电线路、变压器等组成一定的供电电路,这个电路就是供电系统的一次结线,即主结线。智能化建筑由于功能上的需要,一般都采用双电源进线,即要求有两个独立电源,常用的供电方案如图低压配电方式低压配电方式是指低压干线的配线方式,低压配电的结线方式可分为放射式和树干式两大类,混合式即放射一树干的组合方式.低压配电屏a).低压配电
22、屏b).低压配电屏c)供配电系统监测(供配电系统监测(2020 分钟)分钟)供配电系统监测有如下容:jz*.各自动开关、断路器状态监测;三相电压、电流检测;有功、无功功率及功率因数检测;电网频率、谐波检测;变压器温度检测及故障状态报警;用电量(kwh)检测。供电品质监测及改善(供电品质监测及改善(2020 分钟)分钟)供电品质的指标通常是电压、频率和波形,其中尤以电压和频率最为重要。电压质量包括电压的偏移、电压的波动和电压的三相不平衡度等.频率电压偏移电压波动及谐波电压的不平衡度应急电源系统(应急电源系统(1010 分钟)分钟)自备发电机组容量的选择初步设计时自备发电机容量可以取变压器总装机容
23、量的 1O%20%左右。自备发电机组的机组选择1)启动装置;2)外形尺寸3)自启动方式4)冷却方式5)发电机宜选用无刷型自动励磁的方式供电系统设计1)一路市电后备与一路自备电源自备发电机市电主供市电备用市电消失市电市电恢复t自启动停车发电机3s10s5min10mintt发电机主开关主开关自动断闸0应急母线电梯jz*消防事故照明.2)两路市电与自备电源G自备发电机市电I市电II联锁应急母线失失压压事故照明大厅照明保障负荷UPS计算机消防电梯消防设备jz*.教授课时间第6 次学时数章节名称教学手段教学方法情景二:智能建筑设备自动化控制系统多媒体();教具模型();其它()在实训室采用实物展示,模
24、型与现场视频等方法教学1、知识目标与2、能力目标教学重点教学难点作业布置学习照明控制原理,照明监控系统功能学习照明控制原理,照明监控系统功能课后习题学习照明设计的一般步骤:常用照明光源23、照明光源的光电参数特性教学主要容时间分配1、2、后记学习照明设计的一般步骤:(约 20 分钟)常用照明光源(约 30 分钟)3、照明光源的光电参数特性(约 30 分钟)jz*.楼宇照明设计(约楼宇照明设计(约 3030 分钟)分钟)照明设计的一般步骤:1)确定照明方式、照明种类、照度设计标准;2)确定光源及灯具类型,并进行布置;3)进行照度计算,并确定光源的安装功率;4)确定照明的配电系统;5)线路计算(包
25、括负荷、电压损失计算,机械强度校验,功率因数补偿计算等);6)确定导线型号、规格及敷设方式,并选择配电控制设备及其安装位置等;7)绘制照明平面布置图,同时汇总安装容量,列出主要设备及材料清单等照度照度照明方式和种类照明方式和种类照明配电线路照明配电线路线路一般采用放射式分配电盘五楼干线四楼三楼立管二楼一楼总配电盘常用照明光源(约常用照明光源(约 2020 分钟)分钟)jz*.白炽灯卤钨灯荧光灯(俗称日光灯)荧光高压汞灯(高压水银荧光灯)高压钠灯金属卤化物灯(金属卤素灯)管形氙灯(又称长弧氙灯)照明光源的光电参数特性(约照明光源的光电参数特性(约 3030 分钟)分钟)作照明用的光源,其主要性能
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