智能建筑理論與工程實踐作者簡介

程大章，同濟大學教授，建設部建筑工程技術(shù)專家、教育部高等教育自學考試專業(yè)指導委員會委員、教育部機電設備專業(yè)指導委員會委員、上海市智能建筑專家委員會副主任、上海市電子學會副理事長、上海市電子制造行業(yè)協(xié)會副會長等。現(xiàn)任上海世博會事務協(xié)調(diào)局信息化部副部長。 長期從事智能控制與信息技術(shù)專業(yè)的教學、科研與工程咨詢。研究方向為控制理論與控制工程領(lǐng)域的智能建筑與城市信息化技術(shù)，研究成果獲2000年國家教育成果二等獎及上海市教學成果一等獎、2005年上海市教學成果三等獎、1997年上海市科技術(shù)進步三等獎及2004年國家質(zhì)檢總局科技興檢三等獎。 出版著作有《智能化大樓的建筑設備》、《智能建筑樓宇自控系統(tǒng)》、《智能建筑工程設計與實施》與《智能住宅小區(qū)工程與管理》等7本。發(fā)表論文100余篇。 參與智能建筑工程建設與咨詢的主要重大項目有：浦東國際機場、磁懸浮列車軌道梁工廠、金茂大廈、F1賽車場、上海中美兒童醫(yī)療中心、交通銀行大廈、上海高級人民法院、廈門國際會展中心、深圳賽格廣場、上海松江大學城、廣州大學城、東方藝術(shù)中心等。

本書對構(gòu)成智能建筑的基礎理論與應用技術(shù)進行了系統(tǒng)的介紹，并提供了典型智能建筑的工程案例，最后闡述了智能建筑的后續(xù)發(fā)展問題。書中的觀點新穎，涉及領(lǐng)域?qū)拸V，工程實踐及其分析深入，可供電氣工程與自動化、智能建筑專業(yè)課程教學使用，亦可作為建筑智能化行業(yè)的工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書與高級培訓教材。 本書對構(gòu)成智能建筑的基礎理論與應用技術(shù)進行了系統(tǒng)的介紹，并提供了典型智能建筑的工程案例，最后闡述了智能建筑的后續(xù)發(fā)展問題。書中的觀點新穎，涉及領(lǐng)域?qū)拸V，工程實踐及其分析深入，可供電氣工程與自動化、智能建筑專業(yè)課程教學使用，亦可作為建筑智能化行業(yè)的工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書與高級培訓教材。

序

前言

第1章　概論

1.1　智能建筑興起的背景

1.2　智能建筑技術(shù)

1.3　智能建筑的歷程

1.4　智能建筑的前景

1.5　小結(jié)

思考題與習題

第2章 智能建筑的理論體系與特征

2.1　智能建筑的理論體系

2.1.1　應用對象層

2.1.2　特定功能層

2.1.3　應用技術(shù)層

2.1.4　基礎理論層

2.2　智能建筑理論的特征

2.3　智能建筑工程實踐的分析

2.4　智能建筑已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈

2.5　智能建筑理論的應用

思考題與習題

第3章　智能建筑的基礎理論

3.1 人本論是智能建筑生存的基礎

3.1.1　人本論的多義性

3.1.2　科學定位人本論

3.1.3　人本論在智能建筑中的特征

3.2　可持續(xù)發(fā)展理論

3.2.1　可持續(xù)發(fā)展理論的形成

3.2.2　可持續(xù)發(fā)展理論的內(nèi)容

3.2.3　可持續(xù)建筑

3.3　信息論、控制論與系統(tǒng)論

3.3.1　智能科學的學科體系

3.3.2　信息論基礎

3.3.3　信息論在智能建筑中的應用

3.3.4　控制論基礎

3.3.5　控制論在智能建筑中的應用

3.3.6　系統(tǒng)論基礎

3.3.7　系統(tǒng)論在智能建筑中的應用

思考題與習題

第4章 智能建筑的信息類系統(tǒng)

4.1　通信網(wǎng)絡系統(tǒng)

4.1.1　通信系統(tǒng)

4.1.2　通信網(wǎng)絡

4.1.3　電話通信和公共交換電話網(wǎng)

4.1.4　數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

4.1.5　寬帶接入網(wǎng)

4.2　有線電視系統(tǒng)

4.2.1　容量、頻帶與業(yè)務

4.2.2　系統(tǒng)組成

4.3　衛(wèi)星通信

4.3.1　衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成

4.3.2　衛(wèi)星電視發(fā)射系統(tǒng)

4.3.3　衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的構(gòu)成

4.3.4　VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)

4.4　移動通信室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)

4.4.1 數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)簡介

4.4.2　移動通信室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述

4.4.3　主要設備及性能指標

4.4.4　移動通信信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的安全性

4.4.5　室內(nèi)無線通信屏蔽系統(tǒng)

4.5　綜合布線系統(tǒng)

4.5.1　綜合布線系統(tǒng)概述

4.5.2　綜合布線系統(tǒng)構(gòu)成

4.5.3　綜合布線系統(tǒng)的器材

4.5.4　布線系統(tǒng)產(chǎn)品的性能

4.5.5　綜合布線系統(tǒng)工程

4.6　廣播系統(tǒng)

4.6.1　廣播系統(tǒng)的類型

4.6.2　廣播音響系統(tǒng)的組成

……

第5章　智能建筑的自控類系統(tǒng)

第6章　信息應用類系統(tǒng)技術(shù)

第7章　智能建筑工程實踐的基本準則

第8章　智能建筑的個性化

第9章　智能建筑的后續(xù)發(fā)展

參考文獻2100433B

第1章建筑智能化技術(shù)的基礎知識1

11智能建筑的定義、分類1

111智能建筑的定義1

112智能建筑的分類2

12智能建筑組成2

13智能建筑的基本功能3

14建筑智能化系統(tǒng)的投資和使用年限4

15智能樓宇的分級4

16智能建筑發(fā)展展望5

17對建筑智能化系統(tǒng)的開放性認識6

171建筑智能化系統(tǒng)與其中部分主流應用技術(shù)的開放性6

172開放系統(tǒng)中的網(wǎng)絡體系7

173開放體系中的通信、安防與火災報警聯(lián)動控制系統(tǒng)9

174對建筑智能化系統(tǒng)開放性的認識9

本章習題11

第2章樓宇自控系統(tǒng)12

21樓宇自控系統(tǒng)的組成和功能12

211樓宇自控系統(tǒng)組成和功能12

212樓宇自控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和功能12

22樓宇自控系統(tǒng)的監(jiān)控對象和功能13

221樓宇自控系統(tǒng)的監(jiān)控對象及相應的監(jiān)控內(nèi)容13

222樓宇自控系統(tǒng)的功能14

23樓宇自控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分類14

231層級結(jié)構(gòu)的樓宇自控系統(tǒng)14

232使用通透以太網(wǎng)的樓控系統(tǒng)16

233樓宇自控系統(tǒng)的架構(gòu)設計17

24中央空調(diào)系統(tǒng)組成分類和空調(diào)原理19

241中央空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類19

242舒適度和濕空氣的一些重要物理參量20

243空調(diào)房間的熱負荷和濕負荷23

244空調(diào)房間送風量的確定和空調(diào)系統(tǒng)新風量的確定25

25PID調(diào)節(jié)器25

251PID控制25

252連續(xù)控制系統(tǒng)中的PID控制27

253離散控制系統(tǒng)中的PID控制28

254PID控制器各參數(shù)對控制性能的影響29

255連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換30

26樓宇自控系統(tǒng)中的傳感器和執(zhí)行器30

261樓宇自控系統(tǒng)中的傳感器30

262樓宇自控系統(tǒng)中的部分執(zhí)行器32

27控制器32

271直接數(shù)字控制器DDC32

28空調(diào)系統(tǒng)的自動控制35

281空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的一些設置參數(shù)35

282中央空調(diào)冷熱源系統(tǒng)及前端設備35

283冷凍站的自動控制38

284空調(diào)系統(tǒng)熱源及自動控制43

29新風機組和風機盤管45

291新風機組及控制系統(tǒng)45

292風機盤管及控制系統(tǒng)47

210樓宇供配電系統(tǒng)的監(jiān)控48

2101樓宇供配電系統(tǒng)的主要監(jiān)控內(nèi)容48

2102高低壓供配電系統(tǒng)監(jiān)控50

211應急柴油發(fā)電機組與蓄電池組的監(jiān)控50

212樓宇自控系統(tǒng)中的通風設施和照明系統(tǒng)監(jiān)控50

2121樓宇自控系統(tǒng)中的通風設施50

2122照明系統(tǒng)監(jiān)控50

213電梯系統(tǒng)監(jiān)控51

2131電梯控制方式51

2132電梯監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容52

本章習題52

第3章變風量空調(diào)系統(tǒng)及控制55

31變風量空調(diào)系統(tǒng)及組成55

311變風量空調(diào)系統(tǒng)概述55

312VAV系統(tǒng)組成57

313變風量空調(diào)機組的末端裝置(VAVBox)57

32變風量空調(diào)系統(tǒng)工作原理58

321空調(diào)系統(tǒng)能量平衡方程式58

322VAV末端的工作原理59

33變風量空調(diào)系統(tǒng)的分類59

331幾種類型59

332周邊供熱方式和VAVBox結(jié)構(gòu)分類59

333單風管VAV空調(diào)系統(tǒng)和單風管再加熱VAV系統(tǒng)60

334單風管旁通式VAV空調(diào)系統(tǒng)61

335單風管送回風機聯(lián)動VAV空調(diào)系統(tǒng)61

336風機動力型VAV系統(tǒng)62

337單風道型組合式VAV系統(tǒng)63

34VAV系統(tǒng)運行控制與節(jié)能控制64

341變風量空調(diào)系統(tǒng)的控制原理圖64

342變風量空調(diào)機組的控制方法與節(jié)能策略64

35變風量空調(diào)系統(tǒng)應用中的分區(qū)情況68

36VAV系統(tǒng)設計注意要點69

361幾個注意要點69

362對最小風量影響較大的因素69

363關(guān)于變風量空調(diào)系統(tǒng)的補充70

本章習題72

第4章給排水系統(tǒng)73

41給排水系統(tǒng)及自動控制73

42高層建筑供水方式73

421高位水箱給水73

422恒壓供水75

423氣壓式自動給水系統(tǒng)76

424供水方式的比較77

43給排水系統(tǒng)監(jiān)控77

431給排水控制系統(tǒng)組成及監(jiān)控功能77

432高位水箱供水系統(tǒng)監(jiān)控78

433排水系統(tǒng)的自動控制79

434水泵變頻調(diào)速控制供水系統(tǒng)及節(jié)能80

本章習題81

第5章安防系統(tǒng)82

51安防系統(tǒng)的組成和發(fā)展82

52防盜入侵報警系統(tǒng)83

521入侵報警系統(tǒng)的探測器83

522報警器選擇與布防規(guī)劃86

53閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)86

531模擬視頻監(jiān)控技術(shù)87

532閉路電視(模擬式)監(jiān)控系統(tǒng)88

533數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)89

54出入口控制系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)91

541出入口控制系統(tǒng)91

542電子巡更系統(tǒng)91

55停車場管理系統(tǒng)和對講系統(tǒng)92

56網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)92

57應用實例——某樓宇部分區(qū)域的視頻監(jiān)控系統(tǒng)94

571系統(tǒng)結(jié)構(gòu)94

572系統(tǒng)中使用的部分傳輸線纜94

本章習題95

第6章消防報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)96

61消防自動化系統(tǒng)96

611火災自動報警系統(tǒng)的發(fā)展96

612火災自動報警系統(tǒng)的使用場所97

613火災探測器的分類97

614火災發(fā)展過程曲線99

62高層建筑的火災防范99

621高層建筑的火災危險性99

622高層建筑的防火安全工作100

623高層建筑的消防供水100

63火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計101

631控制中心的組成、功能、特點101

632防火門及防火卷簾門控制系統(tǒng)102

633電梯控制系統(tǒng)102

634消防廣播系統(tǒng)和警報裝置102

635火災報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)102

64探測器應用的場所103

641不宜選擇離子感煙探測器的場所103

642感溫探測器的應用場所103

643不宜選擇火焰探測器的情況和場所103

644宜選擇纜式線型定溫探測器的場所103

65部分規(guī)范內(nèi)容103

66區(qū)域型和通用型火災報警系統(tǒng)104

661區(qū)域型火災報警系統(tǒng)104

662集中區(qū)域型火災報警系統(tǒng)104

663通用型火災報警系統(tǒng)104

67消防系統(tǒng)中的總線制和多線制105

本章習題105

第7章綜合布線系統(tǒng)107

71綜合布線系統(tǒng)及組成107

711綜合布線系統(tǒng)107

712綜合布線系統(tǒng)的組成109

72和接入網(wǎng)及高速信息公路之間的關(guān)系109

721接入網(wǎng)和信息高速公路109

722綜合布線、接入網(wǎng)和信息高速公路之間的關(guān)系110

73綜合布線的傳輸線纜和配線架111

731綜合布線的傳輸線纜111

732配線架113

73信息插座和跳線113

74綜合布線的六個子系統(tǒng)114

741建筑群干線子系統(tǒng)和設備間子系統(tǒng)115

742垂直干線子系統(tǒng)115

743管理區(qū)子系統(tǒng)115

744水平子系統(tǒng)及設計115

745工作區(qū)子系統(tǒng)117

746纜線長度劃分118

75T568B/A標準與對絞線纜的使用119

751T568B標準和T568標準119

752連接不同設備使用不同制式的線纜119

76綜合布線系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)和交換機配線架的連接120

761綜合布線系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)120

762交換機和配線架的連接120

763綜合布線系統(tǒng)的配線架配置120

77設備間、通信間子系統(tǒng)及設計122

771設備間、通信間子系統(tǒng)概述122

772通信間和設備間的設計122

78綜合布線工程鏈路測試模型和測試參數(shù)125

781雙絞線水平線纜測試模型125

782水平光纜布線測試連接模型127

783測試參數(shù)127

79綜合布線設計與電信網(wǎng)絡的配合關(guān)系128

791光纖接入網(wǎng)及基本結(jié)構(gòu)128

792光纖接入網(wǎng)的參考配置129

793光纖接入網(wǎng)(OAN)的應用類型129

794EPON和GPON無源光網(wǎng)絡131

795布線設計要和電信網(wǎng)絡的發(fā)展與敷設進行配合132

710電氣防護、接地和安裝132

7101綜合布線與電力電纜及電力設備之間的間距132

7102電氣防護及接地133

711綜合布線和樓宇自控系統(tǒng)的關(guān)系134

7111使用層級結(jié)構(gòu)的樓控系統(tǒng)與綜合布線的關(guān)系134

7112使用通透以太網(wǎng)的樓控系統(tǒng)與綜合布線的關(guān)系134

本章習題135

第8章現(xiàn)代建筑的通信及計算機網(wǎng)絡136

81程控數(shù)字用戶交換機系統(tǒng)136

811程控數(shù)字用戶交換機系統(tǒng)作用和特點136

812程控交換機基本構(gòu)成138

82寬帶接入網(wǎng)139

821Internet的接入方式139

822數(shù)字用戶線(XDSL)接入140

823以太網(wǎng)接入方式(LAN接入方式)143

824有線寬帶網(wǎng)HFC(Cable Modem接入)143

825無線網(wǎng)絡與無線寬帶接入144

83移動無線網(wǎng)絡及通信系統(tǒng)145

831移動通信的發(fā)展及系統(tǒng)組成145

832GPRS通信系統(tǒng)146

833CDMA通信系統(tǒng)147

834第三代移動通信系統(tǒng)148

84短距無線網(wǎng)絡技術(shù)150

841短距無線網(wǎng)絡150

842ZigBee網(wǎng)絡技術(shù)151

843藍牙網(wǎng)絡技術(shù)152

844NCF技術(shù)152

845短距無線網(wǎng)絡的互聯(lián)互通153

85衛(wèi)星通信系統(tǒng)155

851我國衛(wèi)星通信發(fā)展情況155

852VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)156

86建筑智能化控制中的控制網(wǎng)絡159

861控制網(wǎng)絡159

862控制網(wǎng)絡與信息域中管理網(wǎng)絡的連接160

87建筑物地下空間及高層建筑的無線網(wǎng)絡覆蓋161

871建筑內(nèi)部分區(qū)域無線網(wǎng)絡的補充覆蓋161

872常用室內(nèi)分布系統(tǒng)的組成及特點161

873室內(nèi)無線通信信號覆蓋系統(tǒng)的設計162

874信號源的選取163

本章習題164

第9章Lonworks技術(shù)在樓宇自控系統(tǒng)中的應用166

91樓宇自動化控制與計算機控制技術(shù)166

911計算機控制系統(tǒng)控制過程166

92樓宇自動化中的現(xiàn)場總線技術(shù)167

921DCS控制系統(tǒng)167

922現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)168

923DCS控制系統(tǒng)和FCS控制系統(tǒng)的區(qū)別和功能重疊169

93樓宇自控系統(tǒng)的Lonworks控制網(wǎng)絡170

931Lonworks總線作為樓控系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡170

932神經(jīng)元芯片171

933收發(fā)器173

94Neuron C語言175

941Neuron C與ANSI C語言的區(qū)別175

942事件驅(qū)動和when語句176

943I/O對象178

95網(wǎng)絡變量179

96Lonworks技術(shù)的應用與開發(fā)181

961Lonworks應用系統(tǒng)開發(fā)的基本步驟181

962Lonworks應用系統(tǒng)開發(fā)181

97NodeBuilder開發(fā)工具和實現(xiàn)遠程監(jiān)控的網(wǎng)絡服務器182

971硬件部分182

972軟件部分183

973實現(xiàn)遠程監(jiān)控的網(wǎng)絡服務器184

98Lonworks現(xiàn)場總線網(wǎng)絡控制技術(shù)在樓宇自控系統(tǒng)中的應用184

981基于LON總線與RS485的樓宇自動化系統(tǒng)184

982Metasys樓宇自控系統(tǒng)186

本章習題188

第10章BACnet協(xié)議與樓宇自控系統(tǒng)189

101BACnet協(xié)議及系統(tǒng)189

1011BACnet協(xié)議概述189

1012BACnet的體系190

102BACnet的對象、服務194

1021BACnet的對象和對象屬性194

1022BACnet系統(tǒng)中的服務和對象196

103BACnet支持的控制網(wǎng)絡和結(jié)構(gòu)設計197

1031BACnet支持六種控制網(wǎng)絡197

1032MS/TP子網(wǎng)197

1033Lonworks控制網(wǎng)絡198

1034PTP點對點網(wǎng)絡和ARCNET網(wǎng)絡198

1035BACnet系統(tǒng)設計198

104一種基于BACnet協(xié)議的樓宇自控系統(tǒng)199

1041BACtalk系統(tǒng)結(jié)構(gòu)199

1042BACtalk控制器201

1043MS/TP控制總線的接地方式202

1044BACtalk系統(tǒng)的主要特點202

1045Envision for BACtalk的編程環(huán)境204

1046編制給排水控制系統(tǒng)的DDC控制程序舉例207

1047空調(diào)機組控制系統(tǒng)DDC控制程序設計與系統(tǒng)硬件連接210

本章習題213

第11章使用通透以太網(wǎng)的樓宇自控系統(tǒng)214

111部分主流應用的樓宇自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)214

112以太網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)在智能型建筑中的應用215

1121以太網(wǎng)技術(shù)應用于工控和樓控系統(tǒng)中的優(yōu)點215

1022對應用于工控和樓控領(lǐng)域中以太網(wǎng)的一些要求及解決辦法217

113使用通透以太網(wǎng)的樓宇自控系統(tǒng)218

1131卓靈樓控系統(tǒng)219

1132研華iBAS2000樓宇自控系統(tǒng)221

1133基于以太網(wǎng)的APOGEE樓控系統(tǒng)224

114工業(yè)以太網(wǎng)與商用以太網(wǎng)設備之間的主要區(qū)別225

1141工業(yè)以太網(wǎng)與商用以太網(wǎng)設備的區(qū)別225

1142工業(yè)以太網(wǎng)與信息網(wǎng)絡的區(qū)別225

1143幾種工業(yè)以太網(wǎng)的比較225

115關(guān)于使用通透以太網(wǎng)的樓控系統(tǒng)的部分觀點226

116以太網(wǎng)的分類及標準系列228

1161IEEE802標準系列228

1162IEEE8023以太網(wǎng)標準229

本章習題229

第12章樓宇自控系統(tǒng)設計技術(shù)231

121樓宇自控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)231

1211樓宇自控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡架構(gòu)231

1212使用層級結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡架構(gòu)231

1213使用通透以太網(wǎng)的通信網(wǎng)絡架構(gòu)232

122軟件架構(gòu)234

1221中央管理工作站的管理軟件234

1222DDC控制程序編程軟件和中央管理工作站的操作系統(tǒng)234

123通信網(wǎng)絡架構(gòu)中網(wǎng)關(guān)的位置236

1231網(wǎng)關(guān)的作用236

1232樓控系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)的位置236

124樓宇自動化系統(tǒng)設計237

1241樓宇自動化系統(tǒng)設計內(nèi)容237

1242部分設計要求238

125空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇與設計240

1251空氣調(diào)節(jié)風系統(tǒng)的劃分240

全書共分為14章，內(nèi)容主要包括：建筑智能化技術(shù)的基礎知識；樓宇自控系統(tǒng)；變風量空調(diào)系統(tǒng)及控制；給排水系統(tǒng)；安防系統(tǒng)；消防報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)；綜合布線系統(tǒng)；現(xiàn)代建筑的通信及計算機網(wǎng)絡；Lonworks技術(shù)在樓宇自控系統(tǒng)中的應用；BACnet協(xié)議與樓宇自控系統(tǒng)；使用通透以太網(wǎng)的樓宇自控系統(tǒng)；樓宇自控系統(tǒng)設計技術(shù)；建筑智能化技術(shù)中的施工調(diào)試和運行管理；綜合性實訓操作等。

本書可作為高等院校建筑電氣與智能化、電氣工程與自動化、自動化、電氣工程等專業(yè)師生的教材，也可供建筑智能化領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、管理人員參考。

《基坑工程理論與實踐》從實用的角度系統(tǒng)地闡述了基坑工程的基本理論，包括土的基本性質(zhì)、地下水的地質(zhì)作用、基坑工程地質(zhì)勘察、基坑土壓力計算、基坑工程設計與施

工、基坑工程監(jiān)測等內(nèi)容，并給出了二十多個各地基坑設計施工范例，對各類基坑工程建設和基坑工程科學研究工作具有一定的指導意義和參考價值。

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