智能建筑新技术的研发

目前，智能建筑新技术的研发可以总结为以下两个方面：

（1）高度信息化时代下建筑环境控制的人机交互适宜技术研发。目前的建筑室内环境控制的人机交互方式是房间用户自己设定温度设定值，然而大多数房间使用者并不是建筑室内环境的专家，他们对什么样的室内环境是舒适的，没有量的概念，经常可以看到的现象是在夏季供冷时，用户感觉到热了的时候，会将空调设定温度调到最小值（例如10℃）。但是，用户真正需要的，并不是室内温度降到10℃，而只是想比当前状态再凉快一些。然而随着室温的降低，低于用户的舒适温度下限的时候，用户又会感到冷。这样就形成了房间过冷的现象，造成不舒适的室内环境，同时过度冷却意味着空调系统过多地投入了冷量，造成了供冷能源的浪费。同样，冬季供热的时候，经常可以看到用户将空调设定温度调到最大值（例如30℃），同样造成了不舒适的过热室内环境，同时造成了供热能源的浪费。

为了解决上述问题，需要一种以“冷、热、干、湿、暗、耀眼、闷、吵”等人们可以准确表达的舒适感信息的输入来取代人们不熟悉的环境参数设定值的输入的人机交互方式的研究，以及基于舒适感信息的控制系统与方法的研发。这种方法与当前基于用户不熟悉的设定值的控制相比，可以实现更稳定的控制、更快速的调节、更高的用户满意度，以及更少的能源浪费。

（2）基于物联网技术的自组态分布式计算的智能化系统平台的研发。目前的智能化系统都采用中央监控的系统平台，这种平台需要较大的编程组态工作量，需要准确地命名每个控制点位、定义地址等，这是一件耗时耗力、容易出错的工作。而且这种系统架构的系统集成都是在最顶层的上位机处实现的，这不利于不同设备系统间的集成优化控制。如照明系统和空调系统需要进行集成优化控制时，需要把信息传递到上位机进行处理，再将优化动作下发到相应设备。这种系统的架构使得上位机的信息处理量庞大，对于控制点较多的智能建筑，通信量及延迟问题会导致集成优化控制无法顺利实现。信息电子技术的飞速发展，已为每个监控点位变为智能点提供了技术及经济的可能。充分利用每个智能点的计算能力，开发自组态分布式计算的智能化系统平台成为极为迫切的需求。

此外，目前室内的热、光、声环境，以及空气品质的控制系统，都是各自为政、互不协作的。实际上，热、声、光环境，以及空气品质的控制是耦合在一起的。例如，让较多的自然光进入室内，可以减少人工照明，降低照明能耗；但是较多的自然光进入室内，意味着较多的太阳辐射热进入室内，会引起空调供冷能耗的增加。这是一个典型的优化问题，如果能统一安排对热、声、光环境，以及空气品质的控制，进行优化、集成控制，那么就可以进一步降低室内环境控制所需要的能源消耗。模拟计算显示，位于北京的一间办公室的集成的优化控制，与相互独立的热、光、声环境，以及空气品质控制相比，具有20%左右的节能潜力（Sun，et al，2013）。因此，迫切需要改变现有智能化系统纵向平行、顶层集成的系统架构，构建各系统横向联合、底层集成的系统架构，以实现更加快速、节能的建筑环境控制。