智能建筑能源管理技术研究现状与发展综述

术 进 行 了较 为 全 而 的 研 究 ，取 得 了 一 定 实现 能 牦 预 测 ，达 到 了 预期 目标 。如 采 误 差 作 为 判 定 标 准 进 行 能 耗 异 常 诊 断 ．
的 成 果 。 下面 以暧 通 空 调 为 主 要 研 究 对 用 大样 本信 息 的 基 于 神 经 网 络 预 测模 型 为建 筑 节能 管理 运行 提供 了参考 。
ｅｎｅｒｇｙ ｎｌａｎａｇｅｎｌｅ．ｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｉｓ ｌｉｃｌｄ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ，＇ｉｂｌ‘ｏａｄ ｉｓ ｒｃ、’ｌｅ、、ｃｄ Ｉｈｅ ｄｅｘ ｅｌｏｐｎｌｅｎｔ ｔｌｅｎｄ ｏｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＇２１１１２１ｇＹ
ｎｌａｎａｇｅｌｒｌｅｎｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｌｓｏ ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．
能腔 制 略 提 供 沦ｆ衣掂 。
令 殷 送 纷 能 源衍 ｊ：Ｉ ０京 ，籍此 将 接 收 到 的 仇 化 描 令通 过 筠 ｉ蹙备 腔制 刈‘操 作
系 统 （Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ２ 建 筑 能 源 僻 ｐ 系统 术 架构 岫 跚、 ｆｎ钟 、Ｈｔ｛｝妁、 安
内 的建 筑 Ｈ】催 水 平 发 叫以 测 ，到 的 父 谜 技 术 搜 ｌ瞰搿 的 研 宄 战 ‘， 衍 厂 统 ｉ１，ＢＥＭＳ系 统 丰 篮 也
：
２０２０年 我 Ｉ Ｋｌ埋 筑能 牦 ｌ 什 会总 隧 牦 的 比 梳 释』综 述 ， ｛ 结 ：＿ 能控 ｊ 啵 搽 ｆ＂ｌ，Ｉ ｌ 镑 删 、 决 策 。 操 Ｊ 终 踹
什 会总 能 牦 Ｉ＿的 比重 越 来 越 人 。 迄 令为 进 村『挺 歹｝．≮！ｎ司。
化 什 。
皲 建 筑 能 ｝ Ｌ７社 会 总能 牦 的 比例
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Ｚ＂ｏ：Ｏ：ｔ， 字 篮 对 埋 筑 罐 笛 蹦Ｉ系 统
一 股 地 ，ＢＥＭ Ｓ 系 统 呵 采 ｝｝｛ Ｉｊ
约 为 ３３％ ．而 按 巨１际 验 稳１ 尤 是 典 备 能 源 管 ＊！ｔｋｑ－Ｉ 制 涉 烛 ＿，Ｊ 呐 分 分 布 Ｊ弋 ｍ 行 设 。 浚 系
宴 际 应 用 中 ，ＢＥＭＳ的 能 耗 管 理 所 常 用 的 人 工 智 能 法 生 耍 有神 经 网 络 法 、 中风 险 最 小 的 函数 作 为 蛙优 函数 ，来 进
涉环 符较 多 ， 其｜ｆｌ１暖 通 空 渊 、 交 防 、 电 支持 向 机 法和 灰 色系 统理 论 预测 法 等 。 行 能 耗 预 测 ：具 有 洲练 样 本小 、泛 化 能
家 对 建 筑 能耗 预测 特 确 度 耍 求 的 不断 提 机 器学 习 中的 一 种 方 法 。 该方 法 建 立 在 筑能 耗 预 测系 统 中 ，达 到 了较 高 的 预 测
高 ，人 ｒ智 能 法 相 比 其 它 方 法 已 被越 来 结 构 风 险 最 小 化 原 理 的 基 础 上 ，通 过 构 精度 １６１ｏ
建 筑能 源 笛 系统 奉架 构 ， 点对 该溯城 ｉ 箭能 ｔ二｝ 控 圳 披 水的 外Ⅲ 宄 现 ＃ｔ．ｉｉｔ¨ 厂综 述 ，
厂 ｉＥ－娃 隧
技
术的发 趋势 。
【Ａｂｓｔｒａｃｔｌ ＡｃＣｏｌｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｇｕｎｅｎｔ ｃｏｎｓｕｎｌｐｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅＩＩＣｌ【＿ｇＹ ｃｏｎｓｔｌｍｐｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．ｉｔ ｉｓ ｃｌａｌｔｒｉｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｌ ｂｕｉｌｄｉｕｇ
梯 、照 等 主 耍 牦 能 系 统 的运 行 会对 糕
１）神经 网 络法
力强 、 实 用 性 强 等 优 点 。相 关 以 及 人 员
体 建 筑 能 耗 水 平 起 到 主 耍 的 影 响 作 Ｈ｛，
神 经 网络 法 是 ｝：人类 大 脑 神 经 网 络 凭 借 其 在 预 测 方 面 的 优 势 ，结 合 大 型 公
冈 此 ， 为 了 埘 公 ｊ 筑 啦 能 效 笛 也 为 柑＝ｌ天 八 班 一步 研 究 迎 钒 泄 侥 化
， ｌ 越 一步 道 Ｊ ：［１ｌｔＣｌｌｔＣｔ｛ ｊ建 优 ｆ｛＝指
， 降 低 鲢 俸 能 牦 ，、ｊｌ， 施 耐德 、 ｆ ｊ产等 ＃ＨＴｔｇ．准
企 、Ｉｆ，殳ｌｌＪ 筑能 源蕾
尤 其 暖 通 空 凋 系 统 桕 比 其它 系统 复 杂 程 认 识 的 基 础 上 、人 丁 构 造 的 川 以 实现 某 共 建 筑 能 耗 特 点 ，构 建 了甚 于 支 持 向 量
度 和 能 耗 水 平 都 均 为 最 高 ．是 公 共建 筑 种 功能 的 计 算方 法 ，具 有 分 布 式 并 行 处 机 的 大 型 公 共 建筑 能 耗 预测 模 型 。对 建
中的 刖 能 大户 。 多 年来 陶 内外 诸 多研 究 理 能力 以及 自行开 展 学 习和 组织 的特 点 。 筑 逐 日能 耗 展 开 预 测 ：同时 在 能 耗 预 测
人 员对 暖 通 空 调 系 统 设 备的 能 耗 管 理 技 近 年 来 该 方 法被 应 Ｊ；＝｝ｊ在各 类 建 筑 环 境 中 基 础 上 ，以 测 试集 平 均 相 对 误 差 与最 大
的关 继 技 术以及 娃 新研 究成 粜 进行综 述 。 小 样 本 数 据 而 构 建 的 神 经 网 络模 型 在 一 工 和 开 发 后 ，提 取 有 价 值 的 信 息 ．将 原
３．１能 耗 预 测
特 定 的较 为 复 杂环 境 中 的应 川 ，更 本毫 无 规 律的 数据 变 得具 有 一定的 规 律 ，
筑 能耗 的 发展 规 律 ｌ 并对 来 来 的 能 耗水 平 高场 合 的应 ｆ４１。均 较 好 地 实 现 了对 建 等特 点 。近 年 来 ，相 关 学者 根 据 负 荷 能
做 出 预 测 。 目 内外 常 用 的 建 筑能 耗 筑 能耗 的精 确 预测 。
耗影 响 冈素 和 特 定 地 区 能耗 系 统 历 史 数
【 键 硐 ｌ 能 筑 ：能 澌ｔ 系 统 ：能＃Ｅ 测 ：能 牦 圳 ｌＫｅ ｏｒｄｓｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｂｕｉｌｄｉｎｇ：ｅｎｅｒｇｙ ｎｌａｎａｇｌ２ｎｌｌ ２ｎｔ ｓｙｓｔｅｎｌ：ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｌｌｌｐｌｉｏｕ ｉｂｌ’ｅｃａｓｔ：ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎＳ１．１ｎｌｐｌｉｔｍ ）ｎｔｒｏ］
象 ，从 能 牦 预 测 、能 牦 控 制 和 系 统 整 体 往 夏热 冬冷 地 区办 公 建 筑 能 牦 预 测 中 的
３）灰 色系统 理 论 预测法
优 化 ３个 方而 对 建 筑 能 源 管 理 中 所 涉 及 应 用 ．以 及仅 基 下气 象 参数 及时 问等
该 方 法 通 过对 原始 数 据 的 处 理 、 加
ｌ 引 言
近 年 来 ，随 我 虹应镇化 逑 度 的
公 趣 筑 案 例 ｝ １ 以 应 川 ，墩 厂 一定 ｌＥ 殳箭 Ｊ址 统台 ‰ 、 自动控 制 以 及戢
成 效 。 然 ， 纵 规 ｆ 建 筑 池 牦 状 优 化 竹 ，
： 敢 竹 能 ：ｆｌｉｊｌＪ，１采 用
建 筑 能 牦 预 测 是指 根 据 建 筑 的 历 史 有 甚者 通 过 遗 传 算 法 对 神 经 网 络模 型 的 从 而 实现 对 系 统 变 化 过 程 的 有效 认 和
能 耗 数 据 建 立起相 应的 数 学 模 型 描 述 建 权 值 秆Ｊ阈值 进 行 优 化 后 在 实 【卜ｆ性要 求 较 控 制 ，具有 所 需 信 息 少 、实 现方 法 简 单
快 和综 合 经 ¨并水 平的 提 “ ， 屯 罐 筑 弓 以 搜 现 彳了蛆！筑 能 麒 论 删 系 统 Ｊ、 Ｊｔ ％ ，
核 心 的 １ｊ能 技 术 ，通 过
公 共建 筑 的 羁３不 断 Ｋ，建筑 能 ｌ毛，｛： ＢＥＭＳ 诸 多 披 术领 域 还 仔 较 人的 改 络 对 。 、 ｊ、 ｉ【Ｊ｜等 设 备 吼 ·元
绿 建 节 能
智能 建筑能 源管理 技术研究现状 发展综述
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ０ｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍ ａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ
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（Ｉ ｌ ｉｌ 筑 卜＇ 『｛０ｌ ｜＿ ｆ ｆｆｌｊ ， ｄ） （Ｃｈｉｎａ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｉ ｅｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ，Ｉ．ｔｄ） ｌ摘要 】恨 据 Ｈ 我 筑 川能 淌 现状 ，俐ｎ】』］墟筑 能 请 系统 的 川 对 找 凿能 筑 域 柏能 ＆｛｛Ｉ＿的 强义 。通 过 介
ｅｎｅｒｇｙ ｎｌａｎａｇｅｍｔ）ｌｌｔ ｓｙｓｔｅｍ （Ｂ卜Ｍ Ｓ）ｐｌａｙｓ ａ１１ ｉｌｎｔ）ｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ｃｎｔｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｌｉｅ ｌｉｅｌｄ ｔ）ｌ、ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｉｎ
０｛１１ ｃｏｕｎｔｒｙ．Ｂｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｌｈｅ ｂａｓｉｃ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｔ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｎ￣！ａｌｔａｇｃｌｎｔ２１ｌ｛ｓｙｓｔｅｍ ．ｔｈｅ 【ｒ１￣ｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｉｌ ｃｑｕｉｐｌｎｃｎｔ
建 筑能 牦 过 人的 川题 曰谲 突 … ，对 ｍ 化 建 筑 能 齿 系 统 啦 · ｊ、训 ¨ 人拙 理！女阳勺数 据发 划 决 接 的缝 隙优 化 中
降低能 牦的 求 变 趣 粜越 迎 １＝＝Ｊｊ。
公 』 逮 筑 的 几｝ 分 提 供 』、 川 芬 芍 ， 心 ， ｉ该 ｛ 趔 ｛）【＝ 了法－ ＇Ｍ． ￣１ｊ１ｊ能 ，ｊ榘
＠绿建节能 ＠
３．２ 能耗 控 制
而在 小 偏 差 时运 ｊ千ｊ模 糊 控 制 。南此 取 得 控制 方 法 。以 满足 ＡＳＨＲＡＥ标准 对 室 内
Leabharlann Baidu
空 调 自动 控 制 技 术 涉及 暖通 、 自动 了较 好 的效 果 。但 是 当系 统模 型参 数受 空 气 品 质和 室 内 温湿 度 的 耍 求 ：同 时
预测 方 法 主 耍 包括 ＿『：程 方法 、统 计学 方
２） 支持 ｌ向量机 法
据 特 点 ，提 出 了基 于 季 节 的优 化 灰 色 理
法 、人 ＿Ｔ智 能 方 法 等 …。 而 随着 业 内 专
支 持 向嫩 机 是 于统 汁学 习理 论的 论 预 测 算 法模 型 ，并 应 Ｊ＝｝ｊ到 ＬＩＪ西 公 其 建
Ｓｙｓｔｅｍ ＢＩ：ＭＳ） 并 ｎ Ｉ 『ｌ 外 ‘ 大
ＢＥＭ Ｓ ｊ 通 埋 筑 物 的 能 统 Ｊ！ｊ＝｝一ｊ’控 制 。
ｉ殳胬 系
技 术 与 应 用
摊 作 慝
图 ｌ ＢＥＭＳ系统接体槊构
３ 建 筑 能 源 管 理 技 术 研 究现 状 越 广泛 地 应 用在 建筑 能 耗预 测 中 。 目前 ， 造 函数 集 合 ，选 出 置信 区 间最 小 的 子 集
例 将 达纠 ３５％，从 而 趟 越 Ｔ＼ 戊为 川 能 杼｛父技 术 的 发 对 未来 埋 筑 隧 竹 系 仪 表 采集 数抛 ＂ 通过 ㈨ 络 发 送 谐川
一 领 域 。 娃 然 ， 我 墟 筑 尤 挞 公 』 统 的研 究 川力 向进 行 了』起 ，以驯 的 淹 管 ０ ｊ址行 现 场 ５）－１７． 将 处
控制 、计 算机 技术 、网络 通 讯等 相关 知 识 。 到 千扰 或 大 时变 时 ， 由于 传统 ＰＩＤ 算 法 又 基 于通 风控 制提 出 了一 种 连 续 分段 控