建筑工程中智能建筑技术在提高能效中的应用研究

摘要：智能建筑技术在建筑工程中的广泛应用为建筑能效管理提供了革命性的解决方案，通过多系统联动与数据驱动优化，显著提升建筑能源利用效率。该技术整合了自动控制、传感感知、能源管理与信息交互等多种功能模块，实现了建筑环境的动态调节与精细化控制。本文围绕智能建筑技术在提升建筑能效方面的作用展开探讨，分析其在不同系统中的集成路径及运行机制，进一步阐释智能建筑技术对绿色节能建筑发展的推动作用。

关键词：智能建筑；建筑能效；能源管理

一、建筑能效优化的技术需求与智能化路径

（一）建筑能耗结构变化对节能技术提出新要求

建筑能耗结构呈现出由传统单一耗能向多维系统复合能耗演变的趋势，能源消耗不再局限于供暖、制冷或照明，而是向通风、新风、智能终端等多功能负荷扩展。在这种背景下，传统节能技术已难以满足对建筑全过程、全场景能效控制的需求，亟需引入具备高集成度、高响应性的智能化节能方案。智能建筑技术通过将传感器网络、能耗监控平台与系统执行设备进行一体化部署，实现对建筑能耗结构的实时感知与动态调节，有效支撑复杂能耗系统的协同优化与精准控制，从而大幅提升建筑整体的能源使用效率与运行弹性。

（二）建筑设备系统自动化升级对智能控制提出驱动需求

建筑设备系统从单一功能运行向多系统协同演化，驱动了控制技术从被动响应向主动预测、联动调节的发展，传统定时控制与手动调节方式难以匹配建筑使用频次多变、环境扰动频繁的实际需求。为满足建筑运行过程中对能耗控制精度与设备响应速度的更高要求，智能控制系统引入了实时数据采集、模型预测调控与自适应反馈机制，使各子系统在不同运行阶段实现动态最优运行状态。设备智能化程度的提高也促使建筑系统对控制精度、响应时效与系统集成性提出更高要求，从而促成了智能建筑技术体系在建筑设备自动化管理中的深度渗透与全面应用。

（三）能源绩效评估体系完善推动系统集成升级路径

建筑能效评价不再局限于静态能耗统计，而转向对系统运行状态、能源负荷变化与节能潜力的动态监测与定量分析，这一转变推动建筑工程在设计、施工与运营阶段全面引入智能化评估工具。通过建立包含能源输入、系统能效、运行策略与用户行为的多维能耗评价模型，能够实现对建筑能耗过程的全过程监督与优化反馈。智能建筑系统将各子系统能效数据实时汇集于统一平台，实现跨系统能效对比、异常诊断与策略调整，有助于建筑项目在建设初期明确节能目标，在运行过程中动态修正能源管理策略，全面构建起以绩效为导向的能效提升路径。

二、智能建筑关键技术在建筑能效提升中的集成应用

（一）基于建筑自动化系统的能源负荷动态调控机制

建筑自动化系统作为智能建筑的核心组成，在能源负荷的实时监测与响应调控中发挥关键作用，其通过将传感终端、控制器与执行机构集成在统一网络中，实现了对空调、照明、通风等设备的集中管理与逻辑控制。系统基于环境参数与使用状态进行动态判断，并通过负荷预测算法与优化控制逻辑对能源设备启停策略进行实时调整，从而在保障室内舒适度的前提下实现能耗的最小化。自动化系统采用区域分级管理策略，对不同区域设定差异化控制模型，实现精细化能耗管理，提升局部能源配置的合理性。控制平台还可接入外部天气数据与历史运行模型，通过人工智能算法预测负荷变化趋势，提前调节运行参数，有效规避高负荷集中带来的能效损失。系统支持多策略控制模式切换，适应不同时间段与使用需求的能源优化目标，在动态调节与节能运行之间建立良好平衡，为建筑系统的智能化运行提供强力技术支撑。

（二）智能照明系统对电力资源的分区优化与人因响应设计

智能照明系统通过对空间功能与使用行为的深度分析，实现了照明设备在时间、空间与强度上的动态调节，其核心在于构建基于区域需求与人员活动的照明响应模型。系统采用多类型传感器进行区域亮度、人员存在与活动强度检测，并结合日照时长、建筑朝向与室内结构对光照需求进行动态判断，合理分配照明资源。控制平台设定多种照明模式，如会议模式、离席模式与自然光优先模式，在不同情境下智能切换照明策略，提升能效与视觉舒适度。系统还集成调光调色技术，根据用户生物节律与视觉偏好自动调整色温与亮度，提高人体感知舒适性的同时降低不必要的照明能耗。在建筑群级应用中，智能照明系统可实现楼宇群组联动，通过分时控制与负载平衡优化建筑整体照明能耗。基于人因工程设计原理构建照明响应机制，不仅提升能源利用效率，也为建筑空间的使用体验与功能响应提供更具人性化的解决方案。

（三）智能暖通系统的环境负荷响应与联动运行控制模式

智能暖通系统在建筑能效提升中具有战略地位，其控制目标涵盖温度、湿度、新风量与空气质量等多维指标，通过环境参数感知、数据模型分析与联动执行机制实现多目标协同调节。系统通过对室内外温湿度、二氧化碳浓度与使用人数等环境数据进行实时采集，结合变频技术与多级控制算法，动态调整供冷、供热与通风策略，确保室内环境指标在舒适区间内波动最小。系统可与建筑能源管理平台集成，实时分析各区域负荷变化，实现不同功能区的分时调控与分级供能，提升能源利用的灵活性与精准度。在运行控制层面，智能暖通系统支持多模式联动，如季节转换模式、节假日运行模式与离峰调度模式，按需控制能源输出，降低系统空载与过载运行的能耗冗余。新风系统在空气品质管理中的联动响应能力进一步增强其能效控制水平，在保障健康环境的同时优化能源开销，构建起以响应式控制为核心的高效运行架构。

（四）建筑能源管理系统对能源数据的可视化分析与策略优化支撑

建筑能源管理系统以其强大的数据整合、可视化分析与策略推演能力，成为实现建筑能效提升的关键平台，其通过集成各子系统能耗数据与运行状态信息，构建起建筑能源使用的实时监控与评估体系。系统采用多源数据采集网络，对电力、水、燃气与热能等多种能源形式进行统一管理，并通过可视化界面展示能耗趋势、设备运行效率与能效对比分析结果，为管理人员提供直观、可操作的能源管控依据。平台支持多维度能效评估与边际效益分析，识别高能耗节点与低效率设备，提出调整建议与技术优化方案，实现从“发现问题”向“主动优化”的转变。系统还嵌入策略模拟模块，可基于历史运行数据与模型预测结果，推演多种运行策略下的能耗变化，辅助决策者制定最优调控路径。在建筑群与园区级应用中，该系统具备跨区域能源调度与负载平衡能力，有效提升整个建筑网络的能源利用效率，推动建筑能源系统向智能化、集约化方向演进。

结束语：智能建筑技术通过多系统集成与数据驱动的精准控制，为建筑能效提升提供了系统化解决路径。其在建筑自动化、照明、暖通与能源管理等方面的深度应用，正在推动建筑从传统能耗管理向动态调控与智能响应转型。未来应持续优化智能系统的集成深度与算法能力，提升建筑系统运行的自主性与适应性，进一步拓展智能建筑技术在绿色建筑与低碳城市建设中的实践价值。

参考文献

[1]赵启明.智能建筑技术在建筑节能中的综合应用研究[J].建筑科学，2023，39（02）：66-70.

[2]王晨光.基于建筑自动化的建筑能效控制机制探析[J].建筑技术开发，2023，50（04）：94-98.

[3]李思远.建筑能源管理系统在能效优化中的实践路径[J].建筑节能，2023，51（06）：88-92.