【关键词】智能控制系统；绿色建筑；节能

引言

随着“双碳”战略的深入推进，建筑行业作为能源消耗和碳排放的重点领域，亟需通过技术手段实现节能降碳的目标。绿色建筑作为实现可持续发展路径的重要承载体，强调在建筑全生命周期内实现资源的高效利用与环境的最小影响，其能效管理能力已成为衡量绿色建筑质量的核心指标。然而，传统节能模式主要依赖建筑结构优化与被动材料手段，存在调节滞后、运行粗放、响应能力不足等问题，难以支撑复杂建筑环境下的精细化管理需求[1]。随着物联网、人工智能、大数据与边缘计算等信息技术的发展，智能控制系统应运而生，为绿色建筑提供了主动感知、智能决策与闭环调控的一体化解决方案。智能控制系统通过感知设备、控制逻辑与管理平台的深度协同，可动态调节建筑环境参数，实现照明、空调、遮阳、能耗监测等多系统间的融合调控，有效提升建筑能效与运行质量。

一、智能控制系统的技术架构

（一）感知层：多源环境数据的智能感知与动态采集机制

智能控制系统的感知层构成了整个建筑能效调控体系的数据基础，其核心功能在于实现对建筑内外环境状态的实时感知。该层级广泛部署温湿度传感器、红外感应器、光照强度计、空气质量监测器、门窗状态感知器以及人员识别设备等，通过物联网技术构建高密度感知网络。传感设备通常采用RS485、ZigBee、远距离无线电（Long Range Radio，LoRa）等通信协议，与控制中心或边缘计算节点进行数据传输，构建动态的物理环境数字化映射。通过对这些数据进行高频采样，系统能够精确判断当前建筑运行状态，如室内空置率、局部冷热分布、光照充足度以及通风需求等。感知层的数据驱动不仅为后续控制策略提供精确依据，同时也避免传统建筑在能源调控上存在的“盲目冗余”问题[2]。例如，当系统感知某区域人员流动稀少、光照充足时，便可自动关闭该区域照明与空调设备，从源头降低能源浪费，实现动态、精细的节能控制目标。

（二）控制层：基于模型预测与逻辑推演的调节策略执行体系

控制层作为智能控制系统的核心部分，负责承担对感知信息展开逻辑判断以及生成能效调控指令的任务，此层一般是由可编程逻辑控制器、分布式控制系统、工业PC或者嵌入式芯片所构成，其内部嵌入了模型预测控制、模糊控制以及神经网络算法等内容，可依据环境状态和历史运行规律来预测建筑能耗的趋势，做出最优的控制决策。系统借助设定目标函数来进行实时优化，动态地调整HVAC系统的运行状态、照明的开闭逻辑以及电动遮阳的角度等，控制层拥有自学习能力，可在运行期间持续修正控制参数，以此提高对建筑多变使用状态的适应能力。在不同季节以及人员密度条件下，系统可自动调整空调送风频率与冷负荷分配策略，在实现局部节能的同时保障舒适度。实际上在多系统协同控制里，控制层还可实现基于优先级的能耗调度，防止出现设备运行冲突、负载波动等问题，最终构建起稳定高效的节能调控体系[3]。

（三）管理层：基于数据融合与反馈优化的能效运维决策平台

管理层作为智能控制系统里针对建筑管理者以及运维人员的策略反馈与决策支持平台，主要依靠能源管理系统、建筑信息模型联动平台以及大数据可视化模块搭建而成。该系统会把感知层和控制层采集与生成的数据做集成处理，生成囊括能耗趋势分析、分区域能效评价、运行异常诊断、节能潜力识别等多维数据报表以及图形可视化界面，以此支持多终端进行访问。这一层级可实时呈现建筑各个用能单元的运行状态，还可借助人工智能算法对历史数据开展回归建模、趋势预测以及策略迭代更新，构建起“预测—评估—优化”这样的节能闭环。比如说，当系统监测到某个区域的能耗异常升高且和历史曲线出现偏离时，就可自动发出预警并且推荐调整策略，如降低送风频率、关闭照明回路、开展设备检修等。管理层的存在达成了建筑节能从“事后响应”朝着“主动预警”以及“智能演化”的转变，切实提升了建筑能效管理的科学性、实时性与可控性，成为绿色建筑运营阶段必不可少的核心部分。