我國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，對(duì)電力的需求十分迫切。每年冬夏季，全國(guó)很多地方都鬧“電荒”。相關(guān)研究報(bào)告指出，中國(guó)目前的電力缺口是9.93%，到2015年將增至15%，電力形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

　　在建筑運(yùn)行過(guò)程中，照明和空調(diào)消耗的電能占到建筑總能耗的半壁江山。因此，設(shè)計(jì)者需要針對(duì)建筑物使用過(guò)程中的供暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明進(jìn)行控制，提高能源的利用率。

　　自適應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能

　　樓宇自控系統(tǒng)可以針對(duì)不同的受控設(shè)備，采用相應(yīng)的節(jié)能控制技術(shù)或控制策略，提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率。

　　控制器內(nèi)置節(jié)能控制程序。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，不少樓宇自控產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家為了更好地保護(hù)客戶(hù)利益，已將一些通用的節(jié)能控制程序內(nèi)置在控制器中，例如西門(mén)子公司的APOGEE(頂峰)旗下的PXC系列控制器，只需輸入簡(jiǎn)單參數(shù)后，即可執(zhí)行節(jié)能控制程序。

　　控制器內(nèi)置節(jié)能控制算法對(duì)于用戶(hù)而言，是一個(gè)非常好的功能。其作為一種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，將受到越來(lái)越多樓宇自控產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家的青睞。

　　此外，還有一種更先進(jìn)的控制算法——自適應(yīng)控制算法。它是基于CyboSoft無(wú)模型自適應(yīng)控制專(zhuān)利軟件開(kāi)發(fā)的、以多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的控制程序。

　　自適應(yīng)控制是一個(gè)復(fù)雜的閉環(huán)循環(huán)控制算法，能自動(dòng)校正參數(shù)，補(bǔ)償機(jī)械的系統(tǒng)、負(fù)載、季節(jié)性變化。與PID控制相比，自適應(yīng)控制在動(dòng)態(tài)非線(xiàn)性系統(tǒng)中的響應(yīng)時(shí)間、保持穩(wěn)態(tài)和差錯(cuò)等方面有更出色的表現(xiàn)。

　　自適應(yīng)控制能連續(xù)對(duì)系統(tǒng)特性的變化做出調(diào)整，且易于操控。

　 　由于不需要復(fù)雜的建模過(guò)程，自適應(yīng)控制的響應(yīng)時(shí)間更快，具有更匹配的控制性能。自適應(yīng)控制可降低培訓(xùn)成本，提高員工的生產(chǎn)力，減少人為錯(cuò)誤的幾率。自動(dòng) 對(duì)季節(jié)性和機(jī)械特性的變化做出調(diào)整。更好地調(diào)節(jié)回路，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。減少偏移量，延長(zhǎng)閥門(mén)和執(zhí)行器的生命周期。減少由循環(huán)引起的磨損和破裂。減少末端設(shè)備的維 護(hù)、修理和置換成本。

　　自適應(yīng)控制是為變量型系統(tǒng)、非線(xiàn)性系統(tǒng)和改變PID控制的折衷方法設(shè)計(jì)出來(lái)的。

　　無(wú)模型自適應(yīng)控制系統(tǒng)易于嵌入和配置。其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)允許控制器學(xué)習(xí)記憶，提高性能。

　　自適應(yīng)控制對(duì)系統(tǒng)的性能、響應(yīng)時(shí)間、設(shè)定值錯(cuò)誤可以作出連續(xù)的測(cè)量。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)新的運(yùn)行條件作出動(dòng)態(tài)的調(diào)整，同時(shí)繼續(xù)對(duì)性能作重新的測(cè)算，創(chuàng)造“學(xué)習(xí)型記憶”的連續(xù)調(diào)整的方法。
 

　　多種策略實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能

　　空調(diào)系統(tǒng)是建筑中的能耗大戶(hù)。設(shè)計(jì)者應(yīng)在保證建筑物舒適環(huán)境的前提下，對(duì)空調(diào)進(jìn)行控制，最大程度地降低能耗。系統(tǒng)集成商在實(shí)施的過(guò)程中，需要根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的工藝要求，采用一定的節(jié)能控制策略。常見(jiàn)的節(jié)能控制策略主要包括以下幾個(gè)方面：

　　在啟動(dòng)暖通空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)，在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需的舒適度。最優(yōu)停止控制是最優(yōu)啟動(dòng)的逆過(guò)程，在工作區(qū)域停下班前，停止空調(diào)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，仍能達(dá)到最低的舒適度要求，還可使設(shè)備系統(tǒng)的工作時(shí)間最短、能耗最低?？照{(diào)制冷系統(tǒng)往往是建筑能耗最大的地方。

　 　室內(nèi)溫度浮動(dòng)(新風(fēng)補(bǔ)償)控制。一般來(lái)講，維持室內(nèi)恒定的溫濕度不變，會(huì)使室內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差(當(dāng)夏季室外溫度36℃時(shí)，溫差為10℃)。人長(zhǎng)時(shí)間停 留在低溫環(huán)境中，再遇到室內(nèi)外溫差的較大突變，往往會(huì)引起皮膚汗腺收縮、血流不暢、神經(jīng)功能紊亂等“空調(diào)適應(yīng)不全癥”(俗稱(chēng)“空調(diào)病”)，同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的 運(yùn)行能耗也會(huì)提高。因此，筆者建議采用室外新風(fēng)溫度補(bǔ)償調(diào)節(jié)策略，隨著室外空氣溫度的變化適當(dāng)提高夏季室內(nèi)空氣溫度和降低冬季的室內(nèi)空氣溫度，為室內(nèi)提供 健康、舒適的動(dòng)態(tài)熱環(huán)境，同時(shí)為空調(diào)制冷系統(tǒng)帶來(lái)顯著的節(jié)能效果。

　　最小新風(fēng)量控制。為符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)系統(tǒng)需要引進(jìn)室外新鮮的空氣，稱(chēng)為最小新風(fēng)量。新風(fēng)量一般是送風(fēng)量的20%~30%。設(shè)計(jì)者可以檢測(cè)室內(nèi)二氧化碳的濃度，對(duì)比允許濃度，減少新風(fēng)量的輸入。

　　提前預(yù)冷，關(guān)閉新風(fēng)。在辦公樓類(lèi)建筑中，為使工作人員到達(dá)室內(nèi)時(shí)，溫度較為舒適，需要提前打開(kāi)空調(diào)。開(kāi)機(jī)時(shí)要關(guān)閉所有新風(fēng)閥，減少新風(fēng)負(fù)荷的消耗。
 

　　夏季工況的夜間吹洗。在夏季，可利用凌晨清新的涼空氣，開(kāi)大新風(fēng)閥，關(guān)閉冷凍水閥門(mén)，對(duì)整棟建筑進(jìn)行吹洗，可冷卻建筑結(jié)構(gòu)所吸收的熱量，對(duì)建筑物降溫，減少開(kāi)機(jī)時(shí)的冷負(fù)荷量。

　 　水泵變頻控制。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，泵的選型是根據(jù)系統(tǒng)的最大負(fù)荷進(jìn)行選擇的。泵的額定功率往往要大于設(shè)計(jì)的最大功率。這會(huì)在設(shè)備選型時(shí)，造成能量浪 費(fèi)。另外，由于受到內(nèi)、外界干擾等不確定因素的影響，系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷總是不斷變化的，大部分時(shí)間系統(tǒng)都工作在部分負(fù)荷狀態(tài)。此外，充分考慮建筑負(fù)荷狀況、 管網(wǎng)狀況、室外氣象參數(shù)等多種因素，對(duì)水泵采用變頻處理，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵的流量與實(shí)際負(fù)荷相適應(yīng)，達(dá)到降低泵耗、提高空調(diào)品質(zhì)的目的。當(dāng)然，變頻系 統(tǒng)的最低運(yùn)行頻率需要根據(jù)冷水機(jī)組允許的最小流量，限制水泵的最低運(yùn)行頻率。水泵變頻控制一般可降低40%~60%的水泵能耗，節(jié)省的泵耗主要包括設(shè)備選 型過(guò)大引起的泵耗和變頻后減少的流量所消耗的泵耗。

　　目前，生活供水系統(tǒng)大部分采用成套的恒壓變頻供水控制方式，能達(dá)到節(jié)能的效果。

　　室內(nèi)溫度分層控制。在政府辦公大樓、機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、大型商場(chǎng)等大型公共建筑中，人流量比較大。在建筑內(nèi)上下層自動(dòng)扶梯處存在大面積的空間連通現(xiàn)象。由于空氣對(duì)流造成熱氣流上升、冷氣流下沉，會(huì)影響空調(diào)系統(tǒng)的舒適性。

　　在這種情況下，設(shè)計(jì)者通過(guò)設(shè)置在屋頂、室內(nèi)或地面的設(shè)置溫度傳感器，可檢測(cè)到室內(nèi)不同空間內(nèi)的溫度，指導(dǎo)不同樓層空調(diào)系統(tǒng)改變其系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)定溫度，例如，降低靠上樓層的設(shè)定溫度，適當(dāng)提高靠下樓層的設(shè)定溫度等。

　　另外，在不同的空調(diào)系統(tǒng)中，如位于大空間定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，可改變末端風(fēng)口的送風(fēng)方向;如對(duì)于有電動(dòng)球形噴口的送風(fēng)末端，在夏季和冬季應(yīng)調(diào)整到不同的送風(fēng)方向，夏季冷風(fēng)盡可能向上吹出，冬季熱風(fēng)盡可能吹向地面。這樣可以減少垂直方向溫度不均勻的問(wèn)題。