建筑室内环境自适应调控系统落地应用

多参数感知、分区联动与舒适-能耗平衡控制方案

供稿：陕西观智科技

0 引言

产业园区、商业楼宇、医院、学校等公共建筑的室内环境管控，长期采用固定设定值的时序控制模式。暖通、新风系统按照预设时间和固定温湿度阈值运行，无法跟随室内人员数量变化、室外气象波动、房间使用状态动态调整。同一栋建筑内，不同朝向、不同功能房间出现冷热不均、二氧化碳浓度超标等现象，部分区域过度供冷或供热，造成能源无谓消耗。

室内环境自适应调控系统，依托多维度环境感知终端、边缘控制单元与IBMS集成平台，采集温湿度、CO₂、PM2.5、照度等多维度环境参数，按照房间分区建立动态控制策略，在满足室内环境舒适度前提下，动态调节空调、新风、排风、照明设备运行状态，实现舒适指标与能耗水平的动态平衡。陕西观智科技在大量建筑智能化项目实施过程中，持续打磨自适应环境调控的落地路径，解决传统楼宇环境管控粗放、分区失衡的工程痛点。

1 传统室内环境管控模式的工程短板

1.1 固定参数控制，无法适配动态工况变化

传统BA系统大多依靠固定时间表和静态阈值执行控制逻辑，仅简单依据设定温度启停机组。建筑内部人员流动、日照变化、室外温湿度波动都会带来房间热负荷改变，固定策略无法跟随负荷变化实时调整，容易出现无人房间持续维持高标准环境参数，造成能耗浪费；有人区域通风不足，室内空气质量下降。

1.2 整栋统一调控，不同房间环境差异明显

很多存量建筑采用集中式统一调控，不分房间、不分朝向做统一输出。向阳房间、底层、顶层、内区房间热负荷差异巨大，一套控制参数无法适配全部空间，最终出现部分房间过热、部分房间偏冷，CO₂浓度在人员密集房间持续累积，运维人员只能依靠人工现场手动微调，管理工作量大。

1.3 环境参数单一，只看温度忽略空气品质

早期楼宇自控系统采集点位多以温度为主，缺少CO₂、颗粒物等空气品质监测点位。仅以温度作为控制依据，容易出现温度达标但室内空气流通不足的情况，密闭空间人员长时间停留后舒适度下降。传统系统缺少多参数联动逻辑，通风风机、新风机组无法依据室内空气指标自动调节风量。

1.4 子系统独立运行，缺少跨设备协同联动

空调、新风、排风、智能照明、遮阳设备各自独立运行，子系统之间没有数据互通。例如光照充足的时段，没有联动调节遮阳板与照明，同时空调负荷受到太阳辐射影响发生变化，暖通系统不能同步修正输出，多设备之间运行策略相互脱节，难以实现整体优化。

2 室内环境自适应调控四层整体架构

整套系统采用分层解耦架构，分为感知采集层、边缘控制层、策略运算层、业务应用层，可适配新建建筑配套部署，也支持存量楼宇分步改造。

2.1 感知采集层

感知层部署分布式室内多参数传感终端，采集室内温度、相对湿度、CO₂浓度、PM2.5、室内照度等指标；配套人体存在感知模块，识别房间内人员在场状态。传感终端可采用有线或低功耗无线方式接入DDC控制器、边缘网关，同步接入暖通机组、风机、阀门执行器、照明、遮阳执行机构的运行状态点位，采集设备电流、运行信号、故障告警信息，兼容Modbus、BACnet等主流现场协议。

2.2 边缘控制层

现场DDC控制器与异构边缘网关承担底层实时控制任务，负责接收传感器实时数据，执行基础的阀门、风机、照明就地逻辑控制。联动策略下沉至边缘侧本地执行，网络通信中断的情况下，房间基础环境保护逻辑仍然持续运行，保障室内设备安全稳定工作，同时对采集到的传感数据做异常值过滤、数据清洗、本地时序缓存。

2.3 策略运算层

平台端搭建自适应控制算法模型，接收边缘侧上传的多源时序数据，结合室外气象数据、房间使用属性、历史运行工况，针对不同分区房间建立多目标优化模型。算法持续评估环境舒适度指标与能耗消耗水平，输出动态设定值下发至底层控制器，动态调整空调水阀开度、新风机风量、照明输出、遮阳状态，在预设舒适区间内寻找更优的设备运行策略。

2.4 业务应用层

接入IBMS智慧集成平台，提供分区环境看板、实时参数面板、历史趋势曲线、分区能耗统计、异常告警、运维工单模块。运维人员可以按楼层、按区域查看各房间环境指标，环境参数超出预设区间自动触发告警；支持设置分区权限，不同区域运维人员仅查看对应空间数据，支持浏览器、移动端访问。

3 核心关键技术与控制逻辑

3.1 多参数融合感知与房间分区建模

按照建筑房间功能、朝向、人员使用规律做空间分区建模，将同一建筑拆分为多个独立管控区域，每个分区配置独立的环境感知点位与执行机构。系统融合温度、湿度、CO₂、人员存在信号，综合评估房间环境状态，不再依靠单一温度点位判断是否启停设备，兼顾热舒适与室内空气品质。

3.2 分区自适应动态阈值调控

摒弃全年固定温度设定值模式，依据季节、室外气象、房间人员状态动态调整舒适区间。当传感器识别房间无人时，自动调整温湿度区间、降低新风风量，减少设备空载能耗；人员进入房间后，提前预调节，在人员到达时达到预设舒适区间，兼顾使用体验与节能效果。

3.3 多子系统协同联动控制

平台打通暖通、新风、排风、智能照明、电动遮阳子系统。日照强度较高时，联动电动遮阳调节，降低太阳辐射带来的冷负荷，同步微调空调输出；室内CO₂浓度升高，自动提升新风风机转速，浓度回落之后降低风量；房间无人时，联动关闭照明、调低空调负荷，实现多设备协同动作。

3.4 开放接口，支持与多业务平台对接

系统具备标准化北向接口，可平滑对接能耗监测平台、数字孪生可视化平台、运维工单管理平台。项目实施阶段支持模块化部署，可先完成重点区域改造，后续逐步扩展至全楼宇分区，适配不同项目预算，存量改造场景无需大规模更换原有暖通控制器，可利旧现场原有执行设备。

4 工程实施流程与落地管控要点

4.1 前期现场勘测与分区规划

项目前期，梳理建筑图纸、房间功能、人员作息规律，划分独立管控分区，规划传感终端、执行器安装点位。现场勘测原有DDC、阀门、风机等设备的通信协议、点位清单，评估原有机电设备是否具备联动调节能力，确认改造范围。陕西观智科技技术团队完成现场通信链路勘测，评估布线或无线组网方案，输出分区控制方案。

4.2 点位部署、DDC逻辑编程与算法配置

按分区安装多参数传感器、人体感知终端，完成DDC控制逻辑编写、边缘网关协议适配，在平台内完成房间分区建模、控制策略配置，设置各分区舒适区间、告警阈值。先在实验室模拟不同工况，验证联动逻辑、算法输出稳定性，减少现场调试风险。

4.3 现场联调、多工况测试与参数整定

现场分步开展单点采集测试、分区单系统调试、跨子系统联动测试。模拟人员进出、昼夜气象变化、季节切换等多种工况，整定调节速率、滞回参数，降低控制震荡。同时开展断网稳定性测试，验证边缘本地控制逻辑，保证网络中断后房间基础环境管控能力正常运行。

4.4 平台交付、运维培训与长期策略优化

项目验收交付点位表、控制逻辑文档、接口文档、操作手册，面向运维人员开展实操培训，包含分区环境查看、告警处置、手动干预、策略参数调整等内容。系统上线后持续采集运行数据，迭代优化自适应算法参数。陕西观智科技可提供长期技术支持，根据建筑使用功能调整，持续优化分区控制策略。

5 适用场景与工程应用价值

5.1 典型应用场景

方案适用于商业综合体、写字楼、医院病房与诊疗区域、学校教学楼、产业园区办公楼等公共建筑，新建项目可同步配套实施，存量楼宇可以做分区轻量化改造。对于人员流动大、房间功能多样、环境舒适度要求较高的建筑场景，自适应环境调控方案优势明显。

5.2 落地价值分析

通过分区自适应调控，消除建筑内部冷热失衡问题，维持稳定的室内空气品质，改善人员在室体验；在保障环境指标的前提下，减少设备无效运行时长，降低建筑整体能耗。系统统一汇聚全部分区环境数据，运维人员通过平台直观掌握整栋建筑各区域环境状态，异常情况自动告警，减少人工巡检工作量。打通暖通、新风、照明、遮阳等子系统，消除数据孤岛，实现建筑室内环境精细化数字化管控。

6 结语

室内环境自适应调控，核心是由固定时序的粗放控制，转向以空间分区、人员状态、多环境参数为基础的动态智能调控。依托分布式感知、边缘就地控制与平台算法协同，在满足室内舒适与空气品质需求的基础上挖掘节能空间，解决传统楼宇环境管控冷热不均、空气品质管控缺失、多系统独立运行的工程难题，在各类公共建筑智能化项目拥有广阔落地空间。陕西观智科技可提供现场勘测、分区方案设计、传感点位部署、DDC逻辑编程、平台对接、运维培训一体化工程服务，结合建筑使用场景定制室内环境自适应调控落地方案。

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