时间:2023-09-05 16:58:24
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能建筑行业发展报告,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

从现在来看,全球变暖问题越来越严重,人们越来越期待低碳环保的生活,各个国家都追求低碳经济,探索新的发展模式。对于任何一个城市来说,其建筑反映了城市的经济和文化,影响着城市的未来发展。对于城市建筑来说,低碳经济对其影响程度巨大,通过绿色建筑可以极大地转化城市经济发展模式,为城市居民提供良好的生活环境,有利于更好地发展低碳经济。
关键词:
低碳经济;绿色建筑;发展
一、绿色建筑
对于绿色建筑来说,它并不是指绿色的建筑,而是人类与建筑间的一种良性关系,不管是在人类建筑时还是在使用建筑时,都要充分保护环境,在控制污染物排放量的同时节约资源。除此之外,在建筑设计时也可以体现绿色建筑的意义。绿色建筑和其他建筑不一样,建筑的布局充分利用大自然,节约资源,其在室内设计上也不浪费空间,实现人与大自然的有机结合,使人类在居住时的舒适度提高。对于绿色建筑来说,它的理念和我国的可持续发展理念相迎合,有利于发展低碳经济,具有良好的发展前景。
二、发展绿色建筑的重要意义
绿色建筑发展对整个社会发展具有重要意义,主要有以下两个角度:第一,通过绿色建筑可以更好地发展低碳经济,第二,通过绿色建筑可以优化人们生存环境。具体阐述如下:
1.绿色建筑推动低碳经济发展。绿色发展和可持续发展理念基本相同,主张在节能环保的同时控制对能源的使用,所以绿色建筑的开展在一定程度上可以促进低碳经济发展,其中可以通过控制空调的耗能来控制能源消耗。建筑是一种能源使用的载体,一旦在建筑中使用耗能较高的家电就会导致资源的浪费,如果使用一些风能太阳能就有利于保护资源。如果使自然资源提高利用率和社会影响力,那么传统的家电就会逐渐淡出市场,利用绿色建筑推动低碳经济发展就势在必得了。另外,通过绿色建筑可以实现其连带效应,发展与之有关的环保产业,这极大地提高了经济发展效率。对于建筑产业来说,它的产业链较长,加上这一产业影响的相关产业较多,所以一旦绿色建筑发展起来,其他行业也会实现绿色发展,走低碳之路。这样一来可以引导整个行业走向环保,极大地推动低碳经济的发展。
2.绿色建筑优化人类生存环境。通过绿色建筑可以极大地优化生存环境,同时也可以提高生活水平。绿色建筑中不仅包含了可持续发展的理念,还涉及到人文关怀理念,注重人们的生活质量。对于绿色建筑来说,它和自然有一种密切联系,为人们营造一种良好的环境。事实上,人类自身对大自然有较强的依赖性,因此如果以大自然为基础建立良好的建筑可以帮助人们保持身心愉悦。除此之外,通过绿色建筑可以真正改变思维体系,影响人们的行为习惯,在适应绿色建筑后会影响人们的消费理念,进一步对人类的生存环境产生影响。
三、绿色建筑在我国的发展存在的问题
从整体的角度来说,低碳经济在城市发展中具有良好的发展趋势。伴随着社会经济的发展,人们的生活水平逐渐提高,很多农村居民逐渐向城市迁移,这在一定程度上推动城市建设的发展。相应的,城市经济也得到推动,形成了良性循环。在这一背景下,人们的生活水平提高,相应的居住环境也必须实现发展,这就极大地推动建筑行业发展。另外,在全球气候变暖的背景下,低碳经济发展态势较好,所以消费者也会有环保意识,这激励着建筑行业提高绿色建筑的水平。不管是从消费者的角度来看,还是未来发展趋势来看,现在的建筑行业都要大力发展绿色建筑,这是在低碳经济背景下的关键发展模式,尽管现在其发展趋势是上升的,但是其中存在的问题较多。具体来看,主要从以下三个角度进行分析。
1.绿色建筑普及程度不高。在过去,我国的建筑行业没有过多的关注环保问题,只是为了提高建筑面积,在装修上追求奢侈。近些年来,尽管绿色建筑实现突破,取得了发展,但是大部分人依然使用传统的装修模式,在实践中没有充分应用绿色建筑理念。另外,很多普通人民没有绿色建筑的意识,因此绿色建筑产业没有得到普及,不利于绿色建筑行业的发展。
2.绿色建筑成本高,短期收益不高。绿色建筑的建筑成本比普通建筑高,但是其收益并没有直接提高。绿色建筑是一种新发展的产业,它需要投入大量的资金,同时也需要很多高超的技术,一些高素质的人才也是发展绿色建筑的必要条件。另外,绿色建筑使用的装修材料是与普通建筑不同的,前期投入较大但是没有直接获得收益,这在一定程度上不利于绿色建筑的起步。
3.绿色建筑施工难度较大。要想真正发展绿色建筑是有一定的难度的,因为其施工上存在难题较多。要想建造绿色建筑,必须先分析当地的资源状况和自然状况,通过专业程度较高的设备利用资源,预先设计房屋的机体结构,提高能源的利用率,使自然资源可以和建筑相融合。这样一来,施工建筑难度提高,不利于提高绿色建筑水平。在未来,绿色建筑必然会成为社会的大势行业,尽管现在其发展水平并不高,但是只要努力探索、坚持不懈,必然会推动绿色建筑发展。
四、低碳经济背景下绿色建筑发展的措施
通过分析上述绿色建筑存在的问题,笔者有针对性地提出了几个解决措施,优化建筑行业发展状况,推动绿色建筑的发展,具体分析如下:
1.政府必须出台鼓励政策引导绿色产业发展。一个国家的政策会严重影响经济发展,因此政府如果出台一些鼓励政策可以极大地推动绿色建筑行业发展,为其提供强有力的支撑。对于有关部门来说,要完善绿色建筑有关的奖励体系,对一些努力发展绿色建筑的行业提出鼓励,使企业可以继续投入到这一行业中。与此同时,必须加大资金投入力度,为绿色建筑行业发展提供资金保障,消除企业的顾虑,推进绿色建筑行业可持续发展。
2.加大对绿色建筑的宣传力度。通过加大宣传力度,使更多人可以理解绿色建筑的有关内容。从现在来看,很多人没有意识到绿色建筑的意义,因此要加强宣传力度,使更多的人意识到绿色建筑对低碳经济乃至其生存环境的重要意义,通过媒体和报纸等多种多样的手段进行宣传,帮助人们深层次地了解绿色建筑。另外,要进一步拓宽宣传的范围,不能局限于部分地区和部分群体,而是要针对全体人民进行宣传,不断丰富宣传途径,使人们可以更好地认识绿色建筑。
3.通过新兴科技和高素质人才发展绿色建筑产业。要想发展好绿色建筑产业,离不开新兴科技和高素质的人才,通过高科技发展绿色建筑是必然趋势。技术手段可以更好地发展绿色建筑行业,一方面可以节能环保,另一方面也可以保障能源的使用,充分利用自然资源。高素质人才对绿色建筑行业的发展具有重要意义,他们由于受过专业化的教育,可以获得与之相关的知识,在一定程度上可以推动绿色建筑行业的可持续发展。另外,高素质人才的创新意识较高,可以通过自己的创新性思维改变绿色建筑的发展形势,帮助绿色建筑行业走出困境,实现绿色建筑行业的可持续发展。
4.节约能源,提高能源利用率。(1)尽可能地节约能源。在进行绿色建筑时,要安装一些节能的通风、采暖和空调设备而非高能耗设备,这样一来,绿色建筑可以通过自然优势改变室内温度和湿度。除此之外,还可以利用当地的气候状况设计良好的布局结构,这样一来可以减少通风、采暖和空调设备的使用时间。在进行设计时,要充分考虑绿色建筑的成本问题和节能环保问题,提高绿色建筑的“绿色”水平。不管是设计环节还是建筑环节,都要充分意识到材料的使用状况,尽可能地选择一些天然材料和可再生材料,控制对不可再生能源的使用。树立节约能源意识,保护环境的同时还要控制二次污染,例如在进行设计和规划时必须考虑到如何保护水资源,在住宅小区内设置中水收集处理系统,做到使水资源能合理循环利用。(2)推广应用绿色能源。在进行设计时,要遵循因地制宜的原则,按照当时的地域状况和用户状况,提高对太阳能、风能等利用率,利用好潮汐能、地热和地冷等绿色可再生能源,防止过分依赖能源,大力推广绿色能源的发展。(3)大力提倡回归自然。对于绿色建筑来说,其外观设计上要同其所在的环境相适应,不仅要充分考虑到其形态和色彩,还要考虑到其布局状况,实现和环境的有机结合,通过动静互补可以使人们有融入自然的意识。
5.突破对绿色建筑认识的误区。对于绿色节能建筑来说,不能单纯地把它定义成高端化的建筑和贵族化的建筑,这样一来其推广难度会增加。通过实践可以得知,要想发展绿色建筑,就要与我国的国情相适应,使老百姓可以接受绿色建筑,提高绿色建筑的技术水平,实现我国的绿色建筑健康发展。在过去,智能建筑存在的问题较多,其发展局限于安保和音响方面,对于路线设计上存在着不合理现象,不仅如此,其工程造价比较高,投资需求大,但是后期收益并不明显。因此,这种智能建筑不是我们需要发扬的绿色建筑。对于绿色建筑来说,要充分利用高科技,节约能源,为工作、生活提供舒适和便利。智能建筑才可称为绿色智能建筑,才是符合新时代要求的绿色智能建筑。通过突破对绿色建筑认识的误区,进一步发展绿色建筑。
五、结语
在新的历史发展阶段,环境日益恶化,全球变暖趋势加剧,发展低碳经济是大势所趋。要想发展低碳经济,就要充分发挥绿色建筑的作用,优化传统的建筑模式,优化人们的生活方式。因此,社会各界都要充分重视绿色建筑,加快绿色建筑的发展速度,推动低碳经济的可持续发展,使人们可以早日过上低碳环保的舒适生活,保护人们赖以生存的家园。
参考文献:
[1]沈家学,段利民.浅谈绿色建筑[J].中州建设,2007,(9):23-24.
[2]王有为.《绿色建筑评价标准》要点[J].建设科技,2006,(7):14-17.
关键词:智能系统 智能建筑
一、智能系统的简介
智能系统(Intelligence system)是指能产生人类智能行为的计算机系统。智能系统不仅可自组织性与自适应性地在传统的诺依曼的计算机上运行,而且也可自组织性与自适应性地在新一代的非诺依曼结构的计算机上运行。“智能”的含义很广,其本质有待进一步探索,因而,对“智能”这一词也难于给出一个完整确切的定义,但一般可作这样的表述:智能是人类大脑的较高级活动的体现,它至少应具备自动地获取和应用知识的能力、思维与推理的能力、问题求解的能力和自动学习的能力。
二、智能建筑的简介
智能系统在房屋建筑中的应用研究表现在智能建筑。智能建筑由建筑物本体加智能化系统构成。智能建筑是指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成[1]。
建筑智能化工程又称弱电系统工程,主要指通讯自动化(CA)、楼宇自动化(BA)、办公自动化(OA)、消防自动化(FA)和保安自动化(SA),简称5A。其中包括的系统有:计算机管理系统工程,楼宇设备自控系统工程,通讯系统工程,保安监控及防盗报警系统工程,卫星及共用电视系统工程,车库管理系统工程,综合布线系统工程,计算机网络系统工程,广播系统工程,会议系统工程,视频点播系统工程,智能化小区物业管理系统工程,可视会议系统工程,大屏幕显示系统工程,智能灯光、音响控制系统工程,火灾报警系统工程,计算机机房工程,一卡通系统工程。
智能建筑与传统建筑的主要区别在于“智能化”。智能建筑除了具备传统建筑的全部特征和功能外,还具备一定程度的“人工智能”特征和功能,例如:感知环境和使用功能变化的能力;高效传递、精准处理感知信号或信息的能力;对建筑设备与建筑环境信息进行综合分析和判断的能力;做出决策、发出指令、执行相应操作、完成相应动作的能力。
三、智能建筑的产生
现在公认世界上第一幢智能大楼是1984年出现在美国康州首府哈特福德市的城市广场,这是一栋38层的办公建筑,原来就有比较好的建筑设备系统,例如,较早地应用了数字程控交换机、办公自动化机器的集中使用、设置计算中心、消防、安保的自动监控等。在美国以后,日本很快跟上来,但走的是另外一条路。日本在1986年建造的东京本田青山大厦和NTT品川大厦等大体上都是大公司建造的自用办公大楼。因此,对其设备自动化,通讯网络的建设等就更有针对性。由于目的明确,所以在大楼建设中同时将其内部的办公网络(0A)系统以及相应的应用系统一起建设起来。在这个基础上形成了我们后来所说的智能建筑的“3A"体系。
人们对建筑的关心往往是它的外在表现,而忽视其内在的许多因素。但智能建筑的出现改变了这一观念。如果说钢铁、混凝土等建筑材料使建筑的外观发生了变化,那么智能建筑就是从本质上改变着建筑在人们心中的概念。建筑不再单单是一个用来遮风避雨的壳体,而是成为能够参与人类办公、生产、生活活动的具有“生命”特性的实体。如果用人体作一个形象的比喻,那么传统建筑只是具备了外在的骨骼和肌肉,而智能建筑则是在此基础上加上聪明的“头脑”和灵敏的“神经系统”的完整的“人”。以下是智能建筑与人的类比:
表1 智能建筑与人的类比
四、智能建筑在我国发展状况
据《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示,我国智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿元之后,也以每年20%以上的增长态势发展,2012年市场规模达到861亿元。
五、智能建筑应用实例
在2006年修订的国家《智能建筑设计标准》中,根据行业和应用领域的不同,把
智能建筑分为办公、商业、文化、媒体、体育、医院、学校、交通、住宅和通用工业建筑等10大类。建筑智能化体现在建筑以下几个方面:
1、地基压实智能化例子
智能压实过程控制系统是在压实过程中,对压实过程进行智能化的系统管理。
智能压实过程控制系统包括GPS基准站组件和振动压路机安装组件。系统运行时,架设在控制点上的GPS基准站实时向压路机上的GPS接收机发送差分信号,安装在振动压路机顶部的GPS接收机和无线电接收器接收该信号并实时进行厘米级定位;装在压路机振动轮上的压实传感器实时将压实数据传输给安装在驾驶室里的显示控制器,使操作员能够实时了解当前压路机的三维位置、压实度(CMV)和碾压遍数等信息。
中铁五局承建的兰新铁路甘青段12标位于甘肃省酒泉市肃州区境内,正线长度76.94km,工程主要包括路基、桥梁,其中路基占66%,是整个建设工程中至关重要的施工环节。为确保工程质量,促进施工进度,实现高铁路基机械化、信息化建设,项目部通过麦斯泰格(北京)工程技术发展有限公司引入美国天宝公司智能压实过程控制系统,用于指导路基填筑施工。成功地实现了实时图形和数据信息显示,防止在工作区域内出现过压、漏压;并且,实时显示了碾压区域、碾压次数、碾压厚度图形和压实度(CMV)值;能现场打印压实工作报告,便于现场分析和处理数据,方便找出碾压的薄弱区域,有针对性地进行常规检测[2]。
2、工程虚拟智能化例子
在工程中应用虚拟技术对施工过程进行模拟,在施工前了解各种构件在实际结构中的相对位置及相互关系,及可能存在的工况条件,分析相应工况应力、变形、动力特性及其失效特征,对施工方案进行优化,提出符合现场条件的施工工艺方法,实现风险控制和保证工程质量的目的。
在香港迪斯尼乐园工程中,在太空山施工阶段,由于在太空山屋面钢结构安装前,中心部位必须要搭建临时钢支撑进行空间作业,但高速过山车轨道系统已经完成安装,使支撑的下部难于找出几个与过山车轨道系统不相撞的位置进行临时支撑的详细设计与施工。所以该项目运用了虚拟技术原理,利用计算机3D动画辅助方法,先是将有关路轨的三维坐标输入到计算机中,然后再加上相关路轨和其他设施的实际钢材及构件的尺寸,在电子模型上建立实物大小之三维立体电子模型,经过多次不断假设支撑位置,作三维分析和虚拟施工,在电子模型中终于找出了四个合适的支柱位,即这四个不会与已安装好的过山车轨道相碰。在找到支柱位置后,再次输入计算机有关支柱的真实尺寸再进行精确定位分析,以确定临时支撑的位置,然后根据此结果进行临时支撑的详尽计算与设计,从而达到理想结果。
在建筑工程工程施工中采用虚拟仿真技术,能够有效的预知施工过程质量、安全控制的关键点,及时发现薄弱环节,并予以纠正,从而相对降低了对操作人员的技能要求,并可实现临时施工结构适宜操作的良好装配特性。
3、建筑设备智能化例子
随着现代人生活水平的提高和环境意识的增强,人们对生活质量的要求越来越高,在满足使用要求的同时,对美观和舒适度的需求逐步增大,对现代建筑设备智能化系统的要求也逐步提高,现代建筑设备智能化系统是建筑设备工程的重要组成部分,也是影响建筑物使用质量的重要因素,其智能化功能的好坏将直接影响到建筑物的正常使用,给生活与工作带来了很大的麻烦,因此必须严格完善现代建筑设备智能化系统这一关。建筑设备智能化主要表现在:家庭监控系统、远程监控系统、消防报警系统和楼宇自控系统。
位于广州市滨江东路的华标品峰楼盘,无可复制的250-560平米宽广豪宅,构筑纯大户型豪宅领地。独特的波浪型板式结构,三梯两户,户户南北对流;45°面江尽享珠江的波澜壮阔,远眺白云山,近观二沙岛,晚上更可收纳珠江两岸的璀璨灯火。每套房间内全采用全球领先的智能家居,灯光、窗帘、热水、空调、地热等等均可通过电话或PC远距离调控,随时随地指挥生活;电子眼、智能红外防盗、玻璃破碎报警、智能门禁管理等高技术、立体化、多层次的监控联网,全方位保障业主居住安全;智能家居的自动检测系统时刻对煤气、用电、消防等进行检测,并与控制中心联网,自动报警,第一时间预约维修,彻底摒除安全隐患。睿智的绿色中央空调系统,时刻提供新鲜健康的空气,并自动回收利用运行产生的热冷能;直供水系统、顶级不锈钢水管、智能换风系统等精挑细选,守护业主健康;先进的声学隔声震板,楼板与面层之间铺贴隔声毡隔音层,隔音防震,满足完全私密的享受空间。
六、智能建筑的展望
智能建筑是现代高新技术的综合产物。智能建筑的目标,是为人们提供安全、舒适的环境,提供快捷的服务,建立先进与科学的综合管理机制,达到环保和节能以及降低人工成本的目的。目前,中国大力发展房地产,智能系统在房屋中的应用已成为发展商大力鼓吹的卖点,但同时我们应该看到,有些设备已落后,有些材料不环保,有些技术并不新鲜,我们应该大力寻找新材料,开发新技术,发明新工艺,降低生产成本,把真正给人们带来方便的“智能”嵌入普通的房屋中,让家家户户住得起房屋,享受得起“智能建筑”。
参考文献:
[1] 王新泉.建筑概论[M].机械工业出版社,2008,8
[2] 王金宝,张平,黄增刚.智能压实过程控制系统在铁路路基压实中的应用[J].工程
关键词:智能建筑 建筑设计 发展趋势
Abstract: intelligent building as a product of information, it with the development of the society development, modern architectural design staff in the understanding of intelligent building and technical research further, this paper mainly introduces the related concepts of intelligent building and intelligent building has several characteristics and the application in design.
Keywords: intelligent building design development trend
中图分类号: TU2 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
随着社会的发展,科技的进步,现代建筑技术有了很大的突破,人们对建筑的需求不仅仅停留在过往一般的满足基本的生活条件即可的状态,可以说,现代智能建筑的出现很好的符合了当前人类文明的进步,在不久的将来,它将更为完整地展现在人们面前。
智能建筑中的智能一词来自于3A系统,及BAS建筑设备自动化系统、办公自动化系统以及通讯自动化系统,将三个系统的优点结合,技术合并,便有了现代的智能建筑。现代智能建筑中的建筑设计,不单单要提供相应的空间位置给整个智能建筑,而且,它需要更为主动及时的更新建筑设计观念,将社会发展的各种信息融合为一体。在现代建筑系统中,建筑从从空间布局到交通核的布置、整体构思到结构形式及外部造型等各个方面都很好地体现了智能建筑的特点。智能建筑作为新时代建筑领域的心突破,它在硬件上应用了高科技,同时在软件的设计观念上也综合应用了现代高科技,整个结构堪称新时代高科技产物。
2 智能建筑设计需注重的关键几点
2.1 智能建筑的灵活性
智能建筑的灵活性相对于其他类建筑物来说具有很大的优势,它的综合布线系统可以使建筑随时改变使用功能和布局。这样就要求在建筑设计上应该发展无障碍的大空间来匹配。将辅助用房、交通核和设备管线等需固定位置的部分集中布置,其余的空间都采用大柱网开敞空间的设计。一般情况下,智能建筑的层高要设计得相对较高,这样做的目的有两个,其一是留出架空地和板吊顶的高度,另一方面是考虑以后若全部按照大空间使用,这种设计能使净高不会因低而产生空间视觉的压抑感。在结构上的设计,采用钢结构桁架承重,所有的设备管线都可以放置在结构构架之中,这种设计大大降低了吊顶所需高度。总的来说,建筑设计要充分体现灵活性,充分发挥“智能”的优势。
2.2智能建筑的节能性
降低成本和节省能源是现代社会最为关注的主题之一,同时也是智能建筑得以迅速发展的重要原因,在现代社会的竞争,谁能以最少的投入获得最多产品,谁就能在市场的竞争中获得胜利。智能建筑在这方面的设计明显要比一般建筑物做的好,它引入适宜的技术概念,在设计上,智能建筑除了采用室内照明、采光百叶、温湿环境等智能技术调节的相关设备之外,还在方案的设计过程中结合了气候,光照以及朝阳等自然因素,很好地结合了建筑物理的一般原理,合理地将各种建筑要素组织起来,这种设计大大地增强了建筑物本身就不弱的气候调节能力。智能建筑的设计包括了多方面的设计,总图规划、平面布局、形体构思、剖面设计、立体处理、景观设计以及细部构造等,建筑设计能将传统的技术发展的更为贴近自然,贴近人类,在许多气候较为严酷的环境下,当地的建筑含有各种各样十分巧妙的设计技巧,这些小小的技巧都能通过建筑和布局协调于气候等自然因素,从而使室内物理环境得到改善,这些技术也很好的应用于现代智能建筑之中,这些技术也可以称为建筑设计技术中的高科技。
2.3智能建筑的舒适性
舒适性是任何一个建筑物所具备的基本条件,智能建筑中拥有各种各样的现代先进设备,这样给人们营造了一个更为舒适的环境。然而,不是所有的应用高科技设备的建筑都能让人感到舒服,很多人依然对其不感冒,他们认为这种将建筑物是人造的,而非自然形成的,人是自然中的一份子,趋自然性是与生俱来的,这种具有高科技设备的建筑物并不能让他们觉得身处自然之中,为了觉得这个问题,现代智能建筑的设计很好的考虑了亲近自然、人性化的设计。
例如,很多智能建筑在办公室的设计中,绿色植物是必不可少的一部分,这种设计为办公室工作人员带来了春意,使绷紧的神经得到一刻的放松。还有很多办公室中穿插了一些休息角及交流空间等,这也能从一定程度上达到缓解办公室紧张而单调的办公气氛,缓解疲劳的效果。
智能建筑综合地运用了高科技给人们提供了高效率的办公场所,改善了办公条件,但是,这种设计并不意味着会把人变成高速运转的机器,相反是为了追求以人为本,追求舒适度的目的,这样大大提高了工作环境的舒适度,提高了工作人员对工作的满意度。
2.4智能建筑的可发展性
世界信息网络的建立和发展使智能建筑为人们提供了另一个世界,一个与现实世界完全不同的、似乎在身边而又不在的世界,在这个世界里,人们可以利用计算机网络和便捷的通讯设备去千里之外看看,能不出门就能办理银行存取款、收发电子邮件、参加国际会议、调阅图书馆藏书、甚至能操纵远在千里之外的机械手。这种设计使人们文明产生了巨大的进步,传统的各类型建筑物,如银行、电影院、图书馆、商场等功能必需随之而改变,图书馆不再仅仅以藏书为目的,更应该成为信息交流中心,电影院将更为小型化,成为小型的聚会场所,为人们提供高品质的服务,建筑对未来世界发展的变化的适应能力也是衡量智能建筑的标准之一,所以,智能建筑的设计在开始阶段就需深入研究建筑的可发展性,为建筑的未来奠定了很好的基础。
如今的时代是一个信息时代,在这种环境下,智能建筑与世界联系地更为紧密,它是国家信息高速公路建设的节点,当前的世界正在变小,智能建筑作为单一的建筑业必须与城市融为一体。很多建筑在设计上将底层空间释放为城市广场,使其与城市空间的对话能力得到加强,并为自身建立了良好的公共关系。然而这只是其与城市结合的一个小小的方面,更重要的是运用可持续发展的原则结合城市环境,利用现代智能建筑中的先进技术,创造出可与城市共生的高科技智能建筑。
3 结束语
人类进入21实际之后,资源问题、能源问题和环境恶化问题越来越受到关注,这些也都是建筑师应所必须关注的问题。建筑师要视野开阔把握全局,从全面、整体、综合的角度出发,创造可持续发展的智能建筑。
未来智能建筑的发展是可持续的、全面的发展,与此同时建筑设计理念也进人一个新时代。新世纪智能建筑将成为我国建筑业发展的主流,其技术和平共处产品必将形成一个新兴的产业,现代智能建筑的发展方向将有以下几点:
1) 向专业型发展。再过不久将出现智能医院、智能学校、智能图书馆、智能工厂、智能住宅、智能银行等新型的智能建筑。
2) 向综合性发展。建筑将集多种功能于一身,形成综合性大楼,这一趋势主要表现在商业建筑和办公建筑中。在智能办公楼中安排多种辅空间,例如:购物、娱乐美容、医疗、健身、托幼、餐饮、住宿等。
3)向区域性发展。智能建筑将向区城市系统域和管理系统发展。
参考文献
[1] 智能建筑宋建锋等编著/2009-07-01/中国建筑工业出版社
[2] 智能建筑(弱电系统)工程施工组织设计樊伟 编著/2006-06-01/中国电力出版社
[3] 《智能建筑工程施工规范》实施指南《智能建筑工程施工规范》编制组编/2011-11-01/中国建筑工业出版社
数字家庭领域首个国家级工程实验室成立
(本刊讯)近日,来自发改委、中国科学院的领导、专家,以及数字家庭产业链上芯片、系统集成、网络运营、产品终端等26家顶级企事业代表齐聚青岛,共同庆祝中国数字家庭领域首个国家级工程实验室――海尔数字家庭网络国家工程实验室成立。
在本次大会上,共同审议并通过了《数字家庭网络国家工程实验室理事会章程》,选举海尔集团为数字家庭网络国家工程实验室理事长单位,听取了实验室主任汇报的国家工程实验室建设方案,并了第一批实验室建设项目课题。中国工程院张明高院士也做了精彩的点评,他认为实验室的研究方向在技术上具有领先性、挑战性,代表目前数字家庭产业的领先技术水平,并且是从满足用户需求的角度出发,提出产业链的合作模式,值得推广。
据悉,海尔数字家庭网络国家工程实验室是中国家电行业唯一的国家工程实验室,同时也是青岛市信息产业领域第一个国家工程实验室。国家工程实验室的成立,将有效整合产业链上各环节的力量,搭建一个开放的国家级高端创新平台,从产业源头上构建数字家庭技术创新体系,突破3C产品互联互通、融合通信等数字家庭领域重大瓶颈问题,引领行业发展。
同时,国家工程实验室还将加强研究家庭网络标准与信息设备资源共享协同服务标准间的融合技术,开发兼容性多协议3C融合应用中间件,促进两个标准间的互联互通和融合。未来3年,实验室将突破有限域异构组网、家庭网络综合接入等关键技术,并实现在相关体系或产品中的应用;完成相关系统级芯片的研发与制备,研究制定9项相关国家标准。
全球WiFi市场发展日渐迅猛
(本刊讯)近日,在接受《通信产业报》记者采访时,美国Broadcom公司WLAN事业部副总裁兼总经理Hurlston表示:“全球所有的出货手机里大概15%具WiFi功能。到明年底,这个比例可能达到30%左右。”
目前全球WiFi市场发展迅猛,ABI报告显示,WLAN半导体芯片的利润将在未来3年翻一番,其中802.11n技术最有前景。据介绍,802.11n芯片出货量要在明年超过802.11b/g,成为市场主导产品。
在金融危机的影响下,WiFi市场取得这么好的成绩出人意料。这主要是因为内容应用的增加,WiFi作为最适合的技术被选;其次是像iPhone这样的合作终端的的出现,让运营商意识到借助WiFi技术,将3G网络里大量的数据流量转移到WiFi网络,可以减少大流量游戏等应用占据3G带宽资源;此外,定位服务市场进一步发展,而WiFi技术也开始延伸到定位服务,而WiFi只要与服务器连接就可以精准定位,并能借助服务器提供如周边餐饮、娱乐和交通等增值业务,受到运营商欢迎。未来在线电影观看成为趋势,而WiFi作为高速率的最佳选择技术,有着非常好的发展前景,因此被很多厂商看好。
目前在WLAN市场上,博通、Atheros、英特尔排名前三,而在无线接入市场,ABI最新的市场报告显示,包括Wi-Fi、Bluetooth、GPS和FMRadio,博通的份额排名第一,且比第二名多出一倍。
全球半导体制造装置销售额同比降幅减半
(本刊讯)日本半导体制造装置协会了与国际半导体制造装置材料协会及SEMI日本共同汇总的“全球半导体制造装置的销售额统计”的2009年9月份的数据(暂定值)。统计显示,9月的销售额为18亿7382万4000美元,比上年同月减少20.0%、比上月增加68.2%。
进入今年以来,销售额同比值一直为60%以上的负增长,但7月为负38.3%,8月为负39.4%,连续两个月改善为低于负40%。9月的销售额进一步改善至负20.0%,下降幅度减半。同时还了2009年6月的确定值。销售额为10亿6000万美元,比上年同月减少62.9%,比上月增加44.5%。因此,4月~9月的2009财年上半年(包括暂定值)的销售额为71亿4131万7000美元,同比减少50.4%。 9月份各个市场的销售额中,台湾市场和中国大陆市场的恢复形势显著。台湾比上年同月增加80%,大陆也同样增加70%,其他市场也实现了正增长。而日本、北美、欧洲和韩国四个市场均为负增长。
第十届建筑智能化峰会上海开幕
(本刊讯)日前,由千家网主办的2009年第十届中国国际建筑智能化峰会在上海光大会展中心酒拉开帷幕。从2000年创办至今“中国国际建筑智能化峰会”已经有9年的历史。本次上海峰会云集了专家、知名品牌高层,来自全国各地的设计院、系统集成商、渠道商、厂商、房地产商、用户等500人参加,共同交流和分享智能建筑行业的最新发展。
本届上海峰会的主题是“智能建筑技术新趋势” ,围绕着“新技术、新应用、新趋势”展开。由著名专家、知名品牌分别就现今的智能建筑技术做详尽介绍,同时一起展望智能建筑技术新趋势与发展前景。
在多场专家和厂商的主题演讲之后,专家互动环节分别围绕智能建筑未来五年技术热点、绿色节能潮流中的赢利机会、安防与智能建筑的融合趋势、物联网与智能建筑行业新机会的话题展开,专家们以独到见解同与会观众进行了深入的交流。
首个准4G网络明年覆盖世博园
(本刊讯)准4G网络将覆盖世博园区。记者日前获悉,上海贝尔公司将为移动公司在世博园区部署全球首个TD-LTE(准4G)试验网络,从而为世博会主题馆和非洲馆提供室内覆盖。
据介绍,TD-LTE是目前移动运营的3G网络(TD-SCDMA)未来演进的技术,也是准4G体系中我国唯一拥有核心知识产权的技术标准,它的吞吐能力可以达到下行100Mbps,上行50Mbps,约为3G网络吞吐量的几十倍,通过4G终端在移动状态下观看高清视频。
上海移动方面透露,在世博园区内建设的全球首个TD-LTE规模演示网络,将通过15个室外基站和室内覆盖系统实现世博园区包括路面、黄浦江水面及重要场馆在内的全程信号覆盖。世博期间,中国移动准备通过TD-LTE网络,提供包括移动高清视频监控、重要场馆高清视频直播和极速上网在内的多项特色业务应用。
不过,准4G网络在世博会之后何时走向正式商用,移动方面表示,目前暂无时间表。
美国科技生活博览会杭州开幕
(本刊讯)能自动熨烫衣服的“鼓风机”、能遥控所有家电的智能系统、“身强力壮”美国品牌豪华车,日前杭州为期三天的“2009美国科技生活博览会”上,与这些引领当今美国生活的现代科技产品亲密接触。
作为第十一届杭州西湖博览会的正式项目,“2009美国科技生活博览会”以“科技改变生活”为主题,分设“欧美智能家居体验馆”、“欧美创新科技生活互动体验馆”和“欧美投融资与创新创业连锁加盟馆”等三大主题板块,重点“欧美籍”世界500强企业以及科技创新企业的新产品,集中了强生、惠普、碧慕、克莱斯勒等国际知名品牌的远程遥控智能家居系统、中央净水系统、数码科技、动漫游戏、汽车、家电、健康护理等数百种现代科技产品进行现场演示、互动体验及合作洽谈。
物联网成高交会热门关键词
(本刊讯)日前落幕的第十一届高交会上,“物联网”成为最火热的关键词之一。各省市展区纷纷亮出自家的物联网发展规划,RFID技术,M2M业务等物联网产业“探路者”成为拳头展品展出,多家著名高校也竞相展出该领域最新研究成果,各大论坛交流活动中“物联网”也被频频提及。
各方人士一致谈到,物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,及早推广掌握核心技术制高点对我国工业及信息化发展十分重要。记者采访发现,中国移动等行业巨头目前已率先着力推动物联网发展,在多个领域引发产业革新,产业链上下游的“涟漪”效应不断。参会专家认为,最快只需3至5年时间,物联网将全面进入衣食住行领域,改变人们的生活方式,例如冰箱、电视等家电产品,都可以用手机控制。
物联网最新应用的背后,是支持大量终端、收集海量数据统一分析的通信网络。以中移动为代表的行业巨头已经先行一步,不断完善3G网络,研究标准开发应用,积极推动物联网发展。
厂商
霍尼韦尔安防新产品亮相安博会
(本刊讯)日前,霍尼韦尔安防集团以“我的城市 我的家”为主题隆重参展2009深圳安博会,通过城市安防和智能社区/智慧家居两大综合展区来表现霍尼韦尔安防的保护无处不在,让人们的工作、生产、生活环境更安全、更舒适、更美好的理念。
其中,在以智能家居为展出主题的“我的家”综合展区内展示了霍尼韦尔社区安防/集成家居自动化控制解决方案。全新亮相的产品及系统包括霍尼韦尔高集成社区规模智能家居网关系统HS7000V,霍尼韦尔总线制彩色可视对讲系统6270,无线安防报警系统Lynx,无线灯光控制系统(HRMS), 以及最新推出的适合单户家庭使用的智能家居系统HRIS-1000系列和单户型视频监控系统HVSS-1000。
此外,霍尼韦尔突出展示了全数字化解决方案、城市联网报警IP解决方案、区域联网报警系统数字化解决方案、最新推出的icoreTM系列摄像机,以及极高性价比Vista系列摄像机和IP-AK2小型门禁管理系统。
路创推出全新照明管理系统
(本刊讯)照明控制系统制造商路创电子(Lutron)推出全新QuantumTM全面照明管理系统,有助建筑物减省60%或以上照明用电,令工作环境更舒适并提高工作效率。
Quantum通过自动调节灯光和电动窗帘控制日光,最有效地运用灯光和日光,防止商业楼宇或建筑群浪费能源。Quantum同时管理、监控所有光源的使用情况并作出报告,减低保养维修和操作成本的同时,实现最佳的能源性能和最高的工作效率。
新系统无需重新布线即可对照明光区和窗帘光区重新进行设置,让工作间随时适应不断变化的要求,为楼宇使用者建立更为灵活的空间。此外,系统同时具有可扩展性,可从独立的小空间扩展到整个楼层,整幢楼宇或整个建筑群。
振威居逸E-3000夺得安博会金鼎奖
(本刊讯)日前,厦门振威盛装亮相有“中国安防市场风向标”之称的第十二届中国国际社会公共安全产品博览会。
本届深圳安博会,振威重点展示了企业的国际化形象,同时也凸显了Genway产品的品质和品位。亮相展会的Genway家族全系阵容产品囊括了旗下社区模拟联网系统、社区数字/模拟混合联网系统及TCP/IP纯数字智能家居系统及独户(别墅)系统。各类产品包含玻璃、金属、不锈钢等材质,配以现代插画,突出产品的精秀灵雅,简洁大方的高端品位,整个融声、光、电为一体,彰显出振威品牌的独特魅力。
另据消息,展会期间第十二届CPSE安博会展品金鼎奖评选结果揭晓,振威自主研发的居逸E-3000智能家居系统从众多入围产品中脱颖而出,荣获本届展会展品最高奖――金鼎奖。
2009年快思聪峰会圆满落幕
(本刊讯)2009年快思聪峰会于11月10日在北京圆满落幕。在为期二天的快思聪峰会中,快思聪不仅在现场搭建了智能家居、RoomView、灯光、触摸屏、教育以及新产品DigitalMedia六大类体验展区,还召开了以“ 创新・融合・品智・未来”为主题的快思聪峰会。
峰会期间,快思聪了最新产品――数字媒体技术DigitalMedia,简称DM,它的最大特点在于,跟快思聪其它产品一样,DM不是一个单独的切换器,不是一个单独的操作系统,它是一个完整的集成解决方案,可以广泛的运用在酒店、智能家居等行业中。
声音
研究报告:中国安防市场同比增长7.5%
据电子制造领域的市场研究公司iSuppli分析,由于中国政府投资于安防领域以及消费者青睐住宅安全系统,中国安防和监视设备市场有望经受住经济衰退的冲击,并在2009年及以后不断扩张。iSuppli公司预测,中国的安防产业将在2009年达到189亿美元,比2008年时的175亿美元增长7.5%。到2013年,该市场将扩大到265亿美元,2008-2013年的年复合增长率可达8.6%。
由于发生全球经济衰退,中国的安防和监控市场前景在2009年受到一些质疑。此外,北京奥运会对该市场所产生的主要刺激效应在2009年结束。不过,中国消费者和企业似乎已经认为有必要安装电子安防和监控系统,该因素使得销售保持增长。
对安防产品的需求多种多样,涉及众多领域,包括制造、政府、金融、运输、教育、医疗保健、住宅和商业房地产等。在大多数发达国家,安防产品的主要消费者是政府、工业企业和单独的家庭。在中国,制造业及住宅和商业房地产是营业收入最高的安防市场三大领域,合计份额超过55%。
2009年监控系统仍将是中国安防市场的最大单一领域,占总体营业收入的27.2%。到2013年,住宅领域占中国安防与监控市场总体营业收入的份额预计将上升到23.3%,而2008年是18.8%。这将使其超过制造领域,成为安防和监控市场中最大的单一领域。随着中国消费者收入增加,他们对安防产品的需求也愈来愈高。
声音点评:值得关注的是在报告最后部分所提到的住宅领域的安防及监控领域收入所呈现出的良好发展势头,在传统安防市场竞争日趋白热化的今天,随着家庭安防消费意识的不断崛起,住宅市场所蕴含的蓝海市场将对安防厂商越来越有吸引力。
股市:物联网个股再受追捧全线上涨
近日物联网板块一路上扬,本次行情与日前在北京召开的“无线技术世界暨物联网国际高峰会议”不无关系,国务院发展中心技术产业部王忠宏在会上表示,物联网有望上升为国家战略部署。受此带动,物联网个股全线上涨。
自沪指今年重新踏上3000点以来,物联网概念股已经过市场几次的轮番炒作,昨天在无线技术世界暨物联网国际高峰会议上,王忠宏提出物联网发展的几点建议,物联网应上升为国家层面战略部署。在各地纷纷出台发展物联网产业政策的情况下,国家层面应有整体和统一战略规划,进行顶层设计,明确物联网产业定位、发展目标、时间表和路线图。
中科院传感网研究中心副主任赵壮也在会上表示,到2020年,物与物互联业务与现有人与人互联的通信业务比例将达到30:1。千亿级的产业集群将带动万亿级的产业应用。受这一消息影响,物联网个股全线上涨,虽然没有一家公司封涨停板,但整个板块涨幅已高达2.93%,居所有板块之首。不过仍有些个股值得关注,联合证券研究员指出,回顾上世纪90年代互联网发展的历程,投资者可以得到的启示是,物联网产业需要较长的时间才能找到稳定和有利可图的商业模式,在早期阶段基础设施提供商面临最大的机会。
中金公司的行业分析师表示,短期看好基于手机增值服务的智能交通和智能金融中的部分基础应用;中期看好智能物流、智能建筑和智能电网的发展;长期看好智能家居和智能医疗的发展;从纵向的产业链角度来看,短期看好拥有技术壁垒和先发优势的“硬件”提供商,中长期看好能提供独特行业应用的解决方案提供商。
声音点评:物联网从今年9月份以来就在资本市场积聚了超旺的人气和广阔的想象空间,一有风吹草动就受到市场游资的追捧。但是物联网板块毕竟是新生事物,分析人士普遍认为,物联网概念股更多地还停留在概念的炒作上,由于物联网尚处于早期阶段,真正带来巨大收益还有待时日。
海外
情境体验设备帮助心脏病患放松
(本刊编译)据悉,飞利浦公司日前与新加坡国立心脏医疗中心开展了情境体验实验合作,目的是为了在准备、检查、治疗、术后恢复这一整串令人害怕的疗程里舒缓病人的紧张。
情境体验让病人在手术室或检验室里利用多媒体选择自己想要的灯光、音乐、投射影像等。有10种情境主题可透过一个无线触控平板电脑进行选择,选定后与主题相关的影像就会投射在墙上、天花板与电视萤幕,让病患被自己所选择的情境包围。
目前为止试过这项情境体验3名病患似乎都感受到正面的帮助。中心医疗总监表示,该中心之所以引进飞利浦的设备,是为了帮助病患在承受高度压力的疗程里可以放松,这些疗程依复杂度可能花费的时间从1.5至5个小时不等。
日本研究演示机顶盒与手机内容的联动
(本刊编译)日本KDDI研究所在2009嵌入系统相关技术展上,公开了采用基于Android的机顶盒的多个技术演示。其中有基于IPTV论坛技术标准的视频点播(VOD)功能、IP多播接收功能,以及与采用近距离无线技术“TransferJet”的Android手机之间的内容联动功能。
KDDI研究所此次演示的重点为:“在Android上实现了IPTV功能、在STB及手机的Dalvik VM上,在保持正常运行的情况下轻松实现了内容联动”。为了实现了IPTV功能,KDDI研究所在面向手机设计的标准平台Android中追加了基于Linux的高清内容解码驱动程序、基于Java的VOD及IP多播应用软件等。
此外,在采用TransferJet的内容联动功能中追加了基于Linux的专用驱动程序及基于Java的专用应用。可经由TransferJet向手机传送下载至STB的视频,并在手机上播放,或者可经由TransferJet向STB传送利用手机拍摄的照片,在电视屏幕上显示。
以色列研究以太网传输高清视频
(本刊编译)新的音视频设备接口将不光只有DiiVA,以色列Valen sSemiconductor公司所开发的HDBaseT也将成为候补技术之一。该接口可以通过现有的1根以太网线缆同时传输非压缩高清视频与音频信号。
HDBaseT技术的特点是最大传输距离可达100m,而且能够供电,主要用于实现不同房间内多台设备之间的家庭网络。线缆据说可采用5 类与6 类双绞线等现有的以太网线缆。DiiVA与HDBaseT的不同之处在于,HDBaseT无需专用连接器,可使用普通的RJ-45连接器,因此可以控制线缆与连接器的引入成本。 Valens公司表示,只要线缆长度超过4m,线缆成本就低于HDMI。此外,HDBaseT还支持PoE(以太网通过以太网传输高清视频供电)标准(IEEE 802.3af)和PoE Plus标准(IEEE 802.3at),最大可提供50W的功率。
Valens公司预计将于2009年第三季度推出HDBaseT发送器样片,并打算将该技术出售给设备厂商。未来公司还计划成立有大型设备厂商参与的技术普及推进团体。
NEC电子展示“智能家庭”概念
(本刊编译)NEC电子在“Embedded Technology 2009”上展示“智能家庭解决方案”以及旨在实现家庭节能化的关键技术。在家庭节能和可再生能源利用方面,NEC电子提出了利用该公司的微控制器实现的系统。
关键词:建筑能耗;节能;能源消费预测
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.100
0 引言
全球建筑能源消耗已超过工业和交通运输,国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示,我国建筑能耗已达到全国总能源消费的三分之一多,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,建筑能耗占比还将上升至35%左右。对建筑能耗进行科学分析和合理预测,有助于提高建筑能源管理水平。
预测技术在能源生产消费管理中的应用,有几个方面,包括:1)预测技术应用于能源生产过程。2)企业、行业或国家能源标杆管理。3)能源负荷预测,用于需求侧管理和网络平衡。4)能源消费预测:工业、运输和建筑等。本文对将对近期部分相关研究进行回顾,总结介绍建筑能耗预测的方法技术。
1 建筑能耗影响因素
影响建筑能耗的因素有很多,并且具有随机性、时变性和地域性。主要的影响因素包括:1)建筑物外部环境(天气),2)建筑物特征(结构、材料等),3)建筑物内部耗能系统性能(照明、空调、通风系统等),4)建筑物运行特征(入住率及行为特征等)。建筑物用途不同,运行特征就不同。
不同的预测目的,有不同的时间范围。按预测时间范围可分为:短期负荷预测(STLF),中期负荷预测(MTLF)和长期负荷预测(LTLF)。对于不同方面的研究,时间范围的定义略有差异。短期负荷预测时间范围通常是24小时,最长至一个星期。中期负荷预测分析涵盖了从一个星期到长达一年时间范围。长期负荷预测分析包括了更长的时间,区域或国家层面上的年度能耗预测预测,通常用于基础设施规划。
在进行建筑能耗预测建模时,建筑物用途、预测层次范围、预测时间范围不同,选取的影响因素不同。文[1]研究办公大楼的用电量短期预测,预测时考虑的影响因素细分为:入住率、通风负荷、热泵负载、设备负荷、室内温度、室外温度、日光水平、太阳辐射、风速、电价等;文[2]研究美国住宅领域能源需求长期预测,选取影响因素:居民人口总数、GDP、家庭规模(人口)、中等家庭收入、住宅用电成本、宅天然气成本、住宅燃料油的成本;文[3]研究事件场所(体育场馆、音乐厅、剧院、和会议中心等)能耗短期预测和高峰需求预测,影响因素:事件类型、年之日(1到365)、日之时(1到24)、事件发生日(0或1)、座位配置。
2 建筑能耗预测方法
建筑能耗预测方法主要分为两大类:(1)工程模型(engineering modeling)或正演模型(forward modeling);(2)数据驱动模型(data-driven modeling) 。工程模型使用物理和热力学函数推导理论过程和系统的能源消耗,工程模型产生精确的结果,但也需要详细的输入。根据模型中方程和变量的数量多少,工程模型可分为详细的工程模型和简化的工程模型。数据驱动的方法,用历史数据来建立能耗数据驱动模型。根据输入变量和输出结果的关系能否以显式的数学形式给出,区分为“白箱”结构和“黑箱”结构。“黑箱”通常使用机器学习技术,如人工神经网络、支持向量机,或决策树的方法。
在机器学习方法中,应用最广泛的预测方法是人工神经网络(ANN)和支持向量机(SVM)。各种方法对比如表1。
在讨论预测模型方法的时候,预测精度是预测方法研究关注的主要问题。提高精度的困难在于系统的复杂性。很多研究结合了几种方法开发混合的预测模型,以提高预测精度。
目前研究工作中,经常使用的二个精度指标是:均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)。其它指标还有:预测误差e, 百分误差PE , 平均百分误差MPE ;平均误差ME ,平均绝对误差MAE;均方差 MSE;标准差 SDE;决定系数R2;变异系数CV。
为对比分析建筑能耗预测方法及其应用,以下列出一些研究文献,描述的内容包括:研究内容,建模方法;精度指标;建筑类型/预测时间范围;主要结论。
文[4],2004年,空间供暖和生活热水能耗预测,神经网络模型(NN);精度指耍CV,R2;国家和地区层面,住宅/长期预测(年);结论:NN模型和工程模型都具备预测的能力,NN模型具有更好的性能。
文[5],2008年,能源密集型制造行业电力消费预测,人工神经网络(ANN);精度指标: MAPE;制造行业,电力消费/长期预测(年);结论:ANN和非线性回归模型之间的比较,ANN具有良好的用电量预测价值。
文[6],2008年,终端用户能源系统(住宅、工业、商业、非工业的、娱乐和公共照明负载)需求预测,建模方法:ARMA((自回归移动平均过程),BPNN(反向传播神经网络),GMDH(数据处理组合方法) ;精度指标:MAPE;终端用户能源系统/中期预测(月);结论:ARMA,BPNN,GMDH 对比,GMDH最优。
2010年,住宅能耗预测,四种建模方法:BPNN(反向传播神经网络)、RBFNN(径向基函数神经网络)、GRNN(广义回归神经网络)和SVM(支持向量机);精度指标:RMSE;住宅/年;结论:SVM预测准确性较高。
2009年,应用SVM预测暖通空调系统冷负荷,建模:ARIMA模型、SVM;结论:误差分析表明,SVM比ARIMA更好的性能。
文[2] 2013年,美国住宅领域能源需求多元线性回归和ANN模型;国家和地区层面,住宅能耗/长期预测(1年);结论:模型是健壮的。在准确性方面,模型研究没有显著不同。然而,由于他们对经济危机的敏感性,ANN方法可能更为现实。
2014年,两种预测方法比较:ANN、SVM综述,多种预测模型的精度对比;主要结论:使用混合模型分析建筑能耗预测似乎产生一个好的预测精度。
文[1] 2015年,应用逐步回归分析,建立办公建筑输入变量(天气和入住率) 和输出(设备、通风和冷却负荷)之间的回归模型;精度指标:RMSE;办公建筑/短期预测(
2016年,学校建筑能耗预测,加权混合支持向量回归模型SVR;精度指标:MAPE;学校建筑/短期预测(0.5小时、1日);该混合模型和单一SVR模型(与其它进化算法GA和PSO联合)进行了对比,精度最高,MAPE:5.843%。
2016年,基于ANN的建筑能耗建模,研究了随着时间推移,模型自动训练和控制模型精度的方法;精度指标:MAPE、MSE、R2;罗马的三级建筑/短期预测(1小时);精度和控制阈值MAPE:6.91% ,8.83%。
文[3], 2016年,事件场所能耗预测和高峰需求预测,建模方法:NN,SVR;精度指标:CV,MAPE;事件活动场所/1日、1小时、15分钟;结论:以每日数据为间隔的消费预测模型精度高于以小时或15分钟为间隔的预测精度;就日数据模型, NN模型精度比SVR高;然而,每小时和15分钟数据模型,没有明确的变化;每日高峰需求预测精度明显高于能耗预测。
2012年,城市居住建筑能耗预测模型,运用相关分析和多元回归分析对影响居民建筑能耗各因素与能耗的关系进行实证研究,建立居住建筑能耗预测的多元线性回归模型;区域,住宅能耗/1年;结果:模型拟合数据与实际统计数据符合度为 95%左右。
2012年,办公建筑能耗预测,时间序列分析方法;办公建筑/1月;预测结果:年度能耗量误差为16.48%,最大月度相对误差为18.2%,最小月度相对误差为2.7%。
2014年,高校建筑能耗预测,GM- RBF组合建模;高校建筑/1月;
为检验组合建模算法的有效性,同时建立线性回归模型、灰色模型GM、RBF神经网络模型进行比较和分析,基于灰色理论与RBF 神经网络的GM- RBF组合能耗预测模型,平均相对误差和最大相对误差绝对值均小于其他单一模型。
2015年,KPCA(核主元分析)-WLSSVM(加权最小二乘支持向量机)模型方法应用于某办公建筑能耗的预测;办公建筑/1年;结论: 与RBFNN、WLSSVM、LSSVM模型相比,KPCA-WLSSVM模型方法能有效提高建筑能耗预测精度。相对绝对值最大误差:2.81%,MAPE: 0.89%。
3 结论
本文介绍了建筑能耗的预测方法,各种预测方法都有成功应用的案例。很多研究对不同预测方法的预测精度进行了对比,人工智能方法在多数案例中显示出更高的精度。在人工智能方法中,神经网络(NN)和支持向量机(SVM)是广泛使用的模型。混合模型显示出提高预测精度的潜力。
参考文献:
[1]C.Sandels,J.Widén ,L.Nordstr?m,E.Andersson.Day-ahead predictions of electricity consumption in a Swedish office building from weather,occupancy,and temporal data.Energy and Buildings,2015(108):279-290.
[2]ArashKialashaki,John R.Reisel.Modeling of the energy demand of the residential sector in the United States using regression models and artificial neural networks.Applied Energy,2013(108):271-280.
[3]Katarina Grolinger,Alexandra L’Heureux,Miriam A.M. Capretz,Luke Seewald.Energy Forecasting for Event Venues: Big Data and Prediction Accuracy.Energy and Buildings,2016(112):222-233.
[4]Aydinalp Merih,Ismet Ugursal V,Fung AS.Modeling of the space and domestic hot-water heating energy-consumption in the residential sector using neural networks.Appl Energy ,2004,79(02):159-78.