随着人们生活水平的日益升高，对于办公、休闲娱乐和居住的建筑物环境舒适度提出了越来越高的要求。暖通空调是楼宇自动化体系中一个重要的分支子系统，目前，运用优化控制策略、大数据和云计算等先进技术来提高暖通空调系统的能源利用效率，是行业发展的一个主流趋势。

根据英国建筑服务研究与信息协会（TheBuildingServicesResearchandInformationAssociation，BSRIA）的一项研究显示，软件和物联网的增长将是拉动全球楼宇自动化（BuildingAutomation，BA）市场的主要驱动力。其中，控制器（DDC，房间和现场控制器）以及软件和硬件的市场总量预计将从2017年的70亿美元增长至2022年的85亿美元（以制造商出厂价计算）；增长最快的预计是软件，其主要用于管理、控制和优化建筑系统以及建筑能源系统，每年增幅预计为10%（见图1），这反映出在建筑管理过程中数据和分析的战略重要性。

另一个较为明显的现象是，越来越多的设备在出厂前进行了网络系统预装，以随时满足互联网的要求，这就是物联网成为关键的原因。同时，建筑管理者越来越多地将包括暖通空调系统在内的更多系统进行整合，如照明和安保，甚至有些情况下还包括消防。目前，超过25%的楼宇自动化项目已经整合了上述1个或多个系统，尤其是大型的、新建的综合体建筑项目，如交通枢纽、零售中心、体育馆等。

从系统集成商层面来看，全球楼宇自动化市场仍被西门子、霍尼韦尔、江森自控和施耐德电气4大巨头所瓜分，一些企业通过聚焦主要国家市场或如软件等细分领域而获得了可观的销售业绩。

 环境舒适度与低能耗之间的平衡

暖通空调（Heating，VentilationandAirConditioning，HVAC）是楼宇自动化体系中一个重要的分支子系统，一方面，暖通空调系统需要正常工作，另一方面，它们也需要高效使用能源，帮助降低二氧化碳排放，实现建筑物环境舒适度与低能耗之间的平衡。在暖通空调控制技术部分，目前主要是通过对温度、湿度、通风的控制与调节，来保障建筑物楼宇内部环境的舒适性。

其中，暖通空调行业中水泵、风机及制冷压缩机等为必需的设备，且耗电量巨大，在全年使用空调的现代化建筑及办公大楼中，风机、水泵及制冷压缩机、空气处理单元等设备都需要使用到电机，这类设备的用电量占到整个建筑用电量的40%左右，如何将电耗降下来，提高经济效益，越来越来为相关管理部门所重视。

在暖通空调系统中使用专用变频器来控制电机，一方面可以极大地节省水泵、风机及压缩机的电能，实现系统的节能运行；另一方面可以提高系统的运行品质，实现高精度控制，满足对环境的舒适度。从表面上看，变频控制通常被视作是一个独立部分，是一个纯资本支出项目；在许多新旧项目的设计过程中，一旦要降低成本，变频器往往都是首先考虑要缩减省去的部件之一；但是实际上，如果能将变频器真正设计到控制系统中，便可实现成本、效率“双赢”的最佳效果。在目前的暖通空调专用变频器市场上，以丹佛斯、施耐德等为主要的供应商品牌。

 控制策略的优化

实际上，从整体系统角度出发，目前大多数建筑暖通空调系统的运行能效不高，系统关联性差，亟待进行效能调适，而这一过程需要通过项目规划、调查、实施、验证和文档化四个阶段性的工作来实现。在暖通空调控制技术部分，主要存在的问题有：冷机旁通，小机对大泵运行；水系统流量分配不均；冷冻水泵、冷却水泵没有随负荷进行变流量调节；空调系统、设备运行能效低，冷水机组制冷量性能系数(COP)无法控制在4.3以下。

为此，需要在暖通空调驱动与控制策略上进行优化，其中包括对控制点的优化、传感器和控制器等硬件的升级、水系统平衡和流变量控制、冷机优化控制和末端优化控制等等。例如：通过水泵变频控制，调节水压差与温度，进一步达到节能效果；通过调节冷热盘、加湿器及变频风机，实现对温湿度、新风量、风压的需求；根据温度、流量、电流等参数实现对冷冻机组的加卸载控制和轮换控制，实现各冷冻机组的寿命均衡，效率最大化；根据冷却水回水温度和室外湿球温度，判断开启风机的台数或频率，达到最佳优化节能效果；利用PH及电导率计追踪水质的变化，报警并自动加药清洗管道，节能并减少维护开支；合理利用AHU冷凝水的回收，作为冷却水补水，回收水量及冷量。

除了硬件设备外，通过软件、云计算等先进技术实现对建筑暖通控制系统的智能化监控和调节，也是目前行业发展的一个新趋势。利用监控软件可将所有HVAC设备运行状态集中显示，让物业管理人员在操作站界面上直观、简便地操作；通过组建的云端楼宇自动化系统，还可以及时了解能耗情况，分析并制定节能策略，达到监控与能源管理的双重目的。

此外，近年来，随着中国经济社会的发展和人民生活水平的提高，建筑物供热成为人们关注的一个新的热点话题。一般来说，供热系统由热源（热媒制备）、热循环系统（管网或热媒输送）及散热设备（热媒利用）三个主要部分组成。中国供热领域十几年来发展向好，供热技术不断革新，供热系统日益完善，大数据及云计算等当代科技成就逐步转化为新的供热生产力。但在当前能源短缺日益严重、热源紧张、环境污染的压力下，急需进一步加强能源转换和传输过程中的运行效率，供需匹配与平衡、量化管控等方面仍然存在着巨大的挑战。特别是区域供热系统需要向量化、自动化和智慧化方向发展，达到零过流（循环流量）、零过量（热量）、零距离（通讯）和节能高效的目的，并且能够改善热用户的舒适性。