隨著人們生活水平的日益升高，對于辦公、休閑娛樂和居住的建筑物環境舒適度提出了越來越高的要求。暖通空調是樓宇自動化體系中一個重要的分支子系統，目前，運用優化控制策略、大數據和云計算等先進技術來提高暖通空調系統的能源利用效率，是行業發展的一個主流趨勢。

根據英國建筑服務研究與信息協會（TheBuildingServicesResearchandInformationAssociation，BSRIA）的一項研究顯示，軟件和物聯網的增長將是拉動全球樓宇自動化（BuildingAutomation，BA）市場的主要驅動力。其中，控制器（DDC，房間和現場控制器）以及軟件和硬件的市場總量預計將從2017年的70億美元增長至2022年的85億美元（以制造商出廠價計算）；增長最快的預計是軟件，其主要用于管理、控制和優化建筑系統以及建筑能源系統，每年增幅預計為10%（見圖1），這反映出在建筑管理過程中數據和分析的戰略重要性。

另一個較為明顯的現象是，越來越多的設備在出廠前進行了網絡系統預裝，以隨時滿足互聯網的要求，這就是物聯網成為關鍵的原因。同時，建筑管理者越來越多地將包括暖通空調系統在內的更多系統進行整合，如照明和安保，甚至有些情況下還包括消防。目前，超過25%的樓宇自動化項目已經整合了上述1個或多個系統，尤其是大型的、新建的綜合體建筑項目，如交通樞紐、零售中心、體育館等。

從系統集成商層面來看，全球樓宇自動化市場仍被西門子、霍尼韋爾、江森自控和施耐德電氣4大巨頭所瓜分，一些企業通過聚焦主要國家市場或如軟件等細分領域而獲得了可觀的銷售業績。

環境舒適度與低能耗之間的平衡

暖通空調（Heating，VentilationandAirConditioning，HVAC）是樓宇自動化體系中一個重要的分支子系統，一方面，暖通空調系統需要正常工作，另一方面，它們也需要高效使用能源，幫助降低二氧化碳排放，實現建筑物環境舒適度與低能耗之間的平衡。在暖通空調控制技術部分，目前主要是通過對溫度、濕度、通風的控制與調節，來保障建筑物樓宇內部環境的舒適性。

其中，暖通空調行業中水泵、風機及制冷壓縮機等為必需的設備，且耗電量巨大，在全年使用空調的現代化建筑及辦公大樓中，風機、水泵及制冷壓縮機、空氣處理單元等設備都需要使用到電機，這類設備的用電量占到整個建筑用電量的40%左右，如何將電耗降下來，提高經濟效益，越來越來為相關管理部門所重視。

在暖通空調系統中使用專用變頻器來控制電機，一方面可以極大地節省水泵、風機及壓縮機的電能，實現系統的節能運行；另一方面可以提高系統的運行品質，實現高精度控制，滿足對環境的舒適度。從表面上看，變頻控制通常被視作是一個獨立部分，是一個純資本支出項目；在許多新舊項目的設計過程中，一旦要降低成本，變頻器往往都是首先考慮要縮減省去的部件之一；但是實際上，如果能將變頻器真正設計到控制系統中，便可實現成本、效率“雙贏”的最佳效果。在目前的暖通空調專用變頻器市場上，以丹佛斯、施耐德等為主要的供應商品牌。

控制策略的優化

實際上，從整體系統角度出發，目前大多數建筑暖通空調系統的運行能效不高，系統關聯性差，亟待進行效能調適，而這一過程需要通過項目規劃、調查、實施、驗證和文檔化四個階段性的工作來實現。在暖通空調控制技術部分，主要存在的問題有：冷機旁通，小機對大泵運行；水系統流量分配不均；冷凍水泵、冷卻水泵沒有隨負荷進行變流量調節；空調系統、設備運行能效低，冷水機組制冷量性能系數(COP)無法控制在4.3以下。

為此，需要在暖通空調驅動與控制策略上進行優化，其中包括對控制點的優化、傳感器和控制器等硬件的升級、水系統平衡和流變量控制、冷機優化控制和末端優化控制等等。例如：通過水泵變頻控制，調節水壓差與溫度，進一步達到節能效果；通過調節冷熱盤、加濕器及變頻風機，實現對溫濕度、新風量、風壓的需求；根據溫度、流量、電流等參數實現對冷凍機組的加卸載控制和輪換控制，實現各冷凍機組的壽命均衡，效率最大化；根據冷卻水回水溫度和室外濕球溫度，判斷開啟風機的臺數或頻率，達到最佳優化節能效果；利用PH及電導率計追蹤水質的變化，報警并自動加藥清洗管道，節能并減少維護開支；合理利用AHU冷凝水的回收，作為冷卻水補水，回收水量及冷量。

除了硬件設備外，通過軟件、云計算等先進技術實現對建筑暖通控制系統的智能化監控和調節，也是目前行業發展的一個新趨勢。利用監控軟件可將所有HVAC設備運行狀態集中顯示，讓物業管理人員在操作站界面上直觀、簡便地操作；通過組建的云端樓宇自動化系統，還可以及時了解能耗情況，分析并制定節能策略，達到監控與能源管理的雙重目的。

此外，近年來，隨著中國經濟社會的發展和人民生活水平的提高，建筑物供熱成為人們關注的一個新的熱點話題。一般來說，供熱系統由熱源（熱媒制備）、熱循環系統（管網或熱媒輸送）及散熱設備（熱媒利用）三個主要部分組成。中國供熱領域十幾年來發展向好，供熱技術不斷革新，供熱系統日益完善，大數據及云計算等當代科技成就逐步轉化為新的供熱生產力。但在當前能源短缺日益嚴重、熱源緊張、環境污染的壓力下，急需進一步加強能源轉換和傳輸過程中的運行效率，供需匹配與平衡、量化管控等方面仍然存在著巨大的挑戰。特別是區域供熱系統需要向量化、自動化和智慧化方向發展，達到零過流（循環流量）、零過量（熱量）、零距離（通訊）和節能高效的目的，并且能夠改善熱用戶的舒適性。