人工智能技術(shù)在建筑能源管理中的應(yīng)用場景

人工智能技術(shù)在建筑能源管理中的應(yīng)用場景摘要：創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)，促進了社會的進步，也改變了人們生活的方式。人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，該領(lǐng)域的研究內(nèi)容主要包括機器學(xué)習(xí)、語音識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等，其目標(biāo)是使機器能完成一些通常需要借助人類高端智能才能完成的復(fù)雜性工作。作為新一代數(shù)字技術(shù)的典型代表，人工智能技術(shù)匯聚了大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)的力量，逐漸嵌入其他技術(shù)領(lǐng)域，進而從專業(yè)領(lǐng)域走向?qū)嶋H應(yīng)用，實現(xiàn)對其他技術(shù)領(lǐng)域和行業(yè)的賦能?；诖耍疚难芯苛巳斯ぶ悄芗夹g(shù)在建筑能源管理中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：建筑能源管理；人工智能引言在社會建設(shè)、市場經(jīng)濟發(fā)展以及人類生存中能源起著至關(guān)重要的作用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)、市場經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們生活物質(zhì)質(zhì)量不斷提升的同時，對能源的消耗以及無節(jié)制的開采越發(fā)嚴(yán)重，從而在一定程度上導(dǎo)致能源資源緊缺、生態(tài)環(huán)境破壞的現(xiàn)象產(chǎn)生。而近年來人工智能（AI）技術(shù)的理念、算法和方法論在各種應(yīng)用場景得到迅速普及。AI技術(shù)已經(jīng)成為推動第四次工業(yè)革命的主要驅(qū)動力。1人工智能技術(shù)人工智能技術(shù)也是一項涵蓋多學(xué)科內(nèi)容的先進技術(shù)，并且是計算機領(lǐng)域發(fā)展的主要分支，該項技術(shù)的主要基礎(chǔ)便是計算機模擬技術(shù)，通過對人的感覺及思維規(guī)律進行模擬，建立能夠代替人類智慧的自動化系統(tǒng)，使計算機設(shè)備具備類似人的能力，提高其智能化水平，取代一些相對簡單的人工操作。但是人工智能并不單指智能機器人，同時也包括虛擬現(xiàn)實、自動化處理以及計算機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其發(fā)展也是多學(xué)科不斷融合進步的過程，具有效率高、學(xué)習(xí)新知識、有效運算及處理復(fù)雜問題的特點。目前，人工智能技術(shù)也得到了諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。例如，通過人工智能技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中存在的安全問題，及時對其進行處理和修復(fù)，保證系統(tǒng)的正常運行，自動化識別數(shù)據(jù)訪問行為，實現(xiàn)身份驗證與自動化追蹤的有效結(jié)合，彌補傳統(tǒng)安全技術(shù)存在的漏洞，有效抵御一些惡意入侵。2能源規(guī)劃發(fā)展進程20世紀(jì)以來，世界各國都在全方位推動能源高效利用及規(guī)劃發(fā)展。1908年，國際區(qū)域能源協(xié)會成立，致力于促進提供可靠的、經(jīng)濟的、高效率的、對環(huán)境有利的、正確的區(qū)域能源方案。1970年，區(qū)域空調(diào)在大阪首次供熱，區(qū)域能源平均供給面積為50萬m2以上，主要應(yīng)用于辦公建筑和商業(yè)建筑。1978年美國開始提倡小型熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）。我國在建國初期，在北方最先發(fā)展區(qū)域能源供熱系統(tǒng)，近30年來由分散供冷發(fā)展到集中供冷，又逐漸向區(qū)域供冷發(fā)展，尤其是近十年，我國的區(qū)域能源發(fā)展方向漸趨綜合，與此同時，2014年國家層面正式開始推動能源革命。2016年《巴黎協(xié)定》正式生效，在世界范圍內(nèi)發(fā)展高效清潔能源和提高能源效率成為供給側(cè)與需求側(cè)所面臨的主要任務(wù)。3人工智能技術(shù)在建筑能源管理中應(yīng)用的優(yōu)勢以智能化系統(tǒng)為核心，能夠?qū)φ麄€施工過程加以優(yōu)化，有助于施工質(zhì)量和效率的提升，改善傳統(tǒng)建筑能源管理的施工模式。智能化系統(tǒng)主要包括傳輸子系統(tǒng)、執(zhí)行子系統(tǒng)、主控器、通信模塊、監(jiān)控軟件、顯示器和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺等。施工現(xiàn)場的真實情況全面展示在顯示器中，協(xié)助管理人員對施工操作、技術(shù)應(yīng)用和進度等進行分析，防止由于不良操作行為對施工質(zhì)量安全造成威脅。智能手機應(yīng)用逐漸普遍，能夠借助手機實施全程化管理，通過緊急制動和實時預(yù)警等功能，實現(xiàn)對各類設(shè)備的管控，防止造成難以挽回的損失。施工命令借助人工智能技術(shù)得到快速傳輸，及時獲取現(xiàn)場的反饋信息，對施工進行科學(xué)指導(dǎo)。傳感器在移動終端指令的指示下能夠?qū)崿F(xiàn)智能化操作，施工任務(wù)的推進更高效。對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和整合、存儲、分析等能力增強，做好施工人員、技術(shù)、材料和進度、安全、質(zhì)量間的有效協(xié)調(diào)。4人工智能技術(shù)在建筑能源管理中的應(yīng)用4.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模擬識別、語音識別和信息處理等，是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本功能。通過對人類神經(jīng)系統(tǒng)的模擬，實現(xiàn)對整個施工過程的全面控制，為智能建筑能源建設(shè)提供可靠保障，對系統(tǒng)功能的優(yōu)化作用顯著。在建筑行業(yè)的發(fā)展中，建筑結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)能夠達(dá)到多角度監(jiān)控的目的，在復(fù)雜事件和突發(fā)事件的處理中效率更高，通過不斷自我學(xué)習(xí)開展非監(jiān)督訓(xùn)練和監(jiān)督訓(xùn)練，降低建筑能源施工的復(fù)雜性。尤其是建筑仿真模型的構(gòu)建，增強控制的精確性與靈敏度，改善控制律和運算律。4.2BIM技術(shù)應(yīng)用從目前BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，其應(yīng)用實踐作用突出，比如在建筑能源管理領(lǐng)域中的有效應(yīng)用具備可調(diào)整、可視化、可延伸的模擬特征。首先，可視化是建筑模型在建立、完成以及調(diào)整過程中，技術(shù)人員能通過計算機應(yīng)用掌握模型具體的變動情況。在簡單操作中便能獲取縮小、放大后的效果圖，要注重細(xì)節(jié)以及整體調(diào)控?？烧{(diào)整是BIM技術(shù)運用中的重要優(yōu)勢，在技術(shù)軟件應(yīng)用中，能調(diào)整的對象是計算機中的各項參數(shù)。整體操作過程相對簡單，要合理設(shè)定各項參數(shù)，突出BIM技術(shù)運用優(yōu)勢?？裳由煨砸彩荁IM技術(shù)的一項重要優(yōu)勢，在構(gòu)建有效模擬及模型時，系統(tǒng)要注重補充各項參數(shù)，比如沉降條件、氣象條件等，對建成后的建筑進行性能分析，有效優(yōu)化設(shè)計。4.3光伏新能源技術(shù)太陽能是無污染的清潔能源，在轉(zhuǎn)化應(yīng)用的過程中不會產(chǎn)生污染，建筑建設(shè)的過程中根據(jù)當(dāng)?shù)靥栒丈湟?guī)律以及太陽高度角合理設(shè)置太陽能設(shè)備就能實現(xiàn)資源利用。光電新能源發(fā)電技術(shù)是利用太陽能電池組件收集太陽能，然后把太陽能轉(zhuǎn)換成電能，再用光伏系統(tǒng)內(nèi)部的逆變器將電能轉(zhuǎn)換成交流電。太陽發(fā)電系統(tǒng)由光伏電池組件、傳輸線、蓄能器、變流器或逆變器以及變壓器等構(gòu)成，在這些組件的共同作用下實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。4.4智慧能源管控能源智慧管控系統(tǒng)以現(xiàn)代化信息通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能、儲能等新技術(shù)為依托，充分調(diào)動負(fù)荷側(cè)的調(diào)節(jié)響應(yīng)能力，在建筑能源監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，充分考慮集中式能源系統(tǒng)、可再生能源、微電網(wǎng)和電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，形成一個綜合協(xié)調(diào)的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)能源利用效率的提升和碳減排的目標(biāo)，智能管理整個規(guī)劃區(qū)域運行。4.5地?zé)崮茉诘責(zé)崮艿睦梅矫?，它不僅在高溫地?zé)崮軤顟B(tài)下可以發(fā)電，減少了資源的總體消耗量，降低了環(huán)境污染率；或是供暖供熱、提供生活熱水，利用深層的地下水作為熱源，逐步地將該能源輸送到家家戶戶；還可以在地源熱泵、地道風(fēng)系統(tǒng)兩個技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強低溫地?zé)崮艿膽?yīng)用。地?zé)崮艿拈_發(fā)，一定程度上擴展了熱能用戶的使用戶數(shù)，提升了供暖技術(shù)，供暖費用也將較其他方法有所降低。結(jié)束語作為一個職業(yè)崗位，建筑能源管理并不被很多人看好。這種觀念需要改變。在人工智能技術(shù)發(fā)展之后，確實有一些職業(yè)感受到了嚴(yán)冬的威脅。應(yīng)該說，能夠在AI的“圍攻”下屹立不倒的職業(yè)才是有希望的職業(yè)。參考文獻楊志偉，許鵬，陳喆.基于BIM的暖通空調(diào)自動設(shè)計[J].建設(shè)科技，2018，373:44-45.鄧杰文，何適，魏慶芃，等.公共建筑空調(diào)系統(tǒng)運行調(diào)適方法研究(3):冷水機組[J].暖通空調(diào)，2020，50(1):10