智慧建筑和建筑自动化系统随着互联网、物联网、大数据以及人工智能等技术的不断发展,衍生出许多新型技术成果和设备产品。传统的集中式分层架构中央监控器的任务日益繁重,难以满足现代建筑的管理需求。群智能建筑系统将一幢建筑中的各类空间抽象为具有空间拓扑关系的分布式计算节点,每个节点均具有独立信息管理和环境调控以及节点间协作优化的功能,以实现建筑空间单元子系统的横向集成和多区域建筑空间信息的互通有无。本文将针对群智能建筑空间单元的标准化信息描述、智能调控系统软硬件开发以及分布式协同调控方法等关键问题展开研究,主要内容如下:首先,针对建筑空间单元包含的信息众多、缺乏信息特征统一的标准化描述问题,通过对各类环境空间及其内部设备共性特征参数信息的提取和凝练,从信息模型层级架构、信息词条描述方法和ID编码三个方面介绍了建筑空间单元信息模型,给出了信息模型的标准化拟制方法及具体案例,为接下来群智能硬件设备的开发、通讯调试和空间单元环境调控方法的研究奠定了理论基础。其次,针对建筑空间单元硬件设备自成系统、通讯协议复杂、通讯方式多种多样,难以实现末端设备协同管理的问题,进行各群智能空间单元硬件设备与房间控制器之间的通讯调试,将各个末端设备按照Modbus通讯协议等接入群智能硬件系统平台,实现了群智能建筑平台架构下设备的即插即用和互联互通,为接下来研究各种室内环境调控策略及方法、并开展具体实验验证空间单元环境本地控制算法的可行性奠定了硬件基础。最后,针对建筑室内环境调控的实际需求,以典型的办公建筑为研究对象,分别从单个空间单元和多区域空间单元两个维度展开研究,提出了室内热环境、空气品质环境、光环境、门禁等安防类设备的本地控制方法,对多空间单元新风系统的新风阀开度控制、VRF多联机空调系统的分布式控制和风机盘管空调系统水阀通断时间分配问题进行实验研究,实现了多区域空间单元设备的自组织协作。随后,对集中供暖分布式群控技术和疫情期间公共建筑房间压力控制问题进行了初步探索。本文的研究内容是群智能建筑系统平台技术在空间单元付诸实践的重要体现,可为群智能空间单元新型设备产品的研发和相关项目的落地提供参考,对构建具有我国自主知识产权的建筑智能化产业生态和促进行业的创新发展具有一定的意义。