[發(fā)明專利]一種適用于規(guī)劃階段區(qū)域建筑的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010092692.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111310126B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱麗;張吉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于規(guī)劃階段區(qū)域建筑的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，解決了規(guī)劃階段建筑信息不完備、模擬參數(shù)不確定的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)難題。包括下述步驟：建立以確定性參數(shù)為已知數(shù)、風(fēng)險(xiǎn)變量為未知數(shù)的區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)基礎(chǔ)模型；確定風(fēng)險(xiǎn)變量的取值范圍和分布函數(shù)；對(duì)風(fēng)險(xiǎn)變量抽樣，生成風(fēng)險(xiǎn)變量樣本庫(kù)；將風(fēng)險(xiǎn)變量樣本分別加載到區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)基礎(chǔ)模型中，逐一建立包括確定性參數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)變量的完整的區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；將生成的所有完整的區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型分別導(dǎo)入模擬軟件，進(jìn)行模擬計(jì)算；將模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果。通過(guò)該方法為區(qū)域能源規(guī)劃提供了必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種適用于規(guī)劃階段區(qū)域建筑的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，新建城區(qū)中采用集中供能的建筑日益增多，區(qū)域建筑能源規(guī)劃作為構(gòu)建集中能源系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)對(duì)提升能源利用效率和實(shí)現(xiàn)可再生能源規(guī)模化開(kāi)發(fā)具有重要支撐作用。規(guī)劃階段區(qū)域建筑的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)是區(qū)域建筑能源規(guī)劃的基礎(chǔ)，對(duì)集中能源系統(tǒng)的冷熱源選擇、容量匹配、能源站選址以及建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)等影響重大。

現(xiàn)有對(duì)區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的研究主要集中在設(shè)計(jì)和運(yùn)維階段，而針對(duì)規(guī)劃階段的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究較少，其主要原因是規(guī)劃階段不完備的建筑信息給空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)的實(shí)操性和準(zhǔn)確性帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。目前，在規(guī)劃階段對(duì)區(qū)域空調(diào)負(fù)荷的預(yù)測(cè)方法包括面積指標(biāo)法、基準(zhǔn)模型法、情景分析法和機(jī)器學(xué)習(xí)法。隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步和節(jié)能要求的加強(qiáng)，單位面積指標(biāo)法往往會(huì)高估區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷。基準(zhǔn)模型法通常需要調(diào)研大量的相似類型建筑來(lái)建立能夠代表規(guī)劃區(qū)域的建筑模型，工作量巨大而且不具有普遍適用性。情景分析法中情景設(shè)計(jì)非常復(fù)雜而且因地設(shè)計(jì)，不具備推廣性；并且還需要一套完整理論計(jì)算方法，工作量大。機(jī)器學(xué)習(xí)法是目前流行的一種預(yù)測(cè)方法，但這種方法適用于有大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，由于目前國(guó)內(nèi)對(duì)能耗統(tǒng)計(jì)匱乏，該方法具有一定的局限性。針對(duì)規(guī)劃階段僅在建筑類型，容積率，建筑高度，用地面積等參數(shù)已知的情況下，利用以上方法預(yù)測(cè)區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷顯然都具有局限性，而且目前不具備普遍適用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于規(guī)劃階段區(qū)域建筑的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，解決了規(guī)劃階段建筑信息不完備、模擬參數(shù)不確定、手動(dòng)建模繁瑣的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)難題。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種適用于規(guī)劃階段區(qū)域建筑的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1，提取規(guī)劃區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)的確定性參數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)變量；

步驟2，建立以所述確定性參數(shù)為已知數(shù)、所述風(fēng)險(xiǎn)變量為未知數(shù)的區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)基礎(chǔ)模型；

步驟3，確定所述風(fēng)險(xiǎn)變量的取值范圍和分布函數(shù)；

步驟4，對(duì)所述風(fēng)險(xiǎn)變量抽樣，生成風(fēng)險(xiǎn)變量樣本庫(kù)；

步驟5，將步驟4所述風(fēng)險(xiǎn)變量樣本分別加載到步驟2建立的所述區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)基礎(chǔ)模型中，逐一建立包括確定性參數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)變量的完整的區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；

步驟6，將步驟5生成的所有完整的區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型分別導(dǎo)入模擬軟件，進(jìn)行模擬計(jì)算；

步驟7，將步驟6的所有模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算區(qū)域建筑空調(diào)總峰值負(fù)荷和單位面積峰值負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)值，得到空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果。

步驟2中，在EnergyPlus軟件中建立區(qū)域建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)基礎(chǔ)模型。步驟6中所述模擬軟件為EnergyPlus模擬軟件。

步驟3中，所述風(fēng)險(xiǎn)變量的分布函數(shù)為均勻分布。

步驟4中，風(fēng)險(xiǎn)變量抽樣的方法為：在R語(yǔ)言中利用拉丁超立方抽樣方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)變量進(jìn)行抽樣；抽樣次數(shù)為：不少于風(fēng)險(xiǎn)變量個(gè)數(shù)的20倍。