[發明專利]一種建筑節能改造優化決策支持方法

在審

• 申請號: 202111333416.1
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN113947261A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 沈鵬元
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F30/13;G06K9/62;G06Q50/08
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 牛梅梅

1.一種建筑節能改造優化決策支持方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，基于電阻-電容模型理論構建建筑能耗模型；

S2，預測未來逐時氣象數據，將未來逐時氣象數據輸入至建筑能耗模型中，獲取未來逐時能耗，對未來逐時能耗模擬結果進行訓練，以生成數據驅動模型；

S3，選擇預優化決策變量，計算每種預優化決策變量下，未來逐時氣象數據的未來逐時能耗及生命周期內的凈現值；根據凈現值分析并確定優選決策變量；

S4，確定多目標優化問題，采用非支配解排序的差分進化算法，對優選決策變量進行多目標優化；

S5，采用層次聚類算法對所生成的多目標優化結果進行自動聚類，并以平行坐標圖為基礎，生成可視化的決策支持路徑。

2.根據權利要求1所述的建筑節能改造優化決策支持方法，其特征在于，步驟S1中，采用基于電阻-電容類比模擬框架的低階白箱建模工具。

3.根據權利要求2所述的建筑節能改造優化決策支持方法，其特征在于，步驟S3中，基于節能措施選擇預優化決策變量，預優化決策變量包括建筑圍護結構的熱性能、氣密性、自然通風、采暖和降溫的設定溫度以及空置時間設定溫度回退。

4.根據權利要求3所述的建筑節能改造優化決策支持方法，其特征在于，步驟S3中，分析并確定優選決策變量，具體為：

S31，采用邊際減排成本分析方法，分析每一預優化決策變量對所選擇的目標函數的影響；

S32，基于方差的敏感性分析方法，分析每一預優化決策變量對系統的影響。

5.根據權利要求4所述的建筑節能改造優化決策支持方法，其特征在于，步驟S4中，多目標優化包括四個目標，分別為節能量、經濟效益、投資成本以及改造建筑全生命周期內建筑各分區中逐時PMV絕對值的總和。

6.根據權利要求5所述的建筑節能改造優化決策支持方法，其特征在于，步驟S4中，節能量、經濟效益、投資成本的計算公式分別為：

節能量：

式中：E_pre,k和E_post,k分別是第k年未改造建筑和改造建筑的全年能耗；L代表改造建筑的全生命周期；

經濟效益：

式中：τ_u是u型能源成本的增加比例；C^u_post,k和C^u_pre,k分別是改造建筑和未改造建筑在全生命周期內第k年的u型能源的成本；

投資成本：

式中：τ_m是每年維護費用的增長率(％)；r是貼現率(％)，I_o為初始投資成本。

7.根據權利要求6所述的建筑節能改造優化決策支持方法，其特征在于，步驟S5具體為：

S51，獲取帕累托前沿并基于層次聚類算法對解集進行聚類；

S52，對優選決策變量和多目標進行平行坐標軸繪制，得到平行坐標圖；

S53，建立平衡的建筑改造決策思維模式以模擬決策過程，并根據該思維模式選取相應聚類后對下一層級解集進行聚類，以此類推獲得最終解集；

S54，對模擬結果進行可視化處理，生成決策支持路徑。