[發明專利]一種基于建筑材料改造的建筑能耗低碳評估方法

在審

• 申請號: 202111392209.3
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114358470A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 鄭真;黃晨宏;馬小麗;顏華敏;盧婧婧;蔣晨;李建寧;黃一楠;馬曄暉;肖遠兵;李林銳;張冠花;牟鍇;汪篤紅;何之倬;韓萬里
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/08;G06Q50/26
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

1.一種基于建筑材料改造的建筑能耗低碳評估方法，其特征在于包含以下步驟：

S1：構建基準建筑信息模型；

S2：設定基準建筑信息模型的優化變量參數；

S3：生成關于單位建筑面積采暖碳排放量和改造全局成本增量的綜合目標函數；

S4：用蟻群優化算法對對步驟S3所建立的綜合目標函數的模型進行求解，得到低碳化改造最優規劃。

2.根據權利要求1所述的基于建筑材料改造的建筑能耗低碳評估方法，其特征在于：所述步驟S1中，基準建筑信息模型構建主要包含兩部分：首先確定基準建筑的基本情況，其中包含住戶基本情況、圍護結構參數、建筑運行信息、采暖能耗及費用；其次針對建立的基準建筑模型進行能耗校驗。

3.根據權利要求2所述的基于建筑材料改造的建筑能耗低碳評估方法，其特征在于：所述基準建筑模型能耗校驗進行熱工模擬，得到建筑采暖、照明及熱擾能耗預測值，該數值為初始模擬值，然后從室內熱工參數及采暖系統兩方面進行能耗校準，首先調整照明和室內熱擾設備功率，校驗原始模型的照明及設備逐月能耗模擬值，進而調整人員在室率、室內換氣次數和采暖系統運行時間校準，對比逐月能耗預測值與實測值，通過平均偏差誤差和均方根誤差變化系數兩個評價指標，校驗模型準確性，若不準確則重新進行基準建筑信息模型構建。

4.根據權利要求1所述的基于建筑材料改造的建筑能耗低碳評估方法，其特征在于：所述步驟S2中，優化變量參數包含保溫材料類型、外墻保溫層厚度、屋面保溫層厚度、外窗類型和室內吊頂高度。

5.根據權利要求1所述的基于建筑材料改造的建筑能耗低碳評估方法，其特征在于：所述步驟S3中，單位建筑面積采暖碳排放量可表示為下式：

式中，為農宅單位建筑面積采暖碳排放量，kgCO₂/m²，E為單位建筑面積采暖能耗，kW·h/m²；為特定能源類型的CO₂排放因子，天然氣單位kg/m³，電單位kg/(kW·h)；

改造全局成本增量d_GC可表示為下式：

d_GC＝GC_post-GC_pre

式中，GC_post表示改造后全局成本，GC_pre表示改造前全局成本，改造前后全局成本計算公式分別為：

GC_pre＝PWFE₀P_u

其中，E₀為基準建筑年采暖能耗，天然氣單位m³，電單位kW·h；P_u為能源價格，天然氣單位元/m³，電單位元/kW·h；C_i為第i種低碳化改造措施所產生的初始投資費用，元；PWF為凈現值因子，其計算公式：

當i≠g時，則有

當i＝g時，則有

式中，r為引進相對通貨膨脹率改進的銀行利率；i為銀行基準利率,取0.049；g為通脹率，取0.07；L為節能措施使用年限，取20年。