【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及，屬于建筑環(huán)境與建筑節(jié)能領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
隨著人們對居住品質(zhì)和建筑節(jié)能要求的不斷提高，如何協(xié)調(diào)和優(yōu)化建筑室內(nèi)環(huán)境舒適度與空調(diào)能耗越來越受到關(guān)注。目前眾多學(xué)者已提出多種系統(tǒng)級的多目標(biāo)優(yōu)化控制策略。優(yōu)化算法從早期的依賴梯度的尋優(yōu)方法發(fā)展到目前廣泛運用的各類智能優(yōu)化算法(如進(jìn)化規(guī)劃、遺傳算法等)，優(yōu)化參數(shù)則涵蓋了室內(nèi)環(huán)境的各方面，包括熱舒適度、空氣質(zhì)量以及空調(diào)能耗等。在環(huán)境優(yōu)化控制策略中，如何針對候選控制變量快速準(zhǔn)確地解算環(huán)境響應(yīng)是一個核心問題。由于現(xiàn)成的建筑室內(nèi)環(huán)境模型很難同時滿足優(yōu)化的實時性和精確度要求，目前通常的做法是假設(shè)室內(nèi)空氣完全混合，即忽略空間分布對環(huán)境參數(shù)的影響，采用經(jīng)驗?zāi)Ｐ突虬霗C理模型的方法求解環(huán)境響應(yīng)。而實際上，對于大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)，特別像置換通風(fēng)系統(tǒng)來說，室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)在空間上有較大差異。忽略這種差異會導(dǎo)致優(yōu)化效果與室內(nèi)各區(qū)域人員的實際感受不符，引起各種舒適度抱怨。目前國際上這方面研究很有限。原因是室內(nèi)多參數(shù)環(huán)境建模復(fù)雜，須借助CFD工具，且很難直接與在線的優(yōu)化控制算法整合。2009年，有文獻(xiàn)提出通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的方法得到CFD模型的簡化模型，用于環(huán)境優(yōu)化策略中參數(shù)指標(biāo)的快速求解。此方法通過CFD仿真得到足夠多的輸入/輸出數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)對的訓(xùn)練和測試建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境指標(biāo)替代模型。在優(yōu)化算法的每次迭代中利用替代模型快速求解目標(biāo)函數(shù)，減少優(yōu)化算法的復(fù)雜度，提高實時性。此方法考慮了環(huán)境參數(shù)的空間分布影響，但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型本質(zhì)上是經(jīng)驗?zāi)Ｐ停荒軐χ付ǖ沫h(huán)境指標(biāo)作建模。當(dāng)性能指標(biāo)有變化，或關(guān)注的室內(nèi)用戶區(qū)域改變，則須重新建模，應(yīng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于模型降階技術(shù)的建筑室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化方法，具體包括如下步驟：（1）建立基于CFD的室內(nèi)環(huán)境模型；（2）根據(jù)控制變量可能的變化范圍，等間距選擇控制變量數(shù)據(jù)點，作相應(yīng)的CFD穩(wěn)態(tài)仿真；從CFD仿真結(jié)果中提取環(huán)境參數(shù)分布，構(gòu)造參數(shù)變化空間；?（3）利用POD模型降階技術(shù)重構(gòu)出步驟（2）所得參數(shù)變化空間的低階子空間；（4）選擇室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)及能耗指標(biāo)，用于評估室內(nèi)環(huán)境及空調(diào)能耗；（5）設(shè)置目標(biāo)函數(shù)，利用優(yōu)化算法對控制變量進(jìn)行迭代優(yōu)化。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于模型降階技術(shù)的建筑室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化方法，具體包括如下步驟(1)建立基于CFD的室內(nèi)環(huán)境模型；(2)根據(jù)控制變量可能的變化范圍，等間距選擇控制變量數(shù)據(jù)點，作相應(yīng)的CFD穩(wěn)態(tài)仿真；從CFD仿真結(jié)果中提取環(huán)境參數(shù)分布，構(gòu)造參數(shù)變化空間；(3)利用POD模型降階技術(shù)重構(gòu)出步驟(2)所得參數(shù)變化空間的低階子空間；(4)選擇室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)及能耗指標(biāo)，用于評估室內(nèi)環(huán)境及空調(diào)能耗；(5)設(shè)置目標(biāo)函數(shù)，利用優(yōu)化算法對控制變量進(jìn)行迭代優(yōu)化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型降階技術(shù)的建筑室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化方法，其特征在于所述步驟(I)中，CFD仿真使用Airpak計算流體力學(xué)軟件；室內(nèi)環(huán)境模型為三維模型; 室內(nèi)環(huán)境模型的建立步驟如下(1)利用Airpak軟件建立房間圍護(hù)的幾何模型；確定空調(diào)送風(fēng)口和回風(fēng)口的位置與尺寸；確定房間內(nèi)主要陳設(shè)的位置與尺寸；(2)對建立的房間模型劃分網(wǎng)格；(3)利用Fluent求解器耦合求取質(zhì)量、動量、能量及污染物濃度方程的穩(wěn)態(tài)解。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型降階技...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李康吉，薛文平，
申請(專利權(quán))人：江蘇大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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