人工免疫算法在室内热舒适模型优化中的应用

将人工免疫算法应用于建筑室内热环境设计和空调系统的参数优化方面,根据Fanger热舒适模型, 建立室内热舒适目标函数,进而确定满足热舒适要求的室内风速和温度范围.研究表明,基于免疫算法的室内热舒适组合优化方法可以作为热工设计和空调系统控制的依据.     

夏热冬冷地区非采暖空调室内可接受温度范围

为了编制“中国民用建筑室内热湿环境评价标准”,需要得到夏热冬冷地区建筑室内非采暖空调环境下的可接受温度范围。以重庆地区为代表,于2007—2009年期间,针对办公建筑和居住建筑进行了为期2年的热环境逐月现场测试和问卷调查。在了解该地区非采暖空调室内外热环境现状的基础上,进行了室内热环境满意度的主观评价以及热适应性的分析。在此基础上提出了确定夏热冬冷地区非采暖空调室内环境的可接受温度范围的方法。通过对获取数据按温度段进行回归分析,结合实验室人体生理和心理实验结果,获得了重庆地区建筑室内非采暖空调环境下根据全年室外空气温度变化而确定的可接受空气温度范围框图。最后,对比讨论了国际相关标准非采暖空调环境下的室内可接受温度范围及确定方法。     

绥化地区地板辐射式采暖居住建筑冬季室内热舒适调查分析

为了研究严寒地区冬季采暖期居住建筑室内的热环境状况,以绥化地区地板热辐射式采暖住宅为例,调查了其室内热舒适现状,探讨了改善建筑室内热环境的方法,采用测试、问卷调查等方式和以ASHRAE的7级热感觉标度,对该类建筑冬季室内热舒适情况和热感觉主观反映进行统计分析.结果显示,该地区冬季地板热辐射采暖居住建筑室内温度偏高、居民的热期望温度为24.9℃、冬季80%可接受的舒适温度范围为21.9~25.8℃.结合该地区特点,提出适合绥化地区地板辐射式采暖居住建筑冬季室内舒适温度区间为23~25℃,为改善当地住宅建筑节能设计提供依据.     

办公建筑用电设备末端节能控制系统设计

随着建筑面积不断增加,人们对室内环境要求日益增强,建筑用电能耗也随之增加.办公建筑中设备末端节能控制设计是减少用电能耗浪费的重要途径和内容.系统结合办公特点、实际需求和室内动态环境,将室内温度、光照度、室内有无人员存在作为主要控制参数,结合办公作息时间表并考虑加班等特殊影响因素,对室内照明、办公插座以及空调等用电设备进行了节能控制设计;同时,系统设置通讯接口,实现数据外传功能,进而对接能耗监测平台.结果表明：在满足办公人员对舒适度要求的前提下,能最大限度的提高建筑用电能效比具有一定的社会和环境效益,开发前景较好.     

室内温、湿度对人体热舒适和空调能耗影响的研究

以采用一次回风集中空调系统的办公建筑为例,就室内温、湿度设计参数对空调房间热舒适环境和空调系统能耗的影响进行了分析。研究结果表明,在同样的室内人体热舒适环境(等效温度)的条件下,随着室内温度的增加,一次回风系统的需冷量和总的耗能量是增加的。因此,夏季提高空调室内温度是不节能的。在相同热舒适(等效温度)条件下,要减少空调系统的冷负荷,室内设计温、湿度参数在推荐的热舒适区范围内,宜采用较大的室内相对湿度和较低的室内干球温度的组合,或采用较高的等效温度。     

夏热冬冷气候区欠发达地区高校建筑冬季适应性热舒适研究

现有研究表明,良好的室内热环境不仅有助于学习效率的提升,还有利于建筑节能。因此,为学校建筑提供舒适的室内热环境具有重要意义。但是,目前对学校建筑热舒适的研究主要集中在经济发达地区,对经济欠发达地区的研究相对匮乏。为了填补经济欠发达地区高校建筑室内热环境和人体热舒适研究的空白,对中国夏热冬冷气候区经济欠发达地区（遵义）的自然通风高校建筑进行实地调查,并对非物理因素（如经济水平、过去的热经历、热期望等）对人体热舒适的影响进行探讨。结果表明：该地区自然通风高校建筑冬季室内热湿环境较恶劣,38.3%的受试者感到“凉”或“冷”。实测热中性温度为17.36 ℃,80%可接受温度区间为14.97～20.69 ℃,均比PMV-PPD预测模式下相应数值偏低。Griffiths模型预测的平均舒适温度为16.88 ℃。在非物理因素的作用下,该地区热中性温度和80%可接受温度区间均较夏热冬冷区发达地区低。所以,遵义地区自然通风高校建筑在改善冬季室内热环境时可考虑能耗低的被动式措施。     

办公建筑人员工作效率室内环境影响因素及经济分析

对上海市两处代表性办公建筑进行实地调研。采用主观问卷调查了建筑内人员对室内环境的总体感觉,各项人的因素及室内环境质量因素对人员工作效率的影响程度,病态建筑综合症症状等,并客观调查了空调系统运行能源消耗费用及人员薪酬等支出情况,同时对室内的空气温度、湿度、风速、噪声、甲醛和二氧化碳浓度等物理参数进行测量。结果显示,尽管建筑室内各项物理参数都在标准范围内,接近50%的人员抱怨有病态建筑综合症,且大多数人希望增加室内新风量,(尤其是开放式办公室)降低室内噪音水平。热环境、空气品质和噪音是影响人员工作效率的主要环境质量因素。因此,办公建筑可优先考虑改善这些环境质量因素以提高人员的健康舒适水平和工作效率。在调查的两幢建筑中,人员薪酬与建筑运行能耗(电费)支出之比也达到100倍之多。这表明在中国,尤其是北京、上海这样的大城市的办公建筑中,提高人员工作效率有获得巨大经济效益的潜力。     

包头住宅建筑夏季室内热舒适实地调查与分析

为了研究内蒙古包头市住宅建筑夏季室内热环境现状和人体热适应状况,从影响人体热舒适的主要因素入手,采用客观热环境参数测试结合现场主观问卷调查的方法,得到了361个有效样本,通过分析得出包头自然通风住宅夏季室内舒适温度区间为23.8℃～26.9℃,居民夏季中性温度为24.9℃,期望温度为24.6℃.并结合其他研究成果,分析了严寒地区城市居民夏季的热适应状况.本文研究成果为今后严寒地区自然通风建筑的热环境设计与评价提供参考,并为热适应实地研究提供参考和依据.     

一种基于数据的夏季居住环境热舒适度控制方法

采用超闭球CMAC(HCMAC)神经网络,建立家用空调器制冷环境下室内外温、湿度关联模型,预测室内空气的相对湿度.提出了基于PMV指标的家用空调温度设定值的计算实验方法.该舒适度控制方法只利用室内外环境参数历史数据,通过HCMAC样本学习和简便的计算实验,自适应地满足住户热舒适偏好需求.仿真结果表明,HCMAC模型能够较准确地预测室内空气的相对湿度;通过调整温度设定值,可将PMV值调整到任意给定的范围,实现室内建筑环境的节能和舒适.     

基于加权残差聚类的建筑负荷预测区间估计

提出基于加权残差聚类的建筑负荷预测区间估计方法,旨在对建筑负荷预测模型的不确定性进行定量评估. 使用Shapley additive explanations方法量化负荷预测模型的每个输入对输出的贡献程度. 基于得到的贡献程度对模型输入进行加权聚类,获得不同聚类簇中的模型历史残差分布. 根据不同聚类簇中的残差分布估计模型的预测区间. 在深圳某办公建筑1 a的冷负荷数据集上进行验证. 结果表明,与传统不对输入进行加权的方法相比,该方法可以显著提高预测区间的估计精度. 期望得到的预测区间与该方法得到的预测区间的平均覆盖误差为1.87%,而传统方法的平均覆盖误差为2.27%. 该方法可以用于估计任何数据驱动的建筑负荷预测模型的不确定性,从而为优化控制和故障诊断提供更可靠的负荷预测模型.     

基于遗传算法的室内热舒适指标PMV的神经网络预测

介绍了人工神经网络对室内热舒适指标PMV进行预测的方法,探索遗传算法与神经网络结合运用,得出了神经网络预测的结果,提出了神经网络预测可用于智能化空调运行的控制。     

地板辐射供冷系统建筑围护结构蓄热特性分析

建筑节能是可持续发展战略的重要内容,而空调系统是公共建筑节能的主要组成,文章围绕建筑围护结构的蓄热特性,以地板辐射供冷系统为研究对象,通过选取济南市安泰动态节能示范楼内三个典型空调房间,利用TRNSYS仿真模拟软件建立地源热泵地板辐射供冷模型,结合建筑控制平台实测数据,对建筑围护结构的室内热环境进行研究,探索地板辐射供冷系统建筑围护结构蓄热特性。结果表明:建筑西外墙对室内热环境的稳定和舒适性影响最大;外墙对室外温度波具有明显的衰减特性和峰值延迟特性,良好的蓄热特性有利于系统节能运行,维持室内温度;墙体的蓄热性使得室温波动较小,白天蓄热有效地阻止冷负荷的陡然增大,维持了正常工作时间人员的空调需求;14:00地板蓄冷量最低,室温超过空调设计温度,应采取增大地板盘管供水流量或降低供水温度的措施,降低室内温度,确保系统节能高效运行。     

陕南山地民居夏季室内热环境与能耗特性

陕南山地民居环境存在节能发展落后,夏季室内热环境差等问题.为了研究当地室内热环境状态,提高民居使用舒适和降低能耗,对该地区典型民居进行夏季室内外热环境测试.通过测试量化了当地民居夏季热环境状态,测试表明:太阳辐射以直射为主,室外温度昼夜温差大;民居一层基本可以满足舒适要求,中间层大部分时间满足舒适要求,顶层偏离舒适要求.根据能耗计算结果,提出陕南民居一层和中间层可不设置空调,顶层受太阳辐射影响空调能耗较高,应设置隔热构造降低空调能耗.     

夏热冬冷地区住宅室内热环境质量控制

结合当代暖通空调技术发展动态和建筑节能工作的新形势,介绍了国外热舒适性评价指标及室内热环境评价方法,阐述了夏热冬冷地区住宅建筑热环境质量研究现状及其部分成果,指出了气候潮湿地区室内湿度控制和新风负荷分析的重要性。     

居住建筑室内热环境低能耗营造的多目标设计方法

人居环境改善涉及重大民生问题,节能减排是国家重大战略。因此,有必要寻求合理的居住建筑设计方法,使设计方案既满足居民的室内热舒适需求又能降低建筑能耗。基于多目标遗传优化算法,建立能够对建筑设计方案进行优化、实现增加室内热舒适时间比例的同时降低建筑全年冷热负荷的居住建筑设计双目标优化模型。最后,以重庆典型户型为实例进行优化,优化后的设计方案建筑全年冷热负荷降低了47.74%,室内热舒适时间比例提高了3.94%,验证了模型的可行性和准确性。     

寒冷地区(B区)农村居住建筑冬季室内热环境现状调查与改善策略研究——以滨州市农村地区为例

对寒冷地区(B区)两户典型农村居住建筑的室内热环境进行了实地调研、问卷调查和数据实测,结果表明:滨州地区农村居住建筑冬季室内热舒适性较差,厨房、浴室室内湿度偏高,热环境现状不理想;冬季室内预测和实测热中性温度分别为16.9℃和5.9℃,居民热可接受温度范围为8.5～18.5℃.针对该地区农村居住建筑冬季室内热环境现状,...     

基于蚁群算法的变风量空调室温控制研究

在变风量空调系统中,采用总风量控制方式改变空调区域送风量以满足人们的舒适性要求.针对常规PID控制参数优化困难的问题,提出了采用蚁群算法对风机变频调速和室内温度控制环节中的PID控制优化,并将常规PID控制和基于蚁群算法的PID控制在MATLAB仿真环境中进行仿真对比.通过对比结果表明,基于蚁群算法的PID控制策略能使系统的动态稳定性得到较大的改善.     

人员热适应对住宅全年供暖、供冷需求影响——以重庆为例

为研究住宅建筑中人员适应性调节及热舒适需求动态变化对其全年建筑供暖、供冷能耗影响,首先通过分析夏热冬冷地区典型城市-重庆住宅全年热环境调研数据（样本量2 151份）,揭示了居民全年舒适温度随室外温度呈S型变化特性,进而得到了基于人员适应性和动态热舒适的住宅全年供暖、供冷起止时间和动态温度设计参数。结合EnergyPlus建立了典型样本建筑模型（三人户,建筑面积105 m²）,分析了在执行JGJ134—2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》基础上,基于人员热适应和温度动态调节下的住宅全年供暖、供冷节能潜力。模拟结果表明：住宅全年自然通风情况下室内热环境处于舒适区间（18～26℃）的比例仅占32.2%,采用传统供暖、供冷设定温度（18～26℃）下住宅全年舒适小时比例增加至62.87%,而基于人员适应性的供暖、供冷温度动态调节下舒适比例进一步增加5.45%;采用传统温度设计下住宅全年供暖、供冷单位面积能耗分别约为8.93、17.18 kWh/m²,相比采用温度动态调节下全年单位面积供暖、供冷能耗显著降低,分别为7.78、12.96 kWh/m...     

沈阳市商场冬季热舒适的实测调查研究

研究人员行为特点对于热舒适感的综合影响,根据建筑物内人员行为的变化,实现对建筑物室内热环境参数的动态优化和调节,在改善室内热环境的同时,对实现建筑节能具有一定的促进作用.笔者选取沈阳市3座全年采用中央空调的商场作为研究对象,采用问卷调查的方式,对商场内热环境的人体热感觉,吹风感觉及热舒适感觉进行了研究,利用统计学的方法分析了沈阳市商场冬季室内的设计参数,得出了沈阳市商场室内的中性温度为18 5℃,舒适范围为16 6～21 3℃;并就此分析了性别、年龄等人员行为因素对热舒适的影响.女性比男性的中性温度高1 4℃;40岁以上的人比40岁以下的中性温度低0 6℃.     

对天津地铁站空调运行控制温度的探讨

随着城市地铁的迅速发展,地铁环境控制问题也愈来愈引起人们的关注.本文以美国供暖制冷空调工程师学会(ASHRAE)提出的相对热指标(RWI)作为衡量人体热舒适性的标准,对天津地铁站的空调运行控制温度进行了探讨,并计算了天津地铁的运行控制温度随室外温度的变化趋势,分析了乘客进出站过程中RWI值和热舒适性的变化规律.为天津地铁的运行控制温度提出了合理的建议,为天津地铁环控系统设计提供了参考.