规划阶段建筑冷热负荷预测与特性分析

朱丽，张吉强，王飞雪，孙勇，田玮，朱传琪

(1.天津大学建筑学院，天津，300072；2.天津大学APEC可持续能源中心，天津，300072；3.天津科技大学机械工程学院，天津，300222)

建筑冷热负荷预测是能源规划的重要环节，对能源系统的容量设计和部分负荷运行性能至关重要。在设计运行阶段，人们对建筑负荷预测研究较多，研究方法主要包括基于历史数据的外推法(包括统计回归法、时间序列分析法、机器学习法等)[1-4]和数值模拟预测法[5]等。在规划阶段，人们对建筑负荷预测的研究较少。FERNANDO 等[6]利用蒙特卡罗模拟结合一种简单的集总电容热平衡模型预测了建筑峰值冷负荷。王利珍等[7-8]采用蒙特卡罗法结合负荷计算原理预测了区域建筑冷负荷，计算了区域内峰值冷负荷的频数分布和累积概率，同时，将计算方法应用于典型场景。MACDONALD 等[9]介绍了不确定分析在热模拟程序ESP-r中的应用，并给出了应用实例。已有研究方法在一定程度上解决了建筑信息不确定问题，但繁琐的建模方法和简化的负荷计算原理均给预测结果带来较大误差，为此，本文作者提出一种解决规划阶段预测建筑冷热负荷问题的新方法，并对负荷预测结果进行不确定性和敏感性分析。

1 研究方法

1.1 蒙特卡罗法

蒙特卡罗法(Monte Carlo method)又称统计模拟法，是以概率和统计理论方法为基础的一种计算方法，特别适用于一些解析法难以求解的问题[10]。本文所研究的建筑处于规划阶段，利用蒙特卡罗法能够有效解决该阶段输入参数不确定问题。……