基于智能算法的北方老城小区建筑物节能优化

马明浩

摘要：选取典型建筑物，并利用Energy Plus进行模拟能耗计算。以透光围护结构玻璃厚度、中空空气层厚度、建筑朝向为影响因素，综合考察其对虚拟建筑冬季热负荷的影响程度，并结合Kriging采样和智能遗传算法对其进行节能优化，得到了建筑物的最佳朝向和透光维护结构的最优参数，有效降低了建筑物的冬季采暖负荷损耗。

关键词：Energy Plus模拟，Kriging采样，智能遗传算法

1.研究背景与现状

根据《中国建筑能耗报告2020》的分析测算结果，中国要实现2030年建筑碳排放达峰的目标，节能减排必须切实执行，对城市建筑尤其老城小区既有建筑能耗的相关研究势在必行。

1.1建筑节能改造技术的研究

基于建筑节能标准、建筑评价体系的学习，国内外学者对建筑节能的发展背景、重要意义、技术实施等展开了研究提出了新观点。主要是建筑节能改造技术应遵循因地制宜的原则。

1.2改造节能经济性分析

基于熵权-可拓理论，国内外学者建立了既有建筑绿色可行性评价指标并进行了相关的研究和验证。采用遗传算法，建立全生命周期成本的数值化的建筑几何优化模型。总体上既有建筑节能改造在技术方面还不成熟，对于高能耗的既有建筑改造技术比较短缺。

2.数学模型

2.1墙体传热数学模型

反应系数法是计算空调冷热负荷和分析建筑物全年能耗的基础。

如果室外空气综合温度随时间变化为Tout，室内空气温度随时间变化为Tin，在Energy Plus中采用了导热传递函数法替代……