CN115964780A - 基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法、装置、介质及设备 - Google Patents

基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法、装置、介质及设备 Download PDF

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CN115964780A CN202211611612.5A CN202211611612A CN115964780A CN 115964780 A CN115964780 A CN 115964780A CN 202211611612 A CN202211611612 A CN 202211611612A CN 115964780 A CN115964780 A CN 115964780A
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Abstract

本发明数据建筑能耗模拟技术领域,具体而言涉及一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法、装置、介质及设备。本发明提供的技术方案,通过对建筑模型在无遮阳和全遮阳的条件下分别模拟计算获得第一人工采光时间表和第二人工采光时间表,并通过能耗模拟软件获得遮阳启动的温度条件和太阳辐射强度条件确定遮阳启动初始时间,然后将遮阳系统考虑在内重新进行模拟以获得之后时间的人工采光时间表,再通过人工采光时间表进行模拟并确定下一时间是否进行遮阳,反复循环之后可以模拟出实际的遮阳控制以及由遮阳控制影响室温后的人工采光时间表。可以根据该考虑了更复杂因素的数据进行建筑的能耗模拟以获得建筑能耗数据,提高了建筑能耗模拟的精确性能。

Description

基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法、装置、介质及设备
技术领域
本发明数据建筑能耗模拟技术领域,具体而言涉及一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法、装置、介质及设备。
背景技术
节能是建筑设计和使用所涉及的重要问题,能耗模拟技术是进行建筑节能分析、建筑方案选择、标准制定、技术经济优化等的有效手段。一般地,在建筑设计过程中会采用建筑能耗模拟软件进行模拟,现有的能耗模拟软件可以根据采光照度、太阳辐射强度等因素进行能耗模拟。
但是现今建筑中普遍使用遮阳系统,并越来越普遍使用智能控制系统对遮阳进行控制。智能控制系统的使用可以使得遮阳系统能够随外部环境因素的变化对遮阳状态进行调控。遮阳系统的调节有多种控制类型,可分别根据外窗垂直采光照度(daylighting-illuminance)、太阳辐射强度(solar-radiation)、室内温度(indoor-air-temperature)等作为控制指标。目前的能耗模拟软件中,可以实现根据采光照度和太阳辐射强度对遮阳系统进行控制,但是还不能根据室内温度对遮阳系统进行控制。此外,日照采光可以有效减少人工采光需求,从而减少人工采光设备的散热能量;遮阳设备的使用与控制也将对室内日照得热产生影响。而当前的能耗模拟软件不能有效地在建筑能耗的模拟中加入智能遮阳系统对建筑能耗模拟的影响,从而使得模拟数据与真实模拟数据相差甚远。
本发明的目的在于提高建筑能耗模拟的精确性能,将智能遮阳系统造成的相关影响因素加入到能耗模拟的过程中。
发明内容
基于上述现有技术中的不足,本发明提供一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法以提高建筑能耗模拟的精确度,包括以下步骤:
S10、接收建筑模型和遮阳系统,获取建筑模型无遮阳条件下室内的第一人工采光时间表以及在全遮阳条件下室内的第二人工采光时间表;
S20、所述第一人工采光时间表被输入能耗模拟软件以获得室内的第一温度时间表;
S30、根据所述第一温度时间表和模拟环境的太阳辐射强度时间表确定符合预设遮阳条件的遮阳启动初始时间T0;并根据遮阳启动初始时间T0和所述第二人工采光时间表使得第二人工采光时间表时间T0的值赋值给第一人工采光时间表的时间T0,以获得第三人工采光时间表;
S40、将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件以获得室内的第二温度时间表,结合所述太阳辐射强度时间表判断时间步长ΔT之后的时间T时是否符合所述预设遮阳条件;若符合则更新所述第三人工采光时间表,将所述第二人工采光时间表对应时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则不更新所述第三人工采光时间表;循环执行步骤S40直到时间T超过时间阈值以获得最终的所述第三人工采光时间表;
S50、根据所述第三人工采光时间表进行建筑能耗模拟。
在一些实施例中,步骤S10包括以下步骤:
S11、接收所述建筑模型,对每一房间单独设置热工分区;
S12、将所述建筑模型输入日照模拟软件中进行日照模拟以获得第一日照采光照度时间表;
S13、为所述建筑模型增加遮阳系统并将所述建筑模型全遮阳后进行所述日照模拟以获得第二日照采光时间表;
S14、根据预设室内采光照度需求将所述第一日照采光照度时间表计算转化为第一人工采光需求时间表,并将所述第二日照采光照度时间表计算转化为第二人工采光需求时间表;
S15、分别将所述第一人工采光需求时间表和所述第二人工采光需求时间表中的数值进行转化以获得所述能耗模拟软件可识别文件,即所述第一人工采光时间表和所述第二人工采光时间表。
在一些实施例中,步骤S14中所述第一人工采光需求时间表和所述第二人工采光需求表的转化算法包括:
人工采光需求=(日照采光照度-预设室内采光照度需求)/预设室内采光照度需求。
在一些实施例中,所述能耗模拟软件包括EnergyPlus、DOE-2、eQuest、TRNSYS、DeST、IES-VE或者ESP-r。
在一些实施例中,所述预设遮阳条件包括室内温度≥25℃且太阳辐射强度≥250W/m2
在一些实施例中,所述太阳辐射强度时间表为根据所述模拟环境当地的气候文件获得的。
在一些实施例中,步骤S40包括以下步骤:
S41、将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件获得更新后的所述第二温度时间表;
S42、更新时间计数器T=T+ΔT,并获得第二温度时间表中时间T时的温度值,其中T的初始值为T0,ΔT介于0.5-2小时之间;
S43、设定初始遮阳时间表中的值均为0,即无遮阳,结合所述太阳辐射强度时间表并根据所述预设遮阳条件判断时间T时是否进行遮阳;若是则将遮阳时间表中时间T的值赋值为1,即有遮阳,并对第三人工采光时间表进行更新,将所述第二人工采光时间表T时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则直接进入下一步;
S44、判断时间T是否大于时间阈值,若是则输出第三人工采光时间表,否则返回执行步骤S41。
本发明还提供一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟装置,包括:
人工采光时间表获取模块,用于提供建筑模型和遮阳系统,获取建筑模型无遮阳条件下室内的第一人工采光时间表以及在全遮阳条件下室内的第二人工采光时间表;
温度时间表获取模块,用于将所述第一人工采光时间表输入能耗模拟软件以获得室内的第一温度时间表;
循环初始条件确定模块,用于根据所述第一温度时间表和模拟环境的太阳辐射强度时间表确定符合预设遮阳条件的遮阳启动初始时间T0
并根据遮阳启动初始时间T0和所述第二人工采光时间表使得第二人工采光时间表时间T0的值赋值给第一人工采光时间表的时间T0,以获得第三人工采光时间表;
循环模块,用于将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件以获得室内的第二温度时间表,结合所述太阳辐射强度时间表判断时间步长ΔT之后的时间T时是否符合所述预设遮阳条件;若符合则更新所述第三人工采光时间表,将所述第二人工采光时间表对应时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则不更新所述第三人工采光时间表;循环进入所述循环模块直到时间T超过时间阈值以获得最终的所述第三人工采光时间表;
模拟模块,用于根据所述第三人工采光时间表进行建筑能耗模拟。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一实施例所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一实施例所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法。
本发明提供的技术方案,通过对建筑模型在无遮阳和全遮阳的条件下分别模拟计算获得第一人工采光时间表和第二人工采光时间表,并通过能耗模拟软件获得遮阳启动的温度条件和太阳辐射强度条件确定遮阳启动初始时间,然后将遮阳系统考虑在内重新进行模拟以获得之后时间的人工采光时间表,再通过人工采光时间表进行模拟确定下一时间是否进行遮阳,反复循环之后可以模拟出实际的遮阳控制以及由遮阳控制影响室温后的人工采光时间表。可以根据该考虑了更复杂因素的数据进行建筑的能耗模拟以获得建筑能耗数据,提高了建筑能耗模拟的精确性能。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法流程图;
图2为本发明实施例流程示意图;
图3为本发明提供的基于遮阳系统的建筑能耗模拟装置架构示意图;
图4本发明提供的一种电子设备架构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为便于对本申请实施例的理解,下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明,实施例并不构成对本申请实施例的限定。
本发明实施例提供一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,如图1所示,包括以下步骤:
S10、接收建筑模型和遮阳系统,获取建筑模型无遮阳条件下室内的第一人工采光时间表以及在全遮阳条件下室内的第二人工采光时间表;
优选地,在一些实施例中,如图2所示,第一人工采光时间表以及第二人工采光时间表可以通过以下方式获得。
S11、接收建筑模型,对每一房间单独设置热工分区。
其中建筑模型和遮阳部分可以是用户在参数化设计工具中建立的3D模型,并且以房间为单位划分热工分区,每个房间单独设置一个热工分区以便进行后续能耗模拟。
S12、将建筑模型输入日照模拟软件中进行日照模拟以获得第一日照采光照度时间表。
S13、为建筑模型增加遮阳系统并将建筑模型全遮阳后进行所述日照模拟以获得第二日照采光时间表。
其中日照模拟软件采用现有技术中成熟的日照模拟软件,例如Daysim,步骤S12中获得的是无遮阳状态下的室内日照采光照度表,记为Daylighting_illuminance_noshading,步骤S13中获得的是全遮阳状态下的日照采光照度表,记为Daylighting_illuminance_allshading,单位为lux,以上数据代表不同状态下模拟出的每小时的室内日照采光照度。
S14、根据预设室内采光照度需求将第一日照采光照度时间表计算转化为第一人工采光需求时间表,并将第二日照采光照度时间表计算转化为第二人工采光需求时间表;
可选地,第一人工采光需求时间表和所述第二人工采光需求表的转化算法包括:
人工采光需求=(日照采光照度-预设室内采光照度需求)/预设室内采光照度需求。
具体地,在一些实施例中,记人工采光需求为lighting-sch,预设室内采光照度需求例如取值为500lux,则
lighting-sch=(Daylighting_illuminance-500)/500。将前述数据Daylighting_illuminance_noshading和Daylighting_illuminance_allshading分别代入到式中最终得到无遮阳条件下的第一人工采光需求时间表以及全遮阳条件下的第二人工采光需求时间表。
S15、分别将第一人工采光需求时间表和第二人工采光需求时间表中的数值进行转化以获得能耗模拟软件可识别文件,即第一人工采光时间表lighting-sch-noshading和第二人工采光时间表lighting-sch-allshading。转化后的文件格式例如为.csv文件。
步骤S10中,通过分别在无遮阳和全遮阳的条件下进行日照模拟,最终将模拟数据计算得出第一人工采光时间表lighting-sch-noshading和第二人工采光时间表lighting-sch-allshading,以便于后续根据人工采光需求在遮阳条件的变量下进行计算,引入遮阳条件对于建筑能耗的影响。
接着S20、第一人工采光时间表被输入能耗模拟软件以获得室内的第一温度时间表。
其中能耗模拟软件采用现有的成熟软件,例如EnergyPlus、DOE-2、eQuest、TRNSYS、DeST、IES-VE或者ESP-r。能耗软件以lighting-sch-noshading为已知条件可以得出代表无遮阳条件下全年每小时室内温度的第一温度时间表,记为air-temperature-noshading,单位为℃。
S30、根据第一温度时间表和模拟环境的太阳辐射强度时间表确定符合预设遮阳条件的遮阳启动初始时间T0;并根据遮阳启动初始时间T0和第二人工采光时间表使得第二人工采光时间表时间T0的值赋值给第一人工采光时间表的时间T0,以获得第三人工采光时间表;
具体地,为了获得最终在自动遮阳系统参与下的人工采光时间表,且由于遮阳系统的影响变量包括实时温度和实时太阳辐射强度。因此本发明的方法是找到最初的遮阳时间点,则将该时间点的人工采光数据替换为对应的全遮阳条件下的人工采光数据,以此引入自动遮阳系统对于建筑能耗的影响,通过更新后的数据重新模拟计算温度变化情况以获得下一时间点的温度,进而结合太阳辐射强度时间表可以反复的确认下一时间点的遮阳情况进而模拟出自动遮阳系统的变化过程,以便于后续的能耗模拟。
其中,预设遮阳条件包括室内温度≥25℃且太阳辐射强度≥250W/m2。5应当理解的是,本发明的设计构思并不限定具体的设定参数,技术人员可
以根据实际情况对涉及的参数进行调整。而太阳辐射强度时间表为根据模拟环境当地的气候文件获得的。
因此,步骤S30以无遮阳状态作为初始条件,结合太阳辐射强度时间
表solar-radiation对比预设遮阳条件确定遮阳启动初始时间T0。并且将T00时第二人工采光时间表的数据赋值给第一人工采光时间表,也即当
solar-radiation(T0)≥250W/m2
且air-temperature-noshading(T0)≥25℃时,
使得lighting-sch-noshading(T0)=lighting-sch-allshading(T0),
更新得到的第三人工采光时间表被作为模拟自动遮阳系统参与下的人5工采光时间表的初始数据。
S40、将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件以获得室内的第二温度时间表,结合所述太阳辐射强度时间表判断时间步长ΔT之后的时间T时是否符合所述预设遮阳条件;若符合则更新所述第三人工采光时
间表,将所述第二人工采光时间表对应时间的值赋值到所述第三人工采光0时间表,否则不更新所述第三人工采光时间表;循环执行步骤S40直到时
间T超过时间阈值以获得最终的所述第三人工采光时间表lighting-sch-new。
可选地,如图2所示,在一些实施例中,步骤S40的实现包括以下步骤:
5S41、将第三人工采光时间表lighting-sch-new输入能耗模拟软件获得
更新后的第二温度时间表air-temperature;由于第三人工采光时间表有这样系统的参与而有部分数据的变化,则更新后的第二温度时间表随之产生变化。
S42、更新时间计数器T=T+ΔT,并获得第二温度时间表中时间T时的温度值,其中T的初始值为T0,ΔT介于0.5-2小时之间;本实施例中,对5应于前置数据均为模拟时间范围内每小时的各类数据,因此取ΔT为1小时
便于计算。
S43、设定初始遮阳时间表中的值均为0,结合所述太阳辐射强度时间表并根据所述预设遮阳条件判断时间T时是否进行遮阳;若是则将遮阳时
间表中时间T的值赋值为1,并对第三人工采光时间表进行更新,将所述0第二人工采光时间表T时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则直
接进入下一步。
记遮阳时间表为allshading,第二温度时间表记为air-temperature。当air-temperature(T)≥25℃,
且solar-radiation(T)≥250W/m2
5使得allshading(T)=1,且lighting-sch-new(T)=lighting-sch-allshading(T),
否则allshading(T)=0。
S44、判断时间T是否大于时间阈值,若是则输出第三人工采光时间表,否则返回执行步骤S41。
0本实施例中,模拟周期为1年,因此当T>8760时结束循环。此时得
到最终考虑每一次遮阳系统变化影响下的数据,包括全年的遮阳时间表allshading,在该遮阳时间表影响之下的室内温度时间表air-temperature以及最终的人工采光时间表lighting-sch-new。
S50、根据所述第三人工采光时间进行建筑能耗模拟。
5优选地,将最终的遮阳时间表allshading与人工采光时间表lighting-sch-new输入到能耗模拟软件中进行能耗模拟,得到最终的全年每小时建筑能耗(KWh/m2·year),包含建筑采暖能耗、制冷能耗与采光能耗。
本发明通过对建筑模型在无遮阳和全遮阳的条件下分别模拟计算获得第一人工采光时间表和第二人工采光时间表,并通过能耗模拟软件获得遮阳启动的温度条件和太阳辐射强度条件确定遮阳启动初始时间,然后将遮阳系统考虑在内重新进行模拟以获得之后时间的人工采光时间表,再通过人工采光时间表进行模拟确定下一时间是否进行遮阳,反复循环之后可以模拟出实际的遮阳控制以及由遮阳控制影响室温后的人工采光时间表。可以根据该考虑了更复杂因素的数据进行建筑的能耗模拟以获得建筑能耗数据,提高了建筑能耗模拟的精确性能。
需要说明的是,附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。
本发明还提供一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟装置,如图3所示,包括:
人工采光时间表获取模块,用于提供建筑模型和遮阳系统,获取建筑模型无遮阳条件下室内的第一人工采光时间表以及在全遮阳条件下室内的第二人工采光时间表;
温度时间表获取模块,用于将所述第一人工采光时间表输入能耗模拟软件以获得室内的第一温度时间表;
循环初始条件确定模块,用于根据所述第一温度时间表和模拟环境的太阳辐射强度时间表确定符合预设遮阳条件的遮阳启动初始时间T0
并根据遮阳启动初始时间T0和所述第二人工采光时间表使得第二人工采光时间表时间T0的值赋值给第一人工采光时间表的时间T0,以获得第三人工采光时间表;
循环模块,用于将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件以获得室内的第二温度时间表,结合所述太阳辐射强度时间表判断时间步长ΔT之后的时间T时是否符合所述预设遮阳条件;若符合则更新所述第三人工采光时间表,将所述第二人工采光时间表对应时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则不更新所述第三人工采光时间表;循环进入所述循环模块直到时间T超过时间阈值以获得最终的所述第三人工采光时间表;
模拟模块,用于根据所述第三人工采光时间表进行建筑能耗模拟。
本发明还提供一种电子设备,如图4所示,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一实施例所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一实施例所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法。
计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
专业人员应该还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施方式而已,并不用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10、接收建筑模型和遮阳系统,获取建筑模型无遮阳条件下室内的第一人工采光时间表以及在全遮阳条件下室内的第二人工采光时间表;
S20、所述第一人工采光时间表被输入能耗模拟软件以获得室内的第一温度时间表;
S30、根据所述第一温度时间表和模拟环境的太阳辐射强度时间表确定符合预设遮阳条件的遮阳启动初始时间T0;并根据遮阳启动初始时间T0和所述第二人工采光时间表使得第二人工采光时间表时间T0的值赋值给第一人工采光时间表的时间T0,以获得第三人工采光时间表;
S40、将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件以获得室内的第二温度时间表,结合所述太阳辐射强度时间表判断时间步长ΔT之后的时间T时是否符合所述预设遮阳条件;若符合则更新所述第三人工采光时间表,将所述第二人工采光时间表对应时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则不更新所述第三人工采光时间表;循环执行步骤S40直到时间T超过时间阈值以获得最终的所述第三人工采光时间表;
S50、根据所述第三人工采光时间表进行建筑能耗模拟。
2.根据权利要求1所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,其特征在于:步骤S10包括以下步骤:
S11、接收所述建筑模型,对每一房间单独设置热工分区;
S12、将所述建筑模型输入日照模拟软件中进行日照模拟以获得第一日照采光照度时间表;
S13、为所述建筑模型增加遮阳系统并将所述建筑模型全遮阳后进行所述日照模拟以获得第二日照采光时间表;
S14、根据预设室内采光照度需求将所述第一日照采光照度时间表计算转化为第一人工采光需求时间表,并将所述第二日照采光照度时间表计算转化为第二人工采光需求时间表;
S15、分别将所述第一人工采光需求时间表和所述第二人工采光需求时间表中的数值进行转化以获得所述能耗模拟软件可识别文件,即所述第一人工采光时间表和所述第二人工采光时间表。
3.根据权利要求2所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,其特征在于:步骤S14中所述第一人工采光需求时间表和所述第二人工采光需求表的转化算法包括:
人工采光需求=(日照采光照度-预设室内采光照度需求)/预设室内采光照度需求。
4.根据权利要求1所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,其特征在于:所述能耗模拟软件包括EnergyPlus、DOE-2、eQuest、TRNSYS、DeST、IES-VE或者ESP-r。
5.根据权利要求1所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,其特征在于:所述预设遮阳条件包括室内温度≥25℃且太阳辐射强度≥250W/m2
6.根据权利要求1所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,其特征在于:所述太阳辐射强度时间表为根据所述模拟环境当地的气候文件获得的。
7.根据权利要求1所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法,其特征在于:步骤S40包括以下步骤:
S41、将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件获得更新后的所述第二温度时间表;
S42、更新时间计数器T=T+ΔT,并获得第二温度时间表中时间T时的温度值,其中T的初始值为T0,ΔT介于0.5-2小时之间;
S43、设定初始遮阳时间表中的值均为0,结合所述太阳辐射强度时间表并根据所述预设遮阳条件判断时间T时是否进行遮阳;若是则将遮阳时间表中时间T的值赋值为1,并对第三人工采光时间表进行更新,将所述第二人工采光时间表T时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则直接进入下一步;
S44、判断时间T是否大于时间阈值,若是则输出第三人工采光时间表,否则返回执行步骤S41。
8.一种基于遮阳系统的建筑能耗模拟装置,其特征在于,包括:
人工采光时间表获取模块,用于提供建筑模型和遮阳系统,获取建筑模型无遮阳条件下室内的第一人工采光时间表以及在全遮阳条件下室内的第二人工采光时间表;
温度时间表获取模块,用于将所述第一人工采光时间表输入能耗模拟软件以获得室内的第一温度时间表;
循环初始条件确定模块,用于根据所述第一温度时间表和模拟环境的太阳辐射强度时间表确定符合预设遮阳条件的遮阳启动初始时间T0
并根据遮阳启动初始时间T0和所述第二人工采光时间表使得第二人工采光时间表时间T0的值赋值给第一人工采光时间表的时间T0,以获得第三人工采光时间表;
循环模块,用于将所述第三人工采光时间表输入所述能耗模拟软件以获得室内的第二温度时间表,结合所述太阳辐射强度时间表判断时间步长ΔT之后的时间T时是否符合所述预设遮阳条件;若符合则更新所述第三人工采光时间表,将所述第二人工采光时间表对应时间的值赋值到所述第三人工采光时间表,否则不更新所述第三人工采光时间表;循环进入所述循环模块直到时间T超过时间阈值以获得最终的所述第三人工采光时间表;
模拟模块,用于根据所述第三人工采光时间表进行建筑能耗模拟。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于遮阳系统的建筑能耗模拟方法。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100065439A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 성균관대학교산학협력단 차양 제어 시스템 및 그 제어 방법
CN103628637A (zh) * 2013-12-05 2014-03-12 广东省建筑科学研究院 一种智能化建筑遮阳系统及方法
WO2018179285A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 三菱電機株式会社 制御装置、日射制御システム、制御方法及びプログラム
CN108804802A (zh) * 2018-06-05 2018-11-13 西安建筑科技大学 一种以夏季空调制冷能耗控制为目标的办公建筑空间节能设计方法
CN110826117A (zh) * 2019-07-27 2020-02-21 中建科技有限公司 一种建筑物的遮阳设置方法和装置
CN110826134A (zh) * 2019-11-05 2020-02-21 哈尔滨工业大学 一种基于能耗及局域微气候综合优化的城市建筑群设计方法
CN111291442A (zh) * 2020-02-28 2020-06-16 湖北工业大学 一种高层住宅被动式节能反向设计系统及设计方法
CN112270137A (zh) * 2020-11-24 2021-01-26 同济大学 基于建筑能耗模拟软件动态生成遮阳行为的方法及装置
CN112487536A (zh) * 2020-12-01 2021-03-12 湖南大学 建筑用遮阳产品能效性能的评估方法、系统以及存储介质
CN112995292A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 东南大学 一种应对实时天气变化的可变遮阳自动调控方法
CN113569380A (zh) * 2021-06-22 2021-10-29 国网北京市电力公司 建筑综合用能的调节能力的修正方法及装置
CN113591180A (zh) * 2021-07-14 2021-11-02 北京建筑大学 采光遮阳设施生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN114741873A (zh) * 2022-04-08 2022-07-12 郑峰 一种基于人工智能的数据调控系统

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100065439A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 성균관대학교산학협력단 차양 제어 시스템 및 그 제어 방법
CN103628637A (zh) * 2013-12-05 2014-03-12 广东省建筑科学研究院 一种智能化建筑遮阳系统及方法
WO2018179285A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 三菱電機株式会社 制御装置、日射制御システム、制御方法及びプログラム
CN108804802A (zh) * 2018-06-05 2018-11-13 西安建筑科技大学 一种以夏季空调制冷能耗控制为目标的办公建筑空间节能设计方法
CN110826117A (zh) * 2019-07-27 2020-02-21 中建科技有限公司 一种建筑物的遮阳设置方法和装置
CN110826134A (zh) * 2019-11-05 2020-02-21 哈尔滨工业大学 一种基于能耗及局域微气候综合优化的城市建筑群设计方法
CN111291442A (zh) * 2020-02-28 2020-06-16 湖北工业大学 一种高层住宅被动式节能反向设计系统及设计方法
CN112270137A (zh) * 2020-11-24 2021-01-26 同济大学 基于建筑能耗模拟软件动态生成遮阳行为的方法及装置
CN112487536A (zh) * 2020-12-01 2021-03-12 湖南大学 建筑用遮阳产品能效性能的评估方法、系统以及存储介质
CN112995292A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 东南大学 一种应对实时天气变化的可变遮阳自动调控方法
CN113569380A (zh) * 2021-06-22 2021-10-29 国网北京市电力公司 建筑综合用能的调节能力的修正方法及装置
CN113591180A (zh) * 2021-07-14 2021-11-02 北京建筑大学 采光遮阳设施生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN114741873A (zh) * 2022-04-08 2022-07-12 郑峰 一种基于人工智能的数据调控系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱尚斌;李灿;陈泉;马千里;: "基于采光和能耗分析的某图书馆内遮阳节能研究", 建筑节能, no. 07, 25 July 2018 (2018-07-25), pages 24 - 28 *
李岳;孟庆林;张磊;焦燕;: "北京某高层写字楼幕墙热工性能与能耗模拟分析", 建筑节能, no. 09, 15 September 2009 (2009-09-15), pages 10 - 15 *
李迪萌: "基于天然采光和建筑能耗的寒冷地区被动房透明围护结构研究——以山东建筑大学超低能耗教学实验楼为例", 《万方》, 9 September 2022 (2022-09-09), pages 1 - 146 *
边宇;马源;: "考虑视觉舒适度的动态采光模拟与照明能耗分析", 浙江大学学报(工学版), no. 09, 6 September 2018 (2018-09-06), pages 1638 - 1643 *

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