CN116862129A - 一种零耗能建筑数据分析方法及系统 - Google Patents

一种零耗能建筑数据分析方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑数据分析技术领域，具体公开一种零耗能建筑数据分析方法及系统，通过对目标零耗能建筑进行控温零能耗评估，并在评估目标零耗能建筑不为控温零耗能时解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节，进而在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化，实现了控温耗电分配优化的分配对象筛选，有效缩小了控温能耗的分配范围，使得控温耗电分配优化更具针对性，与此同时进行控温耗电分配比例优化过程中，充分考虑到控温耗电的本质影响因素为室外环境温度，以此将控温耗电量与室外环境温度之间的关联性作为分配依据，进行科学分配，提高了分配依据的科学可靠度，有利于零耗能建筑节能功效的有效发挥。

Description

一种零耗能建筑数据分析方法及系统
技术领域
本发明属于建筑数据分析技术领域，尤其涉及一种零耗能建筑的评估方法，本发明还涉及采用上述方法的零耗能建筑数据分析系统。
背景技术
随着当前社会经济的迅猛发展，人口的增多,推动着城市建筑行业的迅猛发展,然而随之而来建筑能耗也在逐年上升,导致能源利用率降低,资源浪费严重。为了实现节约减排的目的，让建筑物具有节能功能显得迫在眉睫。在这种情况下，零耗能建筑应运而生。
零耗能建筑是不消耗常规能源建筑，完全依靠太阳能或者其它可再生能源，就能维持建筑的正常运转需要，其中建筑室内温度控制是建筑正常运转的最基本需求，现有的建筑室内温度的控制是依靠控温设备进行调控，例如空调，导致能耗较高，而零耗能建筑在控温方面的表现特点为在任意气候条件下，通过对建筑的科学设计、科学选材使室内自然温度接近或保持在人体舒适温度，实现了控温零耗能或微耗能，从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间的同时降低建筑能耗，保护城市环境，有益人体健康。
但实际零耗能建筑在建造完成后可能存在无法满足控温零耗能要求的情况，因此需要对零能耗建筑的控温能耗分配进行优化。然而现有技术中采用的零能耗建筑控温能耗分配方式为直接以建筑物在夏季、冬季的控温耗电量作为分配依据，一方面忽略了零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节，导致控温能耗分配范围过广，缺乏针对性，进而影响了分配效率，另一方面没有考虑到控温耗电量与室外环境温度之间的关联性，导致现有的分配依据没有凸显出控温耗电的本质影响因素，可靠程度不高，在一定程度上降低了分配结果的准确度，进一步影响了分配效果，不利于零耗能建筑节能功效的发挥。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种零耗能建筑数据分析方法及系统，通过利用零耗能建筑的控温耗电量和室外环境温度数据进行关联分析能够有效弥补现有技术中零能耗建筑在控温能耗分配方面存在的缺陷。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：本发明的一方面提供一种零耗能建筑数据分析方法，包括以下步骤：(1)定位目标零耗能建筑对应的坐落地区，进而获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的气候类型，并据此获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份。
(2)基于目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份划定夏季监测时间段和冬季监测时间段。
(3)分别在夏季监测时间段和冬季监测时间段对应的各监测日采集室外有效环境温度，同时采集目标零耗能建筑在各监测日的控温耗电量和发电量。
(4)构建控温耗电量集合，从中筛选出目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量，进而统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数。
(5)获取目标零耗能建筑对应的设计控温耗能指数，进而将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数进行对比，由此评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能。
(6)当评估目标零耗能建筑不为控温零耗能时识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，若存在，则解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节。
(7)在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化。
在零耗能建筑数据分析方法的一种示意性实施方式中，所述(3)中分别在夏季监测时间段和冬季监测时间段对应的各监测日采集室外有效环境温度具体操作方式如下：在夏季监测时间段对应的各监测日采集室外环境最高温度，将其作为相应监测日的室外有效环境温度。
在冬季监测时间段对应的各监测日采集室外环境最低温度，将其作为相应监测日的室外有效环境温度。
在零耗能建筑数据分析方法的一种示意性实施方式中，所述控温耗电量集合为目标零耗能建筑在夏季监测时间段和冬季监测时间段内所有监测日的控温耗电量构成的集合。
在零耗能建筑数据分析方法的一种示意性实施方式中，所述(4)中统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数具体实现过程如下：
(41)分别获取夏季监测时间段、冬季监测时间段中各监测日的日期。
(42)提取目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量所属监测日，并将其记为重点监测日，进而记录重点监测日的日期，由此获取目标零耗能建筑在重点监测日的发电量。
(43)将目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量除以目标零耗能建筑在重点监测日的发电量得到目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数。
在零耗能建筑数据分析方法的一种示意性实施方式中，所述评估目标零耗能建筑是否为零耗能参见以下步骤：(51)将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数代入公式计算得到目标零耗能建筑对应的控温耗能差异度η，其中λ、λ0分别表示为目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数、设计控温耗能指数，e表示为自然常数。
(52)将η与预设阈值进行对比，若η大于设定阈值，则判断目标零耗能建筑不为控温零耗能，反之则判断目标零耗能建筑为控温零耗能。
在零耗能建筑数据分析方法的一种示意性实施方式中，所述(6)的具体实现过程包括以下步骤：(61)将夏季监测时间段对应的各监测日按照室外有效环境温度由低到高的顺序进行排列，并按照排列顺序将各监测日依次编号为1,2,...,i...,n，得到夏季监测时间段对应的监测日排序结果。
(62)按照夏季监测时间段对应的监测日排序结果提取相应监测日对应的控温耗电量，并将提取的各监测日对应的控温耗电量进行相邻对比，计算目标零耗能建筑对应的夏季控温耗能速率Tr夏季，计算公式如下：
其中Wi+1、Wi分别表示为目标零耗能建筑在夏季监测时间段内第i+1监测日的控温耗电量，第i监测日的控温耗电量。
(63)将冬季监测时间段对应的各监测日按照室外有效环境温度由高到低的顺序进行排列，并按照排列顺序对各监测日依次编号为1,2,...,j...,m，得到冬季监测时间段对应的监测日排序结果。
(64)按照冬季监测时间段对应的监测日排序结果提取相应监测日对应的控温耗电量，此时以监测日的编号为横坐标，以各监测日的控温耗电量为纵坐标绘制控温耗电量随监测日的变化曲线，进而计算所述变化曲线的斜率作为目标零耗能建筑对应的冬季控温耗能速率Tr冬季。
(65)分别将目标零耗能建筑在夏季监测时间段、冬季监测时间段内各监测日的控温耗电量进行均值处理，得到夏季平均控温耗电量冬季平均控温耗电量/>由此结合Tr夏季和Tr冬季计算目标零耗能建筑对应的夏季控温耗电表征值/>和冬季控温耗电表征值/>其中W0表示为参考控温耗电量，μ表示为目标零耗能建筑对应控温设备的制热、制冷耗能比例系数。
(66)基于Q夏季和Q冬季识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，且当识别目标零耗能建筑存在控温耗能倾向季节时，将Q夏季与Q冬季进行对比，若Q夏季大于Q冬季则确定目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节为夏季，若Q夏季小于Q冬季则确定目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节为冬季。
在零耗能建筑数据分析方法的一种示意性实施方式中，所述(66)中识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节对应的具体操作方式为：通过公式计算目标零耗能建筑对应的夏季-冬季控温耗电区别度/>并将其与设定分界值进行对比，若大于设定分界值，则识别目标零耗能建筑存在控温耗能倾向季节，反之则识别目标零耗能建筑不存在控温耗能倾向季节。
在零耗能建筑数据分析方法的一种示意性实施方式中，所述(7)详细实现过程如下：(71)基于目标零耗能建筑在控温耗能倾向季节所属监测时间段对应的各监测日记为关键监测日，进而提取目标零耗能建筑在各关键监测日的控温耗电量及各关键监测日的室外环境温度。
(72)将各关键监测日的室外环境温度进行相互对比，进而将相同室外环境温度对应的关键监测日进行归类，得到各室外环境温度对应的若干关键监测日。
(73)将各室外环境温度对应各关键监测日的控温耗电量进行分析，得到各室外环境温度对应的平均控温耗电量。
(74)在当前年限对应的控温耗能倾向季节内实时获取各采集日的室外环境温度，并将其与各室外环境温度进行匹配，若匹配成功，则将该采集日记为指定日，由此提取适配室外环境温度对应的平均控温耗电量作为指定日的参考控温耗电量，进而将指定日对应的参考控温耗电量除以指定日的发电量计算出目标零耗能建筑在指定日的控温耗电分配比例。
本发明的另一方面提出一种零耗能建筑数据分析系统，包括以下模块：监测时间段划定模块，用于定位目标零耗能建筑对应的坐落地区，进而获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的气候类型，并据此获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份，从而划定夏季监测时间段和冬季监测时间段。
控温耗电数据采集模块，用于分别在划定的夏季监测时间段和冬季监测时间段采集各监测日的室外有效环境温度，同时采集目标零耗能建筑在各监测日的控温耗电量和发电量。
控温零耗能评估模块，用于基于目标零耗能建筑在夏季监测时间段、冬季监测时间段内各监测日的控温耗电量、发电量和室外有效环境温度评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能。
分析数据库，用于存储各种气候类型对应的夏季持续月份和冬季持续月份。
控温耗能倾向季节解析模块，用于当评估目标零耗能建筑不为零耗能时识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，若存在，则解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节。
控温耗电分配比例优化模块，用于基于在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化。
在零耗能建筑数据分析系统的一种示意性实施方式中，所述控温零耗能评估模块包括上限控温耗能指数统计单元和综合评估单元，其中上限控温耗能指数统计单元用于构建控温耗电量集合，从中筛选出目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量，进而统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数。
综合评估单元用于将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数进行对比，由此评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
1、本发明通过对目标零耗能建筑进行控温零能耗评估，并在评估目标零耗能建筑不为控温零耗能时解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节，进而在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化，实现了控温耗电分配优化的分配对象筛选，有效缩小了控温能耗的分配范围，使得控温耗电分配优化更具针对性，从而无形之中提高了分配效率，与此同时增强了分配结果的可用价值。
2、本发明在控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化过程中，充分考虑到控温耗电的本质影响因素为室外环境温度，以此将控温耗电量与室外环境温度之间的关联性作为分配依据，进行科学分配，大大提高了分配依据的科学可靠度，使得分配效果更佳，有利于零耗能建筑节能功效的有效发挥。
3、本发明在解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节时不是单纯依据目标零耗能建筑对应的夏季平均控温耗电量和冬季平均控温耗电量进行分析，而是将其结合目标零耗能建筑对应的夏季、冬季控温耗能速率进行综合分析，使得分析维度避免单一化，有利于提高分析结果的准确度。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法实施步骤流程图。
图2为本发明的系统模块连接示意图。
图3为本发明的控温耗电量随监测日的变化曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1所示，本发明提供一种零耗能建筑数据分析方法，包括以下步骤：(1)定位目标零耗能建筑对应的坐落地区，进而获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的气候类型，并据此获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份。
作为一种优选实施方案，夏季持续月份和冬季持续月份的具体获取方式为将目标零耗能建筑所属坐落地区对应的气候类型与分析数据库中存储的各种气候类型对应的夏季持续月份和冬季持续月份进行匹配，进而提取匹配成功的夏季持续月份和冬季持续月份。
示例性地，气候类型包括热带雨林气候、热带草原气候、热带季风气候、亚热带季风气候等，由于不同的气候类型对应的气候特征不同，由此引发的气候分布存在差异，这就使得不同气候类型对应的夏季持续月份和冬季持续月份，例如亚热带季风气候对应的夏季持续月份为6月-9月(阳历)，冬季持续月份为12月-来年2月(阳历)。
需要说明的是，上述对月份的提取只提取夏季持续月份和冬季持续月份的原因在于零耗能建筑的控温耗能在夏季和冬季体现地更加明显，因此单纯对夏季持续月份和冬季持续月份进行提取更符合实际，合理性更高。
(2)基于目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份划定夏季监测时间段和冬季监测时间段。
在本发明的具体实施方式中，对夏季监测时间段和冬季监测时间段的划定具体参照以下方式：第一步、以当前年限为起点设定历史监测年限，且历史监测年限的设定数量不少于三个，这是为了避免因设定的历史监测年限数量过少导致后面统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数存在误差，影响用户目标零耗能建筑控温零耗能的评估准确性。
第二步、基于目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份分别从各历史监测年限对应的月份中提取各历史监测年限对应的夏季监测月份和冬季监测月份。
第三步、将各历史监测年限对应夏季监测月份中存在的所有监测日构成夏季监测时间段，将各历史监测年限对应冬季监测月份中存在的所有监测日构成冬季监测时间段。
(3)分别在夏季监测时间段和冬季监测时间段对应的各监测日采集室外有效环境温度，同时采集目标零耗能建筑在各监测日的控温耗电量和发电量。
在本发明的优选方案中，分别在夏季监测时间段和冬季监测时间段对应的各监测日采集室外有效环境温度具体操作方式如下：在夏季监测时间段对应的各监测日采集室外环境最高温度，将其作为相应监测日的室外有效环境温度。
在冬季监测时间段对应的各监测日采集室外环境最低温度，将其作为相应监测日的室外有效环境温度。
(4)构建控温耗电量集合，从中筛选出最大控温耗电量作为目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量，进而统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数。
具体地，控温耗电量集合为目标零耗能建筑在夏季监测时间段和冬季监测时间段内所有监测日的控温耗电量构成的集合。
在本发明的具体实施例中，统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数具体实现过程如下：(41)分别获取夏季监测时间段、冬季监测时间段中各监测日的日期。
(42)提取目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量所属监测日，并将其记为重点监测日，进而记录重点监测日的日期，由此获取目标零耗能建筑在重点监测日的发电量。
(43)将目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量除以目标零耗能建筑在重点监测日的发电量得到目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数。
(5)获取目标零耗能建筑对应的设计控温耗能指数，进而将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数进行对比，由此评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能。
优选地，评估目标零耗能建筑是否为零耗能参见以下步骤：(51)将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数代入公式计算得到目标零耗能建筑对应的控温耗能差异度η，其中λ、λ0分别表示为目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数、设计控温耗能指数，e表示为自然常数，其中目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数相比设计控温耗能指数越大，控温耗能差异度越大，表明上限控温耗能指数与设计控温耗能指数相差越大。
(52)将η与预设阈值进行对比，若η大于设定阈值，则判断目标零耗能建筑不为控温零耗能，反之则判断目标零耗能建筑为控温零耗能。
需要解释的是，上述中评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能的评估方式是将上限控温耗能指数与设计控温耗能指数进行对比，这样做的原因在于考虑到零耗能建筑在控温方面的表现特点为在任意气候条件下使室内温度保持在人体舒适温度，目标零耗能建筑对应的设计控温耗能指数反映的是零耗能建筑的最大允许控温耗能指数，而目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数反映的是夏季监测时间段和冬季监测时间段组成的监测期限内任意气候条件下的最大控温耗能指数，只有将最大控温耗能指数与最大允许控温耗能指数进行对比，才能使控温零耗能的评估更加科学、合理。
(6)当评估目标零耗能建筑不为控温零耗能时识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，若存在，则解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节，具体实现过程如下：(61)将夏季监测时间段对应的各监测日按照室外有效环境温度由低到高的顺序进行排列，并按照排列顺序将各监测日依次编号为1,2,...,i...,n，得到夏季监测时间段对应的监测日排序结果。
(62)按照夏季监测时间段对应的监测日排序结果提取相应监测日对应的控温耗电量，并将提取的各监测日对应的控温耗电量进行相邻对比，计算目标零耗能建筑对应的夏季控温耗能速率Tr夏季，计算公式如下：
其中Wi+1、Wi分别表示为目标零耗能建筑在夏季监测时间段内第i+1监测日的控温耗电量，第i监测日的控温耗电量。
(63)将冬季监测时间段对应的各监测日按照室外有效环境温度由高到低的顺序进行排列，并按照排列顺序对各监测日依次编号为1,2,...,j...,m，得到冬季监测时间段对应的监测日排序结果。
在上述方案基础上，在将夏季监测时间段对应的各监测日和冬季监测时间段对应的各监测日进行排列前，首先将夏季监测时间段对应各监测日的控温耗电量进行对比，识别是否存在相同的控温耗电量，若存在相同的控温耗电量，则将相同控温耗电量对应的监测日进行去重处理，保留一个监测日，具体保留方式为将相同控温耗电量对应各监测日的日期进行对比，从中保留日期最靠后的的监测日，冬季监测时间段参照夏季监测时间段进行处理。
(64)按照冬季监测时间段对应的监测日排序结果提取相应监测日对应的控温耗电量，此时以监测日的编号为横坐标，以各监测日的控温耗电量为纵坐标绘制控温耗电量随监测日的变化曲线，参照图3所示，进而计算所述变化曲线的斜率作为目标零耗能建筑对应的冬季控温耗能速率Tr冬季。
(65)分别将目标零耗能建筑在夏季监测时间段、冬季监测时间段内各监测日的控温耗电量进行均值计算，得到夏季平均控温耗电量冬季平均控温耗电量/>由此结合Tr夏季和Tr冬季计算目标零耗能建筑对应的夏季控温耗电表征值/>和冬季控温耗电表征值/>其中W0表示为参考控温耗电量，μ表示为目标零耗能建筑对应控温设备的制热、制冷耗能比例系数。
需要解释的是，在计算冬季控温耗电表征值时考虑到控温设备在制冷和制热时存在能耗差异，一般来说控温设备在制热的时候比制冷的时候耗电量要大，因此需要均衡制冷和制热时的能耗差才能使冬季控温耗电表征值的计算更加准确。
本发明在解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节时不是单纯依据目标零耗能建筑对应的夏季平均控温耗电量和冬季平均控温耗电量进行分析，而是将其结合目标零耗能建筑对应的夏季、冬季控温耗能速率进行综合分析，使得分析维度避免单一化，有利于提高分析结果的准确度。
(66)基于Q夏季和Q冬季识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，具体识别方式为：通过公式计算目标零耗能建筑对应的夏季-冬季控温耗电区别度/>并将其与设定分界值进行对比，若/>大于设定分界值，则识别目标零耗能建筑存在控温耗能倾向季节，反之则识别目标零耗能建筑不存在控温耗能倾向季节。
(66)中还包括当识别目标零耗能建筑存在控温耗能倾向季节时，将Q夏季与Q冬季进行对比，若Q夏季大于Q冬季则确定目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节为夏季，若Q夏季小于Q冬季则确定目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节为冬季。
本发明通过对目标零耗能建筑进行控温零能耗评估，并在评估目标零耗能建筑不为控温零耗能时解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节，进而在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化，实现了控温耗电分配优化的分配对象筛选，有效缩小了控温能耗的分配范围，使得控温耗电分配优化更具针对性，从而无形之中提高了分配效率，与此同时增强了分配结果的可用价值。
本发明在解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节时不是单纯依据目标零耗能建筑对应的夏季平均控温耗电量和冬季平均控温耗电量进行分析，而是将其结合目标零耗能建筑对应的夏季、冬季控温耗能速率进行综合分析，使得分析维度避免单一化，有利于提高分析结果的准确度。
(7)在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化，具体实现过程如下：(71)基于目标零耗能建筑在控温耗能倾向季节所属监测时间段对应的各监测日记为关键监测日，进而提取目标零耗能建筑在各关键监测日的控温耗电量及各关键监测日的室外环境温度。
(72)将各关键监测日的室外环境温度进行相互对比，进而将相同室外环境温度对应的关键监测日进行归类，得到各室外环境温度对应的若干关键监测日。
(73)将各室外环境温度对应各关键监测日的控温耗电量进行分析，得到各室外环境温度对应的平均控温耗电量。
(74)在当前年限对应的控温耗能倾向季节内实时获取各采集日的室外环境温度，并将其与各室外环境温度进行匹配，若匹配成功，则将该采集日记为指定日，由此提取适配室外环境温度对应的平均控温耗电量作为指定日的参考控温耗电量，进而将指定日对应的参考控温耗电量除以指定日的发电量计算出目标零耗能建筑在指定日的控温耗电分配比例。
本发明在控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化过程中，充分考虑到控温耗电的本质影响因素为室外环境温度，以此将控温耗电量与室外环境温度之间的关联性作为分配依据，进行科学分配，大大提高了分配依据的科学可靠度，使得分配效果更佳，有利于零耗能建筑节能功效的有效发挥。
实施例2
参照图2所示，本发明提出一种零耗能建筑数据分析系统，包括以下模块：监测时间段划定模块，用于定位目标零耗能建筑对应的坐落地区，进而获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的气候类型，并据此获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份，从而划定夏季监测时间段和冬季监测时间段。
控温耗电数据采集模块，与监测时间段划定模块连接，用于分别在划定的夏季监测时间段和冬季监测时间段采集各监测日的室外有效环境温度，同时采集目标零耗能建筑在各监测日的控温耗电量和发电量。
控温零耗能评估模块，与控温耗电数据采集模块连接，用于基于目标零耗能建筑在夏季监测时间段、冬季监测时间段内各监测日的控温耗电量、发电量和室外有效环境温度评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能。
分析数据库，与监测时间段划定模块连接，用于存储各种气候类型对应的夏季持续月份和冬季持续月份。
控温耗能倾向季节解析模块，分别与控温耗电数据采集模块和控温零耗能评估模块连接，用于当评估目标零耗能建筑不为零耗能时识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，若存在，则解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节。
控温耗电分配比例优化模块，分别与控温耗电数据采集模块和控温耗能倾向季节解析模块连接，用于基于在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化。
其中，控温零耗能评估模块包括上限控温耗能指数统计单元和综合评估单元，其中上限控温耗能指数统计单元用于构建控温耗电量集合，从中筛选出目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量，进而统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数。
综合评估单元用于将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数进行对比，由此评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)定位目标零耗能建筑对应的坐落地区，进而获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的气候类型，并据此获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份；
(2)基于目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份划定夏季监测时间段和冬季监测时间段；
(3)分别在夏季监测时间段和冬季监测时间段对应的各监测日采集室外有效环境温度，同时采集目标零耗能建筑在各监测日的控温耗电量和发电量；
(4)构建控温耗电量集合，从中筛选出目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量，进而统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数；
(5)获取目标零耗能建筑对应的设计控温耗能指数，进而将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数进行对比，由此评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能；
(6)当评估目标零耗能建筑不为控温零耗能时识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，若存在，则解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节；
(7)在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化。
2.根据权利要求1所述的一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于：所述(3)中分别在夏季监测时间段和冬季监测时间段对应的各监测日采集室外有效环境温度具体操作方式如下：
在夏季监测时间段对应的各监测日采集室外环境最高温度，将其作为相应监测日的室外有效环境温度；
在冬季监测时间段对应的各监测日采集室外环境最低温度，将其作为相应监测日的室外有效环境温度。
3.根据权利要求1所述的一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于：所述控温耗电量集合为目标零耗能建筑在夏季监测时间段和冬季监测时间段内所有监测日的控温耗电量构成的集合。
4.根据权利要求1所述的一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于：所述(4)中统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数具体实现过程如下：
(41)分别获取夏季监测时间段、冬季监测时间段中各监测日的日期；
(42)提取目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量所属监测日，并将其记为重点监测日，进而记录重点监测日的日期，由此获取目标零耗能建筑在重点监测日的发电量；
(43)将目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量除以目标零耗能建筑在重点监测日的发电量得到目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数。
5.根据权利要求1所述的一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于：所述评估目标零耗能建筑是否为零耗能参见以下步骤：
(51)将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数代入公式计算得到目标零耗能建筑对应的控温耗能差异度η，其中λ、λ0分别表示为目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数、设计控温耗能指数，e表示为自然常数；
(52)将η与预设阈值进行对比，若η大于设定阈值，则判断目标零耗能建筑不为控温零耗能，反之则判断目标零耗能建筑为控温零耗能。
6.根据权利要求1所述的一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于：所述(6)的具体实现过程包括以下步骤：
(61)将夏季监测时间段对应的各监测日按照室外有效环境温度由低到高的顺序进行排列，并按照排列顺序将各监测日依次编号为1,2,...,i...,n，得到夏季监测时间段对应的监测日排序结果；
(62)按照夏季监测时间段对应的监测日排序结果提取相应监测日对应的控温耗电量，并将提取的各监测日对应的控温耗电量进行相邻对比，计算目标零耗能建筑对应的夏季控温耗能速率Tr夏季，计算公式如下：
其中Wi+1、Wi分别表示为目标零耗能建筑在夏季监测时间段内第i+1监测日的控温耗电量，第i监测日的控温耗电量；
(63)将冬季监测时间段对应的各监测日按照室外有效环境温度由高到低的顺序进行排列，并按照排列顺序对各监测日依次编号为1,2,...,j...,m，得到冬季监测时间段对应的监测日排序结果；
(64)按照冬季监测时间段对应的监测日排序结果提取相应监测日对应的控温耗电量，此时以监测日的编号为横坐标，以各监测日的控温耗电量为纵坐标绘制控温耗电量随监测日的变化曲线，进而计算所述变化曲线的斜率作为目标零耗能建筑对应的冬季控温耗能速率Tr冬季；
(65)分别将目标零耗能建筑在夏季监测时间段、冬季监测时间段内各监测日的控温耗电量进行均值计算，得到夏季平均控温耗电量冬季平均控温耗电量/>由此结合Tr夏季和Tr冬季计算目标零耗能建筑对应的夏季控温耗电表征值/>和冬季控温耗电表征值/>其中W0表示为参考控温耗电量，μ表示为目标零耗能建筑对应控温设备的制热、制冷耗能比例系数；
(66)基于Q夏季和Q冬季识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，且当识别目标零耗能建筑存在控温耗能倾向季节时，将Q夏季与Q冬季进行对比，若Q夏季大于Q冬季则确定目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节为夏季，若Q夏季小于Q冬季则确定目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节为冬季。
7.根据权利要求6所述的一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于：所述(66)中识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节对应的具体操作方式为：通过公式计算目标零耗能建筑对应的夏季-冬季控温耗电区别度/>并将其与设定分界值进行对比，若/>大于设定分界值，则识别目标零耗能建筑存在控温耗能倾向季节，反之则识别目标零耗能建筑不存在控温耗能倾向季节。
8.根据权利要求1所述的一种零耗能建筑数据分析方法，其特征在于：所述(7)详细实现过程如下：
(71)基于目标零耗能建筑在控温耗能倾向季节所属监测时间段对应的各监测日记为关键监测日，进而提取目标零耗能建筑在各关键监测日的控温耗电量及各关键监测日的室外环境温度；
(72)将各关键监测日的室外环境温度进行相互对比，进而将相同室外环境温度对应的关键监测日进行归类，得到各室外环境温度对应的若干关键监测日；
(73)将各室外环境温度对应各关键监测日的控温耗电量进行分析，得到各室外环境温度对应的平均控温耗电量；
(74)在当前年限对应的控温耗能倾向季节内实时获取各采集日的室外环境温度，并将其与各室外环境温度进行匹配，若匹配成功，则将该采集日记为指定日，由此提取适配室外环境温度对应的平均控温耗电量作为指定日的参考控温耗电量，进而将指定日对应的参考控温耗电量除以指定日的发电量计算出目标零耗能建筑在指定日的控温耗电分配比例。
9.一种零耗能建筑数据分析系统，其特征在于，包括以下模块：
监测时间段划定模块，用于定位目标零耗能建筑对应的坐落地区，进而获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的气候类型，并据此获取目标零耗能建筑所属坐落地区对应的夏季持续月份和冬季持续月份，从而划定夏季监测时间段和冬季监测时间段；
控温耗电数据采集模块，用于分别在划定的夏季监测时间段和冬季监测时间段采集各监测日的室外有效环境温度，同时采集目标零耗能建筑在各监测日的控温耗电量和发电量；
控温零耗能评估模块，用于基于目标零耗能建筑在夏季监测时间段、冬季监测时间段内各监测日的控温耗电量、发电量和室外有效环境温度评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能；
分析数据库，用于存储各种气候类型对应的夏季持续月份和冬季持续月份；
控温耗能倾向季节解析模块，用于当评估目标零耗能建筑不为零耗能时识别目标零耗能建筑是否存在控温耗能倾向季节，若存在，则解析目标零耗能建筑对应的控温耗能倾向季节；
控温耗电分配比例优化模块，用于基于在当前年限对应的控温耗能倾向季节进行控温耗电分配比例优化。
10.根据权利要求9所述的一种零耗能建筑数据分析系统，其特征在于：所述控温零耗能评估模块包括上限控温耗能指数统计单元和综合评估单元，其中上限控温耗能指数统计单元用于构建控温耗电量集合，从中筛选出目标零耗能建筑对应的上限控温耗电量，进而统计目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数；
综合评估单元用于将目标零耗能建筑对应的上限控温耗能指数与设计控温耗能指数进行对比，由此评估目标零耗能建筑是否为控温零耗能。
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