KR101915209B1 - Method for energy consumption simulation based big data considering characteristic factor - Google Patents

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KR101915209B1
KR101915209B1 KR1020170098770A KR20170098770A KR101915209B1 KR 101915209 B1 KR101915209 B1 KR 101915209B1 KR 1020170098770 A KR1020170098770 A KR 1020170098770A KR 20170098770 A KR20170098770 A KR 20170098770A KR 101915209 B1 KR101915209 B1 KR 101915209B1
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김정욱
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상명대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an energy consumption simulation method based on big data comprising the steps of: setting a data table consisting of characteristic factors affecting the energy consumption to predict the energy consumption for adjusting an internal temperature of the building to be inspected to a specific temperature under a certain outdoor temperature condition; and searching for data matching the characteristic factor of the building to be inspected from the data table. The energy consumption simulation method is able to more easily and simply calculate the amount of energy consumed by the building to be inspected and is estimated by a predetermined linear interpolation method when there exists a characteristic factor which does not coincide with the data table.

Description

특성 팩터를 고려한 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법{METHOD FOR ENERGY CONSUMPTION SIMULATION BASED BIG DATA CONSIDERING CHARACTERISTIC FACTOR}METHOD FOR ENERGY CONSUMPTION SIMULATION BASED BIG DATA CONSIDERING CHARACTERISTIC FACTOR BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 특정 외기 온도 조건하에서 분석 대상 건물의 내부 온도를 특정 온도로 맞추기 위한 에너지 소모량을 예측하기 위해 에너지 소비에 영향을 미치는 특성 팩터로 이루어진 데이터 테이블을 설정하는 단계와 상기 데이터 테이블로부터 분석 대상 건물의 특성 팩터와 일치하는 데이터를 찾는 단계를 포함하여, 분석 대상 건물의 에너지 소비량을 보다 편리하고 간단하게 산출할 수 있도록 하며, 상기 데이터 테이블과 일치하지 않는 특성 팩터가 있는 경우 소정의 선형 보간법에 의해 추정하는 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법이다.The present invention includes a step of setting a data table composed of characteristic factors affecting energy consumption for predicting the energy consumption for adjusting the internal temperature of the building to be inspected to a specific temperature under a certain outdoor temperature condition, And searching for data that matches the characteristic factor of the property of the building, thereby making it possible to more easily and simply calculate the energy consumption of the building to be analyzed. If there is a characteristic factor inconsistent with the data table, It is a simulation method of energy consumption based on big data that is estimated.

일반적으로 빌딩 등의 건물에서 소요되는 에너지 소모량을 예측하기 위해 많은 기법이 사용되며 예를 들어 FORWARD 시뮬레이션 기법과 BACKWARD 시뮬레이션 기법을 이용하였다.In general, many techniques are used to predict energy consumption in buildings such as buildings. For example, FORWARD simulation and BACKWARD simulation are used.

FORWARD 시뮬레이션 기법의 경우, 소정의 건물을 상정한 후 상기 건물을 이루는 각 요소에 대한 에너지 소모량을 산출하여 전체적인 건물의 에너지 소모량을 예측한다. 예를 들어 소정의 방위와 면적 등의 구성 요소를 가지는 건물을 모델링 한 후 상기 각 구성 요소에 대한 특성 값을 구하여 상기 건물의 에너지 소모량을 예측한다.In the case of the FORWARD simulation technique, energy consumption of each element constituting the building is calculated after assuming a predetermined building, and the energy consumption of the entire building is predicted. For example, after building a building having components such as a predetermined azimuth and an area, a characteristic value for each of the building components is calculated to predict energy consumption of the building.

또한, BACKWARD 시뮬레이션 기법의 경우, 기존의 건물에 대한 에너지 소모량을 측정하여 데이터를 구축하고, 상기 데이터에 의해 각 구성요소에 대한 에너지 소비 특성 값을 산출하여 에너지 절감율을 예측한다.In the case of the BACKWARD simulation technique, the energy consumption of the existing building is measured and data is constructed, and the energy consumption characteristic value for each component is calculated by the data to predict the energy saving rate.

그런데 이러한 종래 기술의 경우 상술된 바와 같이 2가지의 시뮬레이션 기법이 필요하여 에너지 소모량 예측에 많은 시간과 노력이 필요하고 또한, 건물을 이루는 구성 요소가 지나치게 복잡하여 대체적인 에너지 소모량을 산출하기가 어려운 문제점이 있었다.However, in the case of such a conventional technology, as described above, two simulation techniques are required, so that it takes a lot of time and effort to predict the energy consumption, and it is difficult to calculate the energy consumption of the building because the components constituting the building are too complicated .

한편, 상술한 에너지 시뮬레이션 기법 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.Meanwhile, the above-described energy simulation technique itself is widely known and is described in detail in the following prior art documents, and a description thereof will be omitted.

한국 등록 특허 제10-1636203호Korean Patent No. 10-1636203 한국 등록 특허 제10-1652797호Korean Patent No. 10-1652797 한국 등록 특허 제10-1670471호Korean Patent No. 10-1670471 한국 등록 특허 제10-1717756호Korean Patent No. 10-1717756 한국 등록 특허 제10-1741015호Korean Patent No. 10-1741015 한국 공개 특허 제10-2016-0133183호Korean Patent Publication No. 10-2016-0133183

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특정 외기 온도 조건하에서 분석 대상 건물의 내부 온도를 특정 온도로 맞추기 위한 에너지 소모량을 예측하기 위해 에너지 소비에 영향을 미치는 특성 팩터로 이루어진 데이터 테이블을 설정하는 단계와 상기 데이터 테이블로부터 분석 대상 건물의 특성 팩터와 일치하는 데이터를 찾는 단계를 포함하여, 분석 대상 건물의 에너지 소비량을 보다 편리하고 간단하게 산출할 수 있도록 하며, 상기 데이터 테이블과 일치하지 않는 특성 팩터가 있는 경우 소정의 보간법에 의해 추정하는 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법을 을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a data table having characteristic factors affecting energy consumption for predicting the energy consumption for adjusting the internal temperature of a building to be inspected to a specific temperature under a certain outside- And searching for data matching the characteristic factor of the building to be analyzed from the data table so as to more easily and simply calculate the energy consumption of the building to be analyzed, A method of simulating energy consumption based on a big data, which is estimated by a predetermined interpolation method, is provided.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적 들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood, however, that the intention is not to limit the scope of the invention as defined in the appended claims, but that the invention may also be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. will be.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상당한 개수의 실제 건물로부터 에너지 소모량 데이터를 확보하고, 상기 데이터 중 분석하고자 하는 건물과 맞는 데이터를 찾아 에너지 소모량을 예측하는 것으로서, 에너지 소비에 영향을 미치는 특성 팩터로서 건물 외부 온도에 대한 외기 인자(PA), 건물의 방향에 대한 방위 인자(P1), 건물의 형상에 대한 형상 인자(P2), 건물의 외부 면적과 창문 면적의 비율에 대한 개폐 인자(P3), 건물 외부 면적과 그림자가 비추는 면적의 비율에 대한 그림자 인자(P4), 건물의 총 면적에 대한 면적 인자(P5)로 이루어진 데이터 테이블을 설정하는 제1단계(S100)와, 상기 제1단계(S100)에 의해 설정된 데이터 테이블로부터 분석 대상 건물의 각 특성 팩터에 일치하는 데이터를 찾아 상기 에너지 소모량을 예측하는 제2단계(S200)로 이루어지고, 상기 제1단계(S100)는 실제 건물의 분석 데이터를 배열하되 특정 외기 온도 조건하에서 상기 건물의 내부 온도를 특정 온도로 맞추기 위한 에너지 소모량을 각 특성 팩터의 경우의 수에 따라 정렬하며, 상기 제2단계(S200)에서, 상기 데이터 테이블과 분석 대상 건물의 각 특성 팩터 중 일부가 일치하지 않은 경우, 불일치하는 특성 팩터의 에너지 소모량 데이터를 확보한 후 불일치하는 특성 팩터에 인접하는 데이터에 의해 선형 보간법을 이용하여 상기 불일치하는 특성 팩터 값을 산출하여 에너지 소모량을 예측하는 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to secure energy consumption data from a substantial number of actual buildings and to predict energy consumption by searching for data matching the building to be analyzed among the data, (P3) to the ratio of the external area of the building to the window area (P3), the exterior factor (PA) to the external temperature of the building, the bearing factor (P1) A first step (S100) of setting a data table including a shadow factor (P4) for a ratio of an exterior area of a building and a shadow area, and an area factor (P5) for a total area of the building; And a second step (S200) of finding the data corresponding to each characteristic factor of the building to be analyzed from the data table set by the step S100 The first step S100 arranges the analysis data of the actual building, arranges the energy consumption for adjusting the internal temperature of the building to a specific temperature under a certain outdoor temperature condition according to the number of cases of each characteristic factor, In a second step (S200), when some of the characteristic factors of the data table and the analysis target building do not match, the energy consumption data of the disagreement characteristic factor is secured and the data The present invention provides a big data-based energy consumption simulation method for estimating an energy consumption amount by calculating an inconsistent characteristic factor value using an interpolation method.

상기에서, 상기 제1단계(S100)에서 상기 다수 개의 특성 팩터를 배열하기 위해, 상기 각 방위 인자(P1)에 따른 에너지 소모량을 먼저 배열하고, 상기 방위 인자(P1)의 각각에 대하여 형상 인자(P2)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 형상 인자(P2) 각각에 대하여 개폐 인자(P3)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 개폐 인자(P3) 각각에 대하여 그림자 인자(P4)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 그림자 인자(P4) 각각에 대하여 면적 인자(P5)에 따른 에너지 소모량과 외기 인자(PA)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 면적 인자(P5)에 따른 에너지 소모량은 특정 면적에 대한 단위 에너지 소모량으로 나타내고, 상기 외기 인자(PA)에 따른 에너지 소모량은 각 그림자 인자(P4) 마다 특정 외기 온도 조건에서 건물 내부 온도를 특정 온도로 올리기 위한 에너지 소모량을 나타내며, 상기 외기 온도는 특정 범위로 나누어 다수 개 표시된다.In order to arrange the plurality of characteristic factors in the first step S100, the energy consumption amount according to the respective orientation parameters P1 is first arranged, and the shape factor (P1) is calculated for each of the orientation factors P1 (P3) is arranged for each of the shape factors (P2) and the energy consumption amount according to the shadow factor (P4) is set for each of the opening / closing factors (P3) And arranges the energy consumption according to the area factor (P5) and the energy consumption according to the outside air factor (PA) for each of the shadow factors (P4), and the energy consumption according to the area factor (P5) And the energy consumption according to the outside air factor (PA) is expressed by the unit energy consumption of each indoor unit (P4) And the outside air temperature is divided into a specific range and indicated by a plurality of numbers.

상기에서, 상기 외기 인자(P1)의 외부 온도는 -50℃ 내지 40℃ 사이 구간에서 5℃ 간격으로 나누고, 상기 방위 인자(P1)는 건물의 방위를 8개로 나눈다.In the above, the outside temperature of the outside air factor P1 is divided by an interval of 5 占 폚 in a period between -50 占 폚 and 40 占 폚, and the bearing parameter P1 divides the bearing of the building into eight parts.

상기에서, 상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 1개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우 아래의 수학식1을 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 산출하는 단계를 포함한다.If data corresponding to one characteristic factor of the orientation factor P1, the shape factor P2, the opening / closing factor P3 and the shadow factor P4 in the characteristic factor do not appear in the data table, And calculating energy consumption data for a characteristic factor that is inconsistent by the interpolation method using Equation (1).

[수학식1][Equation 1]

Figure 112017075239772-pat00001
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Y : 불일치하는 특성 팩터에 대한 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량Y: Energy consumption of the analyzed building to be calculated for the disagreeable characteristic factor

L11,L12 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율L11, L12: the ratio of the low value and the high value adjacent to the data of the mismatched characteristic factor,

E11,E12 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량E11, E12: the energy consumption of each of the low and high values adjacent to the data of the mismatching characteristic factor

상기에서, 상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 2개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우 아래의 수학식2를 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 다수 개 산출하는 단계와, 상기 다수 개 산출된 에너지 소모량의 평균을 구하여 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함한다.If data corresponding to two characteristic factors of the orientation factor P1, the shape factor P2, the open / close factor P3 and the shadow factor P4 in the characteristic factor do not appear in the data table, Calculating a plurality of energy consumption data for characteristic factors that are inconsistent by the interpolation method using Equation 2; and calculating an average of the plurality of calculated energy consumption amounts to calculate an energy consumption amount of the building to be analyzed.

[수학식2]&Quot; (2) "

Figure 112017075239772-pat00002
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Figure 112017075239772-pat00003
Figure 112017075239772-pat00003

Y1,Y2 : 불일치하는 특성 팩터에 대한 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량Y1, Y2: energy consumption of the analyzed building to be calculated for the disagree characteristic factor

L11,L12,L21,L22,L23,L24 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율L11, L12, L21, L22, L23, L24: the ratio of the low value and the high value adjacent to the data of the mismatched characteristic factor,

E11,E12,E21,E22 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량E11, E12, E21, E22: energy consumption amount corresponding to the low value and the high value adjacent to the data of the disagreement characteristic factor

상기에서, 상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 3개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우 아래의 수학식3을 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 다수 개 산출하는 단계와, 상기 다수 개 산출된 에너지 소모량의 평균을 구하여 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함한다.If data corresponding to three characteristic factors of the orientation factor P1, the shape factor P2, the open / close factor P3 and the shadow factor P4 in the characteristic factor do not appear in the data table, Calculating a plurality of energy consumption data for a characteristic factor that is inconsistent by an interpolation method using Equation 3; and calculating an average of the plurality of calculated energy consumption amounts to calculate an energy consumption amount of the analysis target building.

[수학식3]&Quot; (3) "

Figure 112017075239772-pat00004
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Figure 112017075239772-pat00005
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Figure 112017075239772-pat00006
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Figure 112017075239772-pat00007
Figure 112017075239772-pat00007

Y1,Y2,Y3,Y4 : 불일치하는 특성 팩터에 대한 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량Y1, Y2, Y3, Y4: The energy consumption of the analyzed building to be calculated for the mismatching characteristic factor

L11,L12,L21,L22,L23,L24,L31,L32,L33,L34,L35,L36,L37,L38 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율L33, L33, L34, L35, L36, L37, L38: a ratio of a ratio of a low value and a high value adjacent to data of an inconsistent characteristic factor,

E11,E12,E21,E22,E31,E32,E41,E42 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량E11, E12, E21, E22, E31, E32, E41, and E42: Each energy consumption amount corresponding to a low value and a high value adjacent to data of an inconsistent characteristic factor

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다. Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It is to be understood that the technical terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.Also, the technical terms used herein should be interpreted in a sense generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in this specification, and it should be understood that an overly comprehensive It should not be construed as a meaning or an overly reduced meaning.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하고 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Furthermore, the singular forms " a " as used herein include plural referents unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the term "comprising" or "comprising" or the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may include additional components or steps, and should be construed as meaning and concept consistent with technical thought.

이상 설명한 본 발명에 의해 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 편리하고도 간단하게 예측할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the energy consumption of the building to be analyzed can be easily and easily predicted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅 데이터 기반의 데이터 테이블을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅 데이터 기반의 데이터 테이블의 실제 일 부분을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법 불일치하는 특성 팩터가 1개인 경우의 데이터 테이블이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법 불일치하는 특성 팩터가 2개인 경우의 데이터 테이블이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법 불일치하는 특성 팩터가 3개인 경우의 데이터 테이블이다.
1 is a schematic diagram showing a data table based on a big data according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing an actual part of a big data-based data table according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a data table in the case where there is one inconsistency characteristic factor of the Big Data based energy consumption simulation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a data table in the case where there are two discrete characteristic factors of a Big Data based energy consumption simulation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a data table in a case where there are three characteristic factors of inconsistency of energy consumption simulation method based on Big Data according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as exemplifications of the constituent elements set forth in the claims of the present invention, and are included in technical ideas throughout the specification of the present invention, Embodiments that include components replaceable as equivalents in the elements may be included within the scope of the present invention.

본 발명은 상당한 개수의 실제 건물로부터 에너지 소모량 데이터를 확보하고, 상기 데이터 중 분석하고자 하는 건물과 맞는 데이터를 찾아 에너지 소모량을 예측하는 것이다. 이를 위해 실제 건물로부터 상당한 양의 데이터(빅 데이터)를 취득하고 소정의 형식으로 정렬하는 데이터 테이블을 설정하는 제1단계(S100)와, 상기 데이터 테이블로부터 분석하고자 하는 건물의 에너지 소모량을 찾는 제2단계(S200)로 이루어진다. The present invention secures energy consumption data from a substantial number of actual buildings, and finds data matching the building to be analyzed among the data to predict energy consumption. To this end, a first step (S100) of acquiring a substantial amount of data (big data) from an actual building and setting a data table for sorting in a predetermined format, a second step (S100) of finding a energy consumption amount of a building (Step S200).

상기 제1단계(S100)에서 데이터 테이블은 에너지 소비에 영향을 미치는 특성 팩터로서 건물 외부 온도에 대한 외기 인자(PA), 건물의 방향에 대한 방위 인자(P1), 건물의 형상에 대한 형상 인자(P2), 건물의 외부 면적과 창문 면적의 비율에 대한 개폐 인자(P3), 건물 외부 면적과 그림자가 비추는 면적의 비율에 대한 그림자 인자(P4), 건물의 총 면적에 대한 면적 인자(P5)으로 이루어진다.In the first step S100, the data table is a characteristic factor affecting the energy consumption. The data table includes an outside factor (PA) for the outside temperature of the building, a bearing factor (P1) for the orientation of the building, (P3), the shadow factor (P4) on the ratio of the outside area of the building to the shadow area (P4), and the area factor (P5) on the total area of the building .

이때, 상기 데이터 테이블은 실제 건물의 분석 데이터를 배열하되, 특정 외기 온도 조건하에서 상기 건물의 내부 온도를 특정 온도로 맞추기 위한 에너지 소모량을 각 특성 팩터의 경우의 수에 따라 정렬한다.At this time, the data table arranges analysis data of an actual building, and arranges the energy consumption for adjusting the internal temperature of the building to a specific temperature under a certain outdoor temperature condition according to the number of cases of each characteristic factor.

이후, 제2단계(S200)에 의해 데이터 테이블로부터 분석 대상 건물의 각 특성 팩터에 일치하는 데이터를 찾아 상기 에너지 소모량을 예측한다.Then, in step S200, data corresponding to each characteristic factor of the building to be analyzed is found from the data table to predict the energy consumption amount.

이때, 상기 제2단계(S200)에서, 상기 데이터 테이블과 분석 대상 건물의 각 특성 팩터 중 일부가 일치하지 않은 경우, 불일치하는 특성 팩터의 에너지 소모량 데이터를 확보한 후 불일치하는 특성 팩터에 인접하는 데이터에 의해 선형 보간법을 이용하여 상기 불일치하는 특성 팩터 값을 산출하여 에너지 소모량을 예측하며, 이에 대해서는 후술한다.In the second step S200, if some of the characteristic factors of the analysis target building do not coincide with each other, the energy consumption data of the disagreement characteristic factor is secured and the data adjacent to the disagreement characteristic factor And calculates the disagreement characteristic factor value by using the linear interpolation method to predict the energy consumption amount, which will be described later.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1단계(S100)에서 상기 다수 개의 특성 팩터를 배열하기 위해, 상기 각 방위 인자(P1)에 따른 에너지 소모량을 먼저 배열하고, 상기 방위 인자(P1)의 각각에 대하여 형상 인자(P2)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 형상 인자(P2) 각각에 대하여 개폐 인자(P3)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 개폐 인자(P3) 각각에 대하여 그림자 인자(P4)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 그림자 인자(P4) 각각에 대하여 면적 인자(P5)에 따른 에너지 소모량과 외기 인자(PA)에 따른 에너지 소모량을 배열한다.As shown in FIG. 1, in order to arrange the plurality of characteristic factors in the first step S100, an energy consumption amount according to each orientation factor P1 is firstly arranged, and each of the orientation factors P1, (P3) is arranged for each of the shape factors (P2), and a shadow factor (P4) is calculated for each of the opening / closing factors (P3) And the energy consumption according to the area factor (P5) and the energy consumption according to the outdoor factor (PA) are arranged for each of the shadow factors (P4).

도 1에 도시된 바와 같이 각 방위 인자(P1)에 따른 에너지 소모량을 먼저 배열한다. 도 1에 도시된 P1_1, P1_n1은 동, 서, 남, 북 등과 같은 각 방위 인자(P1)에 따른 에너지 소모량이다.As shown in FIG. 1, energy consumption according to each orientation factor P1 is first arranged. P1_1 and P1_n1 shown in FIG. 1 are energy consumption amounts according to respective bearing parameters P1 such as east, west, south, north, and the like.

상기 방위 인자(P1) 각각에 대해 형상 인자(P2)에 따른 에너지 소모량이 배열된다. 예를 들어 방위 인자(P1)가 동쪽인 경우에 대한 각각의 형상 인자(P2)에 대한 에너지 소모량이 각각 배열된다. 또한, 상기 형상 인자(P2) 각각에 대하여 개폐 인자(P3)에 따른 에너지 소모량이 배열된다. 유사한 방법으로 그림자 인자(P4)가 배열된다. For each of the orientation parameters P1, the energy consumption according to the shape factor P2 is arranged. For example, the energy consumption for each shape factor P2 for the orientation parameter P1 is east, respectively. In addition, the energy consumption amount according to the open / close factor P3 is arranged for each of the shape factors P2. A shadow parameter (P4) is arranged in a similar manner.

한편, 상기 그림자 인자(P4) 각각에 대하여 면적 인자(P5)에 따른 에너지 소모량과 외기 인자(PA)에 따른 에너지 소모량이 배열된다. 이때, 상기 면적 인자(P5)에 따른 에너지 소모량은 단위 면적으로 나눈 값으로 표현된다. 예를 들어 다양한 면적에 대한 에너지 소모량을 100평에 대한 에너지 소모량으로 환산하여 데이터로 표시하면 추후 다른 면적에 대한 에너지 소모량을 찾는 경우 예를 들어 200평에 대한 에너지 소모량을 찾는 경우 표시된 데이터의 2배로 하면 되므로 사용상 편리하다. Meanwhile, the energy consumption according to the area factor P5 and the energy consumption according to the outside air factor PA are arranged for each of the shadow factors P4. Here, the energy consumption according to the area factor (P5) is expressed as a value divided by a unit area. For example, if energy consumption for various areas is converted into energy consumption for 100 py, then data for other areas will be used. For example, when energy consumption for 200 py is sought, It is convenient to use.

상기 외기 인자(PA)는 상술된 바와 같이 특정 외부 온도에서 건물 내부 온도를 소정의 온도로 유지하기 위해 소요되는 에너지로서 도 1에 도시된 바와 같이 그림자 인자(P4) 각각에 대하여 외기 온도에 해당하는 에너지 소모량을 표시하되, 상기 외기 온도는 각각의 외기 온도마다 나누어 표기한다. 이때, 상기 외기 온도는 각각의 온도마다 표현하는 것도 가능하고 특정 범위로 나누어 다수 개 표시하는 것도 가능하다.As described above, the outside air factor PA is the energy required to maintain the internal temperature of the building at a predetermined temperature at a certain external temperature, and the outside air factor PA corresponds to the outside air temperature for each of the shadow factors P4, The amount of energy consumption is indicated, and the outside air temperature is divided for each outside air temperature. At this time, the outside air temperature can be expressed for each temperature, and it is also possible to divide the outside air temperature into a specific range and display a plurality of the outside air temperatures.

상기 외기 인자(PA)의 온도 범위(PA_1 ~PA_n1)는 -50℃ 내지 40℃사이 구간에서 5℃ 간격으로 나눌 수 있고, 상기 방위 인자(P1)는 북쪽을 기준으로 시계 방향으로 45°씩 나누어 8개의 방위로 나누어 배치된다.The temperature range PA_1 to PA_n1 of the outside air factor PA can be divided at intervals of 5 DEG C in the interval between -50 DEG C and 40 DEG C and the bearing parameter P1 is divided into 45 DEG clockwise It is divided into 8 orientations.

또한, 건물의 형상에 대한 형상 인자(P2)는 건물을 사각형으로 설정하고 가로변과 세로변의 비율(세로변의 길이/가로변 길이의 백분율)로 나타난다. 이때, 상기 형상 인자(P2)는 상기 각 방위 인자(P1_1 ~ P1_n2) 각각에 따라 각 비율의 형상 인자(P2_1 ~ P2_n3)로 각각 나타난다.In addition, the shape factor (P2) for the shape of the building is expressed by the ratio of the roadside to the longitudinal side (the length of the longitudinal side / the percentage of the lateral side length) by setting the building as a square. At this time, the shape factor P2 appears as shape factors P2_1 to P2_n3 of respective ratios according to the respective bearing factors P1_1 to P1_n2.

또한, 개폐 인자(P3)는 건물의 외부 면적과 창문 면적의 비율(창문 면적 비율/건물 외부 면적의 백분율)로 나타내며 형상 인자(P2_1 ~ P2_n3)에 대해 각 비율의 개폐 인자(P3_1 ~ P3_n4)로 각각 나타난다.The opening / closing factor (P3) is expressed by the ratio of the outside area of the building to the window area (percentage of the window area / percentage of the outside area of the building) and the opening / closing factors (P3_1 to P3_n4) of each ratio with respect to the shape factors (P2_1 to P2_n3) Respectively.

또한, 그림자 인자(P4)는 건물 외부 면적과 그림자가 비추는 면적의 비율(그림자가 비추는 면적/건물 외부 면적의 백분율)로 나타내며 각 비율의 개폐 인자(P3_1 ~ P3_n4)에 대해 각 비율의 그림자 인자(P4_1 ~ P4_n5)로 각각 나타난다.In addition, the shadow factor (P4) is expressed as the ratio of the area outside the building to the area illuminated by the shadow (percentage of area shaded / outside area of the building), and the shadow factor for each ratio (P3_1 ~ P3_n4) P4_1 to P4_n5), respectively.

상기 제1단계(S100)를 통해 완성된 데이터 테이블에는 실제 존재하는 하나의 건물에 대해 건물 외부 온도에 대한 외기 인자(PA)와 건물의 방향에 대한 방위 인자(P1)와 건물의 형상에 대한 형상 인자(P2)와 건물의 외부 면적과 창문 면적의 비율에 대한 개폐 인자(P3)와 건물 외부 면적과 그림자가 비추는 면적의 비율에 대한 그림자 인자(P4) 및 건물의 총 면적에 대한 면적 인자(P5)가 하나의 세트로 구성되어 저장되며, 관심있는 모든 건물에 대해 각각의 인자에 해당하는 각각의 세트가 구비되어 데이터 테이블이 저장된다. In the data table completed in the first step (S100), an outside air factor (PA) for the outside temperature of the building, a bearing factor (P1) for the direction of the building and a shape (P3), the shadow factor (P4) and the area factor (P5) for the total area of the building, with respect to the factor (P2) and the ratio of the exterior area of the building to the window area (P3) ) Are stored in a single set, and a set of data corresponding to each factor of interest is stored for all buildings of interest.

따라서 제1단계(S100)를 통해 획득한 테이블에는 다수의 실제건물에 대해 각각의 특성팩터에 따른 실제 에너지 소비량이 저장되어 있으므로, 이후에는 분석될 건물의 특성팩터를 결정하여 상기 테이블부터 유사한 특성 펙터에 해당하는 실제건물의 에너지 소비량을 확인함으로써 분석될 건물의 에너지 소비량을 예측할 수 있다. Therefore, since the actual energy consumption amount corresponding to each characteristic factor is stored for a plurality of actual buildings in the table acquired in the first step S100, the characteristic factor of the building to be analyzed is determined, The energy consumption of the building to be analyzed can be predicted by checking the energy consumption of the actual building corresponding to the energy consumption of the building.

예를 들어, 분석 대상 건물이 도 2에 도시된 바와 같이 방위 인자(P1)가 북쪽을 기준으로 시계 방향으로 45°이고, 형상 인자(P2)의 비율(세로변 길이/가로변 길이)이 20%이며, 개폐 인자(P3)의 비율(창문 면적/건물 외부 면적)이 40%이며, 그림자 인자(P4)의 비율(그림자 지는 면적/건물 외부 면적)이 60%인 경우 외기 온도가 20℃일때 에너지 소모량은 1000kWh이고, 외기 온도가 40℃인 경우 에너지 소모량이 2000kWh임을 찾을 수 있다. 한편, 상기 에너지 소모량은 100평당 에너지 소모량이므로 분석 대상 건물이 예를 들어 200평인 경우 2배의 에너지 소모량으로 산출할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, when the building to be analyzed has a bearing factor P1 of 45 degrees in the clockwise direction with respect to the north and a ratio of the shape factor P2 (lengthwise length / lengthwise length) is 20% And the ratio of the opening factor P3 (window area / outside area of the building) is 40% and the ratio of the shadow factor P4 (shadow area / outside area of the building) is 60% The consumption is 1000kWh, and when the outdoor temperature is 40 ℃, the energy consumption is 2000kWh. On the other hand, since the energy consumption per 100 square meters is 200 pyeong, the energy consumption of the analyzed building can be calculated as twice.

그런데, 상기 제2단계(S200)에서, 상기 데이터 테이블과 분석 대상 건물의 각 특성 팩터 중 일부가 일치하지 않은 경우가 있다. 이러한 경우 불일치하는 특성 팩터의 에너지 소모량 데이터를 확보한 후 불일치하는 특성 팩터에 인접하는 데이터에 의해 선형 보간법을 이용하여 상기 불일치하는 특성 팩터 값을 산출하여 에너지 소모량을 예측하며, 이에 대해서 별도로 설명한다.Incidentally, in the second step (S200), some of the characteristic factors of the data table and the analysis target building may not coincide with each other. In this case, the energy consumption amount data of the disagreement characteristic factor is obtained, and the inconsistent characteristic factor value is calculated by using the data adjacent to the inconsistency characteristic factor using the linear interpolation method to estimate the energy consumption amount.

상기 제1단계(S100)에서 상기 외기 인자(P1)의 외부 온도는 -50℃ 내지 40℃ 사이 구간에서 5℃ 간격으로 나눈다. 이러한 외부 온도에 따라 건물 내부 온도를 특정 온도로 하기 위한 에너지 소모량을 나머지 특성 팩터별로 실제 다수 개의 건물에서 각각 취득하여 데이터 테이블을 설정한다.In the first step S100, the outside temperature of the outside air factor P1 is divided by 5 占 폚 intervals in a range between -50 占 폚 and 40 占 폚. The energy consumption for setting the internal temperature of the building to a specific temperature according to the external temperature is acquired from a plurality of actual buildings for each of the remaining characteristic factors, and a data table is set.

그런데, 상기 설정된 데이터 테이블에서 분석 대상 건물의 방위 인자가 상기 8개의 방위에 해당하지 않는 경우가 있다. 이러한 경우, 불일치하는 특성 팩터의 에너지 소모량 데이터를 확보한 후 불일치하는 특성 팩터에 인접하는 데이터에 의해 보간법을 이용하여 상기 불일치하는 특성 팩터 값을 산출하여 에너지 소모량을 예측한다.However, there is a case where the orientation factor of the building subject to analysis in the set data table does not correspond to the eight orientations. In this case, the energy consumption data of the disagreement characteristic factor is obtained, and the disagreement characteristic factor value is calculated by interpolation using the data adjacent to the disagreement characteristic factor to predict the energy consumption amount.

즉, 상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 1개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우, 아래의 수학식1을 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 산출한다.That is, when data corresponding to one characteristic factor of the orientation factor P1, the shape factor P2, the open / close factor P3 and the shadow factor P4 in the characteristic factor does not appear in the data table, Using the equation (1), the energy consumption data for the disagreement characteristic factor is calculated by the interpolation method.

[수학식1][Equation 1]

Figure 112017075239772-pat00008
Figure 112017075239772-pat00008

이때, Y는 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량, L11,L12는 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율, E11,E12 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량이다.Here, Y is the energy consumption of the building to be analyzed, L11 and L12 are the ratios of the low and high values adjacent to the data of the mismatching characteristic factor, E11 and E12, respectively, The energy consumption of each of the low value and the high value.

도 3에 도시된 바와 같이 만일 외기 온도가 20°기준이고 불일치하는 특성 팩터가 방위 인자(P1)로서 48°인 경우 상기 데이터 테이블에서는 찾을 수 없다. 이러한 경우 상기 수학식1에 의해 상기 방위 인자가 48°인 경우에 대한 에너지 소모량을 산출한다.As shown in FIG. 3, if the outside air temperature is 20 ° and the disagreement characteristic factor is 48 ° as the bearing parameter P1, it can not be found in the data table. In this case, the energy consumption for the case where the orientation factor is 48 degrees is calculated by Equation (1).

이때, L11,L12은 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율이므로 본 실시예의 경우 낮은 값은 45°이고 높은 값은 50°이다. 이때, 불일치하는 방위 인자는 48°이므로 비율 L11은 3이되고 L12는 2가 된다. 이러한 각각의 비율에 의해 불일치하는 특성 팩터의 데이터와 인접하는 데이터사이에 존재하는 weighting값을 산출하고자 하는 에너지 소모량에 반영할 수 있다.Here, L11 and L12 are ratios for the low value and the high value adjacent to the data of the disagreement characteristic factor, respectively, and therefore, in this embodiment, the low value is 45 deg. And the high value is 50 deg. At this time, since the mismatching orientation factor is 48 degrees, the ratio L11 is 3 and L12 is 2. The weighting value existing between the data of the disagreement characteristic factor and the data adjacent to each other can be reflected in the energy consumption to be calculated.

또한, E11과 E12는 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량이다. 이때, 상기 낮은 값에 해당하는 에너지 소모량과 높은 값에 해당하는 에너지 소모량 데이터가 다수 개 존재한다. 이러한 경우 상기 에너지 소모량 데이터의 평균값을 취한다. 즉, 낮은 값(45°)에 해당하는 에너지 소모량은 각각 12,12,13,14,15,16,17,18이다. 상기 값의 평균을 취하면 14.625가 되며, 이 값이 E11이 된다. 또한, 높은 값(50°)에 대항하는 에너지 소모량은 각각 13,15,17,18,19,20,21,22이다. 상기 값의 평균을 취하면 18.125이며, 이 값이 E12가 된다.Further, E11 and E12 are energy consumption amounts corresponding to the low value and the high value adjacent to the data of the disagreement characteristic factor, respectively. At this time, there are a plurality of energy consumption data corresponding to the low value and high energy consumption data corresponding to the high value. In this case, the average value of the energy consumption data is taken. That is, the energy consumption corresponding to the low value (45 °) is 12,12,13,14,15,16,17,18. Taking an average of the above values, it becomes 14.625, and this value becomes E11. Also, the energy consumption against the high value (50 °) is 13,15,17,18,19,20,21,22 respectively. Taking the average of these values, it is 18.125, and this value becomes E12.

따라서, 구하고자 하는 Y는 수학식1에 의해 16.725가 되며, 이러한 방법에 의해 불일치하는 특성 팩터가 1개 있는 경우 분석하고자 하는 건물의 에너지 소모량을 산출할 수 있다.Therefore, Y to be obtained becomes 16.725 according to Equation (1), and if there is one characteristic factor that is inconsistent by this method, the energy consumption of the building to be analyzed can be calculated.

만일 도 4에 나타난 바와 같이 상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 2개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우 아래의 수학식2를 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 다수 개 산출하는 단계와, 상기 다수 개 산출된 에너지 소모량의 평균을 구하여 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 산출하는 단계를 수행한다.4, data corresponding to two characteristic factors of the orientation factor P1, the shape factor P2, the open / close factor P3, and the shadow factor P4 are not displayed in the data table A step of calculating a plurality of energy consumption data for a characteristic factor that is inconsistent by an interpolation method using Equation 2 below, and a step of calculating an energy consumption amount of the building to be analyzed by obtaining the average of the plurality of calculated energy consumption amounts .

[수학식2]&Quot; (2) "

Figure 112017075239772-pat00009
Figure 112017075239772-pat00009

Figure 112017075239772-pat00010
Figure 112017075239772-pat00010

이때, Y1,Y2 : 불일치하는 특성 팩터에 대한 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량, L11,L12,L21,L22,L23,L24는 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율, E11,E12,E21,E22는 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량이다.L11, L12, L21, L22, L23, and L24 of the analysis target building to be calculated for the disagreement characteristic factors Y1 and Y2 are values of the low and high values adjacent to the data of the disagreement characteristic factor, Each of the ratios E11, E12, E21, and E22 is the energy consumption amount corresponding to the low value and the high value adjacent to the data of the disagreement characteristic factor.

한편, 불일치하는 특성 팩터가 2개인 경우 하나의 특성 팩터 예를 들어 불일치하는 방위 팩터에 대해 낮은 값과 높은 값이 존재하고, 상기 낮은 값에 대해 또 다른 불일치 특성 팩터 예를 들어 형상 팩터가 존재하고 높은 값에 대해 상기 형상 팩터가 또 존재하므로 산출되는 에너지 소모량은 2개(Y1,Y2)가 되고 이를 평균하여 분석하고자 하는 건물의 에너지 소모량을 산출한다.On the other hand, when there are two disagreement characteristic factors, there is one characteristic factor, for example, a low value and a high value for the disagreement orientation factor, and another disagreement characteristic factor, for example, a shape factor exists for the low value Since there is also the shape factor for a high value, the energy consumption calculated is two (Y1, Y2), and the energy consumption of the building to be analyzed is calculated by averaging the energy consumption.

예를 들어 불일치하는 특성 팩터로서 방위 인자(P1)가 48°이고 형상 인자(P2)가 30인 경우 L11과 L12는 각각 3과 2가 된다. L21과 L22 그리고 L23와 L24는 형상 인자(P2)의 인접하는 낮은 값과 높은 값에 대한 비율이므로 L21과 L22는 1이되고, L23와 L24는 8과 13이 된다. 이러한 각각의 비율에 의해 불일치하는 특성 팩터의 데이터와 인접하는 데이터사이에 존재하는 weighting값을 산출하고자 하는 에너지 소모량에 반영할 수 있다.For example, when the orientation factor P1 is 48 degrees and the shape factor P2 is 30 as a disagreeable characteristic factor, L11 and L12 become 3 and 2, respectively. Since L21 and L22 and L23 and L24 are proportional to the adjacent low and high values of the shape factor P2, L21 and L22 are 1 and L23 and L24 are 8 and 13, respectively. The weighting value existing between the data of the disagreement characteristic factor and the data adjacent to each other can be reflected in the energy consumption to be calculated.

또한, 산출하고자 하는 에너지 소모량은 2개(Y1,Y2) 존재하고, 또한, 인접하는 에너지 소모량은 2쌍이 된다. 즉, 2쌍 중 한 쌍의 낮은 값 E11은 다수개 이므로 평균을 취하면 12.75가 되고, 높은 값 E12는 16,75가 된다. 또한, 다른 한 쌍의 에너지 소모량 중 낮은 값 E21은 15.75이고 높은 값 E22는 20.5가 된다. 이러한 값을 수학식2에 넣어서 Y1과 Y2를 각각 구한 구 그 평균을 구하면 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 산출할 수 있다.In addition, there are two energy consumption amounts (Y1, Y2) to be calculated, and the adjacent energy consumption amounts to two pairs. That is, since a pair of low values E11 of two pairs is a number, the average is 12.75, and the high value E12 is 16,75. Also, the lower value E21 of the other pair of energy consumption amounts to 15.75 and the higher value E22 becomes 20.5. The energy consumption of the building to be analyzed can be calculated by calculating the average of the values of Y1 and Y2 obtained by putting these values into the equation (2).

또한, 도 5에 나타난 바와 같이 상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 3개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우 아래의 수학식3을 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 다수 개 산출하는 단계수행하고, 상기 다수 개 산출된 에너지 소모량의 평균을 구하여 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 산출하는 단계를 수행한다.5, data corresponding to three characteristic factors of the orientation factor P1, the shape factor P2, the open / close factor P3 and the shadow factor P4 in the characteristic factor appear in the data table A step of calculating a plurality of pieces of energy consumption data for disagreement characteristic factors by an interpolation method using Equation 3 below and calculating an average of the plurality of calculated energy consumption amounts to calculate an energy consumption amount of the analysis target building .

[수학식3]&Quot; (3) "

Figure 112017075239772-pat00011
Figure 112017075239772-pat00011

Figure 112017075239772-pat00012
Figure 112017075239772-pat00012

Figure 112017075239772-pat00013
Figure 112017075239772-pat00013

Figure 112017075239772-pat00014
Figure 112017075239772-pat00014

이때, Y1,Y2,Y3,Y4는 불일치하는 특성 팩터에 대한 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량이고, L11,L12,L21,L22,L23,L24,L31,L32,L33,L34,L35, L36,L37,L38은 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율이며, E11,E12,E21,E22,E31,E32,E41,E42는 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량이다.L11, L12, L21, L22, L23, L24, L31, L32, L33, L34, L35, L36 are the energy consumption of the analyzed building to be calculated with respect to the mismatching characteristic factor. , L37 and L38 are the respective ratios for the low and high values adjacent to the data of the mismatching characteristic factor and E11, E12, E21, E22, E31, E32, E41 and E42 are adjacent to the data of the mismatching characteristic factor The energy consumption of each of the low value and the high value.

한편, 불일치하는 특성 팩터가 3개인 경우 산출되는 에너지 소모량은 4개(Y1,Y2,Y3,Y4)가 되고 이를 평균하여 분석하고자 하는 건물의 에너지 소모량을 산출하며 이는 상술된 바와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.On the other hand, when there are three disagreement characteristic factors, the energy consumption calculated is four (Y1, Y2, Y3, Y4), and the energy consumption of the building to be analyzed is averaged to calculate the energy consumption of the building to be analyzed. Is omitted.

물론 불일치하는 특성 팩터가 4개인 경우도 존재할 수 있으며 이는 상술된 본 발명의 방법을 유추 적용하여 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 산출할 수 있다.Of course, there may be four cases in which there are disagreement characteristic factors, which can be used to estimate the energy consumption of the building to be analyzed by analogy with the above-described method of the present invention.

이상 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being described in the foregoing specification is defined by the appended claims, Ranges and equivalents thereof are to be construed as being included within the scope of the present invention.

Claims (5)

에너지 소모량을 예측하는 시뮬레이션장치를 이용하여 건물의 에너지 소모량을 시뮬레이션 하되,
실제존재하는 실제존재건물에 대해 외부 온도에 대해 특성팩터인 실제존재건물의 건물 외기 온도에 대한 외기 인자(PA)와, 상기 실제존재건물의 방향에 대한 방위 인자(P1)와, 상기 실제존재건물의 형상에 대한 형상 인자(P2)와, 상기 실제존재건물의 외부 면적과 창문 면적의 비율에 대한 개폐 인자(P3)와, 상기 실제존재건물 외부 면적과 그림자가 비추는 면적의 비율에 대한 그림자 인자(P4)와, 상기 실제존재건물의 총 면적에 대한 면적 인자(P5) 및 에너지소모량을 하나의 세트로 구성되어 저장되되 다수의 실제존재건물에 대한 데이터로 테이블을 작성한 후
상기 테이블을 이용하여 분석대상건물의 에너지 소비량을 분석하기 위해 분석대상건물의 방향에 대한 방위인자와, 상기 분석대상건물의 형상에 대한 형상 인자와, 상기 분석대상건물의 외부 면적과 창문 면적의 비율에 대한 개폐 인자와, 상기 분석대상건물의 외부 면적과 그림자가 비추는 면적의 비율에 대한 그림자 인자와, 상기 분석대상건물의 총 면적에 대한 면적 인자를 결정한 다음, 상기 분석대상건물의 특성팩터를 상기 테이블의 특성팩터와 비교하여 상기 분석대상건물의 에너지 소비량을 시뮬레이션하는 방법으로서
상기 시뮬레이션 장치를 적용하여
상기 실제존재건물의 에너지 소모량에 영향을 미치는 특성 팩터로서 상기 실제존재건물의 건물 외부 온도에 대한 외기 인자(PA), 건물의 방향에 대한 방위 인자(P1), 건물의 형상에 대한 형상 인자(P2), 건물의 외부 면적과 창문 면적의 비율에 대한 개폐 인자(P3), 건물 외부 면적과 그림자가 비추는 면적의 비율에 대한 그림자 인자(P4), 건물의 총 면적에 대한 면적 인자(P5)로 이루어진 데이터 테이블을 형성시키는 제1단계(S100)와,
상기 제1단계(S100)에 의해 형성된 데이터 테이블로부터 분석대상건물의 각 특성 팩터에 일치하는 데이터를 찾아 상기 에너지 소모량을 예측하는 제2단계(S200)로 이루어지되,
상기 제1단계(S100)에서 데이터 테이블을 형성시키는 단계는
상기 다수 개의 특성 팩터를 배열하기 위해, 상기 각 방위 인자(P1)에 따른 에너지 소모량을 먼저 배열하고, 상기 방위 인자(P1)의 각각에 대하여 형상 인자(P2)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 형상 인자(P2) 각각에 대하여 개폐 인자(P3)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 개폐 인자(P3) 각각에 대하여 그림자 인자(P4)에 따른 에너지 소모량을 배열하며, 상기 그림자 인자(P4) 각각에 대하여 면적 인자(P5)에 따른 에너지 소모량과 외기 인자(PA)에 따른 에너지 소모량을 배열하여 형성시키며,
상기 제2단계(S200)에서, 상기 데이터 테이블과 분석대상건물의 각 특성팩터 중 일부가 일치하지 않은경우, 불일치하는 특성 팩터의 에너지 소모량 데이터를 확보한 후
불일치하는 특성 팩터에 인접하는 데이터에 의해 선형 보간법을 이용하여 상기 불일치하는 특성 팩터 값을 산출하여 에너지 소모량을 예측하되
상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 1개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우
아래의 수학식1을 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 특성 팩터를 고려한 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법.
[수학식1]
Figure 112018502452382-pat00023

Y : 불일치하는 특성 팩터에 대한 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량
L11,L12 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율
E11,E12 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량
Simulation of the energy consumption of a building using a simulation device that predicts energy consumption,
(PA) with respect to the outside air temperature of the actual building, a bearing factor (P1) with respect to the direction of the actual existing building, (P3) with respect to the ratio of the outside area of the actual existing building to the window area and the shadow factor (P3) with respect to the ratio of the outside area of the actual existing building to the shadow area P4), an area factor (P5) with respect to the total area of the actual existing buildings, and energy consumption, and a table is created by using data for a plurality of actual buildings
In order to analyze the energy consumption of the building to be analyzed by using the table, it is necessary to determine a bearing factor for the direction of the building to be analyzed, a shape factor for the shape of the building to be analyzed, A shadow factor for a ratio of an external area of the building to be analyzed and an area illuminated by the shadow and an area factor for a total area of the building to be analyzed, As a method for simulating the energy consumption of the building to be analyzed as compared with the characteristic factor of the table
By applying the simulation apparatus
(PA), a bearing factor (P1) with respect to the direction of the building, and a shape factor (P2) with respect to the shape of the building as characteristic factors affecting the energy consumption of the actual existing building (P3), the shadow factor (P4) on the ratio of the area outside the building to the shadow area, and the area factor (P5) on the total area of the building A first step S100 of forming a data table,
And a second step (S200) of searching for data matching each characteristic factor of the building to be analyzed from the data table formed by the first step (S100) and estimating the energy consumption amount,
The step of forming the data table in the first step (S100)
Arranging the energy consumption amount according to the orientation factor (P1), arranging the energy consumption amount according to the shape factor (P2) for each of the orientation factors (P1) The energy consumption amount according to the opening factor P3 is arranged for each of the shape factors P2 and the energy consumption amount according to the shadow factor P4 is arranged for each of the opening and closing factors P3, The energy consumption according to the area factor (P5) and the energy consumption according to the outside air factor (PA)
In the second step (S200), when some of the characteristic factors of the data table and the analysis target building do not coincide, the energy consumption data of the disagreement characteristic factor is secured
Estimating an energy consumption amount by calculating the disagreement characteristic factor value using linear interpolation by data adjacent to the disagreement characteristic factor,
If data corresponding to one characteristic factor of the orientation factor P1, the shape factor P2, the open / close factor P3 and the shadow factor P4 in the characteristic factor does not appear in the data table
And calculating energy consumption data for disagree characteristic factors by an interpolation method using Equation (1) below. ≪ EMI ID = 1.0 >
[Equation 1]
Figure 112018502452382-pat00023

Y: Energy consumption of the analyzed building to be calculated for the disagreeable characteristic factor
L11, L12: the ratio of the low value and the high value adjacent to the data of the mismatched characteristic factor,
E11, E12: the energy consumption of each of the low and high values adjacent to the data of the mismatching characteristic factor
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 외기 인자(PA)의 외부 온도는 -50℃ 내지 40℃ 사이 구간에서 5℃ 간격으로 나누고,
상기 방위 인자(P1)는 건물의 방위를 8개로 나누는 특성 팩터를 고려한 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법.
The method according to claim 1,
The external temperature of the outside air factor (PA) is divided by 5 DEG C intervals in the interval between -50 DEG C and 40 DEG C,
Wherein the bearing factor (P1) is a Big Data-based energy consumption simulation method that takes into account the characteristic factor of dividing the bearing of the building into eight.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 특성 팩터에서 방위 인자(P1), 형상 인자(P2), 개폐 인자(P3) 그리고 그림자 인자(P4) 중 2개의 특성 팩터에 해당하는 데이터가 상기 데이터 테이블에 나타나지 않는 경우
아래의 수학식2를 이용하여 보간법에 의해 불일치하는 특성 팩터에 대한 에너지 소모량 데이터를 다수 개 산출하는 단계와,
상기 다수 개 산출된 에너지 소모량의 평균을 구하여 분석 대상 건물의 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함하는 특성 팩터를 고려한 빅 데이터 기반의 에너지 소모량 시뮬레이션 방법.
[수학식2]

Figure 112018033498932-pat00017

Y1,Y2 : 불일치하는 특성 팩터에 대한 산출하고자 하는 분석 대상 건물의 에너지 소모량
L11,L12,L21,L22,L23,L24 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 대한 각각 비율
E11,E12,E21,E22 : 불일치하는 특성 팩터의 데이터에 인접하는 낮은 값 및 높은 값에 해당하는 각각의 에너지 소모량
The method according to claim 1,
If data corresponding to two characteristic factors of the orientation factor P1, the shape factor P2, the open / close factor P3 and the shadow factor P4 in the characteristic factor do not appear in the data table
Calculating a plurality of pieces of energy consumption data for disagreement characteristic factors by an interpolation method using Equation (2) below;
And calculating an average of the plurality of calculated energy consumption amounts and calculating an energy consumption amount of the analysis target building.
&Quot; (2) "

Figure 112018033498932-pat00017

Y1, Y2: energy consumption of the analyzed building to be calculated for the disagree characteristic factor
L11, L12, L21, L22, L23, L24: the ratio of the low value and the high value adjacent to the data of the mismatched characteristic factor,
E11, E12, E21, E22: energy consumption amount corresponding to the low value and the high value adjacent to the data of the disagreement characteristic factor
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000270379A (en) * 1999-03-12 2000-09-29 Toshiba Corp Energy management system for local building group
JP2011180957A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Sekisui Chem Co Ltd Measurement management system and management server

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