[发明专利]建筑绿色性能模拟分析新方法及装置在审
申请号: | 201810778726.6 | 申请日: | 2018-07-16 |
公开(公告)号: | CN109033595A | 公开(公告)日: | 2018-12-18 |
发明(设计)人: | 林波荣;李紫微;陈洪钟;周浩 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50;G06Q10/04;G06Q50/06 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 张润 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 计算单元 能耗 建筑体型 人工神经网络模型 方案空间 设计参数 形体特征 性能模拟 样本数据 均匀化 分解 复杂体型 工具生成 能耗模拟 能耗预测 能耗指标 消解 分析 帮助 | ||
1.一种建筑绿色性能模拟分析新方法,其特征在于,包括以下步骤:
将建筑体型通过方案形体特征化和/或方案空间均匀化分解为基本计算单元;
通过能耗模拟工具生成基本计算单元的能耗样本数据集;
提取所述基本计算单元的设计参数,并根据所述能耗样本数据集获取设计参数和能耗指标的人工神经网络模型;以及
通过所述人工神经网络模型得到所述建筑体型的所有基本计算单元的能耗值,并获取当前建筑方案能耗,以根据所述当前建筑方案能耗修改所述当前建筑方案。
2.根据权利要求1所述的建筑绿色性能模拟分析新方法,其特征在于,在通过方案形体特征化分解为所述基本计算单元时,所述获取当前建筑方案能耗包括:
根据所述当前建筑方案的形体特征将方案分解为多个凸多边形体块,并用最小的六面体来包络每一个凸多边形体块,以得到多个所述基本计算单元;
使用计算单元的人工神经网络能耗预测模型计算所述多个基本计算单元的每个基本计算单元的能耗;
根据体块之间的毗邻情况对所述每个基本计算单元的能耗进行修正,并将修正后的能耗加和,以得到所述当前建筑方案能耗。
3.根据权利要求1所述的建筑绿色性能模拟分析新方法,其特征在于,在通过方案空间均匀化分解为所述基本计算单元时,所述获取当前建筑方案能耗包括:
将当前建筑方案放置在均匀的空间网格中进行空间切割,以得到多个相同的立方空间,其中,每一个立方空间为一个基本计算单元;
使用计算单元的人工神经网络能耗预测模型计算所述多个基本计算单元的每个基本计算单元的能耗;
将所述所有基本计算单元的能耗加和,以得到所述当前建筑方案整体能耗。
4.根据权利要求1所述的建筑绿色性能模拟分析新方法,其特征在于,所述根据所述能耗样本数据集获取设计参数和能耗指标的人工神经网络模型,进一步包括:
建立网络模型的指标体系,并明确输入变量、输出变量以及输入输出变量取值范围;
样本采样,通过能耗模拟分析软件生成输入指标和输出指标,其中,所述输入指标为设计相关参数,所述输出指标为能耗值;
配置人工神经网络模型架构,并通过Matlab人工神经网络工具包进行人工神经网络模型训练。
5.根据权利要求4所述的建筑绿色性能模拟分析新方法,其特征在于,还包括:
对所述人工神经网络模型的预测准确性进行验证,并且在验证结果满足预设条件后,将验证通过后的人工神经网络模型投入实际案例的能耗预测。
6.一种建筑绿色性能模拟分析新装置,其特征在于,包括:
分解模块,用于将建筑体型通过方案形体特征化和/或方案空间均匀化分解为基本计算单元;
生成模块,用于通过能耗模拟工具生成基本计算单元的能耗样本数据集;
提取模块,用于提取所述基本计算单元的设计参数,并根据所述能耗样本数据集获取设计参数和能耗指标的人工神经网络模型;以及
修改模块,用于通过所述人工神经网络模型得到所述建筑体型的所有基本计算单元的能耗值,并获取当前建筑方案能耗,以根据所述当前建筑方案能耗修改所述当前建筑方案。
7.根据权利要求6所述的建筑绿色性能模拟分析新装置,其特征在于,在通过形体特征化分解为所述基本计算单元时,其中,
所述分解模块进一步用于根据所述当前建筑方案的形体特征将方案分解为多个凸多边形体块,并用最小的六面体来包络每一个凸多边形体块,以得到多个所述基本计算单元;
所述修改模块进一步用于使用计算单元的人工神经网络能耗预测模型计算所述多个基本计算单元的每个基本计算单元的能耗,根据体块之间的毗邻情况对所述每个基本计算单元的能耗进行修正,并将修正后的能耗加和,以得到所述当前建筑方案能耗。
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