[发明专利]一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法

权利要求书

1.一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对寒冷地区城市居民建筑系统中的围护结构传热耗热量和空气渗透热量进行计算获取；

步骤二：根据步骤一中计算获取的围护结构传热耗热量和空气渗透热量，利用有效传热系数法计算出寒冷地区城市居民建筑系统中单体建筑物供暖/冷期间的各旬、各月的耗热/冷量；

利用软件动态模拟算法计算出寒冷地区城市居民建筑系统中单体建筑物供暖/冷期间的各旬、各月的耗热/冷量，然后对比有效传热系数法和软件动态模拟算法计算出的各旬、各月的耗热/冷量的准确性，取具有高精度的计算结果作为最终结果；

步骤三：采用建筑能耗模拟软件DeST-h分别模拟分析寒冷地区城市居民建筑系统中不同单体建筑物的外墙、外窗、屋顶构造、及南北向窗墙比以及通风换气次数对建筑能耗的影响；

步骤四：建立建筑能耗指标与各影响因素之间的回归方程，预测出同类型建筑的能耗指标；

步骤五：建立能耗影响因素数据库，数据库内包含建筑数据、实测数据、设备数据和行为数据；

步骤六：估算出单体建筑物中一户家庭的能耗，并根据估算结果分析出影响年耗能的影响因素，并将分析出的影响因素与步骤五中建立的能耗影响因素数据库进行相关性分析；

步骤七：根据步骤六中得出的相关性分析结果与步骤四中预测出的同类型建筑的能耗指标，建立寒冷地区城市居民建筑系统年耗能与相关性分析结果之间的多元回归模型，利用多元回归模型获得年能耗模型拟合数据。

2.根据权利要求1所述的一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法，其特征在于：所述步骤一中空气渗透热量采用缝隙法或换气次数法确定，采用换气次数法确定空气渗透热量时，需要先假定室内的换气次数。

3.根据权利要求1所述的一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法，其特征在于：所述步骤一中计算围护结构传热量时，包括计算围护结构的内墙体、外墙体、天花板、底板、窗户和门窗的传热量，其中内墙体、外墙体、天花板和底板的传热量是通过内表面与空气发生对流换热影响室内空气后得到传热量，计算时先需要得出内墙体、外墙体、天花板和底板的表面温度，其表面温度采用非稳态方法计算，窗户和门窗的传热量包括对流换热量、吸收的辐射热量和投射的辐射热量。

4.根据权利要求1所述的一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法，其特征在于：所述步骤二中利用有效传热系数法计算寒冷地区城市居民建筑系统中供暖/冷期间的各旬、各月的耗热/冷量时，不考虑围护结构中部分具有蓄能结构的蓄热效应影响。

5.根据权利要求1所述的一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法，其特征在于：所述步骤二中利用有效传热系数法单体建筑物的耗热/冷量计算公式如公式(1)所示：

q_H＝q_HT+q_INF-q_IH (1)

其中，q_H为单体建筑物耗热/冷量指标,W/m²；q_HT为围护结构传热耗热量,W/m²；q_INF为单体建筑物的空气渗透热量,W/m²；q_IH为单体建筑物单位时间建筑内部得热,W/m²。

6.根据权利要求1所述的一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法，其特征在于：所述步骤二中利用软件动态模拟算法计算出寒冷地区城市居民建筑系统中单体建筑物供暖/冷期间的各旬、各月的耗热/冷量时，具体为采用状态空间法进行计算，其计算公式如公式(2)所示：

CT’＝AT+Bu (2)

其中，T是空气、围护结构表面及内部温度构成的向量；T’是T对时间的导数；u是由外温变化、太阳辐射、室内长波辐射组成的扰动向量；A、B、C收建筑结构及其热物性决定。

7.根据权利要求1所述的一种寒冷地区的城市居民建筑系统的能耗预测方法，其特征在于：所述步骤五中建筑数据包括建筑类型、结构形式、建筑面积、朝向、所在层数及总层数；实测数据包括室内温度和用电量；设备数据包括冬季采暖设备和夏季制冷设备；行为数据包括家庭常住人口数量。