建筑運行節(jié)能控制仿真及應用研究.pdf

1、建筑節(jié)能是建筑可持續(xù)發(fā)展的一大研究熱點。然而建筑一旦建成，建筑能耗和建筑運行狀態(tài)密切相關。因此，開展建筑運行節(jié)能控制研究對建筑節(jié)能降耗具有重要的作用。本文從分析建筑運行能耗的影響因素入手，主要研究內容涉及建筑運行能耗建模與仿真、影響因素分析、節(jié)能運行控制策略等方面。主要工作如下：
　　首先，綜述了建筑能耗模擬與分析的現狀，闡述了研究建筑運行節(jié)能控制的目的及意義，指出建筑節(jié)能運行控制系統(tǒng)能夠在保證室內舒適度的情況下，盡可能的降低室內

2、的建筑能耗，研究建筑運行控制策略是保證建筑節(jié)能運行控制的根本，并對本文的主要工作做了簡介。
　　其次，基于EnergyPlus建立了建筑能耗仿真模型，研究了不同影響因素對建筑能耗的作用情況。分析主要從兩個層面進行，第一是研究單個房間的不同因素對于運行能耗的影響，主要分析了人員、空調、天氣、設備數量、設備類型、設備運行時間等；第二是研究整棟建筑層面上的不同因素對運行能耗的影響，主要涉及墻體耦合、陰影、墻體的材料等。
　　再次，

3、設計開發(fā)了基于EnergyPlus+MATLAB的建筑能耗聯(lián)合仿真平臺。為解決先進控制算法和建筑能耗模擬的融合問題，通過利用MATLAB的GUI開發(fā)了基于EnergyPlus+MATLAB的聯(lián)合仿真平臺，完成了聯(lián)合仿真平臺界面設計和后臺調用功能，實現了EnergyPlus與MATLAB的同時調用。該平臺所進行的建筑運行節(jié)能控制仿真，建筑能耗模擬依靠EnergyPlus實現，控制算法和復雜計算在MATLAB中進行，充分發(fā)揮了兩大軟件的優(yōu)勢

4、，為實現建筑運行的智能控制仿真驗證奠定了基礎。
　　最后，在所建立的建筑能耗聯(lián)合仿真平臺上，提出了基于模型預測控制的建筑運行節(jié)能控制方法。通過建立建筑能耗模型，調用建筑文件以及控制算法文件，配置輸入和輸出參數，采用模型預測控制算法使室內溫度能夠維持在相對舒適的區(qū)間，實現了建筑運行節(jié)能控制。
　　本文研究工作層次遞進，從建立建筑能耗模型開始，繼而開展了建筑運行能耗影響因素分析，然后為了實現建筑運行節(jié)能控制開發(fā)搭建了基于Ener