亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于C++的建筑能耗優(yōu)化軟件研究

        2018-10-19 18:51:44唐偉峰范爾盼曹明月
        智富時代 2018年9期
        關(guān)鍵詞:計算機技術(shù)節(jié)能建筑

        唐偉峰 范爾盼 曹明月

        【摘 要】本文對目前建筑節(jié)能的形勢進行了簡要分析,根據(jù)目前世界能源結(jié)構(gòu)的清潔化以及低碳化發(fā)展趨勢,并結(jié)合現(xiàn)如今計算機技術(shù)的快速發(fā)展,創(chuàng)造性地提出利用計算機技術(shù)來對建筑耗能進行優(yōu)化的設(shè)想,具有非常重要的現(xiàn)實意義。

        【關(guān)鍵詞】建筑;節(jié)能;計算機技術(shù)

        一、概述

        近年來,伴隨著全球經(jīng)濟的疲弱回暖及能源結(jié)構(gòu)的清潔化、低碳化發(fā)展趨勢,能源消費增長趨勢有所減緩。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,目前我國既有建筑面積約400億m2,且建筑面積正在按照每一年新建房屋接近20億m2的規(guī)模持續(xù)增長,高能耗建筑的占比約為95%,這必將導致嚴重的資源消耗。因此,建筑能耗綜合治理將成為我國節(jié)能減排事業(yè)的重要環(huán)節(jié)。全面的建筑節(jié)能需從選址設(shè)計、建造運行著手,合理規(guī)劃建筑圍護結(jié)構(gòu),利用節(jié)能型材料和產(chǎn)品,嚴格執(zhí)行節(jié)能標準,加強運行設(shè)備管理,提高空調(diào)照明和通風給排水的效率。從建筑的方案設(shè)計階段就應該考慮建筑設(shè)計對建筑能耗、經(jīng)濟效益和其他方面的影響,盡量設(shè)計出更優(yōu)的生態(tài)節(jié)能建筑。生態(tài)節(jié)能建筑的設(shè)計有助于從源頭減少對空調(diào)系統(tǒng)的依賴,從而降低建筑能耗,避免了“末端治理”的問題。

        二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

        很多國家在意識到建筑能耗模擬分析的重要意義的同時,都開始并加緊了對建筑能耗的分析和預測工作。從20世紀60年代到今天,很多國家都相繼開發(fā)出了一些很好的建筑性能模擬軟件,這些模擬軟件可以很方便地對建筑物特性進行全年動態(tài)模擬。美國是開展建筑節(jié)能研究最早的國家之一,計算機技術(shù)在建筑節(jié)能工作中的應用也最為廣泛。當前在美國,與建筑節(jié)能標準相關(guān)的軟件有120多種。近些年來,美國能源部組織多個部門共同開發(fā)了新的建筑能耗模擬軟件EnergyPlus,以全面代替Doe-2。西歐國家通過近30年的努力,各國都開發(fā)了各自的建筑能耗模擬軟件。比如英國開發(fā)了ESP,并將其作為建筑節(jié)能設(shè)計與節(jié)能分析的基本工具,寫入相關(guān)的建筑節(jié)能標準或規(guī)范中。此外還有SRES/SUN,SERIRES,S3PAS,TRNSYS,TASE等。

        美國在建筑能耗的優(yōu)化工作上投入大量經(jīng)費,開發(fā)出眾多建筑模擬優(yōu)化軟件,并將其推廣為建筑節(jié)能最有效的措施之一。美國勞倫斯伯克利國家實驗室開發(fā)的優(yōu)化軟件GenOpt得到了廣泛應用。GenOpt可以與大多數(shù)的建筑模擬軟件例如EnergyPlus,Trnsys進行耦合,使用者只需要在它提供的平臺下,使用它的規(guī)范化語言進行編程,就可以完成它和其它軟件之間的鏈接。Asadi分析了葡萄牙某住宅建筑的外墻外保溫材料、屋面保溫材料、窗戶類型和太陽能集熱器類型并利用GenOpt對建筑的生命周期成本和熱舒適性對設(shè)計提出了優(yōu)化建議。Ferrara結(jié)合Trnsys和GenOpt對法國某住宅建筑120種圍護結(jié)構(gòu)的組合進行分析,從而確定最優(yōu)的設(shè)計方案。Peeters在文章中相信闡述了GenOpt和ESP-r的耦合方式,并利用一個簡單的優(yōu)化案例加以證明。為了更好的引導零能耗建筑的設(shè)計,美國國家能源部可再生能源實驗室開發(fā)了建筑能耗優(yōu)化軟件BeOpt。用戶可以選擇不同建筑元素組合,然后根據(jù)美國建筑節(jié)能標準或用戶定義的基本方案進行計算,最后輸出在不同的節(jié)能水平下的設(shè)計設(shè)計方案。Rhodes利用BeOpt指導奧斯丁5座零能耗建筑設(shè)計問題。

        三、研究過程

        本課題從建筑工程師的切身需要出發(fā),分析目前優(yōu)化軟件的基本原理,改進目前優(yōu)化軟件的不足。我們把軟件共分為三個功能模塊:Matlab(優(yōu)化模塊),EnergyPlus(建筑仿真模塊)和交互模塊,示意圖如圖1所示。Matlab作為整個軟件的核心,驅(qū)動著整個優(yōu)化過程。每次迭代開始時,算法自動生成一組設(shè)計變量參數(shù)并存放在一個特定的文件中,緊接著交互模塊讀取這些參數(shù)并利用EnergyPlus模擬全年建筑能耗。交互模塊將EnergyPlus的輸出文件傳遞給Matlab對目標函數(shù)進行評估。如果方案滿足要求,輸出最終方案。否則更新設(shè)計變量為下次迭代做準備。最終通過多次迭代求出最優(yōu)方案??v觀整個過程EnergyPlus和Matlab之間的交互模塊成為整個軟件的關(guān)鍵部分。通過本課題開發(fā)的交互模塊完成Matlab和EnergyPlus的耦合可以有效克服目前優(yōu)化軟件算法少、運行效率低、可擴展性差的不足。

        圖1:軟件的原理結(jié)構(gòu)圖

        四、研究成果

        (1)目前已完成建筑建模和全年能耗的模擬工作,建筑模型示意圖如圖2所示。

        (2)研究常用多目標優(yōu)化算法NSGA-Ⅱ的基本原理,并利用NSGA-Ⅱ算法中對簡單的測試函數(shù)進行優(yōu)化。測試函數(shù):

        五、結(jié)論

        綜上利用計算機模擬建筑節(jié)能設(shè)計具有非常良好的可行性,與實際情況相符,對于未來的建筑設(shè)計有很好的指導意義,同時,隨著研究的不斷加入,上述優(yōu)化軟件的問題也開始暴露出來。MIT Design Advisor、Dest-h、BeOpt應用范圍較窄,只能用于特定優(yōu)化問題。GenOpt作為應用較廣、效率較高的優(yōu)化軟件之一,仍然存在某些不足之處。首先, GenOpt給使用者提供了一個接入其他算法的接口,但是必須基于Java平臺開發(fā),算法可拓展性較低。第二,隨著優(yōu)化目標研究的不斷深入,越來越多的國家開始提出不同的建筑評價指標。這些指標有些相對復雜。GenOpt只提供了一些簡單的運算符號,導致很多指標只能被簡化,從而影響最后的優(yōu)化效果。第三,GenOpt的文件讀寫功能比較簡單而且效率較低。一旦輸入的模型文件過大,就會出現(xiàn)無法工作的情況。由此可見,建筑能耗優(yōu)化軟件仍存在一些問題有待改進。

        【參考文獻】

        [1] 張偉捷, 晉文, 盛曉康. 基于CFD建筑熱環(huán)境模擬的建筑方案優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 暖通空調(diào), 2010, 40(3):93-97.

        猜你喜歡
        計算機技術(shù)節(jié)能建筑
        《北方建筑》征稿簡則
        北方建筑(2021年6期)2021-12-31 03:03:54
        關(guān)于建筑的非專業(yè)遐思
        文苑(2020年10期)2020-11-07 03:15:36
        建筑的“芯”
        探討辦公自動化中的計算機技術(shù)應用
        科技視界(2016年18期)2016-11-03 23:29:16
        常規(guī)抽油機的特性及節(jié)能潛力分析
        分析計算機互聯(lián)網(wǎng)信息安全的防御技術(shù)
        淺論暖通供熱系統(tǒng)節(jié)能新技術(shù)
        淺談變頻器在球團礦生產(chǎn)中的節(jié)能應用
        基于矩陣LU分解的并行處理
        政府機關(guān)檔案計算機管理的有效應用分析
        国产精品_国产精品_k频道| 日本熟妇中出高潮视频| av大全亚洲一区二区三区| 国产一区二区视频免费| 艳妇臀荡乳欲伦交换h在线观看| 久久综合精品国产一区二区三区无码 | 午夜tv视频免费国产区4| 精品蜜桃视频在线观看| 日韩中文字幕在线观看一区| 久久综合九色综合97欧美| 欧美中文字幕在线| 亚洲av色在线观看网站| 一二三区无线乱码中文在线| 男女性杂交内射女bbwxz| 女人下面毛多水多视频| 乱中年女人伦av三区| 亚洲av福利天堂在线观看| 精品在线亚洲一区二区三区 | 中国无码人妻丰满熟妇啪啪软件| 精品欧洲av无码一区二区| 日本免费人成视频播放| 日本人妻伦理片在线观看| 日韩精品在线免费视频| 久久人妻内射无码一区三区| 亚洲AV肉丝网站一区二区无码 | 在线视频色系中文字幕| 中文字幕欧美人妻精品一区| 揄拍成人国产精品视频| 久久精品国产亚洲av试看| 国产高潮流白浆视频在线观看| 国产欧美日韩一区二区三区| 中文字幕无码不卡一区二区三区| 亚洲熟女av超清一区二区三区| 国内精品毛片av在线播放| 国产精品多人p群无码| 日韩视频第二页| 国产伦精品一区二区三区在线| 亚洲最大成人网站| 每天更新的免费av片在线观看| 精品黄色av一区二区三区| 精品国产一区二区三区18p|