基于建筑热过程反向解析的围护结构综合热工性能挖掘

摘要

建筑围护结构的热工性能是影响建筑节能的关键因素，评判既有建筑围护结构的热工性能是节能改造的重要环节，鉴于当前围护结构热工性能检测方法的局限性——缺乏整体性、精确性以及适用性，本文提出了一种新的思路来尝试解决这一问题。基于数据形态特征的差异，实现建筑热过程的反向解析，从容易获取的建筑耗热量数据中分解剥离出建筑围护结构热损失分量，来表征建筑围护结构的综合热工性能。
　　首先，本文对建筑热过程进行了详细的描述，并基于此打开了建筑热过程反向解析的思路。从机理角度和数据形态特征两个方面介绍了反向解析的可行性，并针对建筑热过程的两种系统描述方法：稳态和动态过程，提出了两个实现反向解析的分析思路——基于动态数据形态特征和基于稳态数据形态特征的方法。
　　其次，本文利用稳态数据形态特征提取的思路，进行了建筑围护结构综合热工性能的挖掘工作，软件仿真数据验证了该方法对于围护结构热损失的时间序列提取有着较高的精度，平均绝对相对误差MAPE保持在了5.3％。实例分析结果显示，围护结构热损失系数相比理论设计值，误差有5.9%。在一定程度上说明了该方法的准确性和适用性。
　　最后，作为工程应用方面的扩展，分析了两组实际建筑，一组为单体建筑，另一组为以热力站为单元的建筑群，分析其围护结构整体热工性能水平，并通过与现阶段节能标准下的理论值对比，评价其均有将近20%的节能改造潜力。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究意义

1.4 研究内容

第2章 冬季建筑热平衡过程

2.1 传热基本形式与影响因素

2.2 冬季建筑房间热平衡

2.3 稳态传热数学模型

2.4 动态传热数学模型

2.5 本章小结

第3章 建筑热过程反向解析初探

3.1 可行性分析

3.2 信号波动特征提取

3.3 两种分析思路

3.4 本章小结

第4章 建筑围护结构综合热工性能挖掘

4.1 综合热工性能指标

4.2 数据准备

4.3 数据形态特征转变

4.4 围护结构热损失定向提取

4.5 实例分析

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 研究结论

5.2 研究展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢