基于能耗模拟的被动房外墙保温厚度优化

摘要

为获得被动房外墙保温层厚度的最优解,建立了建筑全生命周期能耗、全生命周期碳排放、全生命周期总成本3个目标函数的数学模型。提出非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与上述多个目标组合的分层优化方法,量化保温层厚度对目标结果的影响。利用上述方法,以夏热冬冷地区某被动式建筑为研究背景,进行建筑运行能耗仿真计算,得出单目标下的建筑最佳保温层厚度。随后利用NSGA-Ⅱ算法,优化生命周期能耗、生命周期碳排放这2个目标得到Pareto前端,在这一组非劣解集(Pareto解)中,对全生命周期总成本进行优化,得到多目标下的最佳保温层厚度为121 mm。研究结果为该地区被动房外墙保温层最佳厚度选择提供了分析方法和参考依据。