基于焓的建筑環(huán)境能量模型與穩(wěn)定區(qū)域的研究.pdf

1、我國建筑能耗已占社會總能耗的三分之一以上，為實現(xiàn)“節(jié)能減排”的戰(zhàn)略目標，日益復(fù)雜的建筑系統(tǒng)需要更為精準的建模方法。人們常以溫度代替能量來描述建筑環(huán)境的冷暖信息，忽略了潛熱對建筑環(huán)境的影響，在建筑環(huán)境的精確化、規(guī)范化、形象化描述上存在極大漏洞。同時，溫濕度之間存在耦合性，將建筑控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多個單環(huán)控制系統(tǒng)，不僅難以實現(xiàn)精準控制，還不利于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，建筑系統(tǒng)的控制過程缺乏對建筑環(huán)境監(jiān)測點科學(xué)布局的理論依據(jù)。因此，本研究中基于焓

2、的建筑環(huán)境能量模型與穩(wěn)定區(qū)域，為監(jiān)測點科學(xué)布局提供了理論依據(jù)，對系統(tǒng)穩(wěn)定控制和降低建筑能耗起到積極作用。
　　本文深入分析了建筑環(huán)境建模中存在的問題和難點，將理論探索與工程實踐相結(jié)合，研究了基于焓的建筑環(huán)境能量模型，從能量的角度解決復(fù)雜條件下的統(tǒng)一建模問題。同時，運用聚類算法找到了基于焓變化相對穩(wěn)定的區(qū)域。
　　針對建筑環(huán)境在精確化、規(guī)范化、形象化描述上存在的問題，本文研究了能量焓的物理特性，分析定壓比熱容、汽化潛熱和含濕量

3、的轉(zhuǎn)化過程；基于能連網(wǎng)建模機理和能量概念，分析了焓的數(shù)學(xué)模型，綜合考慮了顯熱部分和潛熱部分，為溫度、濕度的單一控制探索出新的方向。
　　針對建筑環(huán)境準確建模的關(guān)鍵問題，本文研究了一種基于焓的建筑環(huán)境能量模型。從能量的方向上找到突破點，將CFD精準建模的思想和焓的能量物理特性充分地融合在一起。首先以先整體后局部的設(shè)計思想實現(xiàn)了建筑幾何模型的搭建，然后對建筑環(huán)境的邊界條件進行參數(shù)辨識，選取合適的數(shù)值計算方法，最后，以焓的數(shù)學(xué)模型為核心

4、對數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)了基于焓的建筑環(huán)境能量模型。
　　針對在建筑系統(tǒng)控制過程中缺乏對監(jiān)測點科學(xué)布局的問題，本文利用 KM聚類算法對焓能量模型數(shù)據(jù)進行研究，綜合多種評價指標確定了最佳簇數(shù)；并根據(jù)煙草行業(yè)片煙醇化庫的環(huán)境標準，設(shè)計了穩(wěn)定性指標，在此指標的基礎(chǔ)上，研究了基于焓的穩(wěn)定區(qū)域，為建筑環(huán)境監(jiān)測點的科學(xué)布局提供理論依據(jù)。其中，對比基于焓、溫度和濕度的穩(wěn)定區(qū)域，論證了焓充分融合了溫濕度的變化特性，且焓表征建筑環(huán)境信息的能力比溫濕度更