基于证据推理算法的建筑用能行为理论模型研究

The local life style varys greatly from climate area to climate area in our vast terrioty.The varying building energy consumption behavior lead to great difference in building energy efficiency. Nevertheless, the lack of building energy consumption behavior data based on climate zone is obstructing the building energy conservation.Modelling the building energy use behavior is the foundation of building hehavior energy efficiency. Many issues have an effect on the building energy use behavior,human judgement is one of the most important issues. Therefore,the building energy use behavior cover subjective and qualitative issues, inevitably, there exist uncertain or uncomplete information in building energy consumption hehavior.Howerver,we do not find a method of dealing with the uncertain or uncomplete information in the literature review in the building energy use behavior modelling. The Evidential Reasoning appoach is a modelling tool based on the theory of Dempter-Shafer,The Evidential Reasoning appoach can be used to model the problem with uncertain or uncomplete information.The project aims to increace the awareness of building energy efficint behavior by two aspects.Firstly, the project will build up a building energy consumption behavior database based on climate zones in China, secondly, the Evidential Reasoning appoach will be used to build up a theory model for building energy consumption behavior, the model will be able to harvest and deal with the uncertain or uncomplete information.

我国幅员辽阔，各地气候及生活方式差异很大，建筑使用者用能行为的差异导致建筑能耗的巨大差异。然而，当前基于各气候分区的建筑使用者用能行为数据却相对缺乏，难为建筑行为节能提供支撑。构建建筑使用者用能行为理论模型是建筑行为节能的理论基础。建筑使用者用能行为受众多相互制约因素的影响，人是其中最为重要的因素之一。所以，建筑使用者用能行为涵盖主观及定性判断，必然存在不确定信息或不完全信息。然而，当前建筑用能行为理论建模文献中未见对不确定或不完全信息的处理。证据推理（ER）方法是在证据理论（DS）基础上提出的一种数学建模方法，可以用来对带有不确定或不完全信息问题进行理论模型构建。本项目将调查、分析、提炼居住建筑使用者用能行为特性，构建各气候分区的居住建筑用能行为数据库；并将基于证据推理方法构建建筑使用者用能行为理论模型，该理论模型将能收集、处理和分析建筑用能行为中的不确定和不完全信息。

构建基于长时间持续的建筑用能行为测试的建筑用能行为特性数据库是建筑行为节能研究的重要数据支撑，构建建筑使用者用能行为仿真理论模型是建筑行为节能研究重要理论支撑。.本项目研究开发完成“建筑用能行为特性测试及自动记录系统”，系统测试记录对象包括在室人员情况、开窗行为、暖通空调设备使用行为等。所开发系统尊重测试房间人员个人隐私，不影响建筑使用功能。本项目还提出一种基于红外信号等多源信息融合的在室人数测量及记录方法，本方法具有成本低廉、结构简单、功耗低、实时性强等优点。基于所开发的系统测试数据及问卷调查等，构建相应的建筑用能行为数据库。.建筑使用者用能行为受众多相互制约因素的影响，人是其中最为重要的因素之一。所以，建筑使用者用能行为涵盖主观及定性判断，必然存在不确定信息或不完全信息。本项目基于证据推理方法（ER方法）和熵权理论，构建建筑用能行为仿真理论模型，提出建筑空调启动行为仿真理论模型及方法，建筑开窗行为仿真理论模型及方法，以及建筑照明设备开启行为仿真理论模型及方法。本项目所构建建筑用能行为理论模型能同时处理行为仿真中的主观因素和客观因素，定量因素和定性因素，并且，还能够定量地处理仿真中的不确定和不完全信息，影响因素赋权所需数据少，权重随着建筑行为仿真模型执行能不断修改完善等优点。.建筑自然通风与建筑开窗行为关系十分密切，本项目研究以建筑是否运行自然通风策略情况下的基础室温差别为核心，提出“相对自然通风降温潜力”RNVCP评价指标。RNVCP 评价指标的有效性在与当地气候特性的一致性、风压系数的一致性以及 NVCP 一致性方面得到验证。研究能为建筑节能设计及开窗行为节能提供重要参考。.建筑空调使用行为对建筑能耗有着十分重要的影响。采用本项目开发的建筑行为测试系统，对位于杭州市的案例建筑进行测试。基于项目测试数据，对案例建筑空调开启率、室外及室内空调耐受温度、空调开启行为与室外温度的相关性等方面进行分析。研究结果能为空调使用行为节能提供重要参考。