基于特征提取与多源数据融合的城镇住宅建筑能耗模型及检验方法研究

The energy consumption of urban residential buildings in different regions of China varies greatly. With the improvement of people's living standards, the lifestyle of urban families presents a diversified trend. In order to scientifically guide urban residential building energy-saving policy design and energy-saving technology assessment, it is necessary to reflect the total characteristics, trends and distribution characteristics of urban residential building energy consumption through scientific quantitative macro-models, and promote appropriates policies and technologies according to local conditions. And technology..Although the existing urban residential building energy model methods can reflect the history and current situation of urban residential building energy from the total amount and trend, these model result cannot describe the characteristics and driving force of urban residential building energy consumption, and it cannot reflect the diverse urban and urban lifestyles, as well as the coupling features of technology and behavior in urban families..Aim at the above key issues, this study proposes a research methods of typical household database which could reflect the of urban residential buildings features, and study the method of obtaining the distribution data of typical households through multi-source data fusion algorithm. Finally, the result of urban residential buildings model will be verified by energy balance sheet and statistical bottom-up model. This will provide quantitative analysis tools for macroscopic data, policy effect analysis and technical assessment of urban residential building in China, which is of great scientific significance and practical value.

我国不同地区的城镇住宅建筑能耗差异巨大，随着人民生活水平的提升，城镇家庭的生活方式呈现多样化的趋势。为了科学指导城镇住宅建筑节能政策制订与节能技术评估，需要通过科学定量的宏观模型反映城镇住宅建筑能耗的总量特征、变化趋势和分布特点，因地制宜地选择城镇住宅建筑选择适宜的建筑节能政策和技术。.现有城镇住宅建筑能耗模型方法虽然能够从总量和趋势上反映城镇住宅建筑能源的历史和现状，但是对于城镇住宅建筑能耗的特征、驱动力研究不足，而且无法反映城镇家庭生活方式多样、技术与行为耦合的特征。.本研究拟针对以上关键问题，提出一套能够反映我国城镇住宅建筑用能特征的典型家庭库的研究方法，研究通过多源数据融合算法获取典型家庭逐年分布数据的方法，在此基础上建立我国城镇住宅建筑能耗自下而上模型并进行检验。这将为我国城镇住宅建筑能耗宏观数据、政策效果分析、技术政策评估提供定量分析工具，具有十分重要的科学意义和实用价值。

为了科学指导城镇住宅建筑节能政策制订与节能技术评估，需要通过科学定量的宏观模型反映城镇住宅建筑能耗的总量特征、变化趋势和分布特点，因地制宜地选择城镇住宅建筑选择适宜的建筑节能政策和技术。现有城镇住宅建筑能耗模型方法虽然能够从总量和趋势上反映城镇住宅建筑能源的历史和现状，但是对于城镇住宅建筑能耗的特征、驱动力研究不足，而且无法反映城镇家庭生活方式多样、技术与行为耦合的特征。. 本研究针对以上关键问题，对我国城镇住宅建筑空调用能方式、人员在室方式进行了多源异构数据采集与数据库建立，利用此数据分析并提取了影响城镇住宅空调能耗的关键特征，在此基础上建立我国城镇住宅建筑能耗自下而上模型并进行检验。. 研究分析并提取出我国城镇住宅能耗的主要特征：在空调使用行为方面，分体空调是最主要的夏季降温设备，但“部分时间部分空间”是最典型的使用行为，并且空调使用行为的分布与设备形式、气候区都紧密相关；在人员在室行为方面，部分时间部分空间是主要的在室特征，研究采用聚类分析、相关分析、决策树模型、关联规则挖掘算法提取了人员在室典型特征，并指出家庭人数、年龄、职业和教育水平都会影响在室特征。在此基础上，研究定义了中国城镇住宅建筑的典型家庭库，给出其建筑体型、围护结构性能、空调使用行为等关键参数，并采用全年逐时模拟软件DeST进行了能耗模拟和校核。研究进一步建立了中国城镇住宅空调能耗自下而上分析模型，分析计算中国城镇住宅建筑空调能耗现状并对结果进行了检验，并对未来能耗发展趋势进行预测分析。该方法和模型可以为我国城镇住宅建筑能耗宏观数据、政策效果分析、技术政策评估提供定量分析工具，具有十分重要的科学意义和实用价值。