基于聚類分析的建筑氣候分區(qū)模型及節(jié)能控制研究
發(fā)布時間:2018-04-21 06:37
本文選題:建筑氣候 + K-MEDOIDS; 參考:《西安建筑科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:氣候是建筑形成與演變的主要因素,不同的氣候條件其建筑形態(tài)也各有不同。在建筑相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和政策制定前,建筑氣候分區(qū)是最基礎(chǔ)的工作,如何在諸多氣象數(shù)據(jù)中挖掘出有意義的規(guī)律,建立建筑氣候分區(qū)模型,從而有助于建筑節(jié)能控制,是本論文的重要研究內(nèi)容。論文主要進(jìn)行了以下三個方面的工作:(1)利用綜合因子法選擇累年一月平均溫度、七月平均溫度及七月相對濕度、降水量、年日平均氣溫小于等于5℃和大于等于25℃的天數(shù)為分區(qū)指標(biāo),并討論了各指標(biāo)在全國的分布情況,在一級分區(qū)的基礎(chǔ)上,通過空間變異系數(shù)及相關(guān)系數(shù)確定相應(yīng)的二級分區(qū)指標(biāo)。(2)選擇K-MEDOIDS聚類算法及改進(jìn)的K-MEDOIDS聚類算法進(jìn)行建筑氣候分區(qū)。首先給出聚類數(shù)的取值范圍并分別聚類,最后采用聚類內(nèi)部有效性指標(biāo)對聚類個數(shù)進(jìn)行確定?紤]到各氣象要素的貢獻(xiàn)率有所差別,采用加權(quán)K-MEDOIDS聚類算法對我國進(jìn)行建筑氣候一級分區(qū),然后綜合臺站的經(jīng)緯度采用GIS中克里金插值方法進(jìn)行插值,并通過確定的二級指標(biāo)在一級的分區(qū)上進(jìn)行二級分區(qū),并評價建筑本體設(shè)計及被動式設(shè)計策略等的適用性。(3)最后以西安地區(qū)住宅建筑夏季供冷工況為研究對象,并探討若通過良好的被動式設(shè)計自然通風(fēng)使得室內(nèi)人體熱舒適區(qū)間變寬,其余不舒適區(qū)間均采用主動式設(shè)備依據(jù)模型預(yù)測控制方法進(jìn)行調(diào)控,以及不采用自然通風(fēng),只要室內(nèi)熱舒適溫度不等于設(shè)定溫度就進(jìn)行調(diào)控,觀察自然通風(fēng)能解決多大程度及多少時間上的熱舒適問題。論文通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法合理的選擇了分區(qū)指標(biāo),建立了建筑氣候分區(qū)指標(biāo)體系,完成了我國612個臺站為代表樣點的建筑氣候分區(qū),并與原有的建筑氣候分區(qū)進(jìn)行了對比,避免了分區(qū)中主觀因素的影響,使得分區(qū)更加合理和科學(xué),論證了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在建筑氣候分區(qū)中的可靠性。并以西安地區(qū)的住宅建筑為案例,依據(jù)西安所屬氣候分區(qū),探討若通過自然通風(fēng)設(shè)計使得室內(nèi)人體熱舒適區(qū)間變寬,其余不舒適區(qū)間通過TRNSYS與MATLAB聯(lián)合仿真模擬,采用模型預(yù)測控制算法進(jìn)行調(diào)控,觀察在采用相關(guān)氣候策略后的節(jié)能潛力。
[Abstract]:Climate is the main factor of architectural formation and evolution, and different climatic conditions have different architectural forms. Before the establishment of building related standards and policies, building climate zoning is the most basic work. How to excavate meaningful laws in many meteorological data and establish building climate zoning model, thus contributing to building energy conservation control, It is an important research content in this paper. The main work of this paper is as follows: 1) using the comprehensive factor method to select the mean temperature in January, the average temperature in July and the relative humidity and precipitation in July. The number of days when the annual average temperature is less than or equal to 5 鈩,
本文編號:1781325
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