單棟居住建筑的電氣能耗模擬及節(jié)能的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種單棟居住建筑的電氣能耗模擬方法，包括如下步驟：a)對單棟居住建筑內房間信息和電氣設備收集和統(tǒng)計；b)進行使用人員的統(tǒng)計及其各自生活模式的統(tǒng)計和設定；c)統(tǒng)計居所內每個房間的使用模式；d)進行季節(jié)負荷的逐日耗電量分析；e)對其他居民用電負荷的能耗設定典型日；f)對其他居民用電負荷的能耗以典型日的方式進行統(tǒng)計分析；g)對典型日的逐時負荷統(tǒng)計進行修正；h)將季節(jié)負荷逐日能耗數(shù)據(jù)與其他居民用電的逐日能耗負荷進行合并；i)對可再生能源的發(fā)電量進行逐日統(tǒng)計；j)通過逐日耗能分析和日發(fā)電量進行比較，以判斷單棟居住建筑的用能量是否符合標準，若不符合則采取改進措施。
【專利說明】單棟居住建筑的電氣能耗模擬及節(jié)能的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電氣能耗模擬的方法，尤其是一種單棟居住建筑的電氣能耗模擬及節(jié) 能的方法。

【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟社會的發(fā)展，能源短缺問題越來越成為一個能使我國保持可持續(xù)發(fā) 展的一個關鍵問題。因此大力發(fā)展成為了一個迫在眉睫的問題。而在所以的節(jié)能技術中， 建筑電氣節(jié)能又成為了一個關鍵問題。根據(jù)資料顯示，在我國建筑能耗占總能耗的27%以 上，而且還在以每年1個百分點的速度增加。面對如此嚴重的問題，發(fā)展建筑電氣節(jié)能技術 成為節(jié)能問題的重中之重。
[0003] 目前單棟居住建筑的能源消耗集中體現(xiàn)在電力資源、燃氣資源和水資源。而后兩 者由于使用設備單一且統(tǒng)計方便，能源消耗量顯而易見，并且可以通過使用個別節(jié)能設備 達到省錢節(jié)能的目的。而家庭中90%以上的設備都是由電能驅動的，電力的消耗也僅在入 戶處設置一級用于計費的電能表，這就讓單棟居住建筑的電氣能耗只有宏觀統(tǒng)計，沒有微 觀數(shù)據(jù)。這種方式的統(tǒng)計數(shù)據(jù)無法滿足現(xiàn)代民眾對于節(jié)能、節(jié)電、節(jié)財?shù)膶嶋H需求。
[0004] 因此需要設計一種可以進行實際操作的單棟居住建筑能耗模擬的方法。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種單棟居住建筑的電氣能耗模擬方法，所述方法包括如 下步驟：a)對所模擬的單棟居住建筑內房間的信息和建筑內電氣設備的信息進行收集和 統(tǒng)計；b)進行單棟居住建筑使用人員的統(tǒng)計及其各自生活模式的統(tǒng)計和設定；c)統(tǒng)計單棟 居住建筑居所內每個房間的使用模式；d)對于季節(jié)負荷的耗電量進行逐日能耗模擬分析； e)對季節(jié)負荷以外的其他居民用電負荷的能耗設定典型日；f)對季節(jié)負荷以外的其他居 民用電負荷的能耗以典型日的方式進行統(tǒng)計分析；g)對步驟f得到的典型日的逐時負荷統(tǒng) 計進行修正；h)將季節(jié)負荷逐日能耗數(shù)據(jù)與步驟e_g計算得到的其他居民用電的逐日能耗 負荷進行合并；i)對可再生能源的發(fā)電量進行逐日統(tǒng)計；j)通過逐日耗能分析和日發(fā)電量 進行比較，以判斷單棟居住建筑的用能量是否符合標準，若符合，則結束，若不符合，則進行 步驟jl_j3中任意一個或多個的組合：jl)改進居所維護結構或使用高效空調設備，返回步 驟d;j2)增加可再生能源的發(fā)電量，返回步驟i;j3)對居所內電氣設備進行低能耗設計， 返回步驟e。
[0006] 優(yōu)選地，所述步驟b中，對生活模式列出具體的時間表，總結出對應的用電消耗。
[0007] 優(yōu)選地,所述季節(jié)負荷包括采暖、制冷、通風用電。
[0008] 優(yōu)選地，所述其他居民用電負荷包括與人員行為有關負荷、日常用電負荷和基礎 用電負荷。
[0009] 優(yōu)選地，所述典型日包括正常上班典型日、正常周末典型日、客人周末典型日、出 差工作典型日和出差周末典型日。
[0010] 優(yōu)選地，所述與人員行為有關負荷涉及的用電包括：照明用電，炊事用電，一般插 座用電。
[0011] 優(yōu)選地，所述日常用電負荷是針對單棟居所內由人員活動時就會發(fā)生，但又無法 確定用電發(fā)生時間的一類負荷。
[0012] 優(yōu)選地，所述基礎用電負荷是針對單棟居住建筑每天必然發(fā)生且持續(xù)發(fā)生的用電 負荷。
[0013]優(yōu)選地，所述可再生能源選自：生物質能、風能、太陽能。
[0014]優(yōu)選地，通過所述單棟居住建筑的屋頂面積和輻射量分析來計算太陽能的發(fā)電 量。其他可再生能源發(fā)電量可參考相關公式計算。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的單棟居住建筑的電氣能耗模擬方法，可以對實際的建筑能耗設計進 行有效的指導和檢驗。通過本發(fā)明的方法可以有效地識別出單棟居住建筑基于用戶行為的 各種能耗的來源和組成，從而采取相應的節(jié)能方案來降低能耗。另一方面，通過精確地分析 家庭電耗組成，也可以反過來改進建筑電氣的設計，從而從源頭上降低能耗，實現(xiàn)綠色節(jié)能 建筑的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 參考隨附的附圖，本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點將通過本發(fā)明實施方式的如下 描述得以闡明，其中：
[0017] 圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明單棟居住建筑的電氣能耗模擬的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0018]通過參考示范性實施例，本發(fā)明的目的和功能以及用于實現(xiàn)這些目的和功能的方 法將得以闡明。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開的示范性實施例；可以通過不同形式來 對其加以實現(xiàn)。說明書的實質僅僅是幫助相關領域技術人員綜合理解本發(fā)明的具體細節(jié)。
[0019]在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在附圖中，相同的附圖標記代表相同 或類似的部件，或者相同或類似的步驟。
[0020] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的單棟居住建筑的電氣能耗模擬的方法的流程圖。首先進入步 驟101，對所模擬的單棟居住建筑內房間的信息和建筑內電氣設備的信息進行收集和統(tǒng)計。
[0021] 具體地，可以通過對單棟居住建筑的平面布局信息收集統(tǒng)計來了解各個房間的布 局以及使用功能。根據(jù)本發(fā)明的房間信息統(tǒng)計優(yōu)選以房間功能劃分。例如，房間可分為客 房、廚房、會客廳、洗衣房、車庫、臥室、更衣間、衛(wèi)生間等。對建筑內電氣設備的信息的統(tǒng)計 也以電氣的功能進行劃分。例如，主要分類包括：照明、采暖和空調、電梯、給排水設備、家用 電器等。對于每個電氣設備，還需統(tǒng)計其使用地點、數(shù)量及其功率信息等。
[0022] 然后進入步驟102,進行單棟居住建筑使用人員的統(tǒng)計及其各自生活模式的統(tǒng)計 和設定。生活模式的設定優(yōu)選以日為單位。由于單棟居住建筑的使用人員相對固定，作息 習慣規(guī)律性強，相對普通住宅而言的變化可能性小。因此，對于建筑的使用者生活作息需要 進行事先的統(tǒng)計和模型化，以便之后便于統(tǒng)計分析。
[0023] 居所人員主要是指長期生活在單棟居住建筑的居所里的人員。每個人員的幾種主 要生活模式例如包括上班、上學、周末休息、休假休息、工作出差、家庭聚會、朋友聚會等。 由于涉及的生活模式可能較多從而導致模擬算法的復雜性過大，優(yōu)選地，需要對其進行有 目的性區(qū)別和歸類。對生活模式進行區(qū)別和歸類的目的主要是進行電氣能耗分析，對于能 耗影響較小的模式適當與相似其他模式合并處理，以簡化計算復雜度。對每種模式要列出 具體的時間表，例如上班模式：起床時間、上班時間、下班回到居所時間、夜間居所內生活習 慣、夜間休息時間。其中每一種模式內可能會有多種生活習慣，對于此種情況在數(shù)據(jù)采樣 調查階段應盡可能多的采樣每種習慣的數(shù)據(jù)，配合房間使用總結出每種習慣對應的用電消 耗。
[0024] 對居住人員及其各自生活模式的統(tǒng)計和進行設定之后，進入步驟103,統(tǒng)計單棟居 住建筑居所內每個房間的使用模式，將上述步驟101-102統(tǒng)計到的人員和電氣設備信息表 示成為每個房間的一種或多種使用模式。通過了解居所內人員作息和設備配置，可以很明 確的將居所內所有房間的用電設備的運行功率與它們各自的使用時間聯(lián)系起來，而兩者聯(lián) 系在一起后，可以得到各個房間每一時刻的各種設備的用電能耗。
[0025] 下表是一個示例性的房間使用模式統(tǒng)計：

【權利要求】
1. 一種單棟居住建筑的電氣能耗模擬方法，所述方法包括如下步驟： a) 對所模擬的單棟居住建筑內房間的信息和建筑內電氣設備的信息進行收集和統(tǒng) 計； b) 進行單棟居住建筑使用人員的統(tǒng)計及其各自生活模式的統(tǒng)計和設定； c) 統(tǒng)計單棟居住建筑居所內每個房間的使用模式； d) 對于季節(jié)負荷的耗電量進行逐日能耗模擬分析； e) 對季節(jié)負荷以外的其他居民用電負荷的能耗設定典型日； f) 對季節(jié)負荷以外的其他居民用電負荷的能耗以典型日的方式進行統(tǒng)計分析； g) 對步驟f得到的典型日的逐時負荷統(tǒng)計進行修正； h) 將季節(jié)負荷逐日能耗數(shù)據(jù)與步驟e_g計算得到的其他居民用電的逐日能耗負荷進 行合并； i) 對可再生能源的發(fā)電量進行逐日統(tǒng)計； j) 通過逐日耗能分析和日發(fā)電量進行比較，以判斷單棟居住建筑的用能量是否符合標 準，若符合，則結束，若不符合，則進行步驟jl_j3中任意一個或多個的組合： jl)改進居所維護結構或使用高效空調設備，返回步驟d ; j2)增加可再生能源的發(fā)電量，返回步驟i ; j3)對居所內電氣設備進行低能耗設計，返回步驟e。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述步驟b中，對生活模式列出具體的時間表，總 結出對應的用電消耗。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述季節(jié)負荷包括采暖、制冷、通風用電。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述其他居民用電負荷包括與人員行為有關負 荷、日常用電負荷和基礎用電負荷。
5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述典型日包括正常上班典型日、正常周末典型 日、客人周末典型日、出差工作典型日和出差周末典型日。
6. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述與人員行為有關負荷涉及的用電包括：照明 用電，炊事用電，一般插座用電。
7. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述日常用電負荷是針對單棟居所內由人員活動 時就會發(fā)生，但又無法確定用電發(fā)生時間的一類負荷。
8. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述基礎用電負荷是針對單棟居住建筑每天必然 發(fā)生且持續(xù)發(fā)生的用電負荷。
9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述可再生能源選自：生物質能、風能、太陽能。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中通過所述單棟居住建筑的屋頂面積和輻射量分 析來計算太陽能的發(fā)電量。
【文檔編號】G06F19/00GK104318073SQ201410524043
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】王旭, 劉鵬, 康國青, 張輝 申請人:中國建筑設計院有限公司