建筑環(huán)境中基于既有數(shù)據(jù)和能耗模型的敏感性分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑能耗在社會(huì)總能耗中所占的比重日益增加。在新建建筑和既有建筑的節(jié)能分析中，敏感性分析可確定影響能耗或碳排放的主要因素，以評(píng)估不同節(jié)能措施的可靠性。敏感性分析方法在理論上對(duì)能耗不確定和最優(yōu)化提供分析基礎(chǔ)，在實(shí)踐中對(duì)于節(jié)能減排工作有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)作用，因此這類方法在建筑節(jié)能領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　建筑能耗敏感性分析方法將建筑能耗建模軟件和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件有效結(jié)合，不僅提高了運(yùn)算速度，而且也提高了運(yùn)算的精確度。在建筑能耗分析

2、時(shí)，自變量的個(gè)數(shù)多，而且自變量之間的交互作用特別復(fù)雜，全局敏感性分析方法克服了這一缺點(diǎn)，可在整個(gè)數(shù)據(jù)空間范圍內(nèi)研究輸入變量和能耗之間的復(fù)雜關(guān)系。目前國(guó)內(nèi)建筑能耗分析中全局敏感性分析方法使用較少，但在其它領(lǐng)域有部分應(yīng)用，如作戰(zhàn)能力的武器裝備、海嘯波高等方面。國(guó)際建筑能耗領(lǐng)域的研究中則缺少不同敏感性分析方法對(duì)于建筑能耗影響的比較。本文共分為兩大部分，第一部分基于建筑環(huán)境中既有數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感性分析，第二部分則以能耗模型為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑能耗敏感性分

3、析。
　　第一部分從建筑環(huán)境中基于既有數(shù)據(jù)的方面出發(fā)，選擇倫敦能耗數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象，比較幾種常見(jiàn)的敏感性分析方法的特點(diǎn)，包括Genizi、CAR（修正相關(guān)臨界值法）、PCC（偏相關(guān)系數(shù)法）、SRC（標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)）。研究發(fā)現(xiàn)，影響天然氣消耗的最顯著變量是居住建筑土地面積，房屋稅率越高，對(duì)天然氣和用電消耗的影響越大。標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)方法不適用于變量之間有相關(guān)性的情況，其余三種方法結(jié)果類似。
　　第二部分以校園辦公建筑的能耗模型為研究

4、對(duì)象，比較四種全局敏感性分析方法的特點(diǎn):包括SRC（標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)）、Morris篩選法、拓展FAST（傅立葉振幅敏感性分析方法）、TGP（樹(shù)型高斯過(guò)程）。結(jié)果表明，TGP方法就準(zhǔn)確度和計(jì)算經(jīng)濟(jì)性而言是最優(yōu)選擇，需要注意，雖然TGP方法運(yùn)行建筑能耗模型比較經(jīng)濟(jì)，但是計(jì)算敏感性指數(shù)相對(duì)比較耗時(shí)。敏感性分析方法如果采用同樣的取樣方法，運(yùn)行建筑能耗模型的時(shí)間一致。此外，能耗模型個(gè)數(shù)越多，運(yùn)行次數(shù)越多，需要的計(jì)算時(shí)間也就越長(zhǎng)。另外通過(guò)對(duì)比研究表明