一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其为在现有大量数据及资料的基础上，将调研数据、统计数据、网络数据、文献数据、仿真实验数据等有机整理和嵌套，全方位、多角度地分析市民用建筑能耗特点和影响因素，探讨各类典型外部要素对民用建筑能耗的影响机理，并通过仿真建模，模拟不同情境下的民用建筑能耗变化趋势，进而设计建筑节能减排的激励机制和实现路径，本发明专利技术系统收集和民用建筑能耗相关的统计数据、调研数据、网络挖掘数据、实验仿真数据等，通过对不同来源数据进行科学地嵌套和组合，分析市民用建筑能耗的演变特征和影响机理，有利于促进建筑节能减排，实现城市绿色发展。

【技术实现步骤摘要】
一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法
本专利技术属于市民用建筑能耗测算
，具体涉及一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法。
技术介绍
随着经济水平的快速发展，人们的生活质量日益提升，对能源的需求也在快速增长。建筑是我国三大终端能源消费主体之一，我国在建筑生产和使用中需要消耗的能源占全国能源总需求的40％-50％。截至2017年底，我国每年竣工的民用建筑面积约占全社会房屋竣工建筑面积的88.7％，已累计建成约375390.6万平方米，民用建筑数量巨大。随之而来的是民用建筑能耗的不断增长。其中，仅2009-2015年我国民用建筑能耗总量从5.68亿吨标煤增长到8.2亿吨标煤，年均增速为6.3％。从建筑能耗来看，运行阶段的建筑能耗约占全生命周期建筑能耗的80％-90％，而建造和拆除阶段所需的能耗仅占全生命周期所需总能耗的10％-20％。面对日益增加的能源需求，精细化的能源服务管理成为必要趋势。居民消费水平、消费观念不断发生变化，导致能源安全、能源供应、能源环境的健康发展受到诸多挑战。如何满足民用建筑能耗不断增长的需要，如何做到能源的安全供给，如何解决与其他经济领域能耗需求的矛盾，这些问题的解决都依赖于科学的城市民用建筑运行能耗的核算、评价及预测方法，并在此基础上制定相关能源发展规划，设计适合城市民用建筑特点的能源替代方案，实现人民生活的合理能耗需求与经济、环境、能源供给协调发。纵观现有的研究，尽管国内外学者已经取得了一定的成果，但尚未形成完善的串联民用建筑能耗核算、评价及预测的系统体系。由于建筑能耗数据的缺失、陈旧，及情景分析法等方法的应用在民用建筑能耗领域受主观因素影响较大等因素，以往的研究往往呈现出规模小、数据来源单一、能耗预测误差较大等问题。为此，我们提出一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，以解决上述
技术介绍
中提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其为在现有大量数据及资料的基础上，将调研数据、统计数据、网络数据、文献数据、仿真实验数据等有机整理和嵌套，全方位、多角度地分析市民用建筑能耗特点和影响因素，探讨各类典型外部要素对民用建筑能耗的影响机理，并通过仿真建模，模拟不同情境下的民用建筑能耗变化趋势，进而设计建筑节能减排的激励机制和实现路径，包括如下步骤：S1：基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算体系构建；S2：基于统计数据和调研数据的市民用建筑能耗测算与分析展示；S3：基于模糊综合评判和层次分析的市民用建筑能耗规划达标评价；S4：基于回归分析和灰度模型的市民用建筑能耗预测研究；S5：基于系统动力学建模的市民用建筑能耗服务管理路径提升。优选的，所述步骤S1在现有能源统计体系基础上，一方面尝试从宏观层面建立测算建筑能耗总量的方法框架，基本实现建筑能耗数据与全社会能源消费数据的衔接，另一方面在微观角度通过研究建筑物能耗与法人能耗的对应关系，初步实现对单一类型建筑能耗的有效统计和监测，从正反两个方向、宏观微观两个角度分块研究和描述建筑能耗问题。优选的，所述步骤S2运用描述性统计对强度指标进行刻画，运用DEA方法对效率指标进行刻画，运用灰色关联分析对韧性指标进行刻画，描述性统计，是指运用制表和分类，图形以及计算概括性数据来描述数据特征的各项活动；描述性统计分析要对调查总体所有变量的有关数据进行统计性描述，主要包括数据的频数分析、集中趋势分析、离散程度分析、分布以及一些基本的统计图形；DEA是一种基于数据的较为客观的分析方法，在对指标数据处理过程中不引入主观因素，结果较为合理；灰色关联分析是根据系统之间发展状况的相近或相异程度来刻画系统间关联关系；如果系统在发展过程中的相对变化基本一致，则认为两者关联度大；反之，关联度就小。优选的，所述步骤S3在遵循实验性、全面性和均一性原则的基础上，结合AHP计算方法及实际应用情况，建立AHP递阶层次结构模型，设定评价因子权重并进行排序，对市民用建筑能耗规划达标进行综合评价；模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价；它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决；AHP计算方法是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准层次分析，尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。优选的，所述步骤S4以文献资料和计算数据为支撑，通过线性回归，灰度模型预测等方法，根据市民用建筑能耗的特征规律，利用数据处理方法去寻求数据间的内在规律，将一般的系统论、信息论和控制论的观点与数学方法结合在一起，借助科学的方法对市民用建筑能源消耗进行预测，基于不同发展情景，对未来的发展趋势和状况进行描述和分析，形成更直观的期望和科学的假设判断；回归分析是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法，运用十分广泛，回归分析按照涉及的变量的多少，分为一元回归和多元回归分析；按照自变量的多少，可分为简单回归分析和多重回归分析；按照自变量和因变量之间的关系类型，可分为线性回归分析和非线性回归分析；如果在回归分析中，只包括一个自变量和一个因变量，且二者的关系可用一条直线近似表示，这种回归分析称为一元线性回归分析；如果回归分析中包括两个或两个以上的自变量，且自变量之间存在线性相关，则称为多重线性回归分析；灰度模型的具体含义是：如果某一系统的全部信息已知为白色系统，全部信息未知为黑箱系统，部分信息已知，部分信息未知，那么这一系统就是灰色系统，一般地说，社会系统、经济系统、生态系统都是灰色系统；例如物价系统，导致物价上涨的因素很多，但已知的却不多，因此对物价这一灰色系统的预测可以用灰色预测方法；灰色系统理论认为对既含有已知信息又含有未知或非确定信息的系统进行预测，就是对在一定方位内变化的、与时间有关的灰色过程的预测；尽管过程中所显示的现象是随机的、杂乱无章的，但毕竟是有序的、有界的，因此这一数据集合具备潜在的规律，灰色预测就是利用这种规律建立灰色模型对灰色系统进行预测；灰色预测通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度，即进行关联分析，并对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律，生成有较强规律性的数据序列，然后建立相应的微分方程模型，从而预测事物未来发展趋势的状况，其用等时距观测到的反应预测对象特征的一系列数量值构造灰色预测模型，预测未来某一时刻的特征量，或达到某一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其为在现有大量数据及资料的基础上，将调研数据、统计数据、网络数据、文献数据、仿真实验数据等有机整理和嵌套，全方位、多角度地分析市民用建筑能耗特点和影响因素，探讨各类典型外部要素对民用建筑能耗的影响机理，并通过仿真建模，模拟不同情境下的民用建筑能耗变化趋势，进而设计建筑节能减排的激励机制和实现路径，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算体系构建；/nS2：基于统计数据和调研数据的市民用建筑能耗测算与分析展示；/nS3：基于模糊综合评判和层次分析的市民用建筑能耗规划达标评价；/nS4：基于回归分析和灰度模型的市民用建筑能耗预测研究；/nS5：基于系统动力学建模的市民用建筑能耗服务管理路径提升。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其为在现有大量数据及资料的基础上，将调研数据、统计数据、网络数据、文献数据、仿真实验数据等有机整理和嵌套，全方位、多角度地分析市民用建筑能耗特点和影响因素，探讨各类典型外部要素对民用建筑能耗的影响机理，并通过仿真建模，模拟不同情境下的民用建筑能耗变化趋势，进而设计建筑节能减排的激励机制和实现路径，其特征在于：包括如下步骤：
S1：基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算体系构建；
S2：基于统计数据和调研数据的市民用建筑能耗测算与分析展示；
S3：基于模糊综合评判和层次分析的市民用建筑能耗规划达标评价；
S4：基于回归分析和灰度模型的市民用建筑能耗预测研究；
S5：基于系统动力学建模的市民用建筑能耗服务管理路径提升。


2.根据权利要求1所述的一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其特征在于：所述步骤S1在现有能源统计体系基础上，一方面尝试从宏观层面建立测算建筑能耗总量的方法框架，基本实现建筑能耗数据与全社会能源消费数据的衔接，另一方面在微观角度通过研究建筑物能耗与法人能耗的对应关系，初步实现对单一类型建筑能耗的有效统计和监测，从正反两个方向、宏观微观两个角度分块研究和描述建筑能耗问题。


3.根据权利要求1所述的一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其特征在于：所述步骤S2运用描述性统计对强度指标进行刻画，运用DEA方法对效率指标进行刻画，运用灰色关联分析对韧性指标进行刻画，描述性统计，是指运用制表和分类，图形以及计算概括性数据来描述数据特征的各项活动；
描述性统计分析要对调查总体所有变量的有关数据进行统计性描述，主要包括数据的频数分析、集中趋势分析、离散程度分析、分布以及一些基本的统计图形；
DEA是一种基于数据的较为客观的分析方法，在对指标数据处理过程中不引入主观因素，结果较为合理；
灰色关联分析是根据系统之间发展状况的相近或相异程度来刻画系统间关联关系；如果系统在发展过程中的相对变化基本一致，则认为两者关联度大；反之，关联度就小。


4.根据权利要求1所述的一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其特征在于：所述步骤S3在遵循实验性、全面性和均一性原则的基础上，结合AHP计算方法及实际应用情况，建立AHP递阶层次结构模型，设定评价因子权重并进行排序，对市民用建筑能耗规划达标进行综合评价；
模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价；它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决；
AHP计算方法是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准层次分析，尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。


5.根据权利要求1所述的一种基于宏观与微观相结合的市民用建筑能耗测算方法，其特征在于：所述步骤S4以文献资料和计算数据为支撑，通过线性回归，灰度模型预测等方法，根据市民用建筑能耗的特征规律，利用数据处理方法去寻求数据间的内在规律，将一般的系统论、信息论和控制论的观点与数学方法结合在一起，借助科学的方法对市民用建筑能源消耗进行预测，基于不同发展情景，对未来的发展趋势和状况进行描述和分析，形成更直观的期...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆华，张斌，刘蔷，王博，李通，李昊，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11