一种窑洞节能改造方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种窑洞节能改造方法与系统，涉及窑洞建筑改造技术领域，包括：构建窑洞模型；确定窑洞模型的影响因素；通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，获取影响因素对窑洞能耗的影响趋势；通过正交实验法对影响因素进行多因素分析得出最优改造方案。本发明专利技术提供了一种窑洞节能改造方法及系统，通过更新改造研究提升既有窑洞建筑的利用率，提升室内环境舒适度，发掘生土建筑节能减排的潜力，通过科学合理的绿色建筑策略以及切实可靠的技术方案，使得既有窑洞建筑可在自身节能的基础上显著降低能耗。础上显著降低能耗。础上显著降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种窑洞节能改造方法及系统


[0001]本专利技术涉及窑洞建筑改造
，更具体的说是涉及一种窑洞节能改造方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着城乡建设和城市化进程的快速发展，传统生土窑洞建筑老化损毁严重、使用率低、品质下降、废弃数量逐年增多，为促进既有窑洞建筑的再生利用，改善提高既有窑洞建筑的使用质量，有必要对窑洞建筑的绿色更新节能改造展开研究。
[0003]既有传统窑洞建筑的绿色更新改造除对其功能空间进行优化以外，还应对生土建筑中有利于降低能耗的技术进一步研究，充分发掘其节能潜力，有效降低建筑能源消耗。
[0004]目前，对新建窑洞的新型设计方法和既有建筑的加固方法，未对既有窑洞节能改造方法进行研究，因此，提出一种窑洞节能改造方法及系统，通过更新改造研究提升既有窑洞建筑的利用率，使得既有窑洞建筑可在自身节能的基础上显著降低能耗是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种窑洞节能改造方法及系统，通过更新改造研究提升既有窑洞建筑的利用率，提升室内环境舒适度，发掘生土建筑节能减排的潜力，通过科学合理的绿色建筑策略以及切实可靠的技术方案，使得既有窑洞建筑可在自身节能的基础上显著降低能耗，为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种窑洞节能改造方法，包括：
[0007]构建窑洞模型；
[0008]确定窑洞模型的影响因素；
[0009]通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，获取影响因素对窑洞能耗的影响趋势；
[0010]通过正交实验法对影响因素进行多因素分析得出最优改造方案。
[0011]可选的，所述构建窑洞模型通过DesignBuilder能耗模拟软件进行构建。
[0012]可选的，所述构建窑洞模型包括：根据当地地理位置选取窑洞模型的气象参数和热环境参数，包括冬季和夏季的室内温度、采暖时间表和采暖空间。
[0013]可选的，所述影响因素包括建筑布局、建筑进深、外墙传热系数、外窗得热系数、窗墙比和附加阳光间进深，在影响因素取值范围内取n个值作为影响因素的n个水平。
[0014]可选的，所述通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析具体步骤为：
[0015]利用控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，以窑洞模型的参数为参照值，控制变化单一影响因素，对因素取n个值进行能耗模拟，获取该因素对窑洞能耗的影响趋势。
[0016]可选的，所述通过正交实验法对影响因素进行多因素分析的具体步骤为：通过正
交实验法，对多因素进行分析，首先选择正交表形式，将正交表进行完善，然后对正交表内各个建筑工况进行能耗模拟，按照某一影响因素n个水平对建筑工况进行分类，分别计算出n个水平的平均值，平均值越大代表能耗值越大，将平均值最小的取值作为该影响因素下的最优取值，将各个影响因素的最优取值进行组合得到窑洞节能改造的最优改造方案。
[0017]可选的，包括分别计算出各影响因素各个水平的平均值，计算出影响因素下平均值的极差，极差越大，该影响因素敏感性越高，得到多个影响因素的敏感性排序。
[0018]可选的，包括根据基础模型参数建立完整项目模型作为参照方案，并根据最优改造方案建立项目改造模型，通过对比能耗模拟结果，确定节能改造的提升程度。
[0019]可选的，一种窑洞节能改造系统，包括：
[0020]构建模块：用于构建基础窑洞模型；
[0021]选取模块：用于确定基础窑洞模型的影响因素；
[0022]分析模块：用于通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，获取影响因素对窑洞能耗的影响趋势；通过正交实验法对影响因素进行多因素分析得出最优改造方案；
[0023]对比模块：用于通过对比能耗模拟结果，确定节能改造的效果。
[0024]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种窑洞节能改造方法及系统，具有如下有益效果：
[0025]本专利技术首先提取基础窑洞模型，通过简化后、理想化的窑洞模型，排除了很多建筑设计以外因素的影响，更加有利于后续研究的顺利展开；分别计算出各影响因素各个水平的平均值，计算出影响因素下平均值的极差，极差值越大，该影响因素敏感性越高，得到多个影响因素的敏感性排序；通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析包括利用控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，以窑洞模型的参数为参照值，控制变化单一影响因素，对因素取n个值进行能耗模拟，获取该因素对窑洞能耗的影响趋势。本专利技术提供了一种窑洞节能改造方法及系统，通过更新改造研究提升既有窑洞建筑的利用率，提升室内环境舒适度，发掘生土建筑节能减排的潜力，通过科学合理的绿色建筑策略以及切实可靠的技术方案，使得既有窑洞建筑可在自身节能的基础上显著降低能耗。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为基础模拟模型效果图。
[0028]图2为基础模拟模型平面图。
[0029]图3(a)为建筑布局对能耗的影响变化趋势图。
[0030]图3(b)为建筑布局对能耗的影响变化趋势图。
[0031]图3(c)为建筑布局对能耗的影响变化趋势图。
[0032]图3(d)为建筑布局对能耗的影响变化趋势图。
[0033]图3(e)为建筑布局对能耗的影响变化趋势图。
[0034]图3(f)为建筑布局对能耗的影响变化趋势图。
[0035]图4为参照建筑模拟模型示意图。
[0036]图5为优化建筑模拟模型示意图。
[0037]图6(a)为布局一的结构示意图。
[0038]图6(b)为布局二的结构示意图。
[0039]图6(c)为布局三的结构示意图。
[0040]图6(d)为布局四的结构示意图。
[0041]图6(e)为布局五的结构示意图。
[0042]图7为一种窑洞节能改造方法的流程示意图。
[0043]图8为一种窑洞节能改造系统的结构示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]本专利技术实施例公开了一种窑洞节能改造方法，包括：
[0046]构建窑洞模型；
[0047]确定窑洞模型的影响因素；
[0048]通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，获取影响因素对窑洞能耗的影响趋势；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窑洞节能改造方法，其特征在于，包括：构建窑洞模型；确定窑洞模型的影响因素；通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，获取影响因素对窑洞能耗的影响趋势；通过正交实验法对影响因素进行多因素分析得出最优改造方案。2.根据权利要求1所述的一种窑洞节能改造方法，其特征在于，所述窑洞模型通过DesignBuilder能耗模拟软件进行构建。3.根据权利要求1所述的一种窑洞节能改造方法，其特征在于，所述构建窑洞模型包括：根据当地地理位置选取窑洞模型的气象参数和热环境参数，包括冬季和夏季的室内温度、采暖时间表和采暖空间。4.根据权利要求1所述的一种窑洞节能改造方法，其特征在于，所述影响因素包括建筑布局、建筑进深、外墙传热系数、外窗得热系数、窗墙比和附加阳光间进深，在影响因素取值范围内取n个值作为影响因素的n个水平。5.根据权利要求4所述的一种窑洞节能改造方法，其特征在于，所述通过控制单一变量法对影响因素进行单因素分析具体步骤为：利用控制单一变量法对影响因素进行单因素分析，以窑洞模型的参数为参照值，控制变化单一影响因素，对因素取n个值进行能耗模拟，获取该因素对窑洞能耗的影响趋势。6.根据权利要求1所述的一种窑洞节能改造方法，其特征在于，所述通过正交实验法对影响因...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚慧，赵薇，张东峰，董千，张琳捷，刘璐，付斐，高玉霞，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：