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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境温度调节领域,更具体的说是涉及一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法。
技术介绍
1、随着经济水平和社会的不断发展,人们对经常所处建筑的要求已经不止于之前,其中舒适程度的要求得到了越来越多学者的关注。人员在室内的时间大约占据每天的三分之二的时间,由于每个人的热历史背景、生活习惯、年龄、性别等因素不同,每个人同样对热舒适也提出了不同的需求。因此室内人员对舒适的要求也有很大差别。近年来,研究者利用实验或者模拟的方法分析不同调控设备对人员热舒适的提升作用,继而完成对室内舒适环境的构建,但是这些方法只是证实了调控的有效性,并没有真正意义上的考虑到室内人员的个体差异以及人对环境的适应性,因此对于室内人员来说单纯的生理舒适提升热舒适并不够,他们距离真正意义上的生理心理舒适双重舒适还有一定距离。
2、同时由于室内环境是一个复杂环境,人员在室内的舒适程度受很多参数的影响。在建筑室内调控过程中,只有确定了几个主要环境参数的变化规律,精准地通过建筑环境调控设备调控这些环境参数,才能更精准的调控室内人员的舒适程度。但是现有的技术中心往往只考虑某一个参数对室内人员的影响,并没有综合考虑多个环境参数和控制设备耦合关系的影响。
3、最后,调控建筑环境的设备一般对于调控人员来说是非常重要的,因为设备动作的大小程度完全可以决定室内人员的热舒适调控程度。对于室内环境调控设备来说,传统的总线控制技术对于建筑本身的要求比较高,比如要留出空间走线等,此外它们还很难实时监测和调控环境参数。但是,在实际生活中人员对环境的
4、因此,本领域技术人员急需一种能够综合考虑人员适应性舒适需求、多个环境参数综合调控以及快速响应调控技术的宜居室内综合环境构建方法。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,包括以下步骤:
4、对目标建筑进行室内外环境实测获取环境参数并获取人员对室内环境的主观评价;
5、将室内外环境参数输入到热舒适适应模型中,热舒适适应模型根据环境参数对人员宜居温度进行回归分析;
6、根据回归分析结果输入到环境控制中枢中通过物联网技术完成对目标建筑室内环境进行调整。
7、可选的,获取人员宜居温度采用横向加纵向的调研方法对室内人员的主观感受和主观期望进行问卷调研和长期的建筑环境参数实测,得出人体适应舒适水平所对应的舒适室内环境参数分布情况。
8、可选的,主观感受包括热感觉、湿感觉、光感觉和空气清新感。
9、可选的,环境参数包括空气温度、相对湿度、照度和co2。
10、可选的,热舒适适应模型是指在室内中性温度与室外温度之间相关性的线性模型tn=a*tout+b,其中tn是指人员中性温度,tout是指室外平均温度。
11、可选的,还包括对热舒适适应模型进行调整,具体步骤包括:首先判断模型是否具有统计学意义p,如果p≥0.05,则认为模型无意义,此时选择其他非线性模型进行拟合,如果p<0.05,则认为模型有意义,进行下一步判定;其次判定拟合出来的四个模型的形式y=kx+b和系数k是否接近,如果不接近则更换模型,如果接近则进行下一步判定:最后判定模型的精度,当模型精度r2≥0.8认定建立的模型可用,否则继续返回第一步重新选择拟合模型,直到模型可用为止。
12、可选的,环境控制中枢用于确定每个设备的控制动作大小,将每个设备的控制动作大小的数据进行归一化处理,对每一个归化后的动作计算其可以控制的多样性和不确定性的熵值:熵=-∑(pi*log(pi)),其中pi是第i个动作大小的权重值。根据每个控制动作大小的熵值确定对应建筑环境调控设备使用程度的权重:权重=(1-熵)/(n-∑(1-熵)),其中n是调控设备动作的种类。最后将计算得到的权重进行归一化处理,确定设备的控制动作大小。
13、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术公开提供了一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,着眼于建筑室内复合调控设备与多个环境参数耦合控制途径尚未明确和需求多样化的人员舒适难以满足等挑战,通过拓展热舒适理论从而建立新的室内综合环境调控模型,最大限度开发人体适应机理,充分利用先进的物联网控制技术开展宜居室内综合环境的调控方法。通过物联网技术和人员适应性模型调和了复合调控设备和人员个性化舒适需求之间的矛盾关系,为舒适健康宜居的建筑环境构建进一步提供了精细化和合理化的调控方法。
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1.一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,获取人员宜居温度采用横向加纵向的调研方法对室内人员的主观感受和主观期望进行问卷调研和长期的建筑环境参数实测,得出人体适应舒适水平所对应的舒适室内环境参数分布情况。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,主观感受调查包括热感觉、湿感觉、光感觉和空气清新感,实测建筑环境参数包括温度、相对湿度、照度、黑球温度、Co2浓度。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,室内综合环境控制参数包括空气温度、相对湿度、照度和CO2。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,热舒适适应模型是指在室内人员中性温度与室外平均温度之间相关性的线性模型Tn=a*Tout+b,其中Tn是指人员中性温度,Tout是指室外平均温度。
6.根据权利要求1
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,环境控制中枢用于确定每个设备的控制动作大小,将每个设备的控制动作大小的数据进行归一化处理,对每一个归化后的动作计算其可以控制的多样性和不确定性的熵值:熵=-∑(Pi*log(Pi)),其中Pi是第i个动作大小的权重值,根据每个控制动作大小的熵值确定对应建筑环境调控设备使用程度的权重:权重=(1-熵)/(n-∑(1-熵)),其中n是调控设备动作的种类,最后将计算得到的权重进行归一化处理,确定设备的控制动作大小。
...【技术特征摘要】
1.一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,获取人员宜居温度采用横向加纵向的调研方法对室内人员的主观感受和主观期望进行问卷调研和长期的建筑环境参数实测,得出人体适应舒适水平所对应的舒适室内环境参数分布情况。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,主观感受调查包括热感觉、湿感觉、光感觉和空气清新感,实测建筑环境参数包括温度、相对湿度、照度、黑球温度、co2浓度。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,室内综合环境控制参数包括空气温度、相对湿度、照度和co2。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网与人体热适应的室内综合环境构建方法,其特征在于,热舒适适应模型是指在室内人员中性温度与室外平均温度之间相关性的线性模型tn=a*tout+b,其中tn是指人员中性温度,tout是指室外平均温度。
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张伟荣,杨震,邓高峰,关运龙,周国民,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:
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