一种建筑采暖潜力预测方法、系统、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及建筑采暖潜力预测领域，特别是涉及一种建筑采暖潜力预测方法、系统、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.合理利用太阳能进行建筑采暖可提升能源利用效率、降低建筑的冬季采暖能耗。
3.针对建筑太阳能采暖潜力的评价、研究、实践工作始于上世纪。目前在建筑太阳能采暖潜力评价过程中，需要考虑室内热量的变化，且多借助动态能耗模拟软件进行分析，这些软件的操作人员需要一定的理论积累，一旦室内热量测量的不准确或者操作人员理论知识积累不充足，可能会导致采暖潜力预测不准确。另外，当前的建筑采暖方式仅能采用光热采暖或者光热+光电采暖，不能在二者之间进行采暖方式的切换，当光热采暖已经满足用户采暖需要时，采用光热+光电采暖会造成资源浪费。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种建筑采暖潜力预测方法、系统、电子设备及存储介质，以提高采暖潜力预测的准确性。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种建筑采暖潜力预测方法，包括：
7.获取待预测建筑的形体参数；所述形体参数包括建筑楼层净高、建筑进深、建筑面宽、南向窗洞口面积和南向围护结构面积；
8.根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值；所述采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的；
9.根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式；所述采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。
10.可选地，根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值，具体包括：
11.根据所述形体参数，确定光热采暖潜力评价指标；所述光热采暖潜力评价指标包括建筑高宽比、建筑高长比、建筑南向窗墙比；所述建筑高宽比为所述建筑楼层净高与所述建筑进深的比值；所述建筑高长比为所述建筑楼层净高与所述建筑面宽的比值；所述建筑南向窗墙比为所述南向窗洞口面积与所述南向围护结构面积的比值；
12.根据所述光热采暖潜力评价指标，利用所述采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值。
13.可选地，根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到所述采暖潜力计算模型，具体包括：
14.获取每个建筑的总得热量和总失热量；所述总得热量包括太阳能集热构件提供给
室内的太阳辐射量和除太阳能集热构件以外的其余围护结构传向室内的太阳辐射量；
15.根据每个建筑的所述总得热量和所述总失热量，确定每个建筑的光热采暖潜力理论值；
16.根据每个建筑的所述形体参数，确定光热采暖潜力评价指标；所述光热采暖潜力评价指标包括建筑高宽比、建筑高长比、建筑南向窗墙比；所述建筑高宽比为所述建筑楼层净高与所述建筑进深的比值；所述建筑高长比为所述建筑楼层净高与所述建筑面宽的比值；所述建筑南向窗墙比为所述南向窗洞口面积与所述南向围护结构面积的比值；
17.对每个建筑的所述光热采暖潜力评价指标和所述光热采暖潜力理论值进行拟合回归，得到所述采暖潜力计算模型。
18.可选地，根据每个建筑的所述总得热量和所述总失热量，确定每个建筑的光热采暖潜力理论值，具体包括：
19.利用公式确定每个建筑的光热采暖潜力理论值；其中，q
cg
为太阳能集热构件提供给室内的太阳辐射量；q
ob
为除太阳能集热构件以外的其余围护结构传向室内的太阳辐射量；q
14
为总失热量。
20.可选地，所述采暖潜力计算模型为：
21.其中，x1为建筑高宽比；x2为建筑高长比；x3为建筑南向窗墙比；a、b、c、d、e、f、g为所述采暖潜力计算模型的模型系数。
22.可选地，所述总失热量为建筑室内温度在14℃时的总失热量。
23.可选地，根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式，具体包括：
24.判断所述光热采暖潜力预测值是否大于或等于潜力预设值；
25.若是，则确定所述采暖方式为所述光热采暖；
26.若否，则确定所述采暖方式为所述光热+光电采暖。
27.一种建筑采暖潜力预测系统，包括：
28.数据获取模块，用于获取待预测建筑的形体参数；所述形体参数包括建筑楼层净高、建筑进深、建筑面宽、南向窗洞口面积和南向围护结构面积；
29.预测模块，用于根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值；所述采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的；
30.采暖方式确定模块，用于根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式；所述采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。
31.一种电子设备，包括：存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的建筑采暖潜力预测方法。
32.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的建筑采暖潜力预测方法。
33.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
34.本发明提供的建筑采暖潜力预测方法，通过获取待预测建筑的形体参数；根据所
述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值。所述采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的。本发明避免了提前对室内热量进行预测，且未借助动态能耗模拟软件，即可对太阳能光热采暖潜力进行预测，提高了预测准确性。另外，根据光热采暖潜力预测值，确定待预测建筑的采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。本发明中，当光热采暖已经满足用户需要时，就不需要在启动光电采暖，避免了资源浪费。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明提供的建筑采暖潜力预测方法流程图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
38.本发明的目的是提供一种建筑采暖潜力预测方法、系统、电子设备及存储介质，以提高采暖潜力预测的准确性，且避免了资源浪费。
39.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
40.如图1所示，本发明提供的建筑采暖潜力预测方法，包括：
41.步骤101：获取待预测建筑的形体参数；所述形体参数包括建筑楼层净高、建筑进深、建筑面宽、南向窗洞口面积和南向围护结构面积。
42.步骤102：根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值；所述采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的。
43.作为一种可选地实施方式，步骤102，具体包括：
44.根据所述形体参数，确定光热采暖潜力评价指标。所述光热采暖潜力评价指标包括建筑高宽比、建筑高长比、建筑南向窗墙比；所述建筑高宽比为所述建筑楼层净高与所述建筑进深的比值；所述建筑高长比为所述建筑楼层净高与所述建筑面宽的比值；所述建筑南向窗墙比为所述南向窗洞口面积与所述南向围护结构面积的比值。围护结构即墙体。
45.根据所述光热采暖潜力评价指标，利用所述采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值。
46.在实际应用中，采暖潜力计算模型的构建过程，具体包括：
47.根据每个建筑的所述形体参数，确定光热采暖潜力评价指标；所述光热采暖潜力评价指标包括建筑高宽比、建筑高长比、建筑南向窗墙比。在实际应用中，选择影响建筑太
阳能采暖潜力(本发明中的建筑太阳能采暖潜力指的是光热采暖潜力)的建筑形体要素(光热采暖潜力评价指标)，经过大量分析，影响建筑太阳能采暖潜力的建筑形体要素为：建筑高宽比、建筑高长比和建筑南向窗墙比。建筑高宽比为建筑楼层净高与建筑进深的比值，建筑高长比为建筑楼层净高与建筑面宽的比值，建筑南向窗墙比为南向窗洞口面积与南向围护结构面积的比值。
48.获取每个建筑的总得热量和总失热量；所述总得热量包括太阳能集热构件提供给室内的太阳辐射量和除太阳能集热构件以外的其余围护结构传向室内的太阳辐射量。在实际应用中，大数据量模拟分析不同建筑形体要素尺寸下的建筑得热量(总得热量)与失热量(总失热量)，以此确定不同建筑形体要素尺寸对应的建筑太阳能采暖潜力值。
49.大数据量模拟分析的技术支撑在于正交试验。建筑太阳能采暖潜力是由多建筑形体要素在共同交互作用下决定的，为基于建筑形体要素对建筑太阳能光热采暖潜力进行评估，需要通过正交试验明确不同建筑形体参数之间的组合方案，以这些方案为基础进行动态能耗模拟分析，所形成的结果才可周全的反映建筑形体对建筑太阳能采暖潜力的影响作用。正交试验设计时应将建筑高宽比、高长比、南向窗墙比设定为因素，各建筑形体要素尺寸变化情况设定为水平。
50.动态能耗模拟软件选用designbuilder。模拟分析时间周期选择一年中日照时数最短的冬至日(12月22日)全天。动态能耗模拟分析时物理模型的围护结构构造、除南向外其余朝向的建筑窗墙比应与国家规范、图集做法、限值相同。同时针对建筑设计前期室内空间组合具有不确定性，物理模型的室内空间简化为一个整体进行分析，不考虑具体的内部划分。
51.根据每个建筑的所述总得热量和所述总失热量，确定每个建筑的光热采暖潜力理论值。
52.在实际应用中，利用公式确定每个建筑的光热采暖潜力理论值。其中，q
cg
为太阳能集热构件提供给室内的太阳辐射量；q
ob
为除太阳能集热构件以外的其余围护结构传向室内的太阳辐射量；q
14
为总失热量，即建筑室内温度在14℃时的总失热量。
53.对每个建筑的所述光热采暖潜力评价指标和所述光热采暖潜力理论值进行拟合回归，得到所述采暖潜力计算模型。
54.所述采暖潜力计算模型为：
55.其中，x1为建筑高宽比；x2为建筑高长比；x3为建筑南向窗墙比；a、b、c、d、e、f、g为所述采暖潜力计算模型的模型系数。
56.在实际应用中，将不同建筑形体要素尺寸及其对应的建筑太阳能采暖潜力值分别设定为自变量、因变量，拟合回归得到基于建筑形体要素的建筑太阳能采暖潜力函数(采暖潜力计算模型)。
57.步骤103：根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式；所述采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。
58.作为一种可选地实施方式，步骤103，具体包括：
59.判断所述光热采暖潜力预测值是否大于或等于潜力预设值。
60.若是，则确定所述采暖方式为所述光热采暖。
61.若否，则确定所述采暖方式为所述光热+光电采暖。
62.在实际应用中，当光热采暖潜力预测值满足潜力预设值(即采暖需求量)时，仅采用光热采暖即可，无需开启光电采暖，避免造成资源浪费。若光热采暖潜力预测值不满足潜力预设值时，在开启光电采暖，以满足用户采暖需求。
63.实施例二
64.为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种建筑采暖潜力预测系统，包括：
65.数据获取模块，用于获取待预测建筑的形体参数；所述形体参数包括建筑楼层净高、建筑进深、建筑面宽、南向窗洞口面积和南向围护结构面积。
66.预测模块，用于根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值；所述采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的。
67.采暖方式确定模块，用于根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式；所述采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。
68.实施例三
69.本发明提供了一种电子设备，包括：存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行实施例一的建筑采暖潜力预测方法。
70.实施例四
71.本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一的建筑采暖潜力预测方法。
72.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
73.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种建筑采暖潜力预测方法，其特征在于，包括：获取待预测建筑的形体参数；所述形体参数包括建筑楼层净高、建筑进深、建筑面宽、南向窗洞口面积和南向围护结构面积；根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值；所述采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的；根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式；所述采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。2.根据权利要求1所述的建筑采暖潜力预测方法，其特征在于，根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值，具体包括：根据所述形体参数，确定光热采暖潜力评价指标；所述光热采暖潜力评价指标包括建筑高宽比、建筑高长比、建筑南向窗墙比；所述建筑高宽比为所述建筑楼层净高与所述建筑进深的比值；所述建筑高长比为所述建筑楼层净高与所述建筑面宽的比值；所述建筑南向窗墙比为所述南向窗洞口面积与所述南向围护结构面积的比值；根据所述光热采暖潜力评价指标，利用所述采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值。3.根据权利要求1所述的建筑采暖潜力预测方法，其特征在于，根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到所述采暖潜力计算模型，具体包括：获取每个建筑的总得热量和总失热量；所述总得热量包括太阳能集热构件提供给室内的太阳辐射量和除太阳能集热构件以外的其余围护结构传向室内的太阳辐射量；根据每个建筑的所述总得热量和所述总失热量，确定每个建筑的光热采暖潜力理论值；根据每个建筑的所述形体参数，确定光热采暖潜力评价指标；所述光热采暖潜力评价指标包括建筑高宽比、建筑高长比、建筑南向窗墙比；所述建筑高宽比为所述建筑楼层净高与所述建筑进深的比值；所述建筑高长比为所述建筑楼层净高与所述建筑面宽的比值；所述建筑南向窗墙比为所述南向窗洞口面积与所述南向围护结构面积的比值；对每个建筑的所述光热采暖潜力评价指标和所述光热采暖潜力理论值进行拟合回归，得到所述采暖潜力计算模型。4.根据权利要求3所述的建筑采暖潜力预测方法，其特征在于，根据每个建筑的所述总得热量和所述总失热量，确定每个建筑的光热采暖潜力理论值，具体包括：利用公式确定每个建筑的光热采暖潜力理论值；其中，q
cg
为太阳能集热构件提供给室内的太阳辐射量；q
ob
为除太阳能集热构件以外的其余围护结构传向室内的太阳辐射量；q
14
为总失热量。5.根据权利要求3所述的建筑采暖潜力预测方法，其特征在于，所述采暖潜力计算模型为：其中，x1为建筑高宽比；x2为建筑高长比；x3为建筑南
向窗墙比；a、b、c、d、e、f、g为所述采暖潜力计算模型的模型系数。6.根据权利要求3所述的建筑采暖潜力预测方法，其特征在于，所述总失热量为建筑室内温度在14℃时的总失热量。7.根据权利要求1所述的建筑采暖潜力预测方法，其特征在于，根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式，具体包括：判断所述光热采暖潜力预测值是否大于或等于潜力预设值；若是，则确定所述采暖方式为所述光热采暖；若否，则确定所述采暖方式为所述光热+光电采暖。8.一种建筑采暖潜力预测系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取待预测建筑的形体参数；所述形体参数包括建筑楼层净高、建筑进深、建筑面宽、南向窗洞口面积和南向围护结构面积；预测模块，用于根据所述形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定所述待预测建筑的光热采暖潜力预测值；所述采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的；采暖方式确定模块，用于根据所述光热采暖潜力预测值，确定所述待预测建筑的采暖方式；所述采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1-7任一项所述的建筑采暖潜力预测方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的建筑采暖潜力预测方法。

技术总结
本发明公开一种建筑采暖潜力预测方法、系统、电子设备及存储介质，涉及建筑采暖潜力预测领域。方法包括：获取待预测建筑的形体参数；根据形体参数，利用采暖潜力计算模型，确定待预测建筑的光热采暖潜力预测值。采暖潜力计算模型是根据不同建筑的形体参数以及不同建筑对应的光热采暖潜力值进行拟合回归得到的。本发明避免了提前对室内热量进行预测，且不需借助动态能耗模拟软件，即可对太阳能光热采暖潜力进行预测，提高了预测准确性。另外，根据光热采暖潜力预测值，确定待预测建筑的采暖方式为光热采暖或者光热+光电采暖。本发明中，当光热采暖已经满足用户需要时，就不需要在启动光电采暖，避免了资源浪费。避免了资源浪费。避免了资源浪费。


技术研发人员：康俊儒 孙伯元 周韩 王天顺
受保护的技术使用者：中冶检测认证有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/22