本發明涉及建筑設計，具體涉及一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法及系統。

背景技術：

1、外遮陽調控閾值是指在特定環境條件下(如太陽輻射強度或室外溫度達到某一設定值時)，外遮陽設備(如百葉窗、遮陽簾等)自動開啟的標準。外遮陽調控閾值對建筑的照明和空調能耗具有重要影響。當外遮陽調控閾值設置過高時，雖然照明需求和能耗減少，但更多的太陽輻射進入室內，會導致空調能耗增加，并可能引起眩光和照度的增加。相反，若設置閾值過低時，雖然可以減少進入室內的太陽輻射和空調能耗，但照明需求和能耗卻會增加，同時眩光和照度也會減小。相關技術中，通常從單一的能耗角度，以能耗最低目標確定外遮陽調控閾值，然而這種方式僅僅關注了單一性能指標，忽視了其它因素的影響，導致遮陽效果并不能滿足用戶的視覺舒適度等需求，影響了用戶體驗。

技術實現思路

1、為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法及系統，以篩選最佳的外遮陽開啟閾值，實現能效、采光效率和視覺舒適性的多維度優化。

2、為了實現上述目的，根據一些實施例，本發明的第一方面，提供了一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法，包括：

3、構建建筑模型，設定建筑運行參數；

4、構建建筑的外遮陽計算模型；

5、基于構建的建筑模型和外遮陽計算模型，根據歷史氣象數據，模擬計算不同外遮陽調控閾值下的能耗強度、日光利用指數和眩光概率；

6、對得到的不同外遮陽調控閾值下的能耗強度、日光利用指數和眩光概率進行多目標優化，確定最佳外遮陽調控閾值。

7、進一步的技術方案，所述建筑模型，包括外窗模型和建筑幾何模型。

8、進一步的技術方案，所述建筑運行參數，包括建筑內人員數量、照明與設備負荷功率、空調參數以及建筑內各類活動的時間表。

9、進一步的技術方案，還包括，根據建筑的用途，在建筑內的設定位置設置自然光照度測點，并設置對應的照度標準值；當自然光照度測點處的照度低于對應的照度標準值時，開啟人工照明。

10、進一步的技術方案，所述外遮陽計算模型，包括外遮陽裝置的形式、光熱性能和安裝位置。

11、進一步的技術方案，基于熵權法和topsis法進行多目標優化，包括：

12、基于得到的不同外遮陽調控閾值下的能耗強度、日光利用指數和眩光概率，構造評價矩陣并進行數據預處理；

13、計算各指標的信息熵，根據信息熵確定各指標的權重；

14、構造加權標準化矩陣，確定理想解與負理想解；

15、計算歐氏距離并計算各方案的歸一化得分；

16、根據歸一化得分確定最佳外遮陽調控閾值。

17、本發明的第二方面，提供了一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化系統，包括：

18、建筑模型構建模塊，被配置為，構建建筑模型，設定建筑運行參數；

19、外遮陽計算模型構建模塊，被配置為，構建建筑的外遮陽計算模型；

20、計算模塊，被配置為，基于構建的建筑模型和外遮陽計算模型，根據歷史氣象數據，模擬計算不同外遮陽調控閾值下的能耗強度、日光利用指數和眩光概率；

21、多目標優化模塊，被配置為，對得到的不同外遮陽調控閾值下的能耗強度、日光利用指數和眩光概率進行多目標優化，確定最佳外遮陽調控閾值。

22、本發明的第三方面，提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序以完成上述一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法的步驟。

23、本發明的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，用于存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執行時，完成上述一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法的步驟。

24、本發明的第五方面，提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執行時實現上述一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法的步驟。

25、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

26、本發明提供了一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法及系統，通過對眩光概率(dgp)、日光利用指數(udi)和能耗強度(eui)三項指標進行多目標優化，確定最佳外遮陽調控閾值，相較于現有技術，解決了傳統方法只單一關注某一性能指標的缺陷。通過綜合優化dgp、udi和eui，實現了舒適性、采光效率與能效的全面提升，提高了用戶體驗。具體而言，優化dgp減少了眩光，提升視覺舒適度；優化udi減少人工照明依賴，提升自然采光；優化eui降低了建筑能耗。

27、本發明附加方面的優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法，其特征在于，所述建筑模型，包括外窗模型和建筑幾何模型。

3.如權利要求1所述的一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法，其特征在于，所述建筑運行參數，包括建筑內人員數量、照明與設備負荷功率、空調參數以及建筑內各類活動的時間表。

4.如權利要求1所述的一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法，其特征在于，還包括，根據建筑的用途，在建筑內的設定位置設置自然光照度測點，并設置對應的照度標準值；當自然光照度測點處的照度低于對應的照度標準值時，開啟人工照明。

5.如權利要求1所述的一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法，其特征在于，所述外遮陽計算模型，包括外遮陽裝置的形式、光熱性能和安裝位置。

6.如權利要求1所述的一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法，其特征在于，基于熵權法和topsis法進行多目標優化，包括：

7.一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化系統，其特征在于，包括：

8.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序以完成權利要求1-6任一項所述方法的步驟。

9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，用于存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執行時，完成權利要求1-6任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機程序產品，包括計算機程序/指令，其特征在于，該計算機程序/指令被處理器執行時實現權利要求1-6任一項所述方法的步驟。

技術總結
本發明提供了一種基于聯合仿真的建筑外遮陽動態光熱調控優化方法及系統，涉及建筑設計技術領域，所述方法包括，構建建筑模型，設定建筑運行參數；構建建筑的外遮陽計算模型；基于構建的建筑模型和外遮陽計算模型，根據歷史氣象數據，模擬計算不同外遮陽調控閾值下的能耗強度、日光利用指數和眩光概率；對得到的不同外遮陽調控閾值下的能耗強度、日光利用指數和眩光概率進行多目標優化，確定最佳外遮陽調控閾值。本發明能夠篩選最佳的外遮陽開啟閾值，提高用戶體驗。

技術研發人員：蔣鵬程,蔡文楓,張兆佐,羅焰華,王獻,楊典,史建榮,黃在其,段賢偉,周莉,周開懷,王壽華
受保護的技術使用者：中國鐵路廣州局集團有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28