集成EnergyPlus和Dakota优化建筑能耗的方法及案例分析.pdf

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1、建筑技术开发计算机模拟第43卷第6期BuildingTechnologyDevelopmentComputerSimulation20l6年6月集成EnergyPlus和Dakota优化建筑能耗的方法及案例分析田志超，陈文强，石邢，司秉卉(1．东南大学建筑学院，南京210096；2．城市与建筑遗产保护教育部重点实验室，南京210096)[摘要]建筑能耗优化是将建筑能耗模拟和优化技术集成的产物。选择合适的优化工具对于建筑能耗模拟优化工具的开发、实现和应用均有重大的影响。利用将EnergyPlus和Dakota集成的方法，对一栋两层办公建筑进行参数化分析，得到

2、所有方案的能耗和增量成本，并分析该方法在围护结构热工权衡计算时的优势。结果表明集成EnergyPlus和Dakota的技术虽然难度较高，但可帮助用户快速找到最优的方案。[关键词]EnergyPlus；Dakota；优化；建筑节能[中图分类号]Tu111[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2016)06-0073-04MethodandCaseAnalysisofIntegratedEnergyPlusandDakotaOptimizationofBuildingEnergyConsumptionTianZhi—chaoChenWen—qiang

3、，ShiXing，SiBing—hui[Abstract]Buildingenergyoptimizationtechnologyistheresultofintegrationofenergysimulationandoptimizationtechnology．Choosingsuitableoptimizationtoolshasgreatimpactonthebuildingenergyoptimizationtool’Sdevelopment，realizationandapplication．Usingthemethodologyofinteg

4、rationofDakotaandenergypluswhichistheintegratedoptimizationtool，onetwostoryoficebuilding’Senergyissimulatedalongwithparametricanalysisobtainingtheenergyandincrementalcostsofdifferentproposaldesigns．Theadvantageofthismethodusedtoconductbuildingenveloptradeofcalculationisanalyzed．Re

5、sultsshowthattheintegrationmethodofEnergyPlusandDakotaistechnicalchallenging，butcanhelpusersfindouttheoptimalproposalbuildingdesign．[Keywords]EnergyPlus；Dakota；optimization；buildingenergyeficiency建筑能耗模拟技术的应用可降低建筑的能耗，这一点在Programming，EP)和差分进化算法(DifferentialEvolution，行业内得到广泛认可。在建筑设计过

6、程中通常会改变某一设计DE)、粒子群优化算法(ParticleSwarmOptimization，PSO)参数，保持其他参数不变，以观察其对建筑能耗的影响，该方和蚁群优化算法(AntColonyOptimization，ACO)等】。研究者法被称为参数化模拟(ParametricSimulationMethod)或敏感性使用优化算法，如进化类算法，期望解决需要大规模模拟的分析(SensitivityAnalysis)。利用软件中的优化算法，同时改技术难题。通常优化算法是由优化工具或优化模块提供的，变多个设计参数以观察其对建筑能耗的影响，并从众多方案中故需要

7、考虑如何将优化工具和建筑性能模拟工具相集成。建选出最优方案的方法称为建筑性能优化(BuildingPerformance筑能耗模拟是建筑性能模拟中重要的一项内容，下面以能耗Optimization，BPO)或基于模拟的优化技术(Simulation—based模拟代替性能模拟进行探讨。optimization，SBO)。从上面的描述可看出这两种方法均需要将建筑能耗模拟软件和优化工具集成应用于丁程领域不不断地改变参数重复地模拟，这是通过优化软件自动地改变仅仅要考虑到优化工具本身的优化能力，还应考虑软件的可参数调用能耗模拟软件计算实现的。扩展性，是否开源，开发

8、的难度和使用难度等问题。有研究尽管在20世纪80年代就有学者开始关