本發(fā)明涉及建筑用能優(yōu)化領(lǐng)域，尤其涉及一種主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

1、舒適度指標(biāo)是指在各種環(huán)境要素的綜合作用下制訂的評價(jià)某一特定環(huán)境中的某個(gè)或某些因素對人體影響程度的指標(biāo)。舒適度指標(biāo)是建筑用能優(yōu)化過程中的重要指標(biāo)，用于協(xié)調(diào)用能優(yōu)化過程中的用能成本與人體舒適度的矛盾。目前，現(xiàn)有建筑用能優(yōu)化方法中舒適度指標(biāo)存在以下兩個(gè)問題：

2、一、舒適度指標(biāo)影響因素考慮單調(diào)，沒有構(gòu)建起“刺激強(qiáng)度-人體感受”之間的科學(xué)關(guān)系。具體體現(xiàn)在，在構(gòu)建舒適度指標(biāo)時(shí)，將影響該舒適度的名義(物理)強(qiáng)度作為指標(biāo)，沒有進(jìn)一步考慮刺激強(qiáng)度對人體感受的影響，例如將光照強(qiáng)度本身作為視覺舒適度指標(biāo)、將co2濃度本身作為視覺舒適指標(biāo)，缺少刺激強(qiáng)度與人體感受的建模過程；同時(shí)現(xiàn)有研究中指標(biāo)構(gòu)建較為簡單，缺少綜合考慮各維度指標(biāo)對人體舒適度影響的環(huán)節(jié)，從而影響建筑用能優(yōu)化效果。

3、二、在考慮多維舒適度因素時(shí)存在權(quán)重設(shè)置原理不清晰。具體體現(xiàn)在，現(xiàn)有的用能優(yōu)化的舒適度指標(biāo)設(shè)置中，沒有將舒適度滿意程度導(dǎo)致的舒適度損耗與用戶主觀需求相區(qū)分，沒有將各維舒適度放在同一量級下進(jìn)行優(yōu)化，而使用模糊的權(quán)重平衡各維度量級與用戶需求優(yōu)先級，導(dǎo)致在具體優(yōu)化過程中權(quán)重修改困難，無法動(dòng)態(tài)反映用戶在不同時(shí)空間環(huán)境下對不同舒適度的偏好，因此現(xiàn)有衡量多維舒適度的舒適度計(jì)算方法存在著權(quán)重設(shè)置原理不清晰的問題。

4、上述問題都影響計(jì)算出的人體感官舒適度的真實(shí)效用，影響建筑用能優(yōu)化策略的設(shè)計(jì)與安排。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明旨在提供一種考慮建筑內(nèi)用戶多維舒適度的人體感官舒適度的主客觀權(quán)重分離的用戶舒適度計(jì)算方法。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，包括以下步驟：

3、根據(jù)居住者所處環(huán)境水蒸氣壓力pa、人體所處建筑內(nèi)溫度ta；建筑受到輻射后表面溫度tr，基于預(yù)測平均評價(jià)計(jì)算用戶的熱舒適度指標(biāo)pmv；

4、基于韋伯-費(fèi)希納定律構(gòu)建視覺舒適度指標(biāo)，根據(jù)建筑用戶對于不同光照強(qiáng)度的主觀評價(jià)和建筑光環(huán)境參數(shù)，計(jì)算用戶的視覺舒適度指標(biāo)v；

5、基于韋伯-費(fèi)希納定律與室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)，根據(jù)建筑空氣環(huán)境參數(shù)和污染物參數(shù)，計(jì)算用戶的空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)aqci；

6、將用戶的熱舒適度指標(biāo)pmv，視覺舒適度指標(biāo)v和空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)aqci進(jìn)行歸一化處理，得到熱舒適度視覺舒適度歸一化指標(biāo)和空氣質(zhì)量舒適度歸一化指標(biāo)確定客觀強(qiáng)度因素對用戶舒適度影響；

7、根據(jù)用戶對舒適度的偏好，設(shè)置各維度權(quán)重，構(gòu)建綜合多種感官指標(biāo)的人體感官舒適度模型確定主觀偏好因素對用戶舒適度影響。

8、進(jìn)一步的，用戶的視覺舒適度指標(biāo)v為

9、v(et，δe，ugr)

10、＝[a0+a1lnet+a2(lnet)2+a3(lnet)3+c]·δ(δe)·ε(ugr)

11、

12、其中，et為室內(nèi)光照強(qiáng)度；δe為瞬時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)光照強(qiáng)度變化絕對值；ugr為統(tǒng)一眩光值；a0、a1、a2、a3為c為視覺舒適度多項(xiàng)式模型系數(shù)；δ(·)為光照強(qiáng)度瞬時(shí)變化對舒適度修正函數(shù)；ε(·)為統(tǒng)一眩光值對舒適度修正函數(shù)；elimit為用戶可接受室內(nèi)光照強(qiáng)度上限；ugrlimit為統(tǒng)一眩光值衰減下限；ugrmax為統(tǒng)一眩光值可接受上限。

13、進(jìn)一步的，所述用戶的空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)aqci為

14、aqci＝aqci*·ε(eco)·ε(epm2.5)

15、

16、其中，aqci*為空氣質(zhì)量分指標(biāo)計(jì)算整體空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)；eco為建筑實(shí)際co排放率；epm2.5為建筑實(shí)際pm2.5排放率；eco,max為co目標(biāo)排放率標(biāo)準(zhǔn)；epm2.5,max為pm2.5目標(biāo)排放率標(biāo)準(zhǔn)。

17、進(jìn)一步的，空氣質(zhì)量分指標(biāo)計(jì)算整體空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)aqci*為

18、

19、第i個(gè)污染物x的空氣質(zhì)量舒適度分指標(biāo)為

20、iaqcii(x)＝[bi,0+bi,1lnii+bi,2(lnii)2+bi,3(lnii)3+ci]

21、其中，bi,j與ci為第i項(xiàng)空氣質(zhì)量舒適度分指標(biāo)的多項(xiàng)式模型系數(shù)，j＝0、1、2、3，ii為第i個(gè)污染物的因素強(qiáng)度。

22、進(jìn)一步的，所述熱舒適度為

23、

24、進(jìn)一步的，所述視覺舒適度歸一化指標(biāo)為

25、

26、其中，ebest為視覺舒適度指標(biāo)的最大值。

27、進(jìn)一步的，所述空氣質(zhì)量舒適度歸一化指標(biāo)為

28、

29、進(jìn)一步的，所述綜合多種感官指標(biāo)的人體感官舒適度模型為

30、

31、其中，ωthermal,t表示t時(shí)刻熱舒適度權(quán)重，ωlight,t表示t時(shí)刻視覺舒適度權(quán)重，ωair,t表示t時(shí)刻空氣質(zhì)量舒適度權(quán)重。

32、有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：1、本發(fā)明使用預(yù)測平均評價(jià)衡量用戶熱舒適度；引入韋伯-費(fèi)希納定律構(gòu)建視覺與空氣質(zhì)量舒適度模型，基于用戶主觀評價(jià)獲得對應(yīng)多項(xiàng)式模型系數(shù)，從而精確體現(xiàn)名義(物理)強(qiáng)度與各類舒適度的關(guān)系，準(zhǔn)確衡量用戶視覺與空氣質(zhì)量舒適度，解決了將刺激強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為人體感受的問題；2、本發(fā)明在計(jì)算聚合多維舒適度的人體感官舒適度時(shí)，基于合理可接受范圍選擇、標(biāo)幺值選擇的歸一化方法，使得各維舒適度可以在同一量級下進(jìn)行優(yōu)化。在聚合過程中將舒適度損耗與用戶主觀需求相區(qū)分，使用歸一化后各維度舒適度數(shù)值表示舒適度損耗，使用各維度舒適度權(quán)重表示用戶主觀偏好，便于解決具體優(yōu)化過程中權(quán)重修改困難的問題，通過權(quán)重的靈活設(shè)置動(dòng)態(tài)反映用戶在不同時(shí)空間環(huán)境下對不同舒適度的偏好，解決了現(xiàn)有衡量多維舒適度的舒適度計(jì)算方法存在著權(quán)重設(shè)置原理不清晰的問題；3、本發(fā)明還較好地體現(xiàn)建筑內(nèi)用戶的多維度舒適度感受，將室內(nèi)溫度、光照強(qiáng)度與空氣質(zhì)量指標(biāo)納入到考慮范圍，保證了使用本舒適度計(jì)算方法得出的人體感官舒適度的真實(shí)效用，有利于建筑用能優(yōu)化策略的設(shè)計(jì)與安排。

技術(shù)特征：

1.一種主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，用戶的視覺舒適度指標(biāo)v為v(et，δe，ugr)＝[a0+a1lnet+a2(lnet)2+a3(lnet)3+c]·δ(δe)·ε(ugr)

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，用戶的空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)aqci為

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，空氣質(zhì)量分指標(biāo)計(jì)算整體空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)aqci*為

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，所述熱舒適度為

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，所述視覺舒適度歸一化指標(biāo)為

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，所述空氣質(zhì)量舒適度歸一化指標(biāo)為

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，其特征在于，所述綜合多種感官指標(biāo)的人體感官舒適度模型為

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種主客觀權(quán)重分離的用戶多維舒適度計(jì)算方法，基于預(yù)測平均評價(jià)計(jì)算用戶的熱舒適度指標(biāo)；基于韋伯?費(fèi)希納定律分別構(gòu)建視覺舒適度指標(biāo)和空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)，根據(jù)建筑用戶對于不同光照強(qiáng)度的主觀評價(jià)和建筑光環(huán)境參數(shù)，計(jì)算用戶的視覺舒適度指標(biāo)，根據(jù)建筑空氣環(huán)境參數(shù)和污染物參數(shù)，計(jì)算用戶的空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)；將用戶的熱舒適度指標(biāo)，視覺舒適度指標(biāo)和空氣質(zhì)量舒適度指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，得到熱舒適度、視覺舒適度歸一化指標(biāo)和空氣質(zhì)量舒適度歸一化指標(biāo)，確定客觀強(qiáng)度因素對用戶舒適度影響；根據(jù)用戶對舒適度的偏好，設(shè)置各維度權(quán)重，構(gòu)建綜合多種感官指標(biāo)的人體感官舒適度模型，確定主觀偏好因素對用戶舒適度影響。

技術(shù)研發(fā)人員：陳星鶯,王少聰,卜樂,徐文理,余昆,陳勁帆,郭良熙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2