(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210916018.0 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 长安大学 地址 710064 陕西省西安市南 二环路中段 33号 (72)发明人 隋学敏　田中杰　韩豪　杜泽政　 宇森锋　安梦莹　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 祝蓉蓉 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/27(2020.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 一种基于多目标优化的住宅最优新风量的 确定方法 (57)摘要 本发明公开一种基于多目标优化的住宅最 优新风量的确定方法， 包括： 采用EnergyPlus模 拟软件建立住宅建筑模型， 并基于住宅建筑模型 建立通风模型； 设置住宅建筑模型围护结构构 造， 并设置住宅建筑模型的内外扰； 设置目标函 数； 设置GenOp t优化工具； 启动Gen Opt优化程序， 调用EnergyPlus模拟软件迭代模拟， 得到最小目 标值； 确定各目标不同重要性权重下的住宅最优 新风量。 本发明基于仿真模拟及多目标优化方 法， 针对典型住宅建筑提出一种最优新风量的确 定方法， 解决了室内空气品质与能耗的双目标优 化的问题。 权利要求书1页 说明书11页 附图5页 CN 115422690 A 2022.12.02 CN 115422690 A 1.一种基于多目标优化的住宅最优新 风量的确定方法， 其特 征在于， 包括： 采用EnergyPlus模拟软件建立住宅建筑模型， 并基于住宅建筑模型建立 通风模型； 设置住宅建筑模型围护结构 构造， 并设置住宅建筑模型的内外扰； 设置目标函数； 设置GenOpt优化工具； 启动GenOpt优化 程序， 调用EnergyPlus模拟软件 迭代模拟， 得到最小目标值； 确定各目标不同重要性权 重下的住宅最优新 风量。 2.根据权利要求1所述一种基于多目标优化的住宅最优新风量的确定方法， 其特征在 于， 所述方法采用集中式新风系统构建通风模型， 且在建立通风模型时， 考虑渗透风并将渗 透风通风量设置为0.2h‑1。 3.根据权利要求1所述一种基于多目标优化的住宅最优新风量的确定方法， 其特征在 于， 所述方法的目标函数包括室内CO2浓度和通风能耗两个指标， 其中， 室内CO2浓度为新风 系统全年运行时间段内各房间平均浓度水平； 通风能耗为全年各房间输送新风的风机能 耗； 不等式约束为 新风送风量取值范围。 4.根据权利要求1所述一种基于多目标优化的住宅最优新风量的确定方法， 其特征在 于， 所述方法采用Ho oke‑Jeeves算法、 P SO算法或混合 算法作为优化 算法。 5.根据权利要求1所述一种基于多目标优化的住宅最优新风量的确定方法， 其特征在 于， 所述方法在启动优化程序后， 先在初始新风送风量条件下进 行仿真模拟， 通过目标函数 对EnergyPlus模拟软件获得的数据进 行目标值判断， 然后利用优化算法对初始变量值向左 向右进行模拟并与之前值作对比， 直至找到最小值。 6.根据权利要求1所述一种基于多目标优化的住宅最优新风量的确定方法， 其特征在 于， EnergyPlus模拟软件和GenOpt在耦合时， 根据仿真系统要求自定义优化变量及其范围， 并配置优化仿真文件； GenOpt识别由EnergyPlus模拟软件输出的结果， 根据目标函数判定 输出的结果是否满足目标值； 若不满足目标值， 则为下一次的寻优确定一组新的设计变量 值开始仿真； 若满足目标值则寻优结束， 输出 结果。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115422690 A 2一种基于多目标优化的住宅最优新风量的确定方 法 技术领域 [0001]本发明涉及住宅建筑新风系统领域， 尤其是涉及 一种基于多目标优化的住宅最优 新风量的确定方法。 背景技术 [0002]采用机械通风的关键点之一是设计新风量需满 足要求。 国内外对于最小新风量的 规定并不统一。 比利时住宅换气次数推荐为1.3h‑1， 荷兰为1.2h‑1， 日本推荐值为1.1h‑1， 韩 国为0.7h‑1， 美国为0.5h‑1。 英国大部分住宅最小通风量定为0.5h‑1， 并建议英国独立式住宅 的最佳年平均换气量为0.4h‑1， 公寓为0.7h‑1。 目前我国根据 《民用建筑供暖通风与 空气调 节设计规范》 (GB50736 ‑2012)对住宅建筑机械通风的通风量进行设计。 标准根据住宅人均 居住面积对住宅最小新风量划分为 四个等级， 其中， 最高为0.7h‑1。 随着室内和室外环境的 进一步恶化， 按我国现行标准设计的新风量是否能够满足住宅建筑的室内空气品质， 以及 新风系统应用效果如何， 有 待进一步的研究。 [0003]目前我国大部分新建高档住宅都配备有机械新风系统， 已有学者针对东北地区机 械新风系统住宅开展了室内空气品质研究， 对设计新风量下 的室内空气品质进行了评价。 新风量的增加能实现更好的室内空气品质。 然而不能一味地增加 新风量， 新风量的增加 意 味着输送能耗的增 加。 因此需要在室内空气品质和能耗之间寻找一个平衡。 [0004]我国现有的住宅新风量研究指出换气次数可按照人均居住面积确定， 最多不超过 0.9h‑1， 最小为0.5h‑1。 这与我国地方标准下的1h‑1有一些差距， 其是否能满足室内污染物限 值仍需进行探讨。 并且在住宅新风量设计中， ASHRAE  62具有广泛的权威性， 我国住宅新风 量设计的计算方法也是参照ASHRAE  62获得的。 但ASHRAE  62中住宅新风量设计的计算方法 是否适合我国住宅建筑还有 待于进一 步探讨。 [0005]增加送风量可以有效改善室内空气品质， 但新风系统的能耗也随之增加。 新风量 的确定在国内外都经历 了减小—增加—减小的反复过程。 新风量的确定是一个考虑室内空 气品质与能耗的双目标优化的问题。 在当今 “双碳目标 ”及“健康建筑 ”的社会背景下， 如何 平衡这两个目标， 确定最优新风量， 还需要采用准确的优化方法， 结合 我国气候、 环境条件 及建筑情况， 进行深入的研究。 发明内容 [0006]为克服上述现有技术的不足， 本发明提供一种基于多目标优化的住宅最优新风量 的确定方法， 用以解决上述至少一个技 术问题。 [0007]本发明是通过以下技 术方案予以实现的： [0008]一种基于多目标优化的住宅最优新 风量的确定方法， 包括： [0009]采用EnergyPlus模拟软件建立住宅建筑模型， 并基于住宅建筑模型建立通风模 型； [0010]设置住宅建筑模型围护结构 构造， 并设置住宅建筑模型的内外扰；说　明　书 1/11 页 3 CN 115422690 A 3