[发明专利]一种建筑冷热需求时空不同步特性的定量描述方法

说明书

本公开属于建筑物理性能分析方法技术领域，公开一种建筑冷热需求时空不同步特性的定量描述方法，包括以下步骤：对冷热需求数据进行时间维度同步性变换，再进行空间维度同步性变换，得出时空冷热需求的无因次需求Q_ts,ij；将无因次需求Q_ts,ij绘制在三维坐标系中，形成三维坐标下的洛伦兹曲面；根据无因次需求Q_ts,ij形成的三维洛伦兹曲面，计算时空基尼系数；本公开通过将冷热需求数据进行时间维度和空间维度上的同步性变换得到的无因次需求绘制在三维坐标系中，形成洛伦兹曲面，并根据洛伦兹曲面计算时空基尼系数，将时空基尼系数作为评价建筑冷热需求时空不同步特性的定量指标，区别于传统的冷热需求曲线，可以更清晰地呈现和统计建筑冷热需求的变化规律。

技术领域

本公开属于建筑物理性能分析方法技术领域，具体涉及一种建筑冷热需求时空不同步特性的定量描述方法。

背景技术

建筑冷热需求，又称“空调冷热需求”，或“空调负荷”。为了保持建筑空间的热湿环境和所要求的室内温度，必须由空调系统在某一时刻向房间供应的冷/热量称为冷/热需求。

通常可以利用冷热需求变化曲线查看不同建筑空间冷热需求随时间的变化情况，并据此判断冷热需求变化的规律性。

建筑不同空间冷热需求的变化是一个非平稳的随机过程，受气象因素、建筑围护结构情况、空间使用特性、人员用能行为等影响，冷热需求的变化既有一定的规律性，又具有一定的随机性。

建筑冷热需求的不同步程度对空调系统的运行状况将产生巨大影响，不同程度的需求不同步性将导致截然不同的空调系统形式选择及技术的适宜性评价结论。

传统的冷热需求变化通过变化曲线来表示，横坐标为采样时刻，纵坐标为该时刻的冷热需求数据值，这种图形化的表达方法虽然可发现一定的变化趋势，但无法定量分析冷热需求的时空变化特性。

发明内容

针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种建筑冷热需求时空不同步特性的定量描述方法，解决了现有技术中无法定量分析冷热需求的时空变化特性的问题。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

一种建筑冷热需求时空不同步特性的定量描述方法，包括以下步骤：

步骤一、对冷热需求数据进行时间维度同步性变换，再对时间维度同步性变换后的冷热需求数据进行空间维度同步性变换，得出时空冷热需求的无因次需求Q_ts,ij；

步骤二、对经过时空维度变换后的冷热需求数据进行图像表达：将无因次需求Q_ts,ij绘制在三维坐标系中，形成三维坐标下的洛伦兹曲面；其中x轴表示时间序列，y轴表示空间数量累计值，z轴表示无因次需求Q_ts,ij累计值；

步骤三、根据无因次需求Q_ts,ij形成的三维洛伦兹曲面，计算时空基尼系数：

公式为：

或：

TSGini＝V₁/(V₁+V₂)；

其中，TSGini为时空基尼系数，n为t时间断面上的空间数量，μ_Q,t为t时刻所有空间无因次时空需求的平均值，Q_ts,k为空间k的无因次时空需求，V₁表示无因次需求形成的三维洛伦兹曲面和绝对平等面的围合体积，V₂表示无因次需求形成的三维洛伦兹曲面和坐标轴的围合体积。