基于系統(tǒng)辨識(shí)的墻體傳熱系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法研究.pdf

1、建筑節(jié)能作為國(guó)家實(shí)施能源節(jié)約戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)，受到政府的高度重視和社會(huì)的廣泛關(guān)注。墻體的節(jié)能是建筑節(jié)能的重要工作內(nèi)容之一。對(duì)于新建建筑主要是在設(shè)計(jì)階段對(duì)其熱工性能進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，不能反映建筑實(shí)際運(yùn)行能耗狀況和施工過(guò)程的偏差，更不能滿足建筑質(zhì)量監(jiān)督管理部門(mén)的要求。而對(duì)于既有建筑在進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，大多數(shù)以墻體改造為重點(diǎn)，因此對(duì)既有建筑的墻體熱工特性有定量的認(rèn)識(shí)是方案可行、經(jīng)濟(jì)的前提。因此確定現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量墻體導(dǎo)熱系數(shù)的檢測(cè)方法，一方面保證新建節(jié)能

2、建筑質(zhì)量，同時(shí)對(duì)既有建筑節(jié)能改造亦能提供定量的依據(jù)，本研究有著較強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)效益。
　　本文使用系統(tǒng)動(dòng)態(tài)辨識(shí)的方法研究適用于建筑墻體傳熱系數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法和辨識(shí)程序。
　　根據(jù)系統(tǒng)辨識(shí)理論和建筑墻體現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的特點(diǎn)，建立了建筑墻體動(dòng)態(tài)時(shí)間離散模型熱模型。使用增廣最小二乘方法求解模型的參數(shù);用模型結(jié)構(gòu)辨識(shí)方法自動(dòng)辨識(shí)模型的結(jié)構(gòu);利用Householder變換解決病態(tài)矩陣求解問(wèn)題。綜合以上辨識(shí)模型的方法，推導(dǎo)了辨識(shí)模

3、型的具體過(guò)程，對(duì)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)，并分析了面向?qū)ο蟮木幊痰奶攸c(diǎn)，用C++編制了基于MFC的辨識(shí)程序編制了墻體動(dòng)態(tài)熱模型以及傳熱系數(shù)的計(jì)算軟件，并介紹了軟件設(shè)計(jì)和軟件的使用方法。
　　其次，在南京室外工況下，設(shè)計(jì)了辨識(shí)所需參數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置，采用溫度/熱流量作為系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)，確定信號(hào)采集時(shí)間間隔和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)兩種墻體進(jìn)行了六次實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，研究了計(jì)算數(shù)據(jù)量、墻體蓄熱、數(shù)據(jù)采集間隔、建筑墻體熱

4、模型、平均求解方法對(duì)傳熱系數(shù)的影響和關(guān)系。測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的對(duì)比表明，節(jié)能墻體傳熱系數(shù)的檢測(cè)結(jié)果精度達(dá)到5％以內(nèi)。
　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果的分析，得出了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)傳熱系數(shù)的系統(tǒng)辨識(shí)方法的結(jié)論:1）測(cè)試對(duì)象幾何尺寸;2）為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的要求，模型結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)的，并通過(guò)自動(dòng)辨識(shí)求解模型的最佳階數(shù)，提高計(jì)算結(jié)果的精度;3）模型中的噪聲為白噪聲;4）不同墻體消除蓄熱影響所需時(shí)間不同，提高供冷（熱）負(fù)荷可以縮短蓄熱對(duì)采集數(shù)據(jù)影響的時(shí)