一种农村住宅的装配式产能技术组合优化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种农村住宅的装配式产能技术组合优化方法及系统，其中方法包括以下步骤：获取现有建筑外形参数构建典型建筑模型；以碳排放的

【技术实现步骤摘要】
一种农村住宅的装配式产能技术组合优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及住宅建设
，尤其是涉及一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法及系统
。

技术介绍

[0002](1)
农村住宅现状
[0003]随着农民生活水平的提高，农村住宅总量持续增长，农民用能也有了显著上涨
。
同时，在城市建筑节能和绿色建筑推进的浪潮下，个别农村住房也开始尝试绿色节能技术的应用
。
但由于农村住宅建设整体缺乏专业指导，现有农村住宅在设计
、
建造
、
使用过程中存在：
①
建筑无统一规划，布局不合理；
②
围护结构热工性能低下，建筑材料不节能环保；
③
建筑设备能效等级较低，可再生能源应用范围小
、
利用率低等诸多问题
。
[0004](2)
装配式可再生能源技术
[0005]目前装配式可再生能源技术的研究大多集中在城镇建筑，有别于农村地区资源条件
、
用能
、
交通情况等
。
同时，已有成熟技术大多集中在单个技术的独立应用，将多个装配式技术与能源技术进行有机耦合并应用于工程实践，在国内仍处于起步阶段，不够成熟
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了提供一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法及系统，通过将多种应用较为广泛的节能技术
、
冷热源及可再生能源技术结合装配式技术进行组合，计算其建材在生产阶段的碳排放量，并借助能耗模拟软件进行全年能耗模拟，按建筑使用年限计算每种技术组合下的运行阶段能源消费及碳排放量，继而通过计算碳排放的投入产出比
(ROI)
得到一种适用于夏热冬冷地区农村住宅装配式产能的最佳技术组合
。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法，包括以下步骤：
[0009]步骤
1)
获取现有建筑外形参数构建典型建筑模型；
[0010]步骤
2)
以碳排放的
ROI
作为评价不同装配式产能技术的指标，构建目标函数；
[0011]步骤
3)
确定采用的分项技术；
[0012]步骤
4)
根据典型建筑模型，计算不同技术组合下的目标函数值；
[0013]步骤
5)
以目标函数值最小为依据确定最优装配式产能技术组合
。
[0014]所述目标函数为：
[0015][0016]其中，
C
sc
为建材生产阶段碳排放量；
C
sc0
为基准工况下的建材生产阶段碳排放量；
C
M
为建筑运行阶段碳排放量；
C
M0
为基准工况下的建筑运行阶段碳排放量
。
[0017]所述建材生产阶段碳排放量的计算方法为：
[0018][0019]其中，
M
i
为第
i
种主要建材消费量；
F
i
为第
i
种主要建材的碳排放因子；
n
为主要建材种类数
。
[0020]所述建筑运行阶段碳排放量的计算方法为：
[0021][0022][0023]其中，
y
为建筑设计寿命；
i
代表建筑消耗终端能源类型；
j
代表建筑用能系统类型；
m
为建筑消耗终端能源类型数；
s
为建筑用能系统类型数；
E
i
为第
i
类能源年消费量；
EF
i
—
第
i
类能源的碳排放因子；
E
i,j
为第
j
类系统的第
i
类能源消费量；
ER
i,j
为第
j
类系统由可再生能源系统提供的第
i
类能源量
。
[0024]所述分项技术包括装配式技术
、
节能技术和可再生能源技术，其中，装配式技术包括以可行性
、
经济性为基准确定的装配式结构技术
、
装配式内外围护结构技术及装配式内装技术；节能技术包括围护结构节能与空调系统节能；可再生能源技术包括太阳能技术和空气能技术
。
[0025]一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化系统，包括：
[0026]建筑模型构建模块，用于获取现有建筑外形参数并构建典型建筑模型；
[0027]目标函数构建模块，用于以碳排放的
ROI
作为评价不同装配式产能技术的指标，构建目标函数；
[0028]分项技术确定模块，用于确定采用的分项技术；
[0029]装配式产能技术组合优化模块，用于根据典型建筑模型，计算不同技术组合下的目标函数值，并以目标函数值最小为依据确定最优装配式产能技术组合
。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0031](1)
本专利技术基于夏热冬冷地区农村住宅建造设计和用能特点，提出适用于该地区农村集中建房的装配式产能建筑
、
装配式产能建筑社区技术方案组合，有利于提高经济性
、
环保性等，完善了农村集中建房技术体系
。
[0032](2)
本专利技术可以与
BIM
技术相结合，提升农村集中建房的装配式产能建筑的信息化与工业化水平，推动智慧建造技术发展
。
[0033](3)
本专利技术有利于促进农村住宅在节材
、
节能方面性能的提高，有助于节约建材
、
减少运行能耗
、
降低环境影响的效果，并在农民房中引入装配式技术
、
能源技术相结合的先进理念，提升农村住宅整体性能，提高农村住宅建设的创新性，与城镇住宅接轨
。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的方法流程图；
[0035]图2为一种实施例中的双拼户型建筑模型图；
[0036]图3为一种实施例中的
ROI
计算结果图
。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明
。
本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例
。
[0038]实施例1[0039]本实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
1)
获取现有建筑外形参数构建典型建筑模型；步骤
2)
以碳排放的
ROI
作为评价不同装配式产能技术的指标，构建目标函数；步骤
3)
确定采用的分项技术；步骤
4)
根据典型建筑模型，计算不同技术组合下的目标函数值；步骤
5)
以目标函数值最小为依据确定最优装配式产能技术组合
。2.
根据权利要求1所述的一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法，其特征在于，所述目标函数为：其中，
C
sc
为建材生产阶段碳排放量；
C
sc0
为基准工况下的建材生产阶段碳排放量；
C
M
为建筑运行阶段碳排放量；
C
M0
为基准工况下的建筑运行阶段碳排放量
。3.
根据权利要求2所述的一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法，其特征在于，所述建材生产阶段碳排放量的计算方法为：其中，
M
i
为第
i
种主要建材消费量；
F
i
为第
i
种主要建材的碳排放因子；
n
为主要建材种类数
。4.
根据权利要求2所述的一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法，其特征在于，所述建筑运行阶段碳排放量的计算方法为：化方法，其特征在于，所述建筑运行阶段碳排放量的计算方法为：其中，
y
为建筑设计寿命；
i
代表建筑消耗终端能源类型；
j
代表建筑用能系统类型；
m
为建筑消耗终端能源类型数；
s
为建筑用能系统类型数；
E
i
为第
i
类能源年消费量；
EF
i
—
第
i
类能源的碳排放因子；
E
i,j
为第
j
类系统的第
i
类能源消费量；
ER
i,j
为第
j
类系统由可再生能源系统提供的第
i
类能源量
。5.
根据权利要求1所述的一种适用于夏热冬冷地区农村住宅的装配式产能技术组合优化方法，其特征在于，所述分项技术包括装配式技术
、
节能技术和可再生能源技术，其中，装配式技术包括以可行性
、
经济性为基准确定的装配式结构技术
、
装配式内外围护结构技术及装配式内装技术；节能技术包括围护结构节能与空调系统节能；可再生能源技术包括太阳能技术...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，鞠辰，徐晓燕，王颖，唐澄宇，沈倩，张瑶，
申请(专利权)人：同济大学建筑设计研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：