一种基于智能化的建筑通风节能调控方法与流程

专利2026-07-05  10


本发明涉及建筑通风,具体为一种基于智能化的建筑通风节能调控方法。


背景技术:

1、随着我国经济发展,人民生活水平显著提高,人们对室内环境舒适性的需求不断增长。室内环境质量对人类的身体健康和工作效率有着重要影响,提供健康、舒适的室内环境是现代住宅建设的根本宗旨。目前使用最广泛的是采用通风系统对建筑室内环境质量进行控制。自然通风由风压和热压驱动,能够在降低能耗的同时起到良好的降温、换气作用,是绿色、节能的建筑环境调节方式。但是自然通风同时面临不稳定和难以控制的问题。

2、当建筑房屋室内的人物数量不同,不同数量的人物呼吸,会造成室内产生的二氧化碳含量不同,因此,室内在人数不同的情况下,所需的用于调节室内环境的通风量的大小均不同;且当雨天时,若通风窗开启太大,会使得室外的雨水被风吹到室内,因此需要对通风窗开启角度进行调整;而现有技术中的建筑通风在调控过程中,一般根据用户的主观感受,通过用户自主调控,不便于根据建筑房屋室内的人物数量的不同和天气进行通风调控,且用户无法自主判定单靠自然通风是否能够满足通风需求,可能会盲目的采用机械设备,例如换气扇、新风系统等进行辅助通风,会造成资源浪费。


技术实现思路

1、本发明提供了一种基于智能化的建筑通风节能调控方法,具备能够实时获取室外空气湿度,根据室外空气湿度判定是当前天气是晴天或雨天,针对晴天或雨天分别采取不同的通风调控策略,当晴天时,在起到节能作用的同时,保证通风效果,当雨天时,将通风窗开启角度调小,避免雨水从通风窗口处刮入室内,能够实时获取室内目标人物数量,根据室内目标人物数量的不同,进一步采取不同的通风调控方式,合理的进行通风调控,保证室内通风效果,解决了上述背景技术中所提到建筑房屋室内通风调控的过程中,不便于根据建筑房屋室内的人物数量的不同和天气进行通风调控,可能会造成资源浪费的问题。

2、本发明提供如下技术方案:一种基于智能化的建筑通风节能调控方法,包括:

3、获取目标历史通风数据和目标当前通风数据;

4、所述目标历史通风数据包括室外历史风向风速数据和通风窗最大开启角度;

5、所述室外历史风向风速数据包括历史风向和历史风速;

6、所述目标当前通风数据包括当前室外风向风速数据和当前通风窗开启角度;

7、所述当前室外风向风速数据包括当前风向和当前风速;

8、根据目标历史通风数据,通过通风整合策略,形成通风集合,以用于形成多种通风结果;

9、根据目标当前通风数据和通风集合,通过通风分析策略,形成目标通风量数据,以用于判定当前室内实际的通风量;

10、获取当前需求判定条件数据;

11、所述当前需求判定条件数据包括当前室外湿度和当前室内目标人物数量;

12、根据当前需求判定条件数据,通过条件分析策略,形成通风量需求数据,以用于判定当前室内需要的通风量;

13、根据目标通风量数据和通风量需求数据,通过通风调控策略,形成通风调控数据,对室内进行通风调控。

14、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述通风整合策略,包括:

15、获取历史风向和历史风速;

16、通过风向和风速分析策略,形成风向集合a和风力等级集合b,分别记为(a1,a2)和(b1,b2,b3);

17、将风向集合a中的元素与风力等级集合b中的元素一一映射,形成条件集合,记为(a1b1,a1b2,a1b3,a2b1,a2b2,a2b3);

18、依次根据条件集合中的每个元素分别形成条件子集合1、条件子集合2、条件子集合3、条件子集合4、条件子集合5、条件子集合6;

19、获取通风窗最大开启角度;

20、通过通风窗开启角度分析策略,获取角度集合c,记为(c1......c(n-1),cn);

21、将角度集合c中的每个元素,分别与条件子集合1、条件子集合2、条件子集合3、条件子集合4、条件子集合5和条件子集合6中的元素,一一映射,分别形成角度条件子集合1(a1b1c1......a1b1cn)、角度条件子集合2(a1b2c1......a1b2cn)、角度条件子集合3(a1b3c1......a1b3cn)、角度条件子集合4(a2b1c1......a2b1cn)、角度条件子集合5(a2b2c1......a2b2cn)、角度条件子集合6(a2b3c1......a2b3cn);

22、依次获取角度条件子集合1、角度条件子集合2、角度条件子集合3、角度条件子集合4、角度条件子集合5和角度条件子集合6中每个元素所对应的通风量d,分别记为通风量d1、通风量d2、通风量d3、通风量d4、通风量d5和通风量d6;

23、将该通风量d1与角度条件子集合1中的元素一一对应,形成通风子集合1,记为(a1b1c1d11......a1b1cnd1n);

24、将该通风量d2与角度条件子集合2中的元素一一对应,形成通风子集合2,记为(a1b2c1d21......a1b2cnd2n);

25、将该通风量d3与角度条件子集合3中的元素一一对应,形成通风子集合2,记为(a1b3c1d31......a1b3cnd3n);

26、将该通风量d4与角度条件子集合4中的元素一一对应,形成通风子集合4,记为(a2b1c1d41......a2b1cnd4n);

27、将该通风量d5与角度条件子集合5中的元素一一对应,形成通风子集合5,记为(a2b2c1d51......a2b2cnd2n);

28、将该通风量d6与角度条件子集合6中的元素一一对应,形成通风子集合6,记为(a2b3c1d61......a2b3cnd6n)。

29、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述风向和风速分析策略,包括:

30、获取历史风向;

31、获取历史风向与通风窗口所在的墙面之间的角度,定为风向角度,记为x;

32、获取风向角度判定值,记为f;

33、若风向角度x≥判定值f,则将风向标记为a1;

34、若风向角度x<判定值f,则将风向标记为a2;

35、整合a1和a2,形成风向集合a;

36、获取历史风速,记为v;

37、设定历史风速判定范围值,记为[h,i];

38、若历史风速v<判定值h,则将风力等级标记为b1;

39、若历史风速v≥判定值h且历史风速v≤判定值i,则将风力等级标记为b2;

40、若历史风速v>判定值i,则将风力等级标记为b3;

41、整合b1、b2和b3,形成风力等级集合b。

42、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述通风窗开启角度分析策略,包括:

43、获取通风窗最大开启角度;

44、获取单位角度采集变化值;

45、将通风窗完全关闭时的角度,定为初始角度;

46、将通风窗最大开启角度,定为终止角度,记为cn;

47、以为初始角度为起始点,根据单位角度采集变化值计算通风窗开启从初始角度至终止角度之间的通风窗开启采集角度;

48、所述通风窗开启采集角度包括第一采集角度、第二采集角度......第(n-1)采集角度,并依次记为c1......c(n-1),其中第一采集角度c1=单位角度采集变化值......第(n-1)采集角度c(n-1)=单位角度采集变化值×(n-1);

49、获取初始角度至终止角度之间的所有通风窗开启采集角度和终止角度,并形成角度集合c,记为(c1......c(n-1),cn)。

50、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述通风分析策略,包括:

51、获取当前风向、当前风速和当前通风窗开启角度;

52、获取当前风向在风向集合a中所对应的元素,定为目标风向元素;

53、获取当前风速在风力等级集合b中所对应的元素,定为目标风力等级元素;

54、获取当前通风窗开启角度在角度集合c中所对应的元素,定为目标角度元素;

55、获取与目标风向元素、目标风力等级元素和目标角度元素均对应的通风子集合中的元素,定为目标通风元素;

56、获取目标通风元素下的通风量,定为目标通风量。

57、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述条件分析策略,包括:

58、获取湿度阈值和当前室外湿度;

59、若当前室外湿度≥湿度阈值,则执行通风调控策略的雨天通风策略;

60、若当前室外湿度<湿度阈值,则执行通风调控策略的晴天通风策略。

61、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述通风调控策略,包括晴天通风策略,具体为:

62、设定目标人物数量判定范围值,记为[j,k];

63、获取当前室内目标人物数量,定为目标人物数量,记为m;

64、若数量m<判定值j,则判定需要的通风量为较小通风量;

65、设定第一通风量判定值,记为r1;

66、若目标通风量>第一通风量判定值r1,则获取与目标风向元素、目标风力等级元素和第一通风量判定值r1均对应的通风子集合中的元素,定为第一待测元素;

67、获取第一待测元素下的通风窗开启角度,定为第一所需角度;

68、若第一所需角度>第一采集角度,则将通风窗开启角度调整至第一所需角度;

69、若第一所需角度≤第一采集角度,则关闭通风窗,使用机械设备辅助通风,且机械设备辅助通风的通风量为第一通风量判定值r1;

70、若目标通风量=第一通风量判定值r1,则不调整通风窗开启角度。

71、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述晴天通风策略,还包括:

72、若数量m≥判定值j且数量m≤判定值k,则判定需要的通风量为适中通风量;

73、设定第二通风量判定值,记为r2;

74、若目标通风量>第二通风量判定值r2,则获取与目标风向元素、目标风力等级元素和第二通风量判定值r2均对应的通风子集合中的元素,定为第二待测元素;

75、获取第二待测元素下的通风窗开启角度,定为第二所需角度;

76、若第二所需角度>第一采集角度,则将通风窗开启角度调整至第二所需角度;

77、若第二所需角度≤第一采集角度,则将通风窗关闭,使用机械设备辅助通风,且机械设备辅助通风的通风量为第二通风量判定值r2;

78、若目标通风量=第二通风量判定值r2,则不调整通风窗开启角度;

79、若目标通风量<第二通风量判定值r2,则获取当前通风窗开启角度;

80、若当前通风窗开启角度<终止角度,则将通风窗开启角度调整至第二所需角度;

81、若当前通风窗开启角度=终止角度,则不调整通风窗开启角度,采用机械设备辅助通风;

82、获取与目标风向元素、目标风力等级元素和终止角度均对应的通风子集合中的元素,定为第三待测元素;

83、获取第三待测元素下的通风量,定为第一自然通风量;

84、计算机械设备辅助通风的通风量,记为辅助通风量,辅助通风量=第二通风量判定值r2-第一自然通风量;

85、即采用机械设备辅助通风的通风量为辅助通风量。

86、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述晴天通风策略,还包括:

87、若数量m>判定值k,则判定需要的通风量为较大通风量;

88、设定第三通风量判定值,记为r3;

89、若目标通风量=第三通风量判定值r3,则不调整通风窗开启角度;

90、若目标通风量<第三通风量判定值r3,则获取当前通风窗开启角度;

91、若当前通风窗开启角度<终止角度,则将通风窗开启角度调整至第三所需角度;

92、若当前通风窗开启角度=终止角度,则不调整通风窗开启角度,采用机械设备辅助通风;

93、获取与目标风向元素、目标风力等级元素和终止角度均对应的通风子集合中的元素,定为第五待测元素;

94、获取第五待测元素下的通风量,定为第二自然通风量;

95、计算机械设备辅助通风的通风量,记为辅助通风量,辅助通风量=第三通风量判定值r3-第二自然通风量;

96、即采用机械设备辅助通风的通风量为辅助通风量。

97、作为本发明所述基于智能化的建筑通风节能调控方法的一种可选方案,其中:所述通风调控策略,包括雨天通风策略,具体为:

98、获取与目标风向元素、目标风力等级元素和第一采集角度均对应的通风子集合中的元素,定为第一角度通风元素;

99、获取第一角度通风元素下的通风量,定为第一角度通风量;

100、若判定需要的通风量为较小通风量且第一角度通风量>第一通风量判定值r1,则采用机械设备辅助通风,辅助通风量为第一通风量判定值r1;

101、若判定需要的通风量为较小通风量且第一角度通风量=第一通风量判定值r1,则将通风窗开启角度调整至第一采集角度;

102、若判定需要的通风量为较小通风量且第一角度通风量<第一通风量判定值r1,则将通风窗开启角度调整至第一采集角度,并采用机械设备辅助通风,辅助通风量=第一通风量判定值r1-第一角度通风量;

103、若判定需要的通风量为适中通风量且第一角度通风量>第二通风量判定值r2,则采用机械设备辅助通风,辅助通风量为第二通风量判定值r2;

104、若判定需要的通风量为适中通风量且第一角度通风量=第二通风量判定值r2,则将通风窗开启角度调整至第一采集角度;

105、若判定需要的通风量为适中通风量且第一角度通风量<第二通风量判定值r2,则将通风窗开启角度调整至第一采集角度,并采用机械设备辅助通风,辅助通风量=第二通风量判定值r2-第一角度通风量;

106、若判定需要的通风量为较大通风量且第一角度通风量>第三通风量判定值r3,则采用机械设备辅助通风,辅助通风量为第三通风量判定值r3;

107、若判定需要的通风量为较大通风量且第一角度通风量=第三通风量判定值r3,则将通风窗开启角度调整至第一采集角度;

108、若判定需要的通风量为较大通风量且第一角度通风量<第三通风量判定值r3,则将通风窗开启角度调整至第一采集角度,并采用机械设备辅助通风,辅助通风量=第三通风量判定值r3-第一角度通风量。

109、本发明具备以下有益效果:

110、1、该基于智能化的建筑通风节能调控方法,能够在不同历史风向、历史风速和通风窗开启角度的情况下获取相应的通风量,并形成多个通风子集合,通过形成的通风子集合、当前风向和当前风速,能够判定当前室内实际的通风量,根据当前的空气湿度判定当前天气是晴天或雨天,并根据当前室内目标人物数量,结合当前风向和当前风速,判定当前室内需要的通风量,将当前室内需要的通风量与当前室内实际的通风量进行比较分析,得到通风调控数据,使得通风调控数据具有依据、更加准确,能够合理的采取通风方式,判定自然通风的通风窗开启角度以及是否采用机械设备辅助通风,能够在保证室内通风效果的同时起到节能作用。

111、2、该基于智能化的建筑通风节能调控方法,能够实时获取室外空气湿度,根据室外空气湿度判定是当前天气是晴天或雨天,针对晴天或雨天分别采取不同的通风调控策略,当晴天时,首先采取通风窗通风,当通风窗开启最大还不能满足需要的通风量时,再采用机械设备辅助通风,在起到节能作用的同时,保证通风效果;当雨天时,将通风窗开启角度调小,合理的采用机械设备辅助通风,避免在雨天时,由于通风窗开启角度过大,使得雨水从通风窗口处刮入室内,造成室内物品损坏。

112、3、该基于智能化的建筑通风节能调控方法,能够实时获取室内目标人物数量,由于室内目标人物数量不同,会造成室内产生的二氧化碳不同,使得室内空气质量不同,从而使得室内需要的通风量不同,该基于智能化的建筑通风节能调控方法能够根据室内目标人物数量的不同,进一步采取不同的通风调控方式,合理的进行通风调控,保证室内通风效果。


技术特征:

1.一种基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述通风整合策略,包括:

3.根据权利要求2所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述风向和风速分析策略,包括:

4.根据权利要求3所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述通风窗开启角度分析策略,包括:

5.根据权利要求4所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述通风分析策略,包括:

6.根据权利要求5所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述条件分析策略,包括:

7.根据权利要求1所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述通风调控策略,包括晴天通风策略,具体为:

8.根据权利要求7所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述晴天通风策略,还包括:

9.根据权利要求8所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述晴天通风策略,还包括:

10.根据权利要求9所述的基于智能化的建筑通风节能调控方法,其特征在于:所述通风调控策略,包括雨天通风策略,具体为:


技术总结
本发明涉及建筑通风技术领域,且公开了一种基于智能化的建筑通风节能调控方法,包括:获取目标历史通风数据和目标当前通风数据;通过通风整合策略,形成通风集合;通过通风分析策略,形成目标通风量数据;获取当前需求判定条件数据;通过条件分析策略,形成通风量需求数据;通过通风调控策略,形成通风调控数据,对室内进行通风调控。本发明能够获取室外空气湿度,判定是当前天气是晴天或雨天,针对晴天或雨天分别采取不同的通风调控策略,晴天时,在起到节能作用的同时,保证通风效果,雨天时,在防雨的同时,保证通风效果;能够实时获取室内目标人物数量,进一步采取不同的通风调控方式,合理的进行通风调控,保证室内通风效果。

技术研发人员:葛映华,邹加欣,陈健
受保护的技术使用者:安徽迪勤建设工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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