多目標因子約束下的建筑節能環保改造設計

謝 虎

(廣西中醫藥大學 第一附屬醫院，廣西 南寧 530022)

能源是當今社會極其重要的資源，能夠影響一個國家經濟發展進程。在眾多耗能產業中，建筑行業的能耗量占比較大，在建造初期建筑物形態、墻體結構、窗墻比例、氣密性等以及個體入住階段的供暖、通風與照明等項目都會直接或間接地提升、降低建筑耗能。綜合分析建筑整體能耗機制，減少能源需求，對建筑進行節能環保改造已經成為設計者重點關注的問題。但是，在人力與物力有限情況下，如何合理確定改造方案，有計劃地完成節能改造，是現階段遇到的最大瓶頸。基于此，鄭英[1]結合經濟學投資回報理論對農村建筑進行節能改造，調研建筑平面設計數據，尋找建筑結構基本規律，通過典型建筑形式運算出所需能耗；參考相關標準，制定滿足當地情況的改造方案，使用經濟學回報理論評估該方案的經濟性。徐欣等[2]提出分項能耗值計算的節能環保改造。通過對不同項目能耗值的計算，診斷照明、空調以及動力系統的能耗情況，設計不同節能策略，獲取節能量。由于影響建筑能耗的因素是多方面的，上述方法對多因素考慮不夠全面，設計方案的科學性有待進一步提高。本文以建筑能源消耗量與用戶舒適性為目標，在多目標因子約束下，完成建筑節能環保改造設計。建筑環保改造的基本思路就是利用多因素組合優化方式[3]實現建筑節能。構建了建筑物的能源消耗量和用戶舒適度為約束的數學耦合關系，建立多目標節能改造模型，利用改進粒子群算法對模型求解，結合實際情況權衡每個目標，將其轉換為單目標優化問題，計算出最優解，得到優化組合定量數據集合，即為最佳設計方案。……