論建筑暖通空調(diào)對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

黃必滔

摘要：現(xiàn)如今，人們對生活環(huán)境提出了熱舒適性的要求，進(jìn)而大大提高了建筑的能量消耗，這對我國資源供給帶來極大的挑戰(zhàn)。通過構(gòu)建建筑能耗模型以后，能夠?qū)ㄖ芎倪M(jìn)行定量分析和定性分析，但是這些模型并沒有對建筑的熱物性能、多變的能量消耗、變化多端的氣象條件進(jìn)行深入考慮，因而在實際運(yùn)用這些模型過程中存在一定的約束和限制。自智慧建筑出現(xiàn)以來，能夠有效記錄多種數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、大量建筑物實測數(shù)據(jù)等，樓宇自控系統(tǒng)也變得越來越為完善。通過運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)之間存在的潛在內(nèi)部聯(lián)系予以發(fā)現(xiàn)，能夠有效運(yùn)用數(shù)據(jù)，以為暖通空調(diào)對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的運(yùn)用提供新的思路。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);數(shù)據(jù)挖掘技術(shù);推行對策

改革開放以來，隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們對所處環(huán)境的熱舒適性要求導(dǎo)致建筑能耗不斷提高，對資源的供給構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)能耗計算通過諸如EneryPlus、DeST等對建筑進(jìn)行建模后，定性、定量的分析，然而這些模型未考慮不斷變化的氣象條件，多變的能耗或建筑的熱物性能，使得其使用受到一定限制。隨著智慧建筑的興起，樓宇自控的不斷完善，海量建筑物實測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)等被記錄，通過數(shù)據(jù)挖據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間潛在的內(nèi)部聯(lián)系，將數(shù)據(jù)有效的應(yīng)用起來，為其在暖通空調(diào)中的應(yīng)用提供新的思路。

一、大數(shù)據(jù)挖掘的開發(fā)體現(xiàn)

對于計算機(jī)挖掘技術(shù)的研究工作，為了進(jìn)一步了解挖掘技術(shù)的功能，在保證挖掘技術(shù)質(zhì)量的前提下，可以把挖掘技術(shù)運(yùn)用到社會的不同行業(yè)，促進(jìn)計算機(jī)挖掘技術(shù)的進(jìn)步，并得到深入的開發(fā)和利用。在傳統(tǒng)意義上的統(tǒng)計方法主要包括統(tǒng)計預(yù)測、抽樣調(diào)查和多元化統(tǒng)計。在這三種方法中，抽樣屬于以大量數(shù)據(jù)為前提的抽樣調(diào)查技術(shù)，多變量屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析方法，回歸和對數(shù)分析都稱為統(tǒng)計預(yù)測。大多數(shù)計算機(jī)其中的數(shù)據(jù)沒有非常顯著的特征。在這個階段，可以使用圖表等方式來實時顯示數(shù)據(jù)，并直觀地顯示數(shù)據(jù)的特征。散點(diǎn)圖等可視化技術(shù)層出不窮，而現(xiàn)在可視化技術(shù)在高維數(shù)據(jù)領(lǐng)域還有很多技術(shù)難點(diǎn)亟待解決。這種處理方法是一種通過計算機(jī)聯(lián)機(jī)分析數(shù)據(jù)的處理方法。在線分析過程中，客戶之間應(yīng)積極配合，積極提出相關(guān)的數(shù)據(jù)分析要求。決策樹主要用于對數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)這兩個領(lǐng)域進(jìn)行分類。在大多數(shù)情況下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分為三層：第一層是輸入，第二層是隱藏，第三層是輸出。通過這種方式，對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和計算，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和總結(jié)。

二、暖通空調(diào)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（一）冰蓄冷空調(diào)負(fù)荷預(yù)測與控制策略

冰蓄冷空調(diào)對負(fù)荷預(yù)測有著很強(qiáng)的需求。太陽輻射輻射強(qiáng)度、室外溫度濕度、室內(nèi)設(shè)計溫度以及維護(hù)結(jié)構(gòu)熱物性等都是影響冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的主要因素，收集數(shù)據(jù)，選擇適宜的模型，并進(jìn)行訓(xùn)練，在保證一定精度的條件下，對第二日逐時冷負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，根據(jù)第二日電價，合理分配冰蓄冷裝置和制冷機(jī)組各應(yīng)提供的冷量，提前在電價谷段對蓄冰量進(jìn)行控制，并制定實際操作策略，在電價峰段最大限度使用冰蓄冷，減少富裕冰量，或蓄冰過少造成在電價峰段過多的使用制冷機(jī)。通過對負(fù)荷的預(yù)測，不僅降低了設(shè)備的運(yùn)行成本，而且還提高了用戶的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）冰蓄冷空調(diào)負(fù)荷的預(yù)測與控制

對于負(fù)荷的預(yù)測，冰蓄冷空調(diào)對其具有非常強(qiáng)烈的需求。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)存在很多影響因素，包括維護(hù)結(jié)構(gòu)熱物性、室內(nèi)設(shè)計溫度、室外溫度濕度、太陽輻射輻射強(qiáng)度等。為預(yù)測冰蓄冷空調(diào)的負(fù)荷，需要對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，選取合理的模型，進(jìn)行一定的訓(xùn)練，在確保一定精度的條件下，對第2日的冷負(fù)荷進(jìn)行逐時預(yù)測。將第2日電價作為主要依據(jù)，對制冷機(jī)組、冰蓄冷裝置各自需要提供的冷量進(jìn)行合理分配，在電價谷段，提前控制蓄冰量，同時制定有效的操作對策，在電價峰段對冰蓄冷進(jìn)行最大程度的運(yùn)用，對富裕冰量進(jìn)行有效減少。通過有效預(yù)測和控制冰蓄冷空調(diào)的負(fù)荷，能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行成本進(jìn)行有效降低，能夠為用戶的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行有效提高。

三、暖通空調(diào)運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的推行對策

（一）加深數(shù)據(jù)挖掘觀念

在現(xiàn)時代中，到處存在著大量的數(shù)據(jù)信息，只有對數(shù)據(jù)進(jìn)行充分利用，才能夠?qū)?shù)據(jù)的潛在價值評估和挖掘出來。暖通行業(yè)一定要加深數(shù)據(jù)挖掘觀念，對自身的思維方式進(jìn)行有效轉(zhuǎn)變，對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行深入理解，有效找出不同數(shù)據(jù)之間存在的內(nèi)在聯(lián)系，以提高工作效率。

（二）數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化控制策略

就控制策略的研究方式而言，過去主要是采用理論化的分析方法，如數(shù)學(xué)物理模型、各種仿真平臺等。由于理論化過程中，對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)或多或少進(jìn)行了簡化，理論誤差始終存在，因而實際運(yùn)行與理論控制總是不能完全相符。在某些情況下，理論建模的簡化不當(dāng)，可能會導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)的實際運(yùn)行與理論控制出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，能源消耗不減反增。為了克服理論方法的缺陷，基于實際運(yùn)行數(shù)據(jù)的優(yōu)化控制方法勢在必行：以實際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)挖掘算法為工具，優(yōu)化各控制參數(shù)，建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化控制策略方法，實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化運(yùn)行。

（三）相關(guān)政府部門給予政策支持

政府部門應(yīng)制定相關(guān)政策，給予資金支持，要求建立建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，規(guī)范數(shù)據(jù)記錄形式。同時主持創(chuàng)建暖通行業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)的公共數(shù)據(jù)庫，鼓勵企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)將不涉密的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行資源共享，使數(shù)據(jù)信息變得透明，為廣大研究者提供數(shù)據(jù)支持，降低數(shù)據(jù)獲取的門檻，讓更多的專業(yè)人才能專注于科研本身。

四、結(jié)語：

將數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用于暖通空調(diào)，能促進(jìn)暖通空調(diào)向數(shù)據(jù)導(dǎo)向型轉(zhuǎn)變，以數(shù)據(jù)的形式展現(xiàn)建筑自身屬性及其客觀規(guī)律。在應(yīng)用不同的算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中，結(jié)合實際工程項目，打造真正的智慧建筑、綠色建筑。

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作者身份證號：4205831983****0054