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申请/专利权人：山东建银科技有限责任公司

摘要：本发明公开了一种低碳节能楼宇系统的控制方法及控制系统，具体涉及建筑能效管理技术领域，通过热成像技术与计算流体动力学模型精确获取并分析建筑群的热流动数据，有效识别和标记出热异常区域；通过监测建筑表面与周围环境的光影模式变化及其对微气候调节的贡献，结合建筑结构对环境热波动反应的同步性评估，不仅有助于优化建筑物的遮阳系统和其他节能设计，还能够在设计初期阶段就预见并规避可能的热效率问题，极大地减少了因热隧道效应引起的额外冷却需求和能耗；通过智能化的设计调整步骤和遗传算法优化遮阳板的角度和运动策略，使得整个楼宇系统能够动态响应外部环境变化，实时调整内部环境以达到最佳能效状态。

主权项：1.一种低碳节能楼宇系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：获取建筑群的热流动数据；利用热成像技术与计算流体动力学模型进行初步分析，标记热异常区域；S2：对于热异常区域：通过监测建筑表面与周围环境交互产生的光影模式变化，定量评估光影模式变化对微气候调节的贡献程度；通过分析建筑结构对环境热波动反应的同步性，定量评估建筑结构在动态热稳定性中的表现；S3：基于光影模式变化对微气候调节的贡献程度和建筑结构在动态热稳定性中的表现，判断是否进入设计调整步骤；S4：设计调整步骤为收集热异常区域的窗户位置和材质反射率，通过生成热能传导模型评估窗户位置和材质反射率对整体热效能的影响，整体热效能包括内部温度变化率和能耗指标；S5：基于设计调整步骤，进行动态遮阳系统的权重调整，并使用遗传算法优化遮阳板的角度和运动策略；通过监测建筑表面与周围环境交互产生的光影模式变化，定量评估光影模式变化对微气候调节的贡献程度，具体为：从建筑物及其周围环境中获取光影图像数据；提取光影特征，光影特征包括阴影长度、宽度、边缘锐度、光照强度及其变化速率；计算每个光影特征的熵值；通过计算每个光影特征的熵值，逆比例地分配权重，计算得到光影特征的权重；为每个光影特征定义模糊集合，每个模糊集合都有相应的隶属函数；将实际测量的光影特征值输入到对应的隶属函数中，得到每个光影特征的模糊值；应用模糊逻辑推理，根据模糊规则和输入的模糊值来推断建筑动态阴影因子的模糊输出；考虑各模糊集合的输出权重和其隶属度，使用加权平均法去模糊化；计算建筑动态阴影因子，其计算逻辑为：对每个输出的隶属度值与该输出所代表的具体数值进行乘积运算，将所有这些乘积结果累加起来，将得到的累加值除以所有隶属度值的累加和，得到建筑动态阴影因子；通过分析建筑结构对环境热波动反应的同步性，定量评估建筑结构在动态热稳定性中的表现，具体为：计算连续两次测量之间的环境温度变化，并标记为环境温度变化率；计算相同时间间隔内建筑温度的变化，并标记为建筑温度响应率；使用皮尔逊相关系数计算线性相关度；设定动态热稳定调整系数，将动态热稳定调整系数与线性相关度的乘积标记为动态热稳定性指数；其中，动态热稳定调整系数是根据建筑材料和设计调整的系数，用于调整同步性与实际热稳定性之间的关系；基于光影模式变化对微气候调节的贡献程度和建筑结构在动态热稳定性中的表现，判断是否进入设计调整步骤，具体为：设定动态热稳定性指数阈值和建筑动态阴影因子阈值；将动态热稳定性指数与动态热稳定性指数阈值进行比较，将建筑动态阴影因子与建筑动态阴影因子阈值进行比较：当动态热稳定性指数大于动态热稳定性指数阈值，且建筑动态阴影因子大于建筑动态阴影因子阈值时，则判定进入设计调整步骤；否则，则判定不进入设计调整步骤；基于设计调整步骤，进行动态遮阳系统的权重调整，并使用遗传算法优化遮阳板的角度和运动策略，具体为：实时收集环境参数，环境参数包括环境光照强度、太阳辐射角度以及室内温度；使用修正后的熵权法重新分配动态遮阳系统中各环境参数的权重；为遮阳板角度和运动策略生成初始种群，每个个体代表一个角度和运动策略组合；设定初始种群大小；计算每个个体的适应度值；使用轮盘赌选择法，选择适应度较高的个体进入下一代繁殖；对选中的个体进行单点或多点交叉，生成新的个体组合；对部分新生成的个体进行变异，随机调整部分遮阳板的角度；遗传算法通过多次迭代，逐步优化遮阳板的角度和运动策略，最大化适应度函数的值；当种群适应度变化趋于稳定时停止迭代，输出最终优化的遮阳板角度组合；其中，适应度函数定义为：；其中，是适应度函数，表示室内温度的降低值，表示能耗，和是权重系数。

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