【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及建筑用能設(shè)備布局領(lǐng)域，具體涉及一種建筑用能設(shè)備智能布局方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，建筑用能設(shè)備(如通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明設(shè)備和配電系統(tǒng)等)的合理布局和定位至關(guān)重要，直接影響到建筑物的能效和居住舒適度。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法依賴(lài)于設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和手動(dòng)操作，不僅耗時(shí)費(fèi)力，設(shè)計(jì)效率低下，而且容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)誤差和不合理布局。目前，利用智能算法來(lái)自動(dòng)布局和定位建筑用能設(shè)備成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，現(xiàn)有的算法在面對(duì)復(fù)雜多變的建筑環(huán)境時(shí)，往往難以達(dá)到理想的布局效果，導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率低下，難以滿(mǎn)足實(shí)際需求。因此，目前，需要一種建筑用能設(shè)備智能布局方法及系統(tǒng)，能夠滿(mǎn)足建筑用能設(shè)備布局的實(shí)際復(fù)雜需求，達(dá)到理想的布局效果，提高設(shè)計(jì)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是面對(duì)復(fù)雜多變的建筑環(huán)境時(shí)，難以達(dá)到理想的布局效果，導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率低下，目的在于提供一種建筑用能設(shè)備智能布局方法及系統(tǒng)，解決了上述技術(shù)問(wèn)題。
2、本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，包括：
4、根據(jù)多個(gè)虛擬建筑場(chǎng)景采集多組虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練數(shù)據(jù)；每組所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練數(shù)據(jù)均包括各所述虛擬建筑場(chǎng)景的建筑場(chǎng)景信息、各所述虛擬建筑場(chǎng)景中的多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息和建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)；
5、基于所述虛擬建筑場(chǎng)景的能效函數(shù)、空間分布函數(shù)、設(shè)備維護(hù)函數(shù)、空間利用率函數(shù)和空間照度函數(shù)定義綜合獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)；
6、選定預(yù)訓(xùn)練好的初始虛擬場(chǎng)景訓(xùn)
7、通過(guò)虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型得到待測(cè)試場(chǎng)景數(shù)據(jù)的布局方案對(duì)建筑用能設(shè)備進(jìn)行布局。
8、所述建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)包括各所述建筑用能設(shè)備與相應(yīng)所述虛擬建筑場(chǎng)景之間的朝向、位置和連接類(lèi)型；所述連接類(lèi)型包括連接數(shù)量、連接件規(guī)格、可分布空間和固定方式。
9、通過(guò)各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取實(shí)際產(chǎn)能和實(shí)際用電功率；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的實(shí)際產(chǎn)能和實(shí)際用電功率的比值，定義各建筑用能設(shè)備的實(shí)際能效目標(biāo)函數(shù)；利用最大化所述實(shí)際能效目標(biāo)函數(shù)得到最優(yōu)實(shí)際能效；
10、通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)分析類(lèi)型權(quán)重；根據(jù)類(lèi)型權(quán)重和實(shí)際用電功率計(jì)算設(shè)備權(quán)重；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的最優(yōu)實(shí)際能效和設(shè)備權(quán)重得到所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型的能效函數(shù)。
11、所述通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)分析類(lèi)型權(quán)重，包括：
12、通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備類(lèi)型；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備類(lèi)型的預(yù)設(shè)評(píng)分規(guī)則對(duì)朝向、位置和連接類(lèi)型中的一項(xiàng)或多項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分，根據(jù)評(píng)分結(jié)果得到該建筑用能設(shè)備的類(lèi)型權(quán)重。
13、所述空間分布函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備覆蓋面積；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取不同所述建筑用能設(shè)備之間的分布距離；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備覆蓋面積，以及不同所述建筑用能設(shè)備之間的分布距離，定義用于評(píng)價(jià)各建筑用能設(shè)備的空間分布權(quán)重的空間分布權(quán)重目標(biāo)函數(shù)；利用所述空間分布權(quán)重目標(biāo)函數(shù)計(jì)算最優(yōu)空間分布權(quán)重，根據(jù)所述最優(yōu)空間分布權(quán)重得到所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型的空間分布函數(shù)。
14、所述設(shè)備維護(hù)函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取各所述建筑用能設(shè)備的安裝位置；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的占用空間；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備之間的安裝位置和占用空間，定義用于評(píng)價(jià)設(shè)備維護(hù)難度的設(shè)備維護(hù)難度目標(biāo)函數(shù)；利用所述設(shè)備維護(hù)難度目標(biāo)函數(shù)得到最優(yōu)設(shè)備維護(hù)難度，根據(jù)所述最優(yōu)設(shè)備維護(hù)難度得到所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型的設(shè)備維護(hù)函數(shù)。
15、所述空間利用率函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取各所述建筑用能設(shè)備的安裝位置；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的占用空間；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的占用空間和相應(yīng)所述虛擬建筑場(chǎng)景的空間的比值，定義用于評(píng)價(jià)各所述建筑用能設(shè)備的空間利用率的設(shè)備空間利用目標(biāo)函數(shù)；利用所述設(shè)備空間利用目標(biāo)函數(shù)得到最優(yōu)空間利用率，根據(jù)所述最優(yōu)空間利用率得到所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型的空間利用率函數(shù)。
16、所述空間照度函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：所述建筑用能設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備；根據(jù)各所述照明設(shè)備的額定光通量、照明區(qū)域面積，對(duì)應(yīng)所述虛擬建筑場(chǎng)景的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)照度，得到各所述照明設(shè)備的空間照度函數(shù)。
17、各所述虛擬建筑場(chǎng)景的建筑場(chǎng)景信息，包括：建筑空間信息和建筑場(chǎng)景類(lèi)型；多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息，包括：尺寸、形狀、數(shù)量、安裝方式、配件規(guī)格和運(yùn)行參數(shù)中的任意一種或多種。
18、一種建筑用能設(shè)備智能布局系統(tǒng)，包括：
19、訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊：用于根據(jù)多個(gè)虛擬建筑場(chǎng)景采集多組虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練數(shù)據(jù)；每組所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練數(shù)據(jù)均包括各所述虛擬建筑場(chǎng)景的建筑場(chǎng)景信息、各所述虛擬建筑場(chǎng)景中的多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息和建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)；
20、獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)定義模塊：用于基于所述虛擬建筑場(chǎng)景的能效函數(shù)、空間分布函數(shù)、設(shè)備維護(hù)函數(shù)、空間利用率函數(shù)和空間照度函數(shù)定義綜合獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)；
21、場(chǎng)景模型訓(xùn)練模塊：用于選定預(yù)訓(xùn)練好的初始虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型；通過(guò)多組所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)所述初始虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型進(jìn)行訓(xùn)練，并基于所述綜合獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)對(duì)訓(xùn)練后的所述初始虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型進(jìn)行優(yōu)化，以得到虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型；
22、設(shè)備方案布局模塊：用于通過(guò)虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型得到待測(cè)試場(chǎng)景數(shù)據(jù)的布局方案對(duì)建筑用能設(shè)備進(jìn)行布局。
23、本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
24、本專(zhuān)利技術(shù)提供一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，根據(jù)多個(gè)虛擬建筑場(chǎng)景分別采集建筑場(chǎng)景信息、多個(gè)建筑用能設(shè)備、多個(gè)建筑用能設(shè)備的性能和多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式，訓(xùn)練得到用于建筑用能設(shè)備的場(chǎng)景布局的虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型，從而輸出待檢測(cè)虛擬場(chǎng)景數(shù)據(jù)的多個(gè)建筑用能設(shè)備的布局方式；并且，利用虛擬建筑場(chǎng)景的能效函數(shù)、空間分布函數(shù)、設(shè)備維護(hù)函數(shù)和空間照度函數(shù)定義的綜合獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，對(duì)虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型進(jìn)行優(yōu)化；通過(guò)優(yōu)化后的虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型得到待測(cè)試場(chǎng)景數(shù)據(jù)的布局方案，使得模型能夠快速、準(zhǔn)確地得到更符合場(chǎng)景實(shí)際需求的建筑用能設(shè)備布局。本專(zhuān)利技術(shù)解決了面對(duì)復(fù)雜多變的建筑環(huán)境時(shí)，難以達(dá)到理想的布局效果，導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率低下，難以滿(mǎn)足實(shí)際需求的問(wèn)題。
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1.一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)包括各所述建筑用能設(shè)備與相應(yīng)所述虛擬建筑場(chǎng)景之間的朝向、位置和連接類(lèi)型；所述連接類(lèi)型包括連接數(shù)量、連接件規(guī)格、可分布空間和固定方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述能效函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)分析類(lèi)型權(quán)重，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述空間分布函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備覆蓋面積；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取不同所述建筑用能設(shè)備之間的分布距離；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備覆蓋面積，以及不同所述建筑用能設(shè)備之間的分布距離，定義用于評(píng)價(jià)各建筑用能設(shè)備的空間分布權(quán)重的空間分布權(quán)重目標(biāo)函數(shù)；利用所述空間分布權(quán)重目標(biāo)函數(shù)計(jì)算最優(yōu)空間分布
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述設(shè)備維護(hù)函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取各所述建筑用能設(shè)備的安裝位置；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的占用空間；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備之間的安裝位置和占用空間，定義用于評(píng)價(jià)設(shè)備維護(hù)難度的設(shè)備維護(hù)難度目標(biāo)函數(shù)；利用所述設(shè)備維護(hù)難度目標(biāo)函數(shù)得到最優(yōu)設(shè)備維護(hù)難度，根據(jù)所述最優(yōu)設(shè)備維護(hù)難度得到所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型的設(shè)備維護(hù)函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述空間利用率函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取各所述建筑用能設(shè)備的安裝位置；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的占用空間；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的占用空間和相應(yīng)所述虛擬建筑場(chǎng)景的空間的比值，定義用于評(píng)價(jià)各所述建筑用能設(shè)備的空間利用率的設(shè)備空間利用目標(biāo)函數(shù)；利用所述設(shè)備空間利用目標(biāo)函數(shù)得到最優(yōu)空間利用率，根據(jù)所述最優(yōu)空間利用率得到所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型的空間利用率函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述空間照度函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：所述建筑用能設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備；根據(jù)各所述照明設(shè)備的額定光通量、照明區(qū)域面積，對(duì)應(yīng)所述虛擬建筑場(chǎng)景的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)照度，得到各所述照明設(shè)備的空間照度函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，各所述虛擬建筑場(chǎng)景的建筑場(chǎng)景信息，包括：建筑空間信息和建筑場(chǎng)景類(lèi)型；多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息，包括：尺寸、形狀、數(shù)量、安裝方式、配件規(guī)格和運(yùn)行參數(shù)中的任意一種或多種。
10.一種建筑用能設(shè)備智能布局系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)包括各所述建筑用能設(shè)備與相應(yīng)所述虛擬建筑場(chǎng)景之間的朝向、位置和連接類(lèi)型；所述連接類(lèi)型包括連接數(shù)量、連接件規(guī)格、可分布空間和固定方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述能效函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的建筑用能設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)分析類(lèi)型權(quán)重，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述空間分布函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備覆蓋面積；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取不同所述建筑用能設(shè)備之間的分布距離；根據(jù)各所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備覆蓋面積，以及不同所述建筑用能設(shè)備之間的分布距離，定義用于評(píng)價(jià)各建筑用能設(shè)備的空間分布權(quán)重的空間分布權(quán)重目標(biāo)函數(shù)；利用所述空間分布權(quán)重目標(biāo)函數(shù)計(jì)算最優(yōu)空間分布權(quán)重，根據(jù)所述最優(yōu)空間分布權(quán)重得到所述虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練模型的空間分布函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用能設(shè)備智能布局方法，其特征在于，所述設(shè)備維護(hù)函數(shù)通過(guò)如下步驟得到：通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的布局方式獲取各所述建筑用能設(shè)備的安裝位置；通過(guò)多個(gè)所述建筑用能設(shè)備的設(shè)備信息獲取各所述建筑用能設(shè)備的占...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黎姝洵，廖晨雅，尹鑫，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，
類(lèi)型：發(fā)明
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