基于光伏发电预测的居住小区建筑高度组合寻优

以居住小区为研究对象,首先借助Ladybug模拟小区建筑屋面、墙面光伏发电;之后通过机器学习训练出能在0.5 s内预测高度组合不同的整个小区建筑光伏发电量的模型;最后借助遗传算法,以最大建筑光伏发电总量为目标,对小区建筑高度组合进行寻优计算。研究发现:小区内建筑高度的合理组合能有效提升其光伏发电潜力,在建筑高度控制曲面s朝南偏西倾斜且以西南侧为中心下凹时,长沙地区参数化小区能获得最高全年光伏发电量(838297 kWh)。对于全国具有不同光气候条件和纬度的地区,通过所提方法可计算出差异性的居住小区最佳高度组合。

基于Ladybug的山地聚落室内外热环境研究

我国有大量的山地聚落,由于地形复杂,目前对这些地方建筑室内外热环境研究具有局限性,阻碍了这些地区环境质量的进一步提升。为扩展山地聚落的室内外热环境研究的可能性,该文以贵州山地聚落高荡村为研究对象,依托Ladybug平台,首先通过实测数据验证模拟可行性,然后进行夏季室内外热环境模拟及评价。结果表明,该聚落夏季室外热环境均较恶劣(不舒适度达70%以上),而室内热环境普遍较好。之后针对室外热环境恶劣提出了一些改善方法。研究结果不仅对于山地聚落的热环境改善具有实践指导意义,而且为其热环境研究提供了新的应用思路,从而促进农村人居环境质量的全面提升,为乡村振兴作贡献。

黔中布依族传统民居冬季室内热环境实测研究

布依族传统民居是中国传统民居中富有特色的一种,主要分布在我国的贵州省,为了解贵州黔中地区布依族民居冬季室内热环境特点,本文以镇宁县布依寨高荡村一个典型民居为研究对象,结合实测数据对民居冬季室内热环境进行详细分析与评价。结果表明:布依族民居石材外墙热惰性大,民居热稳定性较好,冬季晴天白天石材外墙能够较快吸热升温,夜间以及寒冷阴天南墙和西墙分时段放热,共同发挥保温作用,延缓了室内的降温。阁楼空间在室外降温时具有较好的保温作用,可阻碍室内散热,减少热量损失,而负一层气温稳定维持在13℃左右,不利于晴天白天室内的升温。火塘是布依族民居冬季主动采暖的有效方式,布依族人在冬日的活动区域、主动采暖时间选择,体现了民居对气候的适应性。