1、 建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 4 期 2023 年 2 月Vol.54 No.4 Feb.2023433办公建筑空调调控行为变迁研究陆宇欣1，周 欣1，汪晓敏2，张 坤2，任佳雯1，蒋 选3（1.东南大学建筑学院，210096，南京；2.江苏省建筑设计研究院股份有限公司，210000，南京；3 江苏新东博建筑科技有限公司，210000，南京）摘要：对办公建筑中空调调控行为的变迁规律展开研究，基于建立的空调调控行为动态模型框架，用不同年份实测数据展开平行训练，分析人员空调调控行为的变迁规律和变化程度；进而选用固定测试集，通过开启率，开关曲线、混淆
2、矩阵、不同时段/温度下的开启率曲线等指标分析行为变迁对空调调控行为模型预测准确度的影响。揭示了动态调整空调调控行为模型，提高模型准确度的方式，对提高空调调控行为模型的准确度、改善行为模型的实际应用效果、降低建筑的实际能耗具有积极意义。关键词：空调调控行为预测；行为变迁；办公建筑中图分类号：TU 831 文献标志码：A 文章编号：1000-4726(2023)04-0433-07THE cHANGE oF Air-coNDiTioNiNG rEGulATioN BEHAvior iN oFFicE BuilDiNGsLU Yu-xin1,ZHOU Xin1,WAnG Xiao-min2,ZHAn
3、G Kun2,REn Jia-wen1,JIAnG Xuan3(1.School of Architecture,Southeast University,Nanjing 210096,China;2.Jiangsu Architectural Design and Research Institute Co,Nanjing,Jiangsu Province 210096,China;3.Jiangsu New Tempo Building Technology CO,LTD,Nanjing 210000,China)Abstract:This paper studies the changi
4、ng law of air-conditioning regulation behavior in office buildings.Based on the established dynamic model framework of air-conditioning regulation behavior,parallel training is conducted with measured data in different years to analyze the changing law and degree of air-conditioning regulation behav
5、ior of personnel.A fixed test set is selected to analyze the influence of behavior change on the prediction accuracy of the air-conditioning regulation behavior model through indicators such as opening rate,switching curve,confusion matrix and opening rate curve at different time periods/temperature
6、s.This study reveals the way to dynamically adjust the air-conditioning regulation behavior model and improve the accuracy of the model,which is of positive significance for improving the accuracy of the air-conditioning regulation behavior model,improving the practical application effect of the beh
7、avior model and reducing the actual energy consumption of buildings.Keywords:air-conditioning operating behavior prediction;behavior change;office building在气候变化及低碳减排的大背景下，建筑节能工作愈发引起世界范围内的关注。公共建筑作为建筑能耗的重要组成部分，如何降低其能耗强度一直是节能领域的研究热点。其中，办公建筑年能耗占所有公共建筑类型的 28%1，而空调用能作为办公建筑能耗的重要来源，其占办公建筑运行总能耗的 40%收稿日期：2023
8、0201基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（52078117）；中国铁路总公司科技研究开发计划课题（P2018G049）作者简介：陆宇欣（1998），女，湖南邵阳人，e-mail：2202 和扶正过程进行模拟，得出如下结论。（1）生死单元法可以较为准确的模拟复杂折面网架的拼装过程，确保结构拼装过程的安全。（2）确定了单点固定，其余点不同步调整的扶正方案，并给出了不同步顶升数值的确定方法。（3）在模拟扶正过程时，考虑顶升架的水平刚度，可以有效降低网架内力且更符合实际情况，验证了“后扶正”顶升法的可行性，以网架二为例，通过模拟实际的扶正情况，确保网架二扶正过程安全，为后续类似结构施工提供经
9、验。参考文献1 吴文平,蒋跃楠,蔡蕾,等.复杂环境中大型钢结构工程的施工技术分析 J.空间结构,2021,27(1):2936.2 刘学武.大型复杂钢结构施工力学分析及应用研究 D.北京:清华大学,2008.3 田黎敏,郝际平,李存良,等.大跨度钢屋盖结构的整体提升施工技术 J.建筑科学,2014,30(11):103111.4 田黎敏,郝际平.深圳湾体育中心钢结构施工非线性时变有限元分析 J.建筑结构学报,2014,35(10):137143.5 郑江.复杂刚性钢结构施工过程力学模拟及计算方法研究 D.西安:西安建筑科技大学,2011.6 王秀丽,陶志山,赵海燕.整体顶升钢屋盖网壳结构卸载过
10、程模拟分析 J.建筑科学与工程学报,2020,37(1):4957.7 蔡柳鹤,成精,邹海涛,等.成都万达城水雪综合体中、高区钢结构工程施工方案比选 J.建筑钢结构进展,2020,22(4):135140.8 范峰,王兆勋,王化杰,等.杭州国际博览中心飘带网架结构分块吊装分析 J.建筑结构学报,2014,35(s1):7782.9 吴艳丽,尹素花,阴钰娇.大跨度干煤棚预应力管桁架结构施工全过程仿真分析与施工监测 J.空间结构,2021,27(1):3743.建 筑 技 术第 54 卷第 4 期43460%23。如何降低办公建筑空调能耗引起了国内外学者的关注。已有研究表明，人员对空调的调控行为是
11、影响建筑空调能耗的关键因素之一，对空调控制方式进行优化后空调能耗能够降低7%52.5%4-5。因此，近年来，许多研究人员针对空调调控行为及其模型展开了相关研究。空调调控行为的模型建立方法主要有 Logistic 回归函数6-10、Weibull 函数16-17、基于马尔科夫链的时间离散模型、蒙特卡洛法等18。其中 Logistic 回归函数对人行为的拟合适用效果较好，基于马尔科夫链的时间离散模型应用较多19。杜晨秋等6用 Logistic回归函数建立了重庆典型住宅的空调开启状态预测模型，建立了空调开关状态与室内温度之间的量化关系。Ren 等16对 6 座城市的住户进行问卷实测调研，建立了基于室
12、内温度及事件的 Weibull 空调调控行为模型。Jian 等20结合实测数据和 Logistic 回归函数提出了一种模拟室内人员空调随机行为的方法框架，推导出随机空调行为模型。马言炯9利用 Logistic 回归函数建立了两类典型住宅用户的夏季住宅空调使用模型，研究结果显示夏季空调开关曲线呈现“S 形曲线”的特征。当前对于办公建筑中空调调控行为模型的研究较少10-11，周翔等建立了基于条件控制的概率触发模型，描述了温度等因素影响下的上海高校内办公室的空调开关行为，并用开启时长验证了模拟结果的准确 性10。吴泽君等研究了上海某办公室中人员交互作用下的空调使用行为，并提出多人使用情况下的空调开关
13、动作预测模型11。上述研究发展和扩充了空调调控行为的模型研究。从文献综述中可以发现，在对空调调控行为进行描述时，大部分研究在建立模型时主要关注其中具体某一年的空调开关数据，对较长时间范围内人员行为发生变迁的动态规律研究较少。然而，受环境及人员构成的影响，建筑内的人员行为变迁是十分常见的。尤其对于办公建筑，相比人员变动情况发生较小的住宅建筑，办公建筑内人员构成变化更为常见，更容易发生室内人员空调调控行为的变迁。因此，有必要基于实际数据揭示办公空间内的人员行为变迁规律，分析行为变迁对空调调控行为模型准确性的影响程度，并研究动态调整空调调控行为模型的技术方法。基于以上分析，本研究针对南京地区某办公空
14、间内的人员空调调控行为数据，对空调调控行为的变迁规律展开研究分析。在对 2 年夏季室内环境参数、人员行为数据进行调研记录分析的基础上，本研究提出了空调调控行为的模型框架，基于马尔可夫链时间离散模型构建了基于动作的空调调控行为模型。以年度为区分，分别建立了空调开、关概率和影响因素的拟合函数，进而探讨随着时间变化，人员空调调控行为的变迁规律和变化程度。通过不同的数据训练集和测试集组合，揭示了动态调整空调调控行为模型，提高模型准确度的方式。本研究成果对提高空调调控行为模型的准确度、改善行为模型的实际应用效果、降低建筑的实际能耗具有积极意义。1 研究方法1.1 技术路线本研究的技术路线如图 1 所示。
15、本研究首先构建了一个空调调控行为的模型框架，进而基于 2016 和2018 年的数据对模型展开平行训练，探讨空调调控行为随时间变迁的动态规律。空调调控行为模型框架的建立包括数据调研测试和随机概率模型构建两个部分。研究的数据集来自南京某高校内的一个开放式办公室。通过问卷和实测调研记录室内人员的基本情况、作息规律以及环境参数，并分析环境因素对空调调控行为的影响。本研究采用 Logistic 等函数原型来定量表征环境变量与空调开关动作的概率关系，并基于马尔科夫链时间离散函数来构建空调调控行为的随机模型。在模型验证部分，考虑到空调调控行为模型的随机特征，用 100 次的模拟结果和实际空调开关状态进行模
16、型的对比验证，并采用开启率、混淆矩阵、开关曲线、空调开启概率随室外温度和时段变化曲线作为验证指标。基于构建的模型框架，本研究进一步对空调调控行为随时间变迁的动态规律展开分析。采用 2016 年及 2018 年的基础数据平行训练空调调控行为模型框架内的概率函数，从而构建基于同一办公室不同年份数据的空调调控行为模型。将生成的 2 个空调调控行为模型同时应用于2018 年的空调调控行为预测，并将其与 2018 年的实际行为特征进行对比。通过对比不同训练集下空调开关概率函数的差异、模型准确度情况，探讨行为变迁对空调调控行为预测分析的影响程度，进而分析如何在行为变迁影响下动态调整空调调控行为模型，从而提高空调调控行2023 年 2 月435陆宇欣，等：办公建筑空调调控行为变迁研究图 1 技术路线数据调研测试 研究对象：南京某开放式办公室 研究方法：问卷调研和实测调研 调研结果：人员作息、调控行为和实测数据随机概率模型构建实测数据：室外温度空调启停状态人员在室状态概率函数拟合基于逻辑关系构建概率函数原型：开启概率函数关闭概率函数构建预测随机模型模型训练2016 年数据2018 年数据开/关函数 A