通风系统的算法规划：优化生命周期成本和声学舒适度
系统与控制
2024-12-02 v2 系统与控制
摘要
欧盟的气候目标挑战建筑行业在确保舒适度的同时减少能源使用。通风系统在实现这些目标中起着重要作用。在系统规划期间，主要焦点往往在于降低生命周期成本，包括能源和投资费用。对居住者舒适度有显著贡献的声学考虑，要么被事后处理，要么被忽视。这可能导致次优设计，其中消音器被不加区分地添加而没有正确评估其必要性。本文介绍了一种通过数学优化来优化生命周期成本同时遵守预定义噪声限制的新方法。我们提出了新的模型方程，减少了非线性，更适合集成到优化框架中。此外，他们提出了一种在多种负载场景下优化通风系统的综合方法。我们的方法超越了传统的顺序方法，通过在一个单一的、整体的优化步骤中同时考虑气流和声学。一个案例研究展示了该方法的实际应用，表明最优解可以高效计算。结果表明，通过适当的风扇选择，可以消除许多消音器。此外，该方法通过透明地说明生命周期成本和噪声限制之间的权衡来支持决策。值得注意的是，虽然顺序方法和整体方法的最优解在大多数噪声限制下一致，但在特定噪声约束下，整体方法实现了12%的成本降低。这些结果证明了整合气流和声学设计的好处，同时强调了需要进一步应用于更多样化的建筑类型和更复杂的通风系统配置。
引用
@article{arxiv.2405.13563,
title = {Algorithmic Planning of Ventilation Systems: Optimising for Life-Cycle Costs and Acoustic Comfort},
author = {Julius H. P. Breuer and Peter F. Pelz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.13563},
year = {2024}
}