基于CFD和LightGBM算法的建筑室内温度全局预测模型

• 作者: 石欣 田文彬 冷正立 卢灏
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 关键词: 建筑节能 建筑温度 全局温度预测 计算流体动力学 LightGBM
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 自动控制技术|Automatic Control Technology
• 页码范围: 237-247
• 页数: 11页
• 分类号: TH765|TP19
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2006875

摘要

温度控制对建筑节能意义重大,室内温度准确预测是建筑温度精确控制的前提.本文提出一种基于计算流体动力学(CFD)和LightGBM算法的建筑室内全局温度预测模型实现对同一时间全局温度模拟和全局时间序列温度变化预测.基于空间建筑结构、传感器精度范围和实际温度控制范围简化的CFD简化模型满足精度要求同时解决了数据冗余的问题,更具备实践性.在此基础上通过LightGBM和LSTM算法模拟全局区域温度空间序列变化规律,采用LightGBM算法预测温度时间序列变化实现对室内温度全局预测.试验采用某地区烟草储存库全年建筑运行数据和室内外温度监测数据,构建室内全局温度预测模型,通过实际测量温度数据实验验证,建筑全局5h温度分布预测准确系数为0.9554,60 h温度范围预测准确系数为0.9940,对比ANN,BP,LSTM算法,本文模型平均准确系数提高0.0224～0.0147.