第一章緒論：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程暖通系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化與節(jié)能研究背景第二章系統(tǒng)理論分析：暖通能耗機(jī)理與優(yōu)化原理第三章數(shù)據(jù)采集與建模：暖通運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取與處理第四章優(yōu)化算法設(shè)計(jì)：智能控制與節(jié)能策略第五章實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)室模擬與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試第六章結(jié)論與展望：研究成果總結(jié)與未來(lái)方向01第一章緒論：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程暖通系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化與節(jié)能研究背景研究背景與意義建筑能耗現(xiàn)狀暖通系統(tǒng)能耗特點(diǎn)研究意義當(dāng)前全球建筑能耗占比及主要構(gòu)成典型VRF空調(diào)系統(tǒng)能耗構(gòu)成及特點(diǎn)分析響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)，降低建筑運(yùn)營(yíng)成本，改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量研究目標(biāo)與內(nèi)容框架研究目標(biāo)研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線(xiàn)建立基于能效與舒適度雙目標(biāo)的優(yōu)化模型數(shù)據(jù)采集與處理、優(yōu)化算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成與測(cè)試、經(jīng)濟(jì)性評(píng)估調(diào)研、建模、算法開(kāi)發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用、效果評(píng)估研究創(chuàng)新點(diǎn)與預(yù)期成果創(chuàng)新點(diǎn)預(yù)期成果應(yīng)用案例多目標(biāo)約束優(yōu)化框架、輕量化邊緣計(jì)算算法、差異化優(yōu)化策略庫(kù)發(fā)表SCI論文、專(zhuān)利、軟件產(chǎn)品、實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用、社會(huì)效益某商場(chǎng)、某醫(yī)院、某寫(xiě)字樓的實(shí)際應(yīng)用案例02第二章系統(tǒng)理論分析：暖通能耗機(jī)理與優(yōu)化原理暖通系統(tǒng)能耗構(gòu)成與特點(diǎn)分析能耗構(gòu)成能耗特點(diǎn)現(xiàn)有優(yōu)化方法局限性典型VRF空調(diào)系統(tǒng)能耗構(gòu)成比例及主要能耗環(huán)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行特性、設(shè)備老化對(duì)能耗的影響分析傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、智能控制算法、缺乏長(zhǎng)期數(shù)據(jù)支持能耗機(jī)理與優(yōu)化原理能耗機(jī)理優(yōu)化原理系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化原理典型輻射空調(diào)系統(tǒng)能耗機(jī)理及優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)基于數(shù)學(xué)表達(dá)的雙目標(biāo)優(yōu)化原理及物理意義暖通系統(tǒng)各設(shè)備動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系及優(yōu)化策略多目標(biāo)優(yōu)化框架設(shè)計(jì)框架設(shè)計(jì)模型計(jì)算執(zhí)行控制三目標(biāo)優(yōu)化框架的組成及權(quán)重動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制基于能效模型與舒適度模型的聯(lián)合求解方法優(yōu)化結(jié)果到各子系統(tǒng)的執(zhí)行控制邏輯優(yōu)化技術(shù)路線(xiàn)與實(shí)施策略技術(shù)路線(xiàn)實(shí)施策略案例引入理論建模、算法開(kāi)發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施三個(gè)階段的具體步驟分區(qū)域優(yōu)化、漸進(jìn)式實(shí)施、效果評(píng)估的具體措施某醫(yī)院手術(shù)室優(yōu)化案例的具體策略及效果03第三章數(shù)據(jù)采集與建模：暖通運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取與處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)感知層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)平臺(tái)層設(shè)計(jì)傳感器類(lèi)型、布置方案及數(shù)據(jù)采集頻率數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及傳輸穩(wěn)定性時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案及數(shù)據(jù)處理流程數(shù)據(jù)處理與特征工程數(shù)據(jù)處理特征工程特征選擇數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)對(duì)齊、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的具體方法時(shí)序特征、統(tǒng)計(jì)特征、氣象特征的具體提取方法Lasso回歸特征選擇方法及效果分析能耗模型構(gòu)建模型構(gòu)建參數(shù)辨識(shí)模型驗(yàn)證TRNSYS軟件建模方法及模型參數(shù)設(shè)置最小二乘法參數(shù)辨識(shí)方法及結(jié)果分析交叉驗(yàn)證方法及模型誤差分析機(jī)器學(xué)習(xí)模型應(yīng)用LSTM模型隨機(jī)森林模型模型集成LSTM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、輸入輸出特征及預(yù)測(cè)效果分析隨機(jī)森林算法參數(shù)設(shè)置及優(yōu)化效果分析LSTM與隨機(jī)森林模型集成方法及效果分析04第四章優(yōu)化算法設(shè)計(jì)：智能控制與節(jié)能策略多目標(biāo)優(yōu)化算法原理NSGA-II算法原理算法關(guān)鍵步驟算法改進(jìn)方向NSGA-II算法的核心概念及工作流程初始化種群、非支配排序、交叉與變異、更新Pareto前沿動(dòng)態(tài)權(quán)重調(diào)整、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、專(zhuān)家規(guī)則輔助搜索自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制策略模糊控制策略機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合策略驗(yàn)證模糊規(guī)則庫(kù)設(shè)計(jì)、重心法模糊推理及權(quán)重動(dòng)態(tài)調(diào)整LSTM預(yù)測(cè)負(fù)荷、隨機(jī)森林優(yōu)化控制及反向傳播算法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)及響應(yīng)速度測(cè)試系統(tǒng)集成與控制邏輯軟件架構(gòu)控制邏輯異常處理分層設(shè)計(jì)、控制層部署優(yōu)化算法、應(yīng)用層功能設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集→模型計(jì)算→算法優(yōu)化→生成指令→執(zhí)行控制設(shè)備故障時(shí)的自動(dòng)切換方案及反饋調(diào)整機(jī)制算法性能評(píng)估評(píng)估指標(biāo)評(píng)估方法總結(jié)能耗降低率、舒適度提升、計(jì)算效率、魯棒性仿真評(píng)估、實(shí)驗(yàn)評(píng)估、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估的具體實(shí)施過(guò)程評(píng)估結(jié)果分析及改進(jìn)方向05第五章實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)室模擬與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ痛罱▽?shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)結(jié)果模型組件、動(dòng)態(tài)相似度及實(shí)驗(yàn)?zāi)康墓r設(shè)置、能耗對(duì)比、舒適度測(cè)量能耗降低效果、舒適度變化、算法響應(yīng)速度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試準(zhǔn)備建筑選擇測(cè)試方案測(cè)試實(shí)施建筑特點(diǎn)、測(cè)試目標(biāo)及測(cè)試條件布點(diǎn)方案、數(shù)據(jù)采集方案、對(duì)比方案的具體內(nèi)容系統(tǒng)改造、基線(xiàn)測(cè)試、優(yōu)化測(cè)試的具體步驟現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果分析能耗對(duì)比舒適度對(duì)比經(jīng)濟(jì)效益總能耗降低率、分區(qū)域能耗變化、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間變化室內(nèi)溫濕度變化、CO2濃度變化、用戶(hù)滿(mǎn)意度調(diào)查投資回收期、年節(jié)約成本、ROI計(jì)算測(cè)試結(jié)果討論影響因素算法局限性結(jié)論建筑類(lèi)型差異、用戶(hù)行為變化、算法參數(shù)設(shè)置設(shè)備壽命影響、極端天氣適應(yīng)不足、數(shù)據(jù)采集誤差實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果總結(jié)及未來(lái)研究方向06第六章結(jié)論與展望：研究成果總結(jié)與未來(lái)方向研究結(jié)論總結(jié)結(jié)論技術(shù)貢獻(xiàn)社會(huì)效益研究成果的理論創(chuàng)新性、實(shí)踐價(jià)值及社會(huì)效益提出的技術(shù)方案、開(kāi)發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品及形成的知識(shí)體系對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略、建筑行業(yè)及居住者的影響研究成果應(yīng)用推廣應(yīng)用場(chǎng)景推廣策略政策建議不同建筑類(lèi)型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、改造方案軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)培訓(xùn)、BMS廠(chǎng)商合作政府激勵(lì)政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立、人才培養(yǎng)計(jì)劃未來(lái)研究方向技術(shù)深化應(yīng)用拓展國(guó)際合作設(shè)備壽命優(yōu)化模型、強(qiáng)化學(xué)習(xí)自適應(yīng)算法、多能系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化工業(yè)建筑研究、與其他節(jié)能技術(shù)結(jié)合、移動(dòng)端監(jiān)控應(yīng)用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定、跨國(guó)項(xiàng)目合作、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)致謝與參考文獻(xiàn)感謝導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，感謝實(shí)驗(yàn)室成