基于数字孪生的建筑能耗动态优化系统研究
劳洪亮，孙志，衣昭宇
TU855;
摘 要：文章提出了一种基于数字孪生的建筑能耗动态优化系统，系统包括建模模块、控制映射模块、仿真模拟模块及反馈调整模块。系统通过三维建模与网格分割构建精细化区域模型，利用多级关联映射实现人流、温度与能耗的动态关联，并通过生成器—鉴别器对抗仿真结合多目标优化算法求解最优能耗策略。反馈调整模块实现修正，确保能耗与舒适度达标。研究表明，基于数字孪生的建筑能耗动态优化系统能够有效降低建筑能耗，提升室内舒适性，并为智慧建筑能耗管理提供科学、可实施的优化策略。
关键词：数字孪生；建筑能耗；动态优化
时开关策略运行。该方法忽略了实际人流密度、室内温湿度及设备负荷的实时变化，容易在低人流或非高峰期造成能源浪费。在高峰期，由于无法动态调节设备运行速率，会导致部分区域舒适度下降，影响用户体验。
基于温湿度传感器或人体感应器的简单反馈控制能够实现局部的自动启停，但缺乏对整体建筑空间能耗和舒适度的综合分析［1］。单一传感器的数据采集范围有限，无法反映区域间热传导、空气流动及人流密度变化对能耗的影响。
数字孪生技术通过在虚拟空间中构建与物理实体高度一致的数字模型，可以实现物理对象的实时映射、状态监测、预测分析和优化控制。通过数字孪生技术，可以在虚拟空间对实际建筑运行进行仿真、预测和优化，从而实现智能化管理和决策支持。
收稿日期：2026-01-04
参考文献
- ［1］鲁金铭, 武斌. 数字孪生技术在建筑工程领域的应用［J］. 绿色 建造与智能建筑,2024(12):79-82.
- ［2］张伟荣, 谢健丰. 基于数字孪生平台的建筑能源设备系统运维 课程建设［J］. 高教学刊,2024,10(33):9-12.
- ［3］许璟琳, 彭阳, 欧金武, 谈骏杰, 舒江鹏, 余芳强. 融合大模型 和数字孪生的公共建筑智慧运维系统［J］. 图学学报,2024,45 (06):1200-1206.
- ［4］艾晓燕. 数字孪生在建筑智慧运维系统中的应用探讨［J］. 科技 创新与生产力,2024,45(09):36-40.
- ［5］刘刚, 马智亮, 曾勃, 谭啸, 宋银灏. 数字孪生技术在建筑工程 中的应用研究综述［J］. 土木建筑工程信息技术,2023,15(06):1- 8.
- ［6］丁超, 苏政, 许城瑜. 基于数字孪生的建筑全生命周期管理平台 构建［J］. 建筑经济,2023,44(08):73-79. 9 9 9 Sep 48
作者简介：劳洪亮（1987.05—），男，汉族，山东烟台人，本科，中级工程师，主要研究方向为建筑工程。
← 返回文章列表