건물 외피 열성능 변수 추정 방법 및 그 장치
Thermal property estimation method and apparatus for building envelope
특허 요약
건물 외피 열성능 변수 추정 방법 및 그 장치가 개시된다. 건물 외피 열성능 변수 추정 방법은 (a) 대상 건물에 대한 기하 정보 및 외기 정보를 각각 입력받는 단계; (b) 상기 대상 건물에 대한 기하 정보를 기초로 건물 외피 열성능 추정을 위한 에너지 모델을 생성하는 단계; (c) 타겟 지표에 대한 탐색 조건에 따라 최적화 알고리즘을 적용하여 타겟 추정 변수값을 도출하는 단계; (d) 상기 도출된 타겟 추정 변수값을 상기 에너지 모델에 적용한 후 에너지 해석 시뮬레이션을 수행하여 목적 변수값을 도출하는 단계; 및 (e) 상기 도출된 목적 변수값과 기준값 사이의 오차를 계산하는 단계; (f) 상기 오차가 임계치를 벗어나는 경우, 상기 탐색 조건을 변경하여 상기 (c) 내지 상기 (e) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함한다.
청구항
번호청구항
1

(a) 대상 건물에 대한 기하 정보 및 외기 정보를 각각 입력받는 단계;(b) 상기 대상 건물에 대한 기하 정보를 기초로 건물 외피 열성능 추정을 위한 에너지 모델을 생성하는 단계;(c) 타겟 지표에 대한 탐색 조건에 따라 최적화 알고리즘을 적용하여 타겟 추정 변수값을 도출하는 단계;(d) 상기 도출된 타겟 추정 변수값을 상기 에너지 모델에 적용한 후 에너지 해석 시뮬레이션을 수행하여 목적 변수값을 도출하는 단계; (e) 상기 도출된 목적 변수값과 기준값 사이의 오차를 계산하는 단계; 및(f) 상기 오차가 임계치를 벗어나는 경우, 상기 탐색 조건을 변경하여 상기 (c) 내지 상기 (e) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하고,상기 (d) 단계에서, 상기 에너지 해석 시뮬레이션을 수행할 때, 상기 외기 정보와 상기 대상 건물의 에너지소비특성 및 환경특성을 고려하여 상기 목적 변수값을 도출하는 것을 특징으로 하는 건물 외피 열성능 변수 추정 방법.

2

제1 항에 있어서, 상기 타겟 지표는 창호 열관류율, 태양열 취득계수, 벽체 단열재 두께 및 침기량을 포함하는 건물의 열성능 및 에너지소비 특성분석에 사용되는 지표이되, 상기 (c) 단계는, 상기 타겟 지표를 단일 지표로 최적화 알고리즘에 적용하거나 복수의 지표를 최적화 알고리즘에 적용하여 상기 타겟 추정 변수값을 도출하는 것을 특징으로 하는 건물 외피 열성능 변수 추정 방법.

3

제1 항에 있어서, 상기 최적화 알고리즘은 다운힐 심플렉스법(downhill simplex method)이며, 상기 에너지 해석 시뮬레이션은 에너지 플러스 모델을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 건물 외피 열성능 변수 추정 방법.

4

제1 항에 있어서, 상기 목적 변수값은 상기 에너지 해석 시뮬레이션에 의해 추정된 실내 온도인 것을 특징으로 하는 건물 외피 열성능 변수 추정 방법.

5

삭제

6

제1 항에 있어서, 상기 오차는 하기 수학식을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 건물 외피 열성능 변수 추정 방법.여기서, n은 반복 횟수를 나타내고, 는 도출된 목적 변수값을 나타내며, 는 기준값을 나타냄.

7

제1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는, 상기 타겟 지표에 대한 초기 탐색 조건을 구성하는 단계; 및 상기 초기 탐색 조건을 기초로 최하점 반사, 확대 및 축소 과정 중 적어도 하나를 반복하여 타겟 추정 변수값을 도출하는 단계를 포함하는 건물 외피 열성능 변수 추정 방법.

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제7 항에 있어서, 상기 반사 과정에 의해 계산된 제1 값이 최하점과 중간점 사이이면 반사 과정을 반복 수행하고, 상기 제1 값이 상기 최하점보다 작으면 확장 과정을 수행하되, 상기 확장 과정에 의해 계산된 제2 값이 상기 최하점보다 작은 경우 상기 제2 값을 수용하고, 상기 제2 값이 상기 최하점보다 크면 상기 반사 과정을 다시 수행하고, 상기 제1 값이 최상점보다 크면 축소 과정을 수행하되, 상기 축소 과정에 의해 계산된 제3 값이 상기 최상점보다 작으면 상기 제3 값을 수용하고 반사 과정을 다시 수행하고, 상기 제3 값이 상기 최상점보다 크면 상기 최하점 방향으로 수축시키는 것을 특징으로 하는 건물 외피 열성능 변수 추정 방법.

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제1 항 내지 제4 항, 제6 항 내지 제8 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.

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대상 건물에 대한 기하 정보 및 외기 정보를 각각 입력받는 입력부;상기 대상 건물에 대한 기하 정보를 기초로 건물 외피 열성능 추정을 위한 에너지 모델을 생성하는 모델 생성부;타겟 지표에 대한 탐색 조건에 따라 최적화 알고리즘을 적용하여 타겟 추정 변수값을 도출하는 연산부;상기 도출된 타겟 추정 변수값을 상기 에너지 모델에 적용한 후 에너지 해석 시뮬레이션을 수행하여 목적 변수값을 도출하는 에너지 해석 시뮬레이션부; 및상기 도출된 목적 변수값과 기준값 사이의 오차를 계산하고, 상기 오차가 임계치를 벗어나는 경우, 상기 탐색 조건을 변경하여 상기 연산부 및 상기 에너지 해석 시뮬레이션부가 반복 연산을 수행하도록 제어하는 프로세서를 포함하고,상기 에너지 해석 시뮬레이션부는, 상기 외기 정보와 실제 건물의 에너지소비특성 및 환경특성을 더 고려하여 상기 목적 변수값을 도출하는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치.

11

삭제

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제10 항에 있어서, 상기 연산부는, 상기 타겟 지표에 대한 초기 탐색 조건을 구성하고, 상기 초기 탐색 조건을 기초로 최하점 반사, 확대 및 축소 과정 중 적어도 하나를 반복하여 타겟 추정 변수값을 도출하는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치.

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제12 항에 있어서, 상기 연산부는, 상기 반사 과정에 의해 계산된 제1 값이 최하점과 중간점 사이이면 반사 과정을 반복 수행하고, 상기 제1 값이 상기 최하점보다 작으면 확장 과정을 수행하되, 상기 확장 과정에 의해 계산된 제2 값이 상기 최하점보다 작은 경우 상기 제2 값을 수용하고, 상기 제2 값이 상기 최하점보다 크면 상기 반사 과정을 다시 수행하고, 상기 제1 값이 최상점보다 크면 축소 과정을 수행하되, 상기 축소 과정에 의해 계산된 제3 값이 상기 최상점보다 작으면 상기 제3 값을 수용하고 반사 과정을 다시 수행하고, 상기 제3 값이 상기 최상점보다 크면 상기 최하점 방향으로 수축시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치.