Väitös rakennusfysiikan alalta, DI Tao Lu
Monitieteellinen mallinnus rakennuksen energiatehokkuuden parantamisessa.
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
DI Tao Lu väittelee 7.10.2016 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, rakennustekniikan laitoksella, aiheesta Improving building energy efficiency through novel hybrid models and control approaches including a data center case study. Väitöksen ala on rakennusfysiikka.
Väitöskirjassa kehitettiin uusia menetelmiä ja algoritmeja rakennusjärjestelmien toiminnan parantamiseksi ja tuotettiin uutta tietoa rakennusten simuloinnin tarkkuudesta tavoitteena energiatehokkaammat rakennukset. Tutkimuksen lähtökohdaksi valittiin datalähtöinen menetelmä ennustavan mallinnuksen haasteiden osoittamiseksi.
Säätötekniikan perussäätimet, PI ja PID (Proportional-integral-derivative) ovat tehokkaita säädössä ja energian säästämisessä, mutta niiden virittäminen on ongelmallista ja haluttua toiminnallisuutta on joskus vaikea saavuttaa. Väitöstyössä käytettiin fysikaalista mallinnusta uuden, tarpeenmukaisen ja ilman viritystarvetta toimivan ilmanvaihdon strategian kehittämiseksi toimistorakennukselle.
Aikaisemmin fysikaalista mallinnusta on käytetty Suomessa, kun toteutettiin ensimmäinen systemaattinen ja kokonainen tapaustutkimus datakeskuksen jäähdytysjärjestelmästä. Menetelmässä infrastruktuurin, energian ja ilman hallinnan toiminta sekä jätelämmön talteenottojärjestelmä tutkitaan ja analysoidaan, ja mittausdatasta määritetään pitkän ajan tehon tarve.
Väitöstyössä kehitettiin hybridisen mallinnuksen avulla innovatiivinen hybridi-numeerinen neuroverkkomalli, jota voidaan käyttää rakennusten simuloinnissa. Tämä hybridimalli voi parantaa sekä numeerisen mallinnuksen tarkkuutta että neuroverkkojen yleistävyyttä. Väitöskirjan tulokset osoittavat mallinnustekniikan ja mallien soveltuvuutta, merkittävää energiansäästöä rakennuksissa ja tarkkuuden parantumista rakennusten simuloinnissa.
Vastaväittäjä: Professori Xiulan Huai, Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Science, P.R.China
Valvoja: Professori Jari Puttonen, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, rakennustekniikan laitos
Väitöskirjan verkko-osoite: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/49
Väittelijän yhteystiedot: Tao Lu, puh. 040 7268 558, tao.lu@aalto.fi