建筑能耗模拟分析
建筑能耗模拟软件的特点及应用中存在的问题
[摘要]本文对现有主要建筑能耗模拟软件的特点进行了介绍,在此基础上,结合，他人的实际应用经验,分析了专业人员在软件应用中经常遇到的问题,最后对建筑能耗模拟软件的发展提出了一些建议。
[关键词]建筑能耗;建筑节能;模拟软件
[Abstract]In this paper, the character is tic soft current main energy consumptions imulation software were first lying troduced. And then, with the others’ experience, the common problems occurred during the application process were analyzed. Finally, some suggestions on development of building energy consumption simulations of tware were presented.
[Keywords]building energy consumption, building energy efficiency, simulation software
一、建筑能耗模拟软件的目的和使用意义
目前,建筑节能已经成为一个越来越重要的热门话题。建筑能耗模拟软件在建筑节能领域中也发挥着越来越重要的作用。由于建筑的热湿过程以及建筑热工部件机理的复杂性,相应的热工计算复杂,计算量巨大。只有通过计算机这个能够在短时间内大量重复人脑活动的工具,才可能完成这样复杂的运算。因此,在进行建筑能耗计算时,能耗模拟软件具有不可替代的作用。在使用这些软件之前,首先应该了解软件的主要用途和目的,主要包括如下4方面。
1)建筑负荷和能耗的模拟:为后续的节能设计、节能评估、节能审计以及节能措施的制定提供参考。
2)优化分析:通过不同工况的模拟,进行围护结构、设备、暖通空调系统、控制系统和控制策略等的优化,得出最佳结果;同时还可以进行各种方案的比对,通过经济性分析得出最佳方案。
3)设备与系统各种运行状况的预测:在内外扰动等复杂因素的作用下,系统中参数的变化很复杂。通过建筑能耗模拟软件能够比较方便地预测各种工况下的系统参数。
4)为节能标准和规范的制定和实施提供辅助作用:《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)中明确规定采用DOE-2软件作为建筑节能设计的节能综合性能指标的计算工具。
二、建筑能耗模拟软件简介
目前建筑能耗模拟软件在实际中获得广泛的应用。按照这些软件的功能可将它们大致分为两类: 基于建筑热过程模拟的建筑能耗模拟软件和基于建筑节能标准审核的一致性评估软件。
由于节能标准的实施直接建立在建筑能耗模拟的基础上, 因此国外不同的建筑、能源机构基于各种节能标准制定了相当多的模拟软件。各类软件由于数学模型、编程语言、使用对象、主要功能和实现目的不同, 在实际使用中表现出很大的差别, 以下介绍两类常用的软件。
1、建筑能耗模拟软件
Energy Plus 是由美国能源部和高等院校联合开发的建筑模拟软件, 其基于热平衡法并且可以对建筑物和 HVAC系统进行同步的仿真计算。能够进行多区域气流分析、太阳能利用方案设计及建筑热性能研究。具有简单的输入、输出文件, 可供电子数据表做进一步的分析; 提供了即时的关键词解释, 使得操作变得更加简单。但它对建筑的描述过于简单,输出文件不够直观, 需经过电子数据表做进一步处理。
Energy-10 由美国可持续建筑工业委员会主持开发, 可以进行方案设计阶段的建筑能耗评价, 逐时空调能耗分析和照明计算。其适用于住宅建筑和小型商业建筑, 提供了12 种 HVAC系统选择方案。输出为当前方案与标准方案 (共有12 种能量效率策略)的对比汇总图表, 有 27 种图形表达方式, 也可生成详细的报表。使用快速、准确、易于操作、能自动生参考方案和最低能耗方案、自动调节 HVAC系统, 使其满足设计日负荷的需求; 可以提供参考方案及方案的优
劣排序; 但它对建筑描述简单, 只能用于小型建筑和简单的 HVAC系统。
ESP-r 由英国斯特拉思克莱德大学机械学院开发。该软件基于热网法, 可对影响建筑能源特性和环境特性的因素做深入的评估。具有图形用户界面, 内置AUTOCAD绘图插件( 可直接导人 AUTOCAD文件), 对 HVAC系统有详细的描述。该软件除了具有 Energy Plus 所拥有的特点外,还具有一些非常先进的特点,
如两维和三维热传导、综合计算流体动态分析、湿度传输和霉菌生长、相变材料以及光电系统 / 功率通量模拟等。因此它比较接近实际, 可做整体性的评价, 模拟和分析当前比较前沿或创新的技术; 但它要求操作人员须对专业知识有较深入的理解。
TRNSYS采用了模块化的思想。每个模块代表一个小的系统、设备或者一个热湿处理过程。它采用“黑盒子”技术封装了计算方法,使得用户把主要精力放在模块的输入和输出上,而不是组件的内部。这些模块可以很方便地搭建组成各种复杂系统；具有十分强大的模拟控制器的功能,可以十分精确地模拟各种控制方式。由于TRNSYS立足于系统而不是建筑,它在模拟系统、设备和控制方式的最优化问题以及系统中参数监测等问题时相对于EnergyPlus和DOE-2这些立足于建筑的软件是有优势的；开放式的结构,用户可以根据自己的实际情况在它提供的平台下编写并改进组件嵌入到TRNSYS中完成模拟,而且它与很多专业软件,如EES、GenOpt、RansFlow、COMIS和CONTAM等都可以完成链接,同时也可以很方便地使用EnergyPlus等软件的气象文件和处理结果。因而TRNSYS成为了一个分享计算机能耗模拟成果的很好平台。由于软件开发者本身在太阳能领域具有优势,它在新能源系统尤其是太阳能系统的模拟上具有其它软件无法比拟的优势,而且TRNSYS中的地耦合模型经过一些权威机构鉴定,被认为是较为准确合理的,可以很好地应用于地源热泵的设计和研究中。
DeST是建筑热环境设计模拟工具包的简称, 它的前一版本为 BTP。该程序采用状态空间法的建筑物模型计算房间的自然室温及建筑物冷热负荷。同时它也是清华大学在十余年对建筑和空调系统模拟的基础上, 从建筑采暖空调设计的实际情况出发,开发出的一套面向设计人员的设计用模拟工具。目的是把模拟分析技术有效地引入设计中, 为设计人员提供全面有力的帮助。该模拟软件已于2000 年 6 月份通过了国家教育部鉴定, 被评定为“具有世界先进水平”,也是国内惟一能够动态模拟建筑采暖、空调负荷的分析软件。该程序能在建筑描述、室外气象数据和室内扰量以及室内要求温湿度给定的情况下, 动态模拟出该建筑的全年逐时自然室温和采暖、空调系统负荷等的变化情况。2002 年, DeST推出了更适合于住宅建筑节能分析与设计的住宅版本(DeST E Housing)。
2、建筑节能规范一致性评估软件
在实际使用中需要一种软件直接针对规范标准, 通过简单的计算,评价建筑是否合乎相关标准规范的规定, 即一致性评估软件。该类软件的使用使节能法案或节能标准的推行和实施变得高效简捷。
COMcheck-EZ 是面向商业建筑和高层住宅建筑的设计师和施工人员所开发的一致性评估软件, 内置ASI-IRAE/IESNAStandard90. 1-1989和
IECC1998/2000/2002 各个版本以及各个地方对商业建筑和高层住宅建筑所规定的必须强制执行的一些节能标准和规范。其界面友好、输入简单。目前被美国各能源审计机构和一些房地产开发商广泛使用。但因为其设计时没有考虑到新的节能措施的采用对建筑能耗的影响, 因而对一些节能新措施的模拟无能为力。
EE4CODE是加拿大 CANMET能源科技中心依据 MNECB 开发的一套综合能源分析及一致性评估软件。采用 DOE-2. lE为内核, 可用于计算建筑全年能耗以及建筑方案的改变对建筑全年能耗的影响, 但无法直接模拟较为复杂的 HVAC 系统。
EnergyGauge USA为强大的住宅建筑能耗模拟软件, 可快速方便地计算出住宅建筑逐时负荷、通风系统或建筑围护结构渗透损失, 可进行多种家用电器的能耗分析, 并提供参考方案的成本效益分析报告、多种标准的一致性评估报告。只适用于住宅建筑, 且仅能使用英制单位。
HEED( Home Energy EfficientDesign) 主要用于建筑的成本效益分析, 简单的输入、图形化结果的输出使分析和比较变得相对容易。依据输入参数可提供两种参考方案: 一种为简单满足节能的方案, 另一种为包含更多节能措施的优化方案。操作简单, 计算迅速, 只适用于单区域建筑和一般 HVAC系统。分为一般用户和高级用户, 一般用户只能模拟四种设定的住宅建筑, 高级用户可自己设定参数。
三、建筑能耗模拟中的问题
目前,建筑能耗模拟在建筑节能领域的使用越来越广泛。应用的同时,，也发现了很多问题。
1、模拟结果的准确性问题
对于种类繁多、功能齐全的软件,很多用户不禁要问:1、这些软件模拟的结果可靠吗? 2、它们模拟的结果相互吻合吗? 3、哪个软件模拟的结果最精确?
在模拟的过程中,很多用户都发现有时模拟的结果和实际情况不相符,即使模拟一个很简单的建筑,结果也很难说完全正确,甚至在完全相同的条件下,使用不同的软件得出的结果有时差别都很大。4、为什么能耗模拟的结果会不可靠、不准确呢? ，认为有主观和客观两方面的原因。
1.1客观原因
客观上,由于建筑的热湿过程非常复杂、取决于很多因素,而在实际的计算中,软件设计者根据自身对问题的理解,进行了假设和简化。
1)长波辐射难以确定。建筑热负荷计算过程中,建筑内表面之间、建筑内表面和空气之间、建筑外表面和环境之间的长波辐射是一个非常复杂的过程,为四次方的非线性关系。而且长波辐射联系的对象比较多,角系数难以确定,同时它和围护结构之间的传热是耦合的,计算过程复杂。
2)建筑内家具、设备和人员的不确定。在实际应用中,建筑室内是不可避免的有家具、设备和人员的,它们都具有蓄热能力。但是在模拟中,用户很难确定它们的具体数目、位置和特性。
3)实际参数的复杂性。在实际建筑和系统中很多参数是不均匀的,并不是单一的状态,而为了模拟的方便,很多软件都采用集总参数法,认定状态均一。比如在各类软件中常设定建筑每个房间的温度为单一值、设备内的参数值一样,这些和实际都是有差别的。
4)对流换热系数难以确定。建筑的对流换热系数取决于很多因素,很多软件为了简化运算将它们取为定值。然而在雨天或者雪天,对流换热系数急剧变化,可高达1 000W /(m 2·K),但是目前很少有软件考虑这个问题,并且在有对流和辐射综合换热的时候,二者的比率很难确定。
5)热桥的影响。模拟计算中为了求解方便,通常将墙体的传热简化为一维传热,而实际的传热中有热桥,尤其当窗墙比较大、窗框的面积较大时,传热经常是二维、甚至三维的过程。
6)自然通风难以确定。自然通风和渗透通风在建筑能耗中是很重要的部分,但是目前自然通风的计算还停留在定性分析。很多软件直接由用户定量设定自然通风量和渗透通风量。而有些专业自然通风软件本身的精确性还有待验证,而且在实际使用过程中,阻力系数难以确定。一般在使用过程中,用户直接设定通风量
为定值,没有考虑自然通风和建筑热过程的耦合作用。
7)太阳辐射对建筑物的影响难以确定。太阳辐射对建筑物的影响取决于地理位置、时间、地形、材料、建筑物之间的相互关系等因素,计算过程复杂,通常做了很多简化
8)末端的复杂性。实际的暖通空调中有很多末端,在大型系统中甚至有成千上万的末端。这些末端形式并不完全相同,形成了复杂的网络,高度非线性,彼此之间互相影响,再加上系统和建筑的蓄能作用,软件很难模拟。有的模拟只能是近似的使用经验公式,很难进行全年逐时动态的模拟;有的能模拟比较简单的几个小型系统,无法完成大型系统的计算;有的理论上可以进行复杂的模拟的,但若实际系统过于复杂,计算量很大,几乎不可操作；有的可以操作但其精度未知。
9)实际控制方式难以模拟。在暖通空调系统
中,控制方式起着很大的作用,同样的系统在不同的控制方式下能耗的差别很大。实际系统中不管是主机、水泵或末端都有各自特有且复杂的控制方式。
10)模拟过程中很难准确获得建筑和暖通空调系统的实际数据。在模拟计算时,实际建筑和暖通空调系统的输入参数往往为设计或者某些特定条件下的参数,而实际的参数值往往偏离设计值,甚至是变化的。
1.2主观原因
1)在进行建筑能耗模拟时,首先要解决的问题就是从实际问题中抽象出软件可以接受的模型,并略去对问题影响不大的因素。很多用户由于对专业问题认识不足,输入的模型不能反映问题本质。即使是模拟中出现了问题也无法分析问题原因,无法确定模拟结果准确与否。
2)没有采用耦合的模拟计算方式。暖通空调系统复杂性的一个很重要的原因就是系统高度耦合。系统负荷侧的换热和建筑室内热环境,负荷侧的换热和地埋管、冷却塔等源侧的换热是耦合的,它们是互相影响互相制约的,要准确地模拟这个过程就必须在模拟中形成一个闭环,进行迭代运算,才可能达到匹配。DeST在设计时就考虑了系统以及建筑的耦合匹配问题,而EnergyPlus中设置模拟的系统必须为闭环系统。
3)由于计算机模拟的重心已经从早期的算法研究转移到应用模拟方法上来[6],所以现在很多用户关注的都是软件的界面,而对软件的基本算法、特点和局
限性等完全不了解,在使用时无法选择合理的软件,给出合理的输入和评价。如,DeST等软件在计算时,都假设系统是线性的,它无法处理相变墙体、变物性材料等非线性问题。如果用户不了解这些当然会得出不合理的结果。
4)在模拟过程中,很多用户都发现模拟计算的负荷结果和标准及设计手册中给出的值有差异,且往往是模拟的结果偏小。主要原因包括3方面, 首先,标准及设计手册和模拟软件的负荷计算理论有很大的不同。前者的负荷计算方法一般是采用类似度日数法等稳态、静止的计算方法,没有考虑历史的影响,后者一般使用的都是动态的方法。其次,标准及设计手册对于渗透通风等采用了近似的方法,而软件采用复杂的数值计算方法。再者,气象参数的影响。模拟软件一般采用典型气象年数据,其本质上是平均概念的气象参数,而标准及设计手册采用的是累年不保证多少天的数据,本质上是极端条件下的气象参数。
2、基础数据的匮乏
基础数据对于建筑能耗模拟是十分重要的,而在我国,气象参数数据库、材料热物性数据库以及设备在多工况下的数据库等基础数据还是很缺乏的,这给模拟带来了很大的困难。
1)气象参数对于能耗模拟是非常重要的,同样一项节能措施,由于地域的不同、气象参数的不同,可能结果差异很大,甚至完全相反。我国由于各种原因,目前还没有自己完整全面的气象数据库,一般使用美国的典型气象年数据。通常认为,典型气象年数据的温湿度等参数是比较准确的,而太阳辐射的数据被很多用户认为不太可靠。而且该数据是1960～ 1991年的统计结果,近年来由于全球气温变暖,气象参数是有变化的。，在使用的过程中发现,美国的TMY 2数据相比我国权威部门提供的近年来的气象参数有一定的差距。
2)在目前使用的各种软件中,缺乏我国广泛使用的建筑材料的完整热物性数据库,很多用户只能使用国外的数据库,而国外的建筑材料和我国的是存在差异的,这就影响了模拟计算结果的正确性。
3)设备在多工况状态时的实验数据不足。在模拟过程中,由于很多设备的运行工况很难用理论公式推导出来,只能用经验数据拟合,而现在的很多设备仅有设计工况下的数据,没有多工况下的数据,这给模拟计算带来了很大的困难。有时不得不假设设备为静态的,也就不能发挥模拟软件动态计算的优点了。
3、缺乏结合规范的专业建筑节能评估软件
国内目前使用的软件中,仅有PKPM-CHEC等少数软件和规范结合的较为紧密,而像国外比较著名的COM check-EZ那样的专业建筑评估软件则很少。COM check-EZ 内置了很多ASHRAE标准和规范,可为用户提供建筑节能的一致性评估。
4、建筑能耗模拟软件和经济性分析结合的不够
很多用户在模拟的时候,仅关注能耗的计算,没有关注经济性分析,有些软件甚至没有经济性分析模块,而且目前很少有软件和比较公认的寿命周期费用分析方法紧密结合。
四、建筑能耗模拟软件的展望
针对能耗模拟软件的特点以及存在的一些问题,，对我国建筑能耗模拟软件的发展提出如下建议。
1)针对软件的特点和计算方法,用户和软件设计人员应针对实际模拟时出现的问题进行深刻的交流,加强对软件的认识以及对软件模拟结果的客观评价。同时要了解各种软件的特点,在应用过程中,使用多种软件联合解决问题。
2)尽快建立自己的基础数据库。基础数据是模拟的前提,而我国目前在这个方面还是非常落后的。
3)加强软件和规范的结合以及开发具有建筑节能审计和评估的软件,推动建筑节能的发展。
4)软件要和经济性分析紧密结合。经济性分析是保证建筑节能经济合理性的重要分析手段和工具。
参考文献
【1】建筑维护能耗的计算机仿真设计介绍[J].制冷空调与电力机械,2006,27(6):30～ 34.
【2】吴伯谦,王彬,袁旭东.模拟仿真软件在HVAC领域中的应用[J].制冷与空调,2006,6(4):5～ 9.
【3】龙恩深,马校飞,范亚明,等.DOE-2在住宅建筑能耗分析中存在的问题探讨[J].暖通空调,2005,35(5):40～ 42.
【4】 [ 10] 于美静,王宏伟.建筑节能计算机模拟软件研究[J].区域供
热,2007,3:69～ 72.
【5】朱卫华,胡其高,夏绍模.建筑节能评估软件简介[J].节能,
2007,26:40～ 41.
【6】中国建筑科学研究院,等.JGJ 134-2001夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.
【7】鱼剑琳, 王沣浩. 建筑节能应用新技术( 第一版) [M]. 北京: 化学工业出版社, 2006:209-225.
【8】江亿, 林波荣, 曾剑龙, 朱颖心, 等. 住宅节能( 第一版) [M]. 北京 : 中国建筑工业出版社 , 2006:101-102.
建筑能耗的模拟与分析
建筑能耗的模拟与分析 发表时间：2019-01-11T14:47:16.667Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第30期作者：高冠盛[导读] 目前，在缓解经济发展与能源短缺矛盾的各种途径中，建筑节能被认为是最直接有效的方式。 天津天地伟业科技有限公司天津市 300000 摘要：目前，在缓解经济发展与能源短缺矛盾的各种途径中，建筑节能被认为是最直接有效的方式。建筑节能是我国可持续发展战略的一个重要组成部分，办公建筑由于其能耗比较高、节能潜力大更是建筑节能的重点。建筑设计过程的节能考虑十分重要，建筑能耗模拟也正对建筑设计过程中的节能决策发挥着越来越重要的作用。在这种背景下，建筑能耗模拟技术作为建筑节能设计中强有力的工具，得到了前所未有的重视。 关键词：建筑能耗；模拟软件；能耗模拟与分析的应用 正文 首先谈一下建筑能耗的概念。建筑能耗有两种定义方法：广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗。狭义的建筑能耗，即建筑的运行能耗，就是人们日常用能，如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗，他是建筑能耗中的主导部分。随着经济收入的增长和生活质量的提高，建筑消费的重点将从“硬件（装修和耐用的消费品）”消费转向“软件（功能和环境品质）”消费，因此保障室内空气品质所需的能耗（空调、通风、采暖、热水供应）将会迅速上升。而在建筑能耗中，空调能耗又占有主要比例，约为2/3左右。建筑能耗与工业能耗、农业能耗及交通运输能耗共称为民生能耗，我国空调能耗占有总能耗的22%左右。 建筑能耗包括室内能耗、新风能耗、附加能耗。室内能耗包括围护结构能耗、空气渗透能耗、室内热源散热形成的能耗。具体的计算可参照《实用供热空调设计手册》进行计算。空调区的建筑能耗，应根据所服务空调区的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式，按各空调区逐时能耗的综合最大值或各空调区能耗的累计值确定，并应计入各项有关的附加能耗。各空调区逐时能耗模拟的综合最大值，是从同时使用的各空调区逐时能耗相加之后得到的数列中找出最大值；各空调区能耗的累计值，即找出各空调区逐时能耗的最大值并将它们相加在一起，而不考虑它们是否同时发生。 建筑环境是由室外的气候条件、室内的各种热源的发热状况以及室内外通风状况所决定的。建筑环境控制系统的运行情况也必须随着建筑环境状况的变化而进行相应的调节，以实现满足舒适性以及其它要求的建筑环境。由于建筑环境的变化是由众多因素所决定的一个复杂过程，因此只有通过计算机模拟计算的方法才能有效地预测建筑环境在没有环境控制系统时和存在环境控制系统时可能出现的状况。 建筑能耗模拟除了需要建筑设计的数据，当地的室外气象资料也是非常重要的信息。建筑能耗模拟是全年8760h逐时的动态模拟，因此需要逐时的气象数据。建筑能耗模拟所需要的气象参数包括太阳辐射、温度、湿度、风速、风向、云量、大气压力等约10到13种数据。模拟往往采用典型气象年的气象数据。典型气象年的数据可以根据过去多年的气象数据，通过一定的方法建立。 模拟软件是建筑能耗模拟的工具。现在有许多个大型工程中得到应用。不同类型的模拟软件，各个软件有各自的特点，并且面对众多的模拟软件，要进行比较和做出选择并还在不断的发展。有些模拟软件计算详细精确，但是不容易。选择软件时首先要考虑清楚所要解决的问使用起来很复杂，要求的专业知识较高，它们在过去通常用于研究目的，例如DOE-2，BLAST，ESP-r，TRN-SYS和Energy-Plus。这些详细的建筑能耗模拟软件通常是逐时、逐区模拟建筑能耗，考虑了影响建筑能耗的各个因素，如建筑围护结构、HVAC系统、照明系统和控制系统等。在建筑物寿命周期分析（LCC）中，建筑能耗模拟软件可对建筑物寿命周期的各环节进行分析，包括设计、施工、运行、维护、管理。另外还有一些相对简单的软件，例如Energy-10，ENER-WIN和EnergyScheming等。这些软件可以进行建筑全年能耗的评估，用于系统方案的比较选择。在国内，清华大学的建筑能耗模拟软件Dest影响较大，并已经在几个大型工程中得到应用。 面对众多的模拟软件，要进行比较和做出选择并不容易。选择软件时首先要考虑清楚所要解决的问题，软件并非功能越强大就越好，因为这种软件往往更昂贵，并且由于使用复杂而更易出错。另外要考虑软件使用的成本，包括培训、计算机资源等。 建筑能耗模拟的主要应用之一是建筑物能耗预测与设计优化。对于一个建筑物来说，建筑造型及其围护结构形式对它的能耗有决定性的影响。它们直接影响到建筑物与室外环境的热量传递、自然通风、自然采光，而与这些相关的负荷占建筑采暖通风空调负荷的70％以上。因此，不同的建筑设计形式将导致很大的能耗差别。但是建筑设计形式对能耗的影响是复杂的，很难简单地进行判断。例如加大外窗的面积可以增加自然采光，冬天可以增加太阳辐射热量，减少采暖能耗，但夜晚又会增加向室外的传热，增大采暖能耗；夏季还会增加室内的得热量，增大空调的能耗。这样要判断建筑设计的优劣必须依靠计算机的动态能耗模拟。 目前，国内已经有越来越多的人开始利用建筑节能技术耗模拟技术来分析建筑设计与能耗的关系。魏玲等人利用建筑能耗模拟分析了窗户对建筑能耗的影响，得到了减少南京地区全年空调建筑物由热传递及太阳辐射引起的窗户能耗的3条措施。陈红兵等人利用软件研究了天津地区窗户对建筑能耗的影响。周孝清等人利用DOE-2软件对广州一办公楼的不同外围护结构进行了能耗模拟，提出了围护结构设计的优化方案。刘洋等人利用Energy-Plus软件对天津某住宅小区的建筑能耗进行了模拟，并与实测结果比较，肯定了对Energy-Plus建筑设计的指导作用。曹毅然等人利用DEST软件模拟分析了上海混凝土砌块别墅建筑外围护结构的热工性能及其对建筑物能耗的影响，并给出了节能的方案。吴靖杰等人在一个节能住宅单体设计过程前期运用DOE-2进行建筑能耗模拟，并以计算结果为指导，结合实际做出了优化设计方案。 空调系统的性能预测与设计优化也是建筑能耗模拟的主要应用之一。目前空调系统的设计中，一般通过计算出最大的冷负荷来确定设备容量和数量。但实际上空调系统要运行在各种气候条件和室内使用方式下，它大部分运行时间不是在最大负荷而是在部分负荷下运行。这些部分负荷工况的特点不同，使得空调系统在实际运行中常常出现问题。如果能在空调设计时进行动态能耗模拟，了解可能出现的各种工况，在设计中就可以选择合理的系统形式，确定合适的设备容量和数量，采取有效的控制方案，从而使设计优化。 另外，建筑能耗模拟对于建筑节能标准的制定和实施也发挥重要作用。美国的DOE-2是目前最精确的动态模拟软件，它参与了许多国家的建筑节能标准制定。我国颁布的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》在制定过程中，也采用了DOE-2进行动态模拟计算。另外，在评估一个设计方案是否满足节能标准时，同样少不了模拟软件的帮助。
基于BIM技术的建筑设计软件与建筑能耗模拟软件EnergyPlus的数据交换分析
基于BIM技术的建筑设计软件与 建筑能耗模拟软件EnergyPlus的数据交换分析 马智亮赵毅立 1 清华大学土木工程系，北京 100084
汇报内容 1.引言 2.建筑能耗模拟软件E+简介 3.E+的数据接口分析 4.BIM数据转换为E+建筑模型数据的可行性 5.结语
引言（1/3） ? 建筑能耗规模大、增长快的主要原因 ?建筑节能水平低下 ?建筑规模大、增速快 ?人们对生活质量要求的提高导致空调取暖设施的广泛使用 ?解决建筑能耗问题主要依靠提高建筑节能水平 ?施行建筑节能设计是提高建筑节能水平的关键 ?建筑设计对建筑的能量性能起着主导作用 ?建筑节能设计的关键：建筑设计阶段的节能设计 ? 提高建筑节能水平的关键 具有必然性 具有必然性
引言（2/3） 建筑设计阶段的节能设计 是否达到是否达到修改原设计 性能化设计 对比评定法 标准要求 是 否 修改设计指标 标准要求 所设计建筑是节能建筑 否 是 规定性设计 所设计建筑是节能建筑 设计指标检查 定性的评估 定量的计算
引言（3/3） ?性能化节能设计的障碍 建筑动态能耗模拟软件难学难用 需要输入大量复杂且专业化的数据 需要具备能耗分析专业知识 ?解决建筑动态能耗模拟软件使用问题的思路 尽可能实现上游建筑设计软件和建筑能耗模拟软件间自动的数据交换，避免建筑信息的重复输入 结合建筑设计的特点，简化建筑能耗模拟软件的使用方法 ?本文的研究内容 分析典型的建筑能耗模拟软件EnergyPlus的数据接口，讨论利用建筑信息模型（BIM, Building Information Modeling）的主流标准IFC （Industry Foundation Classes）实现两类软件之间数据交换的可行性，以便为实现两类软件间自动的数据交换打下基础。
建筑能耗模拟软件对比
建筑能耗模拟综述 , , , 为什么要进行建筑模拟 建筑环境是由室外气候条件、室内各种热源的发热状况以及室内外通风状况所决定。建筑环境控制系统的运行状况也必须随着建筑环境状况的变化而不断进行相应的调节，以实现满足舒适性及其它要求的建筑环境。由于建筑环境变化是由众多因素所决定的一个复杂过程，因此只有通过计算机模拟计算的方法才能有效地预测建筑环境在没有环境控制系统时和存在环境控制系统时可能出现的状况，例如室内温湿度随时间的变化、采暖空调系统的逐时能耗、以及建筑物全年环境控制所需的能耗。建筑模拟主要在如下两方面得到广泛的应用：建筑物能耗分析与优化和空调系统性能分析和优化。 随着人们对建筑环境质量要求的不断提高和对建筑节能的日益重视，建筑模拟也越来越成为建筑与建筑环境控制系统的设计、评价、分析工作中必不可少的重要工具之一。 建筑模拟技术的发展 得益于计算机技术的发展，在建筑及环境控制领域，本世纪60 年代中期就开始了对建筑环境及控制系统动态模拟的研究。初期的研究内容主要是传热的基础理论和负荷的计算方法，例如一些简化的动态传热算法，如度日法，bin 法等等，在这一阶段，建筑模拟的主要目的是改进围护结构的传热特性。在经历了上个世纪70 年代的全球石油危机之后，建筑模拟受到了越来越多的重视，同时随着计算机技术的飞速发展和普及，大量复杂的计算变为可行。于是在上个世纪七十年代中期，逐渐形成了至今在美国两个著名的建筑模拟程序：BLAST 和DOE-2。欧洲也于上个世纪70 年代初开始研究模拟分析的方法，产生的具有代表性的软件是ESP-r。在70 年代末期，随着模块化集成思想的出现，空调和其它能量转换系统及其控制的模拟软件也逐渐出现，在美国，先后开发出TRNSYS和HV ACSIM+。与此同时，亚洲各个国家也逐渐认识到建筑模拟技术的重要性，先后投入大量力量进行研究开发，主要有日本的HASP和中国清华大学的BTP。 进入九十年代，模拟技术的研究重点逐渐从模拟建模（Simulation Modeling）向应用模拟方法（Simulation Method）转移，即研究如何充分地利用现有的各种模型和模拟软件，使模拟技术能够更广泛更有效地应用于实际工程的方法和步骤，而使其不仅仅是停留在院校及研究机构中。时至今日，建筑模拟技术通过40 余年的不断发展，已经在建筑环境等相关领域得到了较广泛的应用，贯穿于建筑设计的整个生命周期里，包括设计、施工、运行、维护和管理等。主要表现在以下几方面： 建筑冷/热负荷计算，用于空调设备的选择； 在设计或者改造建筑时，对建筑进行能耗分析； 建筑能耗的管理和控制模式的制订，帮助制订建筑管理控制模式，以挖掘建筑的最大节能潜力；
某项目能耗模拟分析报告(绿色建筑三星级标准)
此报告书是一项基于DEST做的能耗模拟报告，本人可代做。有意者见下方联系方式。 江北嘴金融城3号项目 建筑能耗分析报告 项目名称：江北嘴金融城3号项目 委托单位：重庆江北嘴置业有限公司 咨询单位： 报告日期： 2016-08
目录 1、项目概况 (1) 2、节能目标 (1) 3、参考依据 (2) 4、模型分析 (2) 4.1模型建立 (2) 4.2 建筑构造 (3) 4.3 计算参数 (4) 4.3.1 气象数据 (4) 4.3.2材料热工参数 (4) 4.3.3 构建热工参数 (4) 4.3.4空调系统 (5) 4.3.5设备性能参数 (8) 4.3.6空调运行时间 (11) 4.4模拟结果 (12) 5 结论 (12)
1、项目概况 重庆市属于中亚热带温润季风气候，年平均气温16-18℃，最热月份平均气温26-29℃，最冷月平均气温4－8℃。年均风速在1.5 m/s左右，静风频率大。夏季以NW为主导风，过渡季节(春秋季节)以NW为主导风，冬季以N为主导风向。 重庆市江北嘴金融城(CBD)3号项目位于江北城中央商务区A02地块，地处江北嘴黄花园北桥头，总用地面积约为1.995万平方米。包括3栋一类高层建筑。其中：1号楼高139.55米（±0.00至屋面）；2号楼高180.25米（±0.00至屋面）；3号楼高126.45米（±0.00至屋面）。1、2、3号楼的功能为写字楼。三栋建筑在吊层连通，功能为商业、车库、食堂以及设备房等。总建筑面积：263424.98m2。1号楼地上31层，2号楼地上39层，3号楼地上27层，地下均为4层。3栋建筑均属于一类高层建筑，1号楼、2号楼、3号楼的主要建筑户型相似。 图一江北嘴金融城3号效果图 2、节能目标 夏热冬冷地区夏季炎热冬季湿冷，随着经济的发展，人民生活水平的不断提高，建筑能耗呈稳步上升趋势，加大了我国能源压力，制约了国民经济的持续性
学习建筑能耗模拟与分析的体会和收获
学习建筑能耗模拟与分析的体会和收获 姓名: 梁付伟 学号： 班级： 学院：
学习建筑能耗模拟与分析的体会和收获 摘要：学习建筑能耗模拟与分析仅仅五周的时间，课时虽然少，但我从中学到的知识以及处理问题的理念是不能够用短短五周的时间来衡量的。建筑能耗包括室内能耗、新风能耗、附加能耗。通过能耗模拟与能耗分析，可以建立建筑的节能式设计，提高资源的利用率，节约能源。学习这门课，我体会到科研人员的不易，使我收获的不仅仅是知识，更重要的是一种学习态度和对人生的态度。 关键词：建筑、节能、能耗模拟、能耗分析、体会、收获 正文：首先谈一下建筑能耗的概念。建筑能耗有两种定义方法：广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗。狭义的建筑能耗，即建筑的运行能耗，就是人们日常用能，如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗，他是建筑能耗中的主导部分。随着经济收入的增长和生活质量的提高，建筑消费的重点将从“硬件（装修和耐用的消费品）”消费转向“软件（功能和环境品质）”消费，因此保障室内空气品质所需的能耗（空调、通风、采暖、热水供应）将会迅速上升。而在建筑能耗中，空调能耗又占有主要比例，约为2/3左右。建筑能耗与工业能耗、农业能耗及交通运输能耗共称为民生能耗，我国空调能耗占有总能耗的22%左右。 建筑能耗包括室内能耗、新风能耗、附加能耗。室内能耗包括围护结构能耗、空气渗透能耗、室内热源散热形成的能耗。具体的计算可参照《实用供热空调设计手册》进行计算。空调区的建筑能耗，应根据所服务空调区的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式，按各空调区逐时能耗的综合最大值或各空调区能耗的累计值确定，并应计入各项有关的附加能耗。各空调区逐时能耗模拟的综合最大值，是从同时使用的各空调区逐时能耗相加之后得到的数列中找出最大值；各空调区能耗的累计值，即找出各空调区逐时能耗的最大值并将它们相加在一起，而不考虑它们是否同时发生。 例如：当采用变风量集中式空调系统时，由于系统本身具有自适应各空调区建筑能耗变化的调节能力，此时即应采用各空调区逐时建筑能耗的综合最大值；当采用定风量集中式空调系统或末端设备没有室温控制装置的风机盘管系统时，由于系统本身不能适应各空调区建筑能耗的变化，为了保证最不利情况下达到空
医院能耗模拟报告
目录 1.项目概况 (1) 2. 计算简介 (1) 2.1计算依据 (1) 2.2 分析目的 (2) 3.能耗模拟说明 (2) 3.1模拟计算工具 (2) 3.2 关键性节能技术应用 (3) 3.1.1围护结构节能 (3) 3.1.2地源热泵系统 (3) 3.1.3地板辐射系统 (3) 4.模型建立 (4) 4.1模型简化说明 (4) 4.2模型的建立 (4) 5.模拟条件 (5) 5.1 气象条件分析 (5) 5.2 围护结构参数 (7) 5.2.1参照建筑 (7) 5.2.2设计建筑 (7) 5. 3照明、设备及人员 (15) 5.3.1 参照建筑 (15) 5.3.2 设计建筑 (16) 5.4 空调、采暖及生活热水系统 (16) 5.5 系统运行时间 (17) 6.结果分析 (18) 6.1逐月能耗对比分析 (18) 6.2参考建筑和设计建筑的全年能耗总量分析 (21) 7.结论 (22)
医院工程建筑能耗模拟报告 1.项目概况 本工程位于安徽省马鞍山市，建设对象为医院工程医疗综合楼，总建筑面积9.395万m2，其中：地下建筑面积17210m2，地上建筑面积76740m2。病床规模为600张，包括门诊、急诊、住院、医技，以及行政办公、汽车库，设备用房等，医疗综合楼地上12层，地下1层，建筑高度55.40m，裙房高度21.70m；在医院的首层采用了地板辐射采暖，热水供水管病房及走道区末端采用双面楼板辐射系统+独立新风系统，其他办公行政区末端采用风机盘管+独立新风系统，其中冷热源采用土壤源热泵。 2. 计算简介 2.1计算依据 [1].《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 [2].《安徽省公共建筑节能设计标准》DB34/1467-2011 [3].《民用建筑热工设计规范》GB50176-2007 [4].《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012 [5].《建筑照明设计标准》GB50034-2004 [6].《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》（GB/T 7106-2008） [7].《建筑幕墙》GB-T_21086-2007 [8].业主提供的设计文件
建筑能耗模拟分析
建筑能耗模拟软件的特点及应用中存在的问题 [摘要]本文对现有主要建筑能耗模拟软件的特点进行了介绍,在此基础上,结合，他人的实际应用经验,分析了专业人员在软件应用中经常遇到的问题,最后对建筑能耗模拟软件的发展提出了一些建议。 [关键词]建筑能耗;建筑节能;模拟软件 [Abstract]In this paper, the character is tic soft current main energy consumptions imulation software were first lying troduced. And then, with the others’ experience, the common problems occurred during the application process were analyzed. Finally, some suggestions on development of building energy consumption simulations of tware were presented. [Keywords]building energy consumption, building energy efficiency, simulation software 一、建筑能耗模拟软件的目的和使用意义 目前,建筑节能已经成为一个越来越重要的热门话题。建筑能耗模拟软件在建筑节能领域中也发挥着越来越重要的作用。由于建筑的热湿过程以及建筑热工部件机理的复杂性,相应的热工计算复杂,计算量巨大。只有通过计算机这个能够在短时间内大量重复人脑活动的工具,才可能完成这样复杂的运算。因此,在进行建筑能耗计算时,能耗模拟软件具有不可替代的作用。在使用这些软件之前,首先应该了解软件的主要用途和目的,主要包括如下4方面。 1)建筑负荷和能耗的模拟:为后续的节能设计、节能评估、节能审计以及节能措施的制定提供参考。 2)优化分析:通过不同工况的模拟,进行围护结构、设备、暖通空调系统、控制系统和控制策略等的优化,得出最佳结果;同时还可以进行各种方案的比对,通过经济性分析得出最佳方案。 3)设备与系统各种运行状况的预测:在内外扰动等复杂因素的作用下,系统中参数的变化很复杂。通过建筑能耗模拟软件能够比较方便地预测各种工况下的系统参数。
医院建筑能耗分析系统
医院建筑能耗分析系统 1概述 现代医院对建筑装潢、温湿度控制、空气洁净度、环境安全和信息自动化都有很高的要求。医院建筑是所有建筑中使用功能最为复杂、安全性要求最高的建筑之一。医疗环境质量的提高，势必增加医院的运营能耗，三甲综合性医院尤其如此。医院能耗是一般公共建筑的1.6~2倍，医院建筑节能潜力巨大。医院要节能，首先要了解医院建筑能耗的构成，及其能耗的特点。 综合性医院日常能耗中，电力消耗最大，主要用于照明、空调和通风、电梯、给水等设备。其次，医院还以燃气、重油等作为主要能源，用于供应蒸汽、热水、消毒、洗涤、厨房以及冬季供暖等。而在电力消耗中，空调系统用电的比例超过50%。 Acrel-5000能耗分析与能源管理系统通过对医院建筑具体进行详细的能耗分析，安装分类分项智能能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现建筑能耗的在线监测和动态分析，在保证供电可靠性并且不减少病人和医务人员的舒适体验前提下，通过能耗分析和管理，大大减少医院建筑的能耗。三甲医院节能潜力大，是建筑节能的重点领域。节能的前提是掌握详细、分项的能耗数据，通过数据分析提高医院的能源使用效率。 2系统特点 对主要能耗设备进行实时跟踪，计算中央空调实时的COP值并绘制COP曲线 集成各类仪表通信协议，可对各类型能耗数据进行采集； 建立医院的能耗计量体系，对建筑能耗实现“CT式”管理； 通过能耗数据分析，发现能耗黑洞； 为节能改造指明方向，并验证节能效果； 专业资料
横向比较相同类型建筑的能耗数据，通过能耗公示鼓励先进、督促落后； 数据传输采用MD5认证算法以及AES加密算法，保证信息传输的可靠性、保密性。 3系统结构 系统根据具体的工程情况来组网，采用分层分布式结构。 根据项目规模的大小，可以灵活选择通讯介质和组网方式。当设备比较集中时，通讯介质通常采用屏蔽双绞线和五类八芯屏蔽电缆；当系统设备比较分散时，可采用光纤作为通讯介质，组网方式可以采用光纤环网或者光纤星型网；如果设备较少而且非常分散，可以采用无线通讯设备组网。 由于医院建筑规模比较大，设备数量多而且安装比较分散，我们采用光纤环网模式进行组网，组网示意图如图1所示： 专业资料
建筑能耗分析与评价方法
建筑能耗分析与评价方法 随着社会的发展，能源问题已经成为制约国民经济发展的重要因素，我国已经将节约资源作为一项基本国策。近些年来，我国的经济迅速发展，各行各业也日益壮大，但是问题也随之而来，一方面是资源、能源匮乏，另一方面各行各业对其的需求也不断增长。在我国的能源消费主体中，建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6％，随着社会的发展我国建筑能耗必然会持续上升，建筑节能工作任重而道远。为了我国的持续发展，就必须要降低能量消耗。建筑能耗分析与评价方法是进行建筑节能诊断的必要手段，能耗分析应该遵循从宏观到微观、从整体到局部的分析思路，并通过对这些能耗进行分析来发现建筑用能所存在的问题，为以后的节能管理和节能改造提供依据。 【标签】建筑能耗分析；评价方法 我国目前的建筑面积成直线增长，人们对建筑的舒适程度要求也越来越高，这都是建筑能耗加速增长的直接原因。因此，必须采取相应的节能措施，降低建筑能耗的强度，降低能耗的增长速度。目前我国的建筑节能方面与世界先进水平还差距很大，用世界先进水平来衡量，我国建筑能耗浪费相当严重。建筑节能是贯彻落实可持续发展观、保证国家能源安全的重要措施。 1 建筑能耗分析 从能源的结构来说，建筑能耗主要包括：电，煤、燃油、燃气等。对建筑的能耗分析，首先从建筑能耗的整体出发，采用计量或收集的方法，统计各种能耗的构成，确定各种能源在总能耗中的比例，以进行能源结构分配的合理性分析。另外，确定建筑能耗是否合理的一个重要方式就是与同类建筑的能耗作横向比较，在总体比较差别的基础上，再逐步深入通过分析微观层面来了解各用能设备的能耗状况，从而找到问题所在。 在进行建筑能耗的具体分析之前，我们首先要掌握建筑物的基本情况，重点了解建筑物的功能(办公建筑、商超、酒店、学校)、建筑面积、建筑所在的气候区域等，由于以上因素会直接影响到建筑的能耗大小。在统计完建筑的基本信息后，我们就需要了解建筑物具体使用了哪些能源（如：电、煤、燃油、燃气等），然后掌握这些能源消耗情况以及能源的费用，最后我们就可以进行各种换算。在统计完建筑所有能源消耗量之后，我们应该将这些不同单位的能耗转换成统一的单位，分别进行：一次能源（标准煤）换算、二氧化碳排量换算、能耗费用换算。 1.1 一次能源单位换算： 将不同单位的能耗统一转换成一次能源单位（标准煤），具体换算系数如下： 电：1ｋｗｈ=0.3619 kgce（当量值系数为1ｋｗｈ=0.1229 kgce，此处按等价值计算，考虑发电效率，取值系数为1ｋｗｈ=0.3619 kgce）
建筑能耗模拟与分析论文【精编版】
建筑能耗模拟与分析论文 《住宅建筑能耗的特点及其评价指标的确定和节能途径》 住宅建筑能耗的特点及其评价指标的确定和节能途径 摘要:本文首先回顾了国际上对于建筑能耗的模拟的研究工作，然后对住宅建筑能耗的特点进行了分析，指出在研究的初始阶段，可以使用单位地板面积上的能耗等指标作为住宅建筑能耗的评价指标， 建筑能耗 但是由于这些指标都是针对某一特定的能耗系统提出的，因而都有一定的局限性，所以如何确定一个更为全面、更为客观的评价指标让是一个重要研究内容。 关键词:建筑能耗评价指标 正文:
一、前言 随着经济的发展和人民生活水平的提高，建筑能耗(这里狭义的建筑能耗概念)在各国国民经济总能耗中所占的比例越来越高，现在全世界每年约有1/3的能源用于维持建筑物内各能耗系统的正常运行。因此，在节约能源、保护环境的迫切要求下，提高能源使用效率、节约建筑能耗成为各国能源政策中的重要组成部分。无论是发达国家，还是发展中国家都在使用大量人力、财力和物力研究建筑能耗的特点、确定评价建筑能耗的指标，以达到约束现有建筑能耗水平、规划未来建筑能耗目标的目的。 住宅建筑能耗和商业建筑能耗是民用建筑能还得两个部分。住宅建筑与商业建筑相比，虽然功能单一，但是住宅建筑能耗更受室内居住人员的影响，因为更具有不确定性，从而给建筑能耗的研究带来很大困难。 下文首先回顾国际上对于住宅建筑能耗的研究工作，其次根据这些研究工作分析住宅建筑能耗的特点，最后指出确定住宅建筑能耗指标时必须考虑、解决的问题。 2、对建筑能耗研究工作的回顾
由于住宅建筑能耗是民用建筑能耗中的主要组成部分，因此从二十世纪七十年代开始，国际上已经广泛开始了对建筑能耗的研究。 Yan 研究了气候变化对于香港地区住宅电量消耗的影响，发现由于亚热带气候的原因，香港地区住宅电量消耗与室外空气干球温度有紧密联系，而且还受到室内人员的着衣情况、室外天空的云量的影响。同时还发现住宅用燃料种类和经济水平密切相关，即随着经济的发 建筑能耗 展，燃料种类已经从煤油转向了天然气和电能;根据对200个家庭的环境调查结果，发现香港家庭的主要用电设备是空调器(约占总用电量的36.8%)、冰箱(26.7%)和照明(10%)。 在日本，家用电器的价格和气候则是影响住宅建筑能耗的两个主要因素。例如家用空调的户拥有量直接受到气候和民族文化的影响:热水能耗(由于个人卫生)是日本住宅建筑能耗的一个重要部分，而挪威住宅建筑能耗主要是采暖能耗和照明能耗。
建筑能耗模拟分析PDF.pdf
建筑能耗模拟分析 建筑能耗包括室内能耗、新风能耗、附加能耗。室内能耗包括围护结构能耗、空气渗透能耗、室内热源散热形成的能耗。具体的计算可参照《实用供热空调设计手册》进行计算。空调区的建筑能耗，应根据所服务空调区的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式，按各空调区逐时能耗的综合最大值或各空调区能耗的累计值确定，并应计入各项有关的附加能耗。各空调区逐时能耗模拟的综合最大值，是从同时使用的各空调区逐时能耗相加之后得到的数列中找出最大值；各空调区能耗的累计值，即找出各空调区逐时能耗的最大值并将它们相加在一起，而不考虑它们是否同时发生。 例如：当采用变风量集中式空调系统时，由于系统本身具有自适应各空调区建筑能耗变化的调节能力，此时即应采用各空调区逐时建筑能耗的综合最大值；当采用定风量集中式空调系统或末端设备没有室温控制装置的风机盘管系统时，由于系统本身不能适应各空调区建筑能耗的变化，为了保证最不利情况下达到空调区的温湿度要求，即应采用各空调区建筑能耗的累计值。设计负荷是按照标准规定的室内外计算参数进行的负荷计算的结果，它是全年负荷中的最大冷（热）负荷，是选择设备最大容量的依据，并不代表实际运行负荷。实际上全年室外气象参数在逐时变化，而室内的热湿环境参数也是在逐时变化，因此，采用动态能耗模拟计算进行建筑全年能耗分析的变化，为空调系统提供真实的能耗分析设计依据。
目前有许多可用于全年建筑冷热负荷计算的计算机建筑能耗模 拟软件。如DeST、PKPM、EnergyPlus、DOE-2、ESP-r等。 （1）DOE2 DOE-2是现今世界上最为流行的建筑能耗分析和建筑能耗模拟软件。冷热负荷的能耗模拟模拟采用的反应系数法，假定室内温度恒定，不考虑不同房间之间的相互影响。 （2）EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基础上开发的，兼具两者的优点以及一些新的特点。EnergyPlus是一个建筑能耗逐时模拟引擎，采用集成同步的负荷/系统/设备的模拟方法。EnergyPlus采用CTF 来计算墙体、屋顶、地板等的瞬态传热，采用热平衡法计算负荷。（3）ESP-r 是在欧洲应用非常广泛的建筑能耗模拟分析软件。ESP-r 采用半隐式差分格式求解导热方程。可以计算房间各个内、外表面的太阳辐射得热；模拟整个建筑各个房间之间的空气流动；基于人体活动量、室内温湿度等参数模拟热舒适性（PMV-PPD）。 （4）PKPM是中国建筑科学研究院开发的建筑设计系列软件，包括公共建筑节能设计软件、采暖居住建筑节能设计软件、夏热冬冷地区居住建筑节能设计软件和夏热冬暖地区居住建筑节能设计软件。该软件采用动态能耗分析计算程序，可按各地铁全年气象数据对建筑物进行全年的逐时能耗分析计算，以及系统设计等。 （5）DeST是20世纪90年代由清华大学开发的建筑与暖通空调系统分析和辅助设计软件，负荷模拟采用的是状态空间法。目前有用于住宅建筑的DeST-h和应用于商业建筑的DeST-c两个版本。
建筑能耗模拟软件对比
建筑能耗模拟综述 建筑能耗, 模拟, 建筑能耗, 模拟 1.1 为什么要进行建筑模拟 建筑环境是由室外气候条件、室内各种热源的发热状况以及室内外通风状况所决定。建筑环境控制系统的运行状况也必须随着建筑环境状况的变化而不断进行相应的调节，以实现满足舒适性及其它要求的建筑环境。由于建筑环境变化是由众多因素所决定的一个复杂过程，因此只有通过计算机模拟计算的方法才能有效地预测建筑环境在没有环境控制系统时和存在环境控制系统时可能出现的状况，例如室内温湿度随时间的变化、采暖空调系统的逐时能耗、以及建筑物全年环境控制所需的能耗。建筑模拟主要在如下两方面得到广泛的应用：建筑物能耗分析与优化和空调系统性能分析和优化。" n) i$ M( I. d 随着人们对建筑环境质量要求的不断提高和对建筑节能的日益重视，建筑模拟也越来越成为建筑与建筑环境控制系统的设计、评价、分析工作中必不可少的重要工具之一。# I. D$ C: D3 n+ k * V3 ~# @ I* } 1.2 建筑模拟技术的发展 1 v, I5 m: V1 v" O4 n- s/ D7 h3 r 得益于计算机技术的发展，在建筑及环境控制领域，本世纪60 年代中期就开始了对建筑环境及控制系统动态模拟的研究。初期的研究内容主要是传热的基础理论和负荷的计算方法，例如一些简化的动态传热算法，如度日法，bin 法等等，在这一阶段，建筑模拟的主要目的是改进围护结构的传热特性。在经历了上个世纪70 年代的全球石油危机之后，建筑模拟受到了越来越多的重视，同时随着计算机技术的飞速发展和普及，大量复杂的计算变为可行。于是在上个世纪七十年代中期，逐渐形成了至今在美国两个著名的建筑模拟程序：BLAST 和DOE-2。欧洲也于上个世纪70 年代初开始研究模拟分析的方法，产生的具有代表性的软件是ESP-r。在70 年代末期，随着模块化集成思想的出现，空调和其它能量转换系统及其控制的模拟软件也逐渐出现，在美国，先后开发出TRNSYS和HV ACSIM+。与此同时，亚洲各个国家也逐渐认识到建筑模拟技术的重要性，先后投入大量力量进行研究开发，主要有日本的HASP和中国清华大学的BTP。 进入九十年代，模拟技术的研究重点逐渐从模拟建模（Simulation Modeling）向应用模拟方法（Simulation Method）转移，即研究如何充分地利用现有的各种模型和模拟软件，使模拟技术能够更广泛更有效地应用于实际工程的方法和步骤，而使其不仅仅是停留在院校及研究机构中。时至今日，建筑模拟技术通过40 余年的不断发展，已经在建筑环境等相关领域得到了较广泛的应用，贯穿于建筑设计的整个生命周期里，包括设计、施工、运行、维护和管理等。主要表现在以下几方面：8 E8 g" b: @ Z 建筑冷/热负荷计算，用于空调设备的选择；+ Y3 V8 ]/ J5 Y 在设计或者改造建筑时，对建筑进行能耗分析；8 T& g9 R7 d; A2 y; P1 F. ^9 I' Z 建筑能耗的管理和控制模式的制订，帮助制订建筑管理控制模式，以挖掘建筑的最大节能潜力；& U7 ~" Z; M* h! G6 E5 ?9 C5 T
综合能耗模拟分析报告
项目综合能耗分析 1.项目概况 1.1 项目建设单位概况 项目名称：意创国际港 建设单位名称：宁波意创建设开发有限公司 单位性质：有限责任公司 单位地址：宁波市高新区广贤路997号孵化大楼南楼7层 建设单位运营情况：宁波意创建设开发有限公司是2011年由外资投资成立的一家房地产开发建设公司，致力于宁波城市的建设开发，目前主要开发高新区中心区一块商业地产项目。 1.2 项目建设方案 1.2.1 建设性质 新建 1.2.2 项目位置 意创国际港项目位于宁波市高新区。本项目地块地块北侧紧邻甬新河景观带，东侧道路为规划路，紧邻已经设计即将实施建设的酒店商业项目；西侧道路为院士路；南侧道路为规划路，其南边为已经设计即将实施建设的办公商业项目。
图1.2-1 宁波市高新区区位图 图1.2-2 意创国际港项目区位图 1.2.3 周边土地利用现状和规划情况分析 项目地块东侧为空地，根据《宁波市国家高新区（GX04地块）控制性详细规划》，已规划为商办混合用地（C2m），再往东为创苑路。 项目地块南侧现状为空地，规划为道路，路外为意创惠风和畅产业园，再往南为扬帆路，路外为空地，根据《宁波市国家高新区（GX04地块）控制性详细规划》，已规划为商办混合用地（C2m）、商务办公用地（C23）。 项目地块西侧为院士路，路外为杨木碶河，河外为宁波韵升股份有限公司。西北侧距离本项目红线最近距离380m处为ART蓝海小区，465m处为江南一品居民小区。西南侧距离本项目红线最近距离265m处为翡翠湾小区。 项目地块北侧邻甬新河，再往北为绿城·皇冠花园（距离本项目红线最近距离为200m）、宁波洲际酒店、中国石化宁波工程公司等企业，北侧距离本项目红线最近距离484m处为宝韵音乐幼儿园。
常用的能耗模拟软件
国内外建筑物的相关物理分析软件 1.能耗分析软件 目前国内外的能耗分析软件有几十种，以下是列出的国内外使用频率，市场占有率，和精确度较高的一些软件的基本介绍。 国外常用的能耗模拟软件
?国内常用分析软件 ?能耗软件的分析 由于能耗分析软件针对的使用阶段，使用人群不同，软件的重点设置也有所不同。目前大部分的软件主要针对于设计阶段，对设计师起到一个参考的价值。 国内外存在的软件中，energy plus有很强的能耗计算功能，能够分区块将各个部分的能耗数据单独列出来，虽然操作上有一定的困难，但是适用范围比较广泛，精度比较高，不仅仅可以针对于设计院的设计师，也可对建筑物有特殊要求的业主。 ECOTECT先归属于Autodesk，可与revit建立的模型进行导入，方便操作和分析。但软件功能性不高，只能提供给设计师一个参考数据，不能作为绿色建筑评估提交的数据。 目前国内使用较多的国外软件是Equest，也是以DOE-2为内核计算，精确度高，简易操作。本土化较差，目前没有中文版本。 国内的软件目前有天正，斯维尔，PKPM这三种市场占有率高，使用率高的能耗分析软件。国内的分析软件与国外的一些权威软件一样，采用的DOE-2内核，但是由于国内软件本土化，并且与国内的绿色建筑评估有很好的链接，能够提供国内绿色建筑评估的数据，并且能够在一些设计审核中得到国内建筑部门的认可。 2.其他物理分析软件 能耗分析模拟是对建筑物节能耗能方面的分析模拟，而建筑物的物理分析也包括了日照，噪音，人流疏散，消防，室内环境的模拟分析，风环境的模拟，冷热负荷的模拟等。以上的大部分能耗分析软件里也有很多涉及到了日照，室内外环境，冷热负荷等多方面的模拟分析。还有一些软件可以相互导入，进行专业的分析。 目前国内用的较多的软件：
中国建筑能耗情况专题调查
中国建筑能耗情况 专题调查 姓名：吴焯峰 学号：1216300028 专业：建筑环境与设备工程 指导老师：冀兆良 2014.8.30
前言 据国家有关资料显示，我国化石能源资源中90%以上是煤炭，人均储量为世界平均水平的1/2，人均石油储量为世界平均水平的11%，天然气仅为4.5%；煤炭消耗量占世界总量的40%，石油消费仅次法国，位居世界第二，中国对海外能源的依赖程度达50%以上。在土地资源方面，我国人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源仅是世界人均占有量的1/4；而建筑用实心粘土砖每年要毁田12万亩。目前，能源的紧张形势在我国已十分严峻，可能会威胁国家的稳定和安全。 在资源如此紧张的形势下，住宅建筑能耗却占了全国能耗的32%。我国既有的近400亿平方米的建筑基本上是高耗能建筑，单位面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2-3倍。目前我国每年新建建筑近20亿平方米，超过所有发达国家建设量的总和，但95%以上仍是高能耗建筑。预测在未来的15年即到2020年，我国还将建成约200亿平方米建筑。如果再不采取节能措施、不推行建筑节能材料，2020年建筑能耗将达到11亿吨标准煤，相当于目前建筑所消耗能源的三倍。 据专家测算，如果国家从现在起就下决心狠抓建筑节能工作，对新建建筑全面强制实施建筑节能设计和应用，并对已有建筑有步骤地推行节能性改造，到2020年，我国建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤，空调高峰负荷可减少约8000万千瓦时（相当于4.5个三峡电站的满负荷出力，减少电力建设投资约6000亿元），能源紧张状况和污染压力必将大为缓解。但如果继续放任自流，错过当前这段大好机遇，不采取坚决有效的措施，则将长期大大加重国家能源负担，对我国经济社会的可持续发展产生严重制约，对能源安全和大气环境造成重大威胁。严峻的现实表明，国家要持续发展，必须加大建筑节能的工作研究，以有效的措施，制定相应的法规，推而广之。由于本人对建筑节能十分感兴趣，所以本次调查先从中国建筑能耗情况入手，目的是了解中国建筑能耗的具体情况，并为今后研究建筑节能提供方向和有关的数据。 能耗现状分析 考虑到外国南北地区冬季采暖方式的差别、城乡建筑形式和生活方式的差别，以及居住建筑和公共建筑人员活动及用能设备的差别，将我国的建筑用能分为北方城镇采暖用能、城镇住宅用能（不包括北方地区的采暖）、公共建筑用能（不包括北方地区的采暖），以及农村住宅用能四类。 (1)北方城镇采暖用能 指的是采取集中供热方式的省、自治区和只显示的冬季采暖能耗，包括各种形式的集中采暖和分散采暖。地域涵盖北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆和西藏的全部地区，以及四川的一部分。 (2)城镇住宅用能（不包括北方地区的采暖）
建筑能耗模拟软件DesignBuilder中文介绍
?!!!!???????????!!!!BIM ????ǖ??Revit ?Archicad ?????????!!!!?????????ǖ?????????????HV AC ????????????????!!!!?????ǖ?????????????????!!!!????:??Energyplus ?Radiance ???????????!!!!??????ǖ????????????????????????????LEED ????!!!!!!!????????????? DesignBuilder ??ǖ !!!!???????OpenGL ????????????????????????????????????????????????CAD ?????????DesignBuilder ???????????? 1、??????? DesignBuilder ??ǖ DesignBuilder ??????EnergyPlus ???????????????? ??????????????????????????????????????????????????????HV AC ????????????????????????????????ǖ ?????V A V ??ǘ?????ǘ????? ?ǘ??????ǘ???????ǘ??????ǘ????????????ǘ???????ǘ???????ǘ???????ǘ????????ǘ??????ǘ?????? ?????????????????????? ??????????????ǖ(1)????????????????ǘ (2)?????????????????????ǘ 3、?????? !!!!??DesignBuilder ??????????????????????????????????????????????????????A VI ??? 2、???????????
全年累计供暖空调能耗模拟分析报告
中航投资大厦项目全年累计供暖空调能耗模拟分析报告
声明： 1、本报告咨询单位未盖章无效； 2、本报告经涂改和复印均无效； 3、本报告仅用于指定项目，非本项目无效。 项目名称：中航投资大厦项目 委托单位： 咨询单位：中国建筑科学研究院上海分院 绿色建筑和生态城研究中心（章）负责人： 编制人： 审核人： 批准人： 报告编号： 报告日期：2015-12-28
目录 1. 模拟概述 (1) 1.1. 项目概况 (1) 1.2. 参考依据 (1) 1.3. 评价说明 (2) 2. 模拟分析 (2) 2.1. 基础数据 (2) 2.2. 模型建立 (3) 2.3. 围护结构 (3) 2.4. 空调系统 (4) 2.5. 参数设定 (4) 2.5.1. 气象数据 (4) 2.5.2. 热工参数 (5) 2.5.3. 人员密度 (5) 2.5.4. 照明功率密度 (6) 2.5.5. 电器设备功率 (6) 2.5.6. 室内设计参数 (7) 2.5.7. 设备性能参数 (7) 2.5.8. 空调运行时间 (8) 2.6. 模拟结果 (9) 3. 结论 (9)
中航投资大厦项目 全年累计供暖空调能耗模拟分析报告 1.模拟概述 1.1.项目概况 中航投资大厦项目位于北京市朝阳区崔各庄乡大望京村大望京2号地。中航投资大厦总建筑面积135382平方米，地上43层（不包括屋顶设备层），建筑高度219.95米，地下5层（局部4层）。 中航投资大厦参评北京市绿色建筑，其建筑设计效果如图1所示。 图 1 中航投资大厦项目效果图 1.2.参考依据 北京市《绿色建筑评价标准》DB11/T825-2015 《公共建筑节能设计标准》（DB11/687-2009） 《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015