建筑能耗模拟研究与应用
建筑能耗模拟的研究与应用
摘要：建筑能耗模拟是建筑节能设计中的重要技术手段。本文简单介绍了建筑能耗模拟的原理,模拟方法及采用的软件,列举了建筑能耗模拟的应用。
关键词：建筑节能；建筑能耗模拟
1前言
人类文明以对自身环境的破坏为代价，建筑行业的发展过程同样在延续着这条路。直到上个世纪，在技术对整个自然界的影响达到不可忽略的地步时，环境意识逐渐成为主流思潮：”节能、生态......”。经济的快速发展必然导致能源消耗量的迅速增长。其中建筑能耗占总能耗的比例也不断增大，目前发达国家的建筑能耗占总能耗的1/ 3 左右。我国目前建筑消耗的能源已经占全国商品能源的21%~24%。随着城市化程度的提高,第三产业比例的增大，建筑能耗的比例会继续提高。但是能源供应量的增长速度滞后于经济的发展速度，能源紧张必将制约经济的可持续发展。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。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。
2建筑能耗模拟的原理
在建筑的使用过程中，能量的消耗主要用于建筑的空调、照明、热水、炊事、电器等，其中尤其是空调系统的能耗占了建筑能耗的一半以上。因此，建筑能耗模拟与空调的负荷计算密切相关。建筑
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
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。
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
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。
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：
建筑能耗模拟软件DesignBuilder中文介绍
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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。
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。
当前国内外几款主要建筑节能软件分析
建筑的能耗分析对建筑节能设计非常重要,设计人员需要根据计算的结果进行设计方案的调整和优化。当前，国内外对建筑能耗计算方法的研究和软件的开发也屡见不鲜。计算方法已经非常成熟,比较知名的软件也非常多。比如国外的DOE-2、EnergyPlus,国内的CHEC、DEST 等。 DOE-2 DOE-2是美国劳伦斯伯克力国家实验室开发的能耗分析模拟软件,包括负荷计算模块、空气系统模块、机房模块、经济分析模块。它可以提供整幢建筑物每小时的能量消耗分析,用于计算系统运行过程中的能效和总费用,也可以用来分析围护结构（包括屋顶、外墙、外窗、地面、楼板、内墙等）、空调系统,电器设备和照明对能耗的影响。Doe-2的功能非常全面而强大，经过了无数工程的实践检验,是国际上都公认的比较准确的能耗分析软件,并且该软件是免费软件，使用人数和范围非常广泛。 DOE-2的输入方法为手写编程的形式，要求用户手写输入文件，输入文件必须满足其规定的格式，并且有关键字的要求。DOE-2输入、输出文件格式均为英文，且格式要求比较严格，对于中国用户来说不易上手。但DOE-2有大量的资料库和研究文献,用户可以通过学习比较详细的了解运用。目前还有很多基于DOE-2上开发的软件，比如下文介绍的VisualDOE、eQUEST、PowerDOE等。 VisualDOE VisualDOE是一款基于DOE-2开发的标准的建筑能耗模拟
软件。这款软件可以帮助建筑师或者设备工程师进行建筑的能耗模拟，设计方案的选择，还可以进行美国绿色建筑标准中能耗分析部分的评价。 VisualDOE可以模拟包括照明，太阳辐射，暖通系统，热水供暖等建筑所有主要的能耗。并可以从DOE-2输出文件中自动提取计算结果。相对与DOE-2来说，用户可以比较容易的上手使用。但是软件的输人格式DOE-2的输入语言，因此用户需要了解一些DOE-2输入文件的格式规则，对于需要模拟复杂的高级用户，用户需要手动修改输入文件。目前软件为全英文版,尚未出现比较成熟的汉化版本。 eQUEST eQUEST同样是一款基于DOE-2基础上开发的建筑能耗分析软件,它允许设计者进行多种类型的建筑能耗模拟,并且也向设计者提供了建筑物能耗经济分析、日照和照明系统的控制以及通过从列表中选择合适的测定方法自动完成能源利用效率。 这款软件的主要特点是为DOE-2输入文件的写入提供了向导。用户可以根据向导的指引写入建筑描述的输入文件。同时,软件还提供了图形结果显示的功能,用户可以非常直观的看到输入文件生成的二维或三维的建筑模型,并且可以查看图形的输出结果。目前该软件为全英文版，没有比较成熟的汉化版本。 PowerDOE PowerDOE是基于DOE-2基础上开发的一款比较先进和成熟的建筑能耗分析软件,其基本功能和上述软件基本相同,主要特点是
基于BIM的能耗模拟软件功能的测评分析
建设科技CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY 2019年8月下 总第390期研究探讨 基于BIM 的能耗模拟软件功能的测评分析* *本文受十三五国家重点研发计划项目资助（项目编号 2018YFC0705900）慄设科技I 15王鸿鑫许鹏郭明月顾洁帆肖桐陈詰杨一昆 （同济大学,上海201804） ［摘要］基于BIM 的建筑能耗分析方法中一个重要的步骤就是将建筑信息模型（BIM ）向建筑能耗模型（BEM ）转化。 本文通过对若干基于BIM 的能耗模拟软件中BIM 信息导入过程和软件能耗模拟过程参数设置功能的测评，分析并 总结了目前能耗模拟软件在BIM 信息读取和转化过程上的功能现状。 ［关键词］建筑信息模型（BIM ）；建筑能耗模型；IFC 、gbXML 、能耗模拟软件Analysis of Energy Consumption Simulation Software Function Based on BIM Wang Hongxin Xu Peng Guo Mingyue Gu Jiefan Xiao Tong Chen Zhe Yang Yikun (Tongji University, Shanghai 201804) AbstractiAn important step in building energy consumption analysis method based on BIM is to transform building infomiation model (BIM) into building energy model (BEM). Based on the analysis of BIM information importing process and parameter setting function of energy consumption simulation process in several BIM-based energy consumption simulation software, this paper analyzed and summarized the current status of BIM information importing and conversion process in energy consumption simulation software. Keywords :building information model (BIM), building energy model (BEM), IFC,gbXML, energy consumption simulation software 1引言现代的建筑设计在满足建筑自身性能之外，要能实 现建筑物关于绿色、环保和低能耗的要求，要全面贯彻 建筑全过程设计、集成化和精细化设计与评价的理念【1］0 同时随着计算机辅助设计软件的发展与应用，建筑能耗 模拟已经是现代建筑设计过程中不可或缺的技术，与之 相对应的建筑能耗模拟软件也在不断地发展和进步。 近些年来,BIM （Building Information Modeling, 建筑信息模型）技术的出现，又给设计者带来一种区别 于传统的模拟过程中手动输入建筑构件几何信息的新 方法⑵，即基于BIM 技术的建筑能耗分析方法。采用 BIM 技术可以将建筑信息模型和建筑能耗模型建立关 DOI: 10.16116/https://www.360docs.net/doc/c25969296.html,ki.jskj.2019.16.004
几种能耗监测软件对比
1、DOE-2： 可以通过提供的实时天气信息、建筑几何结构、HVAC描述等预测建筑物每小时能耗和能源成本。适用于各种住宅建筑和商业建筑。 由一个用于输入的子系统（BDL处理器）和四个仿真子系统（LOADS、SYSTEMS、PLANT 和ECON ）组成。LOADS的输出信息作为SYSTEMS的输入信息，SYSTEMS的输出信息作为PLANT的输入信息，PLANT的输出信息作为ECON的输入信息，层层相关。 在建筑设计研究和翻新改造分析中应用近20年。 优点：有非常详细的建筑能耗逐时分析报告，可处理结构和功能较为复杂的建筑。 不足：DOS下操作界面，输入较为麻烦；对专业知识要求高。 2、EcoTect： 一种连接了3D模具的高视觉性建筑设计和分析工具，具有广泛的分析功能，包括：热量、能源、照明、声学和成本等方面。其建模和分析能力可以处理各种大小和复杂程度的建筑几何结构。最主要的优点是专注于反馈建筑设计过程的初期。 可以提供包含输入3D CFD模拟数据的可视化空间分析结果。随着由于建筑物的几何形状和材料特性变化而不断更新的交互式声学和太阳能射线追踪提供实时动画功能。 优点：可以处理各种复杂程度的建筑结构，简单准确，而且可提供可视化分析报告。 不足：由于其可以执行许多不同类型的分析,用户在输入建筑的相关信息之前需要了解不同的建模和数据要求。 3、EnergyPlus： 基于BLAST和DOE-2的最受欢迎的特性和功能的结构化模型，采用文本文件进行输入输出。在用户设置的时间步长(默认为15分钟) 计算的负荷被传给建筑系统仿真模块在同一时间步长。根据变化的时间步长，进行加热和冷却系统和电气系统响应的计算。 主要用于多区域气流分析、太阳能利用方案设计和建筑热性能研究。 优点：提供关键词解释，操作相对简单。通信接口使用IFC标准建筑模型，因此可以从CAD程序获取建筑几何结构。 不足：相比图形文件，文本文件输出不够直观，需要经过电子数据表格作进一步的处理。 4、eQUEST: 是一个易于使用的建筑能源分析工具,它结合了建筑创作过程向导，能源效率标准(EEM)向导、图形显示模块和强化版的DOE-2派生建筑能源使用仿真程序，可提供高质量的分析结果。 允许用户创建多个仿真程序,检视多个分析结果图。它提供了能源成本估算，采光和照明系统控制，自动实现能源利用率的措施。 优点：eQUEST给DOE-2加了一个界面，相比要简便一些，而且可以直接编辑input文件，可以实现参数的对比运行和节能策略运行。 不足：主要都是英制单位，用起来比较麻烦。 5、BLAST：（Building Loads Analysis and System Thermodynamics ） 可以预测建筑物能耗以及能源系统性能及成本，研究几乎任何类型和大小的新建或改造建筑设计能耗。 包括三个子系统：Space Loads Prediction，Air System Simulation和Central Plant。 主要用于工业供冷、供热计算，建筑空气处理系统和电力设备逐时能耗模拟。
建筑能耗模拟与分析
摘要：随着我国经济的快速发展，能源供需紧张状况也日益严重，我国目前建筑消耗的能源已经占全国商品能源的21％一24％。随着城市化程度的提高，第三产业比例的增大，建筑能耗的比例会继续提高。但是能源供应量的增长速度滞后于经济的发展速度，能源紧张必将制约经济的可持续发展。因此，节约能源和开发利用可再生能源，势在必行。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 随着国民生活水平的提高，建筑总量的大幅增加，人们对居住的舒适度要求也提高，相应的建筑能耗急剧增大，建筑能耗已经与工业能耗、交通能耗并列成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。而热水供应能耗约占全社会总能耗的30%，其中最重要的是采暖和空调，其占到建筑能耗的65%、而热水供应能耗占建筑能耗的15%.根据建设部推算，如果不推行建筑节能或绿色建筑，到2020年，我国建筑的能耗要达到11亿吨标准煤，也就是现在我们建筑能源的3倍以上，那时我国也就成为碳排放量最大的国家。相反，如果城镇建筑全部达到节能标准，每年将节省3.35亿吨标准煤；空调高峰负荷将减少8000万千瓦，相当于我国国家从1998年到2002年五年新增电力容量的总和，或4.5个三峡大坝的发电量。在建筑的全生命周期里，建筑材料和建造过程中所消耗的能源一般只能占到其总的能源消耗的20%左右，大部分能源消耗则发生在建筑物运行过程中。因此，建筑运行能耗是建筑节能任务中最主要的关注点之一。 随着城市的不断发展以及产业结构的调整，建筑能耗将超越工业能耗，交通能耗等其他行业而居于全部社会能源消耗的首位，将可能达到30%—40%。我国人口众多，如果照搬发达国家的模式及发达国家的人均水平的话，那么中国建筑能源的消耗将达到全球目前能源消耗的1/4，很显然这是不可能的。因此必须高度重视这一问题，提前防范，并探索一条适合中国发展的办法，在满足社会经济发展和人民生活水平的前提下，大幅度减少能源消耗，实现城市建设的可持续发展。我国目前既有建筑约为400亿㎡，每年将新建约20亿㎡，建筑物用电量为4600亿kWh。如果延续目前的能源消耗情况，预计到2020年底，将达到全社会