居住建筑能耗动态模拟研究与能耗计算软件的开发

合集下载

建筑热工节能设计方法研究及能耗软件的研制的开题报告

建筑热工节能设计方法研究及能耗软件的研制的开题报告

建筑热工节能设计方法研究及能耗软件的研制的开题报告一、课题背景及研究意义随着建筑的快速发展,建筑的能耗也越来越高,焦虑的环境问题也愈加突出。

因此,如何在建筑设计过程中实现节能和环保是一个非常必要的研究。

建筑热工节能设计方法是研究建筑的物理性能、环境参数和节能技术相互作用的科学系统,包括建筑设计、建材选取、环境控制等方面。

同时,研究能耗软件还可以为建筑能耗分析提供可靠的数据支持,可以使建筑的节能设计更加科学和有效。

通过研究建筑热工节能设计方法和能耗软件,可以有效降低建筑能耗,减少环境污染和降低建筑运营成本,为构建节能社会和可持续发展做出贡献。

因此,本课题具有重要的研究意义。

二、研究内容和研究方法1.研究内容(1)建筑物能耗分析方法的分析。

(2)建筑热工节能设计方法的分析。

(3)能耗软件的原理研究及功能设计。

(4)建筑物模型的建立。

(5)能耗软件的制作及验证。

2.研究方法(1)文献研究法:查阅国内外建筑热工节能设计的相关文献和标准,了解建筑物能耗分析的理论基础和研究现状。

(2)实地调研法:到实际的建筑工地进行调查和研究,获取实际建筑能耗数据和实际使用情况。

(3)数值模拟法:使用计算机模拟建筑物能耗情况,进行能耗分析和优化设计。

(4)软件开发法:基于前期调研和数值模拟结果,设计软件运算流程和计算公式,实现能耗软件开发和测试。

三、预期成果及应用前景预期成果:设计开发一个全面的建筑热工节能设计方法和能耗软件,包括能源消耗计算、建筑物模拟、节能技术应用等方面,满足各种类型建筑的节能需求。

应用前景:本课题的成果将为建筑节能设计和实施提供可靠的技术支持,可用于绿色建筑评估和环保认证,近期内具有广泛的应用前景。

EnergyPlus能耗模拟软件及其应用工具_冯晶琛

EnergyPlus能耗模拟软件及其应用工具_冯晶琛

收稿日期:2011-09-14;修回日期:2011-09-24*基金项目:广州市教育局科技计划项目(项目编号:08C052)0引言能源问题已经成为我国现代化建设的一个重大挑战,随着我国建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,建筑能耗呈现急剧上升趋势,建筑耗能在我国总能源消耗的比例不断增加。

我国建筑围护结构保温隔热性能差,采暖空调系统效率低,导致单位建筑面积能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。

正确分析建筑能耗,对于合理地利用能源,保护生态环境,促进经济的可持续发展均具有重大的现实意义和理论价值[1]。

建筑节能的核心是建造低能耗的建筑,涉及建筑围护结构、建筑设备系统等许多方面,因此,在建筑设计阶段,必须对建筑物的能耗,尤其是全年运行的动态能耗进行模拟,这使得各种建筑能耗模拟软件应运而生。

1能耗模拟软件现状迄今世界各国都意识到能耗模拟分析的重要性。

从20世纪60年代到今天,随着计算机技术的发展完善,能耗动态模拟分析计算方法的日趋成熟,很多国家都根据自己的特点及要求研发了建筑能耗计算程序,可以很方便地对建筑物进行全年动态模拟。

美国是开展建筑节能研究最早的国家之一,与节能标准相关的软件有120多种,有关建筑节能评估的有70多种。

其中具代表性的是美国能源部(DOE)和美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)研发的DOE-2及基于DOE-2内核的应用软件(如PowerDOE 、VisualDOE 、EZDOE 、DesiCalc)、伊利诺斯大学研发的BLAST (Building Loads Analysis and System Thermodynamics)、美国可持续建筑工业委员会(Sustainable Buildings Industry Council)主持开发的Energy-10、得克萨斯建筑工程大学建筑学院(College of Architecture Texas A&M University)开发的ENER-WIN 、美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laborato-ry)开发的SPARK (Simulation Problem Analysis and Research Kernel),以及威斯康星大学太阳能实验室(Solar Energy Laboratory ,University of Wisconsin)开发的TRNSYS(Transient System Simulation Program)等[2]。

建筑行业中的建筑能耗模拟技术应用案例

建筑行业中的建筑能耗模拟技术应用案例

建筑行业中的建筑能耗模拟技术应用案例随着国际和国内对于能源消耗和环境保护的需求越来越高,建筑行业正朝着更加节能和环保的方向发展。

建筑能耗模拟技术应用成为建筑行业中一项重要的工具。

本文将为大家介绍几个建筑能耗模拟技术的应用案例。

首先,我们来看一个住宅建筑的能耗模拟实例。

某城市的一处住宅小区在进行装修前,利用建筑能耗模拟技术对其进行分析和评估。

通过收集该地区的气候数据、建筑材料的热性质参数和建筑结构参数,模拟出该住宅小区的热负荷和能耗情况。

然后在模拟结果的基础上,进行了一系列的节能设计和优化。

最终,该住宅小区的能耗得到了有效的控制,实现了节能目标。

其次,我们来看一个商业建筑的能耗模拟实例。

某企业决定建设一个办公楼,并希望能够在建筑设计阶段就对能耗进行评估。

他们利用建筑能耗模拟技术模拟了办公楼在不同季节和不同用途情况下的能耗。

通过模拟结果,企业可以对建筑外墙、窗户和太阳能利用等方面进行优化设计。

他们还通过模拟预测了办公楼未来的能耗情况,以便为建筑的运行和维护提供参考。

这个案例的成功应用,使得该企业在建筑设计和运营阶段都能够更好地控制能耗。

另外,建筑能耗模拟技术在教育机构中的应用也具有很大的潜力。

以某大学为例,他们利用建筑能耗模拟技术对校内建筑群的能耗进行了评估。

通过对校园内每个建筑的建筑结构、朝向、用途以及设备选型等因素的模拟和分析,大学可以了解到每个建筑的能耗分布情况。

这为大学的能源管理提供了有力的支持。

在模拟结果的基础上,大学还可以根据能耗情况对建筑进行改造和优化,以降低能耗、提高能源利用效率,并为师生提供更加舒适的学习和工作环境。

最后,建筑能耗模拟技术的应用也可以帮助公共建筑提高能效。

以某政府办公大楼为例,他们希望在投入使用前对大楼的能耗进行评估。

通过建筑能耗模拟技术,政府可以预先了解到大楼在不同工作时间和季节的能耗情况,根据模拟结果进行优化设计,并采取相应的节能措施。

这样一来,政府在使用过程中可以更好地控制能耗,降低能源支出,达到节能减排的目标。

居住建筑能耗动态模拟研究与能耗计算软件的开发

居住建筑能耗动态模拟研究与能耗计算软件的开发

居住建筑能耗动态模拟研究与能耗计算软件的开发摘要随着世界性建筑节能运动的开展,建筑材料的合理选择,空调设备的优化控制,这些都需要对建筑物能耗,尤其是全年运行的动态能耗进行精确计算。

计算机的发展和应用创造了建筑动态能耗精确计算的可能性。

然而现有的一些软件往往存在这样那样的问题,如用户界面操作不便等,无法广泛应用于工程实践当中。

通过对国内外能耗模拟软件的发展现状进行调查,对出现的问题进行分析,我们对能耗模拟软件的开发思路提出了新的设想(详见正文)。

EnergyPlus 是美国开发的新一代基于动态模拟方法的大型建筑能耗计算软件,是两款著名的商业软件 DOE-2 和 BLAST 的全新替代产物,但由于此软件处于试用阶段,设计人员将主要精力放在运算源代码的编写上,并没有一个友好的用户界面。

对于我国北方地区数目居多的民用居住建筑来说,其建筑能耗大部分来自于冬季采暖负荷。

传统的静态方法往往只考虑最不利工况进行设计,缺少全年运行能耗的分析,这导致了设备选型不合理、运行调节不科学等问题。

针对上述问题,本文结合能耗分析软件 EnergyPlus,运用动态模拟方法进行了以下基于建筑节能的分析研究:一、在充分了解能耗分析软件 EnergyPlus 的功能、计算原理的基础上选取天津市某节能居住建筑为研究对象,对其冬季建筑采暖负荷进行了动态模拟。

同时,进行了一段时间的现场实际测量,并将实测数据与模拟结果进行了对比,分析了出现误差的主要原因,验证了软件模拟结果的可靠性。

二、在典型气象年逐时气象资料基础上,模拟了该居住建筑整个采暖季采暖负荷的动态变化规律,并与我国暖通界常用算法-有效传热系数法的计算结果进行对比分析。

三、通过动态全年能耗分析,研究了不同外墙保温形式、外窗形式、门窗气密性、室内温度控制等因素对于建筑能耗的影响。

四、针对该软件因用户界面开发工作不完善所带来的操作上的困难,使用 Visual Basic 6.0 面向对象程序设计语言,在其原有软件基础上开发出简单实用、功能齐全的用户可视化界面,方便用户的使用。

建筑能耗模拟软件在建筑设计中的应用

建筑能耗模拟软件在建筑设计中的应用

建筑能耗模拟软件在建筑设计中的应用随着环保意识的不断增强,建筑能耗问题越来越受到关注。

建筑师和设计师最大的问题是如何在保持建筑的功能和美观性的同时,实现尽可能高效的能源利用。

因此,建筑能耗模拟软件成为了设计师们的重要工具。

本文将介绍建筑能耗模拟软件的基本原理以及在建筑设计中的应用。

一、建筑能耗模拟软件的基本原理建筑能耗模拟软件是一种计算机软件,用于模拟建筑物在不同的气象条件下的能耗。

它通过模拟建筑物内部的热传递、空气流动和自然照明来预测建筑物的能耗。

这些模拟结果可以帮助设计师预测建筑的能耗情况,并通过改变设计参数来优化建筑的能源利用效率。

根据仿真的不同内容,建筑能耗模拟软件可以分为以下几类:1. 热传递模拟软件热传递模拟软件主要用于模拟建筑物的热传递过程。

它可以模拟建筑物的热辐射、对流和传导,并通过计算建筑物不同表面的温度来预测建筑物的能耗。

2. 空气流动模拟软件空气流动模拟软件用于模拟建筑物内部的空气流动。

它可以模拟建筑物内的空气流动、室内温度和湿度分布,以及不同房间之间的空气流动情况。

3. 自然照明模拟软件自然照明模拟软件主要用于模拟建筑物内的自然照明情况。

它可以模拟不同位置和角度的太阳光线,并计算建筑物内不同位置的光照强度和光照分布情况。

二、建筑能耗模拟软件在建筑设计中的应用1. 设计优化建筑能耗模拟软件可以帮助设计师进行建筑设计的优化。

通过模拟不同的设计参数如建筑物的朝向、外立面的材料和厚度、窗户的尺寸和位置等等,可以比较不同设计方案的能耗表现,从而选择能源利用效率较高的设计。

2. 节能调整建筑能耗模拟软件还可以用于节能调整。

当建筑需要改变时,例如调整室内温度、改变室内气流或增加隔热材料等等,这些改变可以通过模拟软件来预测能耗变化,并进行适当的调整以减少能耗。

3. 测试新技术新技术在建筑设计中发展迅速。

建筑能耗模拟软件可以用于测试这些新技术的效果,如太阳能热水器、太阳能电池板和地源热泵等等。

严寒地区住宅建筑能耗动态模拟与分析的开题报告

严寒地区住宅建筑能耗动态模拟与分析的开题报告

严寒地区住宅建筑能耗动态模拟与分析的开题报告一、选题背景住宅建筑是人们日常生活的重要场所,不能满足生活舒适度和能源节约的需求,会影响人们的生活质量。

在严寒地区,住宅的节能问题更为突出,因为在严寒的冬季,采暖成为住宅能耗的主要部分,会造成不小的能源浪费。

因此,对于严寒地区住宅建筑的能耗动态模拟与分析研究,有重要的现实意义。

二、研究意义严寒地区住宅的能耗动态模拟与分析研究,可以为严寒地区住宅的节能设计和改造提供可靠的技术支撑,有助于把能源消耗降到最低,提高节能和环保的水平。

三、研究内容1. 严寒地区住宅建筑能耗特点的研究2. 建立严寒地区住宅建筑能耗动态模型3. 分析封闭式、半开放式、开放式居住空间的节能效果4. 对比建筑物外保温的材料及厚度对建筑热损失的影响5. 建筑结构参数对室内舒适度及能耗的影响6. 研究不同屋顶材料及颜色对能耗的影响7. 提出严寒地区住宅节能措施四、研究方法本研究将使用建筑热性能模拟软件 DesignBuilder 对严寒地区住宅进行动态模拟和仿真,并通过对比实验和敏感性分析等方法进行数据处理和分析。

五、研究计划及进度安排1. 文献综述:2021年6月-7月2. 能耗特点分析:2021年7月-8月3. 动态模型建立:2021年8月-9月4. 研究不同居住空间节能效果:2021年9月-10月5. 对比建筑物外保温的材料及厚度对建筑热损失的影响:2021年10月-11月6. 建筑结构参数对室内舒适度及能耗的影响:2021年11月-12月7. 研究不同屋顶材料及颜色对能耗的影响:2021年12月-2022年1月8. 提出严寒地区住宅节能措施:2022年1月-2月9. 论文撰写:2022年2月-3月六、预期研究结果1. 掌握严寒地区住宅建筑能耗的特点及变化规律2. 建立了严寒地区住宅建筑能耗动态模型3. 研究了封闭式、半开放式、开放式居住空间的节能效果4. 分析了建筑物外保温的材料及厚度对建筑热损失的影响5. 确定了严寒地区住宅的节能措施核心要点,为市场供应提供有关建议建筑材料的信息。

上海居住建筑节能软件计算报告书(PKPM软件计算)

上海居住建筑节能软件计算报告书(PKPM软件计算)

项目建筑节能软件计算报告书计算工具:建筑节能设计分析软件软件开发单位:中国建筑科学研究院应用版本:PBEC A2008 1.00版建筑节能软件计算报告书此项目判定依据为上海市工程建设规范《居住建筑节能设计标准》(D G/TJ08-205-2008)项目名称:项目地址:上海市建设单位:上海XXXXXX有限公司设计单位:上海XXXXXX有限公司施工单位:未提供规范标准参考依据:1、《居住建筑节能设计标准》(DG/TJ08-205-2008)。

2、《上海市建设和交通委员会关于进一步加强本市民用建筑节能设计技术管理的通知》沪建交〔2006〕765号。

3、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2001)。

4、《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)。

5、《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》(GB/T7106-2008)。

6、《建筑幕墙》(GB/T 21086-2007)。

7、建筑外窗采光性能分级及检测方法(GB/T11976-2002)。

8、《建筑外窗保温性能分级及检测方法》(GB/T8484-2008)。

9、《住宅建筑围护结构节能应用技术规程》DG/TJ08-206-2002。

10、《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇》(2007)《建筑》分册。

建筑材料热工参数参考依据:一. 建筑概况城市:上海(北纬=31.00°,东经=121.00°)气候分区:夏热冬冷地区(Ⅲ区)建筑名称:1号楼建筑朝向:南偏东29度建筑结构类型:砌体结构体形系数:0.45节能计算建筑面积(地上):1233.58 m2建筑体积(地上):5192.85 m3节能计算建筑面积(地下):402.11 m2建筑体积(地下):1206.34 m3 节能计算总建筑面积:1635.69 m2建筑总体积:6399.19 m3建筑表面积:2343.45 m2建筑层数:地上4层、地下室1层建筑物高度:15.20 m层高汇总表建筑大样图:二.建筑围护结构1.围护结构构造本工程是否设计非透明幕墙是□ 否■屋面类型(自上而下)1:细石混凝土(内配筋)(35.00mm)+聚氨酯泡沫塑料(30.00m m)+水泥砂浆(15.00mm)+水泥砂浆(15.00m m)+钢筋混凝土(120.00mm)屋面类型(自上而下)2:细石混凝土(内配筋)(40.00mm)+聚氨酯泡沫塑料(30.00mm)+水泥砂浆(15.00mm)+钢筋混凝土(120.00mm)外墙类型(自外至内):水泥砂浆保护层(7.00m m)+聚氨酯泡沫塑料(25.00m m)+水泥砂浆(15.00mm)+4孔混凝土空心砌块(200.00mm)+混合泥砂浆(20.00mm)底面接触室外空气的架空或外挑楼板:水泥砂浆(20.00m m)+钢筋混凝土(120.00m m)+聚氨酯泡沫塑料(20.00mm)+水泥砂浆(7.00m m)分户墙:混合砂浆(20.00m m)+4孔混凝土空心砌块(200.00mm)+混合砂浆(20.00mm)分户楼板:水泥砂浆(20.00m m)+钢筋混凝土(120.00mm)+水泥砂浆(20.00mm)采暖与非采暖空间的隔墙:混合砂浆(20.00m m)+4孔混凝土空心砌块(200.00m m)+混合砂浆(20.00m m)非独立的机电设备用房与相邻功能房间的楼板类型:水泥砂浆(20.00mm)+钢筋混凝土(120.00mm)+聚氨酯泡沫塑料(15.00m m)+水泥砂浆(7.00m m)外窗(含阳台门透明部分):非隔热金属型材窗框K≤10.8[W/(m2.K)],框面积≤15%,(5mm透明+12空气+5mm透明),传热系数4.00W/m2.K,自身遮阳系数0.86,气密性为6级,水密性为4级,抗风压性6级,可见光透射比0.71户门:节能外门,传热系数 2.47W/m2.K2.建筑热工节能计算汇总表主要热工性能参数:2.1 体形系数2.2 屋顶屋顶构造类型1:细石混凝土(内配筋)(35.00mm)+聚氨酯泡沫塑料(30.00mm)+水泥砂浆(15.00mm)+水泥砂浆(15.00mm)+钢筋混凝土(120.00m m)屋顶构造类型2:细石混凝土(内配筋)(40.00mm)+聚氨酯泡沫塑料(30.00mm)+水泥砂浆(15.00mm)+钢筋混凝土(120.00mm)2.3 外墙外墙主体部分构造类型:水泥砂浆保护层(7.00m m)+聚氨酯泡沫塑料(25.00mm)+水泥砂浆(15.00mm)+4孔混凝土空心砌块(200.00mm)+混合砂浆(20.00mm)外墙类型传热系数表 4热桥柱(框架柱)构造类型:水泥砂浆(7.00mm)+聚氨酯泡沫塑料(25.00m m)+水泥砂浆(15.00mm)+钢筋混凝土(200.00mm)+混合砂浆(20.00mm)热桥梁(圈梁或框架梁)构造类型:水泥砂浆(7.00mm)+聚氨酯泡沫塑料(25.00mm)+水泥砂浆(15.00mm)+钢筋混凝土(200.00mm)+混合砂浆(20.00mm)热桥楼板(墙内楼板)构造类型:水泥砂浆(7.00m m)+聚氨酯泡沫塑料(25.00mm)+水泥砂浆(15.00mm)+钢筋混凝土(220.00mm)外墙平均传热系数计算外墙平均传热系数(Km)砌体结构外墙平均传热系数(Km)的计算单元如下图所示,该工程所选开间的柱位置按下图第1种情况进行计算。

建筑节能计算机模拟软件的研究

建筑节能计算机模拟软件的研究

当前最强大的模拟软件 , l D S下操作界面, 其B) O L 轴 内核为类似多种软件使用。 有非 人较为麻烦 , 须经过 常详细的建筑能耗逐时分析报 专门的培训 ; 对专业 告, 可处理结构和功能较为复杂 知识要求较高。 的建筑。
工业供冷、 供热负荷计 算, 建筑空气处理系统 以及 电力设备逐 时能
HA V C系统和控制分 基本翰出格式为 A n, C S 包 析,多区域气流分析,括生命周期成本、 月度、 年度 太 阳能利用方案设计 能耗报告。 以及建筑热性能研究。
自 义 准 中 有 组 强} 统设定 定 标 库 没 的 件, 系 合理的 缺 大 帮 系 , 分 段 拟 1 值, 户 须 项 的助 统 可 时 模 。 省 用 必 逐 可 接 人 mA 生 的 筑} 人两 较为 细 直 导s D成 建 输 者 详 i C
简 的 C 输 、 出 新 版 本 的 E卿ps 建 的 述 单 单 A n 人 输 文} S e u对 n l} 筑 描 简 ,
步分 。 的析 }解 , 得 作 得 加 须 过电 数 表 词 释 使 操 变 更 简} 经 子 据
1 单。 1 作进一步处理。
接编辑。 1 , 射 变传热系数下能耗分析。 1 要求的模型。
太阳 E e汀P s 多区域气流分析, n耳 l u 能利用方案设计及建 筑热性能研究。
件, 供 子 据 作 一}eaL2 供 即 的 键} 文 不 直 可 电 数 表 进 (l O 提 了 时 关 翰出 件 够 观, Re . e s )
一7 一 0
区域供热 20.期 073
续表 1
软件
D S ET
主要功能
输人或输出
优点
缺点
UO A 界面 可以支持更复杂的工程项目, 如多建筑、在高层建筑节能 全年逐时的建筑内温度计 嵌人 A T C D中 , 算、 负荷计算 、 空调机组负 可视化,便于设计掌握。 斜墙 、 回形房间等, 而且增强了建筑热特 评估工程中计算 荷计算、H A U设备负荷及校 采用“ 分阶段设计 ,分阶 性分析 , 如太阳阴影的影响 , 逐时通风和 时间长。 核计算、 水网水力计算、 段模拟” 风、 的设计思想。 灵活的热扰设定 , 夜间背景辐射等。 冷冻站设备选型计算。 模拟全年的气象数据, 进行 可采用 自己绘制的 C D A 全年的动态能耗模拟分析 , 图纸直接进行模型数据 生成详尽的空调采暖全年 的转换, 无需手写输人。 能耗报告。 可对建筑的体形、 朝向、 围护结构的构造 进行量化分析 ,生成有详尽建筑概况, 窗 墙比,围护结构热工参数的计算报告, 对 用户的节能设计进行指导和改进。

建筑能源管理软件开发与应用研究

建筑能源管理软件开发与应用研究

建筑能源管理软件开发与应用研究1. 介绍建筑能源管理软件的背景建筑能源管理软件是一种针对建筑能耗进行监测、分析和节能管理的工具,随着能源消耗问题日益凸显,建筑能源管理软件的开发与应用也备受关注。

2. 建筑能源管理软件的发展现状目前,建筑能源管理软件市场已经涌现出众多供应商,各具特色的软件产品也在不断更新迭代,不仅可以实现建筑能耗数据的实时监测,还能够通过智能算法对能源使用进行优化调度。

3. 建筑能源管理软件的功能特点建筑能源管理软件通常具备数据采集、分析报告、能源节约、运维管理等功能,通过大数据技术和人工智能算法,能够为用户提供全面、实时的建筑能源管理解决方案。

4. 建筑能源管理软件开发技术与方法建筑能源管理软件的开发涉及到多种技术,包括后台数据库设计、前端界面开发、数据接口设计等,同时需要结合建筑能耗分析的理论知识,采用数据挖掘和机器学习算法进行能源预测和优化。

5. 建筑能源管理软件的应用案例建筑能源管理软件已经在许多大型商业综合体、办公楼、工厂等建筑场所得到广泛应用,通过软件的监测和调控,有效降低建筑的能耗,提高能源利用效率。

6. 建筑能源管理软件的市场前景随着建筑能源管理软件的不断完善和普及,未来建筑行业对于节能减排的要求将越来越高,建筑能源管理软件有望成为建筑行业的标配软件,为建筑能耗管理提供更好的技术支持。

7. 建筑能源管理软件的应用价值建筑能源管理软件不仅可以帮助建筑业主实现节能减排,降低能源成本,还可以提升建筑的能源利用效率,延长建筑设备的使用寿命,同时还能够提高建筑的整体运营效率和管理水平。

8. 建筑能源管理软件的未来发展趋势未来建筑能源管理软件的发展方向将会更加智能化、可视化和个性化,结合物联网、云计算、大数据等新技术,不断拓展软件的功能和应用领域,为建筑能源管理提供更多元化的解决方案。

9. 结语建筑能源管理软件的开发与应用研究是当前建筑行业的重要课题,通过不断创新和技术应用,建筑能源管理软件将成为建筑节能减排的重要支撑,为实现建筑行业的可持续发展贡献力量。

利用CAD进行建筑物能耗模拟的方法

利用CAD进行建筑物能耗模拟的方法

利用CAD进行建筑物能耗模拟的方法建筑物能耗模拟是衡量建筑能源效益和评估节能措施的重要方法之一。

在过去,进行建筑物的能耗模拟通常需要使用专业的能耗模拟软件。

然而,随着计算机辅助设计(CAD)软件的发展,现在我们可以利用CAD软件来进行建筑物的能耗模拟,从而更加高效和方便地进行评估和优化。

下面将介绍一种利用CAD软件进行建筑物能耗模拟的方法,以帮助读者更好地了解和使用这一技巧。

第一步:建立建筑模型首先,在CAD软件中创建建筑物的3D模型。

这可以通过绘制建筑物的平面图和立面图,并使用CAD软件的3D建模工具将其转化为三维模型来实现。

在建立模型时,需要详细考虑建筑物的各个部分,包括墙壁、窗户、门、屋顶等。

确保模型的准确性和完整性对于后续的能耗模拟非常重要。

第二步:设置材料和属性完成建筑物模型后,需要为每个构件设置正确的材料和属性。

CAD软件通常提供了一个材料库,可以选择适合的材料,如混凝土、玻璃、钢等。

此外,还需要为每个构件设置厚度、导热系数、透光率等属性。

这些参数将直接影响能耗模拟的结果,因此需要仔细选择和设置。

第三步:确定边界条件在能耗模拟中,边界条件是不可忽视的因素。

这包括室内温度、湿度、外部气象条件等。

根据具体情况,可以选择不同的边界条件,如恒温、恒湿或者实际的气象数据。

确保边界条件设置合理准确将有助于得到更准确的模拟结果。

第四步:设置能耗模拟参数在CAD软件中,通常提供了各种能耗模拟相关的参数设置。

这包括传热、传质、传递等参数。

根据建筑物的具体情况和要求,可以调整这些参数以达到所需的模拟效果。

同时,这些参数的合理设置也可以提高模拟能耗模拟的准确度。

第五步:进行能耗模拟完成以上设置后,可以开始进行能耗模拟。

CAD软件通常会提供相应的模拟工具或插件,可以根据模拟参数和边界条件进行模拟计算,并得到建筑物的能耗情况。

在模拟过程中,可以对模型进行调整和优化,以寻找最佳的能源效益和节能措施。

第六步:分析结果和优化完成模拟计算后,可以通过CAD软件提供的分析工具来查看模拟结果。

建筑能耗模拟研究与应用

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。

建筑能耗模拟是利用计算机对建筑能耗和采暖空调负荷进行动态的计算,从而对建筑物及其空调系统的性能进行分析和评价。

空调负荷计算就是对空调系统的设计负荷进行预测。

它是依据设计规范和建筑热工性能,计算出建筑物的冷负荷、热负荷、湿负荷以及新风负荷,并以此来确定空调系统设备的容量大小。

负荷计算是建筑能耗模拟的基础。

建筑物能耗计算的目的是预测建筑物全年的能源消耗量,从而为方案的分析和评价提供依据。

能耗计算与空调设计中的负荷计算是类似的,它们的区别主要在于能耗计算一般选择有代表性的气候条件为计算基础,即所谓的典型气象年。

负荷计算以极端的气候条件为计算基础。

负荷计算可以确定暖通空调设计负荷的峰值,从而选择合适的设备容量和数量。

住宅建筑能耗的动态模拟

住宅建筑能耗的动态模拟

住宅建筑能耗的动态模拟
刘洋;刘俊杰;朱能
【期刊名称】《煤气与热力》
【年(卷),期】2004(024)001
【摘要】介绍了美国能耗模拟软件EnergyPlus的计算原理与功能,运用EnergyPlus对天津某住宅小区的建筑能耗进行了一定周期的模拟计算.模拟计算和实际测量结果的对比表明,该软件能够用于建筑能量动态负荷的定量计算和定性分析.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】刘洋;刘俊杰;朱能
【作者单位】天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072;天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072;天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TU995
【相关文献】
1.办公建筑能耗动态模拟研究 [J], 许旺发;张旭
2.我国住宅建筑节能潜力分析——除供暖外的住宅建筑能耗 [J], 龙惟定;马素贞;白玮
3.拉萨地区住宅建筑群布局模式对建筑能耗影响关系研究 [J], 张昊;陈景衡;武玉艳
4.山东地区高层住宅建筑能耗影响的敏感性分析 [J], 薛一冰;相楠
5.夏热冬冷地区住宅外窗尺寸对建筑能耗的影响研究 [J], 庙诗详
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

夏热冬冷区居住建筑能耗模拟及分析

夏热冬冷区居住建筑能耗模拟及分析
尤其在夏热冬冷地 区, 建筑节能 已成 为住宅发展 的必然趋 势和城市建筑水平 的标志。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 巨大 , 筑能耗模拟 建 软件在建筑节 能领域 中也发挥着越来越重要 的作用。 在进行建
外 墙
屋 顶
K= . W/m ・ I ( K) 5
21 0 2年第 2期( 1 3期 ) 总 8



Байду номын сангаас

夏热冬冷 区居 住建 能耗模 拟及分析
Bulig En ry Si uain a d i ay i t m me n l W it rRe in i n e g m lt n sAn lssi Ho d o t n Su r d Cod a ne go
时的动态模 拟 , 从模拟结果 中提取 出每平方米建筑 面积 每年 的
比较快 , 热量有可能从室内传 向室外 。 冬天 , 由于室 内外温差不 大 ,一天之内的温度波动对外 围护结构的传热影响就很大 , 如 果采用常规的静态设计 的办法 , 由于并不 能真 实的反应热量流
收 稿 日期 :02 0 — 5 2 1 — 2 1
t () i h me
图 2 温 度 一时 间 响应 图
计算 内核 , 对夏热冬冷地 区的一栋经过 了节能改造 的集体宿舍 进行全年能耗模拟 , 根据模拟结果 , 设定最佳改造方案 。
项目 围护结构基本参数 相关模拟参数
K= . /m K ) 20W ( ・
表1
2 建筑能耗模 拟软件 介绍
关键 词 : 夏热冬冷气候 ; 建筑能耗 ; 建筑节能 ; 拟软件 模
图分类号: U1 11* T 1 .95 文献标识码 : A 文章编号: 0 — 3 92 1 )2 0 — 2 1 7 7 5 (0 0 — 1 0 0 0 2 7

关于对太阳能采暖建筑的热负荷模拟分析

关于对太阳能采暖建筑的热负荷模拟分析

关于对太阳能采暖建筑的热负荷模拟分析晋文;王新如;吴金顺;钟君;杨美媛;潘嵩;魏鋆;张维亚;潘天泉【摘要】建立了北京地区典型别墅建筑的模型,描述了别墅建筑的结构特性,利用Dest软件对太阳能采暖建筑室内的热负荷进行分析,分析了窗墙比、保温层及玻璃对别墅热负荷的影响,得出室内热负荷随着不同因素变化的曲线,并应用曲线分析了负荷变化趋势.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2015(012)004【总页数】4页(P105-108)【关键词】太阳能采暖;Dest软件;热负荷;模拟分析【作者】晋文;王新如;吴金顺;钟君;杨美媛;潘嵩;魏鋆;张维亚;潘天泉【作者单位】北京节能环保中心,北京100029;北京工业大学,北京101100;华北科技学院建筑工程学院,北京东燕郊101601;华北科技学院建筑工程学院,北京东燕郊101601;华北科技学院建筑工程学院,北京东燕郊101601;北京工业大学,北京101100;华北科技学院建筑工程学院,北京东燕郊101601;华北科技学院建筑工程学院,北京东燕郊101601;华北科技学院建筑工程学院,北京东燕郊101601【正文语种】中文【中图分类】TU832.1+71 概述计算机模拟是预测及分析建筑能耗和性能的最经济有效的方法之一。

热负荷是选取太阳能设备、运行调节、系统评价等方面的基础资料。

热负荷的大小直接关系到采暖系统能耗的多少,也是建筑施工必须考虑的重要因素之一。

热负荷大,能量消耗大;热负荷小,能量消耗小。

Dest是由清华大学开发的建筑模拟分析软件(designer's simulation toolkits)[1]。

可用于建筑能耗模拟分析和环境控制系统的设计校核,起到提高设计质量、保证设计可靠性、对如何降低建筑及系统能耗、保证建筑环境质量具有重要的指导作用。

2 建筑模型建立及条件设置2.1 建筑模型的建立建立一栋两层的小别墅,位于北京农村地区,两层的平面图一样。

天正建筑节能软件TBEC

天正建筑节能软件TBEC

天正建筑节能分析软件TBEC基于天正建筑软件TArch开发,涵盖采暖地区(包括严寒A区、B区和寒冷地区)、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区等国内各建筑气候分区,适用于新建、改建和扩建的居住建筑、公共建筑的节能分析和计算,既能进行建筑围护结构规定性指标的检查,又能进行全年8760小时的动态能耗指标的计算,也能进行采暖地区耗煤量和耗电量计算,并与国家标准和各地方标准进行一致性判定。

计算科学准确,使用简单方便。

TBEC可实现快速建模,无需模型转换,无需二次建模,可充分利用建筑方案、扩初和施工图,达到节能设计和建筑设计同步进行,与建筑设计成果无缝链接,实现数据共享。

TBEC公建、居住节能(夏热冬冷、夏热冬暖、采暖地区)各版本都通过了建设部评估,达到“国内领先水平”。

同时针对各地方对节能的不同要求,天正节能软件具有各地方不同版本,在全国若干省市进行了评估验收,并被当地有关部门推广使用。

一、设计依据:TBEC主要设计依据是《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95),《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001),《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2003),《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005),《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)和《民用建筑热工设计规范》等以及各省、市地方节能标准和实施细则。

二、工作流程和特点1.设置工程参数在工程参数中,可以设定工程的建设单位、设计单位、施工单位、工程地点、工程朝向、工程类型等信息,以及工程的内外表面换热系数、外墙屋顶日射吸收率、外窗遮阳系数等用于分析的能耗计算参数。

2.节能分析建模TBEC可以直接利用天正建筑TArch绘制的图,无需二次转换即可作为节能模型,使节能设计与建筑设计同步进行,对方案提供即时的分析。

天正丰富的自定义实体的建筑对象——墙体、门窗、房间等,使得三维建模过程十分快速、智能。

建筑能耗计算方法综述

建筑能耗计算方法综述

建筑能耗计算方法综述一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强,建筑能耗问题逐渐成为了研究的热点。

建筑能耗不仅占据了全球能源消费的重要部分,而且其对于环境的影响也不容忽视。

因此,如何准确地计算和评估建筑能耗,进而采取有效的节能措施,成为了当前亟待解决的问题。

本文旨在综述建筑能耗计算方法的研究现状和发展趋势,以期为建筑能耗的准确评估和节能设计提供理论支撑和实践指导。

本文将介绍建筑能耗的基本概念和研究背景,阐述建筑能耗计算的重要性和意义。

接着,将回顾传统的建筑能耗计算方法,分析其优缺点及适用范围,并指出其存在的问题和挑战。

然后,将重点介绍近年来新兴的建筑能耗计算方法,如基于动态模拟的方法、基于机器学习的方法等,详细阐述其原理、特点和应用实例。

还将探讨建筑能耗计算方法的未来发展趋势,如多学科交叉融合、智能化和大数据应用等。

通过本文的综述,期望能够为相关领域的研究人员和实践者提供全面、深入的建筑能耗计算方法知识,为推动建筑能耗的准确评估和节能设计提供有益的参考和启示。

二、建筑能耗的主要组成部分建筑能耗是一个复杂且多元化的领域,涵盖了从建筑材料的生产、运输、施工,到建筑使用过程中的照明、供暖、通风、空调、电器使用等多个方面。

这些能耗环节相互关联,共同构成了建筑能耗的主要组成部分。

建筑材料的生产和运输是建筑能耗的一个重要环节。

建筑材料如水泥、钢铁、玻璃等的生产过程需要消耗大量的能源,同时,这些材料的运输也会带来一定的能耗。

随着绿色建筑和可持续建筑理念的推广,如何通过选择低碳、环保的建筑材料和优化运输方式,降低这一环节的能耗,成为了建筑能耗研究的一个重要方向。

建筑使用过程中的能耗是建筑能耗的主体部分,包括照明、供暖、通风、空调、电器使用等多个方面。

其中,照明能耗与建筑的设计、采光、照明设备等因素有关;供暖、通风、空调能耗则与建筑的保温、隔热性能、空调设备效率等有关;电器使用能耗则与建筑内电器设备的种类、数量、使用效率等因素有关。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

天津大学硕士学位论文居住建筑能耗动态模拟研究与能耗计算软件的开发Dynamic Simulation Study Of Resident Building Energy And The Development Of Energy Simulation Software【申请硕士学位】专业:供热、供燃气、通风与空调工程研究生:刘洋指导教师:朱能教授天津大学环境科学与工程学院二零零四年一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。

特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。

同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。

学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要随着世界性建筑节能运动的开展,建筑材料的合理选择,空调设备的优化控制,这些都需要对建筑物能耗,尤其是全年运行的动态能耗进行精确计算。

计算机的发展和应用创造了建筑动态能耗精确计算的可能性。

然而现有的一些软件往往存在这样那样的问题,如用户界面操作不便等,无法广泛应用于工程实践当中。

通过对国内外能耗模拟软件的发展现状进行调查,对出现的问题进行分析,我们对能耗模拟软件的开发思路提出了新的设想(详见正文)。

EnergyPlus是美国开发的新一代基于动态模拟方法的大型建筑能耗计算软件,是两款著名的商业软件DOE-2和BLAST的全新替代产物,但由于此软件处于试用阶段,设计人员将主要精力放在运算源代码的编写上,并没有一个友好的用户界面。

对于我国北方地区数目居多的民用居住建筑来说,其建筑能耗大部分来自于冬季采暖负荷。

传统的静态方法往往只考虑最不利工况进行设计,缺少全年运行能耗的分析,这导致了设备选型不合理、运行调节不科学等问题。

针对上述问题,本文结合能耗分析软件EnergyPlus,运用动态模拟方法进行了以下基于建筑节能的分析研究:一、在充分了解能耗分析软件EnergyPlus的功能、计算原理的基础上选取天津市某节能居住建筑为研究对象,对其冬季建筑采暖负荷进行了动态模拟。

同时,进行了一段时间的现场实际测量,并将实测数据与模拟结果进行了对比,分析了出现误差的主要原因,验证了软件模拟结果的可靠性。

二、在典型气象年逐时气象资料基础上,模拟了该居住建筑整个采暖季采暖负荷的动态变化规律,并与我国暖通界常用算法-有效传热系数法的计算结果进行对比分析。

三、通过动态全年能耗分析,研究了不同外墙保温形式、外窗形式、门窗气密性、室内温度控制等因素对于建筑能耗的影响。

四、针对该软件因用户界面开发工作不完善所带来的操作上的困难,使用Visual Basic 6.0面向对象程序设计语言,在其原有软件基础上开发出简单实用、功能齐全的用户可视化界面,方便用户的使用。

通过上述工作,验证了动态模拟方法(EnergyPlus软件)用于我国建筑节能分析的可行性,开发的用户界面方便了今后的使用。

对我国现有建筑,特别是我国北方地区的建筑结构在节能降耗总体目标工作中提出了有意义的目标。

关键词:建筑能耗动态模拟居住建筑建筑节能采暖能耗ABSTRACTWith the development of world building energy saving, the appropriate selection of building material & the optimization control of HVAC system requires accurate dynamic energy consumption calculating. To meet the need, the computer simulation is absolutely necessarily. However many softwares existing now cannot be applied into engineer practice due to some problems, e.g. operation inconvenience of user interface. Thus, we proposed here a new energy simulation softwares development idea (more detail for the text).EnergyPlus is a new building energy simulation program supported by U.S. government. Based on the most popular features and capabilities of BLAST and DOE-2, it is primarily a simulation engine without interface.In North China, the residential building energy consumption commonly comes from heating load, however, traditional calculating method often just takes account of the worst fact, which resulting in illogically equipment selection and non-scientific system operation. In this dissertation, with the simulation program-EnergPlus, the study has finished:1 On a basis of understanding the introduce of the organization and capabilities of this software, modeling a resident house dynamic heating load performance during a given period in an energy conservation uptown of TianJin, compared the calculation results with measured data, suggesting reliability of the results.2 With the hourly weather data of typical meteorological year, using the same model, the house dynamic energy performance was simulated in the heating period. Analyzed the distinctions between EnergyPlus and the Effective heat transfer coefficient method.3 The influence of house thermal mass, thermostat, infiltration on building energy was studied.4 With the advantages of the structure and object-orientation of Visual Basic 6.0, a friendly user interface for EnergyPlus was developed.Though above researches, we demonstrate the feasibility of dynamic simulation method (EnergyPlus Software) for building energy-saving inChina, point out reasonable index for building energy saving in North China. Also, the developed user interface is convenient for future application.Key word:Building energy dynamic simulationResident buildingBuilding energy savingHeating energy目录目录第一章:绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 我国建筑能耗的特点 (1)1.3 建筑能耗研究的发展状况 (5)1.4建筑能耗的研究方法 (7)1.5 研究课题的提出及主要工作 (11)第二章:能耗计算软件EnergyPlus的介绍及理论基础 (14)2.1 EnergyPlus程序的介绍 (14)2.2能耗分析的理论基础 (17)第三章:天津某住宅能耗模拟与节能分析 (28)3.1建筑模型的建立 (28)3.2 模拟结果分析 (35)3.3 采暖季住宅能耗评估 (40)3.4节能因素分析 (43)第四章:能耗计算软件的开发 (50)4.1 用户界面开发问题的提出 (50)4.2 界面开发工具的选择 (51)4.3 EnergyPlus程序运算执行过程 (52)4.4 界面开发总体设计思路 (53)4.5 用户界面操作流程及功能介绍 (54)4.6 可靠性验证 (56)第五章:课题研究总结 (58)5.1 课题研究的结论 (58)5.2 课题研究的意义 (59)5.3 对以后工作的设想 (59)参考文献 (61)发表论文和参加科研情况说明 (64)附录 (65)致谢 (71)第一章:绪论1.1 概述1.1.1 建筑能耗的定义对于建筑能耗的范围,存在着不同的看法。

目前较为一致的看法是将建筑能耗划分为建造过程中的能耗和使用过程中的能耗【1】。

建造过程的能耗包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗。

使用过程中的能耗包括建筑使用期间采暖、通风、空调、照明、家用电器和炊事热水供应等所使用的能量。

相关文档
最新文档