EnergyPlus能耗的几点分析
基于EnergyPlus的几种典型平面形状的塔式办公建筑的能耗差异分析
摘 要 ： 塔 式 办 公 建 筑 的空 调 能 耗 占到 建筑 总 能 耗 的 ５ ０ ％～ ６ Ｏ ． 建 筑 内部 的太 阳 辐 射 得 热 量 的 多 少 直 接 影
响着 建 筑 的 空 调 能 耗 ， 这 个 又 与建 筑 外 围 护 结 构 的 面 积 、 朝 向 及 建 筑 的 外 形 等 有 密 切 关 系． 采用 Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｐ ｌ ｕ ｓ 建 筑 全 能 耗模 拟 软 件 对 圆 形 、 正六边形 、 正方形 、 正 三 角形 平 面 形 状 的 塔 式 办 公 建 筑 进 行 的 全 年 能 耗 模 拟 ， 根 据模 拟 结 果 对 这 几 种 塔 式 办 公 建 筑 的能 耗 差 异 进 行 了分 析．
设计 或 分析建 筑及 暖通 空 调系统 的软 件 ， 它 们具 有不 同 的功能 和复 杂程度 ， 面 向不 同 的用 户 ， 大致 可分
为 以下 四大类 ．
ａ ） 设计 用软 件 （ ｐ ｒ ａ ｃｔ ｏ ｏ ｌ ｓ ）： 建筑师、 工 程 师等 用 来 进 行 建 筑及 系统 设计 的软 件 ， 如
观 的结果 ；
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ １ — ２ １
修 改 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ — ２ ２
基金项 目： 陕 西 省 重 点 科 技创 新 团 队 （ ２ ０ １ ２ ＫＴＣ － Ｉ １ ） ； 广 东 省部 产 学 研 集 合 专 项 资 金 资 助 项 目（ ２ ０ １ １ Ａ０ ９ １ １ ０ ０ ０ ０ ４ ３ ）
作者简介 ： 张 明（ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 陕西西安人 ， 工程师 ， 主要从事建筑节能设计 、 建筑节 能检测 、 建筑能耗分析等研究 ．
基于EnergyPlus的被动式超低能耗建筑能耗模拟分析
基于EnergyPlus的被动式超低能耗建筑能耗模拟分析周文倩;李祥立;王群鹤【摘要】本文以济南某被动式超低能耗二层别墅为研究对象, 利用EnergyPlus能耗模拟软件对该建筑进行全年逐时动态模拟分析, 将其结果与现行的节能建筑设计标准计算结果进行对比, 得出该研究对象的节能率为 35%, 分析了影响建筑能耗的主要因素, 为建筑节能的进一步发展提出建议.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2018(037)011【总页数】4页(P59-62)【关键词】被动房;超低能耗建筑;EnergyPlus;节能效果【作者】周文倩;李祥立;王群鹤【作者单位】大连理工大学建设工程学部;大连理工大学建设工程学部;大连理工大学建设工程学部【正文语种】中文鉴于日益严峻的能源形势，世界各国逐步开启了节能减排计划。
1988年，瑞典的Bo Adamson和德国Feist想设计一种不需要“采暖空调主动供冷热”的房屋，称为“被动房”[1]，此后完成了一整套被动式建筑技术和施工规范的工作。
被动房作为实现超低能耗建筑的一种有效途径，现已在多个国家被推广实施。
位于德国海德堡市中心的海德堡铁路城，是目前世界上最大的被动房建设项目[2]。
清华大学环境能源楼、新疆的“幸福堡”综合楼等项目是国内在被动式技术上的初步探索。
本文选择济南市为研究地点，参照不同的标准计算建筑能耗，以EnergyPlus全能耗分析软件为主要技术手段，分析不同节能标准下建筑的节能率。
1 建筑模型信息1.1 建筑概况本文选取的二层别墅位于济南市长清区，南北朝向，建筑高度为9.88 m，总建筑面积为288 m2。
别墅内常住人口为5人。
该建筑属于居住建筑，主要房间设置有：厨房、餐厅、客厅、起居室、卧室、卫生间、车库。
建筑平面图如图1、图2所示。
图1 一层平面图图2 二层平面图1.2 建筑围护结构模拟建筑的围护结构主要包含有地面、外墙、外窗等构件。
在本文所选的建筑中，外门只存在门厅处，其面积占比相对于其他构件来讲很小，所以不列入考虑。
EnergyPlus介绍
EnergyPlus介绍：该软件主要特点有：1、采用集成同步的负荷/系统/设备的模拟方法；2、在计算负荷时，用户可以定义小于1h的时间步长，在系统模拟中，时间步长自动调整；3、采用热平衡法模拟负荷；4、采用CTF模拟墙体、屋顶、地板等的瞬态传热；5、采用三维有限差分土壤模型和简化的解析方法对土壤传热进行模拟；6、采用联立的传热和传质模型对墙体的传热和传湿进行模拟；7、采用基于人体活动量、室内温湿度等参数的热舒适模型模拟热舒适度；8、采用各向异性的天空模型以改进倾斜表面的天空散射强度；9、先进的窗户传热的计算,可以模拟包括可控的遮阳装置、可调光的电铬玻璃等；10、日光照明的模拟,包括室内照度的计算、眩光的模拟和控制、人工照明的减少对负荷的影响等；11、基于环路的可调整结构的空调系统模拟,用户可以模拟典型的系统,而无需修改源程序；12、与一些常用的模拟软件链接, 如WINDOW5，COMIS，TRNSYS，SPARK 等，以便用户对建筑系统作更详细的模拟；13、源代码开放,用户可以根据自己的需要加入新的模块或功能。
2.2.1 负荷模拟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。
在计算负荷时，时间步长可由用户选择，一般为10 到15 分钟。
在系统的模拟中，软件会自动设定更短的- 30 -步长（小至数秒，大至1 小时）以便于更快地收敛。
EnergyPlus 采用CTF 来计算墙体传热，采用热平衡法计算负荷。
CTF 实质上还是一种反应系数，但它的计算更为精确，因为它是基于墙体的内表面温度，而不同于一般的基于室内空气温度的反应系数。
热平衡法是室内空气、围护结构内外表面之间的热平衡方程组的精确解法，它突破了传递函数法（TFM）的种种局限，如对流换热系数和太阳辐射得热可以随时间变化等。
在每个时间步长，程序自建筑内表面开始计算对流、辐射和传湿。
由于程序计算墙体内表面的温度，可以模拟辐射式供热与供冷系统，并对热舒适进行评估。
energyplus采光计算原理
energyplus采光计算原理
EnergyPlus是一种建筑能源模拟软件，它可以用于模拟建筑物
的能耗、照明、采暖、通风和空调系统等方面。
在EnergyPlus中，
采光计算是通过模拟建筑内部的光照分布来评估建筑内部的照明情
况的。
采光计算的原理涉及建筑内部的光照分布、建筑材料的光学特性、窗户和天窗的设计等因素。
EnergyPlus通过考虑建筑的几何形状、窗户的位置和朝向、材料的反射和透射特性等因素来进行采光
计算。
在进行采光计算时，EnergyPlus会考虑建筑内部的自然光和人
工照明的影响。
它会模拟太阳的位置、光线的穿透和反射、建筑内
部的遮挡物等因素，从而评估建筑内部不同位置的光照水平。
这些
计算可以帮助设计者优化建筑的采光设计，减少人工照明的使用，
提高建筑的能效性能。
总的来说，EnergyPlus的采光计算原理是基于建筑的几何形状、材料属性、自然光和人工照明的影响，通过模拟光线的传播和反射
来评估建筑内部的光照情况，为建筑能源效率的提高提供支持。
EnergyPlus中关于多联机室外机参数的解释
●制冷量关于低温的曲线:Curve:Biquadraticf(x,y)=0.576882692+0.01744795*x+0.000583269*x^2 -1.76324E-06*y-7.47E-09*y^2-1.30413E-07*x*y;●制冷量边界曲线Curve:Cubicf(x)= 25.73473775 -0.03150043*x -0.01416595*x^211=<x<=30●制冷量关于高温的曲线:Curve:Biquadraticf(x,y)=0.6867358+ 0.0207631*x+ 0.0005447*x^2 -0.0016218*y -4.259E-07*y^2 -0.0003392*x*y;●制冷量总和修正系数(容量配比系数)Curve:Linearf(x)= 0.618055 + 0.381945*x;（1.0<x<1.5）1<f(x)<1.2●等量长度的配管修正系数Curve:Biquadraticf(x,y)= 1.0693794 -0.0014951 *x+ 2.56E-06*x^2 -0.1151104*y + 0.0511169*y^2 -0.0004369*x*y; 8<x<175;0.5<y<1.5先计算室外机，验证开始。
1．选型室外机能力修正方法：:额定容量配比系数。
:实际容量配比系数:室内机额定功率之和:室外机额定功率(EIO文件中显示的只是额定的容量配比系数)现在已经确定出室外机实际的容量配比系数。
:室外机能力修正系数:进入冷凝器的室外干球温度：室内湿球温度的加权平均值现在已经确定出，室外机的制冷能力关于温度的修正系数现在确定出来了配管的修正系数。
现在也确定出来了室外机的实际制冷量。
2. 实际运行的制冷量现在确定出来了室外机冷凝器的全热制冷量。
下面确定室内机的修正：现在得出了室内机的能力修正系数。
EnergyPlus建筑能耗模拟与应用-深圳地区
EnergyPlus建筑能耗模拟与实例分析深圳市建筑科学研究院鄢涛卜增文刘俊跃摘要介绍了能耗模拟程序EnergyPlus的主要功能和特点。
以深圳地区为例，分析了IWEC气象数据中温度和太阳辐射值偏差对能耗模拟的影响。
通过对比能耗模拟值与实测值，对采用该软件进行建筑能耗动态模拟的适用性做出初步分析，并提出了部分建议。
关键词EnergyPlus 能耗动态模拟1 概述上世纪最后二十多年里，美国能源部资助的两个建筑能耗逐时模拟程序—BLAST和DOE-2在世界范围内得到了广泛应用，其中DOE软件据估计已经为人们节约了200 亿美元[1]。
但是随着时间的推移，人们发现进一步扩展它们的功能变得异常困难。
基于上述原因，美国能源部联合了美国陆军建筑工程研究实验室、伊利诺斯大学、劳伦斯伯克利国家实验室等机构，从1996年开始开发一个新的建筑能耗软件EnergyPlus。
这个软件集合了BLAST和DOE-2大部分特性和功能，于2001年4月发布使用。
EnergyPlus被认为是新一代能耗模拟软件，但与其他大型能耗模拟软件一样，依然存在一些需要完善的地方，比如：界面不太灵活，系统节点输入不可视，导致用户输入时容易出错；定义每面墙时需要输入所有角点的坐标，且对于分隔不同热区的内墙或楼板等需输入两次，而DOE-2围护结构的输入就比EnergyPlus 简洁；不能模拟系统环路压力变化；复杂的系统模拟比较耗时，且易发散；提供的系统模板尚不全面；设备性能曲线定义较复杂等。
2 软件气象数据简析EnergyPlus中国的气象数据采用的是国际能耗计算气象数据IWEC（International Weather for Energy Calculation）。
IWEC包括了众多国际城市的数据，主要适合于逐时能耗模拟软件（DOE-2, BLAST 和EnergyPlus），可用来模拟建筑典型年能耗量。
IWEC不适合于模拟风能等可再生能耗系统，因为IWEC在选取典型月时着重强调的是干球温度和太阳辐射，风速等参数则无法保证其典型性。
EnergyPlus建筑能耗模拟辅助供暖空调系统节能设计
气象分析
首届建筑性能分析沙龙——上海站
从4月1日到10 月15日
首届建筑性能分析沙龙——上海站
建筑冷负荷分布（4/01-10/15）
• 设计总冷负荷2850kW
小时数
350
306
303
300
250
200
174
175
181
174
150
136
124
133
100
92
50
0
首届建筑性能分析沙龙——上海站
首届建筑性能分析沙龙——上海站
建筑设计早期的节能优化的重要性
• 绿色建筑设计、综合设计（Integrated Design)的设计方法是现今 的潮流设计方法。
• 在建筑设计早期20%的设计决策会对最终的设计方案造成80%的 影响[1]。
• 然而在建筑设计早期很多决策都是基于经验和直觉做出的[2]。
一台开利风冷螺杆机组 1348kW，一台开利风冷螺
杆机组1499kW。
三台开利风冷螺杆机组 950kW
418207.4 404919.4
方案2比方案1年节能13288kWh，制冷节能3.2%。 当然实际情况下还要考虑设备间的大小，投资成本分析下等众多因素。进行权衡判断。
首届建筑性能分析沙龙——上海站
建筑设计早期的设计决策的影响
很多绿色建筑认证，包括 LEED和绿建都是按照传统 的设计方法设计之后再加 入绿色“元素”。绿色建 筑并不绿色的现象。
首届建筑性能分析沙龙——上海站
利用能耗模拟辅助建筑早期节能设计
• 建筑设计早期进行能耗模拟分析是种定量的有数据依据的分析方 法。
• 研究表明能耗模拟软件的运用能够提高建筑的节能水平[3]。 • 利用能耗模拟辅助被动式设计，如遮阳、围护结构设计等 • 利用能耗模拟辅助供暖空调系统设计
建筑全能耗分析软件Energy Plus及其应用
① ☆ 潘毅群 ,女 ,1970 年 12 月生 ,博士 ,副教授 200092 上海市赤峰路 67 号同济大学南校区楼宇设备工 程与管理系 (021) 65072569 E2mail : pyqbb @online. sh. cn
·4 · 专题研讨 暖通空调 HV &A C 2004 年第 34 卷第 9 期
节点 ,以便连接 。这些连接起来的部件还可以与房 间进行多环路的连接 ,因此可以模拟双空气环路的 空调系统 ,如独立式新风系统 (dedicated outdoor air system , DOAS) 。一些常用的空调系统类型和配 置已做成模块 ,包括双风道的定风量空气系统和变 风量空气系统 、单风道的定风量空气系统和变风量 空气系统 、组合式直接蒸发系统 、热泵 、辐射式供热 和供冷系统 、水环热泵 、地源热泵等 。 1. 2. 3 设备模拟
·2 · 暖通空调 HV &A C 2004 年第 34 卷第 9 期
专题研 讨 建筑全能耗分析软件 EnergyPlus 及应用
同济大学 潘毅群 ☆ 特灵空调公司 吴 刚 美国卡内基梅隆大学 Volker Hartkopf
摘要 介绍了新一代建筑全能耗分析软件 EnergyPlus 的基本原理 、特点和新功能及其与 DO E22 的比较 ,并将其应用于某一实际的建筑冷热电联产系统的模拟 ,根据模拟结果对整个系 统进行了全年能耗和经济性分析 。
d) 专业分析软件 ( specialized analysis tools) : 用于科研 ,拥有专门开发的精确的模型 ,例如计算 流体力学 ( CFD) 模拟软件 Fluent 、照明模拟软件 Radiance 等 。
能源行业中能源消耗问题的分析与改进建议
能源行业中能源消耗问题的分析与改进建议一、能源行业中能源消耗问题的分析能源是现代社会发展的基石，它是推动经济增长和提高人民生活水平的主要驱动力。
然而，能源消耗过程中存在一系列的问题，对环境和可持续发展产生重要影响。
本文将从能源行业中能源消耗问题的角度进行深入分析，并提出改进建议。
1.1 长期依赖传统化石能源目前，世界上大部分国家仍然依赖传统化石能源，如煤炭、原油和天然气等。
这些资源有限且不可再生，其开采和使用给环境带来了巨大压力。
同时，化石能源也是温室气体排放的主要来源之一，对全球气候变化造成了不可逆转的影响。
1.2 能源消耗效率低下在目前的生产和使用过程中，许多国家在能源消耗效率方面存在较大差距。
许多企业和家庭没有采取有效措施减少浪费、提高利用率，导致了大量无谓的资源浪费。
同时，在设备和技术方面也有待改进与更新，以提高能源利用效率。
1.3 能源消耗在工业领域中的集中能源消耗主要集中在工业领域，特别是重工业和制造业。
这些行业对燃料的需求量大、资源浪费严重，对环境污染的贡献也较大。
此外，在一些发展中国家和地区，由于技术和管理水平的不足，导致能源消耗进一步增加。
二、改进建议2.1 促进可再生能源的发展与应用为了解决传统化石能源的依赖问题，应大力推动可再生能源的发展与应用。
太阳能、风能等可再生能源具有巨大潜力，并且可以实现近乎持续的供应。
各国政府可以通过提供金融支持和税收激励等手段鼓励企业和个人使用可再生能源，减少对传统化石能源的依赖。
2.2 加强节能技术与设备改进通过技术创新和设备升级，加强节能措施非常关键。
企业应优先选择节能型设备，并采取有效管理方法减少浪费。
同时，在建筑设计阶段就要考虑能源效率，采用节能材料和技术，减少各种资源的使用与消耗。
2.3 推动产业结构优化升级优化产业结构是实现可持续发展的重要手段之一。
政府应加大对环保型和新兴产业的支持力度，鼓励企业转型升级，并通过政策引导、资金支持等方式推动传统工业转向清洁、绿色生产方式。
基于BIM及EnergyPlus的能耗分析方法研究
电的 懊 ＪＩ Ｉ 续 施 位 及运 行 维护 使 用 ． 此 筑 能 牦 模拟 Ｉ，ｌ勺信息 输 入 方 并 非 尽 善 火 ．
盘【】各 Ｊ Ｊ』Ｊ能 、温 发 、 州 系统 形 等 参 数 的输 入
不 一个统 一 的 界 【ｆｌｆ ． 经 过 多次输 入 ．有 参
第 ３４ 巷 弟 ３期 ２０１８年 ２
Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ【】１．３４ Ｎｆ１．３ ｌ１． ２０１８
基 于 ＢＩ Ｍ 及 ＥｎｅｒｇｙＰｌｕｓ的 能 耗 分 析 方 法研 究
孙 继 明 。伊 晓 庆 ？
（１．中 交天津 港湾 丁 波计 院有 限公 ，天汴 ３００４６ｌ：２．ｒｆ ｒ刚 『ｆＴ政 Ｌ－ －ｗ： 此 没 研究 院 限 公 川此 ，，公 川 ，一Ｉｔ： １０００３７）
ＡＵＴＯＤＥＳＫ公 司专 门针 对 建筑 信 息 模 型ｆＢＩＭ１ 而 构建 的 Ｒｅｖｉｔ系 列软 件 ． 可帮助 设 汁０，ｔｉ和１＿ 帅 设计 、建造 出 能效 更 高 、质量 更好 的 建筑 ．全过 ｌＩｌ， 设 计 人 员 的任 意 修 改 都 会 在 整 个 模 巾 实 时 自动 更 新 ． 叮使 没 计 人 员获 得 更 加 真 实 －Ｊ‘靠 的 建 筑 模 型 目前 国 内已有 众 多设 计企 业采 用 ＢＩＭ 软 件进 ｉ 完成 全 部 或 部 分 的设 计 工 作 ．施 ：ｒ单 位 和建 设 单 位 也在 快 速 推进 ＢＩＭ 应用 ．国外 欧 美等 发达 斟 家和 地 区 ＢＩＭ 设 计 的普 及 率更 高 ．并 且 一些 规 模 较大 的建 设 咨询 公 司 、专 业 的节 能 环保 企 业 等 从 业 位 也 住 不 同程 度 上 使 川 各 种 ＢＩＭ 软 件 ．Ｒｅｖｉｔ系 列 ＢＩＭ 软 件 在 吲 内的普 及 率最 高 ．同时 ＲＥＶＩＴ软件 提 供 Ｊ，丰 富 的 数据 接 门 ．可 以 与建 筑设 计 行 业 内各 主 流 、『Ｉ， 设 计模 拟 软件 进行 数 据交 互Ｉ”一
基于EnergyPlus某办公建筑的能耗模拟分析
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(6), 826-832Published Online November 2018 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2018.76099Energy Consumption Simulation Analysis of an Office Building Based on EnergyPlusDexiang Huang1, Yuan Lv2, Yangjie Feng2, Meiqin Ni21Company of Jiangsu Tianhe Energy Management, Changzhou Jiangsu2School of Hydraulic, Energy and Power Engineering, Yangzhou University, Yangzhou JiangsuReceived: Oct. 20th, 2018; accepted: Nov. 8th, 2018; published: Nov. 15th, 2018AbstractBuilding energy consumption simulation is an important technical means in building energy sav-ing design, also called the building performance simulation. This paper analyzes the energy con-sumption of air conditioning in an office building of Yangzhou City. The EnergyPlus software is used to analyze the influence of different external wall structure, indoor air conditioning temper-ature and host redundancy coefficient on building energy consumption. The results show that Wall heat transfer coefficient, a reasonable set of air conditioning temperature and redundancy coefficient can reduce building energy consumption.KeywordsOffice Buildings, Air Conditioning Energy Consumption, Energy-Saving, Hot Comfortable基于EnergyPlus某办公建筑的能耗模拟分析黄德祥1，吕媛2，冯杨杰2，倪美琴21江苏天合能源管理有限公司，江苏常州2扬州大学水利与能源动力工程学院，江苏扬州收稿日期：2018年10月20日；录用日期：2018年11月8日；发布日期：2018年11月15日摘要建筑能耗模拟是建筑节能设计中的一种重要技术手段，也称建筑性能模拟，本文对扬州市某办公楼空调能耗进行模拟分析，利用Energyplus软件分析了不同外墙结构、室内空调设定温度和主机的冗余系数等黄德祥等因素对建筑能耗的影响，结果表明：减小外墙的传热系数、合理地设定空调温度和冗余系数均能降低建筑能耗。
Energyplus在建筑能耗模拟中的应用的探究分析
Energyplus在建筑能耗模拟中的应用的探究分析摘要：建筑能耗模拟在绿色建筑设计和建筑节能改造中起着举足轻重的作用。
本文对现有的建筑能耗模拟软件Energyplus的主要功能和特点进行了详细的介绍，同时也介绍了建筑能耗分析方法及其基本原理。
文中也将目前常用的建筑能耗模拟软件作出了比较，最后对能耗模拟软件在应用中存在的问题作了初步的分析。
关键词：建筑能耗、建筑节能、模拟软件、静态能耗分析法、动态能耗分析法Abstract: the building energy consumption in the green building design and simulation construction energy-consideration plays an important role. In this paper, the existing energy consumption of the simulation software of the main function and characteristics of the Energyplus is introduced in detail, and introduces the building energy consumption analysis method and its basic principle. This paper will also now commonly used energy consumption of the simulation software to make the comparison, the final simulation software in energy consumption of problems existing in the application of the initial analysis.Keywords: building energy consumption, energy conservation of the building and simulation software, static analysis method, the dynamic energy consumption energy consumption analysis method前言建筑能耗模拟的发展起源于上世纪60年代中期，一些学者采用动态模拟方法分析建筑围护结构的传热特性并计算动态负荷。
EnergyPlus入门教程
EnergyPlus入门教程（1）1、EnergyPlus简介EnergyPlus是一个建筑的全能耗分析软件，可以模拟建筑的能耗和用水量。
在建筑设计的初期通过采用EnergyPlus模拟分析，可以优化减少建筑的能耗和用水量。
EnergyPlus能够模拟建筑的供热、空调、照明、通风和用水等过程。
总之一句话功能很强大。
2、一个小房子能耗分析例子3.1建立建筑模型我们采用基于sketchup软件的插件openstudio建立相应模型。
在我们利用暖通空调相关手册计算空调冷热负荷时夏季空调去的得热由一下部分组成1）通过围护结构传入的热量2）透明窗户太阳辐射得热3）人体散热4）照明得热5）设备得热（洗衣机等家用电器）6）食物7）渗透得热故在模拟能耗时应将这些得热都考虑进入才能得出准确的夏季空调冷负荷。
在冬季热负荷计算时还要考虑到地面的传热等内容。
本教程知讲解E+建模仿真的一般过程，不是真正意义上的得出建筑设计空调负荷。
所以对于室内外表面的传热模型、热平衡算法、室内人员、照明、设备等负荷不一一加入到idf中，在本节最后附上已经加入这些信息后的类（class）列表。
3.1.1打开软件打开软件，如图1所示图1点击“插件”按钮，“OS”然后“New”新建一个E+建筑空间。
3.1.2建立1个“zone”方法1：在插件“OS”点击NewZoneTool，在屏幕任意一地方单击，后按下回车Enter。
方法2,：点击工具栏，在屏幕任意单击，按回车或双击。
如下图2所示图2Tips:一定要按下回车键或双击，出现如图2所示的虚线框，否则不是在zone建立的模型，将出错。
3.1.3建立小模型用SU的工具在上一步zone中建立一个矩形房间。
房间尺寸3m×3m×3m，在南北向各有一个1m×1m窗户。
如下图3所示图3上图就是要模拟的建筑模型。
之后将模型保存为E+格式，为IDFEditor编辑奠定基础。
方法1：点击“插件”，“OS”，“Save”或“save as”保存为.idf格式。
energy plus 定义随温度变化的材料参数
energy plus 定义随温度变化的材料参数EnergyPlus是一款用于建筑模拟和能耗分析的综合性软件工具。
它被广泛应用于建筑物的能源分析和设计中，能够模拟各种建筑类型和热系统。
在EnergyPlus中，我们可以定义材料的热性能参数，包括随温度变化的材料参数。
本文将探讨EnergyPlus中定义随温度变化的材料参数的方法和原理。
一、EnergyPlus中的材料参数EnergyPlus中定义材料参数需要考虑以下几个方面：热传导率（conductivity）、密度（density）、比热容（specific heat）、温度相关性（temperature dependency）等。
这些参数对于准确模拟建筑物的能量消耗和热舒适性非常重要。
热传导率是材料传导热量的能力，它决定了材料的保温性能。
在EnergyPlus中，我们可以使用以下方法定义材料的热传导率：1. 使用常数值：可以直接给定一个常数值来代表材料的热传导率。
这种方法在一些简化模拟中较为常见，但并不适用于温度对热传导率影响非常显著的材料。
2. 使用温度变化参数：对于一些温度对热传导率影响较大的材料，可以使用EnergyPlus提供的温度相关性参数来定义热传导率。
其中，最常用的是通过多项式方程拟合温度和热传导率之间的关系。
拟合的结果可以通过实验数据或其他材料数据库来获取。
密度是材料的物质特性之一，决定了材料的质量，对能耗模拟和舒适性分析较为重要。
在EnergyPlus中，我们可以使用以下方法定义材料的密度：1. 使用常数值：可以直接给定一个常数值来代表材料的密度。
这种方法适用于大部分材料，尤其是固体材料。
2. 使用温度变化参数：对于一些温度对密度影响较大的材料，可以使用EnergyPlus提供的温度相关性参数来定义密度。
与热传导率类似，可以通过实验数据或其他材料数据库来获取拟合的多项式方程。
比热容是材料吸收或释放热量的能力，也是温度对能耗模拟和舒适性分析影响较大的参数之一。
EnergyPlus建筑能耗分析举例
8037.9
7534.5
5000
4000 3000 2000 1000 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单层玻璃 双层中空玻璃
6.3%
结论：提高窗户的性能能够降低建筑的年能耗和空调的装机容量
3.7%
顶楼夏季空调容量（W）
外墙保温对能耗的影响
• 在外墙上添加25mm 挤塑聚苯乙烯板（Extruded Polystyrene）
外墙保温结果分析
屋顶
东南视图
东北视图
建筑模型（Building Model）
• • • • • • • • 气象参数（WeatherData）：南京地区 运行时间（RunPeriod）: 1/1~12/31 计算负荷设计日（DesignDay）：1/21(Winter)，7/21（Summer） 外墙为200mm重型混凝土 外窗和天窗的材料为3mm厚玻璃 室内热源(Interior Gain):人员3人；灯,15w/m2；设备负荷10W/m2 换气次数：1次/小时 设定房间空调温度（Air Conditions Temperature）：20℃（冬季） 25℃（夏季） • 添加空调系统：理想的空调（COP=1） • 计算夏季空调负荷和冬季采暖负荷（Cooling Load and Heating Load）:20℃（冬季）25℃（夏季）
EnergyPlus计算 几何模型
张永和的“垂直玻璃宅”
• 平面呈正方形，3层（Square Plan, 3 floor） • 屋顶为玻璃（Glass Roof ） • 南北向开条状窗(Bar Window)
建筑模型（Building Model）
• • • • 平面为5m×5m，一、二层高3m，三楼高5m 条形窗长1.5m×0.3m，单层玻璃； 北入口门1.8m×2.5m，木质门，厚25mm 混凝土墙体，厚200mm
EnergyPlus建筑能耗分析举例
更改窗户为双层中空玻璃对建筑能耗的影响
• Clear 6mm+Air 13mm+Clear 6mm
更改பைடு நூலகம்层中空玻璃结果分析
360 340 320 300 280 260 240 220 200 整栋建筑年能耗(kWh/年)
347.5
9000
334.6
8000 7000 6000
单层玻璃 双层中空玻璃
8037.9
7534.5
5000
4000 3000 2000 1000 0
单层玻璃 双层中空玻璃
6.3%
结论：提高窗户的性能能够降低建筑的年能耗和空调的装机容量
3.7%
顶楼夏季空调容量（W）
外墙保温对能耗的影响
• 在外墙上添加25mm 挤塑聚苯乙烯板（Extruded Polystyrene）
外墙保温结果分析
40.3%
13.5%
360 340 320 300 280
347.5
12000 10000
11275.55
300.5
无保温 外墙保温
8000 6000 4000 2000 0
8037.9
单层玻璃 双层中空玻璃
260 240 220 200
整栋建筑年能耗(kWh/年)
顶楼夏季空调容量（W）
结论：外墙保温能够降低建筑的能耗，屋顶间的空调容量上升，这可能是因 为室内得热较多，保温增加，热量散失不掉，空调极值负荷大。
EnergyPlus能耗分析简介
以张永和“垂直玻璃宅”为例
(A Introduction of Building Energy Analysis Using EnergyPlus)
讲解人:田志超 如有疑问发邮件联系：tzchao123@
EnergyPlus是基于动态负荷理论
EnergyPlus是基于动态负荷理论，采用反应系数法对包括建筑物及其相关的供热通风和室调系统设备能耗情况，进行模拟分析的一款大型能耗分析计算软件。
输入建筑的地理位置，相关的气象资料，建筑材料及围护结构的基本信息，将所有内部使用情况(包括人员、照明、设备和空气流通的情况)，供通风及空调系统形式，运行状况以及冷热源的选择情况等信息，EnergyPlus便可模拟计算出建筑物的全年建筑能耗。
EnergyPlus程序所采用的负荷计算方法是房间热平衡法球，基本假设为房间空气的温度是均衡一致的，采用墙体导热传递函数Transfer ConductionFunctioas，CrFs)模拟墙体、地板等的瞬态传热，采用基于人体活动量、室内温湿度等参模拟引擎的热舒适模型模拟热舒适度，采用各向异性的天空模型以改进倾斜表面的天空散射强度。
EnergyPlus是美国劳伦斯克力国家实验室开发出了最新的建筑能耗模拟分析程序,1996年开始研制开发，2001年投入使用。
这款软件的主要特点有:采用集成同步的负荷/系统/设备的模拟方法;在计算负荷时,用户可以定义小于他的时间步长,在系统模拟中,时间步长自动调整;采用热平衡法模拟负荷;采用CTF模块模拟墙体、屋顶、地板等的瞬态传热;采用三维有限差分土壤模型和简化的解析方法对土壤传热进行模拟;采用联立的传热和传质模型对墙体的传热和传湿进行模拟;采用基于人体活动量、室内温温度等参数的热舒适模型类比热舒适度;采用各向异性的天空模型以改进倾斜表面的天空散射强度;先进的窗户传热的计算,可以模拟包括可控的遮阳装置、可调光的电铬玻璃等;日光照明的模拟,包括室内照度的计算、眩光的模拟于环路的可调整结构的空调系统模拟,用户可以模拟典型的系统,而无需修改源程序;源代码开放,用户可以根据自己的需要加入新的模块或功能2．2Desi日aBuilder简介derDmignBuilder是专门针对EnergyPlus开面软件，包括了所有EnergyPlm的建筑构造和照明系输入部分，也移植了所有的材质数据库，包括建筑和结构材建筑全能耗分析软件可以用来模拟建筑及空调系统全年逐时的负荷及能耗,有助于建筑师和工程师从整个建筑设计过程来考虑如何节能。
能耗分析报告中的能源消耗改善经验
能耗分析报告中的能源消耗改善经验在当今社会，能源消耗问题日益受到关注。
对于企业和机构而言，降低能源消耗不仅有助于节约成本，还能为环境保护做出贡献。
通过对能耗进行分析并总结改善经验，能够为未来的能源管理提供有益的参考和指导。
一、深入了解能源消耗的构成要想有效地改善能源消耗，首先需要全面而深入地了解能源消耗的构成。
这包括对各种能源的使用情况进行详细的分类和统计，例如电力、燃气、燃油、水等。
通过安装智能计量设备和监测系统，能够实时获取准确的能源消耗数据。
以一家制造企业为例，其能源消耗主要集中在生产设备的运行、照明系统、空调系统以及办公设备等方面。
对这些不同领域的能源消耗进行分别监测和分析，发现生产设备在运行过程中的能耗占比最高。
进一步深入研究生产设备的运行模式和工作效率，发现部分设备存在长时间空转、过载运行以及维护不当等问题，这些都是导致能源浪费的重要因素。
二、优化设备运行和维护针对设备运行中存在的问题，采取一系列的优化措施是降低能源消耗的关键。
首先，对设备的运行时间进行合理规划，避免不必要的长时间运行。
例如，对于一些可以间歇运行的设备，通过优化生产流程和调度，减少空转时间。
其次，对设备进行定期维护和保养，确保其处于最佳运行状态。
及时更换磨损的零部件，清洁设备内部的积尘和杂物，能够提高设备的工作效率，降低能源消耗。
同时，采用先进的节能技术和设备也是一个重要的途径。
例如，将传统的照明灯具更换为节能型 LED 灯，将高能耗的空调系统升级为变频空调等。
一家大型商场在进行照明系统改造时，将原有的普通日光灯全部更换为 LED 灯。
经过一段时间的运行对比，发现照明能耗降低了约 60%，不仅节省了能源成本，还延长了灯具的使用寿命，减少了维护工作量。
三、建立能源管理体系建立完善的能源管理体系是实现能源消耗持续改善的重要保障。
这包括制定明确的能源管理目标和政策，设立专门的能源管理岗位，负责能源数据的收集、分析和决策支持。
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EnergyPlus能耗的几点分析
1、建筑全能耗分析软件介绍
世界上有很多用来设计或分析建筑及暖通空调系统的软件，它们具有不同的功能和复杂程度，面向不同的用户。
建筑全能耗分析软件可以用来模拟建筑及空调系统全年逐时的负荷及能耗，有助于建筑师和工程师从整个建筑设计工程来考虑如何节能。
大多数的建筑全能耗分析软件由四个主要模块构成：负荷模块、系统模块、设备模块和经济模块。
这四个模块相互联系形成一个建筑系统模块。
其中负荷模块模拟建筑外围护结构及其与室外环境和室内负荷之间的相互影响。
系统模块模拟空调系统得空气输送设备、风机、盘管以及相关的控制装置。
设备模块模拟制冷机、锅炉、冷却塔、能源储存设备、发电设备、泵等冷热源设备。
经济模块计算为满足建筑负荷所需要的能源费用。
有些软件没有经济模块，有些软件把系统模块和设备模块合并为一个模块。
2、EnergyPlus模拟介绍
EnergyPlus是美国能源部资助的、由劳伦斯·伯克利国家实验室等科研机构协作开发的一种功能齐全的建筑能耗分析软件，作为已有的两个著名的能耗分析软件BLAST和DOE-2的全新替代产物EnergyPlus不但继承了BLAST 和DOE-2程序原有的特点和功能，同时在计算方法和程序结构等方面均有了很显著的进步。
1）负荷模拟
EnergyPlus采用集成同步的负荷/系统/设备的模拟方法，在计算负荷时，时间步长可由用户选择，一般为10～15min。
在系统的模拟中，软件会自动设定更短的步长以便于更快地收敛。
EnergyPlus采用CTF来计算墙体传热，采用热平衡法计算负荷。
CTF实质上还是一种反映系数法，但它的计算更为精确，因为它是基于墙体的内表面温度，而不同于一般的基于室内空气温度的反应系数法。
在EnergyPlus中采用各向异性的天空模型对DOE-2的日光照明模型进行了改造，以更为精确地模拟倾斜表面上的天空散射强度。
2 ）系统模拟
EnergyPlus采用模块化的系统模拟方法，时间步长可变。
空调系统由多个部件构成，这些部件包括风机、冷热水及直接蒸发盘管、加湿器、转轮除湿装置、蒸发冷却装置、变风量末端装置、风机盘管等。
这些部件由模拟实际建筑管网的水或空气环路连接起来，每个部件的前后都需要设定一个节点，以便连接。
这些连接起来的部件还可以与房间进行多环路的连接，因此可以模拟双空气环路的空调系统。
3）设备模拟
EnergyPlus模拟的冷热源设备包括吸收式制冷机、电制冷机、引擎驱动的制冷机、燃气轮机制冷机、锅炉、冷却塔、柴油发电机、燃气轮机、太阳能电池等。
这些设备分别用冷水、热水和冷却水回路连接起来。
设备模拟采用曲线拟合法。
3、EnergyPlus的输入输出
EnergyPlus可以预测全年8760小时建筑物逐时的室内热环境参数和能耗，要求使用者提供：
1）建筑物本身的详细描述。
包括建筑物所在地理位置和时区等的描述和围护结构的各种性能参数，比如墙体的组成及各种组成的比热、密度、传热系数等，单层或双层窗户的形式和窗玻璃的热传导率等等。
2）建筑物内部人员、照明、电器以及其他与内部负荷有关的设备的情况。
主要指人员的数量、活动的时间、活动的强度、照明和电器设备的功率、开启的时间等参数。
3）建筑物所用的HVAC设备和系统得详细描述。
这一部分主要是指各种HVAC设备的效率、压头、工作时间等参数和整个系统的设备连接方式包括系统的各个环路和组成环路的分支以及分支节点的布置等。
4）其它数据
主要是指对各种参数的设定值，包括送风温度，水环路的送水温度，区域温度的设定，区域控制设备的类型等。
EnergyPlus包括四个输入模块。
气象数据：在EnergyPlus程序库中包含了世界上许多城市的气象数据，在使用时，需要调用这些数据，并使用weather converter程序转换为EnergyPlus可以使用的数据。
用户数据：当使用EnergyPlus进行模拟时，需要对建筑进行整体的描述包括建筑所在的经度、纬度、时区，并按照建筑内空调系统得布置把整个建筑进行分区。
材料数据库：EnergyPlus在描述围护结构时，需要输入组成围护结构的各种材料的厚度、粗糙度、比热、密度、传导率、对热的吸收率、反射率等参数。
构造数据库：使用EnergyPlus模拟空调系统时，需要描述组成空调系统得各个环路、组成各个环路的分支以及分支之间连接的节点。
四个输出模块：
负荷报告：通过模拟可以得到室内空气温度、湿度。
各个区域的人员、灯光、设备的负荷区域的潛热负荷、显热负荷等结果。
系统报告：可以输出机组冷冻水和冷却水的出口温度及流量，机组的耗电量等参数。
经济报告：可以输出室内舒适度指标PMV等经济性指标。
4、EnergyPlus的计算思路
EnergyPlus是基于动态负荷理论，采用反应系数法对包括建筑物及相关的供热、通风和空调系统设备能耗情况进行模拟分析的一款大型能耗分析计算软件。
输入建筑的地理位置，相关的气象资料，建筑材料及围护结构的基本信息，内部使用情况（包括人员、照明、设备和空气流通的情况），供热、通风、空调系统及其相关冷、热源的设计、运行、控制提供指导。
EnergyPlus不但可以对实际的
建筑物进行模拟计算，也可以虚拟的建筑物情况通过建立分析模型进行能耗模拟计算。
5、EnergyPlus能耗分析的理论基础
进行空调房间的全年负荷模拟和建筑物的能耗分析，必须了解房间内的热量变化和转换过程以及负荷的计算方法。
EnergyPlus程序所采用的负荷计算方法是房间热平衡法。
基本假设为房间空气温度是均衡一致的，围护结构表面温度是均衡一致的。
计算出任意扰量下的墙体传热量后，就可以对包括所有室内家具、设备等在内的房间整体的热特性进行分析计算，以求解除房间的冷热负荷及温湿度状态。
房间空气热平衡方程式如下：
式中：—各表面与室内空气的对流传热量（W）；
—通过表面i的对流传热量（W/m2）；
N—围护结构表面的个数；
—表面i的面积（m2）；
—它对应着表面热平衡方程中的日射、灯光、人员和设备得热中的对流部分以及水分蒸发所导致的潜热量（W）；
—房间需要排出的热量，即除热量（W）；
—新风和渗透风的重量风量之和（Kg）；
—空气比热（W/kg·K）；
—室外空气温度。
它不同于室外综合温度（K）；
—室内空气的热容量（W）。
通过上述热平衡方程组，即可得出房间的冷热负荷或房间温度状况。
6、结语
能耗分析软件EnergyPlus根据不稳定传热原理对建筑的动态负荷进行模拟计算，考虑了围护结构对室外温度变化的衰减和延迟效应，从而可以较为准确地反映建筑物的负荷变化情况。
参考文献
[1] 贺平，孙刚. 供热工程[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1993.
[2] 徐占发. 建筑节能常用数据速查手册. 北京：中国建筑工业出版社，2006.。