建筑能耗模擬方法簡(jiǎn)介課件

LOGO建筑能耗模擬方法簡(jiǎn)介L(zhǎng)OGO建筑能耗模擬方法簡(jiǎn)介1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)建筑冷熱負(fù)荷和電負(fù)荷的逐時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算、模擬是三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化配置與運(yùn)行分析的基礎(chǔ)。建筑全能耗分析軟件的計(jì)算方法一般都是基于動(dòng)態(tài)的環(huán)境;為保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度,軟件都需要室外逐時(shí)的氣象數(shù)據(jù)或典型氣象年數(shù)據(jù),而且需要盡可能詳細(xì)的體型描述數(shù)據(jù)及相應(yīng)的熱工性能數(shù)據(jù)。2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)建筑冷熱負(fù)荷和電負(fù)荷的逐時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算、模擬是三建筑全能耗分析軟件：

DOE-2EnergyPluseQuestTRNSYSESP-r中國(guó)的DeST、CHEC等等。

這些軟件具有各自的特點(diǎn)例如，DOE-2能夠準(zhǔn)確地模擬較復(fù)雜的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，TRNSYS在模擬空調(diào)系統(tǒng)時(shí)能夠提供最大的靈活性3建筑全能耗分析軟件： 這些軟件具有各自的特點(diǎn)3建筑全能耗分析軟件：在美國(guó)有兩個(gè)著名的建筑模擬程序：BLAST和DOE-2歐洲代表性的軟件是ESP-r國(guó)內(nèi)有影響力的模擬軟件是清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的DeST（前身是BTP）4建筑全能耗分析軟件：4DOE-2是公認(rèn)的最經(jīng)典的建筑能耗模擬軟件之一

DOE-2可以提供整幢建筑物每小時(shí)的能量消耗分析,用于計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的能效和總費(fèi)用,也可以用來(lái)分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)（包括屋頂、外墻、外窗、地面、樓板、內(nèi)墻等）、空調(diào)系統(tǒng),電器設(shè)備和照明對(duì)能耗的影響。其輸入方法為手寫(xiě)編程的形式，要求用戶手寫(xiě)輸入文件，輸入、輸出檔格式均為英文，且格式要求比較嚴(yán)格，對(duì)于中國(guó)用戶來(lái)說(shuō)不易上手。但DOE-2有大量的數(shù)據(jù)庫(kù)和研究文獻(xiàn),用戶可以通過(guò)學(xué)習(xí)比較詳細(xì)的了解運(yùn)用。15DOE-2是公認(rèn)的最經(jīng)典的建筑能耗模擬軟件之一 15EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus是一個(gè)建筑能耗逐時(shí)模擬引擎,采用集成同步的負(fù)荷/系統(tǒng)/設(shè)備的模擬方法來(lái)模擬建筑系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，從而預(yù)測(cè)年運(yùn)行能耗和費(fèi)用的軟件；在計(jì)算負(fù)荷時(shí)，時(shí)間步長(zhǎng)可由用戶選擇，一般為10到15分鐘。在系統(tǒng)的模擬中，軟件會(huì)自動(dòng)設(shè)定更短的步長(zhǎng)（小至數(shù)秒，大至1小時(shí)）以便于更快地收斂。EnergyPlus采用CTF來(lái)計(jì)算墻體傳熱，采用熱平衡法計(jì)算負(fù)荷。26EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的采用集成同步的負(fù)荷/系統(tǒng)/設(shè)備的模擬方法在計(jì)算負(fù)荷時(shí)，用戶可以定義小于1個(gè)小時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)；在系統(tǒng)模擬中，時(shí)間步長(zhǎng)自動(dòng)調(diào)整，以加快收斂。采用熱平衡法模擬負(fù)荷采用聯(lián)立的傳熱和傳質(zhì)模型對(duì)墻體的傳熱和傳濕進(jìn)行模擬采用各向異性的天空模型以改進(jìn)傾斜表面的天空散射強(qiáng)度先進(jìn)的窗戶傳熱的計(jì)算，可以模擬包括可控的遮陽(yáng)裝置、可調(diào)光的電鉻玻璃等它在處理建筑熱過(guò)程的時(shí)候,考慮到了很多方面的因素,包括建筑的遮擋、綠化、風(fēng)、光、雨、雪等,EnergyPlus具有以下主要特點(diǎn)：7EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus運(yùn)算時(shí)間相對(duì)于DOE-2來(lái)說(shuō)要長(zhǎng)許多EnergyPlus對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)控制方式的模擬能力較弱,它通常假定設(shè)備的調(diào)節(jié)為理想化的連續(xù)調(diào)節(jié),這對(duì)于設(shè)備部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的模擬是不太準(zhǔn)確的。另外,EnergyPlus不穩(wěn)定，不太容易收斂并且經(jīng)濟(jì)性分析較為簡(jiǎn)單。劣勢(shì)8EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的eQuest簡(jiǎn)介

計(jì)算軟件根據(jù)室外氣象條件圍護(hù)結(jié)構(gòu)情況采用一種正向思維計(jì)算出室內(nèi)溫度以及室內(nèi)得熱量進(jìn)而計(jì)算出負(fù)荷．它的計(jì)算過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程后一時(shí)刻室內(nèi)溫度冷熱負(fù)荷以及供暖空調(diào)設(shè)備的耗電量要受前一時(shí)刻的影響可根據(jù)輸入的建筑情況建筑結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料供暖空調(diào)方式與系統(tǒng)布置形式室內(nèi)人員活動(dòng)規(guī)律照明設(shè)備情況和室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度值計(jì)算出建筑的全年動(dòng)態(tài)能耗39eQuest簡(jiǎn)介 計(jì)算軟件根據(jù)室外氣象條件圍護(hù)結(jié)構(gòu)情況eQuest簡(jiǎn)介eQuest則簡(jiǎn)化了DOE-2建模的過(guò)程。8760小時(shí)（全年）能耗模擬特定的工作日類型：每一個(gè)season里可設(shè)置3種工作日（周一到周五，周日，節(jié)假日），可最多設(shè)置52個(gè)season。定義能源價(jià)格的方式：分時(shí)定價(jià)，按容量定價(jià)，統(tǒng)一定價(jià)eQuest能夠模擬的一些特殊的空調(diào)系統(tǒng)——熱電聯(lián)產(chǎn)、蓄能系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換優(yōu)勢(shì)10eQuest簡(jiǎn)介優(yōu)勢(shì)10eQuest運(yùn)算時(shí)間相對(duì)于DOE-2來(lái)說(shuō)要長(zhǎng)許多

eQuest始終假設(shè)系統(tǒng)的控制處于最佳狀態(tài)，因而與實(shí)際有較大的差別，比如他無(wú)法判斷閥門是否堵塞，制動(dòng)裝置是否失效，系統(tǒng)維護(hù)狀況等。劣勢(shì)11eQuest運(yùn)算時(shí)間相對(duì)于DOE-2來(lái)說(shuō)要長(zhǎng)許多eQuesTRNSYS

計(jì)算靈活，模塊化開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)需要任意建立連接，形成不同系統(tǒng)的計(jì)算程序；形成終端用戶程序，為非TRNSYS用戶提供方便；輸出結(jié)果可在線輸出100多個(gè)系統(tǒng)變量，可形成EXCEL計(jì)算文件；與EnergyPlus、MATLAB等其它軟件建立鏈接。4軟件具有以下主要特點(diǎn)：12TRNSYS 4軟件具有以下主要特點(diǎn)：12TRNSYS優(yōu)勢(shì)在新能源系統(tǒng)尤其是太陽(yáng)能系統(tǒng)的模擬上具有其它軟件無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。有十分強(qiáng)大的模擬控制器的功能,可以十分精確地模擬各種控制方式,在部分負(fù)荷的模擬中相對(duì)EnergyPlus等軟件有優(yōu)勢(shì)13TRNSYS優(yōu)勢(shì)在新能源系統(tǒng)尤其是太陽(yáng)能系統(tǒng)的模擬上具有其它TRNSYS劣勢(shì)但它在建筑負(fù)荷以及建筑熱性能的模擬上偏弱。它所設(shè)定的建筑模型比較簡(jiǎn)單,很難完成復(fù)雜建筑的描述,如不能按照建筑實(shí)際外形建立模型、沒(méi)有建筑陰影的計(jì)算、處理自然通風(fēng)和滲透通風(fēng)等問(wèn)題時(shí)需要借助其它軟件該軟件立足于系統(tǒng)而不是建筑它在模擬系統(tǒng)、設(shè)備和控制方式的最優(yōu)化問(wèn)題以及系統(tǒng)中參數(shù)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題時(shí)相對(duì)于EnergyPlus和DOE-2有優(yōu)勢(shì)14TRNSYS劣勢(shì)但它在建筑負(fù)荷以及建筑熱性能的模擬上偏弱。它ESP-r功能：ESP-r在歐洲應(yīng)用非常廣泛，是一個(gè)集成化的模擬分析工具，除了可以模擬建筑中的聲、光、熱以及流體流動(dòng)等現(xiàn)象外，還可以對(duì)建筑能耗以及溫室氣體排放作出評(píng)估，可以對(duì)建筑的采暖、通風(fēng)、制冷設(shè)備的容量及效率作出綜合的評(píng)估。除此之外，該軟件還集成了對(duì)新的可再生能源技術(shù)(如光伏系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)等)的分析手段。515ESP-r功能：515ESP-rESP-r特點(diǎn)2）對(duì)于設(shè)備側(cè)可以進(jìn)行HVAC,太陽(yáng)能設(shè)備，光電板等進(jìn)行模擬．各個(gè)模擬模塊可以獨(dú)立模擬，也可以整體模擬，可以得到很詳細(xì)結(jié)果1）對(duì)于建筑側(cè)進(jìn)行很詳細(xì)的模擬，包括建筑傳熱，遮陽(yáng)分析16ESP-rESP-r特點(diǎn)2）對(duì)于設(shè)備側(cè)可以進(jìn)行HVAC,太陽(yáng)DeST

DeST由清華大學(xué)空調(diào)實(shí)驗(yàn)室研制開(kāi)發(fā)。DeST通過(guò)采用逆向的求解過(guò)程;基于全工況的設(shè)計(jì),DeST在每一個(gè)設(shè)計(jì)階段都計(jì)算出逐時(shí)的各項(xiàng)要求(風(fēng)量、送風(fēng)狀態(tài)、水量等等),使得設(shè)計(jì)可以從傳統(tǒng)的單點(diǎn)設(shè)計(jì)拓展到全工況設(shè)計(jì)6兩個(gè)版本應(yīng)用于商業(yè)建筑的商建版本（DeST-c）應(yīng)用于住宅建筑的住宅版本（DeST-h）17DeSTDeST由清華大學(xué)空調(diào)實(shí)驗(yàn)室研制開(kāi)發(fā)。DeST通過(guò)DeST功能： 1）建筑物全年的逐時(shí)能耗模擬計(jì)算； 2）冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模擬計(jì)算； 3）太陽(yáng)能（光熱和光伏）模擬計(jì)算； 4）地板輻射供暖、供冷系統(tǒng)模擬計(jì)算； 5）蓄冷、蓄熱系統(tǒng)模擬計(jì)算； 6）優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)方案，預(yù)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用； 7）燃料電池系統(tǒng)模擬計(jì)算；18DeST功能：18DeST

由于目前我國(guó)還沒(méi)有完整的氣象數(shù)據(jù)文件,DeST的氣象數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)測(cè)結(jié)合擬合得到的,一般認(rèn)為在能耗模擬中還是應(yīng)該使用逐時(shí)氣象數(shù)據(jù),擬合的結(jié)果會(huì)給計(jì)算的準(zhǔn)確性帶來(lái)隱患。優(yōu)勢(shì)1）在組件的擴(kuò)充上沒(méi)有TRNSYS方便；2）控制方式也沒(méi)有TRNSYS多樣靈活；3）本身所包含的設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)目也沒(méi)有TRNSYS等軟件豐富。步長(zhǎng)選取比較靈活，但用戶必須自己建模；可求解復(fù)雜的建筑,它考慮了鄰室房間的熱影響,可以對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和房間聯(lián)立方程求解。劣勢(shì)19DeST 由于目前我國(guó)還沒(méi)有完整的氣象數(shù)據(jù)文件,De住宅建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-h”）DeST-h主要用于住宅建筑熱特性的影響因素分析、住宅建筑熱特性指標(biāo)的計(jì)算、住宅建筑的全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算、住宅室溫計(jì)算、末端設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析等領(lǐng)域。技術(shù)特色4.1精確模擬建筑中各房間的室溫狀況4.2精確模擬夜間通風(fēng)對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響4.3精確模擬鄰室傳熱對(duì)各房間熱環(huán)境的影響4.4精確模擬間歇空調(diào)啟停對(duì)于裝機(jī)容量和運(yùn)行能耗的影響4.5精確模擬內(nèi)外保溫對(duì)于空調(diào)供暖負(fù)荷的影響20住宅建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-h”）技術(shù)特色4.商業(yè)建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-c”）DeST-c對(duì)商業(yè)建筑的模擬分成建筑室內(nèi)熱環(huán)境模擬、空調(diào)方案模擬、輸配系統(tǒng)模擬、冷熱源經(jīng)濟(jì)性分析幾個(gè)階段;DeST-c先后應(yīng)用于國(guó)家大劇院、深圳文化中心、西西工程等大型商業(yè)建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)中央電視臺(tái)、解放軍總醫(yī)院、北京城鄉(xiāng)貿(mào)易中心、發(fā)展大廈等多棟建筑空調(diào)系統(tǒng)改造進(jìn)行模擬給出改造方案。21商業(yè)建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-c”）DeST-cCHEC1）CHEC軟件最大的特點(diǎn)是便捷的輸入方式，設(shè)計(jì)師可以采用自己繪制的CAD圖紙直接進(jìn)行模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,無(wú)需用戶手寫(xiě)輸入。 2）CHEC軟件比較注重和各地的節(jié)能規(guī)范相結(jié)合,注重各地的材料使用和氣候差異,可以生成完全符合各地審查規(guī)范要求的計(jì)算報(bào)告書(shū)。該軟件采用DOE-2軟件作為計(jì)算內(nèi)核，完全按照《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行編制，通過(guò)調(diào)用DOE-2內(nèi)核,模擬全年的氣象數(shù)據(jù),進(jìn)行全年的動(dòng)態(tài)能耗模擬分析,生成詳盡的空調(diào)采暖全年能耗報(bào)告。722CHEC1）CHEC軟件最大的特點(diǎn)是便捷的輸入方式，設(shè)計(jì)師可“逐時(shí)能源負(fù)荷分?jǐn)偙壤钡姆椒?電力負(fù)荷的大小及逐時(shí)變化特征與建筑物內(nèi)各種用電設(shè)備的安裝功率、設(shè)備的耗電性能及作息時(shí)間直接相關(guān)。由于建筑物內(nèi)用電設(shè)備的使用及人員的作息時(shí)間具有很大的隨機(jī)性，我們很難根據(jù)耗電設(shè)備來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)逐時(shí)電負(fù)荷。8優(yōu)勢(shì)它可以同時(shí)計(jì)算出全年逐時(shí)冷熱電負(fù)荷，能夠很方便地統(tǒng)計(jì)出熱電比，這在很多負(fù)荷計(jì)算軟件中是做不到的冷熱負(fù)荷主要包括空調(diào)冷負(fù)荷、空調(diào)熱負(fù)荷以及生活熱水負(fù)荷，主要由建筑物內(nèi)各種用電設(shè)備造成電力負(fù)荷23Companyname“逐時(shí)能源負(fù)荷分?jǐn)偙壤钡姆椒?電力負(fù)荷的大小及逐時(shí)“逐時(shí)能源負(fù)荷分?jǐn)偙壤钡姆椒ㄔ谶M(jìn)行逐時(shí)冷熱電負(fù)荷計(jì)算時(shí)，不考慮耗電設(shè)備的直接影響，而是在針對(duì)建筑類型進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)的。其步驟如下：(1)對(duì)建筑使用功能進(jìn)行分析；(2)對(duì)該氣候區(qū)域內(nèi)的同類建筑的能耗狀況進(jìn)行調(diào)查，得到單位面積的平均耗能量；(3)采用日本三聯(lián)供設(shè)計(jì)手冊(cè)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用小時(shí)能源負(fù)荷分?jǐn)偙壤姆椒ǎ鶕?jù)調(diào)查到的數(shù)據(jù)，對(duì)逐時(shí)冷熱電負(fù)荷進(jìn)行模擬計(jì)算，其計(jì)算流程如圖1所示。24“逐時(shí)能源負(fù)荷分?jǐn)偙壤钡姆椒ㄔ谶M(jìn)行逐時(shí)冷熱電負(fù)負(fù)荷因子計(jì)算方法傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法可以初步確定機(jī)組的容量。但由于設(shè)計(jì)負(fù)荷不能反映出不同建筑類型負(fù)荷的逐時(shí)變化特點(diǎn)，不能反映熱電冷負(fù)荷間的相互作甩與聯(lián)系，方案也就不能給出各個(gè)不同時(shí)段機(jī)組具體的運(yùn)行策略，不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全年逐時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)模擬分析而學(xué)者M(jìn)ichael提出的負(fù)荷系列法，將全年冷熱負(fù)荷的逐時(shí)變化利用對(duì)典型天負(fù)荷進(jìn)行三角變換而獲得

（補(bǔ)充：同種類型建筑來(lái)說(shuō)，負(fù)荷的逐時(shí)變化特點(diǎn)可以利用一個(gè)反映該建筑類型屬性的無(wú)因次因子來(lái)表述，我們把這無(wú)因次因子稱為“負(fù)荷因子”，它反映的是負(fù)荷的逐時(shí)變化信息，是一個(gè)介于O～1之間逐時(shí)變化的無(wú)量綱數(shù)。）925負(fù)荷因子計(jì)算方法傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法可以初步確定機(jī)組的容量。但由于負(fù)荷因子計(jì)算方法根據(jù)用電設(shè)備的耗電關(guān)系，建筑電負(fù)荷分為兩類空調(diào)耗電“負(fù)荷因子”與冷熱“負(fù)荷因子’’存在一定的函數(shù)關(guān)系，具體數(shù)值與所選擇的空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)；建筑功能電“負(fù)荷因子”主要與建筑的使用功能及屬性有關(guān)。電力負(fù)荷的大小及逐時(shí)變化特征與建筑物內(nèi)各種用電設(shè)備的安裝功率、設(shè)備的耗電使用性能及作息時(shí)問(wèn)直接相關(guān)。與建筑使用功能相關(guān)的電負(fù)荷，包括照明、常用電器、運(yùn)輸設(shè)備等。與冷熱負(fù)荷相關(guān)的空調(diào)耗電負(fù)荷26負(fù)荷因子計(jì)算方法根據(jù)用電設(shè)備的耗電關(guān)系，建筑電負(fù)荷分為兩類空負(fù)荷因子計(jì)算方法該方法雖然計(jì)算方便，但物理概念不清晰，預(yù)測(cè)誤差較大。27Companyname負(fù)荷因子計(jì)算方法該方法雖然計(jì)算方便，但物理概念不清晰，預(yù)測(cè)誤LOGOThankYou!LOGOThankYou!28LOGO建筑能耗模擬方法簡(jiǎn)介L(zhǎng)OGO建筑能耗模擬方法簡(jiǎn)介29設(shè)計(jì)基礎(chǔ)建筑冷熱負(fù)荷和電負(fù)荷的逐時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算、模擬是三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化配置與運(yùn)行分析的基礎(chǔ)。建筑全能耗分析軟件的計(jì)算方法一般都是基于動(dòng)態(tài)的環(huán)境;為保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度,軟件都需要室外逐時(shí)的氣象數(shù)據(jù)或典型氣象年數(shù)據(jù),而且需要盡可能詳細(xì)的體型描述數(shù)據(jù)及相應(yīng)的熱工性能數(shù)據(jù)。30設(shè)計(jì)基礎(chǔ)建筑冷熱負(fù)荷和電負(fù)荷的逐時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算、模擬是三建筑全能耗分析軟件：

DOE-2EnergyPluseQuestTRNSYSESP-r中國(guó)的DeST、CHEC等等。

這些軟件具有各自的特點(diǎn)例如，DOE-2能夠準(zhǔn)確地模擬較復(fù)雜的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，TRNSYS在模擬空調(diào)系統(tǒng)時(shí)能夠提供最大的靈活性31建筑全能耗分析軟件： 這些軟件具有各自的特點(diǎn)3建筑全能耗分析軟件：在美國(guó)有兩個(gè)著名的建筑模擬程序：BLAST和DOE-2歐洲代表性的軟件是ESP-r國(guó)內(nèi)有影響力的模擬軟件是清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的DeST（前身是BTP）32建筑全能耗分析軟件：4DOE-2是公認(rèn)的最經(jīng)典的建筑能耗模擬軟件之一

DOE-2可以提供整幢建筑物每小時(shí)的能量消耗分析,用于計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的能效和總費(fèi)用,也可以用來(lái)分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)（包括屋頂、外墻、外窗、地面、樓板、內(nèi)墻等）、空調(diào)系統(tǒng),電器設(shè)備和照明對(duì)能耗的影響。其輸入方法為手寫(xiě)編程的形式，要求用戶手寫(xiě)輸入文件，輸入、輸出檔格式均為英文，且格式要求比較嚴(yán)格，對(duì)于中國(guó)用戶來(lái)說(shuō)不易上手。但DOE-2有大量的數(shù)據(jù)庫(kù)和研究文獻(xiàn),用戶可以通過(guò)學(xué)習(xí)比較詳細(xì)的了解運(yùn)用。133DOE-2是公認(rèn)的最經(jīng)典的建筑能耗模擬軟件之一 15EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus是一個(gè)建筑能耗逐時(shí)模擬引擎,采用集成同步的負(fù)荷/系統(tǒng)/設(shè)備的模擬方法來(lái)模擬建筑系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，從而預(yù)測(cè)年運(yùn)行能耗和費(fèi)用的軟件；在計(jì)算負(fù)荷時(shí)，時(shí)間步長(zhǎng)可由用戶選擇，一般為10到15分鐘。在系統(tǒng)的模擬中，軟件會(huì)自動(dòng)設(shè)定更短的步長(zhǎng)（小至數(shù)秒，大至1小時(shí)）以便于更快地收斂。EnergyPlus采用CTF來(lái)計(jì)算墻體傳熱，采用熱平衡法計(jì)算負(fù)荷。234EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的采用集成同步的負(fù)荷/系統(tǒng)/設(shè)備的模擬方法在計(jì)算負(fù)荷時(shí)，用戶可以定義小于1個(gè)小時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)；在系統(tǒng)模擬中，時(shí)間步長(zhǎng)自動(dòng)調(diào)整，以加快收斂。采用熱平衡法模擬負(fù)荷采用聯(lián)立的傳熱和傳質(zhì)模型對(duì)墻體的傳熱和傳濕進(jìn)行模擬采用各向異性的天空模型以改進(jìn)傾斜表面的天空散射強(qiáng)度先進(jìn)的窗戶傳熱的計(jì)算，可以模擬包括可控的遮陽(yáng)裝置、可調(diào)光的電鉻玻璃等它在處理建筑熱過(guò)程的時(shí)候,考慮到了很多方面的因素,包括建筑的遮擋、綠化、風(fēng)、光、雨、雪等,EnergyPlus具有以下主要特點(diǎn)：35EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的EnergyPlus運(yùn)算時(shí)間相對(duì)于DOE-2來(lái)說(shuō)要長(zhǎng)許多EnergyPlus對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)控制方式的模擬能力較弱,它通常假定設(shè)備的調(diào)節(jié)為理想化的連續(xù)調(diào)節(jié),這對(duì)于設(shè)備部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的模擬是不太準(zhǔn)確的。另外,EnergyPlus不穩(wěn)定，不太容易收斂并且經(jīng)濟(jì)性分析較為簡(jiǎn)單。劣勢(shì)36EnergyPlus是在BLAST和DOE-2的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的eQuest簡(jiǎn)介

計(jì)算軟件根據(jù)室外氣象條件圍護(hù)結(jié)構(gòu)情況采用一種正向思維計(jì)算出室內(nèi)溫度以及室內(nèi)得熱量進(jìn)而計(jì)算出負(fù)荷．它的計(jì)算過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程后一時(shí)刻室內(nèi)溫度冷熱負(fù)荷以及供暖空調(diào)設(shè)備的耗電量要受前一時(shí)刻的影響可根據(jù)輸入的建筑情況建筑結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料供暖空調(diào)方式與系統(tǒng)布置形式室內(nèi)人員活動(dòng)規(guī)律照明設(shè)備情況和室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度值計(jì)算出建筑的全年動(dòng)態(tài)能耗337eQuest簡(jiǎn)介 計(jì)算軟件根據(jù)室外氣象條件圍護(hù)結(jié)構(gòu)情況eQuest簡(jiǎn)介eQuest則簡(jiǎn)化了DOE-2建模的過(guò)程。8760小時(shí)（全年）能耗模擬特定的工作日類型：每一個(gè)season里可設(shè)置3種工作日（周一到周五，周日，節(jié)假日），可最多設(shè)置52個(gè)season。定義能源價(jià)格的方式：分時(shí)定價(jià)，按容量定價(jià)，統(tǒng)一定價(jià)eQuest能夠模擬的一些特殊的空調(diào)系統(tǒng)——熱電聯(lián)產(chǎn)、蓄能系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換優(yōu)勢(shì)38eQuest簡(jiǎn)介優(yōu)勢(shì)10eQuest運(yùn)算時(shí)間相對(duì)于DOE-2來(lái)說(shuō)要長(zhǎng)許多

eQuest始終假設(shè)系統(tǒng)的控制處于最佳狀態(tài)，因而與實(shí)際有較大的差別，比如他無(wú)法判斷閥門是否堵塞，制動(dòng)裝置是否失效，系統(tǒng)維護(hù)狀況等。劣勢(shì)39eQuest運(yùn)算時(shí)間相對(duì)于DOE-2來(lái)說(shuō)要長(zhǎng)許多eQuesTRNSYS

計(jì)算靈活，模塊化開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)需要任意建立連接，形成不同系統(tǒng)的計(jì)算程序；形成終端用戶程序，為非TRNSYS用戶提供方便；輸出結(jié)果可在線輸出100多個(gè)系統(tǒng)變量，可形成EXCEL計(jì)算文件；與EnergyPlus、MATLAB等其它軟件建立鏈接。4軟件具有以下主要特點(diǎn)：40TRNSYS 4軟件具有以下主要特點(diǎn)：12TRNSYS優(yōu)勢(shì)在新能源系統(tǒng)尤其是太陽(yáng)能系統(tǒng)的模擬上具有其它軟件無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。有十分強(qiáng)大的模擬控制器的功能,可以十分精確地模擬各種控制方式,在部分負(fù)荷的模擬中相對(duì)EnergyPlus等軟件有優(yōu)勢(shì)41TRNSYS優(yōu)勢(shì)在新能源系統(tǒng)尤其是太陽(yáng)能系統(tǒng)的模擬上具有其它TRNSYS劣勢(shì)但它在建筑負(fù)荷以及建筑熱性能的模擬上偏弱。它所設(shè)定的建筑模型比較簡(jiǎn)單,很難完成復(fù)雜建筑的描述,如不能按照建筑實(shí)際外形建立模型、沒(méi)有建筑陰影的計(jì)算、處理自然通風(fēng)和滲透通風(fēng)等問(wèn)題時(shí)需要借助其它軟件該軟件立足于系統(tǒng)而不是建筑它在模擬系統(tǒng)、設(shè)備和控制方式的最優(yōu)化問(wèn)題以及系統(tǒng)中參數(shù)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題時(shí)相對(duì)于EnergyPlus和DOE-2有優(yōu)勢(shì)42TRNSYS劣勢(shì)但它在建筑負(fù)荷以及建筑熱性能的模擬上偏弱。它ESP-r功能：ESP-r在歐洲應(yīng)用非常廣泛，是一個(gè)集成化的模擬分析工具，除了可以模擬建筑中的聲、光、熱以及流體流動(dòng)等現(xiàn)象外，還可以對(duì)建筑能耗以及溫室氣體排放作出評(píng)估，可以對(duì)建筑的采暖、通風(fēng)、制冷設(shè)備的容量及效率作出綜合的評(píng)估。除此之外，該軟件還集成了對(duì)新的可再生能源技術(shù)(如光伏系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)等)的分析手段。543ESP-r功能：515ESP-rESP-r特點(diǎn)2）對(duì)于設(shè)備側(cè)可以進(jìn)行HVAC,太陽(yáng)能設(shè)備，光電板等進(jìn)行模擬．各個(gè)模擬模塊可以獨(dú)立模擬，也可以整體模擬，可以得到很詳細(xì)結(jié)果1）對(duì)于建筑側(cè)進(jìn)行很詳細(xì)的模擬，包括建筑傳熱，遮陽(yáng)分析44ESP-rESP-r特點(diǎn)2）對(duì)于設(shè)備側(cè)可以進(jìn)行HVAC,太陽(yáng)DeST

DeST由清華大學(xué)空調(diào)實(shí)驗(yàn)室研制開(kāi)發(fā)。DeST通過(guò)采用逆向的求解過(guò)程;基于全工況的設(shè)計(jì),DeST在每一個(gè)設(shè)計(jì)階段都計(jì)算出逐時(shí)的各項(xiàng)要求(風(fēng)量、送風(fēng)狀態(tài)、水量等等),使得設(shè)計(jì)可以從傳統(tǒng)的單點(diǎn)設(shè)計(jì)拓展到全工況設(shè)計(jì)6兩個(gè)版本應(yīng)用于商業(yè)建筑的商建版本（DeST-c）應(yīng)用于住宅建筑的住宅版本（DeST-h）45DeSTDeST由清華大學(xué)空調(diào)實(shí)驗(yàn)室研制開(kāi)發(fā)。DeST通過(guò)DeST功能： 1）建筑物全年的逐時(shí)能耗模擬計(jì)算； 2）冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模擬計(jì)算； 3）太陽(yáng)能（光熱和光伏）模擬計(jì)算； 4）地板輻射供暖、供冷系統(tǒng)模擬計(jì)算； 5）蓄冷、蓄熱系統(tǒng)模擬計(jì)算； 6）優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)方案，預(yù)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用； 7）燃料電池系統(tǒng)模擬計(jì)算；46DeST功能：18DeST

由于目前我國(guó)還沒(méi)有完整的氣象數(shù)據(jù)文件,DeST的氣象數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)測(cè)結(jié)合擬合得到的,一般認(rèn)為在能耗模擬中還是應(yīng)該使用逐時(shí)氣象數(shù)據(jù),擬合的結(jié)果會(huì)給計(jì)算的準(zhǔn)確性帶來(lái)隱患。優(yōu)勢(shì)1）在組件的擴(kuò)充上沒(méi)有TRNSYS方便；2）控制方式也沒(méi)有TRNSYS多樣靈活；3）本身所包含的設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)目也沒(méi)有TRNSYS等軟件豐富。步長(zhǎng)選取比較靈活，但用戶必須自己建模；可求解復(fù)雜的建筑,它考慮了鄰室房間的熱影響,可以對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和房間聯(lián)立方程求解。劣勢(shì)47DeST 由于目前我國(guó)還沒(méi)有完整的氣象數(shù)據(jù)文件,De住宅建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-h”）DeST-h主要用于住宅建筑熱特性的影響因素分析、住宅建筑熱特性指標(biāo)的計(jì)算、住宅建筑的全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算、住宅室溫計(jì)算、末端設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析等領(lǐng)域。技術(shù)特色4.1精確模擬建筑中各房間的室溫狀況4.2精確模擬夜間通風(fēng)對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響4.3精確模擬鄰室傳熱對(duì)各房間熱環(huán)境的影響4.4精確模擬間歇空調(diào)啟停對(duì)于裝機(jī)容量和運(yùn)行能耗的影響4.5精確模擬內(nèi)外保溫對(duì)于空調(diào)供暖負(fù)荷的影響48住宅建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-h”）技術(shù)特色4.商業(yè)建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-c”）DeST-c對(duì)商業(yè)建筑的模擬分成建筑室內(nèi)熱環(huán)境模擬、空調(diào)方案模擬、輸配系統(tǒng)模擬、冷熱源經(jīng)濟(jì)性分析幾個(gè)階段;DeST-c先后應(yīng)用于國(guó)家大劇院、深圳文化中心、西西工程等大型商業(yè)建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)中央電視臺(tái)、解放軍總醫(yī)院、北京城鄉(xiāng)貿(mào)易中心、發(fā)展大廈等多棟建筑空調(diào)系統(tǒng)改造進(jìn)行模擬給出改造方案。49商業(yè)建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡(jiǎn)稱“DeST-c”）DeST-cCHEC1）CHEC軟件最大的特點(diǎn)是便捷的輸入方式，設(shè)計(jì)師可以采用自己繪制的CAD圖紙直接進(jìn)行模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,無(wú)需用戶手寫(xiě)輸入。 2）CHEC軟件比較注重和各地的節(jié)能規(guī)范相結(jié)合,注重各地的材料使用和氣候差異,可以生成完全符合各地審查規(guī)范要求的計(jì)算報(bào)告書(shū)。該軟件采用DOE-2軟件作為計(jì)算內(nèi)核，完全按照《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行編制，通過(guò)調(diào)用DOE-2內(nèi)核,模擬全年的氣象數(shù)據(jù),進(jìn)行全年的動(dòng)態(tài)能耗模擬分析,生成詳盡的空調(diào)采暖全年能耗報(bào)告。750CHEC1）CHEC軟件最大的特點(diǎn)是便捷的輸入方式，設(shè)計(jì)師可“逐時(shí)能源負(fù)荷分?jǐn)偙壤钡姆椒?電力負(fù)荷的大小及逐時(shí)變化特征與建筑物內(nèi)各種用電設(shè)備的安裝功率、設(shè)備的耗電性能及作息時(shí)間直接相關(guān)。由于建筑物內(nèi)用電設(shè)備的使用及人員的作息時(shí)間具有很大的隨機(jī)性，我們很難根