【正文】 造和使用過程中，執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備 、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率，加強建筑物用能系統(tǒng)的運行管理，利用可再生能源，在保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，減少供熱、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應(yīng)的能耗。~ 1 ~ 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 計算機模擬技術(shù)在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用 The Application of Computer Simulation Technology in the Designing of Energysaving Buildings 作者（姓氏筆畫排序）：王宇 [1] 韋璐 [2] 馮怡 [3] 朱旭佳 [4] 何伊伊 [5] 京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 京大學(xué)建筑與城市規(guī) 劃學(xué)院 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 2 ~ 目錄 計算機模擬技術(shù)在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用 ............................................................................ 1 The Application of Computer Simulation Technology in the Designing of Energysaving Buildings ......................................................................................................................... 1 摘要 ....................................................................................................................... 3 Abstract ................................................................................................................. 3 關(guān)鍵詞 : 計算機模擬技術(shù)； 建筑節(jié)能 ....................................................................... 3 Keywords: Computer Simulation Technology。 建筑節(jié)能，在發(fā)達國家最初為減少建筑中能量的散失，現(xiàn)在則普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”，在保證提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率。 2020年 5月 14日政部和住建部發(fā)布了《關(guān)于 進一步推進公共建筑節(jié)能工作的通知》。 模型探索 為了對系統(tǒng)模擬，首先要確定或表達所要研究的系統(tǒng)。建筑師只要輸入方案模型，即可在軟件中完成對設(shè)計方案的熱工性能、天然光、人工照明、日照、和經(jīng)濟分析以及了 解建筑對環(huán)境的影響。 ④根據(jù)收集的數(shù)據(jù)確定或估計模型中的參數(shù)，并選擇模型的初始狀態(tài)。在輸入變量和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特性這兩個部分確定之后，輸出變量 (能 耗 )就可以得以確定。建筑能耗數(shù)據(jù)可以分為兩種類型：設(shè)定型和非設(shè)定型。同步模擬法提高了模擬的準(zhǔn)確性，但需要更多的計算機內(nèi)存和計算時間。比如說查詢的序列為核酸，查詢數(shù)據(jù)庫亦為核酸序列數(shù)據(jù)庫，那么就應(yīng)該選擇 blast 程序。在每個時間步長，程序從建筑 內(nèi)表面開始計算對流、輻射和傳濕。其基本的分析方法為計算流體力學(xué)（ Computing Fluid Dynamic ，簡稱 CFD ）中的有限容積法（ Finite Volume Method ），可以對建筑內(nèi)外空間的溫度場、空氣流場以及水蒸汽的分布進行模擬，因此它不僅可以對建筑能耗進行模擬，還可以對建筑的舒適度，采暖、通風(fēng)、制冷設(shè)備的容量及效率，氣流狀態(tài)等參量 做 出綜合的評估。使用 ECOTECT 作前期 的方案設(shè)計感覺就像最終確定方案一樣的精確。例如，可以更換地毯的類型并立即比較房間聲反射，混響時間，照度和室內(nèi)溫度的變化。（ 2）支持多種類型的氣象參數(shù)： TMY, TMY2, TRY, CTZ, CTMY,WYEC, WYEC2（ 3）多種定義能源價格的方式：分時定價，按容量定價，統(tǒng)一定價 等（ 4）導(dǎo)入 dwg 文件，簡化建模的過程（ 5）可以成為 HVAC 的設(shè)計工具 eQuest（ Doe2）能夠模擬的一些特殊的空調(diào)系統(tǒng)如：地源熱泵系統(tǒng)、水側(cè)變流量系統(tǒng)、雙風(fēng)機雙風(fēng)管變風(fēng)量系統(tǒng)（ DualFan DualDuct VAV systems）、自然通風(fēng)（ ShermanGrimsrud 公式僅僅表達了傳熱，不包含傳質(zhì)）、自定義設(shè)備的性能曲線（通過輸入數(shù)據(jù)點）、熱電聯(lián)產(chǎn)、蓄能系統(tǒng)： TES model 可模擬水蓄能和冰蓄能、光電轉(zhuǎn)換（僅限高級用戶，因為要修改 input 文件）、熱回收通風(fēng)（僅限高級用戶，因 為要修改 input 文件） 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 11 ~ 幾種常用計算機模擬軟件的比較 軟件名稱 性能特點 DOE 一 2 適用于各類住宅和商業(yè)建筑。對專業(yè)知識和工程實際有較深刻的理解才能設(shè)計出符合要求的模型。算法較為簡單，只有 9 種 HVAC系統(tǒng)可供選擇。 eQuest eQuest 是一個綜合性能較強，簡便易用的建筑能耗綜合分析工具，其主要目的就在于讓逐時能耗模擬能夠為更多的設(shè)計人員方便的應(yīng)用。 F） /Unoccupied（176。 F） 最大供冷溫度 Compressor 壓縮機運行 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 19 ~ Domestic Water Heating 非住宅生活熱水 Heater Specifications 加熱器規(guī)格 Heater fuel 加熱器的燃料 Heater type 加熱器類型 Hot water use 熱水使用 Input rating 輸入功率 Efficiency spec. 功效說明 Storage tank 儲存油箱 Tank capacity 油箱容量 Insulation Rvalue 絕緣能力 Standby loss 備用 Water temperatures 水溫 Supply water 供給水 Inlet 入口 Pumping 抽水 Recirculation% 再循環(huán)再流通 information 工程信息 Building location 建筑位置 Address 地址 City, state zip 市、州郵編 Building owner 建筑所有者 Name 名字 Phone 電話 Address 地址 City, state zip 市、州 郵編 Component name prefix 組合名字前綴 Suffix 后綴 Prefix + suffix characters cannot exceed 4 前綴和后綴字符相加不超過 4 AirSide HVAC 冷暖氣空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 20 ~ 舉例： 01 設(shè)置： Cooling equip ： direct expansion(DX) 直接蒸發(fā)式 Heating equip： furnace 火爐 Cooling equip: Chilled water coils 冷凍水循環(huán)系統(tǒng) Heating equip: Hot water coils 熱水循環(huán)系統(tǒng) Cooling equip: evaporative cooler 蒸發(fā)冷卻器 Heating equip: electric resistance 電阻 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 21 ~ WaterSide HVAC 水循環(huán)空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 舉例： 01 設(shè)置： Cooling equip： direct expansion(DX) 直接蒸發(fā)式 Heating equip： furnace 火爐 Cooling equip: Chilled water coils 冷凍水 盤管 循環(huán)系統(tǒng) Heating equip: Hot water coils 熱水循環(huán)系統(tǒng) Simulate Building Performance 模擬建筑 性能 Electric consumption (kwh) 耗電量（千瓦時） Gas consumption (Btu) 天然氣耗費（英國熱量單位） 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 22 ~ 4. 應(yīng)用 模擬技術(shù)對建筑具體分析 控制變量法（ control variable method） 物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。 在本次探究過程中，需要對大量的參數(shù)數(shù)據(jù)和計算結(jié)果依次進行收集、整理和分析。 由于圖表分析法在對信息的梳理和傳達 方面有著不可比擬的優(yōu)勢，因此， 圖表 分析法 被廣泛地應(yīng)用在自然科學(xué)、社會學(xué)、 經(jīng)濟學(xué) 、大眾傳播學(xué)等方面。 大學(xué) ： 醫(yī)院 ： 中學(xué) ： 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 25 ~ 計算結(jié)果 系統(tǒng)自動生成圖像后，單擊屏幕左側(cè)的“模擬建筑表現(xiàn)”（ simulate building performance）按鈕，系統(tǒng)將自動生成建筑能耗數(shù)據(jù)圖表。 4層辦公樓 ： 8層辦公樓 ： 計算結(jié)果 4 層樓： 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 28 ~ 8 層樓： 結(jié)果分析 根據(jù)上圖，隨著層數(shù)的增高，相同樣式建筑的耗電量也在不斷增加。北京緯度較高，氣候寒冷，室內(nèi)主要靠暖氣供暖，所以主要消耗汽油；南京緯度較低，氣候相對 溫暖，室內(nèi)大多沒有安裝暖氣，而主要靠空調(diào)供暖，所以主要消耗電能；而香港地處熱帶，氣溫終年保持在 10176。如圖： 南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 29 ~ 由于 eQUEST 軟件在開始時是專門為美國加利福尼亞州設(shè)計的，所以其中軟件自帶的都是加州的氣象參數(shù)，對于其他地區(qū)的氣象參數(shù)，用戶需自行下載并導(dǎo)入。例如，大學(xué)一年的耗電量略高于中學(xué)。其中包含社區(qū)中心（ munity center）、南京大學(xué) 人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 新生研討課論文 ~ 24 ~ 醫(yī)療衛(wèi)生部門（ health）、出租房（ lodging）、工廠（ manufacturing）、多戶住房（ multifamily）、博物館（ museum）、辦公樓（ office bldg)、宗教場所（ religious worship）、餐館（ res