住宅建筑采暖空调能耗模拟方法的研究

住宅建筑的采暖空调能耗受室内居住人员行为方式的影响,在调查研究基础上,确定了两种反映室内居住人员行为方式的计算模式。在两种不同计算模式下,利用建筑热环境模拟工具DeST对上海地区同一住宅建筑能耗进行模拟,并将模拟结果与调研结果进行比较,分析计算模式对上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响,从而获得能正确反映上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的模拟计算方法。此方法可用于上海地区住宅建筑采暖空调的能耗分析与评价,并正确指导住宅建筑的节能设计。     

浙南地区住宅建筑采暖空调能耗模拟分析

在3种不同空调系统运行模式下,利用建筑能耗模拟软件IES-VE对温州地区同一住宅建筑能耗进行动态模拟,分析空调运行模式对温州地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响。结果表明,空调运行模式由连续模式改变为间歇式,采暖能耗降低33.5%,制冷能耗减小53.2%,采暖空调总能耗降低43.5%,引入自然通风可将制冷能耗进一步降低27.6%,采暖空调总能耗降低50.5%。间歇式空调模式下,采暖空调能耗的降低与空调运行时间的减少并非线性关系。     

住宅建筑采暖空调能耗模拟研究

在两种不同计算模式下,利用建筑热环境模拟工具DeST对上海地区同一住宅建筑能耗进行模拟,并将模拟结果与调研结果进行比较,分析计算模式对上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响,以获得能正确反映上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的模拟计算方法.     

上海地区夏季居民空调器使用行为及能耗模拟研究

我国上海地区的住宅空调能耗受"部分时间、部分空间"的使用模式影响较大,传统能耗模拟软件中采用的固定作息法无法对人员行为的随机性进行描述,研究该地区住宅空调能耗需要对人的行为进行更为准确的描述与模拟。本研究基于DeST能耗模拟软件中马尔可夫链的人员移动模型和动作概率触发模型的人行为模块,通过由实际调研采集到的人行为数据计算住户的移动模型和开关空调的动作概率模型,并对住宅空调能耗进行模拟。将模拟结果与实测数据进行对比,模拟结果说明人行为模型可以较好地描述上海地区住宅居民夏季空调行为,解释目前该地区住宅空调能耗水平整体较低的现状。     

建筑人行为模拟中的重复模拟和时间步长

以办公建筑中人员的空调行为为例,在能耗模拟软件DeST中集成不同的人行为模型,讨论了建筑中人行为模拟的重复模拟和时间步长。采用统计方法对计算次数结果进行了分析,提出合理的重复计算次数,以减少随机性对计算的影响,以及通过不同时间步长下的空调能耗比较,提出在建筑中人行为模拟合理的时间步长的方法框架。尝试提出了确定建筑中人行为模拟合适的重复模拟和时间离散的框架。     

降低建筑空调能耗研究

在分析贵阳市气候特点及实例建筑空调负荷特性的基础上,采用建筑环境模拟软件DeST对实例建筑室内基础室温以及全年建筑冷热负荷进行模拟,在分析模拟结果的基础上,结合贵阳市气候特点,提出如下三条贵阳市降低建筑空调能耗建议：1)舒适性空调设计应首先满足冬季采暖,然后考虑夏季制冷;2)自然通风是夏季降温的优先考虑方式,过渡季节调节是降低建筑制冷能耗的重要手段;3)增加围护结构保温和控制窗墙比是降低建筑采暖能耗的首要手段。研究结果不但能对贵阳市的建筑节能提供参考,而且还对广大温和地区建筑节能有参考意义。     

湿热地区住宅分体空调的人行为控制节能案例模拟研究

人行为对建筑的实际能耗有着重要影响,是近年来建筑节能研究的热点。本文基于现有调查数据拟合得到我国湿热地区夏季人的空调控制行为模型及其相关参数,继而以福州的典型住宅建筑为例,采用DeST工具包对高温天气下分体空调的人行为控制及能耗进行模拟。计算结果表明相比于全时开启模式,人控制间歇性使用模式可减少空调能耗49.7%。本研究对人用能行为引导和空调设计有一定的参考意义。     

京津地区夏季着装行为对办公建筑空调能耗的影响

着装行为通过影响室内空气参数的设定而影响建筑空调能耗。利用能耗模拟软件DeST,计算出该地区典型着装行为下实测运行参数与期望参数对应的建筑空调能耗比推荐标准下能耗分别降低了10.86%和13.16%。而基于典型着装行为的实验热学性能参数下,平均只降低4%,说明由着装热阻关联的主观温度需要按地区着装行为进行修正。提出了控制建筑空调能耗的着装行为调节模型,着装行为节能率εc为负值时节能,为正值时不节能。京津地区办公建筑节能率为0的临界服装热阻为0.563clo,空调系统设计和运行节能的前提是,着装热阻低于临界值。着装行为调节模型为地区着装形式和着装面料提供了量化标准,为精确控制建筑能耗提供了一种方法。     

节能型混凝土砌块别墅建筑热工性能及能耗分析

为了分析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,以上海地区的典型混凝土砌块别墅楼盘为建筑物理模型,采用建筑物能耗分析软件DeST进行动态模拟分析。结果表明,对建筑物屋面和墙体添加保温层、对门窗采用低传热系数门窗,不改变建筑物其它构造,就能大幅减少建筑物的空调采暖能耗量。     

窗的传热系数对浙南住宅采暖空调能耗的影响

在三种不同空调运行模式下,利用建筑能耗模拟软件IES-VE对温州地区某住宅建筑能耗进行动态模拟,分析不同空调运行模式下,窗的传热系数对温州地区住宅建筑采暖空调能耗的影响规律。结果表明,窗的传热系数每减小20%,采暖能耗降低6%,且与空调模式相关性不大,但窗的传热系数对夏季空调能耗的影响与空调运行模式密切相关。连续空调模式下,窗的传热系数每降低20%,制冷能耗增加0.4%;间歇式空调模式下,制冷能耗随窗传热系数的增大而减小,窗的传热系数每降低20%,制冷能耗增加1.0%;间歇式空调＋自然通风模式下,窗的传热系数的每降低20%,制冷能耗减小0.5%。     

夏热冬暖气候区医院门诊楼能耗评价指标研究

医院建筑能耗逐年升高,其中空调能耗占总能耗比例较大。在医院建筑的节能改造或能耗状况分析中,多数以单位建筑面积、门诊人数、床位数的能耗来评价医院能耗的高低。以夏热冬暖气候区医院门诊楼为研究对象,通过理论分析建立建筑负荷分析模型,设计建筑负荷正交模拟实验,利用模拟软件De ST进行负荷模拟,研究建筑面积、床位数、门诊量/床位数、医院类型对建筑全年总负荷的影响,模拟结果表明:建筑面积(床位数)越大,门诊量/床位数越大,未开展预约门诊的医院的年总负荷越大,反之越小。建筑年总负荷影响因素的主次顺序为门诊量/床位数建筑面积(床位数)医院类型,其中门诊量/床位数、建筑面积(床位数)对年总负荷影响显著(P0.05);医院类型对年总负荷影响不显著(P0.05)。建议采用人均单位面积能耗占用床位数指标来评价门诊楼的能耗,更加科学。     

Lighting energy consumption in ultra-low energy buildings: Using a simulation and measurement methodology to model occupant behavior and lighting controls

As building owners, designers, and operators aim to achieve significant reductions in overall energy consumption, understanding and evaluating the probable impacts of occupant behavior becomes a critical component of a holistic energy conservation strategy. This becomes significantly more pronounced in ultra-efficient buildings, where system loads such as heating, cooling, lighting, and ventilation are reduced or eliminated through high-performance building design and where occupant behavior-driven impacts reflect a large portion of end-use energy. Further, variation in behavior patterns can substantially impact the persistence of any performance gains. This paper describes a methodology of building occupant behavior modeling using simulation methods developed by the Building Energy Research Center (BERC) at Tsinghua University using measured energy consumption data collected by the University of Washington Integrated Design Lab (UW IDL). The Bullitt Center, a six-story 4831 m² (52,000 ft²) net-positive-energy urban office building in Seattle, WA, USA, is one of the most energy-efficient buildings in the world (2013 WAN Sustainable Building of the Year Winner). Its measured energy consumption in 2015 was approximately 34.8 kWh/(m²?yr) (11 kBtu/(ft²?yr)). Occupant behavior exerts an out-sized influence on the energy performance of the building. Nearly 33% of the end-use energy consumption at the Bullitt Center consists of unregulated miscellaneous electrical loads (plug-loads), which are directly attributable to occupant behavior and equipment procurement choices. Approximately 16% of end-use energy is attributable to electric lighting which is also largely determined by occupant behavior. Key to the building’s energy efficiency is employment of lighting controls and daylighting strategies to minimize the lighting load. This paper uses measured energy use in a 330 m² (3550 ft²) open office space in this building to inform occupant profiles that are then modified to create four scenarios to model the impact of behavior on lighting use. By using measured energy consumption and an energy model to simulate the energy performance of this space, this paper evaluates the potential energy savings based on different occupant behavior. This paper describes occupant behavior simulation methods and evaluates them using a robust dataset of 15 minute interval sub-metered energy consumption data. Lighting control strategies are compared via simulation results, in order to achieve the best match between occupant schedules, controls, and energy savings. Using these findings, we propose a simulation methodology that incorporates measured energy use data to generate occupant schedules and control schemes with the ultimate aim of using simulation results to evaluate energy saving measures that target occupant behavior.     

通风空调系统能耗评价方法探讨

以北京市某公共建筑通风空调系统为对象,应用DeST软件模拟通风空调建筑全年热负荷和全年冷负荷,采用当量满负荷运行时间法分析空调系统的能耗,从能源消耗的品质和数量上分析空调系统的能量转换效率ECC,同时探讨了通风空调系统能耗评价方法。     

基于人行为影响的住区建筑多主体集成能耗模型

在城市建筑节能研究中,政府常常依赖城市能源与碳排放模型工具制定并评估节能策略。而当前的城市建筑能耗模型受限于开发技术等因素,尚存在诸多不足,例如,考虑人行为对建筑能耗的影响,建立行为、日常活动及与环境相关的综合能耗模型。关于此类模型合理的数学形式、参数选择的方法以及不同行为的模拟方式等问题还尚待进一步研究。采用多主体(Multi-Agent)建模技术,设计集成建筑能耗模型,以住区中的居民作为模型中活动的主体,模拟使用者行为习惯、活动对建筑能耗的影响;采用ISO 13790标准模拟建筑的供热和降温需求,并在集成环境中设计统一的描述框架,以相对独立的环境模拟、行为模拟模块形式进行交互,实现热环境模拟和基于主体活动的设备能耗模拟的有机结合。研究表明,住区居民的用能行为是影响城市建筑能耗密度变化的重要因素,实现对住区主体行为特征的引导是实现城市建筑节能目标的有效途径。     

建筑环境设计模拟分析软件DeST第9讲冷热源与水系统模拟分析(下)

冷热源系统是整个集中空调系统的核心,它决定了系统能否保障用户的冷热需求,是投资的主要部分,也是能源消耗的主要部分。同时冷热源产生的冷热量主要依靠水系统输配到各末端用户中去。因此冷热源与水系统的联合优化设计是整个空调系统设计过程中至关重要的环节。综述了目前冷热源与水系统联合模拟的现状,详细阐述了DeST模拟软件中冷源和水系统模拟所采用的的模型与模拟方法。通过介绍一个设计实例,指出了冷热源与水系统全工况模拟的应用范围和实际意义。     

高寒地区变电站典型建筑冷热负荷特征

建设绿色节能变电站是我国电力行业的一项重要任务,其中确定变电站建筑的采暖空调需求是变电站节能的核心内容之一。为了确定变电站采暖空调负荷需求状况,以高海拔寒冷地区3个变电站典型建筑为分析对象,基于实地调研基础数据和DeST软件模拟方法,对3个变电站典型建筑冷热负荷的全年动态变化特征进行模拟分析,确定负荷指标并给出出现相互差异的原因。模拟分析得出的结果将为高海拔寒冷地区变电站建筑的节能设计提供一定的指导。     

天津地区某高层办公楼能耗模拟与节能潜力分析

建筑能耗中供暖空调能耗所占比例约为55%,是实现建筑节能的关键。采用DeST-c模拟了天津地区某新建高层(20层)办公楼能耗,将模拟结果与传统负荷计算结果进行了对比,同时分析了空调系统的风系统和水系统分别采用排风热回收和变流量技术后的节能潜力。对比分析表明与传统负荷计算方法相比,能耗模拟软件计算的全年累计冷热负荷值分别减少43.0%和31.0%,全年累计冷热负荷指标仅为传统负荷计算值的21.0%和26.0%。风系统采用排风热回收技术后,冷水机组总容量从1 800 kW降到为1 500 kW,全年制冷能耗节省5.3万kW·h;水系统采用变流量水系统技术后,理论上每年节省2.5万kW·h能耗。采用排风热回收和变流量两项节能措施后,空调系统总能耗降低约8%,节能效果明显。     

基于正交实验法的建筑冷负荷影响因素分析

利用DeST软件对模型建筑的逐时冷负荷进行了模拟,列出了影响冷负荷的7个因素:窗墙比、玻璃类型、墙体传热系数、屋顶传热系数、人员密度、灯光设备负荷、外遮阳,通过正交实验法研究各因素对冷负荷的影响,找到了冷负荷最小时7个因素的最佳搭配,并计算了每个因素对冷负荷影响的显著性水平。     

居住建筑能耗预测分析方法的研究

本文通过正交实验设计、DeST建筑能耗软件模拟及多元线性回归方法,研究了影响居住建筑能耗的主要建筑设计因素,得到了重庆市居住建筑冷、热负荷及全年负荷的预测方程,并进行了误差分析。通过预测方程和模拟软件分别计算所得结果的对比分析,验证了该方程的可靠性,为重庆市居住建筑能耗预测分析提供了一种简便适用的方法。利用可靠的预测方程,可以快速而简单地评价分析不同设计方法和围护结构方式对建筑能耗的影响。