实现非定常物性围护结构与基于状态空间法建筑热过程耦合计算方法研究

双层皮玻璃幕墙、种植屋面、蓄热相变墙体等新型围护结构具有良好的保温隔热、维持舒适的室内热环境的特征,其节能潜力得到了广泛的认可。随着新型围护结构方面的研究日益增多,此类技术也日益完善,在建筑中得到一些应用,因此,在建筑能耗模拟过程中需要考虑到新型围护结构。新型围护结构热(质)传递等物理过程均为非定常物性的动态热(质)传递过程,常采用有限差分法进行求解。应用有限差分法实现采用新型围护结构建筑的热过程模拟计算,存在计算量大、计算时间长等问题。为提高计算速度、保证计算稳定性,本文提出了实现建筑本体中非定常物性围护结构模拟与基于状态空间法的建筑热过程耦合计算的方法,并将此算法在建筑能耗模拟DeST软件中进行实现和案例计算及校核。     

基于DeST平台的联合仿真系统开发

随着建筑能耗模拟技术的广泛应用,越来越地需要多个具有不同功能与独立知识产权的软件工具来实现联合模拟计算,因此要求模拟软件平台应该具有标准外部扩展接口,以实现对多个外部模块的联合仿真。本文根据对功能模型接口(FMI)、联合仿真(Co-Simulation)技术的研究,以及所具有的DeST建筑负荷软件开发基础,开展建筑负荷多模块联合仿真技术研究,建立了建筑负荷多模块联合仿真软件架构,开发完成了基于DeST软件的外部扩展功能接口、以及独立人行为(开关空调)功能模型单元(FMU),由此构建了建筑负荷多模块联合仿真系统,实现了建筑负荷与独立人行为功能模型单元的联合仿真;并通过建筑人行为空调开关操控算例,说明了多模块建筑负荷模拟平台的联合仿真方法与适用性。     

基于DeST的城市建筑能耗模拟平台开发

我国建筑运行用能占社会总能耗的22％.城市建筑能耗模拟为评估区域可再生能源潜力、节能改造效果、气候变化对城市影响等方面提供重要支撑.而城市建筑能耗模拟面临数据来源庞杂,城市热岛、建筑遮挡等影响因素复杂,计算规模巨大等挑战.因此,城市建筑能耗模拟平台的开发尤为重要.本研究提出一个基于DeST的城市建筑能耗模拟平台(DeST-urban),实现了从城市三维几何数据到城市建筑的DeST能耗模型的自动生成,并实现了多线程并行模拟.本文以北京市五环内区域的建筑能耗模拟为案例,分析了城市气象的空间差异对建筑耗冷热量的影响.考虑建筑当地的气象后,相比采用单一默认气象,城市建筑的逐时耗冷热量的最大值和累计值均呈现显著变化.     

太阳辐射的室内表面能量计算方法研究与开发

针对建筑室内表面太阳辐射计算问题,研究其所涉及的建筑透过体系的太阳二次直接透射、建筑围护内表面太阳辐射能、室内平均照度的计算方法;提出并完成室内太阳辐射计算方法以及相应的软件开发。     

建筑环境设计模拟分析软件DeST第12讲软件结构体系

DeST软件的结构体系是以数据为核心的模块化结构体系形式,各个独立模块都遵循同一个操作模式,即数据的输入输出都直接通过数据核心进行,模块的任务就是获取数据,处理数据,然后输出计算结果.该结构体系的核心在于其数据结构设计.用户可以通过扩充该软件的系统数据库,开发同等功能的替换模块或者扩充结果报表模板等各种形式对软件进行功能和应用领域扩展.详细介绍了该软件的功能模块、数据组织、设计过程及扩展方式.     

建筑环境设计模拟工具包DeST

建筑环境设计模拟工具包ＤｅＳＴ是基于功能的模拟软件,用于对建筑,方案,系统及水力计算进行模拟,以校核设计,保证设计的可靠性。介绍了ＤｅＳＴ的结构,用户界面,并结合工程实例说明了ＤｅＳＴ的应用。