区域建筑冷热负荷预测方法及其研究进展

区域建筑冷热负荷预测是建筑区域用能规划和区域供冷供热系统设计的基础和关键。对已有区域建筑冷热负荷预测方法进行了回顾,比较分析了各种预测方法的优缺点,根据其各自特点探讨了区域用能规划阶段和区域能源系统设计阶段负荷预测方法的适用性。     

区域建筑负荷与能耗预测研究综述

从区域建筑负荷与能耗的影响因素和预测方法两方面阐述了区域建筑负荷与能耗预测的研究现状。影响区域建筑负荷与能耗的因素包括单体建筑能耗影响因素和区域特有的影响因素(城市形态与微气候)。基本预测方法有自上而下方法和自下而上方法。自下而上方法较为常见,在应用时需引入同时使用系数,并结合情景分析方法。由于没有成熟的区域建筑负荷与能耗预测软件,目前主要有两种预测方法:基本模型方法,如基于实际调研获得的统计模型和利用GIS技术建模等;考虑微气候与城市形态的影响,通过能耗模拟软件与其他工具耦合进行模拟。考虑到我国建筑的特点,可采用自下而上方法与情景分析方法结合进行区域建筑负荷与能耗预测。     

区域建筑冷(热)负荷的影响因素敏感性分析及预测方法研究

本文提出了1种基于DeST模拟软件的“典型模拟+修正”方法,此预测方法通过建筑负荷影响因素的敏感性分析对区域建筑进行分类,而后抽取典型建筑作为可以代表区域建筑群负荷分布的典型建筑模型,将区域建筑的负荷预测转化为典型建筑模型进行模拟,同时将非典型建筑模型向典型建筑模型修正后进行模拟.对北京某居住区区域建筑采用“典型模拟+修正”方法进行了冷(热)负荷模拟计算,并将模拟结果与所有单栋建筑逐一模拟的结果进行了比较,验证了此种方法的准确性及可行性.     

区域建筑负荷与能耗预测研究综述

合理的预测区域建筑负荷与能耗是低碳城市建设的重要基础。本文从两方面阐述区域建筑负荷与能耗预测的研究现状:1、影响区域建筑负荷与能耗的因素;2、区域建筑负荷与能耗预测方法。影响区域建筑负荷与能耗的因素包括单体建筑能耗影响因素以及区域特有的影响因素(城市形态与微气候)。预测基本方法有以下三种:自上而下法、自下而上法以及情景分析法。由于没有成熟的区域建筑负荷与能耗预测软件,目前主要有以下两种预测方法:1、采用基本方法建模:如基于实际调研获得的统计模型和利用GIS技术建模等。2、考虑到微气候与城市形态的影响通常是通过能耗模拟软件与其他工具耦合的方法进行模拟。     

基于最近邻搜索的区域建筑负荷预测方法

区域建筑负荷预测是区域能源系统进行设备容量配置的基础,决定了系统实际运行效果,如何快速准确地实现区域建筑负荷逐时预测,是目前面对的一个难题.本文以能耗模拟软件EnergyPlus为计算工具,建立了基于软件模拟的"模型参数变量-负荷"数据库.在此基础上,提出了最近邻搜索方法对区域建筑负荷进行预测,并通过度量选择筛选得到了...     

住区规划建筑负荷快速预测模型研究

住区规划方案决策对建筑负荷有重要影响,规划适用的建筑负荷预测模型可以快速测算出不同方案建筑负荷总量的差异,有效促进住区节能的优化。针对西安已建成区域的居住建筑,采用全域随机方法选取样本,分析日照间距关系对建筑南向外墙辐射值的影响,对考虑南向遮挡的负荷变化率与辐射折减系数的相关性研究表明,两者存在显著的线性关系。在此基础上,通过对住区空间形态参数与总建筑负荷的多元回归分析,建立总负荷与形态参数间的量化关系,构建并完善了适用住区规划的总建筑负荷快速预测模型,为住区规划方案优选提供技术参考。     

城区需求侧能源规划中的几个关键问题

指出了需求侧能源规划是从底到顶的规划,在需求侧采取降负荷和节能措施可作为供应侧的替代资源。给出了城区精细化负荷预测的流程,提出了基于热电比拟的城区负荷预测状态空间模型的思路;建议在负荷预测中细分建筑类型。分析了第三代分布式能源的技术经济性,并提出了在既有城区更新改造中基于互联网思维的区域能源系统的解决方案。     

区域供冷供热系统的负荷预测

针对区域供冷供热的特点,提出一种有效的区域负荷预测方法:通过建立几种适用于某一地区的典型建筑DeST负荷计算模型,模拟出不同类型建筑的全年逐时负荷并对数据进行分析处理,得出不同类型建筑的全年峰值负荷与负荷率时间分布,用来指导该地区的区域负荷预测或区域供冷供热系统的研究。     

建筑负荷预测中太阳辐射透过窗户引起的冷负荷

通过对建筑物玻璃窗所受太阳辐射得热的性能分析,建立了太阳辐射得热模型;根据《民用建筑热工设计规范》中划分的5个建筑热工分区,建立了典型玻璃窗的太阳辐射得热系数（SHGC）数据库,由此构建了透过玻璃窗的瞬时太阳辐射得热模型。参考DeST中的家具平板模型,建立了玻璃窗的室内蓄热平板模型,通过模型将太阳辐射得热量转化为瞬时冷负荷,并与相同条件下冷负荷系数法中的透过玻璃窗的日射得热形成冷的负荷进行对比,其相对误差不超过20％,满足城市规划阶段负荷预测的要求。从而为解决太阳辐射透过玻璃窗形成的冷负荷提供了一个新的思路,为修正用于区域能源规划中建筑负荷预测用的负荷因子模型提供了一个实用方法。     

区域供冷负荷预测模型的建立

随着经济的发展,区域建筑越来越多,如何进行区域冷负荷预测是一个难题。传统的面积负荷指标法不能反映区域负荷的特点,预测结果往往偏大;而由于在区域规划阶段,很多建筑信息和参数都不全,采用软件进行详细的模拟计算也显得不可行。本文根据城市用地分类标准及建筑冷负荷特性将城市建筑进行分类,对每类建筑建立典型建筑模型并确立冷负荷的物理因素、内扰因素和外扰因素,应用DeST(Designer’s Simulation Toolkits)软件对典型建筑模型进行模拟,通过对模拟结果进行适当处理后得到城市建筑动态冷负荷数据库,为区域供冷冷负荷预测提供参考和依据。     

一种用于建筑负荷预测的动态修正方法及其在综合能源规划中的应用

通过对典型建筑特性的研究,提出一种适用于综合能源方案规划阶段的冷热电负荷预测方法。该方法通过动态参数化建模的典型建筑模型,以EnergyPlus(一款建筑能耗模拟软件)为计算基础,根据项目地点、建筑外形、室内设计参数、围护结构等关键参数进行动态修正后,实现建筑负荷的预测,该方法具有更好的准确性和普适性。根据此方法开发出的计算软件,在某实际工程的规划中进行了验证,应用结果证实了该方法的实用性和准确性。     

区域能源站负荷预测方法

为了经济合理地配置能源站设计规模和减少区域内建筑冷、热源的能源消耗与碳排放,预测区域内的负荷成为区域能源站规划的重中之重。该文描述了区域能源站各种能源需求的预测方法,以及预测所需基础数据的确定方法,结合某新区的能源需求预测进行了示例分析。对区域能源站不同类型负荷的合理预测,对系统能源分配和冷热源方案的选择具有重要意义,为能源站的规划设计提供参考数据,使规划设计更加合理,有利于提高能源站的运行效率。     

相同材质区域建筑冷负荷预测模型

针对区域建筑冷负荷预测中影响因素过多、区域规划阶段建筑数据不完备等问题,通过分析建筑冷负荷的组成及影响因素,认为具有相同朝向或朝向角相差90°且具有相同建筑材质的矩形区域建筑可整合为能表征其外扰冷负荷分布的特征建筑.对上海地区两区域建筑的冷负荷进行了模拟计算,并与整合后的特征建筑的冷负荷进行了比较,结果显示,特征建筑与该区域建筑有相同的单位体积冷负荷分布,区域建筑冷负荷预测可以转化为其特征建筑的冷负荷预测.     

建筑节能管理的重要环节——区域建筑能源规划

提出了区域建筑能源规划的概念.根据综合资源规划的原理,提出在区域建筑能源规划中的几项关键技术,如节能目标的设定、可利用资源量的估计、负荷预测、能源系统配置、虚拟电厂的确定、实行更高的建筑节能标准,以及全程管理等.     

区域建筑能源需求预测基准模型的构建——以深圳市公共建筑为例

根据深圳市公共建筑能耗敏感因子分析结果,采用统计分析法、情景分析法和模拟分析法建立了区域建筑能源规划中酒店类、办公类及商业类典型建筑模型。以商业类建筑为例,详细叙述了典型建筑模型的建立过程,并以实测逐月能耗数据对典型建筑模型进行了校准,用校准后的建筑能耗基准模型进行了区域建筑能源需求预测。结果表明,办公、商业、酒店类建筑能耗基准模型的能耗预测值与实测值的月误差、年误差和均方差变异系数均满足误差标准要求,该方法可用于在区域层面进行办公、商业、酒店类公共建筑能源需求预测。     

中庭对建筑空调冷负荷的影响

以各层有回廊与中庭相通的建筑为研究对象,采用多区域模型的方法对建筑内部进行了区域划分,应用EnergyPlus软件对不同建筑朝向和不同中庭高度建筑模型的空调冷负荷进行了逐时模拟,分析了中庭的存在对建筑总冷负荷和各层冷负荷的影响.结果表明,各层冷负荷随楼层升高而增大,顶部两层增加幅度最大;中庭的存在仅对各层回廊区域的空调冷负荷有影响,较远的走廊区域所受影响可以忽略;东西朝向中庭建筑的总冷负荷大于南北朝向中庭建筑.     

区域能源站空调负荷的实时预测研究

在现有单体建筑空调负荷预测的研究基础之上,分析区域建筑群实时空调负荷的特点,确定了区域建筑群实时空调负荷的影响因子,并对武汉某区域能源站的逐时空调负荷进行了预测。将室外气象参数、不同功能建筑的影响因素作为输入端,把25 d的历史数据作为样本参数进行训练,并对预测日24 h的空调负荷进行预测,将工作日和周末的负荷预测结果进行了对比分析,发现负荷预测值与实际值较吻合,可以作为其他区域能源站的参考。     

上海某商务区能源站空调负荷预测

区域建筑群负荷预测是能源站系统容量配置的基础,在研究区域建筑负荷预测方法的基础上,运用软件模拟与情景分析相结合的方法,预测上海某商务区能源站供能区域建筑群空调冷、热负荷,进而预测能源站的空调负荷,并对入住率进行情景分析,计算不同入住率下的系统容量,为能源站系统容量配置提供基础数据。     

基于建筑特性的冷热电动态负荷预测方法研究

提出了一种基于建筑特性的冷热电负荷预测方法,通过对典型城市典型建筑冷热电逐时负荷特性的研究,提供区域能源设计使用的建筑用能侧冷热电负荷预测和基础数据。对研究方法进行了阐述,并对计算结果的准确性进行了验证,同时介绍了基础数据库的使用方法和计算公式。     

基于低碳理念的区域能源规划实践——以西咸新区沣西新城能源规划为例

能源规划是实现低碳发展的重要措施。本文提出了基于"低碳"理念的区域能源规划模型,并以沣西新城能源规划为案例,介绍了基于"低碳"理念的区域能源规划:结合区域资源条件,提出能源规划目标,根据负荷预测分析,给出相应的规划技术方案。