太阳辐射逐时化方法及软件实现

气象参数是建筑能耗模拟的基础,而逐时太阳辐射是建筑能耗模拟中最为重要的气象参数之一。介绍并比较了国内外逐时太阳总辐射模型和直散分离模型,选择C-PR模型和Gompertz模型,采用MATLAB编程实现了全年太阳辐射的逐时化,并开发了相应的界面。利用开发的软件得到了上海气象台站2013年的逐时太阳总辐射、逐时直射数据和逐时散射数据,并和实际值作了比较。结果表明,计算得到的逐时太阳辐射数据符合全年辐射的变化规律,界面化的实现为建筑能耗模拟提供了便利。     

气候变化对中国寒冷和夏热冬暖城市建筑能耗的影响

气候变暖已对建筑全生命周期的运行状况产生了不可忽略的影响,准确评估气候变化下的建筑能耗对建筑方案设计和既有建筑的节能改造具有重要意义。进行气候变化下建筑能耗的精确预测,必须拥有未来的逐时气象数据。以寒冷地区北京和夏热冬暖地区广州为研究对象,将挑选的两个城市典型气象年为基线气候,结合全球模式下的预测气象数据,应用变形法修正TMY的气象参数,得到直至本世纪末的10个节点年逐时气象文件,并进行了全年能耗模拟,预估了两个城市的办公建筑在气候变化下建筑能耗的变化趋势。结果表明:在两种预测排放情景下,干球温度、含湿量和太阳辐射均呈增加趋势;北京采暖能耗显著降低、制冷能耗增加,总能耗减少,广州采暖能耗降低、制冷能耗显著增加,总能耗增加。     

气候变化下建筑能耗模拟气象数据研究

气象参数是建筑能耗模拟的基础,随着全球气候异常变暖,必将对建筑采暖和空调能耗产生重要影响。进行未来气候条件下的建筑能耗模拟,必须首先开展未来模拟气象参数的研究。根据TMY2模拟气象参数模式提出了节能分析气象年(AEEMY)模拟气象参数模式。使用了3个气候模型预测了中国建筑热工分区代表城市未来2021-2050的30 a气象参数。使用AEEMY模式得到了1971-2000年和2021-2050年代表城市的建筑能耗模拟气象参数。应用DOE2模拟软件对中国各气候区的居住建筑在2种气候条件下进行了建筑能耗模拟。验     

建筑能耗分析逐时气象资料的开发研究

逐时气象资料对建筑能耗动态模拟是不可缺少的。在编制《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》时 ,应用了动态模拟计算软件。为了开发逐时气象资料 ,通过与美国劳伦斯·伯克利国家实验室的技术合作 ,研究建立了我国城市的逐时资料。介绍了由我国气象台站报道的气象参数建立太阳辐射量的数学模型 ,阐述了典型气象月的选取原则 ,以及逐时数值插补方法。     

不同典型气象年生成方法对建筑能耗的影响

针对建筑能耗模拟用的Sandia,CSWD,CTYW,TPCY 4种典型气象年生成方法,选取典型城市西安,用相同的原始气象数据,取30a为周期,比较这几种方法生成典型气象年的差异及其对建筑能耗模拟结果的影响。结果表明:4种方法挑选出的典型气象年均优先选取前5项时,有重复出现,挑选出的典型气象年差异很小;CTYW方法挑选出的典型气象年模拟能耗最接近逐年模拟能耗,相对标准偏差为10.37%,其次是TPCY,CSWD,Sandia方法。     

用样条函数构成室外逐时温度的插值方法及其误差估计

建筑空调的全年能耗分析以及空调系统的动态模拟,都需要输入全年逐时气象数据.作者在构成“建筑空调能耗分析用气象资料”时,采用气象站每天八次的定时观测气温值,用样条函数方法插值确定逐时室外温度值.本文对样条函数插值方法,以及端点条件对插值误差的影响进行分析,井介绍减少插值误差的方法.     

建筑能耗模拟典型年中气象参数权重的确定

在建筑能耗模拟用典型年的生成中,传统的Finkelstein-Schafer统计方法对气象参数赋予了固定的权重因子,但有关研究表明,由于地域间气象资源不同,气象参数权重因子的固化有待商榷。针对挑选典型年时气象参数权重因子统一与否对典型年挑选结果和建筑能耗模拟准确性的影响问题,选同一建筑热工分区中寒冷地区的代表城市北京和拉萨,分别使用FS方法和主成分法进行了典型年的挑选,并对典型公共建筑建模进行了能耗模拟分析。结果表明:FS统计方法适于表征单独气象参数的长期相似性,但存在对太阳辐射参数权重赋予过大的问题,适用于太阳能丰富地区;而主成分法适合寻求当地气象资源的本质特征,使用主成分法时对气象参数的选择尤为重要。     

气象参数对成都地区办公建筑能耗的影响及预测

气象参数是影响建筑热环境和供暖空调能耗的主要因素之一。基于成都地区1971—2000年共30a的历史观测数据,生成了建筑能耗模拟软件EnergyPlus所需要的逐时气象数据文件。比较分析了该地区30a干球温度、太阳辐射等各气象参数月均值的变化,模拟分析了该地区建筑的采暖、制冷及总能耗,利用多元回归建立了建筑能耗与气象参数之间的关系式,并检验了该关系式的准确性。结果表明:成都地区办公建筑能耗变化与各气象参数没有呈现明显的规律性;建筑月总能耗与各气象参数呈纯二次多项式关系,月采暖能耗、月制冷能耗与各气象参数呈交叉二项式关系;建筑月能耗回归模型能够较准确地预测建筑月能耗与各气象参数的关系,且月采暖能耗和月制冷能耗回归模型预测的准确性优于月总能耗模型。     

气候变化条件下中国典型城市未来天气参数与建筑能源需求预测

20世纪以来,全球气候变暖趋势已得到证实,对生态系统和人居环境造成的影响备受瞩目,气候变化无疑将对建筑能源需求产生重大影响。基于IPCC最新预测结果,选择我国3个典型气候区代表城市——北京、上海和广州,采用统计降尺度方法 -Mor-phing,在现有典型气象年的基础上,结合地球气候模式(GCM)在气候变化中间稳定路径(RCP4.5)和高端路径(RCP8.5)下的大尺度预测结果,进行未来天气参数预测。针对每个城市、每个气候变化路径各生成5个未来时间段(2000年～2017年、2018年～2035年、2036年～2053年、2054年～2071年和2072年～2089年)的TMY逐时天气参数文件,用于典型建筑模型进行全年能耗模拟,预估典型城市建筑能源需求在未来100年里的变化趋势。     

一种新的典型气象年权重因子构建方法

典型气象年(TMY)是建筑能耗模拟用基础参数,其准确与否直接影响建筑能耗模拟和建筑节能设计.目前TMY的生成方法中,对挑选TMY的气象参数皆采用统一的权重因子,未能体现不同地域气象参数的影响差异.基于Sandia国家实验室法,采用随机赋权法验证了权重对TMY的挑选结果有明显影响;采用EnergyPlus软件对北京地区典...     

局域微气候对建筑供暖空调用能的影响

准确的量化城市建筑能源需求有助于实现建筑节能,但鲜有探讨严寒地区局域微气候差异对单体建筑供暖空调用能需求的影响。研究基于局地气候分区（local climate zone, LCZ）体系,采用实测和EnergyPlus模拟结合的方法对以哈尔滨市南岗区14个典型空间的全年逐时空气温度和相对湿度为天气文件的典型单体办公建筑进行了能耗模拟与分析。结果显示不同LCZ类型的建筑供冷供热能耗和逐时冷热负荷均存在显著差异,供热需求明显高于供冷需求,LCZA密林总能耗最高,LCZ2多层高密度总能耗最低;不同地表形态特征对夏季典型日冷负荷的影响大于冬季典型日热负荷的影响;年供热能耗和总能耗与室外气温负相关,年供冷能耗与室外气温和相对湿度不具备线性相关性。     

广州地区典型年气象资料计算方法

针对广州地区气象站典型年数据的特点，给出了空调能耗分析用室外标准年气象参数的生成方法，为编制能耗估算软件打下了一定的理论基础。     

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.     

建筑环境设计模拟分析软件DeST第7讲空气处理设备方案模拟分析

空气处理过程受到气候条件、建筑使用特点、房间控制参数以及空气处理设备性能等条件的影响,只靠经验或者单点的设计计算,无法预测设计方案的全年运行效果和需要的能耗。介绍了空气处理设备方案的全工况模拟方法,此方法能逐时详细模拟表冷器以及其他空气处理设备,能模拟多种控制调节方式下系统的运行状况,最终获得设计方案的满意状况和能耗情况。以实例说明了通过模拟辅助设计的方法。     

《建筑能耗模拟用人行为基础数据标准》解读

人行为描述参数是影响建筑性能模拟准确性的最关键因素之一,以建筑能耗/性能分析为目标的人行为模拟技术在业界备受关注。目前,建筑能耗模拟中可选用的人行为模拟参数过于简化单一,缺乏灵活性,使得能耗模拟结果难以支持合理的系统比选和技术评估。为加强模拟技术在建筑节能领域科学决策中的关键作用,促进以建筑能耗/性能分析为目标的人行为模拟工作的发展,特制定《建筑能耗模拟用人行为基础数据标准》。《标准》针对建筑性能模拟中用于描述人行为的多种模拟参数,规定了标准化的模拟参数生成方法,生成各种模拟参数所需要的基础数据,及其数据获取、处理和分析方法,从而提高建筑能耗模拟的精度。本文将从编制基础,应用范围及各部分内容展开说明介绍。     

福州市某绿建二星超高层办公楼排风热回收系统节能性及经济性分析

人员密集的办公建筑，其新风负荷在暖通空调能耗中占较大的比重。排风热回收技术是此类建筑实现绿色节能的重要措施。本文根据典型气象年气候数据，采用动态逐时计算方法，计算、分析案例项目全年排风全热回收节能性，同时考虑额外风机能耗对其节能效果的影响，并且计算出静态投资回收期。     

建筑能耗分析用室外气象数学模型的建立

选用5个气象参数作为模拟量建立了逐日气象参数的模拟模型,通过平稳化变换将模拟量变换成平稳时间序列,采用混合回归模型进行了逐日量的模拟,根据模拟得出的逐日参数建立了逐时气象参数的模拟模型,用逐日、逐时模型对徐州地区的气象参数进行了模拟。     

长沙某商业建筑空气-空气能量回收装置节能性分析

通过对长沙市典型气象年逐时气象参数、商业建筑供冷和供热工况下新风逐时送风温差和送风焓差进行分析,分别得出采用显热型和全热型空气-空气能量回收装置的逐时回收能量。结果表明,长沙市夏季高温高湿气候条件下,加之冬季制热工况下节约的能量,采用全热回收装置节能量显著,具有较好的经济效益,投资回收期约4.4年。     

酒店建筑非供暖季空调系统综合能耗计算分析

以酒店建筑作为研究对象,选用全国六个典型城市的中国标准年(CSWD)气象数据。对不同空调末端形式,以《非供暖季不同末端空调系统综合能耗的计算分析方法浅析》一文的方法计算全年逐时冷负荷和非供暖季空调系统综合能耗。结果表明,多联机空调系统的空调综合能耗最低,风机盘管系统次之,空气处理机组系统最高。     

上海地区住宅围护结构陛能对全年空调采暖能耗的分析

围护结构的性能对住宅的室内热环境和能耗有较大的影响,围护结构的优化可大幅降低建筑的空调和制冷能耗。本文根据《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,采用逐时能耗分析软件Equest-3．6（DOE-2．2）建立基本模型,采用上海典型气象年8760小时气象参数进行能耗模拟,并对建筑的全年能耗进行分析。据此提出各项围护结构优化设计方案,最后对各优化方案进行合理组合,建立一个综合优化模型。