基于EnergyPlus的建筑能耗模擬軟件設計開發(fā)與應用研究.pdf

1、本文綜述了國內(nèi)建筑能耗模擬軟件開發(fā)與推廣應用情況，分析了國外能耗模擬軟件的研究現(xiàn)狀和趨勢并重點介紹了能耗模擬軟件EnergyPlus。EnergyPlus是美國能源部資助開發(fā)的新一代建筑能耗模擬軟件，國外學者已廣泛應用其進行能耗模擬研究，且已有許多以EnergyPlus為計算核心的建筑能耗模擬軟件在開發(fā)之中。國內(nèi)圍繞EnergyPlus的研究也越來越多，但主要是應用EnergyPlus模擬軟件進行負荷和能耗模擬研究，將其作為圍護結(jié)構(gòu)改進

2、、系統(tǒng)優(yōu)化等研究的實驗平臺。只有少數(shù)學者進行了優(yōu)化軟件應用界面、改進軟件模擬基礎(chǔ)方程、為軟件增加符合中國實際情況的模擬模塊等方面的研究。 本文的主要工作是基于EnergyPlus的建筑能耗模擬軟件開發(fā)與應用研究。作者在充分研究EnergyPlus軟件數(shù)據(jù)組織模式和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)軟件工程需求分析和界面設計的原則，完成了基于這一模擬核心的能耗模擬軟件設計，同時還完成了第一個版本的開發(fā)工作。文中介紹了已開發(fā)版本的模塊組成、用戶

3、界面和程序結(jié)構(gòu)。這一研究工作突破了基于EnergyPlus建筑能耗模擬軟件開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為后續(xù)的開發(fā)工作打下了基礎(chǔ)。作者設計并構(gòu)建了建筑能耗模擬軟件開發(fā)的產(chǎn)學研相結(jié)合模式，依照這一模式，軟件的后續(xù)開發(fā)工作將與軟件公司合作開展。現(xiàn)在開發(fā)已進入實質(zhì)階段，并計劃在2009年8月發(fā)布第一個正式商用版本。希望這一工作能促進能耗模擬軟件在工程設計中更廣泛應用并為科研工作與工程實際搭建溝通反饋的平臺。 作者還應用EnergyPlus軟件研究

4、了建筑圍護結(jié)構(gòu)對空調(diào)系統(tǒng)峰值冷負荷影響，分析了強太陽輻射作用的空調(diào)負荷低減措施。通過模擬研究發(fā)現(xiàn)，外墻傳熱系數(shù)較高時，高反射率的外墻涂料對建筑能耗低減的作用非常明顯；而只采用low-e玻璃時，高太陽輻射情況下降低冷負荷的效果并不明顯；外窗外遮陽和玻璃間遮陽方式能取得很好的效果，值得推廣應用；峰值負荷低減措施同時還能改善建筑負荷分布結(jié)構(gòu)，有利于用系統(tǒng)在接近設計工況的情況下運行，提高系統(tǒng)能效達到節(jié)能目的。在此項研究的基礎(chǔ)上，作者提出了建筑圍