建築能耗分析軟體簡介系列1---簡介之簡介
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今天起，陸陸續續說一說建模軟體的知識。[不定期更新]首先我得說明，本人的能耗建模能力也有限，建模軟體這個東西理解起來容易，但是真實操作起來還比較麻煩，有很多細節需要注意。
一.當我們開始建模的時候，我們的目的是什麼？
在項目前期
0.確保前期設計中的建築，暖通，照明等等的設計要求滿足節能規範指標
1.可以利用軟體進行粗略的能耗分析，知道該項目或者該建築的大約年能耗為多少，對固定成本[初投資]和邊際成本[月度建築成本支出]進行初步了解
2.可以利用軟體進行建築的峰值負荷輔助確定，設備選型輔助確認，
注:建築的峰值負荷和設備選型確認有專用的軟體進行計算，如國內的HDY，國外常用的AHH，Camel等等。而能耗軟體可以作為一個輔助性的軟體進行補充確認。
3.可以分析兩種以上的設計方案的能耗水平，確定更優的設計優化方案。
註：比如一個項目是使用水冷機組+鍋爐好，還是用風冷熱泵機組好。通過該軟體即可得知哪個方案的年度能耗少。當然由於各個方面的參數還沒有確認完備，因此這種方案的比較僅僅是粗略的比較。但是在項目初期，我們也僅僅只需要這種粗略的比較即可，並不需要精確到小數點多少位，不是嗎？
4.了解前期項目的設計指標滿足到了什麼程度，提高的百分比是多少？節約了多少能耗？節約了多少費用？
5.某一個項目的中某一個建築指標不滿足節能規範中的某一個特別項目的指標，例如外窗面積的占牆比例超過規範的限值，這時就需要做trade off進行權衡計算
註：Trade off 權衡計算的目的就是 在單項數據超標的情況下，只需要驗算整體integrated one的能耗不超過基準建築模型的全年能耗即可。
在項目後期
6.可以在運營管理方進行了一個供冷季節和一個供暖季節以後，採樣實際的能耗指標，和軟體分析的能耗進行比對。看是否能耗超標，如果超標哪裡超標，超了多少，分析原因等等。這一項也是在LEED中或者在綠建中要求做到的對投運後的項目的能耗分析進行的手段之一。
二.能耗分類方法
一般而言，ISO-12655中對於能耗有兩種歸類方法，
1.按照能耗類別進行分類，這個非常好理解
比如下圖
生活熱水用水能耗
照明和插座:主要分為照明和辦公用電，也就是插座用電
其他類別用電:比如電梯，廚房，冷庫，數據中心等等，這些都屬於工藝類別的能耗了，
對於一些實驗室或者生產區，有若干類別的工藝設備，其能耗當然也屬於工藝類別的能耗
對於建模軟體而言，只有前面的空調[包括冷熱源和風系統]，生活熱水類和照明插座類屬於non-process的能耗，而其他類別的能耗屬於non-process的能耗。
根據ASHRAE的規定，proceee能耗必須不低於25%的全部能耗[費用]，否則能耗是存疑的，必須提交報告說明為什麼會這樣。
2.按照用能邊界分類，按照邊界分類的基礎在於考慮邊界之前和邊界之後的能量存在損耗和分配，因此實際的能耗各層各級之間存在聯繫和不同
如下圖
三.關於能耗的分類和計量問題
這個不是本系列的重點，關注的朋友可以看看國內的清華江億院士和他的同事楊秀髮表在2010年中國能源 Journal上的文章《在能源中採用等效電法》，該文深入淺出討論和分析了能源的等級和層次等不同，建議採用等效電方法，
Portal：在能源分析中採用等效電方法.pdf
簡單說一下，現在的能耗分析，由於種類不同，比如有電，原煤，標煤，蒸汽，天然氣，每種能源的採用的計量方法和耗費指標都不一樣，比如電用的是KWH，天然氣用的是標況立方米，原煤用的是噸。
這就提出一個問題，怎麼統一歸併到一種能源的耗費。
現有的方法為
1電熱當量法，即把所有的能耗都按照熱值直接轉化為統一的標煤耗量，這最不合理
2.發電煤耗法，即把電能按照火電發電的同意效率轉化為標煤的耗量，其他能源的能耗仍舊
按照直接熱量當量法進行轉化為標煤耗量
3.等效電法，即把所有的一次能耗二次能耗按照各種能源的發電效率轉化為電能作為統一能耗標準。
好了，就說這麼多，感興趣的自己去了解一下。
註：這裡補充一下，ASHRAE和EQUEST的標準中，考察到底節約了多少能耗，並不是採用能耗數值的，而是採用錢。看到底節約了多少錢。這樣就規避了到底採用何種標準進行能耗統一的問題。
比如一個項目採用電和天然氣，其電和天然氣的節約量分別計算，然後分別計算節約的費用及錢，然後歸併看最終總節約的錢。即可
感興趣的可以參考
Green Building Design And Construction Reference Guide 2009裡面的EA這個章節的內容
四.能耗軟體
前面知道了為什麼要用能耗軟體，現在我們來了解一下能耗軟體
能耗軟體有很多選擇，比如
DOE-2,
基於DOE2.2的E-quest,
Design Buider,
Trace,
Energy Plus,
TRNSYS
國內的有DEST，PKPM等等
上述各個軟體都可以進行能耗計算，不過筆者本人不是專門進行能耗軟體研究的專業人士，不了解所有的軟體系統，比較熟悉的是E-quest.
稍後的篇章主要以Equest軟體為例進行介紹，這裡主要說一下軟體的建模流程，太理論的就不說了。
1.輸入建築的邊界外參數，比如不可控類參數，如天氣參數；比如可控類參數，如圍護結構，牆體，窗戶的熱工性能；門，天窗等等參數
2.輸入建築的邊界內參數，比如人員，燈具，插座用電的負荷情況，建築的使用時間，空調系統的使用時間，室內的設定溫度，濕度的等等
3.輸入空調系統的風系統類型，定風量？變風量？帶再熱？蒸發冷卻？電加熱？等等
4.輸入空調系統的冷熱源類型，採用何種系統，有無節能措施等等？
5.輸入費用單價
上述參數都輸入以後，大體上的輸入即完成。
然後即可採用軟體進行模擬輸出計算，得到各種結論報表，比如建築的峰值負荷;建築全年用能;建築能耗逐月報表;不滿足標準的情況等等
當然這是比較簡單的敘述，其實具體操作起來是比較複雜的。主要是看系統的選型如何？在每個軟體中均有HELP，在某個選項中不清楚應該如何輸入，右鍵選擇HELP即可看到解釋，當時解釋也不是萬能的，還是要自己摸索。之後的篇章裡面會詳細說一些我個人曾經碰到的問題，解釋裡面沒有的。
從下圖可以看到幾個輸入模塊的情況、
待續...............................................................[不定期更新]
參考書目
1.建築能耗模擬及Equest DeST操作流程--天津生態城綠色建築研究院 清華大學建築節能中心
2.E-quest Manual
3.DOE2.com Home Page
4.在能源分析中採用等效電方法 江億
5.LEED Handbook-2009
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