eQUEST住宅建筑能耗模拟与节能分析(3)
建筑能耗模拟就是利用计算机建模和能耗模拟技术，对建筑物的能量特征进行分析。在进行模拟时首先要确定影响建筑能耗的各种因素。然后才能建立相应的数学模型，见下表。
表1.1 建筑能耗系统表
分类 项目
外部影响 地理环境 经度，纬度，海拔，时区，建筑方位，绿化
气候环境 全年逐时干湿球温度，相对湿度，空气焓，空气密度，大气压，室外风速及其方向，云态和云量，太阳直射和散射辐射照度，降水、降雪量
建筑设计 建筑功能 住宅建筑，公共建筑等(或依使用功能作更细的划分)
建筑体型 形状，层数，面积
围护结构 门，窗(含天窗、老虎窗)，外墙，内墙，窗墙比，挑檐
建筑材料 外墙粉刷材料，屋顶(或外墙)隔热保温材料，墙材
室内装潢 内外遮阳（材料、颜色)，地板，家具
设备运行 空调系统 分区，室内设计参数，系统形式，新风，设备、人员工作规律
照明系统 天窗，室内照明，开窗位置、数量
热水系统 电加热或燃气加热热水系统
电力电气 通讯系统，智能控制系统，电梯
其他设备 办公设备，家用电器
建筑能耗模拟的用途主要有：对建筑设计进行节能评价和优化；对建筑节能技术进行适用性选择；建筑的冷、热负荷计算；对建筑空调系统的设计以及进行建筑能源管理和控制系统的设计，使建筑满足建筑节能规范和标准；进行节能成本分析；研究建筑节能措施。
2.2 建筑能耗模拟的分类
2.2.1 对于建筑设计的计算机能耗模拟
改善外墙保温、改进外窗性能和窗墙比、选取不同热阻的围护结构等措施，都将改变建筑物室内热环境和能源消耗。然而对这些措施与建筑环境及建筑物全年能耗之间的关系很难进行直接准确的分析，只有通过逐时的动态模拟才能得到。因此在分析评价一个建筑设计方案将造成的环境状况和能耗时，一般都采用模拟计算的方法。加大外窗面积会在冬天增加太阳得热，减少冬季白天供暖能耗；但在冬季夜间又会增加向室外的散热，增加供暖能耗，夏季还会导致通过外窗的得热增加，加大空调能耗，因此需要对窗墙比进行优化。同样，增加外墙保温厚度，可减少冬夏季热损失，但随保温厚度不断增加，收益的增加逐渐变缓而投资却继续线性增长，因此也存在最优的保温厚度。由于这些相互制约的关系都随气候及室内状况而变化，因此相关优化也只有对建筑进行能耗模拟才能实现[8]。
2.2.2 对于建筑设备的计算机能耗模拟
实际的空调系统是运行在各种可能出现的气候条件和室内使用方式下，其大部分时间都不是运行在极端冷或极端热的设计工况而是介于二者之间的部分负荷工况下。这些可能出现的部分负荷工况情况多样，特点各不相同，往往在实际运行中出现问题，或难于满足环境控制要求，或出现不合理的冷热抵消，导致能耗增加。通过全年的逐时动态模拟，就会了解实际运行中可能出现的各种工况和各种问题，从而在系统、结构及控制方案中采取有效措施。通过这样的动态模拟，还可以预测不同系统设计导致的全年空调能耗，从而对系统方案和设备配置进行优化。