世界上正在使用的能耗模拟软件有一百多种,适用范围较广的有DOE-2、EnergyPlus,DeST、eQUEST、Ecotect等。DOE-2是解发最早的能耗模拟软件,由美国能源部和美国劳伦斯伯克利国家实验室共同研发。该软件使用区域广泛,是国际上最具权威性的模拟软件之一,并以此软件为计算内核衍生了一系列模拟软件,如PowerDOE,VisualDOE,eQUEST等。DOE-2采用经典的LSPE结构(Load、System、Plant、Economic四大模块),对于功能和结构较为复杂的建筑,DOE-2仍然可以精确地处理计算。但是其对暖通系统的分析能力存在局限性,能够处理的系统种类不多,另外它是基于DOS环境进行的解发,使用时需要手动编程输入数据,且格式固定,有关键字限制,不适用于普通用户。
在节能设计软件中,在我国应用比较广泛的软件有Ecotect Analysis、PKPM节能设计软件以及BECS节能设计软件。Ecotect Analysis软件由英国Square公司解发,诞生之后因其模型精度高、模拟准确等优势迅速被普及使用。Ecotect软件分析范围很广,覆盖了热环境、风环境、光环境、声环境、经济性分析与可视度等建筑物理环境的7个方面,但是该软件日照分析能力较强,能耗计算精度较差,而且设计过程中与我国国家、地方的节能设计技术标准、规范相割离,不利于判断设计方案是否符合节能标准。PKPM能耗模拟分析软件的特点是与我国节能标准链接,节能分析内容符合实际设计需求,另外软件操作简单方便,可以导入CAD格式文件、BECS软件文件等,但构建的模型较简单,包含信息少,计算精度有待进一步提高。
清华斯维尔软件科技公司解发的BECS软件,以DOE-2为计算内核,计算结果可靠,与类似的PKPM软件相比,BECS与Revit等BIM软件兼容性更高,计算精度更高。通过建立三维模型,以《民用建筑热工设计规范》为热工计算依据,结合《公共建筑节能设计标准》等对建筑模型的能耗进行计算,判断设计建筑是否满足设计标准的规定性指标或综合权衡性能指标。BECS软件所建立的模型,与建筑设计过程中的三维模型一致,包含建筑物与能耗有关的物理、几何信息数据。并且随着设计进程的推进,模型也会随着越来越细致。在软件输入界面,输入通风、空调等设备信息和布置位置,以及建筑门、窗、维护结构的位置、尺寸、材质等信息,根据设定的气候文件,通过计算室内温度以及室内得热量来计算出建筑冷热负荷。由于考虑气候的变化条件和实时温度变化,BECS的计算过程是一个动态平衡的过程,可根据设定的建筑情况和室内设计温度值,模拟出建筑的全年8760小时动态能耗。既可以将Revit、Rhino等软件创建的三维模型直接导入使用,还可以将生成的模型以gbXML格式导入其他软件中进行建筑环境分析。
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