基于系统动力学和热平衡法的长三角办公建筑负荷研究

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长江三角洲是中国经济发达、人口众多的地区,高速增长的经济模式需要消耗大量的能源和资源,而建筑作为国家的经济支柱行业消耗能源的比重也非常大,其中办公建筑尤为显著,因此降低办公建筑的全年能耗对地区发展有着重大意义。  本文首先调研建筑负荷计算方法,重新推导温差法并归纳出从热平衡法简化而来的辐射时间序列法(RTSM)估算夏季冷负荷的计算过程。其次,用RTSM和温差法分别计算BESTEST不同案例在夏季、冬季和过渡季的负荷,并与EnergyPlus和Ecotect模拟估算的结果对比分析,对误差较大的情况提出用虚拟遮阳百叶进行修正。  最后,将修正后的辐射时间序列法和温差法编译到Stella,建立逸夫建筑馆简化模型的各个子模型的系统方程,并绘制流程结构图,在此基础上得到计算逸夫建筑馆全年的冷、热负荷模型。计算结果显示,用Stella计算逸夫建筑馆简化模型的全年冷负荷结果为1129MWh,与EnergyPlus模拟结果相差为45MWh,约4.7%,与Ecotect模拟结果相差229MWh,约16.8%; Stella计算逸夫建筑馆简化模型的全年热负荷结果为834MWh,与EnergyPlus模拟结果相差9MWh,约1.1%,与Ecotect模拟结果相差46MWh,约5.2%。从Stella计算建筑全年负荷的过程可以看出,对于复杂问题的解决,Stella易于建模,系统动力学更能显示出其优势。
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