基于不同能耗计算方法的中美建筑节能标准差异性分析

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建筑能耗模拟是一个复杂的系统工程,涉及到软件的选择、实际建筑的建模及参数的输入等。能耗模拟软件作为绿色建筑评价手段及工具,在绿色建筑评价过程中起到重要的作用。目前众多的建筑能耗模拟软件,由于开发人员考虑的问题的不同,致使软件之间存在较大的差异,从而会对绿色建筑能效评价结果产生影响。本文采用中美常用的DeST,eQUEST,IES三个能耗模拟软件,建立典型建筑模型,通过模拟结果,分析三个软件在能耗模拟方面的差异。研究发现三个软件在冷负荷计算方法、室内辐射换热模型上的不同是造成能耗模拟结果差异性的主要原因。具体体现在:(1)非透明围护结构的瞬时得热引起冷负荷的热模型不同。在无窗户及室外气象条件相同的情况下,以IES的模拟结果为基准,DeST与其最大正偏差达到了38.8%,eQUEST与其最大正偏差达到14.8%。(2)透过外窗的太阳辐射得热形成冷负荷热模型不同。在室外气象条件相同、外墙及屋顶太阳辐射吸收系数为零的情况下,以eQUEST模拟结果为比较基准,DeST与其最大正偏差为35.4%,IES与其最大正偏差为15.0%。对比中美两国绿色建筑节能标准,选取九个能耗影响因子进行单因子影响程度分析。定量分析三个软件的能耗影响因子对建筑能耗的影响程度,并拟合了其关系式。对三个软件的模拟结果进行分析和对比后发现,围护结构热工参数因子,主机性能系数因子及室外气象参数因子的变化对建筑能耗的影响较大,风机效率因子,水泵效率因子,室内设计温度因子及室内送风温差因子的变化对建筑能耗影响次之,而照明密度因子及人员密度因子的变化对建筑能耗影响最弱。同时对比《公共建筑节能设计标准》及ASHRAE90.1-2007规定参数下的建筑的能耗量,发现两部标准在建筑节能方面的侧重点不同,如《公共建筑节能设计标准》侧重于通过室内人员密度来提高建筑节能性能,而ASHRAE90.1-2007则将围护结构热工参数,主机性能系数等作为建筑节能的重点。该研究结果对建筑的节能设计及改造提供了依据。以万科总部为例,对比三个软件在中美绿色建筑节能指标评价上的差异。参照中国建筑节能标准时,DeST计算的节能率为33.7%,eQUEST为34.56%,IES为32.30%,均满足中国《绿色建筑评价标准》中节能评价指标的规定;参照美国建筑节能标准,DeST计算的节能率为21.6%,eQUEST为23.35%,IES为20.17%,LEED得分分别为3分,4分,3分。
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