基于DesignBuilder的相变保温墙体节能特性及经济性分析

运用DesignBuilder软件对沈阳地区某办公楼夏冬两季的室内平均温度及夏季空调和冬季采暖的能耗进行模拟,对比研究在不同基层外墙(混凝土墙体和砖墙体)保温材料中加入相变材料的作用,并对相变保温建筑进行了经济性分析。结果表明,在保温材料中加入相变材料能有效控制室内温度,增加室内舒适度,同时也能明显降低夏季空调和冬季采暖的耗电量。经济性分析表明,虽然加入相变材料后会增加建筑造价,但随着使用年限的增加这种成本会得到回收,在不超过建筑物使用年限的情况下使用年限越长收益越大。

基于DesignBuilder的长春地区居住建筑能耗主要影响因素研究

长春市属于严寒B区,居住建筑冬季采暖需求大、能耗效率低,为了推广应用被动式超低能耗居住建筑,利用建筑能耗模拟软件DesignBuilder建立模型,并模拟建筑朝向、屋面传热系数和不同种类外保温材料等条件,对该建筑节能性能进行研究.结果表明:被动式超低能耗居住建筑最佳朝向为南偏西3~6℃;屋面传热系数的降低对空调能耗的影响要比对全年总负荷的影响更大;对比分析4种保温材料,发现聚氨酯板在夏、冬季均具有很好的保温效果.研究成果为长春地区居住建筑的建设与发展提供一定参考.

基于Designbuilder对上海某博物馆夜间通风的模拟分析

对于保温性能好、蓄热强且采用全空气系统的建筑,可利用夜间通风技术引入室外低温空气,消耗少量电能转移建筑内部蓄存热量,实现节能。通过Designbuilder模拟七八月份22点至次日6点时段,上海某博物馆夜间通风与不通风两种模式下的空调能耗,并结合风机能耗分析节能效果。结果表明:该博物馆夜间通风所节省空调能耗占原空调能耗12%,风机运行能耗17329.24 kW/h,即:夜间通风预冷节省净能耗4%以上,节省电费19943元。方案可行,节能显著。

基于DesignBuilder的高校教学楼节能和舒适度优化研究

本文立足夏季高需求的制冷和冬季高需求的供暖区域特征,研究合肥地区高校教学楼单体设计对室内舒适性和建筑能耗的影响并提出优化策略,在响应国家“节能减排”政策下改善室内热舒适性能。同时,以合肥地区的板式教学楼为例,通过对建筑围护结构、遮阳系统、窗墙比等数据的优化,依次采用单一因素分析、正交实验的方式对建筑全年能耗和热舒适度进行动态模拟分析,从而得到各因素对建筑能耗和室内舒适度的影响关系。结果显示,空调温度的设置是造成建筑能耗的最主要因素之一。

严寒地区超低能耗教学建筑新风系统适用性分析

目的 解决严寒地区超低能耗建筑中人员密集场所供暖期新风系统的适用性问题。方法 以沈阳市某小学教学楼中三种典型教室为例,应用Designbuilder软件建立能耗模型,分析自然通风、有无热回收的定(变)风量机械通风五种工况下超低能耗建筑的各项能耗、相对节能率和本体节能率,以及室内CO_(2)体积分数变化。结果 无热回收的变风量、有热回收的定(变)风量与无热回收的定风量机械通风相比,节能率分别为12%~30%、32%~46%、38%~57%;有热回收的变风量机械通风总能耗最低,且接近自然通风工况;五种工况室内CO_(2)体积分数均小于0.09%。结论 人员密集场所中有热回收的定(变)风量机械通风节能效果显著;建筑气密性的提高导致机械通风系统新风能耗增加,经济性和节能性下降。

严寒地区近零能耗办公建筑负荷特性分析

目的 研究严寒地区某近零能耗办公建筑负荷特性,以便逐步完善近零能耗办公建筑的性能化设计方案,达到近零能耗建筑预定的性能目标。方法 以处于设计阶段的某近零能耗办公建筑为研究对象,使用DesignBuilder软件对参照建筑与目标建筑分别进行能耗模拟,并对结果进行分析比较。结果 目标建筑全年累计热负荷指标为15.96 (kW·h)/m^(2),全年累计冷负荷指标为19.94 (kW·h)/m^(2);目标建筑与65%的节能建筑相比,累计总负荷指标降低45.86%,热负荷指标降低64.34%,冷负荷指标降低5.89%。结论 近零能耗办公建筑夏季冷负荷指标略高于冬季热负荷指标,各项节能技术对降低热负荷指标及累计总负荷指标均有促进作用,内部热扰和外窗太阳得热对冷热负荷指标影响应予以重视。

“双碳”背景下建筑节能设计分析——基于江西某高校宿舍运行阶段能耗模拟

为降低江西省居住建筑能耗,助力江西省碳达峰实施,基于江西地区某高校新建学生宿舍,利用DesignBuilder软件,从建筑运行阶段的角度对能耗影响因素进行分析。选取建筑朝向、建筑层高、屋顶形式、外墙传热系数、窗墙比五项因素进行能耗模拟比较,通过单因素分析和正交试验法,研究不同因素对建筑能耗的影响趋势以及其显著性特征,研究结果表明建筑朝向为正南方向,建筑层高2.7 m,屋顶形式为平屋顶,外墙传热系数为0.3 W/(m^(2)·K),窗墙比为0.3是最优节能组合方案,经过模拟确认了最优方案的单位面积能耗为52.64 kW·h/m^(2),比当前建筑设计节能24.7%。结果为江西省宿舍建筑节能设计提供了明确方向,对建筑碳达峰实施有一定意义。

基于实证优化的居住建筑运行碳排放模拟研究——以雄安新区新建安置社区建成环境为例

在“双碳”战略背景下,建筑的碳排放情况被纳入建设审查环节之中,设计阶段建筑碳排放量的精准计算具有应用价值,但国内的碳排放模拟计算方法和框架缺乏从实证核算角度的优化。文章以雄安新区新建安置社区为例,构建建筑运行碳排放模型,通过调研社区住宅建成环境及运行碳排放的实际特征,对比分析模拟与实证数据差异及产生原因,从总量和季节趋势两个层面对现行建筑运行碳排放模拟过程进行优化。优化后的运行碳排放模拟方法可大幅降低模拟运行碳排放与实测运行碳排放的误差,可在一定程度上作为北方寒冷地区大规模新建社区前期方案的低碳设计引导,为低碳设计精细化模拟计算提供研究方向。

保温隔热材料在建筑外墙外保温中的应用研究

运用Design Builder软件,选用建筑工程中常用的3种外墙外保温隔热材料,对建筑进行能耗模拟,研究不同保温隔热材料在我国不同气候区域的建筑外墙中应用对建筑节能产生的影响。结果表明:各气候地区的建筑在应用3种外墙保温隔热材料时,建筑热负荷均随着材料厚度的增加而逐渐减小;建筑冷负荷在夏热冬暖地区随材料厚度增加而逐渐降低,在严寒地区随材料厚度增加而增加;但对于夏热冬冷和寒冷地区建筑,在应用3种材料时,均出现夏季反节能现象,即随着材料厚度增加出现建筑冷负荷峰值。

成都地区外墙保温对建筑节能的影响

运用Design Builder软件对成都地区某住宅建筑全年累计冷、热负荷进行模拟,研究EPS、XPS、PUR等3种保温隔热材料在不同保温层厚度时,内、外保温方式对建筑冷、热负荷的影响。结果表明:外墙外保温夏季隔热效果优于内保温,冬季内保温效果略好于外保温,热负荷差别不大,总节能效果外保温较好。外墙外保温形式下,保温层厚度增加后,冬季房间舒适度明显提升,夏季舒适度不升反降;且随保温层厚度增加,房间舒适度提升幅度趋于平缓;当保温层厚度达到60 mm时,再增加其厚度,总能耗相对节能率增加幅度小于0.3%;说明保温层厚度过大并不能明显提升节能效果,为避免加大建筑投资,应权衡建筑冬、夏季负荷及室内舒适度情况,结合经济性分析,适当选取,以达到较好节能效果。

Energy Plus用户图形界面软件Design Builder及其应用

介绍了建筑全能耗分析软件EnergyPlus的新一代界面软件DesignBuilder的特点和新功能及其与EnergyPlus的关系,分析了该软件在建筑建模和模拟以及后处理上的优点并将其应用于被动式太阳能建筑的模拟,根据模拟结果对被动式太阳能建筑模型在改善冬季室内热舒适性及节能效果进行了分析和评价。

新武汉火车站建筑节能设计研究

改善建筑围护结构的热工性能是建筑节能的首要问题。在设计阶段利用模拟软件EnergyPlus的图形界面软件DesignBuilder,对新武汉火车站不同围护结构方案进行能耗模拟和定量比较分析,综合权衡判断方法,提出节能建筑的设计方案。

教室风扇环境下需求化新风加风机盘管空调系统的节能分析

本文以南方某高校教室为研究对象,设计实施了风扇环境下需求化新风加风机盘管空调系统,采用能耗模拟软件DesignBuilder,分析其相对于传统设计的节能效益。研究显示:相较于传统设计系统,风扇环境下需求化新风加风机盘管空调系统全年累计耗冷量降低13131.44kWh,节能率47.3%,节能效益十分显著。

建立一种新的Bin法用于建筑能耗分析

本研究在Modified Bin法的基础上,通过几个重要的修订建立了一种新的Bin法,命名为Real Bin法,以提高传统Bin法在计算建筑能耗时的可信度。接着,本研究使用动态能耗模拟软件Designbuilder对某一典型低层住宅进行能耗模拟,并将其模拟结果与Real Bin法计算结果进行比较。比较结果表明,Real Bin法计算结果与Designbuilder模拟结果吻合得很好,这验证Real Bin法在计算建筑年能耗方面的可靠性。

上海某大学体育中心能耗分析

应用EnergyPlus能耗模拟软件对上海某大学体育中心进行能耗模拟。其中建筑几何使用DesignBuilder软件建立,而后利用EnergyPlus进行空调建模并计算能耗。在此基础上,由于各个场馆使用情况的不同,挑选典型日对篮球比赛、游泳比赛、羽毛球比赛这三种典型情景分别模拟,计算其能耗,并分析能耗特点,在一定程度上预估该体育中心投入使用后的耗能情况。

基于木结构替代下的寒地建筑空间节能探究——以吉林建筑大学城市设计研究中心环境改造为例

在我国严寒地区,建筑保温隔热性能是衡量建筑节能的重要指标,但是当前节能建筑在建筑市场中份额逐渐降低,利用新技术、新手段对原建筑进行木结构替代提高保温隔热性能,是指导建筑节能设计,提高建筑节能的重要方法。本文通过利用基于DesignBuilder软件分别对吉林建筑大学逸夫教学馆寒地城市设计研究中心工作室空间进行数字化能耗模拟分析与设计[1],以建筑能耗模拟的方法为工作室空间进行木结构改造提供必要的量化数据,从新旧建筑模型的建筑能耗基础分析、建筑造价分析、温室气体排放分析等方面对工作室空间进行木结构改造提出节能方案与设计策略,最后总结在严寒地区木结构建筑在节能方面的优势,并论证木结构建筑在严寒地区推广的现实意义。

办公建筑方案设计阶段窗口设计研究

方案设计阶段的设计决策对建筑性能有重要影响,窗口设计是方案设计阶段重要的一部分,大量的研究表明,合理布置建筑窗口有利于控制建筑的能耗。本文通过建立理想化的模拟小室,利用DesignBuilder分析西安地区办公空间的不同窗墙面积比和窗口朝向对建筑负荷的影响。研究对象的窗墙面积比范围在0～0.9,窗口朝向是以30°为步幅,设置了12个窗口朝向,在不同窗墙面积比和窗口朝向的组合变化下,全年累计总负荷与无窗时相比增加了5.48%～157.33%。通过对模拟结果的拟合分析,提出建筑总负荷与窗墙面积比、窗口朝向之间的数学关系式,简化建筑冷热负荷模拟计算方式,为办公建筑立面设计提供快速的设计模拟理论依据。

上海办公建筑空调系统负荷逐时分析

本文使用DesignBuilder软件,针对上海地区某办公建筑模型进行了全年逐时模拟,得出了该建筑空调运行参数的逐时值。根据模拟结果着重分析了该建筑的空调系统负荷,总结出了该建筑冬季热负荷和夏季冷负荷的特性,为该建筑空调系统的优化提供了依据。

浅谈山东办公建筑东西向垂直遮阳优化设计策略

建筑外遮阳系统虽然能够有效地阻隔太阳光进入室内,防止室内自然眩光。但同时也直接降低了建筑室内对自然光的利用。利用Design Builder模拟软件,结合山东地区自然采光环境条件,分析不同位置、不同外挑长度的垂直外遮阳对室内天然采光效果的影响及变化规律,从而提出垂直外遮阳优化设计策略,为建筑师进行建筑垂直外遮阳设计提供理论参考。

河南寒冷地区农村住宅墙体节能设计研究——以焦作市西南冷村农宅为例

运用DesignBuilder软件对焦作地区某农村居住建筑全年累计冷、热负荷、总负荷进行模拟,并计算其总负荷节能率。选取外墙系统节能的关进因素:基层墙体材料(A)、保温材料(B)、保温方式(C),利用正交试验方法研究了各个因素对建筑总负荷节能率的影响。研究结果表明焦作地区外墙保温材料对农宅全年总负荷节能率影响最大,即对建筑能耗影响最大,其次是基层墙体材料和保温方式,并得到了建筑总负荷节能率最大的优化组合方案。