建筑能耗模拟及eQUEST&DeST操作教程

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天津生态城绿色建筑研究院,清华大学建筑节能研究中心 著
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店铺: 文轩网旗舰店
出版社: 中国建筑工业出版社
ISBN:9787112175888
商品编码:1462757551
出版时间:2014-12-01

具体描述

作  者:天津生态城绿色建筑研究院,清华大学建筑节能研究中心 编 著作 定  价:48 出 版 社:中国建筑工业出版社 出版日期:2014年12月01日 页  数:279 装  帧:平装 ISBN:9787112175888 暂无

内容简介

暂无
《建筑能耗模拟与实践:从原理到精通》 内容简介: 本书旨在为广大建筑行业从业者、设计人员、工程师、研究人员以及相关专业学生提供一本系统、深入、实用的建筑能耗模拟操作指南。我们将带领读者从建筑能耗模拟的基本原理出发,逐步深入到目前业界广为应用的eQUEST和DeST两大模拟软件的操作技巧和高级应用。本书不仅讲解软件的各项功能,更侧重于如何在实际项目中有效地运用这些工具,以实现节能设计、优化建筑性能,并满足日益严格的绿色建筑标准。 第一部分:建筑能耗模拟的基础理论与方法 本部分将为读者构建坚实的理论基础,确保大家在操作软件之前,能够深刻理解建筑能耗模拟的本质和意义。 建筑能耗的构成与影响因素: 我们将详细剖析建筑能耗的各个组成部分,包括采暖、制冷、照明、通风、热水供应以及设备能耗等。深入探讨影响建筑能耗的关键因素,如建筑朝向、围护结构热工性能(墙体、屋顶、窗户的传热系数、隔热性能)、自然通风、室内热源(人员、设备、照明)、以及气候条件(室外温度、湿度、太阳辐射、风速)等。通过生动的案例分析,让读者直观感受这些因素对能耗的影响程度。 建筑能耗模拟的基本原理: 本章将系统介绍建筑能耗模拟的核心概念,包括传热学原理(稳态传热、瞬态传热)、质量守恒定律、能量守恒定律等。我们将解释模拟软件如何通过求解复杂的微分方程组来模拟建筑内部微气候的变化,以及如何量化建筑在不同负荷条件下的能量需求。读者将理解“节点法”、“有限差分法”等数值计算方法在能耗模拟中的应用。 能耗模拟软件的选择与发展趋势: 简要介绍当前市场上主流的建筑能耗模拟软件,如eQUEST, DeST, EnergyPlus, TRNSYS, IES VE等,分析它们的特点、优势和适用范围。探讨建筑能耗模拟技术的发展趋势,例如与BIM技术的集成、多尺度模拟、动态仿真与性能优化、以及人工智能在能耗预测和优化中的应用。 绿色建筑标准与能耗模拟的关系: 阐述国家和国际上主要的绿色建筑评价标准(如LEED, BREEAM, 中国绿色建筑评价标准等)对建筑能耗的要求,以及能耗模拟在绿色建筑认证过程中的关键作用。介绍如何通过能耗模拟来评估建筑的节能潜力,优化设计方案以满足绿色建筑的各项评分指标。 第二部分:eQUEST软件操作与案例实践 eQUEST是一款功能强大且应用广泛的建筑能耗模拟软件,以其图形化界面和相对友好的操作方式受到青睐。本部分将带领读者一步步掌握eQUEST的使用技巧。 eQUEST软件界面与基本概念: 详细介绍eQUEST的软件界面布局,包括主菜单、工具栏、视图面板、属性编辑器等。解释eQUEST中的核心概念,如“建筑模型”、“区域(Zone)”、“系统(System)”、“负荷(Load)”等,以及它们之间的相互关系。 建筑几何模型创建与输入: 分步讲解如何在eQUEST中创建建筑的几何模型。包括绘制建筑平面、定义楼层、创建墙体、屋顶、楼板、窗户、门等建筑构件。重点介绍如何精确输入建筑尺寸、位置、朝向等信息,以及如何处理复杂的建筑形态。 围护结构热工性能的定义: 详细讲解如何为建筑构件定义热工性能参数。包括导入或手动输入材料的导热系数、密度、比热容、表面发射率等。如何定义窗户的U值、遮阳系数(SC)、以及太阳得热系数(SHGC)等关键参数。 内部热源与负荷的设置: 讲解如何输入建筑内部的热源信息,包括人员密度和活动水平、照明功率密度(LPD)、设备功率密度(EPD)、以及热水需求等。介绍如何根据不同区域的使用功能设置相应的负荷参数,并考虑其季节性和时间变化。 暖通空调(HVAC)系统的建模: 这是eQUEST操作的关键部分。我们将详细介绍eQUEST中支持的各类HVAC系统类型,包括风机盘管系统、全空气系统、VRF系统、地源热泵系统、多联机系统等。讲解如何定义系统的组成部分(如冷水机组、锅炉、冷却塔、末端设备、风机、水泵等),配置系统参数(如容量、效率、送回风参数、水流量等),并设置控制策略(如温度设定点、开关时间表、新风量控制等)。 照明系统与控制的模拟: 讲解如何设置照明功率密度(LPD),以及如何模拟各种照明控制策略,如日光感应控制、占用传感器控制、定时控制等,以评估其节能效果。 建模输入数据的检查与校核: 强调在完成模型输入后,进行数据检查和校核的重要性。介绍eQUEST提供的各种检查工具和报告,帮助用户发现潜在的输入错误。 eQUEST模拟运行与结果分析: 讲解如何运行eQUEST模拟,并深入解读模拟输出的各类报告。包括年总能耗报告、分项能耗报告(采暖、制冷、照明、风机、水泵等)、设备负荷报告、室内温度报告、以及CO2排放报告等。指导读者如何分析这些结果,识别能耗的“热点”区域和效率低下的系统。 eQUEST案例实践: 通过一个典型的商业建筑或住宅建筑案例,演示从零开始使用eQUEST进行建模、系统设计、模拟运行和结果分析的全过程。重点讲解如何在实际项目中应用eQUEST进行设计优化,例如比较不同围护结构方案、不同HVAC系统方案、不同控制策略的能耗表现。 第三部分:DeST软件操作与案例实践 DeST(Building Energy Simulation Tool)是中国自主研发的建筑能耗模拟软件,在本土化和精细化模拟方面具有独特优势。本部分将带领读者深入掌握DeST软件。 DeST软件界面与核心模块: 介绍DeST软件的整体架构,包括建模模块(Building)、负荷计算模块(Load)、暖通空调模块(HVAC)、照明模块(Lighting)、水系统模块(Water)、以及结果分析模块(Report)等。讲解各模块之间的关联和数据传递流程。 DeST建筑建模与参数输入: 详细讲解DeST中的建筑建模方法,包括绘制建筑几何体、定义空间(Zone)、设置建筑构件(墙体、屋顶、楼板、门窗等)。介绍如何精确输入建筑的几何尺寸、朝向、楼层信息。 热工性能参数的输入与定义: 讲解如何在DeST中定义建筑围护结构的材料属性和热工性能参数。介绍DeST中材料库的应用,以及如何导入自定义材料。重点关注窗户的U值、遮阳系数、太阳得热系数等参数的设置。 室内热负荷的设定: 详细说明DeST中室内热负荷的设定方法,包括人员热负荷(按空间用途设定人数和活动水平)、设备热负荷(按空间用途设定功率密度)、照明热负荷(按空间用途设定功率密度)等。讲解如何设置这些负荷的时间变化和季节变化。 DeST暖通空调(HVAC)系统的构建: 详细介绍DeST中HVAC系统的建模方法。DeST提供了丰富的系统组件库,读者将学习如何构建各种复杂的HVAC系统,如全空气系统、水-空气系统、VRF系统、独立制冷制热系统等。重点讲解如何配置各种设备(如冷水机组、锅炉、热泵、末端设备、管道、风管等)的性能参数,以及如何设置详细的控制逻辑(如温度、湿度、风量、水流量的控制)。 DeST照明模拟与控制: 介绍DeST中照明系统的建模方法,包括设定照明功率密度(LPD)、照明分布、以及各种照明控制策略(如日光利用控制、感应控制、定时控制等)的设置。 DeST空气渗透模拟: 强调空气渗透对建筑能耗的影响,介绍DeST如何模拟自然渗透和机械渗透,以及如何根据建筑的密封性和通风策略进行设定。 DeST模拟运行与精细化结果分析: 讲解DeST模拟的运行过程,并深入解读其强大的结果分析功能。DeST能够生成极为详尽的报告,包括逐时能耗、日均能耗、月均能耗、年均能耗,以及各系统、各区域的详细能耗构成。指导读者如何利用DeST的图表化分析工具,深入挖掘能耗数据,识别优化潜力。 DeST案例实践: 通过一个具体项目,演示如何使用DeST进行建筑能耗模拟。我们将展示如何构建复杂的建筑模型,配置精细的HVAC系统和控制策略,并进行多方案比对分析。重点讲解如何利用DeST进行设计方案的优化,以达到更高的节能目标。 第四部分:高级应用与综合实践 本部分将超越基础操作,引导读者进行更深入的探索和实际应用。 建筑能耗模拟的灵敏度分析与优化: 讲解如何通过灵敏度分析,识别影响建筑能耗最关键的设计参数,并指导读者如何针对这些参数进行优化,以达到最佳的节能效果。 eQUEST与DeST的比较分析与协同应用: 对eQUEST和DeST在建模方式、系统库、结果精度、易用性等方面进行横向比较,帮助读者根据项目需求选择合适的软件。同时,探讨在复杂项目中,如何结合两款软件的优势进行协同应用。 与BIM技术的集成与应用: 探讨建筑信息模型(BIM)与建筑能耗模拟软件的集成,如何实现模型数据的互导,提高建模效率和准确性。 绿色建筑认证中的能耗模拟应用: 结合实际项目,展示如何利用eQUEST和DeST生成满足绿色建筑认证要求的能耗模拟报告。 案例研究: 选取不同类型的建筑(如办公楼、住宅、商场、医院等),进行深入的能耗模拟分析和设计优化案例研究,展示软件在实际项目中的应用价值。 常见问题解答与技巧分享: 总结在建筑能耗模拟过程中可能遇到的常见问题,并提供相应的解决方案和实用技巧,帮助读者规避风险,提高工作效率。 本书特色: 理论与实践相结合: 既有扎实的理论基础讲解,又有详细的软件操作步骤和案例实践。 内容全面深入: 涵盖建筑能耗模拟的方方面面,从基础原理到高级应用。 软件操作细致: 对eQUEST和DeST两大主流软件的操作技巧进行深入剖析,图文并茂。 案例丰富实用: 通过真实的工程案例,展示软件在实际项目中的应用价值。 语言通俗易懂: 避免过于深奥的学术术语,力求清晰、准确、易于理解。 本书将成为您在建筑节能领域不可或缺的参考手册,助力您掌握建筑能耗模拟的核心技术,设计出更绿色、更节能、更舒适的建筑。

用户评价

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建筑能耗模拟不仅仅是理论上的推演,更是对建筑生命周期内各种因素影响的量化评估,它的准确性直接关系到节能设计的效果和投资回报。我曾经参与过一个大型商业综合体的项目,在设计初期,我们进行了能耗模拟,但由于对一些关键参数的理解不够深入,导致模拟结果与实际运行后的能耗存在较大的差距。这种偏差不仅影响了我们对节能措施有效性的判断,也对项目的成本控制和可持续性评估造成了一定的困扰。因此,我迫切需要一本能够帮助我深入理解能耗模拟背后的机理,并掌握如何在实际操作中准确地进行建模和参数设定的书籍。我希望这本书能够涵盖从建筑围护结构的热工性能、通风策略、采光与遮阳、设备系统的选择与控制,到人员活动模式等各个方面对能耗的影响,并提供一套系统性的方法论,指导读者如何在软件中准确地反映这些影响。我尤其关注那些能够提供具体操作案例的书籍,通过实际的案例分析,我能够更好地理解软件功能的实际应用,并从中学习到解决复杂问题的思路和技巧。

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在建筑领域,技术的进步日新月异,而建筑能耗模拟更是近年来发展迅速的一个领域。新的软件、新的算法、新的研究方法层出不穷。我作为一个从业者,深知保持知识更新的重要性。然而,要在这个信息爆炸的时代,找到一套系统、权威、且能跟上时代步伐的教程,并非易事。我非常希望能够找到一本能够涵盖当前建筑能耗模拟领域的最新发展和最佳实践的书籍。我期待书中能够介绍一些新兴的模拟技术,例如基于人工智能的能耗预测,或者与BIM技术更深度融合的仿真流程。我也希望这本书能够提供一些关于如何进行前沿研究的思路和方法,帮助我了解如何将最新的学术成果应用到实际工程中,从而推动建筑能耗模拟技术的发展。

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在当今社会,可持续发展已经成为建筑行业的重要课题,而建筑能耗的控制则是实现可持续发展的关键一环。我深知,一个优秀的建筑设计,不仅仅要考虑美学和功能,更要注重其对环境的影响,尤其是能耗方面。然而,在实际的设计过程中,往往会面临各种各样的挑战,例如如何在有限的设计周期内完成精确的能耗模拟,如何应对复杂多变的建筑形式,以及如何有效地与甲方沟通模拟结果并达成共识。我一直希望能找到一本能够为我提供系统性指导的书籍,帮助我应对这些挑战。我期待这本书能够提供一些实用的技巧和方法,例如如何高效地建立建筑模型,如何快速地识别影响能耗的关键因素,以及如何清晰地向非专业人士解释复杂的模拟结果。我也希望书中能够包含一些关于如何利用模拟结果来优化设计方案,从而实现节能目标和降低运营成本的案例分析。

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在我看来,建筑能耗模拟的最终目的,是为了更好地服务于建筑的设计、建造和运营,最终实现建筑的经济效益和环境效益的双赢。然而,我曾见过许多仅仅停留在软件操作层面的模拟,未能真正转化为解决实际问题的有效方案。我渴望找到一本能够帮助我将能耗模拟的成果转化为实际行动的书籍。我希望这本书能够提供关于如何根据模拟结果,提出切实可行的节能改造措施的指导,例如如何优化围护结构的保温隔热性能,如何改进设备系统的效率,如何调整运行策略等。我也希望书中能够包含一些关于如何进行经济性分析的案例,例如如何评估不同节能措施的投资回报周期,以及如何为节能项目争取资金支持。

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随着建筑智能化水平的不断提升,对建筑能耗进行动态、实时的监测和分析变得越来越重要。许多新建建筑都配备了BMS(楼宇自控系统),但如何有效地利用BMS收集到的数据,并将其与建筑能耗模拟相结合,进行更深入的分析和优化,却是一个普遍的难题。我曾经参与过一个智慧楼宇的项目,我们收集了大量的运行数据,但却不知道如何有效地利用这些数据来改进建筑的能耗表现。我非常希望能够找到一本能够指导如何将实时运行数据与建筑能耗模拟模型相结合,进行“模型校准”和“运行优化”的书籍。我期待书中能够介绍如何利用实际运行数据来验证和修正模拟模型,从而提高模拟结果的准确性;同时,也能指导如何基于优化的模型,对建筑的运行策略进行调整,以达到最佳的节能效果。

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在我个人的学习和工作经历中,掌握一套成熟的建筑能耗模拟工具至关重要,它不仅是技术能力的体现,更是解决实际工程问题的利器。我曾尝试过多种不同的仿真软件,有些操作界面复杂,学习曲线陡峭,需要花费大量时间去理解其背后的理论模型和参数设置。另一些则虽然易于上手,但在细节的模拟上显得力不从心,无法精确反映复杂的建筑物理过程。尤其是在面对一些特殊建筑类型,例如历史建筑的改造、或者是集成式光伏建筑等前沿设计时,传统的模拟方法往往难以捕捉其独特的能耗特征。我渴望找到一本能够涵盖主流能耗模拟软件,并提供清晰操作步骤和案例分析的书籍,特别是那种能够将理论知识与软件实践有机结合的教程,能够帮助我从零开始,逐步掌握这些强大的工具。我非常希望能有一本教程,它不仅仅是罗列软件的各种功能,更能解释这些功能背后的物理原理,以及在实际应用中如何根据建筑的特点进行参数的设定和优化。想象一下,如果有一本书,能够详细指导我如何建立一个精确的建筑模型,如何输入准确的气候数据,如何合理选择和配置设备系统,以及如何解读和分析模拟结果,最终能够基于模拟结果提出切实可行的节能建议,那将是多么宝贵的财富。

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在我看来,建筑能耗模拟软件不仅仅是一个工具,更是一种思维方式和解决问题的平台。然而,要真正发挥这些软件的潜力,需要扎实的理论基础和熟练的操作技巧。我曾经遇到过一些同行,他们虽然能够熟练操作软件,但对于软件输出结果的深层含义却知之甚少,导致无法有效地将模拟结果转化为实际的节能措施。反之,也有一些理论功底深厚的设计师,却苦于无法掌握软件的操作,而错失了将创新理念通过精确模拟进行验证和优化的机会。因此,我非常渴望找到一本能够将建筑热工学、传热学、流体力学以及建筑设备系统等相关理论知识与建筑能耗模拟软件的操作有机结合的书籍。我希望这本书能够清晰地解释软件中各项参数设置背后的物理原理,以及它们如何影响模拟结果,从而帮助读者建立起正确的“模型思维”,并能够根据实际情况灵活调整参数,获得更可靠的模拟结果。

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我深信,每一位致力于绿色建筑事业的工程师和设计师,都应该掌握一套能够精确评估建筑能耗的工具和方法。这不仅是对我们专业能力的要求,更是对我们肩负的社会责任的体现。然而,在多年的学习和工作中,我发现真正能够将复杂的能耗模拟理论与灵活的软件操作完美结合的资源却相对匮乏。我一直期待能够有一本能够真正打通理论与实践之间的壁垒,让更多人能够轻松掌握建筑能耗模拟这项关键技能的书籍。我希望这本书能够以通俗易懂的语言,深入浅出地讲解建筑能耗模拟的原理,并提供详尽的操作指南,让读者能够真正理解“为什么”以及“如何做”。我更希望这本书能够提供一些启发性的思考,引导读者不仅仅局限于完成软件操作,更能深入理解建筑能耗的本质,从而为设计出更节能、更环保的建筑提供坚实的支撑。

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一直以来,在建筑设计和运营领域,对建筑能耗的精确预测和评估都是一项极具挑战性的任务。在项目初期,能够对建筑的潜在能耗有一个清晰的认识,并据此优化设计方案,不仅能显著降低日后的运营成本,更能为实现可持续建筑的目标奠定坚实基础。我接触到的很多项目,在设计阶段往往受限于模型复杂度、参数选取以及软件本身的局限性,导致模拟结果与实际情况存在较大偏差,进而影响了后续的决策。更不用说在建筑投入使用后,如何通过仿真分析找出能耗瓶颈,提出切实可行的节能改造措施,更是许多工程师和管理者头疼的问题。我曾遇到过一个老旧办公楼项目,其夏季制冷能耗远超预期,但由于缺乏有效的工具和方法来进行细致的诊断,只能进行一些泛泛的保温改造,效果并不理想。如果当时能有一个系统性的、易于上手的指南,能够帮助我们深入分析建筑的围护结构、设备系统、自然通风以及人员活动等各个环节对能耗的影响,相信我们能找到更精准的解决方案,实现更大的节能效益。因此,对于一本能够深入浅出讲解建筑能耗模拟方法的书籍,我始终抱有极大的期待。我相信,这类书籍能够为行业从业者提供宝贵的知识和实用的技能,帮助我们更好地应对当前和未来的建筑能耗挑战,推动绿色建筑的发展。

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在绿色建筑评估和认证体系日益普及的今天,建筑能耗的精确计算和分析已经成为必不可少的环节。很多时候,仅仅依靠经验或者粗略的估算已经无法满足项目需求,特别是在需要获得LEED、WELL等国际认证时,对能耗模拟的严谨性和准确性有着极高的要求。我曾接触过一些项目,在申报绿色建筑认证时,由于能耗模拟部分的不足,导致认证过程受阻,甚至影响了项目的整体价值。我一直希望能找到一本能够系统性地指导如何进行符合国际标准的建筑能耗模拟操作的书籍。我希望这本书能够解释不同绿色建筑评估体系对能耗模拟的要求,并提供相应的操作指南,帮助读者能够掌握在软件中进行精确建模和分析的方法,以满足各种认证的需求。我也期待书中能够包含不同类型建筑(如住宅、办公、商业、公共建筑等)的能耗模拟案例,并针对不同气候条件下的建筑特点进行分析,从而提升模拟的针对性和实用性。

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