全年负荷计算及能耗分析软件

天正建筑节能软件TBEC天正建筑节能分析软件TBEC基于天正建筑软件TArch开发，涵盖采暖地区（包括严寒A区、B区和寒冷地区）、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区等国内各建筑气候分区，适用于新建、改建和扩建的居住建筑、公共建筑的节能分析和计算，既能进行建筑围护结构规定性指标的检查，又能进行全年8760小时的动态能耗指标的计算，也能进行采暖地区耗煤量和耗电量计算，并与国家标准和各地方标准进行一致性判定。

计算科学准确，使用简单方便。

TBEC可实现快速建模，无需模型转换，无需二次建模，可充分利用建筑方案、扩初和施工图，达到节能设计和建筑设计同步进行，与建筑设计成果无缝链接，实现数据共享。

TBEC公建、居住节能（夏热冬冷、夏热冬暖、采暖地区）各版本都通过了建设部评估，达到“国内领先水平”。

同时针对各地方对节能的不同要求，天正节能软件具有各地方不同版本，在全国若干省市进行了评估验收，并被当地有关部门推广使用。

一、设计依据：TBEC主要设计依据是《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95），《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2001），《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2003)，《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2005），《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)和《民用建筑热工设计规范》等以及各省、市地方节能标准和实施细则。

二、工作流程和特点1．设置工程参数在工程参数中，可以设定工程的建设单位、设计单位、施工单位、工程地点、工程朝向、工程类型等信息，以及工程的内外表面换热系数、外墙屋顶日射吸收率、外窗遮阳系数等用于分析的能耗计算参数。

2．节能分析建模TBEC可以直接利用天正建筑TArch绘制的图，无需二次转换即可作为节能模型，使节能设计与建筑设计同步进行，对方案提供即时的分析。

天正丰富的自定义实体的建筑对象——墙体、门窗、房间等，使得三维建模过程十分快速、智能。

EnergyPlus能耗的几点分析1、建筑全能耗分析软件介绍世界上有很多用来设计或分析建筑及暖通空调系统的软件，它们具有不同的功能和复杂程度，面向不同的用户。

建筑全能耗分析软件可以用来模拟建筑及空调系统全年逐时的负荷及能耗，有助于建筑师和工程师从整个建筑设计工程来考虑如何节能。

大多数的建筑全能耗分析软件由四个主要模块构成：负荷模块、系统模块、设备模块和经济模块。

这四个模块相互联系形成一个建筑系统模块。

其中负荷模块模拟建筑外围护结构及其与室外环境和室内负荷之间的相互影响。

系统模块模拟空调系统得空气输送设备、风机、盘管以及相关的控制装置。

设备模块模拟制冷机、锅炉、冷却塔、能源储存设备、发电设备、泵等冷热源设备。

经济模块计算为满足建筑负荷所需要的能源费用。

有些软件没有经济模块，有些软件把系统模块和设备模块合并为一个模块。

2、EnergyPlus模拟介绍EnergyPlus是美国能源部资助的、由劳伦斯·伯克利国家实验室等科研机构协作开发的一种功能齐全的建筑能耗分析软件，作为已有的两个著名的能耗分析软件BLAST和DOE-2的全新替代产物EnergyPlus不但继承了BLAST 和DOE-2程序原有的特点和功能，同时在计算方法和程序结构等方面均有了很显著的进步。

1）负荷模拟EnergyPlus采用集成同步的负荷/系统/设备的模拟方法，在计算负荷时，时间步长可由用户选择，一般为10～15min。

在系统的模拟中，软件会自动设定更短的步长以便于更快地收敛。

EnergyPlus采用CTF来计算墙体传热，采用热平衡法计算负荷。

CTF实质上还是一种反映系数法，但它的计算更为精确，因为它是基于墙体的内表面温度，而不同于一般的基于室内空气温度的反应系数法。

在EnergyPlus中采用各向异性的天空模型对DOE-2的日光照明模型进行了改造，以更为精确地模拟倾斜表面上的天空散射强度。

2 ）系统模拟EnergyPlus采用模块化的系统模拟方法，时间步长可变。

国内外空调负荷计算软件的对比分析报告1几种常见空调动态负荷计算的基本方法及原理介绍在建筑热环境的全年动态模拟上,理论上已经逐渐发展成熟,分析方法很多,有谐波反应法、反应系数法、Z传递函数法等。

不同的算法即是空调负荷计算软件的基础。

1.1谐波反应法室外空气综合温度作用下形成空调负荷有两个过程：一是室外综合温度作用（外扰）产生室内得热量；另一个是室内得热量经围护结构和室内家俱等吸热、放热，最后形成冷负荷的过程。

两者的共同点是扰量具有周期性和围护结构及整个房间对扰量具有衰减和延迟作用。

谐波法对扰量（室外综合温度）进行谐波分解，用指数式表示。

1.2反应系数法该方法把墙体和房间分别当作线性的热力系统，利用系统传递函数得出某种单位扰量下的各种反应系数，再用反应系数来求解传热量和负荷。

反应函数是指当平壁的一个表面温度保持不变，另一个表面上作用了一个单位温度扰量时平壁表面的热流变化。

反应函数是时间的函数。

反应系数是反应函数在各特定时刻的一组离散值，即反应函数在每隔时段!（常取为一小时）时的值。

反应系数法对扰量的分解主要采用单位三角波函数或单位矩形波函数，而这两种波形的函数都可以由单位阶跃函数构成，因此单位阶跃函数是更基本的扰量形式。

1.3Z传递函数法Z传递函数法是对反应系数法的一种改进。

在反应系数法中，把平壁作为一个热力系统，通过单位扰量反应函数的离散值———反应系数来计算逐小时的传热（或吸热）量。

但在空调负荷计算的实际情况中，不仅计算的对象———传热量或吸热量是离散的，而且实际的扰量———室外温度和太阳辐射也是离散的。

由于所考查的系统输入输出都是逐小时离散的，因此可考虑采用采样数据系统和Z变换来研究这个系统。

Z 传递函数法便是基于这样一种思想发展起来的。

Z传递函数法计算得热和冷负荷不考虑外扰是否呈周期性变化也不用付里叶级数表示用时间序列表示外扰变化即可在空调负荷计算中可将维护结构连同空气视为一个热力系统将日射和室外温度变化等视为作用于其上的扰量而将维护结构的热流和室温作为这一热力系统对扰量的响应这样就可以将外扰或室内得热作为系统的输入而将其响应作为输出。

常用热能分析软件简介在经历了上个世纪70 年代的全球石油危机之后,建筑模拟受到了越来越多的重视,同时随着计算机技术的飞速发展和普及,大量复杂的计算变为可行。

于是在上个世纪70 年代中期,逐渐在美国形成了两个著名的建筑模拟程序:BLAST和DOE-2 。

欧洲也于上个世纪70 年代初开始研究模拟分析的方法,产生的具有代表性的软件是ESP-r。

现在运用比较广泛的计算机热工分析软件有DOE-2、EnergyPlus、ESP-R、ECOTECT、BLAST等。

国外常用的能耗模拟软件见下表：国内常用的能耗模拟软件见下表：1、DOE-2DOE-2是一个在美国能源部的财政支持下由劳伦斯伯克利国立实验室的模拟研究小组开发的，提供建筑设计者，和研究人员使用的计算机软件。

DOE-2功能非常强大，，他在美国已得到成功的运用并且成功地应用于若干个国家的建筑节能标准编制工作。

2、BLAST基于Windows的友好的操作界面，结构化的输入文件，可分析热舒适度，高强度或低强度的辐射换热，变传热系数下能耗分析。

输入文件可由专门模块HBLC在Windows操作环境下输入，也可在记事本中直接编辑。

它可供工业供冷，供热负荷计算，建筑空气处理系统以及电力设备逐时能耗模拟。

3、EnergyPlusEnergyPlus 是美国劳伦斯·伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory) 等科研机构新开发的能耗分析软件。

4、ESP-RESP-r由Energy System Research Unit在位于苏格兰格拉斯哥的斯特拉思克莱德大学机械工程系的研究成果基础上开发。

优点是比较接近实际，整体的性的评价。

可模拟和分析当前比较前言的和创新技术。

但需要使用者有较强的专业知识，需对专业知识有较深入的了解。

5、ECOTECTEcotect是由英国Square One公司开发的生态建筑设计软件，它主要应用于方案设计阶段，具有速度快，直观，技术性强等优势，而且可以和一系列精确分析软件相结合作进一步的分析。

当前国内外几款主要建筑节能软件分析建筑的能耗分析对建筑节能设计非常重要,设计人员需要根据计算的结果进行设计方案的调整和优化。

当前，国内外对建筑能耗计算方法的研究和软件的开发也屡见不鲜。

计算方法已经非常成熟,比较知名的软件也非常多。

比如国外的DOE-2、EnergyPlus,国内的CHEC、DEST等。

DOE-2DOE-2是美国劳伦斯伯克力国家实验室开发的能耗分析模拟软件,包括负荷计算模块、空气系统模块、机房模块、经济分析模块。

它可以提供整幢建筑物每小时的能量消耗分析,用于计算系统运行过程中的能效和总费用,也可以用来分析围护结构（包括屋顶、外墙、外窗、地面、楼板、内墙等）、空调系统,电器设备和照明对能耗的影响。

Doe-2的功能非常全面而强大，经过了无数工程的实践检验,是国际上都公认的比较准确的能耗分析软件,并且该软件是免费软件，使用人数和范围非常广泛。

DOE-2的输入方法为手写编程的形式，要求用户手写输入文件，输入文件必须满足其规定的格式，并且有关键字的要求。

DOE-2输入、输出文件格式均为英文，且格式要求比较严格，对于中国用户来说不易上手。

但DOE-2有大量的资料库和研究文献,用户可以通过学习比较详细的了解运用。

目前还有很多基于DOE-2上开发的软件，比如下文介绍的VisualDOE、eQUEST、PowerDOE等。

VisualDOEVisualDOE是一款基于DOE-2开发的标准的建筑能耗模拟软件。

这款软件可以帮助建筑师或者设备工程师进行建筑的能耗模拟，设计方案的选择，还可以进行美国绿色建筑标准中能耗分析部分的评价。

VisualDOE可以模拟包括照明，太阳辐射，暖通系统，热水供暖等建筑所有主要的能耗。

并可以从DOE-2输出文件中自动提取计算结果。

相对与DOE-2来说，用户可以比较容易的上手使用。

但是软件的输人格式DOE-2的输入语言，因此用户需要了解一些DOE-2输入文件的格式规则，对于需要模拟复杂的高级用户，用户需要手动修改输入文件。

1.TRNSYS简介TRNSYS软件最早是由美国Wisconsin-Madison大学Solar Energy 实验室（SEL）开发的，并在欧洲一些研究所的共同努力下逐步完善，迄今为止其最新版本为Ver.17。

美国的Thermal Energy Systems Specialists （TESS）专门开发出针对暖通空调系统的各种模块。

TRNSYS的全称为Transient System Simulation Program，即瞬时系统模拟程序。

TRNSYS软件由一系列的软件包组成：其中，Simulation Studio的作用是：调用模块，搭建模拟平台；TRNBuild的作用是：输入建筑模型；TRNEdit的作用是：形成终端用户程序；TRNOPT的作用是：进行最优化模拟计算。

TRNEdit、TRNExe由美国的SEL开发；Simulation Studio由法国的建筑技术与科学研究中心（CSTB）开发；TRNBuild由德国的太阳能技术研究中心（TRANSSOLAR）开发；TRNOPT由美国的热能研究中心（TESS）开发。

软件的核心理念TRNSYS软件是模块化的动态仿真软件，所谓模块化，即认为所有系统均由若干个小的系统（即模块）组成，一个模块实现某一种特定的功能，因此，在对系统进行模拟分析时，只要调用实现这些特定功能的模块，给定输入条件，就可以对系统进行模拟分析。

某些模块在对其他系统进行模拟分析时同样用到，此时，无需再单独编制程序来实现这些功能，只要调用这些模块，给予其特定的输入条件就可以了。

TRNSYS软件的主要功能TRNSYS软件区别于其它建筑能耗模拟软件的主要方面有：1、开放性TRNSYS软件最大的特点就是其开放性，TRNSYS软件是目前能耗模软件中最开放的一个软件，它的开放性体现在很多方面，主要体现在如下方面：1) 源代码开放TRNSYS软件组件源代码是开放的。

用户可以基于源代码理解算法核心，同时可以参考软件中成熟算法开发独立软件、模块。

全年负荷计算及能耗分析软件目录一、项目概述 (2)1. 项目背景介绍 (3)2. 项目目标及重要性 (4)二、软件功能介绍 (5)三、软件操作流程 (7)1. 用户登录与注册流程 (8)2. 数据导入与导出流程 (8)3. 功能模块操作流程 (9)4. 结果查看与报表生成流程 (10)四、技术架构与设计 (11)1. 软件技术架构设计 (12)2. 数据库设计与管理 (14)3. 系统安全性设计 (15)4. 界面设计与用户体验优化 (17)五、数据输入与输出格式规范 (18)1. 数据输入格式要求 (19)2. 数据输出格式标准 (20)3. 数据接口及文件类型说明 (21)4. 数据备份与恢复策略 (22)六、性能指标与优化策略 (23)1. 软件性能指标评估方法 (25)2. 性能优化策略与建议方案 (25)3. 系统运行稳定性测试与保障措施 (27)4. 系统响应速度优化措施及案例分析 (28)一、项目概述随着全球能源需求的不断增长，节能减排已成为各国政府和企业的共同目标。

为了实现这一目标，我们提出了开发“全年负荷计算及能耗分析软件”的项目。

该软件旨在帮助企业和个人更好地了解和管理能源消耗，降低能源成本，提高能源利用效率。

全年负荷计算：根据用户的用电设备、用电时间等信息，计算出全年的用电负荷，为用户提供科学的用电规划建议。

能耗分析：通过对用户用电数据的分析，找出能耗较高的设备和使用时段，为用户提供节能建议和措施。

数据可视化：将用电数据以图表、曲线等形式展示，方便用户更直观地了解能源消耗情况。

预测与预警：根据历史数据和实时数据，预测未来一段时间内的用电需求和能耗情况，为用户提供预警信息，帮助用户提前做好应对措施。

智能控制：通过与智能家居系统的集成，实现对用电设备的智能控制，提高能源利用效率。

本项目的实施将有助于推动节能减排事业的发展，为企业和个人带来经济效益和环境效益。

在各级政府和企业的大力支持下，本项目一定能够取得圆满成功。