國內(nèi)能耗模擬軟件現(xiàn)狀

迄今世界各國都意識到能耗模擬分析的重要性,。從20世紀60年代到今天,，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展完善,，能耗動態(tài)模擬分析計算方法s日趨成熟,，很多國家都根據(jù)自己的特點及要求研發(fā)了建筑能耗計算程序，可以很方便地對建筑物進行全年動態(tài)模擬,。

美國是開展建筑節(jié)能研究最早的國家之一,，與節(jié)能標準相關(guān)的軟件有120多種，有關(guān)建筑節(jié)能評估的有70多種,。其中具代表性的是美國能源部(DOE)和美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)研發(fā)的DOE-2及基于DOE-2內(nèi)核的應(yīng)用軟件(如Power-DOE,、Visual-DOE,、EZDOE、DesiCalc),、伊利諾斯大學(xué)研發(fā)的BLAST(Building Loads Analysis and System Thermodynamics),、美國可持續(xù)建筑工業(yè)委員會(Sustainable Buildings Industry Council)主持開發(fā)的Energy-10、得克薩斯建筑工程大學(xué)建筑學(xué)院(College of Architecture Texas A&M University)開發(fā)的ENER-WIN,、美國勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)開發(fā)的SPARK(Simulation Problem Analysis and Research Kernel),，以及威斯康星大學(xué)太陽能實驗室(Solar Energy Laboratory，University of Wisconsin)開發(fā)的TRNSYS(Transient System Simulation Program)等,。

DOE軟件在系統(tǒng)模擬時不可以調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu),，無法準確進行溫度計算，不可以模擬自然通風(fēng),、墻體傳濕,、輻射頂板、DOAS等,，因此,，美國能源部組織多個部門共同開發(fā)新的建筑能耗模擬軟件EnergyPlus來全面代替DOE-2。加拿大也開發(fā)出可以迅速精確地計算出各種玻璃窗和窗框的熱性能的FRAME和VISION,，以及可以校驗建筑運行能耗的HOT2000,。英國斯特拉思克萊德I學(xué)機械學(xué)院(Department of Mechanical Engineering，University of Strathclyde)開發(fā)了ESP-r,，并將其作為建筑節(jié)能設(shè)計與節(jié)能分析的基本工具,，寫入相關(guān)的建筑節(jié)能標準或規(guī)范中。英國Squareone公司開發(fā)的Ecotect(生態(tài)建筑大師)是一個全面的技術(shù)性能輔助設(shè)計軟件,，它主要應(yīng)用于方案設(shè)計階段,，具有速度快,、直觀,、技術(shù)性強等優(yōu)勢，而且可以和一系列精確分析軟件相結(jié)合做進一步的分析,。日本開發(fā)的HASP軟件成為日本制定建筑節(jié)能標準的工具,。我國清華大學(xué)開發(fā)的建筑環(huán)境設(shè)計模擬分析軟件DeST(designer's simulation toolkits)，可用于建筑能耗模擬和環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計校核,，起到提高設(shè)計質(zhì)量,、保證設(shè)計可靠性和降低系統(tǒng)能源消耗的作用。

EnergyPlus能耗模擬軟件

EnergyPlus建筑能耗模擬是在美國能源部支持下,，由美國勞倫斯?/span>伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory),、伊利諾斯大學(xué)(University of Illinois)、美國軍隊建筑工程實驗室(U.S. Army Construction Engineering Research Laboratory),、俄克拉荷馬州立大學(xué)(Oklahoma State University)及其他單位共同開發(fā)的,，是一個全新的軟件,，它不僅吸收了建筑能耗分析軟件DOE-2和BLAST的優(yōu)點，并且具備很多新的功能,，被認為是用來替代DOE-2的新一代的建筑能耗分析軟件,。

EnergyPlus吸收了DOE-2的LSPE結(jié)構(gòu)，并做出了改進,，它采用集成同步的負荷,、系統(tǒng)和設(shè)備的結(jié)構(gòu)，在上層管理模塊的監(jiān)督下,，模塊之間彼此有反饋,，而不是單純的順s結(jié)構(gòu)，計算結(jié)果更為精確,。

EnergyPlus能精確地處理較為復(fù)雜的各類建筑,，處理建筑熱濕過程也是同類軟件中考慮最為全面的。

EnergyPlus可以與很多常用軟件如TRNSYS,、WINDOW5和COMIS等完成鏈接,，用戶還可根據(jù)自己的需要加入新的功能模塊，方便用戶對建筑系統(tǒng)做更詳細的模擬,。

EnergyPlus軟件的主要特點有：采用集成同步的負荷/系統(tǒng)/設(shè)備的模擬方法,；在計算負荷時，用戶可以定義小于1h的時間步長,，在系統(tǒng)模擬中,，時間步長自動調(diào)整；采用熱平衡法模擬負荷,；采用CTF模塊模擬墻體,、屋頂、地板等的瞬態(tài)傳熱,；采用三維有限差分土壤模型和簡化的解析方法對魅來熱進行模擬,；采用聯(lián)立的傳熱和傳質(zhì)模型對墻體的傳熱和傳濕進行模擬；采用基于人體活動量,、室內(nèi)溫濕度等參數(shù)的熱舒適模型模擬熱舒適度,；采用各向異性的天空模型以改進傾斜表面的天空散射強度；先進的窗戶傳熱的計算,，可以模擬包括可控的遮陽裝置,、可調(diào)光的電鉻玻璃等；日髡彰韉哪Ｄ猓包括室內(nèi)照度的計算,、眩光的模擬和控制,、人工照明的減少對負荷的影響等；基于環(huán)路的可調(diào)整結(jié)構(gòu)的空調(diào)系統(tǒng)模擬，用戶可以模擬典型的系統(tǒng),，而無需修改源程序,；源代碼開放，用戶可以根據(jù)自己的需要加入新的模塊或功能,。

EnergyPlus6.0在Windows,、Linux、Mac操作系統(tǒng)中都可以運行,，模擬速度有明顯提升,，還增加了最新的多區(qū)域和低能耗的示例文件；EP-Launch在Windows操作系統(tǒng)中在可以同時運行多個模擬,，通過EP-Launch查看輸出結(jié)果也更加方便,；在輸入方面和輸出方面，提高了輸入對象和輸出結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性,；在窗和采光方面,，增加了逐時日光模擬計算報告，采用了WINDOW6.3來建立窗體模型和模擬輸出窗體部分的IDF文件,；在自然通風(fēng)和機械通風(fēng)方面增加新的模型,，包括室內(nèi)CO²濃度綜合模型，機械通氣,、滲透與管道泄漏之間相互作用的簡化模型,；在空調(diào)系統(tǒng)模擬方面，新增了幾種控制系統(tǒng)的選項,，對空調(diào)設(shè)備性能參數(shù)有了進一步細化描述,，使空調(diào)系統(tǒng)的模擬更加精確；在經(jīng)濟性分析方面,，增加了新的建筑生命周期成本計算,。即使EnergyPlus6.0在模擬能力方面具有很大的優(yōu)勢，其用戶界面友好性仍然較差,，輸入和輸出文件都是以ASCII文本形式為主,，軟件只檢查輸入?yún)?shù)是否合法，而不會檢查其合理性,，這就需要用戶用大量的時間來對建筑模型進行檢查和調(diào)試,。

EnergyPlus軟件的逐步成熟也使它在全世界范圍內(nèi)的用戶不斷增多,，成為工程師和研究人員信賴的建筑能耗模擬工具,，EnergyPlus官方還免費提供軟件下載使用和日常的網(wǎng)上技術(shù)支持。由于 EnergyPlus程序輸入較為復(fù)雜,，其用戶界面極不友好,，EnergyPlus軟件大多直接地用于科研，而用于新建建筑設(shè)計和既有建筑改造的實際工"的模擬分析很少。通過第三方界面程序的開發(fā),，可將圖形化界面引入到建筑及空調(diào)系統(tǒng)建模過程中,，能極大地簡化用戶的工作量。

EnergyPlus的源代碼是完全開放的,，鼓勵第三方p用EnergyPlus來開發(fā)出合理的用戶界面,。目前已有多個基于EnergyPlus的界面工具被開發(fā)并被用戶使用，根據(jù)EnergyPlus官方網(wǎng)站公布的情況,，已經(jīng)或正在開發(fā)的EnergyPlus用戶友好界面超過10種,，其中Demand Response Quick Assessment Tool、Design Builder,、EFEN,、EPlus Interface、Hevacomp Design Simulation,、Hourly Load Calculation Program,、MC4 Suite已經(jīng)推出可用版本，EPlus Interface 目前在開發(fā)測試版本,，如下八種常見的EnergyPlus的友好界面工具,。

這些界面工具可以使用戶能夠較為方便快速地建立建e幾何模型，而空調(diào)系統(tǒng)的輸入界面較為簡單,，空調(diào)系統(tǒng)流程的可視化往往僅限于系統(tǒng)存在的模板,，無法滿足復(fù)雜空調(diào)系統(tǒng)的輸入要求。

建筑能耗模擬軟件對建筑節(jié)能設(shè)計有不可替代的作用,，我國現(xiàn)在的建筑能耗擬軟件開發(fā)與推廣中還存在諸多問題,。

EnergyPlus是新一代的建筑全能耗分析軟件，具備很多優(yōu)點,，EnergyPlus提供了多種空調(diào)系統(tǒng)與建筑設(shè)備的詳細模擬方法,，但界面不友好，使用過程復(fù)雜,，成為其學(xué)習(xí)和應(yīng)用的難點,，通過學(xué)習(xí)了解EnergyPlus的界面工具、輸入文件創(chuàng)建工具和第三方界面工具,，找出適合自己學(xué)習(xí)研究方向的EnergyPlus使用方法,，對充分應(yīng)用EnergyPlus建筑能耗模擬軟件強大的模擬功能是十分重要的，從而推動EnergyPlus能耗分析軟件的廣泛應(yīng)用及發(fā)展,，使我國的能耗分析盡快和國際研究接軌,。

附件

EnergyPlus軟件6.0下載

百度云網(wǎng)盤下載

EnergyPlus軟;的中文界面（VisualEPlus2.0）下載

VisualEPlus2.rar

VisualEPlus2.0使用指南.pdf

本軟件作為綠色軟件，直0解壓即可使用,。

在win7下使用本軟件,，第一次運行時，需要以管理員身份運行程序,，否則軟件可能會運行不正常,。