最新建筑能耗模拟的应用与发展

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1、建筑能耗模拟的应用与发展摘要：我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度/年，占全国社会终端电耗的27%~29%。随着全球能源紧缺日益增加，我国作为一个能源使用大国，必须做好节能减排，合理利用资源，走可持续发展的道路。在建筑行业，优化建筑能耗使得建筑能耗模拟分析日益提上议程。关键词：建筑能耗现状、应用范围、发展问题、发展方向一、我国建筑行业能耗统计及国家政策计划：我国目前建筑行业能源消耗统计，清华建筑节能

2、研究中心建立了通过能耗强度和数量进行自下而上计算、并由统计数据进行宏观验证的中国建筑能耗模型。应用该模型，得出2006年我国建筑总商品能源消耗为5.63亿tce（发电煤耗法），占当年全社会一次能源消耗的23.1%。王庆一教授按国际通行的能源平衡定义和计算方法，参考相关行业统计、专项调研、专家咨询、研究资料，调整我国统计年鉴中的综合能源平衡表，得出2006年我国建筑终端能耗（即民用、商用部门能耗）为3.7亿tce（热电当量法），占全社会终端能耗的21.7%。龙惟定教授通过分析我国能源统计数据，并比较我国与美国和日本的产业结构差异，提出我国建筑能耗在总能耗中的比例大致应在20%左右，2003年我

3、国建筑能耗约为3.3亿tce。建设部根据建筑保有量、建筑地区气候差别及相关节能标准推算，认为我国建筑能耗已占到全社会终端能耗的27.5％。国际能源署（IEA）测算指出，2005年中国最终能源消费中，居民生活能耗占30%左右，为4.8亿tce（其中66%为生物质能），服务部门能耗占4%。美国能源信息署（EIA）的测算表明，2003年中国建筑部门消耗约1.9亿tce，占全国终端能耗的16%。可见，关于我国建筑总能耗，各研究的测算方法不同，得到的结论不完全一致，目前尚没有权威的说法。国家十二五规划特别强调建筑行业作为高耗能行业的节能计划以及节能方向，新型节能建材。重点发展适用于不同气候条件的新型高

4、效节能墙体材料以及保温隔热防火材料、复合保温砌块、轻质复合保温板材、光伏一体化建筑用玻璃幕墙等新型墙体材料；大力推广节能建筑门窗、隔热和安全性能高的节能膜和屋面防水保温系统、预拌混凝土和预拌砂浆。二、建筑能耗模拟的基础：建筑能耗模拟分析的的基础是模拟软件。建筑能耗模拟分析的发展得益于计算机技术的发展，在建筑及环境控制领域，本世纪60年代中期就开始了对建筑环境及控制系统动态模拟的研究。初期的研究内容主要是传热的基础理论和负荷的计算方法，例如一些简化的动态传热算法，如度日法，bin法等等，在这一阶段，建筑模拟的主要目的是改进围护结构的传热特性。在经历了上个世纪70年代的全球石油危机之后，建筑模拟

5、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。于是在上个世纪七十年代中期，逐渐形成了至今在美国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。在70年代末期，随着模块化集成思想的出现，空调和其它能量转换系统及其控制的模拟软件也逐渐出现，在美国，先后开发出TRNSYS和HVACSIM+。与此同时，亚洲各个国家也逐渐认识到建筑模拟技术的重要性，先后投入大量力量进行研究开发，主要有日本的HASP和中国清华大学的BTP。进入九十年代，模拟技术的研究重点逐渐从模拟建模（Simula

6、tionModeling）向应用模拟方法（SimulationMethod）转移，即研究如何充分地利用现有的各种模型和模拟软件，使模拟技术能够更广泛更有效地应用于实际工程的方法和步骤，而使其不仅仅是停留在院校及研究机构中。时至今日，建筑模拟技术通过40余年的不断发展，已经在建筑环境等相关领域得到了较广泛的应用，贯穿于建筑设计的整个生命周期里，包括设计、施工、运行、维护和管理，其中建筑在使用过程中的能耗，主要包括建筑采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯等方面的能耗。建筑节能就是要在保证和提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。%三、建筑能耗模拟分析的应用：建筑能

7、耗模拟分析的应用便是在此基础上不断发展得到进一步的应用。建筑能耗是指建筑使用过程中的能耗，包括采暖、空调、照明、热水、家用电器和其他动力能耗。其中，以采暖和空调能耗为主，占建筑总能耗的50%至70%。（中国财经报2005-12-02）一个建筑的能量消耗不仅依赖于围护结构（墙、窗、屋顶），HVAC系统和照明系统等的个体特性，还取决于它们在一个特定建筑中联合的总体特性。对于一个大的商业建筑，建筑物的复杂性与动态交