当前国内外几款主要建筑节能软件分析

1、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 ,

2、 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 PowerDO等。VisualDOEVis

3、ualDOE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D0E-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。 目前软件为全英文版 , 尚未出现比较成熟的汉化版本。eQUESTeQU

4、ES同样是一款基于DOE-2基础上开发的建筑能耗分析 软件, 它允许设计者进行多种类型的建筑能耗模拟 , 并且也向设计者 提供了建筑物能耗经济分析、 日照和照明系统的控制以及通过从列表 中选择合适的测定方法自动完成能源利用效率。这款软件的主要特点是为D0E-2输入文件的写入提供了向导。 用户可以根据向导的指引写入建筑描述的输入文件。同时 , 软件还提 供了图形结果显示的功能 , 用户可以非常直观的看到输入文件生成的 二维或三维的建筑模型 , 并且可以查看图形的输出结果。目前该软件 为全英文版，没有比较成熟的汉化版本。PowerDOEPowerDO是基于DOE-2基础上开发的一款比较先进和成熟

5、的建筑能耗分析软件 , 其基本功能和上述软件基本相同 ,主要特点是采用了交互式的 Windows界面进行输入和输出，比较容易上手操作。EnergyPlusEnergyPlus 是美国劳伦斯克力国家实验室开发出了最新的 建筑能耗模拟分析程序 ,1996 年开始研制开发， 2001年投入使用。 这 款软件的主要特点有 : 采用集成同步的负荷 / 系统/ 设备的模拟方法 ; 在计算负荷时 , 用户可以定义小于他的时间步长 , 在系统模拟中 , 时间 步长自动调整；采用热平衡法模拟负荷；采用CTF模块模拟墙体、屋 顶、地板等的瞬态传热 ; 采用三维有限差分土壤模型和简化的解析方 法对土壤传热进行模拟

6、； 采用联立的传热和传质模型对墙体的传热和 传湿进行模拟 ； 采用基于人体活动量、室内温温度等参数的热舒适模 型模拟热舒适度 ； 采用各向异性的天空模型以改进倾斜表面的天空散 射强度 ； 先进的窗户传热的计算 , 可以模拟包括可控的遮阳装置、 可调 光的电铬玻璃等 ； 日光照明的模拟 , 包括室内照度的计算、 眩光的模拟 于环路的可调整结构的空调系统模拟 , 用户可以模拟典型的系统 , 而 无需修改源程序 ； 源代码开放 , 用户可以根据自己的需要加入新的模 块或功能。因为软件相对比较新 , 且功能非常复杂 , 比较适合研究和二 次开发。CHECCHE（是中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所节

7、能中心 于 2002 年开始研发 ,2003 年投入使用的节能设计分析软件。这款软 件采用DOE-2软件作为计算内核，完全按照夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准进行编制CHEC软件最大的特点是便捷的输入方式，设计师可以采用 自己绘制的CAD图纸直接进行模型数据的转换，无需用户手写输入。 同时,CHEC软件和国内的多种建筑软件都有接口 ，可以直接提取模型 数据。CHEC软件可以对建筑的体形、朝向、围护结构的构造进行量 化分析, 生成有详尽建筑概况 , 窗墙比 , 围护结构热工参数的计算报告 对用户的节能设计进行指导和改进。同时，CHEC软件为用户提供了强 大的数据库支持，可供用户随时进行材料的选择

8、和调整。 CHEC1过调 用DOE-2内核，模拟全年的气象数据，进行全年的动态能耗模拟分析， 生成详尽的空调采暖全年能耗报告。CHEC软件比较注重和各地的节能规范相结合，注重各地的 材料使用和气候差异 , 可以生成完全符合各地审查规范要求的计算报 告书。目前CHEC软件在全国的使用非常广泛。DeST DeST是由清华大学空调实验室研制开发的面向暖通 空调设计者的集成于AutoCAD上的辅助设计计算软件。DeST建筑描 述界面上可视化的所见即得的建筑楼层和房间划分图形界面 , 并且直 接 嵌 入 在 AutoCADR14 中 ,DeST 的 计 算 模 块 也 全 部 集 成 于 Auto-CA

9、DR14 DeST作为面向设计的模拟分析工具，充分考虑设计过 程的阶段性 , 提出“分阶段设计 , 分阶段模拟”的思路 , 在设计的各个 阶段, 1过建筑模拟、方案模拟、系统模拟、水据模拟的数据结果对 其进行验证，从而保证设计的可靠性。DeSTI过采用逆向的求解过程； 基于全工况的设计，DeST在每一个设计阶段都计算出逐时的各项要求（ 风量、送风状态、水量等等 ）, 使得设计可以从传统的单点设计拓展 到全工况设计 ;DeST 采用了各种集成技术并提供了良好的界面 . 因此 可以比较容易方便地应用到工程实际中。DOE-2、EnergPlus 、VisualDOE、eQUES、T PowerDO、

10、E DEST 这些软件的计算方法一般都是基于动态的环境 ; 为了保证计算结果的 准确度 , 软件大多都需要室外逐时的气象数据或典型气象年数据 , 而 且需要尽可能详细的体型描述数据及相应的热工性能数据。在我国 , 由于对用于建筑热工的气象数据没有统一的格式 , 所以应用这些软件 时要求必须将气象数据进行转换 , 其他的比如建筑体型的描述 , 材料 热物性参数的设置 ,采暖制冷形式 ,温度分区等 , 对于一般设计人员来 说, 输入过于繁琐。在初步设计阶段 ,由于很多条件无法确定 , 设计人 员更是无出利用这些软件工具对方案进行能耗分析和节能优化。针对这些情况，CHEC软件的开发就基于D0E-2能耗计算内 核, 为计师提供了优秀的交互式功能输入界面 , 无论是在初步设计阶 段还是施工图阶段都能对设计方案进行能耗分析和方案优化。 同时采 集了中国各城市近 30 年的气象数据 , 并且由专业人员转换成典型气 象年数据,应用于CHEC软件的能耗模拟计算。CHEC软件在实际设计 应用过程中 , 非常注重减少消耗在数据输入上的时间 , 不仅提供了拥 有自主版权的PKPM莫型平台，而且也已经开发了直接嵌入 AutoCAD, 进行模型输入、节能设计计算和方案优化选择等全部功能集成在 AutoCAD下完成,更加符合建筑师