國內能耗模擬軟件現狀

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，隨著計算機技術的發展完善，能耗動態模擬分析計算方法s日趨成熟，很多國家都根據自己的特點及要求研發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模擬。

美國是開展建筑節能研究最早的國家之一，與節能標準相關的軟件有120多種，有關建筑節能評估的有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)研發的DOE-2及基于DOE-2內核的應用軟件(如Power-DOE、Visual-DOE、EZDOE、DesiCalc)、伊利諾斯大學研發的BLAST(Building Loads Analysis and System Thermodynamics)、美國可持續建筑工業委員會(Sustainable Buildings Industry Council)主持開發的Energy-10、得克薩斯建筑工程大學建筑學院(College of Architecture Texas A&M University)開發的ENER-WIN、美國勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)開發的SPARK(Simulation Problem Analysis and Research Kernel)，以及威斯康星大學太陽能實驗室(Solar Energy Laboratory，University of Wisconsin)開發的TRNSYS(Transient System Simulation Program)等。

DOE軟件在系統模擬時不可以調整系統結構，無法準確進行溫度計算，不可以模擬自然通風、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新的建筑能耗模擬軟件EnergyPlus來全面代替DOE-2。加拿大也開發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學機械學院(Department of Mechanical Engineering，University of Strathclyde)開發了ESP-r，并將其作為建筑節能設計與節能分析的基本工具，寫入相關的建筑節能標準或規范中。英國Squareone公司開發的Ecotect(生態建筑大師)是一個全面的技術性能輔助設計軟件，它主要應用于方案設計階段，具有速度快、直觀、技術性強等優勢，而且可以和一系列精確分析軟件相結合做進一步的分析。日本開發的HASP軟件成為日本制定建筑節能標準的工具。我國清華大學開發的建筑環境設計模擬分析軟件DeST(designer's simulation toolkits)，可用于建筑能耗模擬和環境控制系統的設計校核，起到提高設計質量、保證設計可靠性和降低系統能源消耗的作用。

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(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(Oklahoma State University)及其他單位共同開發的，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結構，并做出了改進，它采用集成同步的負荷、系統和設備的結構，在上層管理模塊的監督下，模塊之間彼此有反饋，而不是單純的順s結構，計算結果更為精確。

EnergyPlus能精確地處理較為復雜的各類建筑，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，用戶還可根據自己的需要加入新的功能模塊，方便用戶對建筑系統做更詳細的模擬。

EnergyPlus軟件的主要特點有：采用集成同步的負荷/系統/設備的模擬方法；在計算負荷時，用戶可以定義小于1h的時間步長，在系統模擬中，時間步長自動調整；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；采用聯立的傳熱和傳質模型對墻體的傳熱和傳濕進行模擬；采用基于人體活動量、室內溫濕度等參數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、可調光的電鉻玻璃等；日髡彰韉哪Ｄ猓包括室內照度的計算、眩光的模擬和控制、人工照明的減少對負荷的影響等；基于環路的可調整結構的空調系統模擬，用戶可以模擬典型的系統，而無需修改源程序；源代碼開放，用戶可以根據自己的需要加入新的模塊或功能。

EnergyPlus6.0在Windows、Linux、Mac操作系統中都可以運行，模擬速度有明顯提升，還增加了最新的多區域和低能耗的示例文件；EP-Launch在Windows操作系統中在可以同時運行多個模擬，通過EP-Launch查看輸出結果也更加方便；在輸入方面和輸出方面，提高了輸入對象和輸出結果之間的關聯性；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；在自然通風和機械通風方面增加新的模型，包括室內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；在空調系統模擬方面，新增了幾種控制系統的選項，對空調設備性能參數有了進一步細化描述，使空調系統的模擬更加精確；在經濟性分析方面，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，軟件只檢查輸入參數是否合法，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試。

EnergyPlus軟件的逐步成熟也使它在全世界范圍內的用戶不斷增多，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上技術支持。由于 EnergyPlus程序輸入較為復雜，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，可將圖形化界面引入到建筑及空調系統建模過程中，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的界面工具被開發并被用戶使用，根據EnergyPlus官方網站公布的情況，已經或正在開發的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已經推出可用版本，EPlus Interface 目前在開發測試版本，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，而空調系統的輸入界面較為簡單，空調系統流程的可視化往往僅限于系統存在的模板，無法滿足復雜空調系統的輸入要求。

建筑能耗模擬軟件對建筑節能設計有不可替代的作用，我國現在的建筑能耗擬軟件開發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，具備很多優點，EnergyPlus提供了多種空調系統與建筑設備的詳細模擬方法，但界面不友好，使用過程復雜，成為其學習和應用的難點，通過學習了解EnergyPlus的界面工具、輸入文件創建工具和第三方界面工具，找出適合自己學習研究方向的EnergyPlus使用方法，對充分應用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用及發展，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。