第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页公共建筑节能设计软件的开发中国建筑科学研究院软件所邱相武赵志安摘要本文介绍了公共建筑节能设计软件开发的数学模型和软件的主要功能,详细论述了软件中三维建筑模型的建立方法和节能计算数据的获取和输入特点。关键词公共建筑节能设计软件开发0引言随着经济快速发展，能源消耗量与日剧增，全球能源短缺的状况日益突显，能源问题已经成为关乎国家发展战略的关键问题。与此同时，建筑耗能占总能耗的比例在不断增加，而公共建筑能耗在建筑能耗中又占有相当大的比例。因此，我国政府高度重视公共建筑节能工作，从制定标准入手，《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005于2005年7月1日正式实施，这标志着我国公共建筑节能将有法可依。随后北京又颁布了《公共建筑节能设计标准》DBJ01-621-2005,全国其他一些省市也陆续颁布了相应的实施细则。在标准中,根据建筑物形状和地点,对各部分围护结构的热工特性做了规定，因此在设计的各个阶段必须根据建筑物本身的特性，尽量使围护结构的热工特性满足标准规定的要求，如：体形系数、墙体平均传热系数、门窗传热系数、窗墙比等，当某些指标达不到标准要求时，要利用权衡判断法，对设计建筑和参照建筑进行能耗分析，判断是否满足节能要求。为此我们开发了公共建筑节能设计软件，根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005和各地实施细则的要求，按照建筑数据的不同来源，处理建筑图，自动检验建筑物的各项有关参数是否满足标准的规定值。1软件编制原理1.1体形系数的计算S=F0/V0(1)式中F0为建筑物与室外空气接触的的外表面积，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙与户门的面积；V0为建筑物与室外空气接触的外表面积与底层地面围成的体积。1.2窗墙比的计算X=FC/FQ(2)式中FC为房间立面单元上窗户洞口的面积,m2；FQ为房间立面单元的面积,m2。1.3平均传热系数计算外墙受周边热桥影响，其平均传热系数按式(3)计算。Km=Kp⋅Fp+KB1⋅FB1+KB2⋅FB2+KB3⋅FB3Fp+FB1+FB2+FB3(3)式中Km为外墙的平均传热系数，W/（m2·K）；Kp为外墙主体部位的传热系数，W/（m2·K）；KB1、KB2、KB3为外墙周边热桥部位的传热系数，W/（m2·K）；Fp为外墙主体部位的面积（m2）；FB1、FB2、FB3为外墙周边热桥部位的面积（m2）。软件根据三维建筑模型和各建筑构件的热物性参数自动计算各开间的平均传热系数。1.4热惰性指标的计算D=R⋅S(4)第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页式中D为热惰性指标，R为热阻，（m2.K/W），S为蓄热系数，W/（m2.K）。1.5蓄热系数的计算S=√2π⋅ρ⋅c⋅λT(5)式中ρ为材料密度，kg/m3；λ为材料导热系数，W/m.K；c为材料比热，J/kg.K；T为时间s.1.6内表面最高温度的计算θi⋅max=θi+(Atsaυo+Atiυi)β(6)内表面平均温度按式(7)计算，θi=ti+tsa−tiRo⋅αi(7)式中：θi⋅max为内表面最高温度，ºC；θi为内表面平均温度，ºC；ti为室内计算温度平均值，ºC，取ti=te+1.5ºC；te为室外计算温度平均值（ºC），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用；Ati为室内设计温度波幅值（ºC），取Ati＝Ate－1.5ºC,Ate为室外计算温度的波幅值，按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用；tsa为室外综合温度平均值，ºC；Atsa为室外综合温度波幅值，ºC；υo为围护结构衰减倍数；υi为室内空气到内表面的衰减倍数；β为相位差修正系数；1.7全年能耗计算1.7.1日射得热采用遮阳系数法计算,按照式（8）计算HGglass(tj)=SzhHGst(tj)（8）式中HGglass(tj)为tj时刻通过玻璃窗的日射得热量,W/m2；Szh为窗遮阳系数HGst(tj)-----tj时刻通过3mm标准单层玻璃窗的日射得热量,W/m21.7.2冷热负荷冷热负荷采用响应系数法（传递函数法）按照式(8)计算，CL(tj)=γ0HG(tj)+γ1HG(tj-1)+γ2HG(tj-2)-W1CL(tj-1)-W2CL(tj-2)(9)γ0、γ1、γ2、W1、W2为房间对于传热得热或日射得热的传递函数系数；CL(tj)、CL(tj-1)、CL(tj-2)分别为tj、tj-1、tj-2时刻某种热源形成的房间或区域冷负荷,W,负值表示热负荷；HG(tj)、HG(tj-1)、HG(tj-2)分...
