面向建筑设计过程的能耗模拟分析——采暖地区居住建筑节能设计程序的开发

【摘要】： 建筑节能是我国可持续发展战略的重要组成部分，设计节能的建筑方案是每个建筑设计师应尽的责任和义务。但是由于缺乏结合建筑设计过程的能耗计算与评价工具，建筑师难以在设计阶段对方案能耗状况进行定性与定量的计算分析，使建筑师的节能设计工作无法有效的进行，其结果势必影响我国建筑节能工作的推广。 本文首先分析了当前国内建筑节能工作遇到的问题，并在此基础上，通过对建筑方案设计过程的分析，明确了能耗模拟与设计过程之间的关系，找寻两者的结合点，提出了面向建筑方案设计过程的能耗模拟概念。为了实现模拟与建筑设计相结合，充分考虑设计的阶段性和整体性，并指出结合设计过程的能耗模拟应是分阶段、反馈式的循环模拟评价过程。 从结合建筑设计过程的角度出发，通过研究满足设计各阶段模拟模型和分析方法，作者设计了面向设计过程的能耗模拟计算程序框架。为了使模拟计算的结果具有可比性和规范性，在程序中采用规定性指标和性能性指标作为建筑能耗评价的依据，用性能性指标来评价和确定方案的节能性能，用规定性指标帮助设计师判断方案的能耗问题并有针对性的修改方案。 在系统框架的基础上，通过对能耗模拟程序各个模块的程序设计，和技术难点的解决，将模拟模块整和，编制出了针对采暖地区居住建筑节能设计过程的能耗模拟计算与分析工具。 将能耗模拟计算与分析程序运用到典型工程的方案设计过程中，能有效的帮助设计师进行节能方案的设计，验证了该能耗模拟计算与分析程序的可靠性和实用性。 本文通过为建筑设计师提供切实有用的模拟分析程序，使能耗模拟计算与分析能渗透到方案的设计过程中去。从而使建筑设计师在方案设计阶段能够进行真正而有效的节能设计。 【关键词】：面向建筑设计过程 能耗模拟 能耗分析 节能设计 程序开发
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TU201.5
【目录】：

• 第一章 引言9-15
• 1.1 课题的研究背景:9-12
• 1.1.1 建筑节能的重要性与迫切性9
• 1.1.2 建筑节能设计中建筑师的义务与责任9-11
• 1.1.3 目前的建筑模拟方法、软件与设计过程脱节11-12
• 1.2 课题研究的目的12-13
• 1.3 本文的主要任务13
• 1.4 本文的研究内容与方法13-15
• 第二章 建筑能耗模拟软件15-28
• 2.1 模拟的定义15-16
• 2.2 建筑类模拟技术的发展16-17
• 2.3 国际能源组织对建筑模拟的重视17-18
• 2.4 现有建筑热环境模拟软件分析18-27
• 2.4.1 设计工具软件(DTs)18-21
• 2.4.2 详细模拟程序软件(DSPs)21-27
• 2.5 小结27-28
• 第三章 面向建筑设计过程的能耗模拟28-34
• 3.1 建筑设计过程的分解28-29
• 3.2 建筑能耗模拟与设计过程的关系29-31
• 3.3 分阶段设计过程的建筑能耗模拟31-32
• 3.4 建筑设计过程中的能耗模拟评价指标32-33
• 3.4.1 能耗模拟的规定性评价指标32
• 3.4.2 能耗模拟的性能性评价指标32-33
• 3.5 小结33-34
• 第四章 能耗模拟程序的系统框架34-49
• 4.1 开发平台的选择34-37
• 4.1.1 CAD与CAAD34-35
• 4.1.2 CAAD辅助设计与模拟的结合35-37
• 4.2 AUTOCAD开发的工具选择37-39
• 4.2.1 AutoCAD二次开发工具37-38
• 4.2.2 Visual LISP语言简介38-39
• 4.3 AUTOCAD数据库的选择39-43
• 4.3.1 能耗模拟计算中的非图形数据39-40
• 4.3.2 数据的内部与外部存储40-43
• 4.4 能耗模拟程序的计算方法43-45
• 4.4.1 采暖地区节能规范和国家标准44-45
• 4.5 能耗模拟程序的基本结构与模块45-48
• 4.6 小结48-49
• 第五章 能耗模拟程序设计49-73
• 5.1 建筑方案的绘制程序49-55
• 5.1.1 绘制轴线程序49-50
• 5.1.2 绘制墙体程序50-53
• 5.1.3 绘制门窗程序53-55
• 5.2 建筑平面的检查与生成房间55-60
• 5.2.1 建筑平面房间生成55-57
• 5.2.2 建筑的内外墙识别57-58
• 5.2.3 建筑数据的组织58-60
• 5.3 建筑材料与地理信息设置60-64
• 5.3.1 数据文件的格式和存取60-62
• 5.3.2 建筑材料与地理信息设置62-64
• 5.4 建筑能耗模拟计算与评价64-72
• 5.4.1 建筑围护结构朝向的确定64-66
• 5.4.2 建筑围护结构数据统计66-68
• 5.4.3 建筑物能耗指标的计算68-70
• 5.4.4 计算结果的分析与能耗评价70-72
• 5.5 小结72-73
• 第六章 模拟程序应用介绍73-83
• 6.1 建筑前期方案设计的能耗模拟73-77
• 6.2 建筑中后期方案设计的能耗模拟77-82
• 6.3 小结82-83
• 第七章 结论83-84
• 参考文献84-86
• 图表目录86-89
• 附录: VISUAL LISP程序源代码89-117
• 画墙体主程序89-96
• 画窗户主程序96-100
• 建筑检查主程序100-105
• 建筑能耗计算主程序105-117
• 致谢117

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