1、軟件說明當進行圍護結構熱工性能權衡計算時，需要應用動態計算軟件。由中國建筑科學研究院建筑物理研究所開發的建筑能耗動態模擬分析計算軟件，適用于辦公建筑及其它各類公共建筑的建筑節能設計達標評審。其計算內核為美國勞倫斯伯克力國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）開發的DOE-2程序，可以對建筑物的采暖空調負荷、采暖空調設備的能耗等進行全年8760小時的逐時能耗模擬。在標準宣貫和使用過程中，大量采取能耗分析軟件的主要原因在于：標準對性能化設計方法的要求以及權衡判斷（Trade-off）節能指標法的引入。首先，在標準中設置了兩種指標來控制節能設計，第一種

2、指標稱為規定性指標，第二種指標稱為性能性指標。規定性指標規定建筑的圍護結構傳熱系數、窗墻比、體形系數等參數限值，當所設計的建筑能夠符合這些規定時，該建筑就可判定為符合標準要求的節能建筑。規定性指標的優點是使用簡單，無需復雜的計算。但是規定性指標也在一定程度上限制了建筑設計人員的創造性。性能性指標的優點在于突破建筑設計的剛性限制，節能目標可以通過調整圍護結構的熱工性能等措施來達到。也就是說性能性指標不規定建筑圍護結構的各種參數，但是必須對所設計的整棟建筑在標準規定的一系列條件下進行動態模擬，單位面積采暖空調和照明的年能耗量不得超過參照建筑的限值。因此使用性能性指標來審核時需要經過復雜的計算，這種

3、計算只能用專門的計算軟件來實現。同時，從實際使用情況來看，近年來公共建筑的窗墻面積比有越來越大的趨勢，建筑立面更加通透美觀，建筑形態也更為豐富。因此，傳統建筑設計中對窗墻面積比的規定很可能不能滿足本條文規定的要求。須采用標準第節的權衡判斷（Trade-off）來判定其是否滿足節能要求。圖B-1 公建標準權衡判斷（Trade-off）評價流程一、能耗分析計算原理建筑物的傳熱過程是一個動態過程，建筑物的得熱或失熱是隨時隨地隨著室內外氣候條件變化的。因此，為了較準確地計算采暖空調負荷，并與現行國標保持一致，需要采用動態計算方法分析建筑能耗及影響其大小的因素。動態計算方法有很多，DOE-2用反應系數法

4、來計算建筑圍護結構的傳熱量。反應系數法是先計算圍護結構內外表面溫度和熱流。由一個單位三角波溫度擾量的反應計算出圍護結構的吸熱、放熱和傳熱反應系數，然后將任意變化的室外溫度分解成一個個可迭加的三角波，利用導熱微分方程可迭加的性質，將圍護結構對每一個溫度三角波的反應迭加起來，得到任意一個時刻圍護結構表面的溫度和熱流。反應系數的計算可以參考專門的資料或使用專門的計算程序，有了反應系數后就可以利用下式計算第n個時刻，室內從室外通過板壁圍護結構的傳熱得熱量HG（n）式中：tz(n-j)第n-j時刻室外綜合溫度； tr(n-j)第n-j時刻室內溫度；當室內溫度tr不變時，此式還可以簡化成：式中，K是板壁的

5、傳熱系數。在計算思路上，DOE-2是一種正向思維，即根據室外氣象條件，圍護結構情況，計算出室內溫度以及室內得熱量。對要控制室內熱環境的房間，由選定的采暖空調系統根據室內負荷情況提供冷（熱）量，以維持室溫在允許的范圍內波動。DOE-2的計算過程是一個動態平衡的過程，后一時刻室內的溫度、冷熱負荷、以及采暖空調設備的耗電量要受前一時刻的影響。程序根據輸入的建筑情況和室內設定溫度值的要求，動態計算出建筑物的全年能耗情況，并以各種表格形式輸出。二、Doe2IN應用程序的使用用戶運用Doe2IN應用程序進行建筑物的能耗計算，首先應明確Doe2IN所要求的工作：遵循Doe2IN應用程序的約定，以Doe2IN

6、定義的輸入方式，對將要進行能耗計算的建筑物進行描述輸入建筑物的構成。 建筑物基本數據城市、材料、門窗、構造 建筑圍護結構 一般信息、樓板與屋頂、房間、窗戶 建筑物空調系統劃分等計算參數 輸入建筑物的構成（通過Doe2IN提供的Windows標準對話框輸入完成）建筑物能耗模擬計算 （DOE-2程序完成）生成并輸出計算結果（Doe2IN及其它Windows應用程序完成）Doe2IN進行建筑物的能耗計算，按照下面的順序進行：圖B-2 Doe2IN建筑物能耗計算流程從流程圖可以看出，Doe2IN進行建筑物能耗計算的三個步驟中，需要用戶參與的只是第一步。如果用戶正確地完成了建筑物構成的輸入工作，其余的工

7、作都由Doe2IN應用程序完成；同時只要用戶的輸入是準確的，計算結果也將是準確的。流程圖中的第一步建筑物的構成包括三部分信息：建筑物的基本數據、圍護結構構成、建筑物的空調系統劃分等其它計算參數的設定。這三部分的信息需要用戶輸入按照Doe2IN規定的順序進行輸入。建筑物的基本數據：建筑物所處城市、建筑物所用到的材料、建筑物的門窗、建筑物的外墻板、內墻板、地面板、樓板、屋頂板的分層構造。這四類數據的輸入都是在相應的對話框中進行，輸入較為簡單。建筑物圍護結構的輸入：這一步中需要用戶依次輸入建筑物的一般信息、建筑物的樓板與屋頂、建筑物的房間、建筑物外墻上的窗戶或遮陽。運用Doe2IN應用程序對一個建筑

8、物進行能耗計算時，這一步的輸入是最為重要的一個環節。雖然實際工程中建筑物形式的復雜多變將導致輸入工作量的增加，但只要用戶遵循Doe2IN應用程序的約定，充分利用Doe2IN提供的簡化命令，將極大地提高輸入工作的效率。關于這部分的輸入方法與技巧請參見Doe2IN使用手冊中給出的詳細說明。建筑物空調系統劃分等計算參數的設定：劃分建筑物的空調系統、設定建筑物的室內負荷強度、照明時間表、采暖空調系統的運行時間表。實際上這幾項參數中需要用戶操作的只有第一項劃分系統，劃分系統在Doe2IN提供的采暖空調系統劃分對話框中進行，操作非常簡單；而后面三項參數使用Doe2IN提供的缺省值即可，一般情況下并不需要用

9、戶輸入，除非用戶要自行設定相應的參數數值。三、Doe2IN應用程序界面介紹應用程序的操作菜單主要包括工程文件管理、界面窗口設置、建筑物數據輸入、計算結果輸出幾類，其中最為常用的是輸入和輸出兩項，在這兩個下拉菜單中包括了應用程序的所用命令選項。用戶可使用自定義的構造模板，將“構造模板.doe”工程文件中的構造種類替換為當地常用的構造、門窗，并更改其中的城市為當地所處于城市、這樣新建一個工程時，可以在這個模板的基礎上新建，省去重復的操作。在進行任何一個建筑物的輸入之前，建議用戶先讀建筑圖：對建筑物的構造形式、各層平面布局、剖面構成有一個總體的把握，之后繪制標準樓層的樓板輸入草圖，以這張草圖為后面的

10、輸入依據，1. 讀建筑圖繪制樓板輸入草圖根據建筑物的平面圖繪制樓板輸入草圖時，進行了一定的簡化，這種簡化對建筑物能耗的計算結果影響不大。在對話框中“選擇城市”列表框中選擇建筑物所處城市（用鼠標左鍵單擊省份或直轄市前的“+”，將在列表框中展開轄區內的城市列表），城市的城市名稱、緯度、經度、海拔、時區、氣象數據等參數將自動顯示在列表框左側對應窗口中。2. 選擇建筑材料點擊工具條中“材料”按鈕或選中輸入菜單中對應選項，將彈出“建筑材料”對話框。3. 選擇建筑門窗點擊工具條中“窗戶”按鈕或選中輸入菜單中對應選項，將彈出建筑窗戶對話框。點擊對話框“序號”窗口的向上或向下箭頭，將序號調到相應數值；在窗列表

11、框內雙擊所用窗戶名稱，選中窗戶的名稱、傳熱系數、窗寬、窗高、遮蔽系數等參數將顯示在對應編輯窗口中。4. 輸入建筑構造點擊工具條中“構造”按鈕或選中輸入菜單中對應選項，將彈出多層構造對話框。先確定圍護結構的構造種類數，并逐個輸入每種構造。5. 輸入建筑物一般信息點擊程序主界面右側工具條中的建筑按鈕，彈出“圍護結構一般信息”對話框。目前，Doe2IN輸入建筑外形采用手工輸入方式。6. 輸入樓板/屋頂點擊程序主界面右側工具條中的樓板按鈕，彈出樓板對話框。在這個對話框中將完成本算例建筑物的所有樓板/屋頂輸入，完成這個對話框的輸入之后，建筑物圍護結構構成的輸入就基本完成了。本對話框的輸入要借助于前面的房

12、間樓板劃分草圖進行。程序對樓板的輸入采用了逐層、逐塊的輸入方式，因此按照下面的步驟輸入樓板，這里基本選擇繪圖模式的樓板輸入方法，只是對當前樓層的第一塊樓板采用了輸入坐標的輸入方式，其它各塊樓板都是依據上一塊樓板的位置在樓板平面視圖中直接繪制的，同時運用了鏡像復制、樓層拷貝簡化命令。7. 頂層屋頂的生成將頂層樓板拷貝到（建筑物總層數+1）層樓板，之后對這層樓板執行整層轉屋頂命令，應用程序將自動生成建筑物的平屋頂。8. 劃分房間為了完成建筑物的不同房間的能耗計算，需要對建筑物的每個樓層劃分房間：確認每塊樓板歸屬的房間、此房間的屬性、用戶對此房間計算結果的處理要求。應用程序確認房間是以樓層為單位進行

13、的，用戶可以對當前的一層或幾層樓層的各塊樓板進行歸屬房間的確認9. 確認并檢查建筑物房間構成狀態按照本算例的輸入步驟，當用戶完成建筑物樓板的輸入、劃分房間并確認每一塊樓板的房間歸屬之后，應用程序會自動依據這些信息，自動生成建筑物所有房間的圍護結構構成。如果用戶的輸入是規范正確的，應用程序生成的各個房間的構成也將是正確的；而如果輸入出錯，將導致房間構成的生成出錯，使得建筑物能耗計算不能正常進行；因此在完成樓板輸入、房間劃分操作之后，應用程序要求用戶對各個房間的構成狀態進行確認檢查，對其中可能出現的錯誤進行處理，并將確認的結果反饋給應用程序。如果某個房間圍護結構的構成出錯，需要用戶進行添加或刪除圍

14、護結構構成的操作。每次要對一個房間的構成進行修改之前，都要先定位到此房間：在房間平面視圖中用鼠標左鍵點擊這個房間的顯示區域，之后就可以進行添加或者刪除操作了。10. 外墻加窗按照前面介紹的步驟完成圍護結構樓板的輸入、劃分房間、確認房間狀態之后，應用程序將自動生成建筑物的所有墻體，并在輸入墻體中的窗戶以及窗戶的遮陽。11. 劃分系統點擊菜單條中“輸入房間屬性”，確定各房間屬性。在“輸入日作息時刻表”中，確定內熱擾和設定溫度的運行模式。點擊應用程序主界面右側工具條中 按鈕，將彈出采暖空調系統設定對話框。輸入建筑物空調系統劃分、采暖空調設備能效比等參數。12. 建筑模型顯示當上述所有步驟結束后點擊“輸出建筑描述文件”和“顯示建筑物的模型”菜單命令條，可以輸出3維建筑模型。13. 計算與結果輸出按照前面的步驟完成本算例建筑物構成的輸入之后，就可以運用Doe2IN應用程序進行建筑物能耗的動態模擬計算，并