建筑环境系统模拟分析方法：DESTPDF电子书下载

目录 2

第1篇　综述 2

第1章　建筑模拟技术与DeST发展简介 2

1.1　建筑模拟的意义 2

1.2　建筑模拟技术的发展 3

1.3　建筑模拟工具介绍 4

1.4　DeST的主要特点 7

1.5　DeST的软件结构 9

1.6　DeST的主要应用领域 19

1.6.1 建筑及空调系统辅助设计 20

1.6.2　建筑节能评估 21

1.6.3　科研领域研究 22

1.7　本书主要内容介绍 23

2.1.1 建筑热过程模拟的物理模型 26

2.1 建筑热过程模拟的主要问题 26

第2章　建筑动态热过程模型 26

第2篇　建筑动态热过程模拟 26

2.1.2　建筑热过程模拟的数学模型 28

2.2　房间热平衡方程组的建立及热特性系数的求解 31

2.2.1 围护结构的热平衡方程组 32

2.2.2　室内家具的热平衡方程组 36

2.2.3 室内空气的热平衡方程 37

2.2.4 房间的总热平衡方程组 38

2.2.5　房间热特性系数的求解 41

2.3 单房间温度和负荷的求解 43

2.3.1 房间温度的求解 43

2.3.2　房间负荷的求解 45

2.4　多房间温度和负荷的求解 46

2.5　DeST热模型与其他软件热模型之间的比较 50

2.5.1 求解房间不透明围护传热的方法比较 50

2.5.2 处理房间各围护内表面之间以及与空气热交换的方法比较 51

2.5.3 处理建筑物相邻房间之间热交换的方法比较 52

3.1 问题提出 54

第3章 与地面相邻区域动态传热问题的处理 54

3.2　地下传热问题的研究现状 55

3.2.1 地下传热问题的研究方法 55

3.2.2　模拟软件中地下传热问题的处理方法 56

3.3 地下区域动态传热物理过程分析 58

3.3.1 地下区域动态传热问题的数学模型 58

3.3.2 室外地表面的影响 60

3.3.3 室内底层地面温度波动的影响 64

3.3.4　相邻室之间通过地下区域的传热 70

3.4　DeST的具体处理方法 70

3.5　底层房间模拟结果分析 71

3.5.1 建筑模型描述 71

3.5.2　模拟结果 72

3.6　总结 74

4.1 概述 75

第4章　热桥动态传热问题的处理 75

4.2　热桥附加热损失动态计算模型 77

4.2.1 热桥传热模型的状态空间表达 78

4.2.2 热桥附加传热量矩阵模型 83

4.2.3 热桥附加传热量低阶矩阵 85

4.3 热桥附加热损失动态计算模型的验证 87

4.4　DeST考虑热桥后房间热特性系数的修正 90

第5章　建筑热过程中的太阳辐射相关模型 93

5.1 概述 93

5.1.1 太阳辐射对建筑热环境的影响过程 93

5.1.2 目前模拟软件对建筑阴影及透过体系计算处理 95

5.1.3　DeST对建筑阴影和透过体系的处理 96

5.2　照射到建筑外表面的太阳辐射计算 97

5.2.1　太阳直射辐射计算 97

5.2.2　散射辐射计算 102

5.3　透过体系 104

5.3.1 太阳辐射量的透过与吸收计算 105

5.3.2　传热与辐射换热模型 112

5.3.3 窗户的K-Sc模型 114

5.4　总结 116

第6章　影响建筑热过程的各种外界因素的取值方法 117

6.1　概述 117

6.2　室外影响因素的取值方法 118

6.2.1 气象参数的取值方法现状 119

6.2.2 逐时气象数据的取值方法 120

6.2.3 动态模拟分析用逐时气象数据 122

6.2.4　典型年逐时气象数据的检验 126

6.3　室内发热量的取值方法 129

6.3.1 建筑物室内发热量的描述方式 129

6.3.2 室内发热量的取值方法 131

6.4　总结 141

7.1　验证方法 142

第7章　建筑热环境动态模拟结果的验证 142

7.2　理论验证 144

7.2.1　稳态验斑点 145

7.2.2 谐波反应法验证 148

7.3　程序间对比验证 152

7.3.1　IEA Annex 21 Subtask C计算模型验证 152

7.3.2　ASHRAE 140标准算例验证 157

7.4　实验验证 160

7.4.1　IEA Annex 21 Subtask C实测验证 161

7.4.2 与实际住宅实测结果的比较 166

7.5　总结 169

第3篇　热环境控制系统模拟 172

第8章　建筑环境控制方案模拟分析 172

8.1　概述 172

8.2 环境控制方案的全工况分析 173

8.3　环境控制方案模拟的研究现状 174

8.4 对问题的分析 176

8.5　数学模型及求解方法 177

8.5.1　房间热平衡模型 178

8.5.2　建筑热平衡模型 179

8.5.3　定风量系统模拟计算 180

8.5.4　变风量系统模拟计算 181

8.6 工程案例分析 183

8.6.1 案例简介 183

8.6.2 负荷计算结果 184

8.6.3　初始方案 184

8.6.4 变风量系统 186

8.6.5 变风量系统＋末端再热 188

8.6.6 改变分区方式 190

8.7　总结 191

9.1 概述 193

第9章 空气处理设备方案模拟分析 193

9.2　空气处理设备方案模拟的研究现状 195

9.3　DeST空气处理设备模型及模拟方法 197

9.3.1 空气处理设备模型 198

9.3.2　控制调节方法 203

9.4　应用案例分析 205

9.4.1 办公建筑 205

9.4.2　游泳场馆 210

9.5　总结 213

第10章　空调水系统模拟分析 215

10.1　概述 215

10.2 冷热源与水系统联合模拟的研究现状 218

10.3　DeST中冷热源与水系统的模拟分析方法 219

10.3.1 总体模拟思路 219

10.3.2　末端用户模型 224

10.3.3　冷热站模型 230

10.4.1 案例介绍 235

10.4　案例分析 235

10.4.2 不同末端用户 236

10.4.3 不同二次泵控制方式的比较 237

10.5　总结 239

第11章　冷热源系统模拟分析 241

11.1 概述 241

11.2 冷源的模拟研究现状 242

11.2.1 理论方法（“白箱”方法） 242

11.2.2 系统辨识法（“黑箱”方法） 243

11.2.3 理论与试验联合法（半经验法，“灰箱”方法） 244

11.3　DeST中冷源模拟分析方法 245

11.3.1 基本思路 245

11.3.2 螺杆式制冷机模型 245

11.3.3 活塞式制冷机模型 252

11.3.4 离心式制冷机模型 254

11.3.5 溴化锂吸收式制冷机模型 259

11.3.6　风冷冷水机组 260

11.4　案例分析 261

11.5　总结 263

第12章　建筑通风系统的模拟分析 264

12.1　概述 264

12.1.1 通风对室内热环境的影响 264

12.1.2　建筑通风的描述模型 266

12.2　建筑通风问题的研究现状 267

12.2.1 自然通风的模拟现状 267

12.2.2　机械通风的研究现状 269

12.3　建筑通风模拟方法 269

12.3.1 建筑的通风网络模型　 269

12.3.2　建筑通风模型求解方法 276

12.3.3　支路阻力模型 277

12.4.1 自然通风与建筑热模拟耦合计算实例 284

12.4　建筑通风的模拟实例 284

12.3.4　通风模型与热模拟模型的耦合求解 284

12.4.2　机械通风模拟实例 288

12.5　总结 295

第13章　暖通空调方案的经济性分析 296

13.1 概述 296

13.2 暖通空调方案经济性分析的研究现状 297

13.2.1 暖通空调方案经济性分析的具体研究 297

13.2.2 能耗模拟软件EnergyPlus 298

13.3 DeST中暖通空调方案的经济性分析方法 299

13.3.1　DeST的分阶段模拟思想 299

13.3.2　DeST中经济性分析的方法 303

13.4　DeST中经济性分析的平台 307

13.4.1 暖通空调系统的初投资 309

13.4.2　暖通空调系统的运行费 311

13.4.3 暖通空调系统的经济性指标 311

13.5　应用案例分析 313

13.4.4 暖通空调方案经济型模型的特点　 313

13.5.1 案例介绍 314

13.5.2　各个阶段优化设计的分析 315

13.6　总结 322

第4篇　DeST应用实例 324

第14章　应用DeST辅助住宅建筑设计实例 324

14.1　引言 324

14.2　计算方法的研究 325

14.2.1　概述 325

14.2.2　计算模型 328

14.2.3　计算结果分析 329

14.3　计算实例 334

14.3.1　上海地区 334

14.3.2　北京地区 340

14.4　总结 345

15.1　概述 346

第15章　应用DeST辅助商业建筑设计实例 346

15.2　辅助设计实例 347

15.2.1 工程概况 347

15.2.2　建筑方案设计 349

15.2.3 空调系统方案设计 350

15.2.4 空气处理设备方案设计 354

15.2.5　冷热源方案设计 359

15.2.6　输配系统方案设计 362

15.3　总结 364

附录A　DeST使用说明 365

1　DeST基本功能 365

2　DeST版本介绍 367

2.1　DeST-c简介 367

2.2　DeST-r简介 367

2.4　DeST-e简介 368

2.5　DeST-s简介 368

2.3　DeST-h简介 368

3　DeST使用简介 369

3.1 第一步：建立模型 370

3.2　第二步：设定参数 370

3.3 第三步：模拟计算 373

附录B　软件结构体系 375

1　前言 375

2　功能模块 375

2.1 CABD—绘图模块（含模块A、B、C、D、E） 377

2.2　BSHADOW—阳光遮挡计算模块（F） 378

2.3　LIGHTING—自然采光计算模块（G） 378

2.4　BAS—房间计算模块（H） 378

2.5 SCHEME—空调系统方案模拟模块（I） 378

2.6　AHU—空气处理设备模拟模块（J） 379

2.7　DNA—通风计算模块（K） 379

2.8　CPS—冷热源、水系统模拟模块（L） 379

3　数据组织 380

2.9　EAM—经济性分析模块（M） 380

2.10　结果展示模块（N） 380

3.1 建筑模型和热环境描述 381

3.2 空调分区和系统描述 390

3.3 风网描述 393

3.4　冷热源、水系统描述 395

3.5　水网描述 401

3.6 阳光遮挡计算结果　 403

3.7 自然采光计算结果　 403

3.8 房间计算结果　 404

3.9 空调系统方案模拟及空气处理设备模拟结果　 404

3.10 通风计算结果　 406

3.11 冷热源与水系统模拟　 407

4　设计过程　 411

5　扩展方式　 412

1.1 壁体传递矩阵的推导 414

1 单面壁体的传热过程分析　 414

附录C　用谐波法模拟建筑热环境　 414

1.2　壁体外表面和内表面的热平衡方程　 417

1.3 壁体传热方程总结 419

2　窗户的传热过程分析 420

2.1 外层玻璃 420

2.2 中间层玻璃 421

2.3 内层玻璃 421

3　室内空气的热平衡分析 422

4　房间室温和负荷的求解 423

4.1 单房间室温表达式的推导 423

4.2 多房间联立求解　 426

5　算例结果 427

5.1 建筑模型描述 427

5.2　计算结果　 428

参考文献 432