[发明专利]一种城市建筑能耗模拟系统

说明书

本发明提供了一种城市建筑能耗模拟系统，建筑体块导入模块、布尔值设定模块、体块划分模块、热区转换模块、热区邻接模块、窗墙比参数设置模块、窗墙比生成模块、窗口生成模块、围护结构负荷与内热源赋值模块、围护结构负荷与内热源参数设置模块、设备时间表赋值模块、新风时间表赋值模块、人员使用时间表赋值模块、照明时间表赋值模块、制冷时间表赋值模块、制热时间表赋值模块、运行时间表赋值模块、EnergyPlus运行模块、输出参数设置模块、气象参数设置模块、阴影体块转化模块、命名模块以及EnergyPlus模拟结果输出模块。该城市建筑能耗模拟系统能够实现城市建筑能耗的模拟，为城市能源的优化、安全、管理提供重要的基础性技术。

技术领域

本发明涉及一种模拟系统，尤其是一种城市建筑能耗模拟系统。

背景技术

统计数据显示，城市排放的碳氧化物占全球碳氧化物排放量的75％，建筑行业消耗了全球约40％的能源，并排放了约1/3的温室气体。同时，世界上超过80％的能源来自化石燃料，能耗的快速增长可能会对能源进口国产生经济冲击，最终增加气候变化给全球社会带来的风险。虽然减少温室气体排放的目标通常设定在国家层面，但必须在城市尺度上采取相应的政策措施，这主要因为城市能耗信息可以促进相关政策措施的有效选择，以提高能源利用效率，从而减少该城市的温室气体排放。

城市能耗从广义上讲，是指城市中建筑、交通、工业能耗的总和。城市能耗的约60％为城市建筑能耗。城市建筑能耗是城市中建筑消耗能源的总和，包括暖通空调能耗、照明能耗、插座电器能耗等，城市建筑能耗可占全社会总能耗的30％-40％。自上世纪60年代起步，现单体建筑能耗模拟已是一颇为成熟的领域。据美国能源部统计显示，全世界有400余种建筑模拟技术工具，典型代表有EnergyPlus、TRANSYS、DeST等。这些技术工具在单体建筑设计、改造，绿色建筑标识上得到了广泛的应用。而城市能耗模拟是对城市众多建筑能耗进行模拟，是一新兴方向，具有很大的技术难度，在多个领域引起高度重视。城市能耗模拟的难点主要体现在以下三个方面。首先是海量计算。城市能耗模拟需要应对众多建筑带来的海量数据，单体建筑数量多、类型多、构造多样，这就需要不同的研究方法和技术应对不同城市的具体情况。第二，基础数据获取困难，缺失严重，且数据可靠度需要甄别。第三，技术流程跨平台，难度较大。因此有必要设计出一种城市建筑能耗模拟系统，能够实现城市建筑能耗的模拟，从而为提高能源利用率提供技术支持。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：由于城市建筑具有单体建筑数量多、类型多、构造多样以及设施复杂的特点，导致了能耗模拟的难度大。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种城市建筑能耗模拟系统，包括建筑体块导入模块、布尔值设定模块、体块划分模块、热区转换模块、热区邻接模块、窗墙比参数设置模块、窗墙比生成模块、窗口生成模块、围护结构负荷与内热源赋值模块、围护结构负荷与内热源参数设置模块、设备时间表赋值模块、新风时间表赋值模块、人员使用时间表赋值模块、照明时间表赋值模块、制冷时间表赋值模块、制热时间表赋值模块、运行时间表赋值模块、EnergyPlus运行模块、输出参数设置模块、气象参数设置模块、阴影体块转化模块、命名模块以及EnergyPlus模拟结果输出模块；

建筑体块导入模块，用于导入Rhino生成的城市建筑体块；

布尔值设定模块，用于输出布尔值，布尔值包括真值和假值两个逻辑值；

体块划分模块，用于在所连接的布尔值设定模块输入真值时，将建筑体块导入模块导入的城市建筑体块划分为体块较小的能耗模拟热区，并根据需要设置各个能耗模拟热区的层高以及每层楼板；

热区转换模块，用于在所连接的布尔值设定模块输入真值时，将体块划分模块输入的各个能耗模拟热区转换为Honeybee热区，Honeybee热区包含能耗模拟运行时所需的模拟属性参数；