建筑节能软件在建筑节能设计中的运用

郝绍菊，杜 洁

（1.河南广播电视大学；2.黄河科技学院，河南 郑州 450000）

一、引言

伴随着近些年来能源消耗量的持续增长，加之资源浪费的现象尤为普遍，我国已然成为世界自然资源浪费最严重的国家之一。国家已将节约能源作为指导我国发展的长期战略方针，以便努力实现经济社会的可持续发展要求。在这些不断发展的行业当中建筑行业是能源需求增长较快的领域之一，伴随信息化的发展软件在各个行业的应用越来越普遍，建筑节能评估软件的开发和应用便是其产物，节能设计软件作为进行建筑设计的有效辅助工具，是实现建筑节能目标的有力保障，有利于全面了解建筑能耗的基本发展状况，为我们调整能源结构，制定相关措施提供了有力的数据支持，具有十分重要的现实意义。

二、建筑节能设计的现状

1.国外建筑节能设计发展现状。

在发达国家中美国作为开展建筑节能设计最早的国家之一，软件技术在建筑节能设计中的应用也已经发展得十分成熟，给我们提供了很多参考。目前美国建筑行业中与节能设计有关的软件有很多种，按照功能可将其大致分为两类：一种是基于建筑过程中热能量模拟的建筑能耗类模拟软件，例如由美国伊利诺斯大学研发的BLAST软件，该软件是基于Windows系统下的操作界面，可以用来分析计算建筑的热舒适度、不同强度下的辐射换热、变传热能耗系数等；另一种是基于建筑节能标准审核一致性的评估类软件，例如由美国威斯康星大学太阳能研发实验室TRNSYS软件，该软件是当前应用最为灵活的模拟软件，使用者可对标准库中没有的组件进行自定义，也可直接导入CAD生成的建筑布局图作为分析设计的模型。

2.我国建筑节能设计的发展现状。

我国是自上个世纪70年代中期开始进行基于计算机的建筑能耗模拟研究的，80年代初，通过对墙体传递函数、房屋传递函数等问题的深入研究开始在算法上有了一定的研究进展。我国建筑节能设计的软件开发起步较晚，目前国内大部分软件都是为提高工程设计阶段的效率与准确性而研发的，对于已经完成建筑的能耗方面的综合评估仍然不够到位，而且还没有形成建筑行业统一的节能评估体系标准。已有的软件在计算供热负荷、冷负荷、围护结构性能、经济热阻和太阳能利用等方面有了比较大的进展。

三、我国建筑节能软件运用中存在的问题

由于我国的建筑行业在节能设计方面起步较晚，加之近些年来基础设施建设的大力实施和国家节约能源政策的严格执行，导致在建筑设计过程中软件的应用方面出现了很多问题。以下是笔者结合工作经验加以总结出的两个典型问题。

1.应用不够重视、配合不够紧密。

目前我国现阶段的建筑节能设计工作大多还停留在计算校对阶段，同时各个专业之间并没有相互紧密的联系，这使得节能软件的应用没能达到我们预期的效果。当前建筑设计的过程大多是在建筑模型成功建立之后，设计人员只是将这些数据导入软件，通过计算、校核、调整、重复计算、重复调整这些步骤，直到最后的计算结果满足节能的要求为止。在这之后，暖通设计师根据建筑设计计算出来的结果进行关于逐时负荷的计算，这之后的系统划分和设备选择都是根据该结果来完成的，暖通设计师的节能计算一般情况下也是负荷指标不超出节能要求即可。

这也就是说，在整个建筑的节能设计过程中，不同的各个专业目的都只有一个，那就是满足建筑节能制定的要求，节能设计人员并没有真正地考虑从细节出发改善建筑的节能状况，如果不同部分的设计人员可以共同配合来共同完成建筑设计，或从衔接的工作方面入手，那么有时候通过配合我们可以制订出更好的方案，用最小的代价达到最佳的效果。

2.软件兼容性不佳，选用标准不统一。

当前我国市场中建筑设计单位节能运算应用最为广泛的是由我国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的PKPM系列软件，此系列软件具有十分可靠的权威性，但是不足的是该系列软件目前没有针对暖通冷热负荷计算的产品，也就是说暖通专业设计人员只能选择使用其他系列软件，但是使用其他系列的暖通冷热负荷计算软件带来的问题是与PKPM系列软件不能完全兼容，可能导致针对相同的项目，不同的软件所计算出来的结果可能存在一定无法忽略的差异。针对这些问题还需要进行一些有效的改进。正是由于建筑设计与供暖设计的不同软件难以兼容导致以上提出的不同专业难以紧密配合，使得节能设计违背了其减少能耗的设立初衷，而几乎成为单单应付节能审查的环节而已。

四、并行设计理论以及可行性分析

1.关于并行设计。

建筑设计本身是为实现居住目标而设计选择满意的建筑方案的活动，反映出的是建筑使用者的要求，节能设计过程是建筑设计中的一种必要的应用。建筑节能并行设计本质是进行多次修改不断完善设计方案以达到降低能耗的目的。建筑设计目的作为一种信息在设计过程中必然包括信息的产生、信息的提取、信息的再生、信息实现这些主要过程。传统的设计过程一般包括分析、综合、评价这三个过程。而并行设计理念便是把设计过程中的大循环转变为多次的小循环，以分化整体工作，利于改善细节。在设计阶段的每一个小步骤中都要认真考虑到改变会带来的有关后续环节的约束。

2.并行节能设计的可行性。

在建筑节能设计过程中分析的作用是根据使用者对于建筑功能的需求将建筑模型化，初步了解设计目标，把整体问题分解到可以解决的多个方面。并行节能设计的优点是在对小模块进行综合的过程中可以给设计者提供多个备选方案，设计者可以在当中选择最优解。细化问题并不只是代表着设计过程时间的延长，而是真真正正地达到减少能耗的要求。并行设计强调的是建筑设计的各环节之间实现最大程度的交叉、并行及协调，其实质是通过对建筑设计对象和建筑设计进程的分解达到有效协同各个子活动、子任务开展的目的，并能有效检验设计方案是否能实现既定目标。

五、小结

节能设计作为建筑设计的重要组成部分，如果对其不重视的话带来的不良后果不可小视。建筑节能设计软件作为设计过程中的有利工具，可以帮助建筑工程设计师精确高效地完成设计任务，达成设计要求。所以我们应当认真学习并掌握先进的节能设计软件，不断地提高自身的节能设计能力。

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