一种提高建筑能量平衡的设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高建筑能量平衡的设计方法，通过对房子进行分析、产生能量、消耗能量、平衡生产量和消费的方式来提高建筑能量平衡。建筑提供了一个安全，实用，方便，舒适，愉快的生活；其可持续发展的特点和策略，有助于其市场推广；举行能量平衡的比赛，一队满分的产生房子所需要的尽可能多的能量，从而实现了零净能源消耗，通过平衡生产量和消费完成；通过能量平衡控制仪的使用，控制室内的能量，使其处在一个恒定的状态下，提高建筑的能量平衡。到了21世纪时，中国能源短缺的解决已经迫在眉睫，在竞争激烈的建筑行业，只有通过提高建筑能量平衡的设计方法的使用，以此在竞争激烈的环境下不至于跟不上时代的步伐。
【专利说明】一种提高建筑能量平衡的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑设计领域、能量平衡领域，本发明涉及一种提高建筑能量平衡的设计方法。
【背景技术】
[0002]从长远来看，未来50年，中国的城市化率将提高到76%以上，城市对整个国民经济的贡献率将达到95%以上。都市圈、城市群、城市带和中心城市的发展预示了中国城市化进程的高速起飞，也预示着建筑业更为广阔的市场即将到来。2013年至2020年，中国建筑业将增长130%。建筑市场前景广阔，在2020年前，中国用于建筑项目的投资至少是1.5万亿。我国建筑蓝图蕴含着对节能材料和技术数万亿元的商机。
[0003]由于经济的发展，建筑设计日益突飞猛进，为了与时俱进，在严峻的环境下生存，也成为了每位设计师的必修课。社会的发展，各项事业的进步对建筑设计的要求会更高，各种建筑的形式就会更加的丰富多彩。当下，在竞争激烈的建筑行业，要想脱颖而出，更是难上加难。那么，就需要是提高建筑能量平衡的设计方法以求得到发展，只有通过一种提高建筑能量平衡的设计方法，才能实现这一目标。本专利则是通过对房子进行分析、产生能量、消耗能量、平衡生产量和消费的方式来提高建筑能量平衡，通过提高建筑能量平衡的设计方法的使用，以此在竞争激烈的环境下不至于跟不上时代的步伐。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是一种通过能量平衡控制仪来提高建筑能量平衡的设计方法；
本发明的另一目的是提供通过对房子进行分析、产生能量、消耗能量、平衡生产量和消
费的方式来提高建筑能量平衡；
本发明的另一目的是提供一种提高建筑能量平衡的设计方法来达到发展建筑行业的目的。
[0005]本发明提出的提高建筑能量平衡的设计方法，所述设计方法使用能量平衡控制仪，控制室内的能量，使其处于一个恒定状态，通过过程数据采集电路、能量参数计算电路、用能系统模型和分析结果输出集实现；其中:
所述过程数据采集电路采集工业过程设备的指定时间内的工业过程数据，并按照仪表位号将所述工业过程数据输入所述能量参数计算电路；
所述能量参数计算电路中包括数据结构关联数据库和能量计算电路，所述数据结构关联数据库根据所述工业过程数据计算出对应的中间数据，并将所述中间数据输入所述能量计算电路；所述能量计算电路包含对应各能量介质的能量计算模型，所述能量计算模型调用所述中间数据和工业过程数据计算并输出对应的焓、熵和畑，之后将所述能量介质的焓值输入到相应用能系统模型中；
所述用能系统模型根据所述能量介质的焓值，计算系统能量指标、收入项与支出项比例、能量衡算指标、能量分布指标，并将计算结果输入分析结果输出集中生成能量平衡表； 所述工业过程数据包括质量参数、流量参数、电量参数、平均压力参数、平均温度参数，所述数据结构关联数据库包括对应各能量介质的工艺过程混合气体组分表、折标系数表、饱和蒸汽热力学数据表、过热蒸汽热力学数据表、混合气体热力学参数总表和液体热力学参数表；
所述能量计算电路的能量计算模型包括燃料能量计算模型、蒸汽能量计算模型、混合液体能量计算模型和混合气体能量计算模型；
所述系统能量指标包括一次能源和二次能源的系统供给能E供给，原料带入用能系统的输入能输入、系统回收能回收，离开的能量介质带出的系统排出能排出，在不同输出源中分布的系统输出能输出；
所述能量平衡指标包括能量回收率、能量输出率、能量排出率、能量利用率，其中所述能量回收率、能量输出率、能量排出率的总和为I ;所述能量利用率为所述能量回收率与能量输出率的和；
所述能量分布指标包括系统输入能输入在不同输入源中的分布、系统排出能E排出在不同排出源中的分布、系统输出能输出在不同输出源中的分布、系统回收能E回收的分布；具体步骤如下:
(1)通过过程数据采集电路采集建筑过程设备的过程数据，并将所述过程数据输入能量参数计算电路；所述能量参数计算电路中的数据结构关联数据库根据所述建筑过程数据计算出对应的中间数据，并将所述中间数据输入所述能量参数计算电路中的能量计算电路，所述能量计算电路包含对应各能量介质的能量计算模型，所述能量计算模型调用所述中间数据和建筑过程数据计算并输出对应的焓、熵和畑；
(2)建立用于表示用能系统中各建筑过程设备属性的建筑过程设备属性表，模型内容包括设备名称、设备输入输出能量介质名称、建筑设备之间的连接关系、能量参数；其中能量参数为能量介质的焓，所述焓即为所述能量介质的能量值；
(3)以实际的建筑用能系统为对象，采用层次化的方式，通过所述建筑设备之间的连接关系配置用能系统模型；所述用能系统模型包括总用能系统和子用能系统，所述子用能系统包含子用能系统属性，所述总用能系统包括总用能系统属性以及子用能系统属性；
(4)从所述子用能系统的输入输出物流中选取能量介质作为所述总用能系统的输入输出物流，并指定各能量介质的能量值类别；其中能量值类别包括系统供给能、系统输入能Eii5a、系统回收能E、系统输出能系统排出能Efttii ；
(5)根据所述能量值计算系统能量指标、收入项与支出项比例、能量衡算指标、能量分布指标，并将计算结果生成能量平衡表。
[0006]通过能量平衡控制仪的使用，控制室内的能量，使其处在一个恒定的状态下，提高建筑的能量平衡。
[0007]房间的属性为卧室、客厅、洗手间和餐厅，卧室所对应的要求是必须采光且温差变化不大；客厅所对应的要求是应当采光且应当温差变化不大；洗手间所对应的要求是可以采光且温差变化可以稍大；餐厅所对应的要求是可以采光且温差变化可以稍大。
[0008]本发明的有益效果在于:
具体地说，本发明的优点如下:社会的发展，各项事业的进步对建筑设计的要求会更高，各种建筑的形式就会更加的丰富多彩。当下，在竞争激烈的建筑行业，要想脱颖而出，更是难上加难。那么，就需要是提高建筑能量平衡来寻求发展，只有通过一种提高建筑能量平衡的设计方法，才能实现这一目标。提高建筑能量平衡的设计方法为人类文明创造财富，能起到保护生态环境，推进科技创新，体现人文景观和谐的作用。
[0009]本发明涉及一种提高建筑能量平衡的设计方法，通过能量平衡控制仪的使用，控制室内的能量，使其处在一个恒定的状态下，提高建筑的能量平衡。设计师要提供了一个安全，实用，方便，舒适，愉快的生活，符合宜居的要求，配备直观的房子管制，尽可能满足目标客户的独特需求和欲望；房子在市场流通中必须活跃。房子本身已具备强大的吸引力，再加上优质的工艺。必定很容易卖出，实力才是胜负的关键，激起购房者买房的欲望，这就形成了市场购买力的前提；房子必须具备可持续发展的特点，这在购房的竞争中，是一个很好的优势。还要有相应的策略，针对市场前景做出有力的判断。有助于其在市场的购买力；房子为潜在购房者提供较高的价值，房子在不停得涨价，抓住购房者的心理特点，是房子不只是保值还要升值，才能为房子拓宽营销的市场，提高房子的价值；施工文件规范，使承包商产生一个精确的估计造价和建造房屋的设计团队来建造，房子的材料和设备在私营部门立即通过建立，时机的把握相当重要，抓住时间，切不可错失良机；举行能量平衡的比赛，一队满分的产生房子所需要的尽可能多的能量，从而实现了零净能源消耗，通过平衡生产量和消费完成，再进行综合性的评估，以此来形成提高建筑能量平衡的设计方法。通过能量平衡控制仪的使用，控制室内的能量，使其处在一个恒定的状态下，提高建筑的能量平衡。如今，在竞争激烈的建筑行业，要想脱颖而出，更是难上加难。那么，就需要是拓宽市场前景以求得到发展，只有通过一种提高建筑能量平衡的设计方法，才能实现这一目标。本专利则是同时通过对房子进行分析、产生能量、消耗能量、平衡生产量和消费的方式来提高建筑能量平衡，通过提高建筑能量平衡的设计方法的使用，以此在竞争激烈的环境下不至于跟不上时代的步伐。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为提高建筑能量平衡的设计方法流程示意图；
图2为提高建筑能量平衡的设计方法实施步骤示意图；
图3为建筑与能源关系示意图；
图4为使用提高建筑能量平衡的设计方法后的能源对比示意图；
图5为建筑能量来源与贮存平衡的示意图；
图6为建筑与能量平衡关系示意图；
图7为建筑能量平衡说明示意图；
图8为建筑能量平衡控制仪示意图；
图9为温室大棚内的空气热量平衡关系示意图。
[0011]图中标号:1.能量来源Qf，2.能量贮存Qs，3.太阳辐射，4.辐射散热冷却，5.水蒸气散热，6.风，7.照明，8.人体散热，9.冷房设备，10.通风，11.暖房设备，12.透窗辐射，13.辐射散热冷却，14.地面烤热，15.能量平衡控制仪。
【具体实施方式】
[0012]本发明的原理如下:堆体的温度不仅受到堆体内各种理化性质的影响，还受堆体所处环境温度的影响。从热量平衡的角度研究室内空气温度从日出到日落这段时间，且天气晴朗的条件下的变化情况。由室内空气的热量平衡关系可得qt+qd=qh+qr+ql
式中，qd，qh, qr及ql分别为太阳辐射热量、室内空气从堆体获得的热量、室内外交换的热量、从室内排出的气体带出的热量及从室外进入室内的空气吸收的热量，写成微分形式为
dqt+dqd=dqh+dqr+dql
qt:太阳辐射热量qd:室内空气从堆体获得的热量qh:室内外交换的热量qr:从室内排出的气体带出的热量ql:从室外进入室内的空气吸收的热量与研究温室内空气温度变化规律的时间段一样，只考虑日出到日落这段时间内，天气晴朗条件下的堆肥热量平衡关系。对堆体而言，在堆肥化过程中，堆体的能量来源一部分是由微生物分解有机物释放热量。由堆体的热量平衡关系可得Qs+Qt=Qw+Qz+Qh
式中，砂，Qt, Qw, Qz和Qh分别表示生化反应热、堆体吸收的太阳福射热量、物料升温吸热、水分蒸发从堆体吸收的热量和堆体向周围环境散失的热量。对应于dt时间段内的输入堆体热量dQr和从堆体输出的热量dQc分别为dQr=dQs+dQtdQc=dQw+dQz+dQh蒸发器能量平衡公式:
【权利要求】
1.一种提高建筑能量平衡的设计方法，其特征在于所述设计方法使用能量平衡控制仪，控制室内的能量，使其处于一个恒定状态，通过过程数据采集电路、能量参数计算电路、用能系统模型和分析结果输出集实现；其中: 所述过程数据采集电路采集工业过程设备的指定时间内的工业过程数据，并按照仪表位号将所述工业过程数据输入所述能量参数计算电路； 所述能量参数计算电路中包括数据结构关联数据库和能量计算电路，所述数据结构关联数据库根据所述工业过程数据计算出对应的中间数据，并将所述中间数据输入所述能量计算电路；所述能量计算电路包含对应各能量介质的能量计算模型，所述能量计算模型调用所述中间数据和工业过程数据计算并输出对应的焓、熵和畑，之后将所述能量介质的焓值输入到相应用能系统模型中； 所述用能系统模型根据所述能量介质的焓值，计算系统能量指标、收入项与支出项比例、能量衡算指标、能量分布指标，并将计算结果输入分析结果输出集中生成能量平衡表；所述工业过程数据包括质量参数、流量参数、电量参数、平均压力参数、平均温度参数，所述数据结构关联数据库包括对应各能量介质的工艺过程混合气体组分表、折标系数表、饱和蒸汽热力学数据表、过热蒸汽热力学数据表、混合气体热力学参数总表和液体热力学参数表； 所述能量计算电路的能量计算模型包括燃料能量计算模型、蒸汽能量计算模型、混合液体能量计算模型和混合气体能量计算模型； 所述系统能量指标包括一次能源和二次能源的系统供给能E供给，原料带入用能系统的输入能输入、系统回收能回收，离开的能量介质带出的系统排出能排出，在不同输出源中分布的系统输出能输出； 所述能量平衡指标包括能量回收率、能量输出率、能量排出率、能量利用率，其中所述能量回收率、能量输出率、能量排出率的总和为I ;所述能量利用率为所述能量回收率与能量输出率的和； 所述能量分布指标包括系统输入能输入在不同输入源中的分布、系统排出能E排出在不同排出源中的分布、系统输出能输出在不同输出源中的分布、系统回收能E回收的分布；具体步骤如下: (1)通过过程数据采集电路采集建筑过程设备的过程数据，并将所述过程数据输入能量参数计算电路；所述能量参数计算电路中的数据结构关联数据库根据所述建筑过程数据计算出对应的中间数据，并将所述中间数据输入所述能量参数计算电路中的能量计算电路，所述能量计算电路包含对应各能量介质的能量计算模型，所述能量计算模型调用所述中间数据和建筑过程数据计算并输出对应的焓、熵和畑； (2)建立用于表示用能系统中各建筑过程设备属性的建筑过程设备属性表，模型内容包括设备名称、设备输入输出能量介质名称、建筑设备之间的连接关系、能量参数；其中能量参数为能量介质的焓，所述焓即为所述能量介质的能量值； (3)以实际的建筑用能系统为对象，采用层次化的方式，通过所述建筑设备之间的连接关系配置用能系统模型； 所述用能系统模型包括总用能系统和子用能系统，所述子用能系统包含子用能系统属性，所述总用能系统包括总用能系统属性以及子用能系统属性； (4)从所述子用能系统的输入输出物流中选取能量介质作为所述总用能系统的输入输出物流，并指定各能量介质的能量值类别；其中能量值类别包括系统供给能、系统输入能Eii5a、系统回收能E、系统输出能系统排出能Efttii ； (5)根据所述能量值计算系统能量指标、收入项与支出项比例、能量衡算指标、能量分布指标，并将计 算结果生成能量平衡表。
【文档编号】G06F17/50GK103761391SQ201410028489
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】杨丽 申请人:同济大学