关于能量分析模型中的空间

在能量分析模型中,空间是指经历热损益的空气的离散体积(体量)。

这些热更改是由内部进程导致的,如占用、照明、设备、暖通空调、以及与其他空间和与外部环境的热交换。空间的角色是在整个建筑中准确捕获内部和外部的热交换变化。

您可以将空间理解成类似于建筑中的房间。房间和空间通常存在直接相关性,但这种相关性并不总是非常明确。例如,您可能需要将大房间(如开放的平面办公室或天井)进一步细分,以便更精确地表示热传导过程。此方法称为热分区、组块或阻块。这些概念均指为在建筑中进行热模拟而创建独立空间的行为。

按标高和房间分割空间

若要理解在建筑中创建独立空间过程,请参见以下使用简单理论建筑进行说明的系列插图。

概念建筑的横截面
假定此横截面可显示建筑范围,则应该存在多少空间?请看下面的选项。
没有独立空间
当建筑未分割成独立空间时,所有增热和减热过程都会集中在一个空间中。这种安排无法准确表示建筑中发生的物理现象。

例如,假设在某些实例中,北面屋顶出现明显减热,同时南面的墙则出现明显增热。该单个空间将被理解为仅出现了增热和减热简单相加的和值。但实际上,对于具体地点的减热和增热问题,可能需要有针对性地进行加热或冷却处理。

因此,这种分析结果会导致实际需要的加热和制冷总量被低估。

按标高的独立空间
假设您按标高分割建筑空间,

那么这将是对单个空间的某种改进方法。在某些情况下,例如不需要加热或冷却的屋顶空间中,这种方法可能已经足够。但是,此方法仍然会遇到同样的问题:能量模拟分析无法充分区别同时发生的增热和减热。

按房间的独立空间
按房间分割是将样例建筑分成多个独立空间的最直接方法。

在横截面,建筑现在看起来已经被充分分割成了多个空间,以便在能量模拟分析时可以同时区分增热和减热。这样一来,就能更准确地确定维持整栋建筑最佳状态所需的能量了。

但是,其中的某些房间可能存在大量或局部的增热,比如剧院中的灯光系统。此时,整个空间中的热量就不再是平均分布了。在这些情况下,您可能需要进一步分解空间。

按深度和高度分割空间

除了按房间创建独立空间,还可进一步按深度或高度或同时按深度和高度分割空间。这些方法解决了某些能量分析模型创作实践的原因,例如分区、组块或分块。

按房间和深度(9 个空间)
按深度创建独立空间是一种常见做法。当内部布局、房间和分区尚未定义时,此方法对概念形状较为有效。

ASHRAE 90.1 Appendix G (LEED) 能量模型包含需要按方向和周边深度创建独立空间的热阻块规则。例如,以下楼层平面就是根据这些 ASHRAE 指导原则,按深度被组织进空间的。

要在 Revit 中使用此方法,请在“能量设置”对话框中,使用“周边分区划分”“周边分区深度”选项。

按房间和高度(9 个空间)
按高度创建独立空间是一种不太常见做法。它对模拟像天井这样的高度较高的开放房间较为有效,这些房间中人们一般在底部空间活动。

此方法还可用于地板送风系统分层效果,以及更加准确的增热和减热(如同剧院灯光的例子)。

每个空间安排多个房间

创建独立空间时,使用的空间比按房间分割的方法更少。此做法可以被称为分区,阻块或组块。

如果多个房间拥有相同的方向、深度和功能,则您可以将它们合并到一个空间。例如,下图显示的是建筑中相同立面下的一组小办公室。您可以为每个房间(左侧)使用独立空间,或将这些房间合并到一个单独的空间中(右侧)。

3 个房间使用 3 个空间 3 个房间使用 1 个空间

此方法可有效提高计算效率。但是,由于自动化空间创建能力的提高以及云模拟技术的发展,这一方法变得越来越不重要。

天花板吊顶空挡

为房间的天花板吊顶空挡设置相似的注意事项。当天花板吊顶空挡较深,或当它们被用于送风或提取正压送风系统时,可将其作为独立空间处理。该决定是详细暖通空调系统设计的一部分。

将天花板吊顶空挡与空间结合。 为天花板吊顶空挡使用单独空间。

垂直空挡

您可以使用几种不同的方法来解释能量分析模型中的垂直空隙。

将空挡与一个空间结合。
为空挡使用单独空间。
为垂直空挡忽略空间。

空间面积

空间面积即空间中的楼层面积。楼层面积中会出现内部增热和能量消耗(原因包括占用、灯光和设备)。

由于这些过程常常需要指定至楼层面积的具体单位,因此空间面积的精度非常重要,特别是在设计的早期阶段。但是空间面积是相对的,尤其是当您要考虑许多其他需要说明实际能量最终用途的相关假设条件时(如操作明细表)。

空间体积

如果空间是指经历热损益的空气的离散体量,则空间体积表示该空间中的空气量。

空间体积通常被描述为空气的形状。但是,能量模拟分析引擎并不考虑它的实际形状。相反,空间体积只是空气的一些离散体量。

由于空气的低密度和特殊热容量,能量模拟分析通常对空间体积不是特别敏感。因此,您无需非常精确地定义空间体积以获得有效的能量分析结果。