2025年《建筑能耗模擬》真題解析沖刺卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于建筑能耗的主要構(gòu)成部分？A.圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗能B.建筑設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行能耗C.自然通風(fēng)產(chǎn)生的能耗D.照明系統(tǒng)耗能2.在建筑能耗模擬中，衡量墻體保溫性能的主要指標(biāo)是？A.太陽得熱系數(shù)（SHGC）B.傳熱系數(shù)（U值）C.熱惰性指標(biāo)（D值）D.空氣滲透率3.根據(jù)中國現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，公共建筑的供暖計算溫度通常取值為？A.18℃B.20℃C.22℃D.26℃4.下列哪種空調(diào)系統(tǒng)通常具有最高的季節(jié)性能源利用系數(shù)（SEER）？A.離心式冷水機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)B.復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)C.羅茨式風(fēng)冷熱泵機(jī)組D.直燃吸收式制冷機(jī)組5.在使用EnergyPlus等能耗模擬軟件進(jìn)行動態(tài)模擬時，運(yùn)行時間表（Schedule）主要用于定義？A.建筑幾何形狀B.圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料屬性C.建筑內(nèi)部負(fù)荷（如人員、燈光、設(shè)備）的變化D.軟件計算參數(shù)6.下列哪項措施不屬于被動式太陽能利用的范疇？A.建筑朝向優(yōu)化B.充分利用自然通風(fēng)C.設(shè)置高效保溫隔熱系統(tǒng)D.安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)7.建筑能耗模擬中，對建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接處（如墻角、窗臺）進(jìn)行的分析稱為？A.傳熱系數(shù)計算B.熱橋分析C.太陽輻射模擬D.內(nèi)部得熱分析8.下列哪種氣象數(shù)據(jù)文件格式通常包含逐時氣象參數(shù)，適用于高精度能耗模擬？A.EPWB.TMY2C.METD.UKCP099.在建筑能耗模擬報告中，“建筑總能耗”通常指的是？A.建筑全年所有能源消耗量（包括可再生能源）B.建筑全年需要從外部購買的能源消耗量C.建筑全年供暖能耗D.建筑全年空調(diào)能耗10.下列哪項指標(biāo)是衡量照明設(shè)備能源效率的常用指標(biāo)？A.傳熱系數(shù)（U值）B.能效比（COP）C.光效（流明/瓦）D.熱惰性指標(biāo)（D值）二、填空題（每空2分，共20分）1.建筑能耗模擬依據(jù)的核心方法是______和______。2.GB/T51348《民用建筑性能化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了建筑性能化設(shè)計的______、______、______和______四個階段。3.影響建筑供暖能耗的主要因素包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的______、建筑內(nèi)部得熱、供暖系統(tǒng)的______和用戶的______。4.在EnergyPlus軟件中，用于定義建筑空間功能、面積、朝向等幾何信息的對象是______。5.建筑能耗模擬的結(jié)果分析通常包括能耗指標(biāo)計算、______分析、______分析和與其他標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)的______。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的三個主要評價指標(biāo)及其物理意義。2.簡述在進(jìn)行建筑能耗模擬時，設(shè)置建筑運(yùn)行時間表（Schedule）的重要作用。3.簡述性能化設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計在理念上的主要區(qū)別。四、計算題（共25分）1.（12分）某辦公建筑墻體構(gòu)造如下：內(nèi)表面裝修層（材料A）厚15mm，導(dǎo)熱系數(shù)0.75W/(m·K)；外墻主體（材料B）為鋼筋混凝土，厚250mm，導(dǎo)熱系數(shù)1.4W/(m·K)；外表面飾面層（材料C）為陶瓷磚，厚20mm，導(dǎo)熱系數(shù)0.9W/(m·K)。室內(nèi)空氣溫度為20℃，室外空氣溫度為-5℃。請計算該墻體的傳熱系數(shù)U值（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。假設(shè)材料A、B、C的厚度分別為δ?=0.015m，δ?=0.25m，δ?=0.02m。2.（13分）某標(biāo)準(zhǔn)層辦公建筑，面積800㎡，墻體、屋頂、地面的傳熱系數(shù)U值均為0.35W/(m2·K)，窗戶面積占建筑外表面積的30%，窗戶的U值為2.0W/(m2·K)，太陽得熱系數(shù)SHGC為0.6。假設(shè)該層內(nèi)無窗戶區(qū)域的人均顯熱得熱量為50W，燈光人均功率為10W，人員密度為4人/百平方米，空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷系數(shù)為1.2，室外空調(diào)計算溫度為30℃，室內(nèi)空調(diào)計算溫度為26℃。請計算該層在上述空調(diào)設(shè)計條件下的等效冷負(fù)荷（僅考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、太陽輻射得熱、內(nèi)部得熱，結(jié)果單位為W）。五、案例分析題（共30分）某位于夏熱冬冷地區(qū)的新建公共建筑，建筑面積為20000㎡。建筑外形規(guī)整，東西向，主要功能為辦公和商業(yè)。設(shè)計人員在初期設(shè)計階段考慮采用建筑能耗模擬技術(shù)評估其能耗性能。請簡述在該項目中，建筑能耗模擬可能被應(yīng)用的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及在每個環(huán)節(jié)中需要關(guān)注的主要輸入?yún)?shù)和期望獲得的分析結(jié)果。試卷答案一、選擇題1.C解析：自然通風(fēng)是利用自然風(fēng)力驅(qū)動空氣流動進(jìn)行換氣，雖然會帶走或帶來熱量，但其過程本身不直接消耗能源進(jìn)行驅(qū)動（相對于機(jī)械通風(fēng)而言），因此通常不將其能耗計入建筑本體運(yùn)行能耗。2.B解析：傳熱系數(shù)（U值）表示單位時間內(nèi)，單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差為1℃時，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量，直接反映了墻體導(dǎo)熱性能的優(yōu)劣。3.C解析：根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189）等相關(guān)規(guī)定，夏熱冬冷地區(qū)居住建筑和公共建筑的供暖計算溫度通常取值為20℃。4.A解析：SEER（季節(jié)性能源利用系數(shù)）是衡量空調(diào)（制冷）系統(tǒng)能效的指標(biāo)，數(shù)值越高表示效率越高。離心式冷水機(jī)組在寬負(fù)荷范圍內(nèi)通常具有最高的能效表現(xiàn)。5.C解析：運(yùn)行時間表（Schedule）在模擬中用于定義建筑內(nèi)部負(fù)荷（人員、燈光、設(shè)備、得熱等）隨時間的變化規(guī)律，是模擬建筑實際使用情況的關(guān)鍵輸入。6.D解析：被動式太陽能利用是指不依賴主動式設(shè)備（如太陽能光伏板、太陽能集熱器等）而利用自然條件（陽光、通風(fēng)）來提高建筑性能。安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)屬于主動式利用。7.B解析：熱橋是指建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱量容易聚集和傳導(dǎo)的部位，對其進(jìn)行分析是為了評估其增加的傳熱負(fù)擔(dān)，并采取措施進(jìn)行改善。8.A解析：EPW（EnergyPlusWeather）格式是EnergyPlus軟件推薦的、包含逐時氣象參數(shù)（包括氣象站信息、逐時干球溫度、濕球溫度、相對濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、總輻射、直接輻射等）的文本格式，適用于高精度動態(tài)模擬。9.B解析：“建筑總能耗”若未特別說明，通常指建筑全年運(yùn)行所需消耗的所有外部能源總量，不包括可再生能源發(fā)電自用部分?！靶枰獜耐獠抠徺I的能源消耗量”是更精確的表述，常用于對比不同建筑或評估節(jié)能效果。10.C解析：光效（流明/瓦）是指每消耗1瓦電功率產(chǎn)生的光通量（流明），是衡量照明光源能量轉(zhuǎn)換效率的核心指標(biāo)。二、填空題1.參數(shù)化模擬，動態(tài)模擬解析：建筑能耗模擬主要基于兩種方法，一種是輸入大量參數(shù)進(jìn)行計算（參數(shù)化模擬），另一種是模擬建筑隨時間變化的動態(tài)過程（動態(tài)模擬）。2.調(diào)查與診斷，性能目標(biāo)制定，性能化設(shè)計，性能評估驗證解析：這是GB/T51348《民用建筑性能化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的建筑性能化設(shè)計的四個主要階段，體現(xiàn)了從問題分析到目標(biāo)設(shè)定再到設(shè)計實施和效果驗證的完整過程。3.總熱阻，能效比（或能效系數(shù)），行為模式解析：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻（或U值倒數(shù)）直接影響傳熱；供暖系統(tǒng)的能效比（COP）決定了供暖能耗；用戶的行為模式（如是否按規(guī)定使用）直接影響能耗結(jié)果。4.Zone解析：在EnergyPlus等軟件中，Zone（空間）是代表建筑內(nèi)具有特定功能、邊界和內(nèi)部環(huán)境（溫度、濕度、負(fù)荷等）的基本劃分單位。5.時間序列，空間分布，對比解析：能耗模擬結(jié)果分析常包括對能耗隨時間變化的趨勢（時間序列）分析、能耗在建筑不同區(qū)域或構(gòu)件上的分布（空間分布）分析，以及將模擬結(jié)果與設(shè)計目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)限值或基準(zhǔn)案例進(jìn)行對比（對比）。三、簡答題1.簡述建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的三個主要評價指標(biāo)及其物理意義。解析：三個主要評價指標(biāo)是傳熱系數(shù)（U值）、熱惰性指標(biāo)（D值）和太陽得熱系數(shù)（SHGC）。-傳熱系數(shù)（U值）：表示單位時間內(nèi)，單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差為1℃時，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量。U值越小，表示圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能越好，傳熱越少。-熱惰性指標(biāo)（D值）：表示圍護(hù)結(jié)構(gòu)抵抗內(nèi)外溫度波動的能力。D值越大，表示結(jié)構(gòu)熱惰性越好，內(nèi)部溫度波動越平緩。它綜合考慮了材料的熱阻和熱容。-太陽得熱系數(shù)（SHGC）：表示透過窗玻璃或透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱量與入射到該表面的太陽輻射熱量的比值。SHGC越大，表示進(jìn)入室內(nèi)的太陽熱量越多，對供暖有利，但對制冷可能不利。2.簡述在進(jìn)行建筑能耗模擬時，設(shè)置建筑運(yùn)行時間表（Schedule）的重要作用。解析：設(shè)置建筑運(yùn)行時間表（Schedule）在建筑能耗模擬中至關(guān)重要，其主要作用包括：-定義負(fù)荷變化：模擬建筑內(nèi)部負(fù)荷（如人員、燈光、設(shè)備、得熱等）隨時間的變化。例如，辦公建筑白天人員和燈光負(fù)荷高，夜間則低，需要用時間表來精確描述這種變化。-定義設(shè)備運(yùn)行：模擬建筑設(shè)備系統(tǒng)（如照明、空調(diào)、供暖、通風(fēng)等）的啟停時間和運(yùn)行模式。例如，空調(diào)系統(tǒng)只在需要時運(yùn)行，其運(yùn)行時間需要時間表定義。-定義外部條件變化：模擬室外氣象參數(shù)隨時間的變化（雖然主要氣象數(shù)據(jù)來自氣象文件，但某些瞬時變化可能需要時間表）。-使模擬更真實：通過引入時間維度，使模擬結(jié)果更接近建筑的實際運(yùn)行狀況和使用體驗，從而獲得更準(zhǔn)確的能耗評估。3.簡述性能化設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計在理念上的主要區(qū)別。解析：性能化設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的核心理念區(qū)別主要體現(xiàn)在：-設(shè)計順序：傳統(tǒng)設(shè)計通常先確定建筑形式、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備系統(tǒng)，再進(jìn)行能耗計算復(fù)核是否滿足標(biāo)準(zhǔn)限值；而性能化設(shè)計則是在設(shè)計早期就設(shè)定性能目標(biāo)，并將性能作為設(shè)計的核心驅(qū)動力，通過模擬等手段指導(dǎo)設(shè)計決策，優(yōu)化性能。-關(guān)注點：傳統(tǒng)設(shè)計主要關(guān)注是否滿足規(guī)范的最低要求；性能化設(shè)計則更關(guān)注實現(xiàn)特定的、可能更高的性能目標(biāo)（如節(jié)能50%），并關(guān)注設(shè)計的靈活性、適應(yīng)性以及與其他性能（如健康、舒適性、經(jīng)濟(jì)性）的權(quán)衡。-方法工具：性能化設(shè)計更依賴先進(jìn)的模擬分析工具（如能耗模擬軟件）和實驗測試手段來驗證和優(yōu)化設(shè)計。-變化適應(yīng)性：性能化設(shè)計更能適應(yīng)未來使用方式或外部環(huán)境的變化，通過模擬評估不同場景下的性能表現(xiàn)。四、計算題1.（12分）某辦公建筑墻體構(gòu)造如下：內(nèi)表面裝修層（材料A）厚15mm，導(dǎo)熱系數(shù)0.75W/(m·K)；外墻主體（材料B）為鋼筋混凝土，厚250mm，導(dǎo)熱系數(shù)1.4W/(m·K)；外表面飾面層（材料C）厚20mm，導(dǎo)熱系數(shù)0.9W/(m·K)。室內(nèi)空氣溫度為20℃，室外空氣溫度為-5℃。請計算該墻體的傳熱系數(shù)U值（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。解析：計算多層復(fù)合墻體的傳熱系數(shù)U值，需要先計算總熱阻R總，然后取倒數(shù)得到U值?？偀嶙枋歉鲗硬牧蠠嶙柚?。-材料A熱阻R?=δ?/λ?=0.015m/0.75W/(m·K)=0.02m2·K/W-材料B熱阻R?=δ?/λ?=0.25m/1.4W/(m·K)=0.17857m2·K/W-材料C熱阻R?=δ?/λ?=0.02m/0.9W/(m·K)=0.02222m2·K/W-總熱阻R總=R?+R?+R?=0.02+0.17857+0.02222=0.22079m2·K/W-傳熱系數(shù)U=1/R總=1/0.22079m2·K/W≈4.53W/(m2·K)2.（13分）某標(biāo)準(zhǔn)層辦公建筑，面積800㎡，墻體、屋頂、地面的傳熱系數(shù)U值均為0.35W/(m2·K)，窗戶面積占建筑外表面積的30%，窗戶的U值為2.0W/(m2·K)，太陽得熱系數(shù)SHGC為0.6。假設(shè)該層內(nèi)無窗戶區(qū)域的人均顯熱得熱量為50W，燈光人均功率為10W，人員密度為4人/百平方米，空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷系數(shù)為1.2，室外空調(diào)計算溫度為30℃，室內(nèi)空調(diào)計算溫度為26℃。請計算該層在上述空調(diào)設(shè)計條件下的等效冷負(fù)荷（僅考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、太陽輻射得熱、內(nèi)部得熱，結(jié)果單位為W）。解析：等效冷負(fù)荷是各種冷負(fù)荷分量之和。題目要求計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、太陽輻射、內(nèi)部得熱三部分。-計算該層面積對應(yīng)的總外表面積：假設(shè)窗戶面積占30%，則墻體、屋頂、地面總面積（M）為800㎡/(1-0.30)=1133.33㎡。-圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷Q傳=(M墻U墻+M屋頂U(kuò)屋頂+M地面U地面)*(t室外-t室內(nèi))Q傳=(1133.33*0.35+1133.33*0.35+1133.33*0.35)*(30-26)Q傳=(1133.33*1.05)*4=1194.99*4=4779.96W-窗戶太陽輻射負(fù)荷Q太陽=M窗*SHGC*q太陽其中，M窗=0.30*M=0.30*1133.33=339.9998㎡。q太陽通常取值，假設(shè)為800W/m2（根據(jù)室外30℃晴天估算，實際值可能不同，此處按題目隱含或常用值計算）。Q太陽=339.9998*0.6*800=163199.84W-內(nèi)部得熱負(fù)荷Q內(nèi)=N*(q人員顯熱+q燈光)其中，N=800㎡*4人/百平方米=32人。q人員顯熱=50W/人。q燈光=10W/人。Q內(nèi)=32*(50+10)=32*60=1920W-等效冷負(fù)荷Q等效=Q傳+Q太陽+Q內(nèi)Q等效=4779.96+163199.84+1920=170999.8W≈171000W五、案例分析題某位于夏熱冬冷地區(qū)的新建公共建筑，建筑面積為20000㎡。建筑外形規(guī)整，東西向，主要功能為辦公和商業(yè)。設(shè)計人員在初期設(shè)計階段考慮采用建筑能耗模擬技術(shù)評估其能耗性能。請簡述在該項目中，建筑能耗模擬可能被應(yīng)用的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及在每個環(huán)節(jié)中需要關(guān)注的主要輸入?yún)?shù)和期望獲得的分析結(jié)果。解析：在該新建公共建筑項目中，建筑能耗模擬可能應(yīng)用于以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)：1.初步概念設(shè)計階段：*輸入?yún)?shù)：建筑朝向、體型系數(shù)、樓層數(shù)、大致窗墻比、基礎(chǔ)材料屬性、典型氣象數(shù)據(jù)、主要用能設(shè)備類型（初步）。*分析目的：評估不同概念設(shè)計方案（如改變朝向、體型、窗墻比）對建筑總能耗（特別是夏季空調(diào)和冬季供暖能耗）的影響，為優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。*期望結(jié)果：獲得不同方案的能耗指標(biāo)（如單位面積能耗、人均能耗），識別高能耗方案，選出具有較好節(jié)能潛力的概念設(shè)計。2.方案設(shè)計階段（深化設(shè)計）：*輸入?yún)?shù)：詳細(xì)的建筑幾何模型、各層