2025年《建筑能耗模擬》真題解析專(zhuān)項(xiàng)卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189），公共建筑采暖期室內(nèi)計(jì)算溫度通常應(yīng)滿足什么要求？A.全部房間均不低于18℃B.除衛(wèi)生間、樓梯間外均不低于18℃C.主要功能房間不低于18℃，其他房間不低于15℃D.全部房間均不低于15℃2.在EnergyPlus或DesignBuilder等能耗模擬軟件中，定義一個(gè)外墻時(shí)，通常需要設(shè)置哪些關(guān)鍵熱工參數(shù)？（請(qǐng)至少列舉兩項(xiàng)）A.面積、材料類(lèi)型B.熱阻、傳熱系數(shù)C.外表面反射率、內(nèi)表面換熱系數(shù)D.以上都是3.窗戶的哪個(gè)參數(shù)對(duì)建筑供暖和制冷能耗影響最為顯著？A.窗框材料的熱工性能B.玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)（SHGC）C.窗戶的面積D.窗戶的開(kāi)啟方向4.在進(jìn)行建筑能耗模擬時(shí)，選擇氣象數(shù)據(jù)文件應(yīng)主要考慮什么因素？A.氣象站離建筑物的距離B.氣象數(shù)據(jù)的精度和更新頻率C.氣象數(shù)據(jù)是否包含歷史極端天氣D.氣象數(shù)據(jù)文件的格式5.以下哪種分析方法旨在評(píng)估模擬中某個(gè)參數(shù)變化對(duì)最終能耗結(jié)果的影響程度？A.敏感性分析B.回歸分析C.相關(guān)性分析D.系統(tǒng)辨識(shí)6.在模擬自然通風(fēng)潛力時(shí)，軟件通常需要哪些輸入信息？（請(qǐng)至少列舉兩項(xiàng)）A.建筑外部風(fēng)壓、內(nèi)部熱壓B.窗戶/通風(fēng)口的開(kāi)啟策略、空氣滲透率C.室內(nèi)外空氣溫度、相對(duì)濕度D.以上都是7.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，新建公共建筑的窗墻比一般應(yīng)滿足什么要求？A.不超過(guò)0.4B.不超過(guò)0.7C.不低于0.2D.不低于0.58.以下哪項(xiàng)屬于影響建筑照明能耗的主要因素？A.照明系統(tǒng)效率B.使用者行為模式C.自然采光條件D.以上都是9.能耗模擬報(bào)告中，通常包含哪些關(guān)鍵能耗指標(biāo)？（請(qǐng)至少列舉兩項(xiàng)）A.總采暖能耗、總制冷能耗B.人均能耗、單位面積能耗C.自然通風(fēng)耗能、照明能耗D.以上都是10.當(dāng)需要對(duì)兩個(gè)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行能耗對(duì)比時(shí)，應(yīng)在模擬設(shè)置中保持哪些條件一致？A.建筑幾何形狀、朝向B.氣象數(shù)據(jù)文件、模擬周期C.圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)、HVAC系統(tǒng)類(lèi)型D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1.簡(jiǎn)述建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的基本方式。2.簡(jiǎn)述在進(jìn)行建筑能耗模擬前，需要進(jìn)行哪些準(zhǔn)備工作。3.解釋什么是“設(shè)計(jì)日”，它在能耗模擬中有什么作用？4.簡(jiǎn)述影響自然通風(fēng)效果的關(guān)鍵因素。5.簡(jiǎn)述在能耗模擬結(jié)果分析中，如何識(shí)別模擬結(jié)果可能存在的誤差來(lái)源？三、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某辦公建筑外墻尺寸為10mx8m，采用巖棉保溫板（厚度250mm，熱阻值為4.5m2·K/W）作為保溫材料，外貼金屬飾面。已知外墻外表面換熱系數(shù)為15W/(m2·K)，室內(nèi)空氣溫度為20℃，室外空氣溫度為-5℃。請(qǐng)計(jì)算該外墻的傳熱系數(shù)K值。（假設(shè)巖棉板熱阻均勻分布）2.假設(shè)某房間需要人工照明，燈具總功率為1000W，照明使用時(shí)間為10小時(shí)/天，燈具效率為0.9（即實(shí)際耗電功率為1000W/0.9≈1111W）。請(qǐng)計(jì)算該房間在一個(gè)月（按30天計(jì)）內(nèi)僅照明產(chǎn)生的能耗（單位：kWh）。不考慮其他因素。3.某辦公建筑進(jìn)行了能耗模擬，結(jié)果顯示在設(shè)計(jì)日（冬季）下，依靠自然通風(fēng)可以滿足80%的室內(nèi)換氣需求。模擬設(shè)定室外空氣溫度為-2℃，室內(nèi)空氣溫度為20℃，通風(fēng)換氣次數(shù)為1.5次/小時(shí)。請(qǐng)簡(jiǎn)述如何根據(jù)此模擬結(jié)果，初步判斷該建筑的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)效果，并提出至少一條可能的優(yōu)化建議。四、軟件操作/模擬設(shè)置題（15分）描述在EnergyPlus（或DesignBuilder）軟件中，為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的辦公區(qū)域設(shè)置模擬環(huán)境的基本步驟。需要包括至少以下要素的設(shè)置說(shuō)明：建筑朝向、樓層高度、窗墻比、外墻構(gòu)造、HVAC系統(tǒng)類(lèi)型（如輻射供暖供冷系統(tǒng)）、基礎(chǔ)照明參數(shù)設(shè)置。請(qǐng)按邏輯順序簡(jiǎn)要說(shuō)明各項(xiàng)設(shè)置的操作思路或參數(shù)輸入要點(diǎn)。五、綜合分析題（10分）某住宅項(xiàng)目提供了兩個(gè)不同的節(jié)能設(shè)計(jì)方案（方案A和方案B），均采用相同的建筑朝向和布局。方案A的外墻采用普通外墻保溫系統(tǒng)，窗戶為普通單玻窗；方案B的外墻采用高性能保溫系統(tǒng)，窗戶為L(zhǎng)ow-E中空玻璃。能耗模擬結(jié)果顯示，兩個(gè)方案在設(shè)計(jì)日的采暖能耗均有顯著降低，但方案B的降溫能耗略高于方案A。請(qǐng)分析可能的原因，并簡(jiǎn)要說(shuō)明哪個(gè)方案在全年能耗表現(xiàn)上可能更優(yōu)，為什么？試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.A6.D7.B8.D9.D10.D二、簡(jiǎn)答題1.解析思路：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱主要方式包括傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種。傳導(dǎo)是指熱量通過(guò)固體材料分子振動(dòng)直接傳遞；對(duì)流是指熱量通過(guò)流體（空氣或液體）的宏觀流動(dòng)傳遞；輻射是指熱量以電磁波形式傳遞，無(wú)需介質(zhì)。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，三種方式可能同時(shí)存在，但通常傳導(dǎo)和對(duì)流是主要考慮對(duì)象，輻射（如太陽(yáng)輻射進(jìn)入室內(nèi)或室內(nèi)熱量向外輻射）也需關(guān)注。2.解析思路：模擬前的準(zhǔn)備工作包括：明確模擬目標(biāo)和范圍；收集建筑基礎(chǔ)信息（幾何尺寸、朝向、功能分區(qū)等）；獲取準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)；確定模擬周期（設(shè)計(jì)日、典型居住日、全年等）；設(shè)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)；選擇和配置HVAC系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、人員、設(shè)備等內(nèi)部負(fù)荷參數(shù)；確定模擬軟件及版本。3.解析思路：設(shè)計(jì)日是指在特定氣候條件下，建筑內(nèi)部負(fù)荷變化劇烈且能耗值最高的那一天，通常代表極端氣候條件。在能耗模擬中，使用設(shè)計(jì)日可以評(píng)估建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能、自然通風(fēng)潛力以及供暖/制冷系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)的極端負(fù)荷挑戰(zhàn)，是衡量建筑基本性能的重要指標(biāo)。4.解析思路：影響自然通風(fēng)效果的關(guān)鍵因素包括：室外風(fēng)壓和室內(nèi)熱壓的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度；建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻體、屋頂、窗戶）的密閉性或可開(kāi)啟性；窗戶/通風(fēng)口的位置、尺寸和開(kāi)啟方式；建筑內(nèi)部空間布局和氣流組織；室外溫度、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向等氣象條件。5.解析思路：識(shí)別模擬誤差來(lái)源需從多個(gè)方面考慮：輸入?yún)?shù)的準(zhǔn)確性（如氣象數(shù)據(jù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)、負(fù)荷參數(shù)等）；模擬軟件的假設(shè)和簡(jiǎn)化（如計(jì)算模型、算法、計(jì)算精度）；模擬設(shè)置的正確性（如模擬周期、運(yùn)行時(shí)間步長(zhǎng)、設(shè)備效率等）；建筑模型與實(shí)際建筑的符合度；以及外部不可預(yù)測(cè)因素（如用戶行為變化）。三、計(jì)算題1.解析思路：計(jì)算外墻傳熱系數(shù)K值，需要將外墻各組成部分（保溫層、外表面、外表面換熱）的熱阻串聯(lián)起來(lái)?？偀嶙鑂_total=R_rockwool+R_outside_surface_convection。已知保溫層熱阻R_rockwool=4.5m2·K/W，外表面換熱熱阻R_outside_surface_convection=15W/(m2·K)?？倐鳠嵯禂?shù)K=1/R_total=1/(R_rockwool+R_outside_surface_convection)。2.解析思路：計(jì)算照明能耗，首先需要得到燈具的實(shí)際耗電功率（P_actual=PNominal/Efficiency），然后乘以每日使用時(shí)間（Time_per_day）和每月天數(shù)（Days_per_month）?？偰芎?P_actual*Time_per_day*Days_per_month。注意單位換算，功率用瓦（W）或千瓦（kW），時(shí)間用小時(shí)（h），最終結(jié)果用千瓦時(shí)（kWh）。3.解析思路：判斷自然通風(fēng)設(shè)計(jì)效果需結(jié)合換氣次數(shù)和能耗。結(jié)果顯示80%的換氣需求由自然通風(fēng)滿足，說(shuō)明自然通風(fēng)設(shè)計(jì)有一定效果，能減少部分機(jī)械通風(fēng)能耗。但未考慮自然通風(fēng)可能帶來(lái)的不舒適問(wèn)題（如drafts）。優(yōu)化建議可從增加可控通風(fēng)口、優(yōu)化通風(fēng)口位置（利用風(fēng)壓或熱壓）、改善建筑氣密性減少漏風(fēng)、結(jié)合智能控制等方面考慮。四、軟件操作/模擬設(shè)置題解析思路：描述軟件設(shè)置步驟需遵循模擬邏輯順序。首先設(shè)定宏觀環(huán)境，如建筑整體屬性（朝向、地理位置）；然后定義單個(gè)樓層，輸入幾何信息（高度、層高）；接著設(shè)置該層空間的內(nèi)部幾何（辦公區(qū)域）；設(shè)置窗戶參數(shù)，明確窗墻比及類(lèi)型；定義外墻，輸入詳細(xì)構(gòu)造熱工參數(shù)；配置HVAC系統(tǒng)，選擇輻射供暖供冷系統(tǒng)并設(shè)置相關(guān)參數(shù)（如表面溫度、流量等）；設(shè)置基礎(chǔ)照明參數(shù)，輸入燈具功率密度或效率；最后保存設(shè)置并準(zhǔn)備運(yùn)行模擬。五、綜合分析題解析思路：分析能耗差異原因需結(jié)合方案特點(diǎn)。方案B采用高性能保溫和Low-E中空窗，其在冬季的保溫性能遠(yuǎn)優(yōu)于方案A，導(dǎo)致冬季采暖能耗顯著降低。但在夏季，Low-E中空玻璃雖然能減少太陽(yáng)輻射得熱，但也可能降低白天自然通風(fēng)效