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HOURLY ANALYSIS
PROGRAM
简易使用说明
步骤一、双击“
HOURLY
ANALYSIS PROGRAM
(下简称
HAP
)
”图标,弹出如下对话框:
此时程序正式进入建模阶段,在<
/p>
Component
中有六个选项,分别是:
1
、
Weather
(确定工程<
/p>
所在地设计室外气象参数)
;
2
、
Spaces
(以房间为单位对建筑空间进行
建模)
;
3
、
Systems
(选择空调系统)
;
4
、
Plants
(选择制冷机组及锅炉
)
;
5
、
Bu
ildings
(建筑物空调经济分析)
;
6
、
Project Libraries
(工程数据库)
。下面以一个简单房间的空调计算为例,尽可能介绍使用
软件计算的全过程。
(注:在首菜单栏的
V<
/p>
iew>Option>General>Measurement Units
中可以选
择使用英制单位
English
和国际单位
SI
metric
。
)
先介绍一个大体步骤:
1.
新建一个项目,保存为一个项目名称,方便以后查找数据或更改
2.
在
W<
/p>
eather
中选择城市,确定各个气象参数
3.
在
Schedules
中确定各类功能房间的空调使用时间表
4.
在
Wa
llsRoofsWindowsDoorsShades
中输入相关的维护结构参数,
如果建筑已经提供,
则用已有参数,如果没有,根据节能规范,
取上限值(确切地说是使负荷计算结果最大
的值)
。
5.
量取各个房间的
面积,外窗、外墙、外门、内墙(空调区与非空调区的隔墙)面积。
6.
确定各个房间的人员密度、灯光
发热指标、电器发热指标、人员活动状态、新风量的需
求量。
7.
确定各个房间的英文名称
(软件中只能输入英文)
,
最好自制一张
p>
excel
表格,
包含个房
间的中英文名称、房间面积、窗墙面积、人员密度等参数信息,方便日后查阅。
8.
在
Sp
aces
中输入各个房间的名称和相关参数。
9.
参照空调风系统图,
按照各个风系统,
在
Systems
中输入相关设计参数,
并将
Spaces
中
的各个房间归入其所属系统,最好用空调机组的编号命名系统,如
p>
AHU-1F-1
,因为该
部分的计算结果
可以直接作为
PAUAHUFCU
等设备的选型参数。
10.
在
Plants
中输入制冷主机和供热主机,
将主
机包含的系统选入其中,
根据计算结果可以
1/24
确定主机的制冷量和供热量。
现以重
庆沙坪坝区某地一办公室为例,介绍该软件的计算方法,办公室共
60m2
,层高
4m
,
后有杂物室<
/p>
18m2
。
外窗
2000X1500
两扇,
1500X1500
四扇。
1700X2000
玻璃门一扇,
850X2000
木门一扇。
步骤二、建立新项目。此时对话框最上端显示有
HAP42-[Untitled]
,表明新项目文件尚未建
立,点击
Project>Save
,在输入名称项目
名称后即可建立并保存新的项目文件,文件默认在
C:E20-IIProjects<
/p>
目录下。
(注:该路径为默认路径,确定后最好不要再更改,因不
确定在其他目录下
文件是否仍然可用。
)
步骤三、确定室外气象参数。双击“
Weather
”两次,出现下面的对话框:
2/24
在“
Design Parameters
(设计参数)
”的选项中:
点击
“
Region
(区域)
”的下拉选框
,选择“
Asia/Pacific
”
;
点击“
Location
(地点)
”的下拉选框,选择“
China
p>
”
;
点击“
p>
City
”选择“
Chongqing
p>
”
,便会出现重庆地区的气象参数,点击“
OK
”
,气象模型就
确定了。
(注:该气象参数是根据开利
1997
年气象数
据库内资料得出,以最不利条件为前提设计的参数,
考虑冬季空调。
)
在“
Design Temperature
< br>(设计温度)
”选项的目的一是可以让使用者可以看到该地各月最大
及最小干、湿球温度(左表)
,和各月逐时干、湿球温度(右表)
;
请注意:该软件气象参数
数据库中提供的冬季干
湿球温度为历年来的最高值,因为软件作逐时分析时只考虑
cooling
condition ,
但该数据不影响总热负荷的计算结果,
只对逐时计算表有影响,即冬季部分的逐
时负荷不是热负荷,而是对应该表格中温度下空
调冷负荷。后面对计算结果表格的介绍中
会详细说明。
二是该软
件接受外部输入数据,
即使用者可以根据其他的气象参数更改两个表
内的相应参数,更改后的负荷计算结果将与直接使用开利提供数据库的结果有出入。
在“
Design Solar(<
/p>
太阳辐射设计
)
”
,可以查看并更改各个朝向的辐射得热。
在“
Simulation
(模拟)
< br>”选项中,要求使用者提供设计年份
1
月
1
日是星期几,并且提供一
年的公共假日表,提供的时
间将在建筑空间建模时被使用。选择假日的方法是先点击
“
Ho
liday List
”
下的空白选框,
然后双击旁边的日历,
双击选定的日期使其颜色由浅灰变为
深
灰表示成功,改日期即可被列入“
Holiday List
”
下的空白选框中,点击“
OK
”表示完成。
请注意:该部分对负荷计算结果并无任何影响,只有在做全年的能耗模拟时才会用到。
“
Design
Parameters
(设计参数)选框”
3/24
步骤四、
以房间为单位对建筑空间进行建模。
选择对话框左边的
“
Spaces
”
选项,
双击
“
New
default space
(新默认空间)
< br>”
,跳出下面的对话框
对话框上方共有
7
< br>个选项卡,分别是
“
General
(概况)
”
、
“
< br>Internals
(室内负荷)
”
、
“
Wall,
Window
, Doors
(墙体,
窗户,门)
”
、
“
Roofs, Skylights
(屋顶和天窗)
”
p>
、
“
Infiltration
(室
外空气渗透)
”
、<
/p>
“
Floors
(地板)
”
、
“
Partitions
(内隔断)
”
。
在
“
General
”选项卡
中,
第一部分为
房间基本概况输入:按设计房间输入房间名称
Name
(只识别
英文)
,房间面积
Area
,房间平均
净高
A
vg
Ceiling
Height
(指吊顶以下的高度,并非层高,如果一个房间的
空调风量是以唤气次数确定时,
该数据将直接影响到空调风量的计算)
,
建筑重量
(
Building
Weight
)——可以根据建筑粗略分为
轻型(
L
)
,中型(
< br>M
)
,重型(
H
)
,亦可根据实际情况
滑动选项条得到具体数值,
p>
如无特别说明,一般选中型即可。
第二部
分为依据房间基本用途确定新风量:在房间用途(
Space
Usage
)选项中点击下拉菜
单条可以选择系统提供的各种功
能不同的房间,
并自动得到其要求的新风量。
若提供的数据
p>
与使用者要求不符,可以在下拉菜单中选择“
User-Defin
ed
(用户自定义)
”
,自行编辑,完
成后点击“
OK
”即可。按照本例的实
际情况可得下对话框,
请注意:
OA
Requirment
1
和
OA Requirment 2
两个数据栏中只需要输入一个即可,
因为软件会对两个数据栏中
的新风需
求量进行叠加,
新风量的单位有几种选择,
常用的是
L/s/person
(人均新风量)<
/p>
、
%of supply
air(
p>
新风比
)
。
4/24
p>
在
“
Interals
(室内得热)
”选项卡
中包括室内灯光负荷、设备负荷、人
员负荷和其他负荷。
“
Overhead Lighting<
/p>
(顶部照明)
”一项中“
Fixture
Type
(安装方式)
”可以根据实际情况选
< br>择下拉菜单中的选项“
Recessed
(嵌入天花式)
,
unvented
(无回风)
”
,
“
Recess
ed
(嵌入天
花式)
,
vented
(有回风)
”
,
“
Free hanging
(
p>
悬挂式)
”
。
“<
/p>
Wattage
(瓦特)
”选项中,用户
要
填入照明负荷;
“
Ballast
Multiplier
(整流系数)
”中,填入整流器发热产生
的附加系数。
p>
“
Schedule
”一项比较重要,是要
求设计人员根据建筑用途确定其内部照明的时间表,点击
下拉菜单点击“
create new
schedule
”一项,会跳出下面的对话框
5/24
首先键入时间表的名称(只接受英
文)用以识别和区别其他以后建立的时间表;
“
Schedule Type
(时间
表类型)
”
包括
“
Fractional
(
百分比型)
”
——用以表达如人员、
照明、
设备
及其他显热和潜热源等的作用时间,以柱状图表示;
“
Fan/Thermostat
(风机及温控设备)
< br>”——只表达此时该设备是否被开启,而与人员、照明
等无关,表中以“
Occupied
(使用)
”和“
Unoccupied
(未使用)
”表示。
“
Utility Rate Time-
of-Day
(电使用效率)
”——当对电力价格因素做经济分
析时使用。
在“
Hourly Profiles
(时间表)
”选项卡中,右边共有
8
个
的柱状图代表的时间表,双击其中
任意一个进行编辑,
时间表横
轴上的数值表示
0
~
23
时,
纵轴表示使用百分数。
通过鼠标可
以拉动任意一根滑柱到想要的位值,也可在标题栏下的空格直接输入时间和数值。
输入完成后再点击“
Assignment
(分配)
”选项卡,将不同的时间表分别应用到不同的日期
< br>中。操作方法是压住鼠标左键,拖到需要的位置(颜色变灰)
,再点击所要的时间
表即可。
如图,图中的数字
1
,表示将
时间表
1
应用到一到十二月的周一至周五,即所用工作日;图<
/p>
中数字
2
,表示将时间表应用到全年的节
假日和周末。该做法的目的主要是为了确定和区分
工作日和节假日照明、设备的使用及人
员出勤的不同。完成后点击“
OK
”
。
后面在
“
Interals
(室内得热)
”
p>
选项卡
中的
“
Ta
sk Lighting
(专用照明,
如探照灯、
台灯等)
”
和
“
Electrical Equipment
(电器设备,
如电脑、
电视机、
打印机等)
”
与上述的照明部分雷同,
此不赘述。
在
“
People
(人员)
”
项中
“
Occupan
cy
(人员占用)
”
默认单位为
“
People
(人数)
”
可以通过下拉菜单改为“
m2/person
(
m2/
人)
”
。此外,
“
Activity Lev
el
(人员活动等级)
”
的下拉菜单中
可以选择包括“静坐(
Seated at Rest
)
”
、
“办公室工作(
Office Work
)
”
、
“轻劳
动(
Sedentary Work<
/p>
)
”
、
“中等程
度劳动(
Medium Work
)
”
、
“重劳动(
Heavy Work<
/p>
)
”
、
“跳舞<
/p>
(
Dancing
)
”以及“运动(
Athletics
)
”
。不同的劳动等级对应不同的人体显热及潜热量,至
于人
员时间表的制作方法与照明相同,此亦不赘述。
6/24
“
Hourly
Profiles
(时间表)
”选项卡
p>
“
Assignment
(分配)
”选项卡
需要注意的是,
时间表以及后面将用到的门窗模型都会被存入一开始就可看到的主目录第
6
项
“
Project Libraries
p>
”
中,
并可反复使用。
用户也可对其进行复制
(在被选项上点击右键
选
择“
Duplicate
”
)
,以便快速建立新模型。同时需要注意的是,若该时间表
或门窗模型被同时
应用到其他房间模型或系统中,
改变这个时间
表或门窗模型内的数值都将影响到他们在其他
7/24
地方的
应用。
建议:在开始做一个工程的计算时,首先在
projec
t libraries
中将时间表、维
护结构参数都输入后,
再开始依次输入
weather
,sp
aces,systems,plants
中的各项参数和内容。
“
Project
Libraries
”
(工程数据库)
< br>回到
“
Interals
(室内
得热)
”
选项卡
,
完成该部分后,
点击旁边的
“
Wa
lls, Windows, Doors
”
选项卡
,它与后面的
“
Roofs, Skylight
s
(屋顶和天窗)
”选项卡
都属于外维
护结构得热。点
击后弹出对话框
8/24
“
Exposure
(朝向)
”
项,<
/p>
该软件中建筑外墙的朝向包括
E
(东)<
/p>
、
S
(南)
、<
/p>
W
(西)
、
N<
/p>
(北)
、
NE
(
北偏东)
、
SE
(南偏东)
、
NW
(北偏西)
、
p>
SW
(南偏西)
、
NNE
(北偏东偏北)
、
NNW
(北偏西片北)等共
16
个方向,需要设计者
根据建筑物的实际情况来选择。在选定的朝向
下,设计者还要输入的有“
Wall Gross Area
”该朝向的外墙暴露面积,
< br>“
Window 1 Quantity
”
外窗
1
的数量,
“
Window 2 Quantity
”外窗
2
的数量(适用于一面外墙有两种外窗的情况)
,
注意:此处门窗的数量
=
总的门窗面积
/
windows
或者
doors
中自定义的单个门窗面积,
并非建筑实际的门窗数量。
“
Door
Quantity
”外门数量,
计算时墙体实际面积会自动
扣除门
窗面积。
由于输入的只是墙体
的面积和门窗的数量,
具体的墙体和门窗模型还需要在右边的选项
中建立。以墙体为例,本例中
ENE
方向的墙体为普通砖墙,
面积为
24m2
,点击“
Wall
p>
”的
下拉菜单,选择“
create
new wall
(创建新墙体)
”
,
将弹出下面对话框
p>
首先键入新建的墙体名称,以便这个墙体模型的识别和以后的使用。
“
Outside Surface Color
外墙表面颜色
”中,有“
Dark
(深)
”
“
Medium
(中等)
”
“
Light
(浅)
”
3
种选择,不同的选
择会
有不同的“
Absorptivity
(吸收率)
”
,根据需要用户自己规定。然后,在“
Layer
s: Inside
to Outside
(中间层由内到外
)
”项中列出了各种外墙各层的材料,用户可以自己选择。确定
后,在“
Overall U-V
alue
”将显示总传热系数。完成点击“
OK
”
< br>,回到上一级。在一个朝向
中只能选择一种外墙,但同一个朝向可以多次重复,如
可以两次选择“
Exposure
”为
NNE
,
也就解决了这个问题。
p>
“
Window
”的输入:选择“
Window1
”
,点击下拉菜单选择“
create
new
window
”
,跳
出对话框之后,同样先键入名称,后点
击“
Detailed Input
(输入详细资料)
”
(
不建议使用该
项,
不勾选该项,可以简化输入内容和更灵活的确定传热系数
U-Value
)
,点击后需要多输
入“
Fr
ame Type
(窗户结构)
”
、<
/p>
“
Internal Shade Type
(内遮阳)
”以及“
Glass Details
(玻璃
的具体特征)
”
,
系统会自动得出窗户的总传热系数。
系统提供的窗户结构中包
括
“
Aluminum
without thermal break
(无隔热效果的
铝合金窗框)
”
、
“
< br>Aluminum with thermal break
(有隔热
效果的铝合金窗框)
”
、
“
Wood
(木制窗框)
”
及
“
Vinyl
(
塑料窗框)
”
四个选项;
“
Internal Shade
Type
”主要是考虑窗帘及其颜色不同等因素对太阳辐射换热的影响;
“
Glass Details
”主要考
9/24
虑的是玻璃表面上釉及其釉面颜色不同对太阳辐射换热的影响。
不选该项,
则只需要输入玻
璃窗的高度和宽度,以及传热系数和
遮阳系数
,这两项数据可以自行设定,只是用来确定
单扇窗玻璃
的面积。
输入完各个选项后点击
“
OK
”
即可。
“
W
indow2
”
的设计方法与
“
Window1
”
相同,用于该外墙上同时采
用两种窗户的情况。
“
Window
Properties
(窗户特征)对话框”
回到上一级后,可以看到除了“
Wa
ll
”
、
“
W
indow1
”外还有一个选项“
Shade1
(窗户外
遮阳结构
1
)
”
,
点击其下拉菜单选择
“
create new shade geometry
(创建新的遮阳几何模型)
”
,
会跳出
下面的对话框
(
一般来说这一部分使用与否应视建筑具体情况而
定
)
10/24
先输入遮阳模型的名称
,具体要输入的几何尺寸请见下图,按相应名称填写即可:
p>
遮阳形式一应用于上方遮阳情况,即对话框“
Overhang
p>
”部分;遮阳形式二应用于侧面
遮阳情况,即对话框中“
Let
Fin
”和“
Right
Fin
”
。完成后点击“
OK
”
。与“
Window2
”相
同“
Shade2
”也是考虑会出现多种的外遮阳结构。
最后一项是“
Door
”它的创建较为简单,情况基本与窗相同,需要注意的是如果采
用
的是玻璃门看到其对话框后,只要将“
Door
Details
”中的“
Gross
Area
(总面积)
”数值选
择与“
Glass
Details
”中的“
Glass
Area
(玻璃面积)
”相同即可。由
于门的传热系数是直接
输入的,
数值应视具体情况而定,
在缺乏建筑资料的情况下建议将门视为墙体或窗户,
这样
可以利用墙和窗的建模工具得到其传热系数,较为方便可靠。
以上就是
“
Walls,
Windows, Doors
”选项卡
中的所有要输入数据操
作步骤。
下一个选项卡是
“
Roofs,
p>
Skylights
(屋顶和天窗)
”选项
卡
,该选项卡中主要是确定屋
顶的朝向与结构特征。在“
Exposure
(朝向)
”的下拉菜单中有
“
H
”一项,表示“
Horizont
al
(屋面水平)
”
,
如果屋面有倾斜角度,可以选择其倾斜朝向,并输入相应的倾斜角度,
其
11/24
余输入方法与墙体及窗户部分基本一致,此不赘述。
完成
“
Roofs,
Skylights
(屋顶和天窗)
”选项卡
后,可以看到
“
Infiltration
p>
(室外空气
渗透量)
”选项卡
,由于一般夏季空调房间考虑室内正压,不考虑室外空气渗透到室内,
一
p>
般冬季采暖的房间则会考虑一定的渗透风量(
0.5~1.0ACH
,
具体可根据规范或计算得到)
。
当然
如果实际不同,
该渗透量主要考虑的是室外空气通过门窗边框渗透到室内及门窗开启时<
/p>
渗透到室内,
直接输入渗透风量即可,
或
者输入渗透风量的换气次数
。
后面的两个选择框询
问的是是否只在风机停止后考虑渗透。
在房间建筑空间建模中剩下的两个
选项卡“
Fl
oors
”
和
“
Partition
”
都是针对内维护结
构得热。
“
Floor Type
(地板形式)
”中有
4
个选项代表了<
/p>
4
种形式:
“
F
loor above Conditioned
Space
(位于空调区上方)
”
,
“
Floor above Unconditioned Space
(位
于非空调区上方)
”
,
“
Slab
Floor On Grade
(于地面
上)
”及“
Slab Floor Below Grade<
/p>
(于地下)
”
。本例中,办公室直接
p>
建在地面上,选择第三个选项,跳出下面对话框
在
“
Slab Floor On G
rade
”
栏中有
4
< br>项需要使用者填写,
“
Floor Area
(地板面积)
”
;
“
p>
Total
Floor
U-value
(地板总换热系数)
”——仍可通过“
Wall
”提供的建模工具查到;
“
E
xposed
Perimeter
(暴露部分的周长)
”即房间外沿直接与外界接壤的部分的周长,主要是为了计算
房间边缘
敷设的绝热层考虑;
“
Edge Insulation R-
value
(边缘绝缘层导热系数)
”——可通过
“
Roof
”提供的建模工具查到。根据其英文说明
书有如下示意图。
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