Development of building thermal environment emulator to evaluate the performance of the HVAC system operation
Development of building thermal environment emulator to evaluate the performance of the HVAC system operation
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开发建筑热环境模拟器来评估暖通空调系统运行性能
DOI：
10.1080/19401493.2019.1601259
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发表时间：
2019
影响因子：
2.5
通讯作者：
Masato Miyata
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Eisuke Togashi;Masato Miyata
当运行阶段的建筑能耗的实际值与设计阶段的模拟预测值相偏离时，就会出现“性能差距”。造成这种性能差距的一个原因是运行不理想，如模拟中所假定的，并且暖通空调(HVAC)系统的控制没有得到优化。出现这些问题的原因是操作员没有接受足够的培训和/或楼宇自动化系统没有按照开发人员的预期工作。这两个问题的根本原因是，建筑运营的质量不能通过与其他建筑进行比较来定量评估，因为建筑是一个异质的、单一项目的产品。为了解决性能差距问题，我们开发了一种基于热环境模拟器的精确模拟来定量评估建筑运营的方法。仿真器软件是使用BACnet协议作为与真实世界的接口开发的，并包括乘员行为模型，以实现对热舒适性和能量性能方面的操作评估。在本文中，我们报告了所提出的仿真器的程序和网络结构。此外，我们展示了改变运营控制的具体结果，并从帕累托效率的角度评估了能源性能和舒适性的变化。
A “performance gap” arises when the actual value of building energy consumption during the operational phase deviates from the value predicted using simulation during the design phase. One cause of this performance gap is that operation is not ideal, as assumed in the simulation, and the control of the heating, ventilating, and air conditioning (HVAC) system is not optimized. These problems occur because the operator has not been trained sufficiently and/or the building automation system is not working as intended by the developer. Both problems are fundamentally caused by the fact that the quality of building operation cannot be quantitatively evaluated by comparison with other buildings because a building is a heterogenous, single-item product. To address the performance gap problem, we developed a method for quantitatively evaluating building operation using a precise simulation based on a thermal environment emulator. The emulator software was developed using the BACnet protocol as an interface to the real world and includes an occupant behavior model to enable the assessment of operation in terms of thermal comfort as well as energy performance. In this paper, we report on the program and network structure of the proposed emulator. In addition, we show the concrete results of changing the operational control, and we assess changes in energy performance and comfort from the perspective of Pareto efficiency.
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M. Udagawa
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