DeST应用与发展

    图1 DEST结构框架示意图 图2 DEST各模块及其对应的设计阶段

    DEST所需要的的气象数据由Medpha产生。计算机辅助建筑描述程序 CABD把用户绘制的建筑物的相关数据自动传输给建筑分析模拟模块（BAS）。BAS对建筑物热特性进行详细的逐时模拟，它负责计算逐时的房间基础室温，即在没有任何空调系统影响下的房间温度。逐时的基础室温反映了房间在被动热扰影响下的热特性，在初步设计阶段，建筑师可以通过基础室温来比较各种因素的影响，如围护结构的材料、朝向、建筑物的形状等等。
    当建筑设计确定之后，方案模拟模块Scheme可用来模拟建筑物在各种空调方案（分区，系统类型，运行方式）下的运行情况，在方案设计阶段，设计者可以通过模拟结果对不同的空调系统方案进行比较取舍。
    在方案确定之后，空调机组选择程序ACSel对所选择的设备进行全工况的校核，一方面可以检验各设备在全年工况下是否能完全满足要求，另一方面得到对冷热源侧的水温、水量要求。通过冷热冻站模拟模块CPS对用户选择的冷冻机类型、台数和运行方式进行分析，使其能够在整个运行周期内保持最高的能效比。
    对于变风量系统，方案模拟得到全年逐时要求的风量后，通过送风管网可及性分析DNA计算出风机全年的工况点，从而可以根据其全年运行要求来选择风机，使其大部分时间能工作在高效率区间内。 方案模拟模块给出了逐时系统要求的水量，PNA模块则由些计算出要求的水泵的压头，从而为水泵的选取和搭配提供依据。
    使用DeST，设计人员都能利用相应的模拟模块来计算不同设计下系统的性能（满意度、能耗要求），并通过比较确定较佳的方案。同时，本阶段模拟的一部分结果也是下一阶段设计的输入（对下一阶段的需求）。作为一个服务于设计者的工具，DEST根据设计者的要求进行繁复的计算，而设计者通过分析模拟结果来对设计进行比较取舍。
    2. DeST的典型工程应用
    2.1. 天津国贸中心
    天津国贸中心是一座集国贸、会议及金融中心、商场、写字楼、酒店、餐馆、公寓等多功能于一体的综合性建筑，占地1.6万平方米，总建筑面积大于22万平方米。
    1. DeST在负荷计算的作用
    天津国贸中心的1～8层为商场，人员负荷在空调总负荷中占很大比例，而人流量的变化规律，即人员负荷的变化规律和围护结构负荷、太阳辐射负荷、新风负荷的变化规律不同，日平均人流量的最大值不一定出现在天气条件最差的日子，如简单地将人员负荷和其他负荷叠加，算出的负荷有可能与实际的最大负荷有较大差别。由于DeST基于逐时动态模拟，对热扰的输入定义也是逐日、逐时的，因而可以较准却地计算出负荷。
    2. DeST为系统分区提供了依据
    天津国贸中心的写字楼部分进深较大，内外区必然有一定的温差，这种差别是否大到有必要将内外区空调系统分开设置的地步，传统的手册算法显然无法回答这一问题。而DeST算出了内外区基础室温的全年变化曲线，可以清楚地得知一年中有多少天内区需供冷而外区需供热，为内外区系统的设定提供了可靠的依据。同理，对外区四个朝向房间可否使用同一系统也做出了令人信服的答案。另外，由于类似的原因，对要求较高的房间，如国贸中心的酒店部分，DeST可以很好地模拟出室温变化情况，为甲方是否选用四管系统提供依据。
    3. DeST可以对空调系统运行效果进行模拟
    对复杂系统进行逐时模拟是DeST的特长。对于一些新近采用的空调系统方式，如变风量系统，它们的使用效果如何，如采用其他系统方式，效果又会如何，这是传统的设计算法所无法解决的，对此，DeST可以满足要求。对这个项目的写字楼部分，DeST模拟了采用变风量系统后的运行效果，对此方案得到了肯定的结果。
    4. 由于对运行状况可逐时模拟，DeST可以计算出复杂情况下的负荷
    利用CO2浓度控制新风量显然比采用定新风比的方式节能，但传统的设计算法难以计算这种方法下的空调负荷，而DeST对此则并不感到困难。在本案例中，采用DeST计算出控制新风量后峰值冷负荷减少25%，峰值热负荷减少50%，效果是明显的。冷负荷减少25%，峰值热负荷减少50%，效果是明显的。
    2.2. 清华大学图书馆
    清华大学图书馆是以自然科学及工程技术文献为主体，兼有人文、社科及管理科学文献的多种类型、多种载体的综合性馆藏体系，馆舍面积27820平方米，阅览座位2800余席。
    1. DeST可提供逐时负荷，有利于对空调设备进行较精确的选择（尤其投资不足时）
    根据DeST的计算结果，可得到冷负荷的全年分布柱状图，从图中看到，冷负荷大于1000kW的时间只占供冷期的8%左右。如果资金充裕，也可考虑按最大负荷选择冷机，如资金不足，则可依负荷分布柱状图商讨冷机大小的选择。
    2. DeST对于间歇运行系统和负荷周期性波动系统的意义
    使用传统设计方法，对间歇运行的系统和负荷周期性波动的系统难以精确考虑，因而会带来一些问题。在本例中，图书馆的采暖是按冬季最不利工况设计的，而实际上，每天的第一个空调时间室内温度较低，所需加热量很大，而教职工和学生进入图书馆后，人员较多，所需加热量明显减少，造成室内温度过高。用DeST模拟后，可依据计算结果调整热源，达到良好的运行效果。
    2.3. 新疆华凌大厦
    综合性商业建筑，共21层，包括商场、餐厅、办公室、客房、娱乐等功能段。为节约能源，该建筑采用了新风回热和全新风措施，并利用冷却塔代替了部分冷源。DeST能计算新风回热等设备的全年的节能效果，并可对新风利用的对能耗的影响进行分析。
    2.4. 中国广播电视音像资料馆
    DeST能给出全年逐时的AHU处理过程线，这对于确定系统型式，特别是对湿度要求较高的系统，很有帮助。经过对出现的处理过程线分类，可以看出，AHU机组必须能提供表冷、加热、加湿、除湿、再热功能。而地下二层由于地面传湿量较大和资料库的处理过程线又有不同，因此选择除湿机来消除湿负荷。