可持续建筑设计软件：EnergyPlus二次开发_（2）.EnergyPlus软件介绍与基础操作.docx

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EnergyPlus软件介绍与基础操作

1.EnergyPlus概览

EnergyPlus是一款由美国能源部（DOE）开发的高性能建筑能源模拟软件。它能够对建筑的能源性能进行全面的模拟，包括HVAC系统、照明、围护结构、可再生能源系统等多个方面。EnergyPlus的模拟结果可以帮助设计师优化建筑的能源使用，提高能效，减少环境影响。

1.1EnergyPlus的发展历程

EnergyPlus最初是在2001年发布的，旨在替代DOE-2和BLAST等早期的建筑能源模拟工具。随着时间的推移，EnergyPlus不断更新和改进，增添了更多的功能和模块，使其成为目前最先进、最全面的建筑能源模拟软件之一。每新版本的发布都带来了性能优化、新模型和用户界面的改进。

1.2EnergyPlus的主要特点

高精度模拟：EnergyPlus提供了高精度的建筑能源模拟，能够准确预测建筑在不同条件下的能源消耗。

多功能性：除了基本的HVAC系统模拟，EnergyPlus还支持多种可再生能源系统、自然通风、热舒适度评估等。

开源：EnergyPlus是开源软件，用户可以自由下载、使用和修改其代码。

灵活的输入输出：EnergyPlus支持多种输入文件格式，并能够生成详细的模拟结果报告。

强大的社区支持：EnergyPlus拥有活跃的用户和开发者社区，提供了丰富的文档、教程和论坛支持。

2.安装与配置

2.1安装步骤

下载软件：访问EnergyPlus官方网站（/），下载必威体育精装版版本的EnergyPlus。

解压文件：将下载的压缩包解压到一个合适的目录中。

安装依赖项：确保系统中安装了必要的依赖项，如Python、CMake等。

设置环境变量：将EnergyPlus的可执行文件路径添加到系统的环境变量中，以便在命令行中直接调用。

2.2配置示例

2.2.1安装Python

确保安装了Python3.x版本，可以在命令行中输入以下命令检查Python版本：

python--version

如果未安装，可以通过以下命令安装（以Ubuntu为例）：

sudoaptupdate

sudoaptinstallpython3python3-pip

2.2.2设置环境变量

在Windows系统中，可以通过以下步骤设置环境变量：

打开“控制面板”。

选择“系统和安全”-“系统”-“高级系统设置”。

点击“环境变量”。

在“系统变量”中找到Path，点击“编辑”。

添加EnergyPlus的安装路径，例如C:\EnergyPlusV9-5-0。

在Linux系统中，可以通过编辑.bashrc文件设置环境变量：

#打开.bashrc文件

nano~/.bashrc

#添加以下行

exportPATH=$PATH:/path/to/energyplus

#使更改生效

source~/.bashrc

3.EnergyPlus的基本架构

3.1模拟引擎

EnergyPlus的核心是其模拟引擎，该引擎通过逐时计算建筑的能源消耗和环境影响。模拟引擎包括多个子系统，如HVAC系统、围护结构、照明系统等，这些子系统相互作用，共同完成模拟任务。

3.2输入文件

EnergyPlus的输入文件通常以IDF（InputDataFile）格式保存。IDF文件包含了建筑的几何信息、材料属性、系统配置等所有必要的数据。用户可以使用EnergyPlus提供的工具（如EP-Launch）或第三方工具（如OpenStudio、DesignBuilder）创建和编辑IDF文件。

3.3输出文件

EnergyPlus的模拟结果以多种文件格式输出，包括ESO（EnergySimulationOutput）、RVT（ReportVariableTable）、HTML报告等。这些文件包含了详细的能源消耗数据、系统性能指标和环境影响评估。

3.4模拟流程

EnergyPlus的模拟流程如下：

输入文件准备：创建并编辑IDF文件，确保所有必要的数据和配置都正确无误。

模拟运行：通过命令行或图形用户界面（如EP-Launch）运行EnergyPlus模拟。

输出文件分析：分析输出文件，提取关键的能源消耗数据和性能指标。

结果可视化：使用第三方工具（如E+Plotter）对模拟结果进行可视化。

4.使用EnergyPlus进行基础模拟

4.1创建第一个模拟项目

4.1.1使用EP-Launch

启动EP-Launch：打开EnergyPlu