第五章 Energy Plus 模擬方法與模擬結果
第三節 模擬結果
一、數值模型結果之校驗
在數值模擬工作電腦運算前,對於實驗組隔熱膜的隔熱性能與室內熱環境狀況的預 測,其計算結果的準確性難免受到質疑,為能確保模擬結果的可信度,在得到數值模擬 結果時最好能進行數值模型的校驗。而目前有關於建築熱環境模擬分析程序驗證的方法
,主要包含下列三種:理論驗證、軟體間相互對比驗證與實驗證明(文28)。
在各項驗證方法中,實驗驗證較適合用於已完工之實體建築,一般視研究之目的以 各類不同之儀器進行實測,可隨時得到室外氣候變動及室內人員日常使用狀況下,室內 熱環境實際的變化狀況或者是空調系統的用電量等相關數據。此後,即可更進一步將實 測數據與數值模擬計算的結果進行比較,分析造成差異的原因,可藉此發掘數值模型在 建立及參數設定以至於最後的模擬計算過程中,因研究人員操作不當而可能發生的失誤
,使我們可以盡早予以修正。在以往預測建築節能設計與空調耗能的相關研究中,採實 驗驗證數值模型計算結果精確性的方法,大致上可分為二種:一種是以實測室內溫度值 方式與數值模擬溫度值擬合校驗(文 29),而另一種方法是透過裝設電錶監測空調系統 用電量並與數值模擬用電量擬合校驗(文30)。
本文於前第二章第三小節曾說明,EnergyPlus 採用的空調負荷計算方法進行討論,
其預測空調負荷量的基本前提是室內空氣溫度的正確估算;而後可依此計算出任意時刻
,為達到理想室內溫度的熱排除量。所以,若能假設數值模擬計算出,室內溫度值與實 測溫度值能在誤差容許範圍內,並具有相似的變動結果,則可認為空調負荷乃至室內舒 適性的預測亦具可信程度。在另一方面,以往由於實測室內溫度方式儀器的取得容易,
且架設方法不致於太過複雜,因此,在本研究中選擇以實驗驗證之裝設電錶監測空調系 統用電量方式,進行數值模型之校驗工作。
在完成建模工作後,接著導入台北平均氣象年資料,包括了溫度、濕度及輻射量等
3. 隔熱膜室內最高溫時滯現象
在下表中(05/11-05/12)、(05/16-05/17)日期模擬結果,可以看出隔熱膜室內最 高溫與清玻璃室內最高溫相較有一致的現象產生,而隔熱膜室內溫度明顯較低。相較 於外遮陽室內溫度,由表中(06/27-06/28)可以看出,室內高溫時滯的發生時間約為上 午(06:30-07:30),而隔熱膜室內高溫時滯發生時間,則為上午(09:00-11:00)。此時模 擬模組最高溫時滯現象,與實測實驗大致相同。
表5-4 實驗屋室內溫度模擬結果表(一)
05/11-05/12 模擬室內關閉空調溫度變化圖
06/27-06/28 模擬室內關閉空調溫度變化圖
表5-5 實驗屋室內溫度模擬結果表(二)
05/16-05/17 模擬室內開啟空調溫度變化圖
06/28-06/29 模擬室內開啟空調溫度變化圖
(資料來源:本研究整理)