प्रदर्शन अनुकरण का निर्माण: Difference between revisions
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{{about|भवनों में कार्यक्षमता अनुकरण |सामान्यतः कंप्यूटर अनुरूपण|कंप्युटर अनुरूपण|अधिक सामान्य रूप से ऊर्जा तंत्रों का प्रारूपण|ऊर्जा प्रारूपण}} | {{about|भवनों में कार्यक्षमता अनुकरण |सामान्यतः कंप्यूटर अनुरूपण|कंप्युटर अनुरूपण|अधिक सामान्य रूप से ऊर्जा तंत्रों का प्रारूपण|ऊर्जा प्रारूपण}} | ||
[[File:Building performance simulation.png|thumb| | [[File:Building performance simulation.png|thumb|निविष्ट और कुछ परिणामी आउटपुट के साथ प्रदर्शन अनुरूपण प्रारूप बनाना|348x348px]]भवन कार्यक्षमता अनुरूपण मौलिक भौतिक सिद्धांतों और ध्वनि अभियांत्रिकी अभ्यास के आधार पर निर्मित कंप्यूटर-आधारित, गणितीय प्रारूप का उपयोग करके भवन कार्यक्षमता के पहलुओं की प्रतिकृति है। भवन कार्यक्षमता अनुरूपण का उद्देश्य भवन कार्यक्षमता के पहलुओं का परिमाणीकरण है जो भवनों के प्रारूप, निर्माण, संचालन और नियंत्रण के लिए प्रासंगिक हैं। <ref>{{Cite book|title=बिल्डिंग प्रदर्शन विश्लेषण|last=de Wilde|first=Pieter|publisher=Wiley-Blackwell|year=2018|isbn=978-1-119-34192-5|location=Chichester|pages=325–422}}</ref> भवन प्रदर्शन अनुरूपण में विभिन्न उप-क्षेत्र हैं; जिसमे सबसे प्रमुख तापीय अनुरूपण, प्रकाश अनुरूपण, ध्वनिक अनुरूपण और वायु प्रवाह अनुरूपण आदि हैं। अधिकांश भवन प्रदर्शन अनुरूपण बीस्पोक अनुरूपण सॉफ्टवेयर के उपयोग पर आधारित है। भवन कार्यक्षमता अनुरूपण अपने आप में वैज्ञानिक कंप्यूटिंग के व्यापक सीमा में एक क्षेत्र है। | ||
== परिचय == | == परिचय == | ||
भौतिक दृष्टिकोण से, भवन अत्यधिक जटिल प्रणाली है, जो कई प्रकार के मापदंडों से प्रभावित होती है। एक [[सिमुलेशन मॉडलिंग|अनुरूपण प्रारूप]] वास्तविक भवन का एक अमूर्त रूप है जो उच्च स्तर के विस्तार पर प्रभावों पर विचार करने और लागत-गहन माप के बिना प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों का विश्लेषण करने की अनुमति देता है। बीपीएस प्रारूपण क्षमता वाली एक तकनीक है जो किसी प्रस्तावित प्रारूप की सापेक्ष लागत और प्रदर्शन विशेषताओं को यथार्थवादी तरीके से और अपेक्षाकृत कम प्रयास और लागत पर मापने और तुलना करने की क्षमता प्रदान करती है। ऊर्जा की मांग, आंतरिक पर्यावरणीय गुणवत्ता जैसे तापीय आराम और दृश्य आराम, इनडोर वायु गुणवत्ता और नमी घटना सहित, [[एचवीएसी]] और नवीकरणीय प्रणाली प्रदर्शन, शहरी स्तर प्रारूपण, भवन स्वचालन और परिचालन अनुकूलन बीपीएस के महत्वपूर्ण पहलू हैं।<ref name=":0">{{Cite book|title=बिल्डिंग डिजाइन में ऊर्जा अनुकरण|last=Clarke|first=J. A.|date=2001|publisher=Butterworth-Heinemann|isbn=978-0750650823|edition=2nd|location=Oxford|oclc=46693334}}</ref><ref name=":6">{{Cite book|title=डिजाइन और संचालन के लिए बिल्डिंग प्रदर्शन सिमुलेशन|date=2011|publisher=Spon Press|others=Hensen, Jan., Lamberts, Roberto.|isbn=9780415474146|location=Abingdon, Oxon|oclc=244063540}}</ref><ref name=":32">{{Cite journal|last1=Clarke|first1=J. A.|last2=Hensen|first2=J. L. M.|date=2015-09-01|title=Integrated building performance simulation: Progress, prospects and requirements|journal=Building and Environment|series=Fifty Year Anniversary for Building and Environment|volume=91|pages=294–306|doi=10.1016/j.buildenv.2015.04.002|url=https://strathprints.strath.ac.uk/52580/1/Clarke_Hensen_BuildEnv_2015_Integrated_building_performance_simulation_progress_prospects_and_requirements.pdf}}</ref>पिछले छह दशकों में, कई बीपीएस कंप्यूटर प्रोग्राम विकसित किए गए हैं। बीपीएस सॉफ्टवेयर की सबसे विस्तृत सूची बेस्ट डायरेक्टरी में पाई जा सकती है।<ref>{{Cite web|url=http://www.buildingenergysoftwaretools.com/|title=Best Directory {{!}} Building Energy Software Tools|website=www.buildingenergysoftwaretools.com|language=en|access-date=2017-11-07}}</ref> उनमें से कुछ केवल बीपीएस के कुछ भागों जैसे जलवायु विश्लेषण, तापीय आराम, ऊर्जा गणना, प्लांट प्रारूप, दिन के प्रकाश का अनुरूपण आदि को अधिसूचित करते हैं। बीपीएस के क्षेत्र में मुख्य उपकरण बहु-क्षेत्र, सक्रिय, संपूर्ण-भवन अनुरूपण उपकरण हैं, जो उपयोगकर्ताओं को तापन और शीतलन भार, ऊर्जा की मांग, तापमान के रुझान, आर्द्रता, तापीय और दृश्य आराम संकेतक, वायु प्रदूषक जैसे प्रमुख संकेतक प्रदान करते हैं।<ref name=":32" /><ref name=":4">{{Cite journal|last1=Crawley|first1=Drury B.|last2=Hand|first2=Jon W.|last3=Kummert|first3=Michaël|last4=Griffith|first4=Brent T.|date=2008-04-01|title=ऊर्जा प्रदर्शन सिमुलेशन कार्यक्रमों के निर्माण की क्षमताओं की तुलना करना|journal=Building and Environment|series=Part Special: Building Performance Simulation|volume=43|issue=4|pages=661–673|doi=10.1016/j.buildenv.2006.10.027|url=https://strathprints.strath.ac.uk/6555/6/strathprints006555.pdf}}</ref> | भौतिक दृष्टिकोण से, भवन अत्यधिक जटिल प्रणाली है, जो कई प्रकार के मापदंडों से प्रभावित होती है। एक [[सिमुलेशन मॉडलिंग|अनुरूपण प्रारूप]] वास्तविक भवन का एक अमूर्त रूप है जो उच्च स्तर के विस्तार पर प्रभावों पर विचार करने और लागत-गहन माप के बिना प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों का विश्लेषण करने की अनुमति देता है। बीपीएस प्रारूपण क्षमता वाली एक तकनीक है जो किसी प्रस्तावित प्रारूप की सापेक्ष लागत और प्रदर्शन विशेषताओं को यथार्थवादी तरीके से और अपेक्षाकृत कम प्रयास और लागत पर मापने और तुलना करने की क्षमता प्रदान करती है। ऊर्जा की मांग, आंतरिक पर्यावरणीय गुणवत्ता जैसे तापीय आराम और दृश्य आराम, इनडोर वायु गुणवत्ता और नमी घटना सहित, [[एचवीएसी]] और नवीकरणीय प्रणाली प्रदर्शन, शहरी स्तर प्रारूपण, भवन स्वचालन और परिचालन अनुकूलन बीपीएस के महत्वपूर्ण पहलू हैं।<ref name=":0">{{Cite book|title=बिल्डिंग डिजाइन में ऊर्जा अनुकरण|last=Clarke|first=J. A.|date=2001|publisher=Butterworth-Heinemann|isbn=978-0750650823|edition=2nd|location=Oxford|oclc=46693334}}</ref><ref name=":6">{{Cite book|title=डिजाइन और संचालन के लिए बिल्डिंग प्रदर्शन सिमुलेशन|date=2011|publisher=Spon Press|others=Hensen, Jan., Lamberts, Roberto.|isbn=9780415474146|location=Abingdon, Oxon|oclc=244063540}}</ref><ref name=":32">{{Cite journal|last1=Clarke|first1=J. A.|last2=Hensen|first2=J. L. M.|date=2015-09-01|title=Integrated building performance simulation: Progress, prospects and requirements|journal=Building and Environment|series=Fifty Year Anniversary for Building and Environment|volume=91|pages=294–306|doi=10.1016/j.buildenv.2015.04.002|url=https://strathprints.strath.ac.uk/52580/1/Clarke_Hensen_BuildEnv_2015_Integrated_building_performance_simulation_progress_prospects_and_requirements.pdf}}</ref>पिछले छह दशकों में, कई बीपीएस कंप्यूटर प्रोग्राम विकसित किए गए हैं। बीपीएस सॉफ्टवेयर की सबसे विस्तृत सूची बेस्ट डायरेक्टरी में पाई जा सकती है।<ref>{{Cite web|url=http://www.buildingenergysoftwaretools.com/|title=Best Directory {{!}} Building Energy Software Tools|website=www.buildingenergysoftwaretools.com|language=en|access-date=2017-11-07}}</ref> उनमें से कुछ केवल बीपीएस के कुछ भागों जैसे जलवायु विश्लेषण, तापीय आराम, ऊर्जा गणना, प्लांट प्रारूप, दिन के प्रकाश का अनुरूपण आदि को अधिसूचित करते हैं। बीपीएस के क्षेत्र में मुख्य उपकरण बहु-क्षेत्र, सक्रिय, संपूर्ण-भवन अनुरूपण उपकरण हैं, जो उपयोगकर्ताओं को तापन और शीतलन भार, ऊर्जा की मांग, तापमान के रुझान, आर्द्रता, तापीय और दृश्य आराम संकेतक, वायु प्रदूषक जैसे प्रमुख संकेतक प्रदान करते हैं।<ref name=":32" /><ref name=":4">{{Cite journal|last1=Crawley|first1=Drury B.|last2=Hand|first2=Jon W.|last3=Kummert|first3=Michaël|last4=Griffith|first4=Brent T.|date=2008-04-01|title=ऊर्जा प्रदर्शन सिमुलेशन कार्यक्रमों के निर्माण की क्षमताओं की तुलना करना|journal=Building and Environment|series=Part Special: Building Performance Simulation|volume=43|issue=4|pages=661–673|doi=10.1016/j.buildenv.2006.10.027|url=https://strathprints.strath.ac.uk/6555/6/strathprints006555.pdf}}</ref> | ||
एक विशिष्ट भवन अनुरूपण प्रारूप में स्थानीय जलवायु के लिए निविष्ट होते हैं जैसे [[विशिष्ट मौसम विज्ञान वर्ष]] फ़ाइल; ज्यामिति का निर्माण; लिफाफा विशेषताओं का निर्माण; [[प्रकाश]], रहने वालों और [[प्लग लोड]] से आंतरिक ताप लाभ; | एक विशिष्ट भवन अनुरूपण प्रारूप में स्थानीय जलवायु के लिए कई निविष्ट होते हैं जैसे [[विशिष्ट मौसम विज्ञान वर्ष]] फ़ाइल; ज्यामिति का निर्माण; लिफाफा विशेषताओं का निर्माण; [[प्रकाश]], रहने वालों और [[प्लग लोड]] से आंतरिक ताप लाभ; तापन, संवातन और शीतलन तंत्र विनिर्देश; संचालन कार्यक्रम और नियंत्रण रणनीतियों का प्रारूपण किया जा सकता है।<ref name=":0" />निविष्ट की सरलता और आउटपुट डेटा की पहुंच बीपीएस साधनों के बीच व्यापक रूप से भिन्न होती है। उन्नत पूर्ण-निर्माण अनुरूपण उपकरण निम्नलिखित में से लगभग सभी को भिन्न-भिन्न विधियों से किसी तरह से विचार करने में सक्षम हैं। | ||
संपूर्ण भवन अनुकरण के लिए आवश्यक | संपूर्ण भवन अनुकरण के लिए आवश्यक निविष्ट डेटा: | ||
* जलवायु: परिवेशी वायु तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, प्रत्यक्ष और विसरित [[सौर विकिरण]], वायु गति और दिशा | * जलवायु: परिवेशी वायु तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, प्रत्यक्ष और विसरित [[सौर विकिरण]], वायु गति और दिशा | ||
* | * स्थान: भवन का स्थान और अभिविन्यास, स्थलाकृति और आसपास की भवनों, जमीनी संपत्तियों द्वारा छायांकन | ||
* | * ज्यामिति: भवन शेप और क्षेत्र ज्यामिति | ||
* | * आवरण: सामग्री और निर्माण, खिड़कियां और छायांकन, तापीय पुल, घुसपैठ और उद्घाटन | ||
* आंतरिक लाभ: संचालन/अधिभोग के लिए कार्यक्रम सहित | * आंतरिक लाभ: संचालन/अधिभोग के लिए कार्यक्रम सहित प्रकाश, उपकरण और रहने वाले | ||
* | * संवातन तंत्र: वायु का परिवहन और वातानुकूलन (तापन, शीतलन, आर्द्रीकरण)। | ||
* कक्ष इकाइयाँ: | * कक्ष इकाइयाँ: तापन, शीतलन और संवातन के लिए स्थानीय इकाइयाँ | ||
* संयंत्र: भवन में ऊर्जा के परिवर्तन, भंडारण और वितरण के लिए केंद्रीय इकाइयाँ | * संयंत्र: भवन में ऊर्जा के परिवर्तन, भंडारण और वितरण के लिए केंद्रीय इकाइयाँ | ||
* नियंत्रण: खिड़की खोलने, छायांकन उपकरण, | * नियंत्रण: खिड़की खोलने, छायांकन उपकरण, संवातन तंत्र, कक्ष इकाइयों, संयंत्र घटकों के लिए | ||
प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों के लिए कुछ उदाहरण: | प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों के लिए कुछ उदाहरण: | ||
* तापमान के रुझान: | * तापमान के रुझान: क्षेत्र में, सतहों पर, निर्माण परतों में, गर्म या ठंडे जल की आपूर्ति के लिए या डबल ग्लास फ़ेसडे में | ||
* आराम संकेतक: जैसे [[अनुमानित औसत वोट]] और असंतुष्ट, उज्ज्वल तापमान विषमता का अनुमानित प्रतिशत, | * आराम संकेतक: जैसे [[अनुमानित औसत वोट]] और असंतुष्ट, उज्ज्वल तापमान विषमता का अनुमानित प्रतिशत, CO<sub>2</sub>-सांद्रता, सापेक्ष आर्द्रता | ||
* | * ताप संतुलन: क्षेत्र के लिए, सम्पूर्ण भवन या एकल भवन इकाई | ||
* लोड प्रोफाइल: | * लोड प्रोफाइल: तापन और शीतलन की मांग के लिए, उपकरण और प्रकाश व्यवस्था के लिए विद्युत प्रारूप | ||
* ऊर्जा की मांग: ताप, शीतलन, | * ऊर्जा की मांग: ताप, शीतलन, संवातन, प्रकाश, उपकरण, सहायक प्रणालियों जैसे पंप, पंखे, लिफ्ट आदि के लिए | ||
* दिन के | * दिन के प्रकाश की उपलब्धता: कुछ क्षेत्रों में, भिन्न-भिन्न समय बिंदुओं पर परिवर्तनशील बाहरी स्थितियों के साथ | ||
बीपीएस सॉफ्टवेयर का अन्य उपयोग | बीपीएस सॉफ्टवेयर का अन्य उपयोग | ||
* | * तंत्र आकारण: एचवीएसी घटकों जैसे वायु संवातन इकाई, ताप स्थानांतरण, भट्टी, चिलर, जल सरंक्षण, हीट पंप और नवीकरणीय ऊर्जा तंत्र के लिए। | ||
* नियंत्रण रणनीतियों का अनुकूलन: बढ़ते संचालन प्रदर्शन के लिए छायांकन, खिड़की खोलने, | * नियंत्रण रणनीतियों का अनुकूलन: बढ़ते संचालन प्रदर्शन के लिए छायांकन, खिड़की खोलने, तापन, शीतलन और संवातन के लिए नियंत्रक संयोजन। | ||
== इतिहास == | == इतिहास == | ||
बीपीएस का इतिहास लगभग [[कंप्यूटर]] जितना ही लंबा है। इस दिशा में | बीपीएस का इतिहास लगभग [[कंप्यूटर]] जितना ही लंबा है। इस दिशा में प्रारंभिक विकास 1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक के प्रारंभ में संयुक्त राज्य अमेरिका और स्वीडन में प्रारंभ हुआ। इस अवधि के समय, स्थिर स्थिति गणनाओं का उपयोग करके एकल प्रणाली घटकों जैसे गैस भट्ठी का विश्लेषण करने के लिए कई विधियाँ प्रस्तुत की गई थी। भवनों के लिए सबसे प्रथम अधिलेखित किया गया अनुरूपण टूल ब्रिस था, जिसे 1963 में स्टॉकहोम में [[प्रौद्योगिकी के रॉयल संस्थान]] द्वारा प्रस्तुत किया गया था।<ref>{{cite journal|last1=Brown|first1=Gösta|title=इमारतों और उनकी सेवाओं के थर्मल डिजाइन के लिए BRIS सिमुलेशन प्रोग्राम|journal=Energy and Buildings|date=January 1990|volume=14|issue=4|pages=385–400|doi=10.1016/0378-7788(90)90100-W}}</ref> 1960 के दशक के अंत तक, ऊर्जा आकलन और तापन/शीतलन भार गणना पर ध्यान केंद्रित करते हुए प्रति घंटा घूर्णन वाले कई प्रारूप विकसित किए गए थे। इस प्रयास के परिणामस्वरूप 1970 के दशक के प्रारंभ में अधिक शक्तिशाली अनुरूपण इंजन प्रस्तुत किए गए, जिनमें ब्लास्ट, डीओई-2, [[ईएसपी-आर]], एचवीएसीएसआईएम+ और टीआरएनएसवाईएस सम्मिलित थे।<ref>{{Cite web|url=http://www.ibpsa.org/%5Cproceedings%5CBS1999%5CBS99_P-01.pdf|title=बिल्डिंग सिस्टम सिमुलेशन का प्रारंभिक इतिहास और भविष्य की संभावनाएं|last=Kusuda|first=T.|date=1999|website=IBPSA Proceedings|access-date=2017-07-07}}</ref> संयुक्त राज्य अमेरिका में, 1970 के ऊर्जा संकट ने इन प्रयासों को तेज कर दिया, क्योंकि भवनों की ऊर्जा खपत को कम करना एक तत्काल घरेलू नीति बन गया। ऊर्जा संकट ने अशरे 90-75 से प्रारंभ करते हुए अमेरिकी भवन निर्माण ऊर्जा मानकों के विकास की भी शुरुआत की।<ref>{{Cite journal|journal=Texas A&M Libraries|last=Sukjoon|first=Oh|date=2013-08-19|title=उच्च निष्पादन व्यावसायिक भवनों के लिए उपयोग किए जाने वाले ऊर्जा अनुरूपण कार्यक्रमों में विश्लेषण विधियों की उत्पत्ति|url=http://oaktrust.library.tamu.edu/handle/1969.1/151151|language=en|access-date=2017-11-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20171109191246/http://oaktrust.library.tamu.edu/handle/1969.1/151151|archive-date=2017-11-09|url-status=dead}}</ref> | ||
भवन अनुरूपण का विकास अकादमिक, सरकारी संस्थानों, उद्योग और | |||
1980 के दशक में, प्रमुख भवन अनुरूपण विशेषज्ञों के एक समूह के | भवन अनुरूपण का विकास अकादमिक, सरकारी संस्थानों, उद्योग और व्यवसायी संगठनों के मध्य एक संयुक्त प्रयास का प्रतिनिधित्व करता है। पिछले दशकों में भवन अनुरूपण विधा एक ऐसे क्षेत्र में परिपक्व हो गया है जो प्रदर्शन मूल्यांकन के निर्माण के लिए अद्वितीय विशेषज्ञता, विधियों और उपकरणों की प्रस्तुति करता है। उस समय विकास के बारे में संक्षिप्त विवरण देते हुए कई समीक्षा पत्र और अत्याधुनिक विश्लेषण किए गए।<ref>{{Cite journal|last1=Augenbroe|first1=Godfried|last2=Hensen|first2=Jan|date=2004-08-01|title=बेहतर भवन डिजाइन के लिए सिमुलेशन|journal=Building and Environment|series=Building Simulation for Better Building Design|volume=39|issue=8|pages=875–877|doi=10.1016/j.buildenv.2004.04.001}}</ref><ref>Hensen, J. (2006). [http://www.janhensen.nl/publications_folder/06_ibpsa-cz_hensen.pdf About the current state of building performance simulation and ibpsa]. In ''4th national IBPS-CZ conference'' (p. 2).</ref><ref>{{Cite journal|last1=Wang|first1=Haidong|last2=Zhai|first2=Zhiqiang (John)|date=2016-09-15|title=Advances in building simulation and computational techniques: A review between 1987 and 2014|journal=Energy and Buildings|volume=128|pages=319–335|doi=10.1016/j.enbuild.2016.06.080}}</ref> | ||
1980 के दशक में, प्रमुख भवन अनुरूपण विशेषज्ञों के एक समूह के मध्य बीपीएस के लिए भविष्य की दिशाओं के बारे में चर्चा प्रारंभ हुई। इस बात पर आम सहमति थी कि अधिकांश उपकरण, जो उस समय तक विकसित किए गए थे, उनकी संरचना में बहुत कठोर थे जो भविष्य में अपेक्षित सुधार और लचीलेपन को समायोजित करने में सक्षम थे।<ref>Clarke, J.A.; Sowell, E.F.; the Simulation Research Group (1985): ''A Proposal to Develop a Kernel System for the Next Generation of Building Energy Simulation Software'', Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, CA, Nov. 4, 1985</ref> इस समय के आसपास, पहला समीकरण-आधारित भवन अनुरूपण वातावरण ईनेट<ref>Low, D. and Sowell, E.F. (1982): ''ENET, a PC-based building energy simulation system,'' Energy Programs Conference, IBM Real Estate and Construction Division, Austin, Texas (1982), pp. 2-7</ref> विकसित किया गया था, जिसने स्पार्क की नींव प्रदान की। 1989 में, साहलिन और सोवेल ने अनुरूपण प्रारूप बनाने के लिए एक तटस्थ प्रारूप प्रस्तुत किया, जिसका उपयोग आज व्यावसायिक सॉफ्टवेयर [[आईडीए इनडोर जलवायु और ऊर्जा]] में किया जाता है।<ref>Sahlin, P. and Sowell, E.F. (1989). A neutral format for building simulation models, Proceedings of the Second International IBPSA Conference, Vancouver, BC, Canada, pp. 147-154, http://www.ibpsa.org/proceedings/BS1989/BS89_147_154.pdf</ref> चार साल बाद, क्लेन ने [[इंजीनियरिंग समीकरण सॉल्वर|अभियांत्रिकी समीकरण सॉल्वर]] प्रस्तुत किया<ref>{{Cite journal|last=Klein|first=S. A.|date=1993-01-01|title=इंजीनियरिंग ऊष्मप्रवैगिकी पाठ्यक्रमों के लिए एक समीकरण समाधान कार्यक्रम का विकास और एकीकरण|journal=Computer Applications in Engineering Education|language=en|volume=1|issue=3|pages=265–275|doi=10.1002/cae.6180010310|s2cid=60901354|issn=1099-0542}}</ref> और 1997 में, मैट्ससन और एल्मक्विस्ट ने [[नमूना|प्रतिरूप]] को प्ररूपित करने के एक अंतरराष्ट्रीय प्रयास की सूचना दी।<ref>{{Cite journal|last1=Mattsson|first1=Sven Erik|last2=Elmqvist|first2=Hilding|date=April 1997|title=मॉडलिका - अगली पीढ़ी की मॉडलिंग भाषा को डिजाइन करने का एक अंतर्राष्ट्रीय प्रयास|journal=IFAC Proceedings Volumes|series=7th IFAC Symposium on Computer Aided Control Systems Design (CACSD '97), Gent, Belgium, 28–30 April|volume=30|issue=4|pages=151–155|doi=10.1016/S1474-6670(17)43628-7|citeseerx=10.1.1.16.5750}}</ref> | |||
बीपीएस अभी भी समस्या प्रतिनिधित्व, प्रदर्शन मूल्यांकन के लिए समर्थन, परिचालन अनुप्रयोग को सक्षम करने और उपयोगकर्ता शिक्षा, प्रशिक्षण और मान्यता प्रदान करने से संबंधित चुनौतियों को प्रस्तुत करता है। क्लार्क (2015) निम्नलिखित, सबसे महत्वपूर्ण कार्यों के साथ बीपीएस की भविष्य की दृष्टि का वर्णन करता है जिसे वैश्विक बीपीएस समुदाय द्वारा संबोधित किया जाना चाहिए।<ref>{{Cite journal|last=Clarke|first=Joe|date=2015-03-04|title=A vision for building performance simulation: a position paper prepared on behalf of the IBPSA Board|journal=Journal of Building Performance Simulation|volume=8|issue=2|pages=39–43|doi=10.1080/19401493.2015.1007699|issn=1940-1493|doi-access=free}}</ref> | बीपीएस अभी भी समस्या प्रतिनिधित्व, प्रदर्शन मूल्यांकन के लिए समर्थन, परिचालन अनुप्रयोग को सक्षम करने और उपयोगकर्ता शिक्षा, प्रशिक्षण और मान्यता प्रदान करने से संबंधित चुनौतियों को प्रस्तुत करता है। क्लार्क (2015) निम्नलिखित, सबसे महत्वपूर्ण कार्यों के साथ बीपीएस की भविष्य की दृष्टि का वर्णन करता है जिसे वैश्विक बीपीएस समुदाय द्वारा संबोधित किया जाना चाहिए।<ref>{{Cite journal|last=Clarke|first=Joe|date=2015-03-04|title=A vision for building performance simulation: a position paper prepared on behalf of the IBPSA Board|journal=Journal of Building Performance Simulation|volume=8|issue=2|pages=39–43|doi=10.1080/19401493.2015.1007699|issn=1940-1493|doi-access=free}}</ref> | ||
* | * उपयुक्त अवधारणा प्रचार | ||
* | * निविष्ट डेटा का मानकीकरण और प्रारूप पुस्तकालयों की पहुंच | ||
* मानक प्रदर्शन मूल्यांकन प्रक्रियाएं | * मानक प्रदर्शन मूल्यांकन प्रक्रियाएं | ||
* व्यवहार में बीपीएस | * व्यवहार में बीपीएस का उपयुक्त संयोजन | ||
* बीपीएस के साथ परिचालन समर्थन और दोष निदान | * बीपीएस के साथ परिचालन समर्थन और दोष निदान | ||
* शिक्षा, प्रशिक्षण और उपयोगकर्ता मान्यता | * शिक्षा, प्रशिक्षण और उपयोगकर्ता मान्यता | ||
| Line 42: | Line 45: | ||
== सटीकता == | == सटीकता == | ||
अनुरूपण | अनुरूपण प्रारूप के निर्माण के संदर्भ में, त्रुटि अनुरूपण, परिणामों और भवन के वास्तविक माप प्रदर्शन के मध्य विसंगति को संदर्भित करती है। सामान्यतः [[बिल्डिंग डिजाइन और बिल्डिंग एनर्जी असेसमेंट में अनिश्चितताएं|भवन प्रारूप और भवन ऊर्जा परीक्षण में अनिश्चितताएं]] होती हैं, जो सामान्यतः प्रारूप निविष्ट में सन्निकटन से उत्पन्न होती हैं। अंशांकन तंत्र या भवन स्वचालन से देखे गए डेटा से मिलान करने के लिए अनुमानित अनुरूपण प्रारूप निविष्ट को समस्वरित या संयोजित करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है।<ref>{{Cite journal|last1=Raftery|first1=Paul|last2=Keane|first2=Marcus|last3=Costa|first3=Andrea|date=2011-12-01|title=Calibrating whole building energy models: Detailed case study using hourly measured data|journal=Energy and Buildings|volume=43|issue=12|pages=3666–3679|doi=10.1016/j.enbuild.2011.09.039}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Reddy|first=T. Agami|date=2006|title=Literature Review on Calibration of Building Energy Simulation Programs: Uses, Problems, Procedures, Uncertainty, and Tools.|url=http://web.a.ebscohost.com/abstract?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=00012505&AN=21489891&h=p8ojDgTz25mLEtPl4J%2f86zfAUGKoYzTVsDcvoE2LFrNnW0vox%2bp0QW8edSwoCq%2bDwUzsmlj6wPJVrbTSmFK79g%3d%3d&crl=c&resultNs=AdminWebAuth&resultLocal=ErrCrlNotAuth&crlhashurl=login.aspx%3fdirect%3dtrue%26profile%3dehost%26scope%3dsite%26authtype%3dcrawler%26jrnl%3d00012505%26AN%3d21489891|journal=ASHRAE Transactions|volume=112 |issue=1|pages=226–240}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Heo|first1=Y.|last2=Choudhary|first2=R.|last3=Augenbroe|first3=G.A.|title=अनिश्चितता के तहत रेट्रोफिट विश्लेषण के लिए बिल्डिंग एनर्जी मॉडल का अंशांकन|journal=Energy and Buildings|language=en|volume=47|pages=550–560|doi=10.1016/j.enbuild.2011.12.029|year=2012}}</ref> | ||
== तकनीकी | पिछले एक दशक में प्रारूपण और अनुरूपण के निर्माण में सटीकता से संबंधित प्रकाशनों की संख्या में अत्यधिक वृद्धि हुई है। कई लेख अनुरूपण परिणामों और मापन के मध्य बड़े अंतराल को प्रदर्शित करते हैं,<ref>{{Cite journal|last1=Coakley|first1=Daniel|last2=Raftery|first2=Paul|last3=Keane|first3=Marcus|date=2014-09-01|title=मापा डेटा के निर्माण ऊर्जा सिमुलेशन मॉडल से मिलान करने के तरीकों की समीक्षा|journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews|volume=37|pages=123–141|doi=10.1016/j.rser.2014.05.007|url=https://escholarship.org/uc/item/88z3g017}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Li|first1=Nan|last2=Yang|first2=Zheng|last3=Becerik-Gerber|first3=Burcin|last4=Tang|first4=Chao|last5=Chen|first5=Nanlin|title=Why is the reliability of building simulation limited as a tool for evaluating energy conservation measures?|journal=Applied Energy|volume=159|pages=196–205|doi=10.1016/j.apenergy.2015.09.001|year=2015|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Hong|first1=Taehoon|last2=Kim|first2=Jimin|last3=Jeong|first3=Jaemin|last4=Lee|first4=Myeonghwi|last5=Ji|first5=Changyoon|title=अनुकूलन एल्गोरिथम का उपयोग करके भवन ऊर्जा सिमुलेशन का स्वचालित अंशांकन मॉडल|journal=Energy Procedia|volume=105|pages=3698–3704|doi=10.1016/j.egypro.2017.03.855|year=2017|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Mustafaraj|first1=Giorgio|last2=Marini|first2=Dashamir|last3=Costa|first3=Andrea|last4=Keane|first4=Marcus|title=ऊर्जा दक्षता अनुकरण के निर्माण के लिए मॉडल अंशांकन|journal=Applied Energy|language=en|volume=130|pages=72–85|doi=10.1016/j.apenergy.2014.05.019|year=2014}}</ref> जबकि अन्य अध्ययनों से पता चलता है कि वे बहुत अच्छी तरह से संयोजित किए जा सकते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Christensen|first1=Jørgen Erik|last2=Chasapis|first2=Kleanthis|last3=Gazovic|first3=Libor|last4=Kolarik|first4=Jakub|date=2015-11-01|title=क्षेत्र मापन और बिल्डिंग एनर्जी सिमुलेशन का उपयोग करके इनडोर पर्यावरण और ऊर्जा खपत अनुकूलन|journal=Energy Procedia|series=6th International Building Physics Conference, IBPC 2015|volume=78|pages=2118–2123|doi=10.1016/j.egypro.2015.11.281|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Cornaro|first1=Cristina|last2=Puggioni|first2=Valerio Adoo|last3=Strollo|first3=Rodolfo Maria|date=2016-06-01|title=Dynamic simulation and on-site measurements for energy retrofit of complex historic buildings: Villa Mondragone case study|journal=Journal of Building Engineering|volume=6|pages=17–28|doi=10.1016/j.jobe.2016.02.001}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Cornaro|first1=Cristina|last2=Rossi|first2=Stefania|last3=Cordiner|first3=Stefano|last4=Mulone|first4=Vincenzo|last5=Ramazzotti|first5=Luigi|last6=Rinaldi|first6=Zila|title=Energy performance analysis of STILE house at the Solar Decathlon 2015: lessons learned|journal=Journal of Building Engineering|volume=13|pages=11–27|doi=10.1016/j.jobe.2017.06.015|year=2017}}</ref> बीपीएस के परिणामों की विश्वसनीयता कई भिन्न-भिन्न बातों जैसे निविष्ट डेटा की गुणवत्ता पर,<ref>{{Cite journal|last1=Dodoo|first1=Ambrose|last2=Tettey|first2=Uniben Yao Ayikoe|last3=Gustavsson|first3=Leif|title=आवासीय भवनों की ऊर्जा संतुलन गणना पर सिमुलेशन धारणाओं और इनपुट मापदंडों का प्रभाव|journal=Energy|volume=120|pages=718–730|doi=10.1016/j.energy.2016.11.124|year=2017}}</ref> अनुरूपण अभियंताओ की क्षमता<ref>{{Cite journal|last1=Imam|first1=Salah|last2=Coley|first2=David A|last3=Walker|first3=Ian|date=2017-01-18|title=The building performance gap: Are modellers literate?|journal=Building Services Engineering Research and Technology|language=en|volume=38|issue=3|pages=351–375|doi=10.1177/0143624416684641|s2cid=55153560|url=http://opus.bath.ac.uk/53934/1/ImamColeyWalker2017.pdf}}</ref> और अनुरूपण इंजन में लागू विधियों आदि पर निर्भर करती है।<ref>{{Cite journal|last1=Nageler|first1=P.|last2=Schweiger|first2=G.|last3=Pichler|first3=M.|last4=Brandl|first4=D.|last5=Mach|first5=T.|last6=Heimrath|first6=R.|last7=Schranzhofer|first7=H.|last8=Hochenauer|first8=C.|title=थर्मल सक्रिय बिल्डिंग सिस्टम (टीएबीएस) के साथ वास्तविक परीक्षण-बॉक्स के आधार पर गतिशील भवन ऊर्जा सिमुलेशन टूल का सत्यापन|journal=Energy and Buildings|volume=168|pages=42–55|doi=10.1016/j.enbuild.2018.03.025|year=2018|s2cid=117446952 }}</ref><ref name=":02">{{Cite journal|last=Choi|first=Joon-Ho|title=छह बिल्डिंग परफॉर्मेंस सिमुलेशन टूल्स द्वारा अनुमानित बिल्डिंग एनर्जी यूज इंटेंसिटी के सहसंबंध की जांच|journal=Energy and Buildings|volume=147|pages=14–26|doi=10.1016/j.enbuild.2017.04.078|year=2017}}</ref> डी वाइल्ड (2014) और जीरो कार्बन हब (2013) की एक प्रगति रिपोर्ट द्वारा प्रारूप चरण से संचालन तक व्यापक रूप से चर्चा किए गए प्रदर्शन अंतर के संभावित कारणों के बारे में एक संक्षिप्त विवरण दिया गया है। दोनों बीपीएस में मुख्य अनिश्चितताओं के रूप में ऊपर उल्लिखित कारकों का निष्कर्ष प्रस्तुत करते हैं।<ref>{{Cite journal|last=de Wilde|first=Pieter|date=2014-05-01|title=The gap between predicted and measured energy performance of buildings: A framework for investigation|journal=Automation in Construction|volume=41|pages=40–49|doi=10.1016/j.autcon.2014.02.009}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.zerocarbonhub.org/sites/default/files/resources/reports/Closing_the_Gap_Bewteen_Design_and_As-Built_Performance_Interim_Report.pdf|title=डिजाइन और निर्मित प्रदर्शन के बीच अंतर को पाटना|date=July 2013|website=www.zerocarbonhub.org|publisher=Zero Carbon Hub|access-date=2017-06-30}}</ref> | ||
ऊर्जा और | |||
अशरे मानक 140-2017 भवन ऊर्जा विश्लेषण कंप्यूटर प्रोग्राम के मूल्यांकन के लिए टेस्ट की मानक विधि तापीय प्रदर्शन की गणना करने के लिए तकनीकी क्षमता और कंप्यूटर प्रोग्राम की प्रयोज्यता की सीमा को मान्य करने के लिए एक विधि प्रदान करती है।<ref>{{Cite book|title=ASHRAE/ANSI Standard 140-2017--Standard Method of Test for the Evaluation of Building Energy Analysis Computer Programs|last=ASHRAE|publisher=American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers, Inc.|year=2017|location=Atlanta, GA}}</ref> अशरे दिशानिर्देश 4-2014 प्रारूप अंशांकन के लिए प्रदर्शन सूचकांक मानदंड प्रदान करता है।<ref>{{Cite book|title=Guideline 14-2014 Measurement of Energy Demand Savings; Technical Report|last=ASHRAE|publisher=American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.|year=2014|location=Atlanta, GA}}</ref> उपयोग किए गए प्रदर्शन सूचकांक सामान्यीकृत माध्य पूर्वाग्रह त्रुटि, [[मूल-माध्य-वर्ग विचलन]] के भिन्नता गुणांक (CV) और R<sup>2</sup> हैं। अशरे ने अंशांकित प्रारूप के लिए R<sup>2</sup> को 0.75 से अधिक करने का सुझाव दिया है। एनएमबीई और सीवी आरएमएसई के मानदंड इस बात पर निर्भर करते हैं कि मापा गया डेटा मासिक या घंटे के समय पर उपलब्ध है या नहीं। | |||
== तकनीकी पक्ष == | |||
ऊर्जा और पदार्थ प्रवाहों की जटिलता को देखते हुए, साधारिता से उत्पन्न कोई विश्लेषणात्मक समाधान खोजना सामान्यतः संभव नहीं होता है, इसलिए अनुरूपण सॉफ़्टवेयर अन्य तकनीकों का उपयोग करता है, जैसे प्रतिक्रिया फलन विधियाँ या समष्टियों में [[संख्यात्मक विश्लेषण]] जैसे [[परिमित अंतर]] या [[परिमित मात्रा विधि]] का उपयोग करके अनुमानित निकट-संख्या विधियों का उपयोग करता है।<ref name=":0" />आज के अधिकांश भवन अनुरूपण प्रोग्राम [[अनिवार्य प्रोग्रामिंग]] भाषाओं का उपयोग करके प्रारूप तैयार करते हैं। ये भाषाएं चरों को मान प्रदान करती हैं, इन कार्यों के निष्पादन के क्रम की घोषणा करती हैं और प्रोग्राम की स्थिति को परिवर्तित करती हैं, जैसा कि उदाहरण के लिए C और C++, [[फोरट्रान]] या [[MATLAB|मैटलैब]]/[[ Simulink | सिमुलिंक]] की संगतता में किया जाता है। ऐसे प्रोग्रामों में, प्रारूप समीकरणों को प्रायः समाधान प्रक्रिया को वास्तविक प्रारूप समीकरणों का भाग बनाकर समाधान विधियों से मजबूती से युग्मित किया जाता है।<ref name=":22">{{Cite journal|last1=Wetter|first1=Michael|last2=Bonvini|first2=Marco|last3=Nouidui|first3=Thierry S.|date=2016-04-01|title=Equation-based languages – A new paradigm for building energy modeling, simulation and optimization|journal=Energy and Buildings|volume=117|pages=290–300|doi=10.1016/j.enbuild.2015.10.017|doi-access=free}}</ref> अनिवार्य प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग प्रारूप की प्रयोज्यता और व्यापकता को सीमित करता है। अधिक लचीलापन सामान्य प्रयोजन समाधानकर्ता के साथ प्रतीकात्मक विभेदक-बीजगणितीय समीकरणों का उपयोग करके अनुरूपण इंजन प्रदान करता है जो प्रारूप पुन: उपयोग, पारदर्शिता और सटीकता को बढ़ाता है। चूंकि इनमें से कुछ इंजन 20 से अधिक वर्षों (जैसे आईडीए आईसीई) के लिए विकसित किए गए हैं और समीकरण-आधारित प्रारूपण के प्रमुख लाभों के कारण, इन अनुरूपण इंजनों को अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी के रूप में माना जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Sahlin|first1=Per|last2=Eriksson|first2=Lars|last3=Grozman|first3=Pavel|last4=Johnsson|first4=Hans|last5=Shapovalov|first5=Alexander|last6=Vuolle|first6=Mika|date=2004-08-01|title=सांकेतिक डीएई समीकरणों और सामान्य प्रयोजन हलकों के साथ संपूर्ण भवन अनुकरण|journal=Building and Environment|series=Building Simulation for Better Building Design|volume=39|issue=8|pages=949–958|doi=10.1016/j.buildenv.2004.01.019}}</ref><ref name=":2">{{Cite journal|last1=Sahlin|first1=Per|last2=Eriksson|first2=Lars|last3=Grozman|first3=Pavel|last4=Johnsson|first4=Hans|last5=Shapovalov|first5=Alexander|last6=Vuolle|first6=Mika|date=August 2003|title=Will equation-based building simulation make it?-experiences from the introduction of IDA Indoor Climate And Energy|url=https://www.academia.edu/16918862|journal=Proceedings of Building...|language=en}}</ref> | |||
== अनुप्रयोग == | == अनुप्रयोग == | ||
भवन अनुरूपण | भवन अनुरूपण प्रारूप नए या तात्कालिक दोनों भवनों के लिए विकसित किए जा सकते हैं। भवन कार्यक्षमता अनुरूपण की प्रमुख उपयोग श्रेणियों में अधोलिखित वस्तुएं सम्मिलित हैं:<ref name=":6" />* वास्तुशिल्प प्रारूप: अधिक [[ऊर्जा-कुशल भवन डिजाइन|ऊर्जा-कुशल भवन प्रारूप]] को सूचित करने के लिए मात्रात्मक रूप से प्रारूप या [[रेट्रोफिटिंग|पुनःसंयोजन]] विकल्पों की तुलना करें | ||
* एचवीएसी प्रारूप: यांत्रिक उपकरणों के आकार के लिए तापीय भार की गणना | * एचवीएसी प्रारूप: यांत्रिक उपकरणों के आकार के लिए तापीय भार की गणना करता है तथा प्रारूप और परीक्षण प्रणाली नियंत्रण रणनीतियों में मदद करता है। | ||
* भवन कार्यक्षमता | * भवन कार्यक्षमता अनुमतांकन: ऊर्जा कूट, हरित प्रमाणीकरण और वित्तीय प्रोत्साहन के साथ कार्यक्षमता-आधारित अनुपालन का प्रदर्शन करता है। | ||
* भवन स्टॉक विश्लेषण: ऊर्जा | * भवन स्टॉक विश्लेषण: ऊर्जा कूट तथा मानकों के विकास का समर्थन करता है और बड़े पैमाने पर ऊर्जा दक्षता प्रोग्रामों की योजना बनाता है। | ||
* [[इमारतों में सीएफडी|भवनों में सीएफडी]]: स्थिति के अध्ययन में भवनों में निम्नलिखित सीएफडी के लिए सतह के ताप प्रवाह और सतह के तापमान जैसी सीमा स्थितियों का अनुकरण<ref>{{Cite journal|last1=Tian|first1=Wei|last2=Han|first2=Xu|last3=Zuo|first3=Wangda|last4=Sohn|first4=Michael D.|title=Building energy simulation coupled with CFD for indoor environment: A critical review and recent applications|journal=Energy and Buildings|volume=165|pages=184–199|doi=10.1016/j.enbuild.2018.01.046|year=2018|osti=1432688|url=https://scholar.colorado.edu/concern/articles/q811kk637 }}</ref> | * [[इमारतों में सीएफडी|भवनों में सीएफडी]]: स्थिति के अध्ययन में भवनों में निम्नलिखित सीएफडी के लिए सतह के ताप प्रवाह और सतह के तापमान जैसी सीमा स्थितियों का अनुकरण करता है।<ref>{{Cite journal|last1=Tian|first1=Wei|last2=Han|first2=Xu|last3=Zuo|first3=Wangda|last4=Sohn|first4=Michael D.|title=Building energy simulation coupled with CFD for indoor environment: A critical review and recent applications|journal=Energy and Buildings|volume=165|pages=184–199|doi=10.1016/j.enbuild.2018.01.046|year=2018|osti=1432688|url=https://scholar.colorado.edu/concern/articles/q811kk637 }}</ref> | ||
== सॉफ्टवेयर उपकरण == | == सॉफ्टवेयर उपकरण == | ||
भवनों और भवन उप-प्रणालियों के प्रदर्शन का अनुकरण करने के लिए सैकड़ों सॉफ़्टवेयर उपकरण उपलब्ध हैं, जो संपूर्ण-भवन अनुरूपण से लेकर | भवनों और भवन उप-प्रणालियों के प्रदर्शन का अनुकरण करने के लिए सैकड़ों सॉफ़्टवेयर उपकरण उपलब्ध हैं, जो संपूर्ण-भवन अनुरूपण से लेकर प्रारूप निविष्ट अंशांकन से लेकर भवन लेखापरीक्षा तक की क्षमता रखते हैं। संपूर्ण-भवन अनुरूपण सॉफ़्टवेयर साधनों के मध्य तथा''अनुरूपण इंजन'' के मध्य अंतर करना महत्वपूर्ण है, जो [[ऊष्मप्रवैगिकी]] और [[निर्माण विज्ञान]] में निहित समीकरणों को गतिशील रूप से हल करता है।<ref name=":4" /> | ||
सामान्यतः, बीपीएस सॉफ्टवेयर को निम्नलिखित भागों में वर्गीकृत किया जा सकता है<ref name=":12">{{Cite journal|last1=Østergård|first1=Torben|last2=Jensen|first2=Rasmus L.|last3=Maagaard|first3=Steffen E.|date=2016-08-01|title=Building simulations supporting decision making in early design – A review|journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews|volume=61|pages=187–201|doi=10.1016/j.rser.2016.03.045|s2cid=56153278 |url=https://vbn.aau.dk/da/publications/b5c1c030-0ce9-493d-89ef-36d2382e432a}}</ref> | |||
* एकीकृत अनुरूपण इंजन के साथ अनुप्रयोग | * एकीकृत अनुरूपण इंजन के साथ अनुप्रयोग जैसे एनर्जीप्लस, ईएसपी-आर, टीएएस, आईईएस-वीई, आईडीए आईसीई आदि। | ||
* सॉफ्टवेयर जो एक निश्चित इंजन को | * सॉफ्टवेयर जो एक निश्चित इंजन को स्थित करता है उदाहरण के लिए डिज़ाइनबिल्डर, ईक्वेस्ट, रिउस्का, सेफैरा आदि। | ||
* अन्य सॉफ़्टवेयर के लिए प्लगइन्स जो कुछ प्रदर्शन विश्लेषण को सक्षम करते हैं | * अन्य सॉफ़्टवेयर के लिए प्लगइन्स जो कुछ प्रदर्शन विश्लेषण को सक्षम करते हैं उदाहरण के लिए राइनो, हनीबी, [[ Autodesk | औटोडेस्क]] ग्रीन भवन स्टूडियो के लिए डिवा आदि। | ||
इस प्रस्तुति के विपरीत, कुछ उपकरण हैं जो वास्तव में इन स्पष्ट वर्गीकरण मानदंडों को पूरा नहीं करते हैं, जैसे ईएसपी-आर जिसे एनर्जीप्लस के लिए एक | इस प्रस्तुति के विपरीत, कुछ उपकरण हैं जो वास्तव में इन स्पष्ट वर्गीकरण मानदंडों को पूरा नहीं करते हैं, जैसे ईएसपी-आर जिसे एनर्जीप्लस के लिए एक प्रारूप एप्लिकेशन के रूप में भी उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{Cite web|url=http://lists.strath.ac.uk/archives/esp-r/2015/003176.html|title=ESP-r मॉडल को E+ .idf फ़ाइलों में निर्यात करना|website=Answered question in the ESP-r support forum|access-date=2017-07-04}}</ref> और आईडीए अनुरूपण वातावरण का उपयोग करने वाले अन्य अनुप्रयोग भी हैं,<ref>{{Cite web|url=http://www.equa.se/de/tunnel|title=पूर्व सुरंग|website=Software "Tunnel" uses IDA simulation environment|access-date=2017-07-04}}</ref> जो आइडीए को इंजन और आइसीइ को प्ररूपित करता है। डेटा निविष्ट को सरल बनाने के लिए अधिकांश प्रारूप एप्लिकेशन उपयोगकर्ता को ग्राफिकल यूजर इंटरफेस के साथ समर्थन करते हैं। प्रारूप अनुरूपण इंजन को हल करने के लिए एक निविष्ट फ़ाइल बनाता है। इंजन आउटपुट डेटा को प्रारूप एप्लिकेशन या किसी अन्य दृश्यतमक साधनों पर लौटाता है जो बदले में उपयोगकर्ता को परिणाम प्रस्तुत करता है। कुछ सॉफ़्टवेयर पैकेजों के लिए, गणना इंजन और इंटरफ़ेस एक ही उत्पाद हो सकते हैं। नीचे दी गई तालिका बीपीएस के लिए सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले अनुरूपण इंजन और प्रारूप अनुप्रयोगों के बारे में एक संक्षिप्त विवरण देती है।<ref name=":12" /><ref>{{Cite book|title=Annex 43/Task 34 Final Task Management Report - Testing and Validation of Building Energy Simulation Tools|last=Judkoff|first=Ron|publisher=International Energy Agency (IEA)|year=2008}}</ref> | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
! | !अनुरूपण इंजन | ||
! | !विकासक | ||
! | !पहली विज्ञप्ति | ||
! | !तकनीकी | ||
! | !प्रारूपण भाषा | ||
! | !अनुज्ञप्ति | ||
! | !नवीनतम संस्करण | ||
! | !मॉडलर अनुप्रयोग और जीयूआई | ||
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| | |अपाचेसिम<ref>{{Cite web|url=http://www.iesve.com/software/ve-for-engineers/module/ApacheSim/482|title=APACHESIM|last=Integrated Environmental Solutions, Ltd|date=2017|access-date=2017-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20171108035054/http://www.iesve.com/software/ve-for-engineers/module/ApacheSim/482|archive-date=2017-11-08|url-status=dead}}</ref> | ||
|[[Integrated Environmental Solutions Ltd]]. | |[[Integrated Environmental Solutions Ltd|एकीकृत पर्यावरण समाधान लिमिटेड, यूके]]. | ||
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| | |व्यावसायिक | ||
|6.0 | |6.0 | ||
| | |वीई 2018<ref>{{Cite web|url=https://www.iesve.com/VE2018|title=VE2018 Website|access-date=2018-09-26}}</ref> | ||
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| | |कैरियर एचएपी<ref name=":3">{{Cite web|url=https://www.carrier.com/commercial/en/us/software/hvac-system-design/hourly-analysis-program/|title=Hourly Analysis Program HVAC System Design Software {{!}} Carrier Building Solutions|website=Building Solutions|language=en-US|access-date=2017-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20171108035553/https://www.carrier.com/commercial/en/us/software/hvac-system-design/hourly-analysis-program/|archive-date=2017-11-08|url-status=dead}}</ref> | ||
|[[United Technologies]] | |[[United Technologies|यूनाइटेड टेक्नोलॉजीज, यू.एस]] | ||
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| | |व्यावसायिक | ||
|5.11 | |5.11 | ||
| | |कैरियर एचएपी | ||
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| | |कॉम्फी<ref>{{Cite journal|last1=Peuportier|first1=Bruno|last2=Blanc-Sommereux|first2=Isabelle|date=1990|title=Simulation Tool with Its Expert Interface for the Thermal Design of Multizone Buildings|journal=International Journal of Solar Energy|volume=8|issue=2|pages=109–120|doi=10.1080/01425919008909714}}</ref> | ||
|[[Mines ParisTech]], | |[[Mines ParisTech|माइन्स पेरिसटेक]], इजुबा एनर्जीज, एफआर | ||
|1994 | |1994 | ||
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| | |व्यावसायिक | ||
|5.21.3.0 | |5.21.3.0 | ||
| | |प्लीएडेस | ||
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| | |डीओई-2<ref>{{Cite journal|last=Lokmanhekim|first=M.|display-authors=et al|date=1979|title=DOE-2: a new state-of-the-art computer program for the energy utilization analysis of buildings.|journal=Lawrence Berkeley Lab|volume=Report CBC-8977}}</ref> | ||
| | |जेम्स जे. हिर्श एंड एसोसिएट्स, यू.एस | ||
|1978 | |1978 | ||
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| | |फ्रीवेयर | ||
|2.2 | |2.2 | ||
| | |ईक्वेस्ट,<ref>{{Cite web|url=http://doe2.com/equest/index.html|title=eQUEST|last=Hirsch|first=Jeff|website=doe2.com|access-date=2017-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20171103184856/http://doe2.com/equest/index.html|archive-date=2017-11-03|url-status=dead}}</ref> रिउस्का,<ref>{{Cite web|url=http://www.granlund.fi/en/software/riuska/|title=RIUSKA Website|last=Granlund Consulting Oy|access-date=2018-04-03}}</ref> एनर्जीप्रो,<ref>{{Cite web|url=http://www.energysoft.com/|title=EnergySoft – World Class Building Energy Analysis Software|website=www.energysoft.com|language=en-US|access-date=2017-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20171108035014/http://www.energysoft.com/|archive-date=2017-11-08|url-status=dead}}</ref> जीबीएस<ref>{{Cite web|url=https://gbs.autodesk.com/GBS/|title=Green Building Studio|website=gbs.autodesk.com|access-date=2017-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20200206011556/https://gbs.autodesk.com/GBS/|archive-date=2020-02-06|url-status=dead}}</ref> | ||
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| | |एनर्जीप्लस<ref>{{Cite web|url=https://energyplus.net/|title=EnergyPlus Homepage|last=US Departement of Energy's|first=Building Technology Office|access-date=2021-02-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20171108035835/https://energyplus.net/|archive-date=2017-11-08|url-status=dead}}</ref> | ||
|[[Lawrence Berkeley National Laboratory]] | |[[Lawrence Berkeley National Laboratory|लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी, यू.एस]] | ||
|2001 | |2001 | ||
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| | |डिजाइनबिल्डर,<ref>{{Cite journal|last=Tindale|first=A|date=2005|title=Designbuilder Software|journal=Design-Builder Software Ltd}}</ref> [[OpenStudio|ओपनस्टूडियो]],<ref>{{Cite journal|last=Guglielmetti|first=Rob|display-authors=et al|date=2011|title=OpenStudio: An Open Source Integrated Analysis Platform|url=http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2011/P_1245.pdf|journal=Proceedings of Building Simulation 2011: 12th Conference of International Building Performance Simulation Association|pages=442–449|access-date=2017-12-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20170809022750/http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2011/P_1245.pdf|archive-date=2017-08-09|url-status=dead}}</ref> कोव.उपकरण,<ref>{{Cite web|title=cove.tool - Sustainable Building Design {{!}} Energy Modeling Software|url=https://www.cove.tools/|access-date=2021-08-23|website=www.cove.tools|language=en}}</ref><ref>{{Cite web|title=loadmodeling.tool optimize and collaborate on HVAC Design|url=https://www.cove.tools/loadmodelingtool-hvac-design|access-date=2021-08-23|website=www.cove.tools|language=en}}</ref> कई अन्य<ref>{{Cite web|url=https://www.buildingenergysoftwaretools.com/?capabilities=Whole-building+Energy+Simulation&keywords=EnergyPlus|title=List of graphical user interfaces for Energy+|last=BEST directory|access-date=2018-04-03}}</ref> | ||
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| | |ईएसपी-आर<ref name=":5">{{Cite web|url=https://www.strath.ac.uk/research/energysystemsresearchunit/applications/esp-r/|title=ESP-r {{!}} University of Strathclyde|website=www.strath.ac.uk|language=en|access-date=2017-11-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20171108100137/https://www.strath.ac.uk/research/energysystemsresearchunit/applications/esp-r/|archive-date=2017-11-08|url-status=dead}}</ref> | ||
|[[University of Strathclyde]] | |[[University of Strathclyde|स्ट्रेथक्लाइड विश्वविद्यालय, यूके]] | ||
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| | |लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला, यू.एस | ||
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| | |ट्रांससिस<ref name=":7">{{Cite journal|last1=Beckman|first1=William A.|last2=Broman|first2=Lars|last3=Fiksel|first3=Alex|last4=Klein|first4=Sanford A.|last5=Lindberg|first5=Eva|last6=Schuler|first6=Mattias|last7=Thornton|first7=Jeff|title=TRNSYS The most complete solar energy system modeling and simulation software|journal=Renewable Energy|language=en|volume=5|issue=1–4|pages=486–488|doi=10.1016/0960-1481(94)90420-0|year=1994}}</ref> | ||
|[[University of Wisconsin–Madison| | |[[University of Wisconsin–Madison|विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय, यू.एस]] | ||
|1975 | |1975 | ||
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| | |फोरट्रान, सी/सी++ | ||
| | |व्यावसायिक | ||
|18.0 | |18.0 | ||
| | |सिमुलेशन स्टूडियो, <ref>{{Cite web|url=http://web.mit.edu/parmstr/Public/Documentation/02-SimulationStudio.pdf|title=Manual for Simulation Studio|access-date=2018-03-29}}</ref> टीआरएनबिल्ड | ||
|} | |} | ||
== | == बीपीएस के उपयोग == | ||
1990 के दशक के | 1990 के दशक के उपरांत, मुख्य रूप से अनुसंधान के लिए उपयोग की जाने वाली विधि से निर्माण प्रदर्शन अनुरूपण मुख्यधारा की औद्योगिक परियोजनाओं के लिए एक प्रारूप उपकरण के लिए परिवर्तन पर आधारित है। यद्यपि, विभिन्न देशों में उपयोग अभी भी बहुत भिन्न है। [[ऊर्जा और पर्यावरण डिज़ाइन में नेतृत्व|ऊर्जा और पर्यावरण प्रारूपण में नेतृत्व]] (यूएसए), [[ब्रीम]] (यूके) या डीजीएनबी (जर्मनी) जैसे भवन प्रमाणन कार्यक्रम बीपीएस के लिए व्यापक अनुप्रयोग खोजने के लिए एक अच्छी प्रेरक शक्ति साबित हुए हैं। इसके अतिरिक्त, राष्ट्रीय भवन मानक जो बीपीएस आधारित विश्लेषण की अनुमति देते हैं जो बढ़ते औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जैसे कि संयुक्त राज्य अमेरिका में (अशरे 90.1),<ref name=":1" />स्वीडन (बीबीआर),<ref>{{Cite web|url=https://www.boverket.se/en/start-in-english/|title=बीबीआर - स्वीडिश बिल्डिंग रेगुलेशन|access-date=2018-03-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20180329085624/http://www.boverket.se/en/start-in-english/|archive-date=2018-03-29|url-status=dead}}</ref> स्विट्जरलैंड (एसआईए)<ref>{{Cite web|url=http://www.sia.ch/en/the-sia/|title=स्विस सोसाइटी ऑफ आर्किटेक्ट्स एंड इंजीनियर्स (एसआईए)|access-date=2018-03-29}}</ref> और यूनाइटेड किंगडम (एनसीएम) आदि।<ref>{{Cite web|url=https://www.uk-ncm.org.uk/|title=यूके की राष्ट्रीय गणना पद्धति|access-date=2018-03-29}}</ref> | ||
स्वीडिश भवन नियम अद्वितीय हैं कि गणना किए गए ऊर्जा उपयोग को भवन संचालन के पहले दो वर्षों के भीतर माप द्वारा सत्यापित किया जाना है। 2007 में परिचय के बाद से, अनुभव से पता चलता है कि | |||
स्वीडिश भवन नियम इसलिए अद्वितीय हैं कि यहाँ गणना किए गए ऊर्जा उपयोग को भवन संचालन के पहले दो वर्षों के भीतर माप द्वारा सत्यापित किया जाना है। 2007 में परिचय के बाद से, अनुभव से पता चलता है कि प्रारूपकर्ताओ द्वारा सटीकता के आवश्यक स्तर को सावधानी से प्राप्त करने के लिए अत्यधिक विस्तृत अनुरूपण प्रारूप को प्राथमिकता दी जाती है। इसके अतिरिक्त, इसने एक अनुरूपण संस्कृति को बढ़ावा दिया है जहां प्रारूप के अनुमान वास्तविक प्रदर्शन के निकट हैं। इसके बदले में बीपीएस की सामान्य व्यावसायिक क्षमता को उजागर करते हुए नकली अनुमानों के आधार पर औपचारिक ऊर्जा प्रत्याभुति की प्रस्तुति की गई है।<ref>{{Cite web|url=http://www.gbpn.org/databases-tools/bc-detail-pages/sweden#Summary|title=स्वीडिश कोड वैश्विक प्रदर्शन नेटवर्क में सारांशित|access-date=2018-03-29}}</ref> | |||
== प्रदर्शन-आधारित अनुपालन == | == प्रदर्शन-आधारित अनुपालन == | ||
प्रदर्शन-आधारित दृष्टिकोण में, भवन | प्रदर्शन-आधारित दृष्टिकोण में, भवन कूट या मानकों का अनुपालन एक निर्देशात्मक दृष्टिकोण के अतिरिक्त भवन अनुरूपण से अनुमानित ऊर्जा उपयोग पर आधारित होता है, जिसके लिए निर्धारित तकनीकों या प्रारूप सुविधाओं के पालन की आवश्यकता होती है। प्रदर्शन-आधारित अनुपालन भवन, प्रारूप में अधिक लचीलापन प्रदान करता है क्योंकि यह प्रारूपकर्ताओ को कुछ निर्देशात्मक आवश्यकताओं को याद करने की अनुमति देता है जिसके परिणामस्वरूप भवन के प्रदर्शन पर प्रभाव को अन्य निर्देशात्मक आवश्यकताओं को पार करके संयोजित किया जा सकता है।<ref>{{Cite web|url=http://cbei.psu.edu/eeb-codes-performance-based-codes/|title=बिल्डिंग कोड के लिए एक नया प्रतिमान|last=Senick|first=Jennifer|website=cbei.psu.edu|language=en-US|access-date=2017-11-07}}</ref> प्रमाणन संस्था प्रारूप निविष्ट, सॉफ्टवेयर विनिर्देशों और प्रदर्शन आवश्यकताओं पर विवरण प्रदान करती है। | ||
निम्नलिखित यूएस आधारित ऊर्जा | निम्नलिखित यूएस आधारित ऊर्जा कूट और मानकों की एक सूची है जो अनुपालन प्रदर्शित करने के लिए भवन अनुरूपण का संदर्भ देती है: | ||
* अशरे 90.1 | * अशरे 90.1 | ||
* [[अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा संरक्षण संहिता]] (आईईसीसी) | * [[अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा संरक्षण संहिता]] (आईईसीसी) | ||
* नेतृत्व में ऊर्जा और पर्यावरण प्रारूप ( | * नेतृत्व में ऊर्जा और पर्यावरण प्रारूप (लीड) | ||
*[https://thegbi.org/green-globes-certification/ ग्रीन ग्लोब्स] | *[https://thegbi.org/green-globes-certification/ ग्रीन ग्लोब्स] | ||
* [[ कैलिफोर्निया भवन निर्माण मानक कोड ]] | * [[ कैलिफोर्निया भवन निर्माण मानक कोड | कैलिफोर्निया भवन निर्माण मानक कूट]] | ||
* [[ ऊर्जा सितारा ]] मल्टीफैमिली हाई राइज प्रोग्राम | * [[ ऊर्जा सितारा | एनर्जी स्टार]] मल्टीफैमिली हाई राइज प्रोग्राम | ||
* [[निष्क्रिय घर]] ( | * [[निष्क्रिय घर|पैसिव हाउस इंस्टीट्यूट यूएस]] (फीउस) | ||
* [[लिविंग बिल्डिंग चैलेंज|लिविंग भवन चैलेंज]] | * [[लिविंग बिल्डिंग चैलेंज|लिविंग भवन चैलेंज]] | ||
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| publisher = IBPSA-USA | | publisher = IBPSA-USA | ||
| access-date = 13 June 2014}}</ref> | | access-date = 13 June 2014}}</ref> | ||
* | * अमेरिकन सोसायटी ऑफ हीटींग, रेफ्रिजरेटिंग, और एयर कंडीशनिंग इंजीनियर्स (अशरे)<ref name=":1">{{Cite web|url=https://www.ashrae.org/|title=Home {{!}} ashrae.org|website=www.ashrae.org|access-date=2017-11-08}}</ref> | ||
; प्रमाणपत्र | ; प्रमाणपत्र | ||
* | * बीईएमपी - भवन ऊर्जा प्रारूपण व्यवसायिकी, अशरे द्वारा प्रशासित<ref>{{cite web|url=https://www.ashrae.org/professional-development/ashrae-certification/certification-types/bemp-building-energy-modeling-professional-certification|title=बिल्डिंग एनर्जी मॉडलिंग प्रोफेशनल सर्टिफिकेशन|website=ashrae.org|publisher=ASHRAE|access-date=2018-04-03}}</ref> | ||
* | * बेसा - पंजीकृत भवन ऊर्जा अनुरूपण विश्लेषक, एईई द्वारा प्रशासित<ref>{{cite web|url=https://www.aeecenter.org/certifications/certifications/certified-building-energy-simulation-analyst|title=सर्टिफाइड बिल्डिंग एनर्जी सिमुलेशन एनालिस्ट|date=2016-08-04|website=aeecenter.org|publisher=Association of Energy Engineers|access-date=2018-04-03}}</ref> | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
* [[ऊर्जा मॉडलिंग]] | * [[ऊर्जा मॉडलिंग|ऊर्जा प्रारूपिंग]] | ||
* [[कंप्यूटर सिमुलेशन|कंप्यूटर अनुरूपण]] | * [[कंप्यूटर सिमुलेशन|कंप्यूटर अनुरूपण]] | ||
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* Bldg-sim mailing list for building simulation professionals: http://lists.onebuilding.org/listinfo.cgi/bldg-sim-onebuilding.org | * Bldg-sim mailing list for building simulation professionals: http://lists.onebuilding.org/listinfo.cgi/bldg-sim-onebuilding.org | ||
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Latest revision as of 11:16, 31 October 2023
भवन कार्यक्षमता अनुरूपण मौलिक भौतिक सिद्धांतों और ध्वनि अभियांत्रिकी अभ्यास के आधार पर निर्मित कंप्यूटर-आधारित, गणितीय प्रारूप का उपयोग करके भवन कार्यक्षमता के पहलुओं की प्रतिकृति है। भवन कार्यक्षमता अनुरूपण का उद्देश्य भवन कार्यक्षमता के पहलुओं का परिमाणीकरण है जो भवनों के प्रारूप, निर्माण, संचालन और नियंत्रण के लिए प्रासंगिक हैं। [1] भवन प्रदर्शन अनुरूपण में विभिन्न उप-क्षेत्र हैं; जिसमे सबसे प्रमुख तापीय अनुरूपण, प्रकाश अनुरूपण, ध्वनिक अनुरूपण और वायु प्रवाह अनुरूपण आदि हैं। अधिकांश भवन प्रदर्शन अनुरूपण बीस्पोक अनुरूपण सॉफ्टवेयर के उपयोग पर आधारित है। भवन कार्यक्षमता अनुरूपण अपने आप में वैज्ञानिक कंप्यूटिंग के व्यापक सीमा में एक क्षेत्र है।
परिचय
भौतिक दृष्टिकोण से, भवन अत्यधिक जटिल प्रणाली है, जो कई प्रकार के मापदंडों से प्रभावित होती है। एक अनुरूपण प्रारूप वास्तविक भवन का एक अमूर्त रूप है जो उच्च स्तर के विस्तार पर प्रभावों पर विचार करने और लागत-गहन माप के बिना प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों का विश्लेषण करने की अनुमति देता है। बीपीएस प्रारूपण क्षमता वाली एक तकनीक है जो किसी प्रस्तावित प्रारूप की सापेक्ष लागत और प्रदर्शन विशेषताओं को यथार्थवादी तरीके से और अपेक्षाकृत कम प्रयास और लागत पर मापने और तुलना करने की क्षमता प्रदान करती है। ऊर्जा की मांग, आंतरिक पर्यावरणीय गुणवत्ता जैसे तापीय आराम और दृश्य आराम, इनडोर वायु गुणवत्ता और नमी घटना सहित, एचवीएसी और नवीकरणीय प्रणाली प्रदर्शन, शहरी स्तर प्रारूपण, भवन स्वचालन और परिचालन अनुकूलन बीपीएस के महत्वपूर्ण पहलू हैं।[2][3][4]पिछले छह दशकों में, कई बीपीएस कंप्यूटर प्रोग्राम विकसित किए गए हैं। बीपीएस सॉफ्टवेयर की सबसे विस्तृत सूची बेस्ट डायरेक्टरी में पाई जा सकती है।[5] उनमें से कुछ केवल बीपीएस के कुछ भागों जैसे जलवायु विश्लेषण, तापीय आराम, ऊर्जा गणना, प्लांट प्रारूप, दिन के प्रकाश का अनुरूपण आदि को अधिसूचित करते हैं। बीपीएस के क्षेत्र में मुख्य उपकरण बहु-क्षेत्र, सक्रिय, संपूर्ण-भवन अनुरूपण उपकरण हैं, जो उपयोगकर्ताओं को तापन और शीतलन भार, ऊर्जा की मांग, तापमान के रुझान, आर्द्रता, तापीय और दृश्य आराम संकेतक, वायु प्रदूषक जैसे प्रमुख संकेतक प्रदान करते हैं।[4][6]
एक विशिष्ट भवन अनुरूपण प्रारूप में स्थानीय जलवायु के लिए कई निविष्ट होते हैं जैसे विशिष्ट मौसम विज्ञान वर्ष फ़ाइल; ज्यामिति का निर्माण; लिफाफा विशेषताओं का निर्माण; प्रकाश, रहने वालों और प्लग लोड से आंतरिक ताप लाभ; तापन, संवातन और शीतलन तंत्र विनिर्देश; संचालन कार्यक्रम और नियंत्रण रणनीतियों का प्रारूपण किया जा सकता है।[2]निविष्ट की सरलता और आउटपुट डेटा की पहुंच बीपीएस साधनों के बीच व्यापक रूप से भिन्न होती है। उन्नत पूर्ण-निर्माण अनुरूपण उपकरण निम्नलिखित में से लगभग सभी को भिन्न-भिन्न विधियों से किसी तरह से विचार करने में सक्षम हैं।
संपूर्ण भवन अनुकरण के लिए आवश्यक निविष्ट डेटा:
- जलवायु: परिवेशी वायु तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, प्रत्यक्ष और विसरित सौर विकिरण, वायु गति और दिशा
- स्थान: भवन का स्थान और अभिविन्यास, स्थलाकृति और आसपास की भवनों, जमीनी संपत्तियों द्वारा छायांकन
- ज्यामिति: भवन शेप और क्षेत्र ज्यामिति
- आवरण: सामग्री और निर्माण, खिड़कियां और छायांकन, तापीय पुल, घुसपैठ और उद्घाटन
- आंतरिक लाभ: संचालन/अधिभोग के लिए कार्यक्रम सहित प्रकाश, उपकरण और रहने वाले
- संवातन तंत्र: वायु का परिवहन और वातानुकूलन (तापन, शीतलन, आर्द्रीकरण)।
- कक्ष इकाइयाँ: तापन, शीतलन और संवातन के लिए स्थानीय इकाइयाँ
- संयंत्र: भवन में ऊर्जा के परिवर्तन, भंडारण और वितरण के लिए केंद्रीय इकाइयाँ
- नियंत्रण: खिड़की खोलने, छायांकन उपकरण, संवातन तंत्र, कक्ष इकाइयों, संयंत्र घटकों के लिए
प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों के लिए कुछ उदाहरण:
- तापमान के रुझान: क्षेत्र में, सतहों पर, निर्माण परतों में, गर्म या ठंडे जल की आपूर्ति के लिए या डबल ग्लास फ़ेसडे में
- आराम संकेतक: जैसे अनुमानित औसत वोट और असंतुष्ट, उज्ज्वल तापमान विषमता का अनुमानित प्रतिशत, CO2-सांद्रता, सापेक्ष आर्द्रता
- ताप संतुलन: क्षेत्र के लिए, सम्पूर्ण भवन या एकल भवन इकाई
- लोड प्रोफाइल: तापन और शीतलन की मांग के लिए, उपकरण और प्रकाश व्यवस्था के लिए विद्युत प्रारूप
- ऊर्जा की मांग: ताप, शीतलन, संवातन, प्रकाश, उपकरण, सहायक प्रणालियों जैसे पंप, पंखे, लिफ्ट आदि के लिए
- दिन के प्रकाश की उपलब्धता: कुछ क्षेत्रों में, भिन्न-भिन्न समय बिंदुओं पर परिवर्तनशील बाहरी स्थितियों के साथ
बीपीएस सॉफ्टवेयर का अन्य उपयोग
- तंत्र आकारण: एचवीएसी घटकों जैसे वायु संवातन इकाई, ताप स्थानांतरण, भट्टी, चिलर, जल सरंक्षण, हीट पंप और नवीकरणीय ऊर्जा तंत्र के लिए।
- नियंत्रण रणनीतियों का अनुकूलन: बढ़ते संचालन प्रदर्शन के लिए छायांकन, खिड़की खोलने, तापन, शीतलन और संवातन के लिए नियंत्रक संयोजन।
इतिहास
बीपीएस का इतिहास लगभग कंप्यूटर जितना ही लंबा है। इस दिशा में प्रारंभिक विकास 1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक के प्रारंभ में संयुक्त राज्य अमेरिका और स्वीडन में प्रारंभ हुआ। इस अवधि के समय, स्थिर स्थिति गणनाओं का उपयोग करके एकल प्रणाली घटकों जैसे गैस भट्ठी का विश्लेषण करने के लिए कई विधियाँ प्रस्तुत की गई थी। भवनों के लिए सबसे प्रथम अधिलेखित किया गया अनुरूपण टूल ब्रिस था, जिसे 1963 में स्टॉकहोम में प्रौद्योगिकी के रॉयल संस्थान द्वारा प्रस्तुत किया गया था।[7] 1960 के दशक के अंत तक, ऊर्जा आकलन और तापन/शीतलन भार गणना पर ध्यान केंद्रित करते हुए प्रति घंटा घूर्णन वाले कई प्रारूप विकसित किए गए थे। इस प्रयास के परिणामस्वरूप 1970 के दशक के प्रारंभ में अधिक शक्तिशाली अनुरूपण इंजन प्रस्तुत किए गए, जिनमें ब्लास्ट, डीओई-2, ईएसपी-आर, एचवीएसीएसआईएम+ और टीआरएनएसवाईएस सम्मिलित थे।[8] संयुक्त राज्य अमेरिका में, 1970 के ऊर्जा संकट ने इन प्रयासों को तेज कर दिया, क्योंकि भवनों की ऊर्जा खपत को कम करना एक तत्काल घरेलू नीति बन गया। ऊर्जा संकट ने अशरे 90-75 से प्रारंभ करते हुए अमेरिकी भवन निर्माण ऊर्जा मानकों के विकास की भी शुरुआत की।[9]
भवन अनुरूपण का विकास अकादमिक, सरकारी संस्थानों, उद्योग और व्यवसायी संगठनों के मध्य एक संयुक्त प्रयास का प्रतिनिधित्व करता है। पिछले दशकों में भवन अनुरूपण विधा एक ऐसे क्षेत्र में परिपक्व हो गया है जो प्रदर्शन मूल्यांकन के निर्माण के लिए अद्वितीय विशेषज्ञता, विधियों और उपकरणों की प्रस्तुति करता है। उस समय विकास के बारे में संक्षिप्त विवरण देते हुए कई समीक्षा पत्र और अत्याधुनिक विश्लेषण किए गए।[10][11][12]
1980 के दशक में, प्रमुख भवन अनुरूपण विशेषज्ञों के एक समूह के मध्य बीपीएस के लिए भविष्य की दिशाओं के बारे में चर्चा प्रारंभ हुई। इस बात पर आम सहमति थी कि अधिकांश उपकरण, जो उस समय तक विकसित किए गए थे, उनकी संरचना में बहुत कठोर थे जो भविष्य में अपेक्षित सुधार और लचीलेपन को समायोजित करने में सक्षम थे।[13] इस समय के आसपास, पहला समीकरण-आधारित भवन अनुरूपण वातावरण ईनेट[14] विकसित किया गया था, जिसने स्पार्क की नींव प्रदान की। 1989 में, साहलिन और सोवेल ने अनुरूपण प्रारूप बनाने के लिए एक तटस्थ प्रारूप प्रस्तुत किया, जिसका उपयोग आज व्यावसायिक सॉफ्टवेयर आईडीए इनडोर जलवायु और ऊर्जा में किया जाता है।[15] चार साल बाद, क्लेन ने अभियांत्रिकी समीकरण सॉल्वर प्रस्तुत किया[16] और 1997 में, मैट्ससन और एल्मक्विस्ट ने प्रतिरूप को प्ररूपित करने के एक अंतरराष्ट्रीय प्रयास की सूचना दी।[17]
बीपीएस अभी भी समस्या प्रतिनिधित्व, प्रदर्शन मूल्यांकन के लिए समर्थन, परिचालन अनुप्रयोग को सक्षम करने और उपयोगकर्ता शिक्षा, प्रशिक्षण और मान्यता प्रदान करने से संबंधित चुनौतियों को प्रस्तुत करता है। क्लार्क (2015) निम्नलिखित, सबसे महत्वपूर्ण कार्यों के साथ बीपीएस की भविष्य की दृष्टि का वर्णन करता है जिसे वैश्विक बीपीएस समुदाय द्वारा संबोधित किया जाना चाहिए।[18]
- उपयुक्त अवधारणा प्रचार
- निविष्ट डेटा का मानकीकरण और प्रारूप पुस्तकालयों की पहुंच
- मानक प्रदर्शन मूल्यांकन प्रक्रियाएं
- व्यवहार में बीपीएस का उपयुक्त संयोजन
- बीपीएस के साथ परिचालन समर्थन और दोष निदान
- शिक्षा, प्रशिक्षण और उपयोगकर्ता मान्यता
सटीकता
अनुरूपण प्रारूप के निर्माण के संदर्भ में, त्रुटि अनुरूपण, परिणामों और भवन के वास्तविक माप प्रदर्शन के मध्य विसंगति को संदर्भित करती है। सामान्यतः भवन प्रारूप और भवन ऊर्जा परीक्षण में अनिश्चितताएं होती हैं, जो सामान्यतः प्रारूप निविष्ट में सन्निकटन से उत्पन्न होती हैं। अंशांकन तंत्र या भवन स्वचालन से देखे गए डेटा से मिलान करने के लिए अनुमानित अनुरूपण प्रारूप निविष्ट को समस्वरित या संयोजित करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है।[19][20][21]
पिछले एक दशक में प्रारूपण और अनुरूपण के निर्माण में सटीकता से संबंधित प्रकाशनों की संख्या में अत्यधिक वृद्धि हुई है। कई लेख अनुरूपण परिणामों और मापन के मध्य बड़े अंतराल को प्रदर्शित करते हैं,[22][23][24][25] जबकि अन्य अध्ययनों से पता चलता है कि वे बहुत अच्छी तरह से संयोजित किए जा सकते हैं।[26][27][28] बीपीएस के परिणामों की विश्वसनीयता कई भिन्न-भिन्न बातों जैसे निविष्ट डेटा की गुणवत्ता पर,[29] अनुरूपण अभियंताओ की क्षमता[30] और अनुरूपण इंजन में लागू विधियों आदि पर निर्भर करती है।[31][32] डी वाइल्ड (2014) और जीरो कार्बन हब (2013) की एक प्रगति रिपोर्ट द्वारा प्रारूप चरण से संचालन तक व्यापक रूप से चर्चा किए गए प्रदर्शन अंतर के संभावित कारणों के बारे में एक संक्षिप्त विवरण दिया गया है। दोनों बीपीएस में मुख्य अनिश्चितताओं के रूप में ऊपर उल्लिखित कारकों का निष्कर्ष प्रस्तुत करते हैं।[33][34]
अशरे मानक 140-2017 भवन ऊर्जा विश्लेषण कंप्यूटर प्रोग्राम के मूल्यांकन के लिए टेस्ट की मानक विधि तापीय प्रदर्शन की गणना करने के लिए तकनीकी क्षमता और कंप्यूटर प्रोग्राम की प्रयोज्यता की सीमा को मान्य करने के लिए एक विधि प्रदान करती है।[35] अशरे दिशानिर्देश 4-2014 प्रारूप अंशांकन के लिए प्रदर्शन सूचकांक मानदंड प्रदान करता है।[36] उपयोग किए गए प्रदर्शन सूचकांक सामान्यीकृत माध्य पूर्वाग्रह त्रुटि, मूल-माध्य-वर्ग विचलन के भिन्नता गुणांक (CV) और R2 हैं। अशरे ने अंशांकित प्रारूप के लिए R2 को 0.75 से अधिक करने का सुझाव दिया है। एनएमबीई और सीवी आरएमएसई के मानदंड इस बात पर निर्भर करते हैं कि मापा गया डेटा मासिक या घंटे के समय पर उपलब्ध है या नहीं।
तकनीकी पक्ष
ऊर्जा और पदार्थ प्रवाहों की जटिलता को देखते हुए, साधारिता से उत्पन्न कोई विश्लेषणात्मक समाधान खोजना सामान्यतः संभव नहीं होता है, इसलिए अनुरूपण सॉफ़्टवेयर अन्य तकनीकों का उपयोग करता है, जैसे प्रतिक्रिया फलन विधियाँ या समष्टियों में संख्यात्मक विश्लेषण जैसे परिमित अंतर या परिमित मात्रा विधि का उपयोग करके अनुमानित निकट-संख्या विधियों का उपयोग करता है।[2]आज के अधिकांश भवन अनुरूपण प्रोग्राम अनिवार्य प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग करके प्रारूप तैयार करते हैं। ये भाषाएं चरों को मान प्रदान करती हैं, इन कार्यों के निष्पादन के क्रम की घोषणा करती हैं और प्रोग्राम की स्थिति को परिवर्तित करती हैं, जैसा कि उदाहरण के लिए C और C++, फोरट्रान या मैटलैब/ सिमुलिंक की संगतता में किया जाता है। ऐसे प्रोग्रामों में, प्रारूप समीकरणों को प्रायः समाधान प्रक्रिया को वास्तविक प्रारूप समीकरणों का भाग बनाकर समाधान विधियों से मजबूती से युग्मित किया जाता है।[37] अनिवार्य प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग प्रारूप की प्रयोज्यता और व्यापकता को सीमित करता है। अधिक लचीलापन सामान्य प्रयोजन समाधानकर्ता के साथ प्रतीकात्मक विभेदक-बीजगणितीय समीकरणों का उपयोग करके अनुरूपण इंजन प्रदान करता है जो प्रारूप पुन: उपयोग, पारदर्शिता और सटीकता को बढ़ाता है। चूंकि इनमें से कुछ इंजन 20 से अधिक वर्षों (जैसे आईडीए आईसीई) के लिए विकसित किए गए हैं और समीकरण-आधारित प्रारूपण के प्रमुख लाभों के कारण, इन अनुरूपण इंजनों को अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी के रूप में माना जा सकता है।[38][39]
अनुप्रयोग
भवन अनुरूपण प्रारूप नए या तात्कालिक दोनों भवनों के लिए विकसित किए जा सकते हैं। भवन कार्यक्षमता अनुरूपण की प्रमुख उपयोग श्रेणियों में अधोलिखित वस्तुएं सम्मिलित हैं:[3]* वास्तुशिल्प प्रारूप: अधिक ऊर्जा-कुशल भवन प्रारूप को सूचित करने के लिए मात्रात्मक रूप से प्रारूप या पुनःसंयोजन विकल्पों की तुलना करें
- एचवीएसी प्रारूप: यांत्रिक उपकरणों के आकार के लिए तापीय भार की गणना करता है तथा प्रारूप और परीक्षण प्रणाली नियंत्रण रणनीतियों में मदद करता है।
- भवन कार्यक्षमता अनुमतांकन: ऊर्जा कूट, हरित प्रमाणीकरण और वित्तीय प्रोत्साहन के साथ कार्यक्षमता-आधारित अनुपालन का प्रदर्शन करता है।
- भवन स्टॉक विश्लेषण: ऊर्जा कूट तथा मानकों के विकास का समर्थन करता है और बड़े पैमाने पर ऊर्जा दक्षता प्रोग्रामों की योजना बनाता है।
- भवनों में सीएफडी: स्थिति के अध्ययन में भवनों में निम्नलिखित सीएफडी के लिए सतह के ताप प्रवाह और सतह के तापमान जैसी सीमा स्थितियों का अनुकरण करता है।[40]
सॉफ्टवेयर उपकरण
भवनों और भवन उप-प्रणालियों के प्रदर्शन का अनुकरण करने के लिए सैकड़ों सॉफ़्टवेयर उपकरण उपलब्ध हैं, जो संपूर्ण-भवन अनुरूपण से लेकर प्रारूप निविष्ट अंशांकन से लेकर भवन लेखापरीक्षा तक की क्षमता रखते हैं। संपूर्ण-भवन अनुरूपण सॉफ़्टवेयर साधनों के मध्य तथाअनुरूपण इंजन के मध्य अंतर करना महत्वपूर्ण है, जो ऊष्मप्रवैगिकी और निर्माण विज्ञान में निहित समीकरणों को गतिशील रूप से हल करता है।[6]
सामान्यतः, बीपीएस सॉफ्टवेयर को निम्नलिखित भागों में वर्गीकृत किया जा सकता है[41]
- एकीकृत अनुरूपण इंजन के साथ अनुप्रयोग जैसे एनर्जीप्लस, ईएसपी-आर, टीएएस, आईईएस-वीई, आईडीए आईसीई आदि।
- सॉफ्टवेयर जो एक निश्चित इंजन को स्थित करता है उदाहरण के लिए डिज़ाइनबिल्डर, ईक्वेस्ट, रिउस्का, सेफैरा आदि।
- अन्य सॉफ़्टवेयर के लिए प्लगइन्स जो कुछ प्रदर्शन विश्लेषण को सक्षम करते हैं उदाहरण के लिए राइनो, हनीबी, औटोडेस्क ग्रीन भवन स्टूडियो के लिए डिवा आदि।
इस प्रस्तुति के विपरीत, कुछ उपकरण हैं जो वास्तव में इन स्पष्ट वर्गीकरण मानदंडों को पूरा नहीं करते हैं, जैसे ईएसपी-आर जिसे एनर्जीप्लस के लिए एक प्रारूप एप्लिकेशन के रूप में भी उपयोग किया जा सकता है।[42] और आईडीए अनुरूपण वातावरण का उपयोग करने वाले अन्य अनुप्रयोग भी हैं,[43] जो आइडीए को इंजन और आइसीइ को प्ररूपित करता है। डेटा निविष्ट को सरल बनाने के लिए अधिकांश प्रारूप एप्लिकेशन उपयोगकर्ता को ग्राफिकल यूजर इंटरफेस के साथ समर्थन करते हैं। प्रारूप अनुरूपण इंजन को हल करने के लिए एक निविष्ट फ़ाइल बनाता है। इंजन आउटपुट डेटा को प्रारूप एप्लिकेशन या किसी अन्य दृश्यतमक साधनों पर लौटाता है जो बदले में उपयोगकर्ता को परिणाम प्रस्तुत करता है। कुछ सॉफ़्टवेयर पैकेजों के लिए, गणना इंजन और इंटरफ़ेस एक ही उत्पाद हो सकते हैं। नीचे दी गई तालिका बीपीएस के लिए सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले अनुरूपण इंजन और प्रारूप अनुप्रयोगों के बारे में एक संक्षिप्त विवरण देती है।[41][44]
| अनुरूपण इंजन | विकासक | पहली विज्ञप्ति | तकनीकी | प्रारूपण भाषा | अनुज्ञप्ति | नवीनतम संस्करण | मॉडलर अनुप्रयोग और जीयूआई |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| अपाचेसिम[45] | एकीकृत पर्यावरण समाधान लिमिटेड, यूके. | व्यावसायिक | 6.0 | वीई 2018[46] | |||
| कैरियर एचएपी[47] | यूनाइटेड टेक्नोलॉजीज, यू.एस | व्यावसायिक | 5.11 | कैरियर एचएपी | |||
| कॉम्फी[48] | माइन्स पेरिसटेक, इजुबा एनर्जीज, एफआर | 1994 | व्यावसायिक | 5.21.3.0 | प्लीएडेस | ||
| डीओई-2[49] | जेम्स जे. हिर्श एंड एसोसिएट्स, यू.एस | 1978 | फ्रीवेयर | 2.2 | ईक्वेस्ट,[50] रिउस्का,[51] एनर्जीप्रो,[52] जीबीएस[53] | ||
| एनर्जीप्लस[54] | लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी, यू.एस | 2001 | फ्रीवेयर | 9.4.0 | डिजाइनबिल्डर,[55] ओपनस्टूडियो,[56] कोव.उपकरण,[57][58] कई अन्य[59] | ||
| ईएसपी-आर[60] | स्ट्रेथक्लाइड विश्वविद्यालय, यूके | 1974 | फ्रीवेयर | 11.11 | ईएसपी-आर | ||
| आईडीए[39] | एक्वा अनुरूपण एबी, एसई | 1998 | डीएई | एनएमएफ, मॉडलिका | व्यावसायिक | 4.8 | आइस,[39] ईएसबीओ[61] |
| स्पार्क[62] | लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला, यू.एस | 1986 | डीएई | फ्रीवेयर | 2.01 | विजुअलस्पार्क | |
| टीएएस[63] | पर्यावरण प्रारूप समाधान लिमिटेड, यूके | व्यावसायिक | 9.5.0 | टीएएस 3डी मॉडलर | |||
| ट्रांससिस[64] | विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय, यू.एस | 1975 | फोरट्रान, सी/सी++ | व्यावसायिक | 18.0 | सिमुलेशन स्टूडियो, [65] टीआरएनबिल्ड |
बीपीएस के उपयोग
1990 के दशक के उपरांत, मुख्य रूप से अनुसंधान के लिए उपयोग की जाने वाली विधि से निर्माण प्रदर्शन अनुरूपण मुख्यधारा की औद्योगिक परियोजनाओं के लिए एक प्रारूप उपकरण के लिए परिवर्तन पर आधारित है। यद्यपि, विभिन्न देशों में उपयोग अभी भी बहुत भिन्न है। ऊर्जा और पर्यावरण प्रारूपण में नेतृत्व (यूएसए), ब्रीम (यूके) या डीजीएनबी (जर्मनी) जैसे भवन प्रमाणन कार्यक्रम बीपीएस के लिए व्यापक अनुप्रयोग खोजने के लिए एक अच्छी प्रेरक शक्ति साबित हुए हैं। इसके अतिरिक्त, राष्ट्रीय भवन मानक जो बीपीएस आधारित विश्लेषण की अनुमति देते हैं जो बढ़ते औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जैसे कि संयुक्त राज्य अमेरिका में (अशरे 90.1),[66]स्वीडन (बीबीआर),[67] स्विट्जरलैंड (एसआईए)[68] और यूनाइटेड किंगडम (एनसीएम) आदि।[69]
स्वीडिश भवन नियम इसलिए अद्वितीय हैं कि यहाँ गणना किए गए ऊर्जा उपयोग को भवन संचालन के पहले दो वर्षों के भीतर माप द्वारा सत्यापित किया जाना है। 2007 में परिचय के बाद से, अनुभव से पता चलता है कि प्रारूपकर्ताओ द्वारा सटीकता के आवश्यक स्तर को सावधानी से प्राप्त करने के लिए अत्यधिक विस्तृत अनुरूपण प्रारूप को प्राथमिकता दी जाती है। इसके अतिरिक्त, इसने एक अनुरूपण संस्कृति को बढ़ावा दिया है जहां प्रारूप के अनुमान वास्तविक प्रदर्शन के निकट हैं। इसके बदले में बीपीएस की सामान्य व्यावसायिक क्षमता को उजागर करते हुए नकली अनुमानों के आधार पर औपचारिक ऊर्जा प्रत्याभुति की प्रस्तुति की गई है।[70]
प्रदर्शन-आधारित अनुपालन
प्रदर्शन-आधारित दृष्टिकोण में, भवन कूट या मानकों का अनुपालन एक निर्देशात्मक दृष्टिकोण के अतिरिक्त भवन अनुरूपण से अनुमानित ऊर्जा उपयोग पर आधारित होता है, जिसके लिए निर्धारित तकनीकों या प्रारूप सुविधाओं के पालन की आवश्यकता होती है। प्रदर्शन-आधारित अनुपालन भवन, प्रारूप में अधिक लचीलापन प्रदान करता है क्योंकि यह प्रारूपकर्ताओ को कुछ निर्देशात्मक आवश्यकताओं को याद करने की अनुमति देता है जिसके परिणामस्वरूप भवन के प्रदर्शन पर प्रभाव को अन्य निर्देशात्मक आवश्यकताओं को पार करके संयोजित किया जा सकता है।[71] प्रमाणन संस्था प्रारूप निविष्ट, सॉफ्टवेयर विनिर्देशों और प्रदर्शन आवश्यकताओं पर विवरण प्रदान करती है।
निम्नलिखित यूएस आधारित ऊर्जा कूट और मानकों की एक सूची है जो अनुपालन प्रदर्शित करने के लिए भवन अनुरूपण का संदर्भ देती है:
- अशरे 90.1
- अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा संरक्षण संहिता (आईईसीसी)
- नेतृत्व में ऊर्जा और पर्यावरण प्रारूप (लीड)
- ग्रीन ग्लोब्स
- कैलिफोर्निया भवन निर्माण मानक कूट
- एनर्जी स्टार मल्टीफैमिली हाई राइज प्रोग्राम
- पैसिव हाउस इंस्टीट्यूट यूएस (फीउस)
- लिविंग भवन चैलेंज
व्यावसायिक संघ और प्रमाणन
- व्यावसायिक संगठन
- इंटरनेशनल भवन कार्यक्षमता अनुरूपण एसोसिएशन (आईबीपीएसए)[72]
- अमेरिकन सोसायटी ऑफ हीटींग, रेफ्रिजरेटिंग, और एयर कंडीशनिंग इंजीनियर्स (अशरे)[66]
- प्रमाणपत्र
- बीईएमपी - भवन ऊर्जा प्रारूपण व्यवसायिकी, अशरे द्वारा प्रशासित[73]
- बेसा - पंजीकृत भवन ऊर्जा अनुरूपण विश्लेषक, एईई द्वारा प्रशासित[74]
यह भी देखें
संदर्भ
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बाहरी संबंध
- Bldg-sim mailing list for building simulation professionals: http://lists.onebuilding.org/listinfo.cgi/bldg-sim-onebuilding.org
- Simulation modeling instruction and discussion: http://energy-models.com/forum
