Energy consumption in building sector has an important portion in total energy consumption in the world. Occupancy is an important factor driving building performance. Static and homogeneous occupant schedules, commonly used in building performance simulation, contribute to issues such as performance gaps between simulated and measured energy use in buildings. Stochastic occupancy models have been recently developed and applied to better represent spatial and temporal diversity of occupants in buildings [27]. In this thesis, a new method of acquiring occupancy profile has been developed by Occupancy Simulator software which is a web-based program by Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) . this software considers movement and presence of occupant generate the realistic occupancy schedules of zones in the simulation and provides a dynamic profile[9]. This profile can be used as the input of internal gain simulation such as lighting, appliances and people gain. Thanks to IESVE software by using VEScript plugin, CSV profile created by OSIM software can be imported into IESVE and applied to the case studies. Three different case studies has been modelled and OSIM profiles of each case study has been applied to achieve the internal gain of building. Moreover, in order to get the sensitivity of these dynamic profiles, a complete comparison among OSIM software and static standards’ profiles of ASHRAE, ISO 17772-1-2017 and ISO 18523-1-2016 for office buildings has been developed. For this purpose, all profiles of equipment gain , people gain and lighting gain are also applied in the IESVE software for each case study. Then, the results of internal gains taken from OSIM profiles are compared with each standard. Overall, it can be concluded that OSIM software, by using sensitive simulations , provides a rational results of internal gain loads which is an average in general among ASHRAE, ISO 17772-1-2017 and ISO 18523-1-2016 standards. This means that OSIM software can be incorporated with IESVE in order to do a complete and dynamic simulation of internal load in building energy simulation instead of application of standards’ profiles of internal loads. Further research can be implemented to do optimization in OSIM occupancy pattern profiles.

Il consumo di energia nel settore edile ha una parte importante del consumo totale di energia nel mondo. L'occupazione è un fattore importante che guida le prestazioni dell'edificio. I programmi degli occupanti statici e omogenei, comunemente usati nella simulazione delle prestazioni degli edifici, contribuiscono a problemi come i divari di prestazioni tra l'uso di energia simulato e misurato negli edifici. I modelli stocastici di occupazione sono stati recentemente sviluppati e applicati per rappresentare meglio la diversità spaziale e temporale degli occupanti negli edifici [27]. In questa tesi, un nuovo metodo per acquisire il profilo di occupazione è stato sviluppato dal software Occupancy Simulator, un programma basato sul web del Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). questo software considera il movimento e la presenza dell'occupante genera i programmi di occupazione realistici delle zone nella simulazione e fornisce un profilo dinamico[9]. Questo profilo può essere utilizzato come input per la simulazione del guadagno interno come l'illuminazione, gli elettrodomestici e il guadagno delle persone. Grazie al software IESVE utilizzando il plug-in VEScript, il profilo CSV creato dal software OSIM può essere importato in IESVE e applicato ai casi di studio. Sono stati modellati tre diversi casi di studio e sono stati applicati i profili OSIM di ogni caso di studio per ottenere il guadagno interno dell'edificio. Inoltre, al fine di ottenere la sensibilità di questi profili dinamici, è stato sviluppato un confronto completo tra il software OSIM e i profili degli standard statici di ASHRAE, ISO 17772-1-2017 e ISO 18523-1-2016 per gli edifici per uffici. A tale scopo, tutti i profili di guadagno delle apparecchiature, guadagno delle persone e guadagno dell'illuminazione vengono applicati anche nel software IESVE per ogni caso di studio. Quindi, i risultati dei guadagni interni tratti dai profili OSIM vengono confrontati con ciascuno standard. Nel complesso, si può concludere che il software OSIM, utilizzando simulazioni sensibili, fornisce un risultato razionale dei carichi di guadagno interno che è una media in generale tra gli standard ASHRAE, ISO 17772-1-2017 e ISO 18523-1-2016. Ciò significa che il software OSIM può essere incorporato con IESVE per eseguire una simulazione completa e dinamica del carico interno nella simulazione energetica dell'edificio invece dell'applicazione dei profili standard dei carichi interni. Ulteriori ricerche possono essere implementate per ottimizzare i profili dei modelli di occupazione OSIM.

Internal gain profiles for building energy modeling comparison of different standards and OSIM software

MOTALLEB, FATEMEH
2022/2023

Abstract

Energy consumption in building sector has an important portion in total energy consumption in the world. Occupancy is an important factor driving building performance. Static and homogeneous occupant schedules, commonly used in building performance simulation, contribute to issues such as performance gaps between simulated and measured energy use in buildings. Stochastic occupancy models have been recently developed and applied to better represent spatial and temporal diversity of occupants in buildings [27]. In this thesis, a new method of acquiring occupancy profile has been developed by Occupancy Simulator software which is a web-based program by Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) . this software considers movement and presence of occupant generate the realistic occupancy schedules of zones in the simulation and provides a dynamic profile[9]. This profile can be used as the input of internal gain simulation such as lighting, appliances and people gain. Thanks to IESVE software by using VEScript plugin, CSV profile created by OSIM software can be imported into IESVE and applied to the case studies. Three different case studies has been modelled and OSIM profiles of each case study has been applied to achieve the internal gain of building. Moreover, in order to get the sensitivity of these dynamic profiles, a complete comparison among OSIM software and static standards’ profiles of ASHRAE, ISO 17772-1-2017 and ISO 18523-1-2016 for office buildings has been developed. For this purpose, all profiles of equipment gain , people gain and lighting gain are also applied in the IESVE software for each case study. Then, the results of internal gains taken from OSIM profiles are compared with each standard. Overall, it can be concluded that OSIM software, by using sensitive simulations , provides a rational results of internal gain loads which is an average in general among ASHRAE, ISO 17772-1-2017 and ISO 18523-1-2016 standards. This means that OSIM software can be incorporated with IESVE in order to do a complete and dynamic simulation of internal load in building energy simulation instead of application of standards’ profiles of internal loads. Further research can be implemented to do optimization in OSIM occupancy pattern profiles.
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
18-lug-2023
2022/2023
Il consumo di energia nel settore edile ha una parte importante del consumo totale di energia nel mondo. L'occupazione è un fattore importante che guida le prestazioni dell'edificio. I programmi degli occupanti statici e omogenei, comunemente usati nella simulazione delle prestazioni degli edifici, contribuiscono a problemi come i divari di prestazioni tra l'uso di energia simulato e misurato negli edifici. I modelli stocastici di occupazione sono stati recentemente sviluppati e applicati per rappresentare meglio la diversità spaziale e temporale degli occupanti negli edifici [27]. In questa tesi, un nuovo metodo per acquisire il profilo di occupazione è stato sviluppato dal software Occupancy Simulator, un programma basato sul web del Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). questo software considera il movimento e la presenza dell'occupante genera i programmi di occupazione realistici delle zone nella simulazione e fornisce un profilo dinamico[9]. Questo profilo può essere utilizzato come input per la simulazione del guadagno interno come l'illuminazione, gli elettrodomestici e il guadagno delle persone. Grazie al software IESVE utilizzando il plug-in VEScript, il profilo CSV creato dal software OSIM può essere importato in IESVE e applicato ai casi di studio. Sono stati modellati tre diversi casi di studio e sono stati applicati i profili OSIM di ogni caso di studio per ottenere il guadagno interno dell'edificio. Inoltre, al fine di ottenere la sensibilità di questi profili dinamici, è stato sviluppato un confronto completo tra il software OSIM e i profili degli standard statici di ASHRAE, ISO 17772-1-2017 e ISO 18523-1-2016 per gli edifici per uffici. A tale scopo, tutti i profili di guadagno delle apparecchiature, guadagno delle persone e guadagno dell'illuminazione vengono applicati anche nel software IESVE per ogni caso di studio. Quindi, i risultati dei guadagni interni tratti dai profili OSIM vengono confrontati con ciascuno standard. Nel complesso, si può concludere che il software OSIM, utilizzando simulazioni sensibili, fornisce un risultato razionale dei carichi di guadagno interno che è una media in generale tra gli standard ASHRAE, ISO 17772-1-2017 e ISO 18523-1-2016. Ciò significa che il software OSIM può essere incorporato con IESVE per eseguire una simulazione completa e dinamica del carico interno nella simulazione energetica dell'edificio invece dell'applicazione dei profili standard dei carichi interni. Ulteriori ricerche possono essere implementate per ottimizzare i profili dei modelli di occupazione OSIM.
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