22 道能耗模型与基础负荷练习题及答案
BPI 建筑分析师(BA-P)考试练习的全部能耗模型与基础负荷练习题,附正确答案和简短解析。
开始练习测验 →1. 业主问:既然已有 12 个月的水电燃气账单显示房屋的实际用量,为什么还要做能耗模型?下列哪一项最准确地说明了模型的用途?
- A.它记录施工完成后实际实现的节能量,可取代改造后的账单分析工作。
- B.它预测未来用能并估算拟议措施的节能量,为工作范围提供依据。✓ 答案
- C.它可精确复现下一年的账单,使业主能获得有保证的节费金额承诺。
- D.它直接测量已安装设备的实际效率,使厂家标称参数不再需要被采用。
模型是预测工具:它以围护结构、设备与气候条件为输入,用来比较不同措施组合并估算各自的节能量,从而为工作范围提供依据。它既不是计量仪表,也不是节能承诺,更不能取代改造后的账单分析。
编号 QB-BHXYS9依据: ANSI/BPI-1100-T-2023 §5 Cost-Benefit Analysis; BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (purpose of modeling)报告此题的问题
2. 某已入住住宅的模型预测年采暖燃气用量比 12 个月实际计费用量低约 40%。这最可能说明什么,应先做什么?
- A.差异属于正常:模型通常偏低,因此该输出无需进一步复核即可报告。
- B.输入数据可疑:应先复核面积、围护参数、渗风量与设定温度再出报告。✓ 答案
- C.住户行为所致:直接报告模型值,并注明该家庭采暖温度高于假定设定值。
- D.账单数据可疑:请公用事业公司重新抄表,并以模型结果作为真实基准用能。
校准的含义是调整模型,直到模型用能与实际计量用能达到合理一致。如此大的偏差几乎总是输入错误的信号——供暖面积或体积、构造参数、渗风量、设备效率或假定的设定温度——因为账单记录的是真实发生的事实。住户行为可以解释校核后残留的部分差异,但必须先核实物理输入参数。
编号 QB-TZRT79依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (calibrate the computer model based on utility bill analysis)报告此题的问题
3. 在一套 2,000 平方英尺住宅的已完成模型中发现四处录入错误。哪一处对采暖与制冷能耗预测的影响最大?
- A.其中一间卧室的窗型录成上下推拉窗,实际安装的却是平开窗。
- B.生活热水加热器的设定温度录得比实测值低两华氏度,其余数据无误。
- C.面积录成 1,200 平方英尺,实测为 2,000 平方英尺。✓ 答案
- D.厨房冰箱的机龄录成十年整,而它的铭牌上标示的却是八年。
供暖面积与体积几乎决定了模型中下游的一切:围护面积、渗风体积、内部得热与设备运行时间都由其推导而来。因此 40% 的面积误差会大幅改变采暖与制冷结果,而窗户开启方式、热水器设定温度的微小差异或电器两年的机龄差异对结果影响甚微。
编号 QB-AHKNM8依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (determine pertinent modeling data; recognize potential errors on completed model)报告此题的问题
4. 同一住宅未做任何改造,今冬燃气账单用量比去年冬天低 12%,而同期采暖度日数比上一年低 15%。这一对比支持下列哪项结论?
- A.房屋性能提高了 27%;燃气降幅与度日数降幅应相加得到总节能。
- B.炉子正在劣化;燃气降幅小于度日数降幅说明燃烧器性能下降。
- C.仅天气变化即可解释此降幅;在认定任何改善前应先做度日数归一化。✓ 答案
- D.房屋性能提高了 12%;度日数只描述室外条件,不进入此项对比。
采暖燃料用量大致与采暖度日数成正比,因此气候温和 15% 的一个采暖季本身就应带来约 15% 的用量下降。12% 的降幅完全可由天气解释,这正是比较两个时段前必须按度日数做归一化的原因。燃料降幅与度日数降幅绝不能相加。
编号 QB-SZDG28依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (utility bill analysis and weather normalization)报告此题的问题
5. 模型显示:气密加阁楼保温每年节省 180 therms,单独更换炉子每年节省 120 therms;两项作为一个组合建模时总计为 260 therms 而非 300 therms。原因是什么?
- A.围护改造降低了新炉子承担的负荷,因此设备一项所得的节能份额变小。✓ 答案
- B.保温带来的节能计入基载用能,因而不能与采暖侧的节能相加在一起。
- C.房屋气密性提高后炉子启停更频繁,其额定效率随之下降,节能减少。
- D.软件在多项措施打包时统一按固定比例扣减,以体现估算精度的下降。
这就是措施间的相互作用效应。任何一项措施的节能量,都是它从其他措施完成之后所剩负荷中减去的那部分能量;围护改造已经削减了采暖负荷,更高效的炉子还能省下的燃料自然变少。因此措施节能必须按组合建模,而不能逐项相加。
编号 QB-9H8BF7依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (analyze the output from the software; interactive effects between measures)报告此题的问题
6. 某住宅需要大规模气密与阁楼保温,同时炉子已损坏必须更换。为使设备选型与节能估算都正确,应采用怎样的建模顺序?
- A.先建模围护措施,再按降低后的负荷为炉子定容量并计其节能。✓ 答案
- B.先按现状负荷为炉子定容量,再以该容量为前提建模围护措施。
- C.分别按全额建模两项措施,再把两个节能量相加作为组合总量。
- D.新炉子沿用旧机组容量,围护改造留到之后再单独建模计算。
围护措施会改变设备需要承担的负荷,因此用于确定容量的负荷计算必须反映改造完成后的房屋状态。按改造前负荷选型会使新设备容量偏大,导致频繁启停与舒适性变差;而把两项措施都按全额计入,则会把同一部分燃料重复计算两次。
编号 QB-RZ26V6依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (use modeling to determine heating and cooling loads; interactive effects)报告此题的问题
7. 深度改造完成 12 个月后,实测燃气节能仅为模型预测值的 60%,住户反映后面几间卧室整个冬天终于暖和了。对这一缺口最合理的解释是什么?
- A.气象数据文件有误;预测与实际账单的差异只可能来自天气数据。
- B.节能出现滞后;改造节能总是要推迟整整一个计费年度才会显现。
- C.所装措施已经失效;如此之大的缺口只可能来自施工质量的缺陷。
- D.部分预测节能被住户以提高舒适度的形式取用,而非表现为燃料的减少。✓ 答案
模型是在固定的假定设定温度与居住模式下预测节能的。当原本偏冷的房屋终于能维持温度时,住户往往会把改善的一部分以舒适度的形式消费掉,而不是转化为燃料减少。这正是模型估算只是预测、而非对实际节能的承诺的原因。
编号 QB-8HVY96依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (analyze the output; savings sensitivity to occupancy and behaviour)报告此题的问题
8. 一份成本与节能报告给出了模型估算的年节能量,却没有说明所假定的温控设定、居住情况与热水用量。为什么这是报告的缺陷?
- A.不列出假定条件软件就无法计算负荷,报告中的节能数值只能空白。
- B.只有当模型输出用于采暖与制冷设备选型时,才需要逐项列出各假定。
- C.估算取决于这些假定,读者无从判断其合理性,也无法重现该结果。✓ 答案
- D.温控设定必须实测而不得假定,建模工作开始之前应先完成实测。
模型算出的节能量是以其背后的假定为前提的,因此不附假定条件的估算无法被核查、无法与其他方案比较,评审人也无法重现。把设定温度、居住情况、热水用量以及其他假定输入逐项记录下来,才使这个数字站得住脚。
编号 QB-QZPTP5依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (produce a cost and savings report); ANSI/BPI-1100-T-2023 §5报告此题的问题
9. 同一条街上两栋几乎相同的住宅接受了同一套改造措施。一年后一栋的实际节能接近模型预测,另一栋只有约一半。最可能的原因是什么?
- A.住户行为不同:设定温度、在家时长、热水用量与插座负荷都不一样。✓ 答案
- B.建模软件的输出带有随机性,同一栋房子重复运行结果差别会很大。
- C.一家施工队用了不同品牌的材料,节能量的大小由材料品牌所决定。
- D.其中一份模型用错了气候数据,同一条街的房屋不可能有别的差异。
模型是按假定的使用模式计算节能的,而实际节能取决于住户的真实行为:室内维持多暖、每天有人在家多久、取用多少热水、有哪些设备长期开着。因此建筑相同而家庭不同的两栋房子,实现的节能量常常明显不同。
编号 QB-7HHN45依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (savings estimates sensitive to occupancy and behaviour)报告此题的问题
10. 已完成的模型显示某项措施的年节省金额很大,但对应的 therms 与 kWh 节能量却很小。应当首先复核哪一项输入?
- A.供暖供冷体积,该值只改变金额结果,而不会改变能量的物理量。
- B.措施的预期寿命,该值只改变年度金额,不改变年度的能量消耗量。
- C.分配给该用能项的燃料种类或能源单价,取值有误会抬高金额结果。✓ 答案
- D.渗风量,该输入只影响费用输出,对能量输出结果不产生任何影响。
模型中的金额节省等于能量节省乘以该用能项所用燃料的假定单价。当金额与能量的变化幅度差异极大时,起决定作用的输入就是单价或燃料种类的分配,应首先复核。体积与渗风量会同时改变能量和金额,不会只改变其中一项。
编号 QB-Z24P53依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (recognize potential errors on completed model; resources available for pricing)报告此题的问题
11. 分析师打算用模型输出确定更换锅炉的容量,而该住宅同时还将进行气密与保温改造。什么条件能使该输出适用于设备选型?
- A.负荷取自现有锅炉的输入功率,并在此基础上另加安全裕量。
- B.负荷按建筑面积用经验指标估算,该指标在多数气候区都通用。
- C.负荷是按改造后的围护结构和当地设计工况条件计算出来的结果。✓ 答案
- D.负荷由账单中用量最高月份的燃料量除以采暖小时数得出的值。
设备容量必须匹配建筑实际会施加的负荷,因此模型必须描述改造完成后的围护结构,并按当地设计温度进行计算。若按旧机组功率、用量最高月账单或每平方英尺经验指标选型,只会延续容量偏大的问题,造成频繁启停与冷热不均。
编号 QB-HJ9UQ3依据: BA-P Scheme Handbook Domain 2 Task 1 (use modeling software to determine heating and cooling loads)报告此题的问题
12. 一份审计报告写道“预计年节能 22%”。按住宅能源审计标准,该数字必须同时说明什么才有意义?
- A.说明该数字是由模拟软件算出的还是由手工工作表算出的。
- B.说明施工承包商是否在合同中对该节能量作出保证的承诺。
- C.说明该节能量针对的是基载、采暖、制冷还是家庭总用能。✓ 答案
- D.说明项目管理机构是否在报告出具之前审核过这一数字。
孤零零的一个百分数含义不明:节省采暖燃料的 22%、基载的 22% 还是家庭总用能的 22%,是完全不同的三件事。因此审计标准要求节能估算必须明确标明其对应的是哪一部分用能,使业主能在同一口径上比较不同方案。
编号 QB-4UPYYU依据: ANSI/BPI-1100-T-2023 §5.3 (savings estimates shall indicate baseload, heating, cooling, or total consumption)报告此题的问题
13. 一名没有模拟软件的审计员询问是否仍能为审计报告出具成本效益分析。按住宅能源审计标准,下列哪一项正确?
- A.不可以:手算方法只能用于基载,绝不能用于采暖与制冷节能。
- B.可以,但仅限于管辖机构已豁免该项目建模要求的那些情况下。
- C.不可以:模拟模型是任何预计节能数字唯一可接受的计算依据。
- D.可以:节能可表述为燃料减少、费用减少或某项基准评分上的改善。✓ 答案
审计标准要求提供成本效益分析,但把模拟软件列为可选项而非强制要求,并允许把效益表述为燃料用量减少、能源费用降低、性能相对提升的比例,或某项公认基准评分的改善。其义务在于给出站得住脚的分析,而不在于使用某一特定工具。
编号 QB-GJWGJ2依据: ANSI/BPI-1100-T-2023 §5.2 (Note: energy simulation software is an option, but not a requirement)报告此题的问题
14. 在住宅能源审计中,下列哪一组用能项被正确归类为基载用能?
- A.三个最冷月份计费的全部用量,扣除其中采暖所用燃料之后的部分。
- B.照明、厨房与清洁类电器、生活热水加热,以及长期开启的电子设备。✓ 答案
- C.空间采暖、空间制冷,以及输送已调节空气的各类风机与水泵。
- D.所有用电的终端用能项,因为燃料设备本身依赖室外温度的变化。
基载的界定依据是与室外温度无关,而不是按燃料种类或季节划分。它涵盖全年运行状况大体不变的设备——照明、厨房与清洁类电器、生活热水加热以及经常或持续使用的电子设备;空间采暖与制冷则是从中分离出来的随天气变化的那部分。
编号 QB-33TBG5依据: ANSI/BPI-1100-T-2023 Annex A, definition of Baseload Energy Use报告此题的问题
15. 已取得连续 12 个月的燃气账单,其中用量最低的三个月分别为 11、12 和 13 therms。手算方法为:年燃气基载 = 12 x 1.1 x (三个最低月份的平均值)。该住宅的年燃气基载是多少?
- A.约 174 therms/年。
- B.约 158 therms/年。✓ 答案
- C.约 144 therms/年。
- D.约 132 therms/年。
11、12、13 therms 的平均值为每月 12 therms。乘以 12 个月得 144 therms,再乘以用于补偿最温和月份中仍残留的少量随天气变化用能的 1.1 系数,结果为每年 158.4 therms。若漏掉 1.1 系数,就会得到 144 therms 这个答案。
编号 QB-KJYG36依据: ANSI/BPI-1200-S-2017 §12.4.2.1.1 (annual gas baseload = 12 x 1.1 x average of three lowest months)报告此题的问题
16. 某住宅使用电动热泵,温控器设为自动冷暖切换,且在温和气候区泳池全年运行。这对“三个最低月份”基载算法有何影响?
- A.没有影响,因为该方法已经把随天气变化的用能全部从账单中剔除。
- B.对电力不适用,因为该方法只能用于有抄表记录的天然气账单的计算。
- C.可能低估基载,因为泳池水泵在最温和的三个月里通常处于停用状态。
- D.可能高估基载,因为采暖、制冷或泳池用能在任何月份都可能发生。✓ 答案
三个最低月份法的前提是最温和的月份不含空间冷热调节用能。自动冷暖切换的温控器可能在同一个月里,凉爽的清晨供热、温暖的午后供冷;全年运行的泳池又在每个月都增加负荷。于是随天气变化的用能与季节性用能渗入被选作基准的月份,把结果推高。
编号 QB-23FZA4依据: ANSI/BPI-1200-S-2017 §12.4.2.1.2, Note (automatic changeover and year-round pool operation)报告此题的问题
17. 一栋 1,400 平方英尺、两人居住的住宅,其电力基载约为同等面积典型值的三倍,而采暖与制冷用量看起来正常。分析师应优先排查什么?
- A.容量偏小、运行时间过长的热泵,它会使各个月份的用电量同步上升。
- B.阁楼漏风的风管,它会带来与室外温度无关的一项恒定附加负荷。
- C.抄错的燃气表读数,因为基载异常出自并非用于采暖的那一种燃料。
- D.长期持续运行的大功率负荷,例如第二台冰箱、井泵或热水循环泵。✓ 答案
基载正是与室外温度无关的那部分用能,因此在采暖与制冷都正常的情况下基载远高于常规值,说明有设备在全年持续耗电。车库里的第二台冰箱、频繁启停的井泵或污水泵,以及无控制持续运行的热水循环泵,都是典型元凶,而找出它们靠现场排查而不是重做模型。
编号 QB-JJM6W4依据: ANSI/BPI-1100-T-2023 §12 Baseload Energy Efficiency; ANSI/BPI-1200-S-2017 §12.1-12.3报告此题的问题
18. 分析师已根据账单历史确定了该住宅的年基载总量。为什么还要按各终端用途对基载做进一步拆分?
- A.为查明哪些设备构成主要负荷,使措施能针对最大的耗电项目。✓ 答案
- B.为满足必须用插座式电表逐台测量每件设备用电量的强制要求。
- C.为确认采暖与制冷各自的占比,其他分析方法都无法给出该值。
- D.为把电力基载换算成 therms,使各种燃料能列在报告的同一行。
一个笼统的基载总量只说明用了多少,却不说明用在了哪里,因此无法转化为具体建议。把它拆分为热水加热、制冷保鲜、照明、洗涤、泳池与插座负荷,才能看清能量的真实去向,使工作范围集中于占比最大的少数几项用能,而不是房屋里的每一台设备。
编号 QB-ZTMYFR依据: BA-P Scheme Handbook Domain 1 Task 8 (disaggregate baseload energy use)报告此题的问题
19. 某住宅电力账单历史显示:基载连续两年平稳,自三月起阶跃上升约每月 90 kWh 并持续到次年冬季,而采暖与制冷的用量形态没有变化。这提示什么?
- A.当年三月异常寒冷,因为只有天气才会造成持续整整一年的阶跃变化。
- B.供电公司改了电价结构,因为电价会改变电表所记录的用电度数。
- C.空调正在失效,因为春季开始出现的阶跃上升总是与制冷设备有关。
- D.三月新增了一台持续运行的设备或设置,因为这一上升与季节无关。✓ 答案
在某一时点出现、随后贯穿各个季节都保持不变的用量变化,按定义就不是天气驱动的,因而属于基载而非采暖或制冷。访谈应聚焦于那个月房屋里新增或改变了什么:一台冰柜、一直开着的除湿机、一台井泵、一个热水浴缸,或者被改为持续运行的热水循环泵。
编号 QB-HBT53S依据: BA-P Scheme Handbook Domain 1 Task 8 (determine heating, cooling and baseloads through utility bill analysis)报告此题的问题
20. 某住宅的生活热水循环泵接线为持续运行。这在能耗上有什么后果,分析师应当建议什么?
- A.管路待机热损全天发生;应改为按需或定时控制并对循环管保温。✓ 答案
- B.热损只在取水时发生;持续运行反而因缩短等待时间而更加节能。
- C.热损发生在冷水一侧;对冷水供水管做保温才是有效的整改措施。
- D.只增加用电量;热水器的燃料消耗并不会因循环运行而发生变化。
持续循环的热水管路使整条管道一年到头每小时都保持热态,热量因而昼夜不停地散失到周围空间,热水器必须不断补热,这还不算水泵自身的耗电。把水泵改为按需触发或定时控制,并对循环管路做保温,即可消除其中大部分待机热损。
编号 QB-2S26NS依据: ANSI/BPI-1200-S-2017 §11.12.6 (hot water pipe insulation); BA-P Scheme Handbook Domain 1 Task 7 (DHW distribution and controls)报告此题的问题
21. 把 2.5 gpm 的淋浴喷头换成 1.75 gpm 的型号,其他条件不变。节能通过什么机理产生,节省又落在哪一部分用能上?
- A.用水点压力提高,水泵与热水器都因此运行在更高的效率区间上。
- B.每次淋浴取用的热水减少,热水器耗用的燃料随之下降,属基载节能。✓ 答案
- C.淋浴时长会自动缩短,因此节能应计入房屋的空间采暖用能项下。
- D.喷头出水温度升高,因此可相应调低水箱的设定温度以作为补偿。
节水措施之所以能变成节能措施,靠的是它避免加热的那部分水量:在同样的水温和同样的淋浴时长下,每分钟流量减少就意味着热水器需要从自来水温度加热的加仑数减少。由于生活热水加热属于基载用能,这项节能应计入基载,而不是空间采暖。
编号 QB-H9VY2S依据: ANSI/BPI-1200-S-2017 §13.1 (shower heads and low-flow devices); ANSI/BPI-1100-T-2023 Annex A (baseload includes domestic water heaters)报告此题的问题
22. 在整屋评估的节水部分,标准要求审计员记录下列哪一组观察内容?
- A.热水器到各用水点的距离、循环管路的容积,以及各水龙头的实测等待时间。
- B.总进水管的静压、管材与管径,以及热水器每小时的产热水恢复能力。
- C.淋浴喷头、马桶与水龙头的数量与型式、有无起泡器,以及各处渗漏情况。✓ 答案
- D.市政水价、家庭计费用水量,以及更换每一件卫浴器具所需的估算费用。
节水评估的内容是对用水器具和渗漏情况的清点:淋浴喷头、马桶与水龙头各有多少、分别是什么型式、是否为节水型或装有起泡器及其他节水设计,以及是否存在器具漏水或马桶浮球阀渗漏。水压、管径与价格属于评估的其他部分。
编号 QB-ZRPTFR依据: ANSI/BPI-1200-S-2017 §13.1 (record quantity and type of shower heads, toilets, faucets; note leaks and flapper valve leakage)报告此题的问题
本考试的其他主题
练习题依据 BPI 建筑分析师(BA-P)考试大纲、ANSI/BPI-1100-T 住宅能耗审计标准、ANSI/BPI-1200-S 标准操作规程以及建筑物理基本原理编写。本网站与建筑性能协会(BPI)无关联,也未获其认可。燃烧器具区(CAZ)负压限值、一氧化碳处置阈值、抽力压差、溢流时间、通风量和换气次数目标,均以你所参加认证所适用的标准版本和厂家说明为准,绝不可以练习题为准。BA-P 要求先取得建筑分析技术员(BA-T)认证,而 BA-T 又以建筑科学原理(BSP)证书为前提;报考资格、前置条件与当前考试要求请在报考前向 BPI 确认。 关于 BPI 认证 →