در روش نیاز انرژی ساختمان ، علاوه بر در نظر گرفتن میزان انتقال حرارت ساختمان، که در روش موازنه‌ای انجام می‌گیرد، کاهش یا افزایش نیاز انرژی ناشی از نحوه بهره برداری، تـابش خورشـید، استفاده از سیستم‌های شیشه‌ای کارآمد و سیستم‌های غیرفعال خورشیدی نیز در محاسبات لحـاظ می‌شود.
ولـی کماکـان، هماننــد روش تجـویزی و موازنــه‌ای (کـارکردی)، بهتـر بــودن مشخصـات حرارتــی سیستم‌های تأسیسات مکانیکی و یا الکتریکی امکان تخفیف گرفتن برای طراحی پوسـته خـارجی ساختمان (یا بالعکس) را فراهم نمی‌سازد. در عین حال، همانند روش تجـویزی و موازنـه‌ای، باعـث می‌شود طراحی بخش‌های مختلف (پوسته خارجی یا معماری، تأسیسـات مکـانیکی و الکتریکـی و همچنین سیستم‌های تجدیذیر) به‌صورت مستقل صورت گیرد. اصـول کلـی مطـرح در ایـن روش طراحی در بخش ١٩-٧-١ تشریح شده است.
١٩-٧-١ اصول کلی
در این روش، لازم است اصول زیر رعایت گردد:
الف) میزان نیاز انرژی سالانه ساختمان طـرح و سـاختمان مرجـع بـه‌طـور مجـزا و بـه کمـک شبیه‌سازی انرژی، با استفاده از نـرم افزارهـای دارای ویژگـی‌هـای تعیـین‌شـده در بخـش ١٩-٧-١-١، محاسبه شود؛
ب) طراحی پوسته خارجی و بهره گیری از سیستم‌های غیرفعال باید به‌گونه‌ای باشد که میـزان نیاز انرژی سالانه ساختمان طرح از میزان محاسبه شده برای ساختمان مرجع کمتر شود؛
پ) داده های اقلیمی باید دارای مشخصات تعیین‌شده در بخش ١٩-٧-١-٢ باشند؛
ت) برنامه زمانبندی حضور افراد، استفاده از سیستم روشنایی مصنوعی و تجهیـزات، تهویـه و دمای تنظیم و دیگر پارامترهای تعیین‌کننده بایـد مطـابق اصـول تعیـین‌شـده در بخـش ١٩-٧-١-٣ و پیوست ٥ باشند؛
ث) شرایط سایه‌اندازی ساختمانهای مجاور و دیگر موانع باید با دقـت کـافی در شـبیه‌سـازی لحاظ گردد؛
ج) در خصوص تأسیسات مکانیکی و الکتریکی و همچنین سیسـتم‌هـای بـر پایـه انـرژی‌هـای تجدیدپذیر، الزامات تعیین‌شده در روش تجویزی باید ملاك عمل قرار گیرد.
١٩-٧-١-١ نر افزار شبیه‌سازی
نرم افزار شبیه‌سازی مورد استفاده باید صحه‌گذاری‌شده و مورد تأیید نهـاد دارای صـلاحیت قـانونی باشد. حداقل قابلیت‌هایی که نرم افزار باید دارا باشد عبارت است از:
- تعیین میزان انتقال (جریان) حرارت ساعتی در طول یک سال شبیه‌سازی شـده در جـدارها (به‌صورت تفکیکی) و کل ساختمان،
- تعیین میزان بهره خورشیدی و انتقال حرارت ساعتی جدارهای نورگذر،
- تنظیم برنامه ساعتی پارامترهای مختلف، برای تمامی روزهای هفته و روزهـای آخـر هفتـه و تعطیلات، برای کاربری‌های مختلف ساختمان، از جمله:
- میزان حضور و نوع فعالیت افراد در مناطق (زون های) مختلف ساختمان،
- توان روشنایی مصنوعی و میزان کاهش احتمالی آن در سـاعات مختلـف (در صـورت تأمین بخشی از نیاز از روشنایی طبیعی)،
- دمای تنظیم (ترموستات) سیستم‌های گرمایی و سرمایی،
- کارکرد سیستم تهویه مکانیکی،
- میزان استفاده از تجهیزات (خانگی، اداری، …)،
- استفاده از آبگرم بهداشتی.
- اثر اینرسی (جرم) حرارتی در ذخیره سازی و ایجاد تأخیر فاز،
- در نظر گرفتن حداقل ده منطقه حرارتی،
- تهیه گزارشهای ساعتی مصرف انرژی به تفکیک حامل‌ها،
- تعیین نیاز حرارتی/برودتی ساختمان، در مقاطع زمانی تعیین‌شده،
- تعیین میزان انرژی/گرمای تأمین‌شده توسط سیستم‌های بر پایه انرژی‌هـای تجدیدپـذیر (در صورت استفاده از این نوع سیستم‌ها).
١٩-٧-١-٢ داده های اقلیمی
فایل‌های آب وهوایی مورد استفاده باید در فرمت استاندارد و حـاوی داده های سـاعتی پارامترهـای مورد نیاز باشند. علاوه بر این، فایل‌ها باید مورد تأیید حداقل یک نهـاد دارای صـلاحیت قـانونی یـا مرجع معتبر جهانی باشند.
در صورتی که برای محل پروژه فایلی وجود نداشته باشد، یا ایـن‌کـه چنـدین فایـل بـرای منـاطق نزدیک به آن وجود داشته باشد، لازم است انتخاب فایل یک منطقـه مجـاور یـا ایجـاد یـک فایـل برازش شده با تأیید نهاد دارای صلاحیت قانونی صورت گیرد.
١٩-٧-١-٣ برنامه‌های زمانی بهره برداری و عملکرد تجهیزات
در صورتی که برنامه‌های زمانی بهره برداری و عملکـرد تجهیـزات بـا مقـادیر مطـرح شـده در ایـن مقررات (پیوست ٥) مغایرت های قابل توجهی داشته باشـد، امکـان اسـتفاده از برنامـه‌هـای زمـانی جایگزین برنامه‌های ارائه شده در این مبحث تنها با ارائه دلایل توجیهی کافی مجاز خواهد بود.
١٩-٧-٢ شبیه‌سازی و انجام محاسبات
در فرایند شبیه‌سازی و انجام محاسبات باید اصول زیر مورد رعایت قرار گیرد:
١٩-٧-٢-١ تعریف هندسه و مشخصات سطوح (جدارها)
در تعریف هندسه و جدارهای پوسته خارجی ساختمان، لازم است اصول زیر رعایت گردد:
- هندسه تعریف‌شده برای ساختمانهای طرح و مرجع باید کاملاً یکسان باشد؛
- در صورتی که پوسته خـارجی دارای شکسـتگی‌هـای متعـددی باشـد، توصـیه مـی‌شـود تـا حدامکان ساده سازی، با تعریف سطوح معـادل، در جهـت کـاهش تعـداد سـطوح، صـورت گیرد.
- در صورتی که نسبت سطح جدارهای نورگذر به سطح نما بیشتر از ٤٠ درصد باشد، در مـدل ساختمان مرجع تنها ٤٠ درصد نما نورگذر در نظر گرفته می‌شود. برای ایـن منظـور، لازم است طول و عرض جدار نورگذر، با ثابت نگه‌داشتن نسبت بین آنها، کاهش یابنـد. مرکـز هر یک از جدارهای نورگذر ساختمان مرجع با مرکز جدارهای نورگذر ساختمان طرح باید منطبق باشد.
- جدارهای ساختمان مرجع باید واجد خصوصیات زیر باشند:
- جرم سطحی (کل) هر یک از جدارهای ساختمان مرجع نباید بیش از ١٠ درصـد بـا جرم سطحی ساختمان طرح تفاوت داشته باشد؛
- ضخامت و ضریب هدایت حرارت هر یک از لایه‌ها (به استثنای لایـه عـایق حرارتـی) نباید بیش از ١٠ درصد با مقادیر مربوط به ساختمان طرح تفاوت داشته باشد؛
- محل قرارگیری عایق حرارتی ساختمان مرجع و ساختمان طرح باید یکسان باشد؛
- در تعریف جدارهای پوسته خارجی ساختمان مرجع، لازم است ضخامت و مشخصات فیزیکی-حرارتی تمامی لایه‌ها، تا حدامکان دقیق و مطابق مراجـع در نظـر گرفتـه شده باشند؛
- با توجه به الزامات فوق، توصیه می‌شود تعریف لایه‌هـای مختلـف جـدارهای پوسـته خارجی ساختمانهای مرجع و طرح به‌صورت یکسان انجام شود، و تنها وجه تمایز ضخامت لایه عایق حرارتی باشد. در صورتی کـه جـدار خـارجی (بـا عـایق‌کـاری) همگن باشد و بخش اعظم مقاومـت حرارتـی آن توسـط یـک لایـه اصـلی تـأمین شده باشد، لازم است جدار ساختمان مرجع نیز مشابه جدار ساختمان طـرح، ولـی با ضخامتی متفاوت تعریف شود.
١٩-٧-٢-٢ شبیه‌سازی و محاسبات عددی روشنایی طبیعی
در این مقررات، روش شـبیه‌سـازی بـر مبنـای شـاخص sDA (کفایـت نـور روز در فضـا) صـورت می‌گیرد. این شاخص به‌صورت درصدی از مساحت سطح کار بیان می‌شود، که در آن حداقل میزان شدت روشنایی موردنظر در طول ٥٠ % ساعات معین‌شده تأمین می‌گردد.
برای انجام محاسبات، باید از نرم افزارهای معتبر بـرای محاسـبه روشـنایی طبیعـی اسـتفاده شـود. ساختمانها باید مطابق با جدول ١٩-٧- ١، بنا به نوع کاربری آنها، دارای حداقل مساحتی از کف باشند تا حداقل شدت روشنایی موردنظر، در طول ٥٠% ساعات معین‌شده، تأمین گردد.
| رده انرژی | شاخص sDA |
| EC |  |
| +EC |  |
| ++EC |  |
برای انجام شبیه‌سازی‌های روشنایی طبیعی، پیش‌فرض های زیر باید در نظر گرفته‌شود:
- تمام محاسبات باید بر روی سطح کار در ارتفاع ذکر شـده در زیربنـد ١٩-٤-٢-٩-٢ از کـف تمام شده انجام شود.
- دوره زمانی که برای محاسبات روشنایی در نظر گرفته می‌شود، باید بر اساس نوع کاربری یـا تعداد ساعاتی که می‌توان از روشنایی طبیعی در طی روز بهره مندشـد، تعیـین شـود. ایـن محدوده زمانی باید مطابق با پیوست ٥ در نظر گرفته شود.
- با توجه به شاخص بیان شده، محاسبات شدت روشنایی برای یک فضا باید بـر اسـاس مقـادیر نقطه به نقطه روی یک شبکه فرضی انجام شود. این نقاط بایـد بـه صـورت پیوسـته روی شبکه فرضی در نظر گرفته شوند. فاصله افقی حداکثر بین نقاط در مرکز صفحه بایـد 0/6 متر باشد. فاصله از کناره های دیوار نیز باید بین 0/3 تا 0/6 متر در نظـر گرفتـه‌شـود. ایـن شبکه نقاط باید در ارتفاع سطح کار مطابق زیربند ١٩-٤-٢-٩-٢ در نظر گرفته شود.
- نقاطی از شبکه فرضی که در طول سال، دارای شدت روشنایی حداکثر یک لوکس هسـتند و در مجاورت نقاطی با مقادیر بیشتر قرارگرفته‌اند باید از محاسبات خارج گردند.
- باید توجه داشت که فاصله بین نقاط این شبکه نباید با فاصله بین منابع روشـنایی مصـنوعی یکسان باشد.
- ضریب عبور نور مرئی شیشه‌های استفاده شده در ساختمان باید مطابق بـا مقـادیر واقعـی در محاسبات لحاظ شود. تمامی موانع و سایه‌اندازهای اطراف ساختمان، که فاصله آنها از نمـای سـاختمان مـوردنظر کمتر یا مساوی با دو برابر ارتفاع موانع هستند، باید در مدلسازی لحاظ شوند.
- مقادیر ضریب انعکاس اشیا خارجی، نظیر طاقچه‌های نـوری و سـطوح مـنعکس‌کننـده، بایـد مطابق با مقادیر در نظر گرفتـه شـده در شـبیه‌سـازی‌هـا لحـاظ شـوند. در صـورت عـدم دسترسی به این مقادیر می‌توان از ضریب 0/3، به‌عنوان ضریب انعکاس استفاده نمود.
- ضریب انعکاس سطوح داخلی و خارجی باید مطابق با مشخصات فنی در نظر گرفته‌شده برای پوشش‌های جدارهای داخلی و خارجی و مبلمان به‌کاررفته در فضا در برنامه شبیه‌سـاز در نظر گرفته شود. در صورت عدم دسترسی به مقادیر ضریب انعکـاس، مـی‌تـوان از مقـادیر پیش‌فرض در جدول ١٩-٧- ٢ استفاده نمود.
- برای انجام شبیه‌سازی، باید از نرم افزار معتبر که دارای الگوریتم دقیق برای انجام محاسبات روشنایی است، استفاده شود. کاربر باید بتواند پارامترهای نسبتاً دقیقی را در نرم افزار مربوطه تعیین نماید. مهم‌ترین پارامترها و مقادیر آنها برای شاخص در نظرگرفته شده مطابق جدول ١٩-٧- ٣ است که باید در داخل نرم افزار تعیین گردد.
| پارامتر | مقدار |
| تعداد بازتاب پراکنده بین سطوح (ab) | ٦ |
| تعداد اشعه‌های ساطع شده از سطوح در محاسبات (ad) | ١٠٠٠ |
| عدم لحاظ تابش مستقیم (dt) | ٠ |
در این روش، به منظور ارزیابی خیرگی ناشی از نور طبیعی، از شـاخص DGP اسـتفاده مـی‌شـود. باید ارزیابی خیرگی در فضاهایی که فعالیت‌هایی نظیـر خوانـدن، نوشـتن، نگـاه کـردن بـه صـفحه مانیتور و … رخ می‌دهد و امکان تغییر محل کاربر وجود ندارد انجام شود و نشان داده شود کـه در این فضاها در محل چشم ناظر، خیرگی آزاردهنده یا غیرقابل تحمل ایجاد نشده است. مقادیر مجاز خیرگی مطابق جدول ١٩-٧- ٤ می‌باشد. پس از انجام محاسبات خیرگی، مقدار این شاخص نبایـد در ٥ درصد دوره زمانی در نظر گرفته‌شده از 0/45 بیشتر شود.
| میزان خیرگی | مقدار DGP |
| عدم وجود خیرگی |  |
| خیرگی قابل درک |  |
| خیرگی آزار دهنده |  |
| خیرگی غیر قابل تحمل | DGP > 0/45 |
١٩-٧-٢-٣ نیاز انرژی سالانه
نیاز انرژی سالانه یک ساختمان با تعیین بیلان انرژی ساختمان به‌دست می‌آید. برای ایـن منظـور، لازم است موارد زیر، در ارتباط با نیازهای انرژی ناشی از پارامترهای مختلف، با دقت لازم، محاسبه گردد:
- انتقال حرارت ناشی از اختلاف دما در دوره های گرم و سرد سال،
- میزان انرژی کسب شده توسط تابش خورشید، با در نظر گرفتن فرم ساختمان، سایه‌انـدازی خود ساختمان (سایه‌بانها، تورفتگی‌ها، شکستگی‌ها، …) و دیگر موانع مجـاور، و همچنـین مشخصات نوری-حرارتی سطوح مختلف کدر و نورگذر و تابش سطوح گرم خارجی؛
- میزان انرژی تابیده شده به آسمان و سطوح سرد مجاور ساختمان؛
- میزان انرژی قابل دست‌یابی با سامانه‌های مختلف فعال و غیرفعـال نصـب‌شـده روی پوسـته خارجی (گلخانه خورشیدی، دیوار ترمب، …)
١٩-٧-٢-٣-١ نیاز انرژی سالانه ساختمان طرح
لازم است محاسبه نیاز انرژی سالانه ساختمان طرح با رعایت اصول زیر انجام شود:
- شبیه‌سازی و انجام محاسبات عددی، با استفاده از نرم افزارهای مورد تأیید؛
- انتخاب فایل‌های آب وهوایی و برنامه‌های زمانی بهره برداری و عملکـرد تجهیـزات منطبـق بـا شرایط پروژه
١٩-٧-٢-٣-٢ نیاز انرژی سالانه ساختمان مرجع
تعیین نیاز انرژی ساختمان مرجع نیز باید با فرایندی مشابه ساختمان طرح و با رعایت اصـول زیـر انجام شود:
– شبیه‌سازی و انجام محاسبات عددی، با استفاده از نرم افزارهای مورد تأیید استفاده شده برای تعیین مصرف انرژی ساختمان طرح، و با داده های مشابه در خصوص شرایط (فایـل‌هـای) آب وهوایی و برنامه‌های زمانی بهره برداری و عملکرد تجهیزات.
- مشخصات هندسی کاملاً مشابه مشخصات ساختمان طرح
- داده های مربوط به پوسته خارجی ساختمان مطابق مقادیر ارائه‌شده در بخش ١٩-٥-٢
- داده های مربــوط بــه تأسیســات مکــانیکی ســاختمان مطــابق مقــادیر ارائــه‌شــده در بخــش ١٩-٥-٣
- داده های مربوط به سیستم روشـنایی مصـنوعی و دیگـر تجهیـزات برقـی سـاختمان مطـابق مقادیر ارائه‌شده در بخش ١٩-٥-٤
- برای ساختمان مرجع، کاهش نیاز حاصل از بهره گیری از روشـنایی طبیعـی، سـایبانهـا و سیستم‌های بر پایه انرژی‌های تجدیدپذیر ساختمان در نظر گرفته نمی‌شود.
بدیهی‌است درصورتی که هدف دست‌یابی به ساختمانهای کم‌انرژی یـا بسـیار کـم‌انـرژی مـدنظر باشد، لازم خواهد بود مقادیر مربوط به آن در شبیه‌سازی‌ها و محاسبات ملاك عمل قرار گیرد.
١٩-٧-٢-٤ شرایط پذیرش نتایج محاسبات
طراحی صورت گرفته زمانی قابل قبول تلقی می‌شود که میزان نیاز انرژی سالانه محاسبه‌شده برای ساختمان طرح از مصرف انرژی ساختمان مرجع کمتر باشد.
١٩-٧-٣ تأسیسات مکانیکی
الزامات مربوط به طراحی سیستم تأسیسات مکانیکی روش نیاز انرژی مشابه الزامات روش تجویزی است (ر.ك. به بخش ١٩-٥-٣).
١٩-٧-٤ تأسیسات برقی
همانگونه که در بخش‌های قبلی مطرح شد، الزامـات مربـوط بـه تجهیـزات الکتریکـی و سیسـتم روشنایی مصنوعی روش نیاز انرژی مشابه الزامات روش تجویزی است (ر.ك. به بخش ١٩-٥-٤).
١٩-٧-٥ سیستم‌های بر پایه انرژی‌های تجدیدپذیر
برای تعیین میزان تأثیر روشنایی طبیعی و سیستم‌های بر پایه انرژی‌های تجدیدپذیر، بر روی نیـاز انرژی سالانه ساختمان، لازم است اصول زیر رعایت گردد:
- در صورت استفاده از گلخانه خورشیدی، دیوار ترُمب یـا دیگـر سیسـتم‌هـای غیرفعـال قابـل استفاده در پوسته خارجی ساختمان، در مناطق با نیاز گرمایی غالب، لازم است مشخصات هندسی هر یک سیستم‌ها با دقت در مرحله تعریف ساختمان طرح در نرم افزار وارد شـود. در ساختمان مرجع، مشخصات در نظر گرفته‌شده برای ساختمان مرجع مشابه مشخصـات تعیین‌شده در روش تجویزی است.
- تأثیر سیستم‌های فتوولتاییک و آبگرمکن خورشیدی بر روی نیاز انرژی سـالانه سـاختمان، به‌صورت مجزا، با استفاده از نرم افزارهای تخصصی مورد تأیید محاسبه می‌شـود، و پـس از لحاظ کردن بازده هر یک از سیسـتم‌هـا، از نیـاز انـرژی سـالانه سـاختمان طـرح کاسـته می‌شود.
- در روش نیاز انرژی ساختمان، امکان لحاظ کردن تأثیر سیستم‌های بازیافت، ذخیره سـازی، و زمین‌گرمایی بر میزان نیاز انرژی سـالانه فـراهم نمـی‌باشـد. در صـورت کـاربرد ایـن نـوع سیستم‌ها، باید از روش کارایی انرژی ساختمان استفاده شود.