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北京市公共建筑節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用清華大學(xué) 劉燁 燕達(dá) 薛志峰 江億摘 要 公共建筑不節(jié)能的原因之一是設(shè)計(jì)方案本身存在問題。公共建筑節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn)從室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、建筑物本身節(jié)能、機(jī)電設(shè)備高效節(jié)能三個(gè)方面對建筑設(shè)計(jì)方案的整體用能狀況進(jìn)行評價(jià)。具體評價(jià)指標(biāo)分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、自然采光性能要求、空氣處理用能的合理性、空調(diào)冷熱源、生活熱水熱源、風(fēng)機(jī)水泵、照明、其他用電、可再生能源利用等9項(xiàng)。節(jié)能評審不僅可對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整體定量評估,更重要的是可以對設(shè)計(jì)方案九大環(huán)節(jié)的節(jié)能效果分別給出清晰的定量描述和評價(jià),從而可以有針對性的給建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位提供合理化的改進(jìn)意見。關(guān)鍵詞 公共建筑節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn) 室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) 建筑物本身節(jié)能 機(jī)電設(shè)備高效節(jié)能- 劉燁,女,1978年7月生,大學(xué),在讀碩士研究生100084 北京清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系(010)62789761 E-mail: 0 引言近年來對北京市部分商場、寫字樓和星級酒店的調(diào)查和現(xiàn)場測試表明,其單位建筑面積的全年耗電量高達(dá)100350kWh/(m2.a),是普通居民住宅的1015倍。同時(shí)相同功能和使用情況的大型公共建筑,能耗消耗水平可相差兩倍以上,究其原因有運(yùn)行管理水平的差異,但更多的是由于設(shè)計(jì)方案的差異。例如有的建筑采用大面積高透過率的玻璃幕墻或保溫效果差的墻體,通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷可比同類建筑高3倍以上;有的建筑進(jìn)深大內(nèi)部發(fā)熱量大,卻不能有效的利用室外新風(fēng)作為免費(fèi)冷源,3月初即開啟冷凍機(jī);有的建筑風(fēng)機(jī)水泵電耗達(dá)到了冷機(jī)電耗的兩倍以上,相比于其他二者相當(dāng)?shù)慕ㄖ?,空調(diào)電耗要大30以上。諸如此類問題都可以從建筑和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中找到原因,因此,嚴(yán)格設(shè)計(jì)方案審查,減少和避免由于設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的高能耗是大型公共建筑節(jié)能的首要環(huán)節(jié)?;谏鲜鲈?,受北京市建委及發(fā)改委的委托,由清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系聯(lián)合北京市城建技術(shù)開發(fā)中心、北京市可持續(xù)發(fā)展科技促進(jìn)中心、北京節(jié)能環(huán)保服務(wù)中心等單位共同制定的北京市公共建筑節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn)于2003年5月23日作為北京市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)由北京市建委正式發(fā)布(DBJ /T011002005),并于2003年7月1日開始執(zhí)行。該節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn)的評估目的不是簡單地回答建筑是否節(jié)能這一“黑/白”問題,而是根據(jù)建筑物能耗所涉及的a)要求維持的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) b)建筑物本身的節(jié)能性 c)機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)是否高效節(jié)能這三個(gè)方面(見圖1)對建筑的整體用能狀況進(jìn)行評價(jià)。其中室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)包括要求的人工照明照度,要求的溫濕度和新風(fēng)換氣量及生活熱水使用量等。環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)越高,能源消耗量相對就高。所以對于室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該是滿足各種國家規(guī)范技術(shù)要求,嚴(yán)格控制各種盲目提高標(biāo)準(zhǔn)的做法。而建筑物本身的節(jié)能性評審的目的是要降低為實(shí)現(xiàn)所需的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)所需要的負(fù)荷。不同的建筑形式與建筑構(gòu)造,使自然通風(fēng)、自然采光狀態(tài)有很大差異。這就導(dǎo)致要獲得同樣的室內(nèi)環(huán)境要求,所需要投入的冷量、熱量、人工照明量、機(jī)械通風(fēng)量都不相同。改善建筑設(shè)計(jì),采用良好的外圍護(hù)結(jié)構(gòu),減少負(fù)荷是建筑節(jié)能的基礎(chǔ),這應(yīng)該是審查和評價(jià)建筑節(jié)能的主要內(nèi)容。該部分評審是采用與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)做法即“參考建筑”相比較的方法,確定建筑是否滿足節(jié)能要求和滿足的程度。此外空調(diào)系統(tǒng)中新風(fēng)的合理利用,比如過渡季以新風(fēng)作為免費(fèi)冷源以及新風(fēng)熱回收技術(shù)能減少空調(diào)系統(tǒng)的冷熱量消耗,因此空氣處理用能是否合理是審查和評價(jià)建筑節(jié)能的另一主要內(nèi)容。至于第三方面機(jī)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率,則可以直接分析計(jì)算出其實(shí)際的轉(zhuǎn)換效率,進(jìn)而對其進(jìn)行評價(jià),主要是約束各機(jī)電設(shè)備的優(yōu)化配置和合理選型。圖1 公共建筑用能過程具體地,上述三個(gè)方面可以進(jìn)一步拓展為“圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、自然采光性能要求、空氣處理用能的合理性、空調(diào)冷熱源、生活熱水熱源、風(fēng)機(jī)水泵、照明、其他用電、可再生能源利用”等9項(xiàng)指標(biāo),詳見表1。評審分別對該九個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析評價(jià),評審的總體結(jié)論是綜合上述九個(gè)指標(biāo),按照百分制具體打出0100分。這樣一來,評審不僅可對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整體的定量評估,更重要的是可以分別對上述各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能效果給出清晰的描述和評價(jià),從而可以有針對性的給建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位提供合理化的改進(jìn)意見。此外評審標(biāo)準(zhǔn)也鼓勵(lì)各種新的、先進(jìn)的節(jié)能措施的采用。文獻(xiàn)1詳細(xì)介紹了北京市公共建筑節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn)制定的主要思路、標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)考察內(nèi)容、指標(biāo)制定依據(jù)及計(jì)分方法等。本文將簡要介紹這一標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用情況。表1 評估的各項(xiàng)指標(biāo)評估內(nèi)容用能需求的合理性及建筑物本身的節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能自然采光性能空氣處理合理用能機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能空調(diào)冷熱源生活熱水熱源風(fēng)機(jī)水泵照明其他用電可再生能源利用綜上,節(jié)能評審的重點(diǎn)考察內(nèi)容包括以下幾項(xiàng):圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工節(jié)能效果、自然采光性能、空氣處理合理用能效果、冷熱源轉(zhuǎn)換效率(空調(diào)冷熱源和生活熱水冷熱源)、輸配系統(tǒng)節(jié)能效果(風(fēng)機(jī)水泵)、照明系統(tǒng)的節(jié)能、其他用能系統(tǒng)和可再生能源利用效果。下面將分別舉例介紹各個(gè)環(huán)節(jié)的評審目標(biāo)、評審方法,以及在依據(jù)相應(yīng)評審結(jié)論的基礎(chǔ)上,給建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位提供的合理改進(jìn)意見。1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工節(jié)能效果公共建筑的外形設(shè)計(jì)體現(xiàn)了一定的藝術(shù)和美學(xué)價(jià)值,往往具有窗墻比范圍大、形狀不定,主朝向不定,功能多樣等特點(diǎn)。所以為適應(yīng)公共建筑的外觀造型和功能要求,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能評估不對單個(gè)部件(如體形系數(shù)、窗墻比、外墻傳熱系數(shù)、幕墻遮陽系數(shù)、遮陽方式等)進(jìn)行強(qiáng)制性規(guī)定,僅考察被評建筑的整體熱工性能。評審的具體辦法是采用“參考建筑”的節(jié)能評價(jià)方法?!皡⒖冀ㄖ奔赐庑卧O(shè)計(jì)和幾何尺寸與被評建筑完全一致,而圍護(hù)結(jié)構(gòu)滿足建筑節(jié)能要求的建筑。這樣分別計(jì)算被評建筑和參考建筑在參考工況下全年8760h逐時(shí)需要的熱量和冷量,并統(tǒng)計(jì)出全年累計(jì)值。當(dāng)被評建筑的全年累計(jì)耗冷耗熱量比參考建筑的小,則被評建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是滿足節(jié)能基本要求的。下面通過一個(gè)具體評審實(shí)例來介紹圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效果的考核。該建筑為一棟位于北京市的綜合辦公樓,建筑面積約18000m2,共5層,建筑立體的DeST模型如圖2所示,建筑功能房間的使用情況及空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)略。該被評建筑與參考建筑的主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)對比表見表2、表3。圖2 建筑立體示意圖表2被評建筑與參考建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)(W/m2K)類別被評建筑設(shè)計(jì)做法被評建筑傳熱系數(shù)參考建筑傳熱系數(shù)外墻300厚陶粒混凝土空心砌塊1.000.70屋頂屋面保溫選用30mm厚聚苯板0.800.60外窗中空玻璃窗4.40(遮陽系數(shù)SC0.83)2.80(遮陽系數(shù)SC0.80) 表3 被評建筑與參考建筑窗墻比及遮陽形式項(xiàng)目參數(shù)設(shè)置南向北向東向西向被評建筑窗墻比0.340.170.300.24外窗遮陽形式無無無無參考建筑窗墻比0.450.250.350.35外窗遮陽形式水平固定遮陽板(遮陽板寬為窗高的1/3)外卷簾遮陽(考慮遮陽面積調(diào)節(jié),綜合遮陽系數(shù)0.7),遮陽作息時(shí)間:4月15日10月15日,7:0010:00外卷簾遮陽(考慮遮陽面積調(diào)節(jié),綜合遮陽系數(shù)0.7),遮陽作息時(shí)間:4月15日10月15日,16:0019:00根據(jù)上述原則確定參考建筑,并分別對被評建筑、參考建筑進(jìn)行全年逐時(shí)的建筑熱環(huán)境模擬分析,計(jì)算被評建筑和參考建筑在參考工況下全年8760h逐時(shí)需要的熱量和冷量,并統(tǒng)計(jì)出全年累計(jì)值。本文所采用的建筑熱環(huán)境模擬計(jì)算工具為清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系自主研發(fā)的DeST2模擬分析軟件,以下同,不再贅述。圖3、4顯示的是被評建筑和參考建筑的全年逐時(shí)負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果。統(tǒng)計(jì)得到參考建筑和被評建筑的全年累計(jì)耗冷量耗熱量如表4。圖3. 被評建筑的全年逐時(shí)負(fù)荷圖4. 參考建筑全年逐時(shí)負(fù)荷表4 參考建筑與被評建筑全年累計(jì)冷熱量消耗對比參考建筑被評建筑累計(jì)耗熱量(GJ)2611.163269.84累計(jì)耗冷量(GJ)2080.882172.63累計(jì)冷熱量消耗(GJ)4692.045442.47被評建筑與參考建筑累計(jì)冷熱量消耗之比1.16被評建筑和參考建筑全年累計(jì)耗熱(冷)量的直方圖比較結(jié)果如圖5所示。圖5 被評建筑和參考建筑全年累計(jì)耗熱(冷)量被評建筑與參考建筑的累計(jì)冷熱量消耗之比為1.16,即該綜合業(yè)務(wù)樓實(shí)際采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比參考建筑的冷熱量消耗大16%。尤其是累計(jì)耗熱量的差異很大,被評建筑與參考建筑的累計(jì)耗熱量之比為1.25。造成這種情況的主要原因是被評建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工參數(shù)較差,其外墻、外窗和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)分別為1.0、4.4和0.8( W/m2K),而參考建筑的傳熱系數(shù)分別0.7、2.8和0.6。被評建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體熱工性能劣于參考建筑。表5顯示的是被評建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能得分。具體的計(jì)分辦法可參考文獻(xiàn)3,以下同,不再贅述。通過節(jié)能評估的基本要求為被評建筑的建筑物全年累計(jì)耗冷耗熱量不得高于參考建筑,所以被評建筑的圍護(hù)熱工性能評審不滿足要求。表5 被評建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能得分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能要求建筑物耗冷量(GJ)建筑物耗熱量(GJ)評審得分節(jié)能基準(zhǔn)分參考建筑2080.882611.164.66被評建筑2172.633269.84針對該建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能較差的現(xiàn)狀,為了使被評建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案滿足節(jié)能要求,建議建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位提高外墻、外窗和屋頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,以降低建筑的冷熱負(fù)荷,達(dá)到節(jié)能要求。根據(jù)節(jié)能評審意見,設(shè)計(jì)院更改了原設(shè)計(jì)方案,最終采納了如表6所示的設(shè)計(jì)方案。表6被評建筑的最終圍護(hù)設(shè)計(jì)方案類別被評建筑設(shè)計(jì)做法被評建筑傳熱系數(shù)外墻300厚陶粒混凝土空心砌塊+外保溫50mm擠塑聚苯板0.60屋頂屋面保溫選用60mm厚擠塑聚苯板0.55外窗中空雙玻璃、斷橋鋁合金窗2.53(遮陽系數(shù)SC0.70)2自然采光性能公共建筑應(yīng)盡可能地防止周圍建筑對其的遮擋,合理確定開窗面積,利用自然采光來滿足室內(nèi)照度要求。評價(jià)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的自然采光效果是考核其自然采光滿足的小時(shí)數(shù),通過對實(shí)際建筑和“參考建筑”分別建立模型,根據(jù)當(dāng)?shù)氐年幥缣鞖獾臍庀髤?shù),利用模擬軟件對參照點(diǎn)進(jìn)行逐時(shí)室內(nèi)自然采光照度計(jì)算,并對自然采光滿足照度要求的小時(shí)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),比較后可從直觀上分析實(shí)際建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)相比參考建筑在自然采光方面的優(yōu)劣。當(dāng)被評建筑全年利用自然采光的小時(shí)數(shù)超過參考建筑,則可認(rèn)為其滿足節(jié)能評估的基本要求。具體實(shí)例略。3空氣處理合理用能效果空調(diào)系統(tǒng)的功能是滿足建筑內(nèi)人員冷熱及通風(fēng)換氣的需要,合理的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)避免采用超過節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的室內(nèi)溫濕度和人員新風(fēng)量,同時(shí)采用正確的空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)避免房間溫度出現(xiàn)過冷或過熱,空氣處理過程應(yīng)避免冷熱抵消現(xiàn)象,并盡可能在過渡季利用新風(fēng)作免費(fèi)冷源,在冬夏季采用排風(fēng)熱回收措施。上述內(nèi)容是空氣處理合理用能效果考核部分所主要反映和約束的內(nèi)容。評審的具體方法是分別計(jì)算并比較被評建筑的建筑物全年累計(jì)耗冷耗熱量與其空調(diào)系統(tǒng)全年累計(jì)耗冷耗熱量的相對關(guān)系。如果被評建筑的空調(diào)系統(tǒng)全年累計(jì)耗冷耗熱量比其建筑物的全年累計(jì)耗冷耗熱量小,則被評建筑的新風(fēng)利用與空調(diào)系統(tǒng)方式的設(shè)計(jì)方案是滿足節(jié)能基本要求的。其中建筑物耗冷耗熱量是指滿足最小新風(fēng)量要求,圍護(hù)結(jié)構(gòu)及內(nèi)擾導(dǎo)致的負(fù)荷與新風(fēng)負(fù)荷相加得到,同時(shí)計(jì)算各種產(chǎn)濕源造成的除濕負(fù)荷及冬季新風(fēng)加濕所需要的加濕負(fù)荷。而空調(diào)系統(tǒng)耗冷耗熱量是按照設(shè)計(jì)方案中實(shí)際的室內(nèi)溫濕度設(shè)定參數(shù)、實(shí)際采用的空調(diào)(分區(qū))運(yùn)行方式來計(jì)算,考慮空氣處理過程,同時(shí)按照設(shè)計(jì)者選用的實(shí)際新風(fēng)量并考慮新風(fēng)利用、排風(fēng)熱回收等措施。下面通過一個(gè)具體評審實(shí)例來介紹空氣處理合理用能效果的考核。某建筑為一棟位于北京市的二類甲級檔案館,建筑面積約2500m2,地上3層。建筑立體的DeST模型如圖6所示。圖6 建筑立體示意圖被評建筑辦公用房采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng),報(bào)告廳、大廳采用吊裝式空調(diào)機(jī)處理機(jī)。各空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備清單略。利用模擬分析軟件DeST逐時(shí)計(jì)算得到建筑物全年累計(jì)耗冷耗熱量和空調(diào)系統(tǒng)全年累計(jì)耗冷耗熱量如表7所示。表7. 建筑物與空調(diào)系統(tǒng)全年累計(jì)耗冷耗熱量建筑物空調(diào)系統(tǒng)耗冷量(GJ)707.65775.15耗熱量(GJ)824.121184.11累計(jì)耗冷熱量 (GJ)1531.771959.26表8顯示的是被評建筑空氣處理用能合理性指標(biāo)的得分。表8被評建筑的空氣處理用能合理性指標(biāo)得分空氣處理用能的合理性冷量(GJ)熱量(GJ)空氣處理合理用能指標(biāo)AHC評審得分節(jié)能基準(zhǔn)分建筑物能耗707.65824.120.783.86空調(diào)系統(tǒng)能耗775.151184.11從表7、8可以看出,被評建筑的空調(diào)系統(tǒng)全年累計(jì)耗冷耗熱量比其建筑物的全年累計(jì)耗冷耗熱量大,該設(shè)計(jì)方案的空氣處理用能合理性指標(biāo)的得分為3.8分,所以不能滿足基本的節(jié)能要求。進(jìn)一步分析可知,造成該空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案不節(jié)能的原因是部分新風(fēng)機(jī)選型偏大,大大超過房間人員所需的新風(fēng)量要求,個(gè)別房間人均新風(fēng)量達(dá)到了80150m3/h。這樣會(huì)造成新風(fēng)處理能耗過高,和風(fēng)機(jī)能耗過大等問題。因此需要核實(shí)一下新風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì)選型計(jì)算中的房間人員密度設(shè)定以及有無其他特殊考慮,否則需重新選型。4冷熱源轉(zhuǎn)換效率冷熱源裝置提供空調(diào)系統(tǒng)需要的冷熱量,設(shè)計(jì)方案應(yīng)選用合理的冷熱源形式,按照“高質(zhì)高用”的原則完成能源轉(zhuǎn)換,消耗同樣品位和數(shù)量的能源條件下盡可能多輸出冷量和熱量,同時(shí)應(yīng)采用高效冷機(jī)及鍋爐或其他冷熱源設(shè)備,并且不單純考慮設(shè)計(jì)工況下的設(shè)備效率,而是綜合各種工況,包括部分負(fù)荷條件下設(shè)備全年運(yùn)行能耗來判斷設(shè)備是否節(jié)能,并注意設(shè)備的優(yōu)化配置和合理選型。具體的評審辦法是比較被評建筑的冷熱源輸出空調(diào)用冷量、熱量及生活熱水用熱量與消耗的電、天然氣、煤及蒸汽和熱水的能量的相對關(guān)系。即冷熱源的產(chǎn)出與輸入的相對關(guān)系。產(chǎn)出具體是指為滿足建筑空調(diào)系統(tǒng)的需求,冷源全年輸出的累計(jì)冷量、累計(jì)熱量以及為滿足建筑生活熱水的需求,熱源全年輸出的累計(jì)熱量。輸入是指為滿足建筑空調(diào)系統(tǒng)的需求,冷熱源全年消耗的電、天然氣、城市熱力等各類能源。具體數(shù)值一般是通過模擬計(jì)算得到。當(dāng)然各種不同的能源形式從能源品位的角度來說,它們之間并不等價(jià),不能通過簡單的疊加計(jì)算,而是需要引進(jìn)各種能源的能質(zhì)系數(shù)來表示其品位高低。能質(zhì)系數(shù)是按照熱力學(xué)第二定律的火用分析方法,用不同能源對外所能夠做的功和其總能量的比值來表征各種能源的品位高低的。某建筑為三棟位于北京市的辦公樓,總建筑面積約64000m2,地上8層,地下2層。其中一棟建筑立體的DeST模型如圖7所示。圖7 建筑立體示意圖對于配置多臺(tái)冷機(jī)的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),如何確定所選用冷機(jī)的容量、臺(tái)數(shù)和搭配的方案是業(yè)主和設(shè)計(jì)者需要慎重考慮的問題。因?yàn)橥ㄟ^合理的考慮部分負(fù)荷的情況,適宜的選擇冷機(jī)搭配的方案,可以使得冷機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中大部分時(shí)刻處于較高COP的工況下工作,能夠大大的降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗。本工程在對空調(diào)系統(tǒng)逐時(shí)所需冷量分布情況進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出兩種了兩種初步方案:方案一為選用2臺(tái)2813kW冷機(jī)1臺(tái)1231 kW冷機(jī),總制冷量6857kW;方案二為選用3臺(tái)2285 kW冷機(jī),總制冷量6855kW。通過冷熱源轉(zhuǎn)換效率的考核就可以分別對這兩種方案進(jìn)行分析判斷,以選擇合適的冷熱源容量及其搭配方案??照{(diào)系統(tǒng)熱源來自于市政熱力,采用水-水板式換熱器,提供50/60空調(diào)用熱水。由于隨著末端冷量需求的變化,冷機(jī)大部分時(shí)間是在部分負(fù)荷狀況下工作,因而不同的方案中冷機(jī)在部分工況下的COP是不同的,那么不同的冷機(jī)搭配其運(yùn)行能耗就會(huì)有所差別,其差別大小與用戶末端的冷熱量需求的全年分布情況密切相關(guān)。此外不同的冷機(jī)搭配方案對其對應(yīng)的冷卻塔、冷卻水泵選型、搭配及其運(yùn)行能耗也有所影響。經(jīng)過詳細(xì)的模擬計(jì)算后得到空調(diào)系統(tǒng)的全年累計(jì)耗冷耗熱量,見表9,以及兩種不同冷熱源方案下的冷機(jī)、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)全年運(yùn)行情況,見表8。表8. 冷源設(shè)備全年運(yùn)行累計(jì)電耗累計(jì)電耗(GJ)方案1方案2冷機(jī)2266.202603.89冷卻塔風(fēng)機(jī)152.15217.40冷卻泵728.651006.35兩種不同方案冷源設(shè)備全年累計(jì)電耗的直方圖比較結(jié)果如圖8所示。圖8 不同方案冷源設(shè)備全年累計(jì)電耗通過計(jì)算結(jié)果可見,方案1的冷機(jī)搭配方案下的冷源設(shè)備全年運(yùn)行電耗較方案2有較明顯的降低,方案1較方案2降低了約18的運(yùn)行電耗。表9顯示的是兩種方案下冷熱源轉(zhuǎn)換效率指標(biāo)得分,分別為7.0和6.3。通過對冷熱源轉(zhuǎn)換效率的考核,不僅可以定性的判斷評估出不同冷機(jī)組合的方案差異,同時(shí)也可以這種差異量化到數(shù)值指標(biāo),提供給設(shè)計(jì)者最直觀的判斷依據(jù),從而幫助業(yè)主和設(shè)計(jì)人員確定經(jīng)濟(jì)可行的冷熱源設(shè)計(jì)方案。表9 兩種不同空調(diào)冷熱源方案的轉(zhuǎn)換效率指標(biāo)得分空調(diào)系統(tǒng)冷熱源空調(diào)冷熱源的能源轉(zhuǎn)換效率附加得分評審得分節(jié)能基準(zhǔn)分空調(diào)系統(tǒng)耗冷量(GJ)13887.580.24(0.21)07.0(6.3)6空調(diào)系統(tǒng)耗熱量(GJ)5085.29電(GJ)3147.00(3827.64)天然氣(GJ)煤(GJ)蒸汽(GJ)熱水(GJ)5085.29注:括號外為方案一的數(shù)據(jù),括號內(nèi)為方案二的數(shù)據(jù)。5輸配系統(tǒng)節(jié)能效果輸配系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)水泵電耗應(yīng)在合理范圍內(nèi),采用合理的送風(fēng)溫差和供回水溫差以保證風(fēng)機(jī)風(fēng)量和水泵流量適當(dāng),同時(shí)要避免由于風(fēng)機(jī)壓頭水泵揚(yáng)程過大卻缺乏根據(jù)負(fù)荷變化變頻調(diào)節(jié)的手段而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)水泵能耗的增加。選擇風(fēng)機(jī)水泵應(yīng)使其在大多數(shù)運(yùn)行工況下工作在效率最高點(diǎn)附近。評審時(shí)計(jì)算在已知輸配系統(tǒng)的形式、風(fēng)機(jī)水泵選型及控制調(diào)節(jié)策略條件下,空調(diào)水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)單位耗電量下所能輸送和分配的冷熱量的數(shù)值。以該數(shù)值的高低來判斷輸配系統(tǒng)的節(jié)能效果。具體以實(shí)例說明。某建筑為一棟位于北京市的辦公樓,建筑面積約16000m2,地上7層,地下2層。建筑立體的DeST模型如圖9所示。該建筑水系統(tǒng)采用二管制一次泵定水量系統(tǒng),冷凍水循環(huán)泵、熱水循環(huán)泵的設(shè)備相關(guān)參數(shù)如表10。被評建筑采用集中空調(diào)系統(tǒng),其中,一層門廳,展廳,多功能廳的系統(tǒng)為全空氣定風(fēng)量系統(tǒng),其它房間為全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)。圖9 建筑立體示意圖表10. 輸配系統(tǒng)的水泵相關(guān)參數(shù)額定流量(m3/h)功率(kW)揚(yáng)程(mH2O)冷凍水循環(huán)泵(2臺(tái))1502235.5熱水循環(huán)泵(3臺(tái))455.532利用模擬分析軟件DeST在已知輸配系統(tǒng)的形式、風(fēng)機(jī)水泵選型及控制調(diào)節(jié)策略條件下,逐時(shí)計(jì)算泵與風(fēng)機(jī)的全年運(yùn)行能耗,見表11。表11. 輸配系統(tǒng)全年累計(jì)電耗冷凍水循環(huán)泵熱水循環(huán)泵風(fēng)機(jī)累計(jì)電耗(GJ)133.6948.79572.39表12顯示的是被評建筑風(fēng)機(jī)水泵及輸配系統(tǒng)的得分。表12被評建筑的風(fēng)機(jī)水泵及輸配系統(tǒng)得分風(fēng)機(jī)水泵及輸配系統(tǒng)風(fēng)機(jī)水泵輸配系數(shù)TDC評審得分節(jié)能基準(zhǔn)分空調(diào)系統(tǒng)耗冷量(GJ)1747.64.004.86空調(diào)系統(tǒng)耗熱量(GJ)1275.6輸水電耗(GJ)182.48空氣輸送電耗(GJ)572.39從表12可以看出,被評建筑風(fēng)機(jī)水泵及輸配系統(tǒng)的得分為4.8分,其風(fēng)機(jī)水泵單位耗電量下所能輸送和分配的冷熱量的數(shù)值偏小,不能滿足基本的節(jié)能要求。進(jìn)一步分析原因并提出相應(yīng)建議:1、空調(diào)系統(tǒng)冷凍泵的揚(yáng)程選取值偏大,影響系統(tǒng)運(yùn)行效率。建議通過詳細(xì)的水力計(jì)算,確定空調(diào)系統(tǒng)冷凍循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程,確保水泵工作在高效區(qū)。2、建議全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)變頻技術(shù),確定適宜的風(fēng)機(jī)變頻控制策略,以此來降低輸配系統(tǒng)整體的能耗水平。6 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)選用發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長、色溫或相關(guān)色溫適宜并符合環(huán)保要求的光源。在滿足眩光限制和配光要求條件下,應(yīng)采用效率高的燈具。此外應(yīng)盡可能采用分區(qū)域分時(shí)段控制或光控開光等節(jié)能手段。照明系統(tǒng)的節(jié)能評審是通過比較在滿足同樣的照度要求下,各功能區(qū)域的照明功率密度均滿足節(jié)能要求時(shí)整幢建筑的照明系統(tǒng)功率,與設(shè)計(jì)方案實(shí)際照明系統(tǒng)功率的相對關(guān)系來判定。實(shí)際照明系統(tǒng)總功率不得超過根據(jù)節(jié)能要求確定的照明系統(tǒng)總功率為考核節(jié)能的基本要求。具體的,某建筑為一棟位于北京市的辦公樓,建筑面積約17000m2,地上11層,地下2層。建筑立體的DeST模型如圖10所示。圖11 建筑立體示意圖被評建筑各主要功能區(qū)域房間的實(shí)際設(shè)計(jì)安裝的照明功率密度與建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4規(guī)定的照明功率密度的對比表見表13。表13實(shí)際照明功率密度值與節(jié)能照明功率密度值對比表房間或場所被評建筑實(shí)際照明功率密度(W/m2)照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照明功率密度(W/m2)相應(yīng)照度值(lx)餐廳4.611200會(huì)議室11.49300健身房10.215300衛(wèi)生間5.06100普通辦公室9.99300檔案庫房3.47200電腦機(jī)房8.59300走廊3.1450利用分析軟件DeST計(jì)算得到被評建筑實(shí)際照明總功率與節(jié)能照明總功率分別為207.3kW、231.3 kW,被評建筑實(shí)際照明總功率比節(jié)能照明總功率小,其照明系統(tǒng)得分為6.72分,詳見表14。該被評建筑的照明系統(tǒng)滿足節(jié)能評審要求,但是需要仔細(xì)校核餐廳的照度值是否能達(dá)到配光要求。表14被評建筑的照明電耗得分節(jié)能照明總功率(kW)實(shí)際照明總功率(kW)照明系統(tǒng)用能效率LEE附加得分評審得分節(jié)能基準(zhǔn)分

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