公共建筑節(jié)能設計與應用-暖通空調部分

1、公共建筑節(jié)能設計與應用-暖通空調部分公共建筑種類：a.辦公建筑：寫字樓、辦公樓、行政大樓等。b.商業(yè)建筑：商場、百貨大樓、銀行，交易中心等。c.旅游建筑：賓館、酒店、娛樂會所等。d.科教文衛(wèi)建筑：科技館、博物館、醫(yī)院、大劇院、體育館等。e.通訊建筑：程控交換機房、數(shù)據(jù)中心等。f.交通運輸建筑：機場、車站、地鐵等。基本術語1.透明幕墻：可見光可直接透射入室內(nèi)的幕墻。非透明玻璃幕墻。2.窗墻比：窗戶洞口面積與房間立面單元面積之比。3.體形系數(shù)：f=建筑物外表面積/建筑物體積體形系數(shù)與建筑造型有關，體形系數(shù)越大，傳熱損失也就越大，故建筑外形盡可能簡單，減少過多凹凸面設計。4.綜合部分負荷性能系數(shù)(I

2、PLV)：（公共建筑節(jié)能設計標準（GB50189-2015）基于冷水機組在各種負荷下運行時間比例，進行加權計算的綜合部分負荷運行效率。IPLV=1.2%A+32.8%B+39.7%C+26.3%D（4.2.13）式中：A100負荷時的性能系數(shù)(W/W)，冷卻水進水溫度30/冷凝器進氣干球溫度35；B75負荷時的性能系數(shù)(W/W)，冷卻水進水溫度26/冷凝器進氣干球溫度31.5；C50負荷時的性能系數(shù)(W/W)，冷卻水進水溫度23/冷凝器進氣干球溫度28；D25負荷時的性能系數(shù)(W/W)，冷卻水進水溫度19/冷凝器進氣干球溫度24.5。5.可見光透射比：透過透明材料的可見光(380780納米)光

3、通量與投射在其表面上的可見光光通量之比。太陽光譜3002500納米6.遮陽系數(shù)(Sc)：通過玻璃的太陽輻射與通過3mm厚普通無色透明平板玻璃的太陽幅射(630w/m2)的比值，用來表示玻璃遮檔或抵御太陽輻射的能力。遮陽系數(shù)越小，阻擋太陽輻射的性能越好。普通玻璃的遮陽系數(shù)較高約在0.9左右，所以要對玻璃進行表面加工，如LOW-E鍍膜玻璃等低輻射玻璃。鍍膜玻璃：表面鍍Ag,Cr氧化物等，對紅外高反射，對紫外低透射，而可見光透光率較高，將太陽光過濾成冷光源，遮陽系數(shù)較低,但傳熱系數(shù)較高，故不單獨使用。雙層百葉中空玻璃：Sc為0.150.9。室內(nèi)環(huán)境設計計算參數(shù)GB50736-2012民用建筑供暖通風

4、與空氣調節(jié)設計規(guī)范公共建筑節(jié)能設計標準(GB50189-2005)（最新標準2015版已發(fā)，但可供設計參考）公共建筑主要空間新風量建筑熱工設計2.各氣候區(qū)域代表城市公共建筑節(jié)能設計標準（GB50189-2015）3.公共建筑節(jié)能設計標準（GB50189-2015）圍護結構熱工設計要求：(1)對于嚴寒及寒冷地區(qū)，室內(nèi)外溫差較大，體形系數(shù)應0.4，以減少傳熱損失。(2)對于以冬季供熱為主的嚴寒地區(qū)空調建筑，主要解決圍護結構的保溫問題，對傳熱系數(shù)要求較高; 而對遮陽系數(shù)不作要求，適當提高遮陽系數(shù)反而能提高冬季太陽輻射熱量，有利于節(jié)能。(3)對于以夏季供冷為主的夏熱冬暖地區(qū)，主要解決圍護結構的隔熱問題

5、，對外窗的遮陽系數(shù)有較高要求。當外氣溫度較低時，由于建筑內(nèi)部得熱較大，過低傳熱系數(shù)反而不利于房間直接向室外散熱，故對傳熱系數(shù)要求相對寬松。(4)對于寒冷地區(qū)及夏熱冬冷地區(qū)，既有夏季制冷又有冬季制熱，故應同時考慮保溫和隔熱問題，對傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)均需要求。(5)窗的保溫隔熱性能比外墻要差得多，對于嚴寒及寒冷地區(qū)，室內(nèi)外溫差傳熱的熱量損失占主導地位，需減少窗的傳熱系數(shù)以控制溫差傳熱，其要求高于南方地區(qū)。對于夏熱冬暖和夏熱冬冷地區(qū)，空調期間太陽輻射引起負荷為主要矛盾，故對遮陽系數(shù)要求高于北方地區(qū)。隨著建筑技術發(fā)展，填充惰性氣體的雙層中空玻璃傳熱系數(shù)可由常規(guī)單層玻璃的6.0w/(m2.k）降為1.5

6、w/(m2.k）。(6)窗墻比應0.7,當窗墻比0.4時，玻璃可見光透射比需0.4,以免影響房間采光。(7)夏熱冬暖、夏熱冬冷和寒冷地區(qū)，制冷負荷大的建筑應設外部遮陽。(8)屋頂水平面太陽輻射最大，相應建筑能耗較大，透明部分面積不應大于屋頂總面積的20%。(9)外窗可開啟面積不小于窗面積的20%，以便于透氣。圍護結構熱工性能權衡判斷：當所設計的建筑體形系數(shù)、窗墻比、傳熱系數(shù)等熱工性能指標不能達到本標準要求時，通過不斷調整設計參數(shù)及采暖空調設備效率，并計算能耗，最終使所設計建筑全年能耗不大于參照建筑能耗。參照建筑：進行熱工性能權衡判斷時，作為計算HVAC能耗用的假想建筑。參照建筑的形狀、大小、朝

7、向及內(nèi)部空間劃分和使用功能應與實際建筑相同，但熱工參數(shù)，體形系數(shù)，窗墻比等應符合本標準。當窗墻比大于規(guī)定值時，人為減少窗面積，多余部分用外墻替代。當體形系數(shù)大于標準值時，人為減少外立面面積(作絕熱面處理)。采暖通風和空氣調節(jié)設計(一)采暖1.采暖方式：熱水采暖和蒸汽采暖。2.蒸汽采暖缺陷：a.熱能效率：供熱管網(wǎng)存在蒸汽跑冒滴漏損失，尤其由于管網(wǎng)壓降和散熱造成凝結水損失，熱效率降低20%40%。b.衛(wèi)生：管道和散熱器溫度高，灰塵積聚后會發(fā)生生化現(xiàn)象而產(chǎn)生異味而污染空氣，舒適感差，且易燙傷人。c.供熱品質：熱媒溫度調節(jié)性差，供熱品質低。d.穩(wěn)定性：室內(nèi)干燥，且蒸汽比熱容小，熱惰性低，熱力工況失調時

8、室溫波動較大。3.公共建筑集中采暖應采用熱水作為熱媒。4.常用熱媒工況：95/70，85/60，地板輻射供水溫度一般為3570。(二)通風和空氣調節(jié)1.空調區(qū)域劃分原則：運行時間、溫度、濕度要求等使用條件不同空調區(qū)，不應劃分在同一空調風系統(tǒng)中，以便于調節(jié)和運行管理。2.全空氣空調系統(tǒng)適用場合：房間面積或空間較大，人員較多，或有必要集中進行溫濕度控制的空調區(qū)。如商場、影劇院、餐廳、展覽館、體育館、候車(機)廳等無需分區(qū)來控制溫度空調場所。全空氣系統(tǒng)特點：a.可對空氣溫濕度、潔凈度和噪聲進行集中處理，設備集中，便于維修管理。b.易于改變新、回風比例，必要時采用全新風運行以獲得最大節(jié)能效益。新風系統(tǒng)

9、(1)空調系統(tǒng)新風比確定過大的新風機比顯然將增加空調機組的負荷和能耗，而新風比過小時部分房間的新風量又難以得到保證。Y=X/(1+X-Z)，修正后系統(tǒng)總新風量在總送風量中比例。Z=Voc/Vsc, 房間最大新風比。Voc: 最大新風比房間所需新風量。Vsc：最大新風比房間所需送風量。X=Von/Vst, 修正前的系統(tǒng)總新風量在總送風量中比例。Vot=Y*Vst, 修正后總新風量。(2)在人員密度較大且變化較大房間，宜采用新風比需求控制，即根據(jù)所檢測的CO2濃度（7001000ppm）自動控制新風量大小，既符合衛(wèi)生標準，又節(jié)約能耗。計算舉例：可知：Z=33.3%X=19.7%Y=X/(1+X-Z

10、)=22.8%所需新風量Vot為： Vot=Y*Vst=3092m3/h。新排風全熱回收裝置設有集中排風系統(tǒng)，且符合以下條件時應設全熱回收裝置，且熱回收效率不低于60%。a.送風量3000m3/h的直流式空調系統(tǒng)，且新排風溫差 8。b.設計新風量4000m3/h的空調系統(tǒng)，且新排風溫差 8。c.設有獨立新風和排風系統(tǒng)?？諝膺^濾氣選用要求a.粗效過濾器初阻力50Pa,終阻力100Pa。b.中效過濾器初阻力80Pa,終阻力160Pa。c.全空氣空調系統(tǒng)應能滿足全新風運行需要。送風系統(tǒng)輸送功耗：送風系統(tǒng)單位風量的功耗Ws應不大于下表限值：Ws=P/(3600t)，w/(m3/h)P: 風機全壓，Pa。t:包括風機，電機和傳動系統(tǒng)在內(nèi)的總效率。目的：限制空調送風系統(tǒng)的作用半徑，避免功耗過大。空調冷凍水系統(tǒng)輸送能效比：單位冷量的水泵功率ER應不大于下表限值：ER=0.002342H/(t)H: 水泵揚程，mt: 進出水溫差，:水泵工作點的效率。目的：降低管道輸配能耗，最遠環(huán)路總長限在200500m。制冷輸送能效比按36m揚程，70%水泵效率，5供回水溫差。流量控制方式：適用條件：空調系統(tǒng)較大，阻力較高，各環(huán)路負荷特性或壓力損失相差懸殊。二次泵宜根據(jù)流量變化采用變流量調節(jié)方式。采暖和空調系統(tǒng)冷熱源1.鍋爐a.鍋爐房單臺鍋爐的容量能確保高峰和低谷熱負荷均能