高層辦公建筑空調設計與模擬結果分析報告

1、 . . 7/7高層辦公建筑空調設計與模擬結果分析 日期：高層辦公建筑空調設計冷負荷與全年耗冷量模擬分析來源： HYPERLINK javascript: 中國論文下載中心 06-04-01 14:52:00 管厚林 加寧編輯：凌月仙仙表5 分外區(qū)/不分外區(qū)空調系統(tǒng)模擬結果試 驗 號全年耗冷量實際設計冷負荷理論峰值冷負荷供冷時數（kWh/m2a）（W/m2）（W/m2）（h/a）定新風焓控新風溫控新風各種新風方式各種新風方式定新風焓控新風溫控新風1154/145124/126127/129139.3/147.5154.8/163.92610/17641737/13791737/13792207

2、/201177/179181/183209.8/222.4233.1/247.12610/17311737/13741737/13743124/11090/89100/96107.8/113.3115.8/122.22610/16541738/12141738/12144154/153127/133131/137142.8/156.1158.7/172.32610/17611738/13391738/13395208/192148/148163/160164.8/173.0180.3/192.22610/20071738/13531738/13536169/159127/131138/1381

3、53.7/170.4168.5/184.32610/16691738/12111738/12117107/9485/8391/87110.5/118.2122.8/131.32610/14331738/11611738/11618187/178155/154165/162196.4/204.2218.2/226.92610/16931738/13191738/13199192/171139/143148/149148.5/163.8157.1/172.72610/18131737/13131737/131310155/157125/131132/137167.5/188.2184.2/204.

4、72610/14761738/11141738/111411171/165123/125131/132123.0/128.8131.1/137.12610/22691737/14481737/144812204/204174/180177/183204.7/220.0227.4/244.52607/18101737/13951737/1395平均169/161133/135140/141155.7/167.2171.0/183.32610/17571738/13021738/1302表3表5中的模擬結果可供統(tǒng)計分析，同時，還可供工程設計 HYPERLINK :/ 參考之用。將各城市分外區(qū)與否對

5、應的兩個多算例的平均“設計冷負荷”再作平均，所得數值就是某城市的設計冷負荷的統(tǒng)計估算值，、三城市分別為138.3W/m2，143.9W/m2，161.4W/m2。焓控新風方式下全年耗冷量統(tǒng)計估算值分別為79.5kWh/(m2a)，114.5kWh/(m2a)，134.0kWh/(m2a)。需要指出的是：全年耗冷量、設計冷負荷、峰值冷負荷這三個指標是按單位空調面積給出的，若要改用單位建筑面積給出，由于本文設定的非空調面積比為25%，則以上三個指標都要乘以系數0.75。表中給出的各項指標是在理想的設定下得出的，實際運行管理中較少符合這種理想設定。具體應用時要根據專業(yè)知識對報表的有關指標酌情作一些變

6、動。如模擬 HYPERLINK :/ 計算時，設定人員密度、照明散熱量、設備散熱量在工作時間不隨時間變化、保持穩(wěn)定，實際使用中是有較大變動的；模擬計算時設定100%使用空調面積，實際上空調空間的使用率（或出租率）不可能一直維持在100%；模擬計算時設定工作時間空調系統(tǒng)總是開機，總是保證設定的最小新風量，實際使用中業(yè)主很可能為了減少運行費用而少開機、關小新風閥?？紤]到空調空間的出租率、空調系統(tǒng)的開機率這兩個影響較大的因素，一般來說模擬指標要作相應處理后應用。3 模擬結果分析本文的正交試驗設計中，對于分外區(qū)與不分外區(qū)兩種情況，除了建筑面積不一致外，一樣試驗號的其他共有因素的取值完全一致，故我們可對

7、是否分外區(qū)的影響進行分析。同理我們也將對地區(qū)、新風方式對模擬結果的影響進行分析。剩下的影響負荷的11個因素是作為因子安排在正交表中的；這些因素各自的影響程度可通過設計更多次數的、且考慮交互作用的正交表來模擬計算，最后對模擬結果進行正交方差分析考察得出；限于篇幅，本文不作研究。3.1 分外區(qū)的影響由模擬結果可知，各城市分外區(qū)時的供冷時數都大于不分外區(qū)的數值，這是因為分外區(qū)設置空調系統(tǒng)時，當外區(qū)在過渡季已不需供冷時，區(qū)一般仍需較長時間的小負荷供冷。各城市不分外區(qū)的設計冷負荷（或峰值冷負荷）都大于分外區(qū)的數值，這是因為標準層面積較小的建筑不分外區(qū)，因此圍護結構負荷占總負荷的比例較大。各城市是否分外區(qū)

8、時的全年耗冷量大小沒有 HYPERLINK :/ 規(guī)律。從耗冷量最小的焓控新風方式來看，分外區(qū)時的全年耗冷量總體上要少一些。3.2 氣候條件的影響由于氣候條件的不同，3城市在一樣試驗條件下得到的結果也不同，計算其之比（不同城市的供冷時數之比意義不大，不考慮），再把12個試驗的模擬結果之比作平均（不同于對表3表5中列出的“平均”項再作有關比值處理，下同），所得的結果具有統(tǒng)計性、代表性，可使設計人員對城市（可代表不同建筑熱工分區(qū)）間差異有一個宏觀上的數量概念，見表6。表6 不同城市空調系統(tǒng)模擬結果平均比值全年耗冷量之比設計冷負荷之比峰值冷負荷之比定新風焓控新風溫控新風各種新風方式各種新風方式分外區(qū)

9、/129%145%145%104%104%/136%173%172%116%114%不分外區(qū)/132%144%143%104%104%/128%165%161%117%116%3.3 新風方式的影響由模擬結果可知，各種新風方式下的設計冷負荷或峰值冷負荷是完全一樣的。這是因為新風方式不同主要影響過渡季負荷，而設計冷負荷或峰值冷負荷一般都發(fā)生在最熱月。焓控和溫控兩種新風方式下的全年供冷時數幾乎完全一樣，而且這兩種新風方式下的供冷時數都比定新風方式下的供冷時數少得多。與氣候條件的影響一樣，可求出不同新風方式下模擬結果平均比值，見表7。表7 不同新風方式下模擬結果平均比值城市分外區(qū)空調系統(tǒng)不分外區(qū)空調

10、系統(tǒng)全年耗冷量之比供冷時數之比全年耗冷量之比供冷時數之比焓/定溫/定焓/定溫/定焓/定溫/定焓/定溫/定61.7%65.6%53.2%53.2%64.9%69.7%63.2%63.2%68.6%73.5%58.9%58.9%70.9%75.9%63.7%63.6%78.4%82.9%66.6%66.6%84.1%87.8%74.6%74.5%注：“焓”、“溫”、“定”分別指“焓控新風”、“溫控新風”、“定新風”考察表7，可以進一步得出以下結論：定新風方式下的全年耗冷量最大，而焓控新風要略小于溫控新風，說明焓控新風方式最為節(jié)能。與不分外區(qū)相比，分外區(qū)的空調系統(tǒng)在過渡季大量使用新風更能減少耗冷量與

11、供冷時數。采用焓控新風與溫控新風時，空調系統(tǒng)全年耗冷量、供冷時數減小得最多，而則最少。4 結論本文對高層辦公建筑空調設計冷負荷與全年耗冷量等進行了模擬分析，得到了如下結論。、三城市的設計冷負荷統(tǒng)計估算值分別為138.3W/m2, 143.9W/m2, 161.4W/m2；焓控新風方式下全年耗冷量統(tǒng)計估算值分別為79.5kWh/(m2a)，114.5kWh/(m2a)，134.0kWh/(m2a)。分外區(qū)與采用不同的新風控制方式對設計冷負荷與全年耗冷量的影響是：（a）分外區(qū)時供冷時數大于不分外區(qū)時的，設計冷負荷小于不分外區(qū)時的；（b）定新風方式下全年耗冷量比全新風方式（焓控、溫控）時大很多；焓控新風方式最為節(jié)能；（c）分外區(qū)的空調系統(tǒng)在過渡季大量使用新風較不分外區(qū)系統(tǒng)更能減少耗冷量與供冷時數；（d）與采用定新風相比，采用焓控新風與溫控新風時，在、三城市中，空調系統(tǒng)全年耗冷量、供冷時數減小得最多，而則最少。參考 HYPERLINK :/ 文獻：1 翁如璧. HYPERLINK :/ 現代辦公樓設計M.: HYPERLINK :/ 中國建筑 HYPERLINK :/ 工業(yè),