《軌道交通裝配式高效能源站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》編制說(shuō)明

根據(jù)山東軌道交通學(xué)會(huì)《2021年山東軌道交通學(xué)會(huì)第二批團(tuán)），牽頭組織相關(guān)單位共同編制《軌道交通裝配式高效參編單位：山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建設(shè)投資有限公司、研究及試驗(yàn)單位：山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、濟(jì)南軌序號(hào)姓名工作單位職稱分工1李峰山東華天新能源科技有限公司工程師牽頭組織編制、前言2李向東山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司工程技術(shù)應(yīng)用研究員編制、全文通稿3蘆瀟濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建設(shè)投資有限公司工程師標(biāo)準(zhǔn)化審校4李波山東華天新能源科技有限公司工程師組織協(xié)調(diào)5凌玉杰格蘭富水泵（上海）有限公司工程師第6、7章6李佳成山東華天新能源科技有限公司工程師第6、7章7盧啟東濰坊昌大建設(shè)集團(tuán)有限公司正高第7、8章8姚勇濰坊昌大建設(shè)集團(tuán)有限公司高工第7、8章9鞠其展山東皓達(dá)機(jī)電科技有限公司工程師第3、4、5章高樂(lè)山東皓達(dá)機(jī)電科技有限公司工程師第3、4、5章），技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的啟動(dòng)會(huì)，共同審定受疫情影響，編制工作進(jìn)度受到一定影響，主編單位于2準(zhǔn)》的初步草案稿發(fā)給編制組進(jìn)行內(nèi)部意見(jiàn)2024年4月25日，編制組形成征求意見(jiàn)3)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容安全可靠、成熟穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)適用、科學(xué)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保。4)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后有利于提高城市軌道交通GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、GB55015-2021《建通用規(guī)范》，上述標(biāo)準(zhǔn)均為暖通專業(yè)的通用性規(guī)范空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，上述標(biāo)準(zhǔn)均有部分內(nèi)容與本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合軌道交通裝配式高效能源站的實(shí)際需求，對(duì)軌站規(guī)定了其裝配式能源站的能效標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)、安裝T/CECS10102-2020《機(jī)電一體化裝配式空調(diào)冷凍站本標(biāo)準(zhǔn)基于山東地區(qū)城市軌道交通站房工程集中空調(diào)能源式高效能源站技術(shù)要求。標(biāo)準(zhǔn)給出了軌道交通裝配本標(biāo)準(zhǔn)制定了裝配式高效能源站的主要技術(shù)性能：裝配式為保證裝配式高效能源站的能效與制造品質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)還要設(shè)備選型進(jìn)行規(guī)規(guī)定；對(duì)裝配式能源站預(yù)制備配置、管道系統(tǒng)優(yōu)化、傳感器與執(zhí)行器選擇、配電與為保證裝配式高效能源站在實(shí)際實(shí)施與運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)高《綠色高效制冷行動(dòng)方案》的提出，以及國(guó)家高效、裝配式的制冷機(jī)房應(yīng)用方興未艾，得到眾多水力失衡明顯，大流量小溫差運(yùn)行普遍，機(jī)房整體裝配式能源站以提高機(jī)房整體能效為根本目標(biāo)，以工廠化預(yù)控制系統(tǒng)融為一體，提供整體式預(yù)制、集成化裝配、高度自控、本標(biāo)準(zhǔn)采用實(shí)際主機(jī)選型結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化、經(jīng)理論編制組對(duì)市場(chǎng)上主流的主機(jī)廠家進(jìn)行了大量調(diào)研工作，范圍、不同能效等級(jí)，分別進(jìn)行名義工況下的工IPLV=1.2%×A+32.8%×B+39.7%×C+26.3%×D（W/W1）B——75%負(fù)荷時(shí)的性能系數(shù)（W/W冷卻水進(jìn)水溫度26℃/冷凝器進(jìn)氣干球溫度C——50%負(fù)荷時(shí)的性能系數(shù)（W/W冷卻水進(jìn)水溫度23℃/冷凝器進(jìn)氣干球溫度D——25%負(fù)荷時(shí)的性能系數(shù)（W/W冷卻水進(jìn)水溫度19℃/冷凝器進(jìn)氣干球溫度本標(biāo)準(zhǔn)主要編制單位山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、山單位合作完成的歌爾聲學(xué)裝配式能源站項(xiàng)目，GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)電制冷機(jī)房采用綜合制冷進(jìn)行評(píng)價(jià)，SCOP數(shù)值上等于冷源名義供冷量與冷水機(jī)組、冷卻泵、冷量與冷水機(jī)組、冷水泵、冷卻水泵和冷卻水機(jī)組的能效現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，既沒(méi)有給出能效標(biāo)卻塔總輸入能量之和的比值。冷源系統(tǒng)季節(jié)能效比(SEERS)系統(tǒng)能效比EERS體現(xiàn)了能源站的設(shè)備配置情況，可作站的高度集成性，更易于控制機(jī)房系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，為在設(shè)計(jì)階段控制質(zhì)量、提造了有利條件，使得確定一個(gè)設(shè)計(jì)階段的能效指標(biāo)等級(jí)成為可能。本標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)山東地區(qū)軌道交通集中空調(diào)能源站房的裝配式、高效化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，對(duì)其設(shè)計(jì)、能效評(píng)價(jià)、工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)裝配以及驗(yàn)裝配式能源站以集中空調(diào)工程設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，基于系統(tǒng)能控制策略進(jìn)行優(yōu)化配置，同時(shí)利用三維輔助設(shè)計(jì)軟主機(jī)、輔機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，既可滿足不同建筑、不同利用三維模擬技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備及管道布置，采用緊湊式框?qū)?fù)雜的機(jī)房系統(tǒng)設(shè)備化，現(xiàn)場(chǎng)僅需要簡(jiǎn)單的組裝，接駁水、電裝配式機(jī)房均是機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，對(duì)自控系統(tǒng)的傳感器、控裝配式機(jī)房大幅度提高機(jī)房能效，降低用戶運(yùn)行費(fèi)用，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性經(jīng)編制組研究，采用本標(biāo)準(zhǔn)的裝配式高效能源站實(shí)施的技術(shù)路線包括：（1）高效冷水機(jī)組應(yīng)用典型制冷機(jī)房主機(jī)能耗占機(jī)房系統(tǒng)能耗的80%左右，因此，高效制冷機(jī)房首先應(yīng)采用高效主機(jī)。表征主機(jī)效率的指標(biāo)有兩個(gè)，名義工況性能系數(shù)COP和綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV，GB19577－2015《冷水機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》分別根據(jù)COP、IPLV值，將冷水機(jī)組分為三個(gè)等級(jí)。目前在我國(guó)銷售的主流品牌冷水機(jī)組，各種等級(jí)均有，部分產(chǎn)品可以同時(shí)達(dá)到COP值、IPLV值1級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)，通常稱為雙一級(jí)能效產(chǎn)品。（2）高效水泵選用水泵效率指水泵的有效功率(即水泵輸出功率)和水泵軸功率(即水泵輸入功率)之比，是衡量水泵工作效能高低的一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。高效水泵的選擇包括兩個(gè)方面，一是選擇高效水泵電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)效率達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》GB18613中節(jié)能評(píng)價(jià)值及以上要求；二是選擇自身效率高的水泵設(shè)備，水泵效率達(dá)到GB19762-2007《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》節(jié)能評(píng)價(jià)值及以上要求?？照{(diào)制冷系統(tǒng)的冷水泵、冷卻水泵通常為大流量、低揚(yáng)程水泵，高效機(jī)房的系統(tǒng)阻力更低，揚(yáng)程更小，水泵選擇時(shí)應(yīng)注意：1）應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的水力計(jì)算，正確選擇水泵揚(yáng)程，避免片面放大裕量系數(shù)；2）對(duì)水泵選型進(jìn)行多方案比較，確保水泵額定工作點(diǎn)處于高效工作范圍；3）必要時(shí)，要求水泵廠家進(jìn)行水泵葉輪切削處理；4）大流量宜選擇雙吸泵。（3）高效冷卻塔選用表征冷卻塔能效的指標(biāo)主要為耗電比，即冷卻塔風(fēng)機(jī)輸入功率與標(biāo)準(zhǔn)冷卻水流量的比值（kW/（m3/h。GB/T7190.1-2018《機(jī)械通風(fēng)冷卻塔第1部分：中小型開(kāi)式冷卻塔》按耗電比將冷卻塔分為1級(jí)~5級(jí)。其中，對(duì)于集中空調(diào)常用工況，即進(jìn)出水溫度37℃/32℃、濕球溫度28℃,干球溫度31.5℃,裝配式能源站所選擇的冷卻塔能效等級(jí)不宜低于3級(jí)，即耗電比≤0.032kW/（m3/h）。高效能源站尚應(yīng)按低逼近度選擇冷卻塔，冷卻塔的換熱面積較常規(guī)系統(tǒng)應(yīng)顯著增加，同時(shí)，為避免冷卻塔布水不平衡降低冷卻效果，應(yīng)對(duì)冷卻塔的布水系統(tǒng)進(jìn)行均勻性設(shè)計(jì)。（4）變頻技術(shù)的綜合應(yīng)用變頻技術(shù)的綜合應(yīng)用包括冷水機(jī)組變頻、水泵變頻、冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻等。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，冷熱源、輸配系統(tǒng)、末端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量所依據(jù)的室外計(jì)算溫濕度參數(shù)為基于一定不保證時(shí)間的設(shè)計(jì)日條件，室內(nèi)熱擾（人員密度、照明、電氣設(shè)備）取值一般為相關(guān)區(qū)域的最大值。實(shí)際上，室外氣象條件隨時(shí)變化，室內(nèi)大部分的熱擾也是變化的，所以空調(diào)供暖負(fù)荷是動(dòng)態(tài)變化的，滿負(fù)荷的概率較低。充分利用變頻技術(shù)，可以更好地適應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的調(diào)節(jié)需求。目前螺桿式冷水機(jī)組、離心式冷水機(jī)組的變頻技術(shù)已非常成熟，性價(jià)比較高。磁懸浮、氣懸浮、液懸浮等各種新型冷水機(jī)組形式，由于取消了油潤(rùn)滑系統(tǒng)，系統(tǒng)維護(hù)成本大大降低、低負(fù)荷下效率大大提升，為高效能源站的實(shí)施提供了有利條件。（5）高溫出水、大溫差供水技術(shù)理論上，對(duì)于電壓縮式制冷系統(tǒng)，出水溫度每提高1℃,制冷效率可以提高3%。通過(guò)采用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)，利用高溫冷水處理室內(nèi)顯熱負(fù)荷可大大提高制冷機(jī)組效率。實(shí)際工程表明，輸配系統(tǒng)能耗在空調(diào)供暖系統(tǒng)中占比較大，大溫差供水系統(tǒng)可顯著降低輸配系統(tǒng)能耗。（6）基于BIM、三維建模技術(shù)的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)及布局優(yōu)化BIM技術(shù)更多應(yīng)用于建筑物內(nèi)與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，利用inventor、solidworks等三維建模軟件，可以對(duì)集成式機(jī)房的管道、管件及設(shè)備布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。（7）低阻高效附屬設(shè)備應(yīng)用應(yīng)采用超低阻力止回閥、多功能閥、高效低阻過(guò)濾器、擴(kuò)散彎頭過(guò)濾器等低阻高效設(shè)備。常見(jiàn)的止回閥按結(jié)構(gòu)形式分為升降式、旋啟式和蝶式三種形式，其中升降式、旋啟式密封性好，流體阻力大，不宜用于空調(diào)供暖系統(tǒng)。過(guò)濾器是機(jī)房系統(tǒng)中局部阻力較大的設(shè)備，應(yīng)選用合適的過(guò)濾精度，同時(shí)不應(yīng)重復(fù)設(shè)置。宜將不同精度的過(guò)濾器搭配設(shè)置，主干管宜設(shè)置具有較高精度的罐式過(guò)濾器，系統(tǒng)沖洗階段宜將其旁通，為保護(hù)主機(jī)、水泵設(shè)置的Y型過(guò)濾器，當(dāng)系統(tǒng)沖洗完畢，宜將濾芯抽出以降低平時(shí)運(yùn)行阻力。水泵出口可設(shè)置具有止回、截止、流量測(cè)定等多種功能的多功能閥，阻力低、安裝尺寸小。水泵吸入口可設(shè)置擴(kuò)散彎頭過(guò)濾器，具備過(guò)濾、直角彎頭、防渦流擴(kuò)散、降低阻力等功能。低阻高效附屬設(shè)備是裝配式能源站提高系統(tǒng)能效的重要措施。有些廠家開(kāi)發(fā)了具有超低阻力的止回裝置、過(guò)濾裝置代替普通止回閥、過(guò)濾器，可以顯著降低機(jī)房阻力，節(jié)能效果顯著。（8）管道及設(shè)備安裝整體工廠模塊化預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)快速裝配工廠化預(yù)制，解決了現(xiàn)場(chǎng)安裝的隨意性，消除了不可控因素，既提高了安裝質(zhì)量，使得機(jī)房整齊、美觀，又使得機(jī)房管路系統(tǒng)阻力可控，便于水泵揚(yáng)程的精確配置，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的