重慶市某公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化分析.pdf

1、當(dāng)前的建筑能耗中空調(diào)能耗占有較大比重，而不同的空調(diào)設(shè)計(jì)方案對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗具有顯著的影響，設(shè)計(jì)階段中針對(duì)具體空氣處理方案（冷熱源、水系統(tǒng)除外）設(shè)計(jì)并無(wú)較為系統(tǒng)全面的優(yōu)化論證過(guò)程，本文選取了典型的空氣處理方案進(jìn)行比較討論，提出了公共建筑設(shè)計(jì)階段的空調(diào)節(jié)能方案的具體形式及優(yōu)化措施。
　　為得出建筑空調(diào)能耗的較為精確地計(jì)算結(jié)果，本文選擇DeST能耗軟件作為計(jì)算工具。針對(duì)目前重慶地區(qū)公共建筑用能特點(diǎn)，考慮建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、主要功能

2、房間使用熱特性等對(duì)于建筑負(fù)荷的影響，提出多種建筑節(jié)能設(shè)計(jì)典型方案，通過(guò)數(shù)值計(jì)算預(yù)測(cè)滿足各房間功能性要求下建筑環(huán)境的負(fù)荷特性，并利用年冷熱負(fù)荷作為典型參數(shù)分析對(duì)比，提出優(yōu)化方案。此外，從室內(nèi)環(huán)境控制、空氣處理機(jī)組、空氣處理方式等變量的角度切入，逐步確定空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)方案，通過(guò)能耗計(jì)算軟件得出不同設(shè)計(jì)方案下的系統(tǒng)負(fù)荷。在保證房間熱舒適條件下，針對(duì)不同設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)負(fù)荷特性進(jìn)行分析，提出對(duì)系統(tǒng)方案和設(shè)備配置的優(yōu)化方案。
　　首先，本文通

3、過(guò)方案比較得出了目標(biāo)建筑負(fù)荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)。選取圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)、室內(nèi)熱擾參數(shù)以及空調(diào)設(shè)定參數(shù)三類(lèi)參數(shù)中影響建筑負(fù)荷的主要因素，采用敏感性分析方法分析各單一因素對(duì)于該建筑或主要功能房間全年冷熱負(fù)荷影響的變化趨勢(shì)和變化程度，分析比較各因素對(duì)該建筑或主要功能房間全年冷熱負(fù)荷影響的顯著性。確定這三類(lèi)因素中影響空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的關(guān)鍵因素，根據(jù)各因素的影響規(guī)律和影響程度相應(yīng)得出建筑熱特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。分析結(jié)果得出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)各因素對(duì)建筑負(fù)荷影響的平均敏感度排

4、序：窗墻比>外窗遮陽(yáng)系數(shù)>外窗傳熱系數(shù)>外墻傳熱系數(shù)；室內(nèi)熱擾參數(shù)對(duì)房間全年累計(jì)總負(fù)荷影響的平均敏感度排序：人員密度>照明功率密度；空調(diào)設(shè)定參數(shù)對(duì)房間全年累計(jì)熱負(fù)荷影響程度的平均敏感度排序：冬季空調(diào)設(shè)定溫度>人均最小新風(fēng)量>空調(diào)設(shè)定相對(duì)濕度，對(duì)房間全年累計(jì)冷負(fù)荷影響程度的平均敏感度排序：夏季空調(diào)設(shè)定溫度>空調(diào)設(shè)定相對(duì)濕度>人均最小新風(fēng)量。
　　其次，本文確定了末端空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化方案。根據(jù)各主要功能房間的房間戶(hù)型和使用特性，空調(diào)系統(tǒng)

5、形式確定全空氣系統(tǒng)和變制冷劑流量系統(tǒng)兩種，全空氣末端空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程劃分為空調(diào)系統(tǒng)形式與空氣處理方式兩個(gè)階段，分階段提出末端空調(diào)的方案設(shè)計(jì)，在前一階段方案優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上分析下一階段的方案優(yōu)化。從房間熱舒適性和功能性需求角度出發(fā)，以空調(diào)送風(fēng)后房間滿意度、系統(tǒng)滿意度及系統(tǒng)冷熱量消耗作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析得出該階段最佳空調(diào)系統(tǒng)形式。空氣處理方式可細(xì)分為新風(fēng)處理方案、末端再熱方案、熱回收處理方案，模擬空氣在經(jīng)過(guò)空氣處理機(jī)組時(shí)的全年處理工況，使空

6、氣處理設(shè)備在滿足需求條件下最為節(jié)能，以此確定空氣處理方案。綜合得出：超市和展廳宜采用全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)，固定新風(fēng)量，無(wú)再熱，顯熱回收方案；辦公室房間宜采用全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)，變新風(fēng)比，再熱1200W，顯熱回收方案；客房房間的變制冷劑流量系統(tǒng)宜采用新風(fēng)直送室內(nèi)，全熱回收的方案。
　　最后，本文利用DeST軟件選取常規(guī)冷熱源機(jī)組建立了目標(biāo)建筑的能耗模型，得到了全年運(yùn)行能耗，單位面積折算電耗43.77kW·h/(a.m2)。此外，選取目前文

7、獻(xiàn)資料中的相似建筑進(jìn)行了單位面積負(fù)荷指標(biāo)與單位面積折算電耗的對(duì)比，結(jié)果表明，設(shè)計(jì)優(yōu)化方案下的目標(biāo)建筑單位面積負(fù)荷指標(biāo)與單位面積折算電耗均有不同程度的節(jié)能效益，基本驗(yàn)證了設(shè)計(jì)優(yōu)化方案的節(jié)能潛力。
　　通過(guò)公共建筑分階段的節(jié)能設(shè)計(jì)方案分析，實(shí)現(xiàn)建筑能耗預(yù)測(cè)與優(yōu)化，以期解決由于冷熱負(fù)荷指標(biāo)過(guò)大、機(jī)組模塊設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致的冷熱源機(jī)組容量過(guò)大、空調(diào)運(yùn)行負(fù)荷率不高等問(wèn)題，減少初投資，提高用能效率，挖掘建筑最大節(jié)能潛力。同時(shí)，考慮建筑最佳用能方