20世紀90年代以來,我國修建業(yè)始終保持高速開展,城鄉(xiāng)房屋修建面積每年新增約16~丨9億m2,修建面積肯定數(shù)量不斷上升。與此同時,人們對修建環(huán)境的要求不斷進步,包含修建供暖、空調(diào)、熱水供給、炊事、照明、家用電器、電梯等的修建能耗也不斷添加,在我國的能源消耗中占有越來越大的比重,依據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計剖析,我國2000年修建用產(chǎn)品能源消耗已占到全社會終端能源消費量的27.6%"1.修建能耗不斷添加,修建節(jié)能一-在滿意修建環(huán)境要求的基礎(chǔ)上下降修建運轉(zhuǎn)能耗,成為修建可持續(xù)開展的重要課題。
特別需求指出的是,在新建的修建項目中,包含許多大型商場、寫字樓和賓館修建。這些修建由于人員密度相對較高,修建物內(nèi)各種發(fā)熱設(shè)備也多,舒適性要求高、接連運用時刻長,是各類修建中單位面積能耗*高的一類修建。據(jù)統(tǒng)計,雖然此類修建僅為5億m2左右,但單位面積每年的能耗折合標準煤100~200kg/(rra),為城鎮(zhèn)修建均勻能耗的5倍左右。占總修建能耗20%以上。而商業(yè)修建的總能耗中有60%以上來自供暖通風(fēng)空調(diào)及熱量供給,其他為照明、電梯及其他電器設(shè)備的能耗'由此可見,大型商業(yè)修建的規(guī)劃特別要注重節(jié)能技能的運用,特別是暖通空調(diào)體系的節(jié)能。
修建節(jié)能的關(guān)鍵是進步修建規(guī)劃的水平,這是削減修建運轉(zhuǎn)能耗的本源問題。而現(xiàn)在修建規(guī)劃的各個階段存在著一些問題,如在修建計劃規(guī)劃階段,對修建體型、窗墻比、材料運用等方面沒有或較少考慮修建運轉(zhuǎn)能耗,在暖通空調(diào)計劃規(guī)劃階段,過多的依賴工程人員的經(jīng)歷去規(guī)劃,沒有經(jīng)過具體核算和證明來完成體系計劃的節(jié)能優(yōu)化。
上述問題存在的原因之一是在修建規(guī)劃進程中,的確存在一些人力核算所不能處理的問題,比如對所選修建圍護結(jié)構(gòu)計劃、體系計劃做全年逐時的全T.況核算,剖析運轉(zhuǎn)能耗等,就不是現(xiàn)有的手r汁算所能處理的。為了可以在規(guī)劃階段就充分的去了解所規(guī)劃體系的運轉(zhuǎn)作用,從而剖析改進現(xiàn)有計劃,上述全T.況核算又非常必要,這就需求有方便的T具來輔佐規(guī)劃人員。核算機模仿技能正是處理這些人力所不能核算的問題。
現(xiàn)在修建與體系的動態(tài)模仿是完成修建節(jié)能規(guī)劃的重要手法,我國很早就開始了此方面的研討開發(fā)T.作,并取得了系列效果。其間清華大學(xué)十多年來堅持不懈研討開宣布的完全依據(jù)自主知識產(chǎn)權(quán)的修建與體系動態(tài)模仿剖析軟件DeST,是我國暖通界在此范疇的重要研討效果之一,現(xiàn)在已成為比較完善的規(guī)劃剖析軟件,并在國表里得到較多運用,1修建節(jié)能規(guī)劃中的模仿剖析技能修建節(jié)能規(guī)劃中的模仿剖析技能首要分4個M次:修建外環(huán)境模仿、圍護結(jié)構(gòu)熱丁性能及修建能耗模仿、HVAC體系模仿、典型氣流組織模仿。1)修建外環(huán)境模仿可對修建小區(qū)內(nèi)典型I況下的氣流狀況、修建物表面風(fēng)壓、局部氣候等進行剖析,經(jīng)過修建的外部規(guī)劃削減熱島效應(yīng),確保在冬天和夏季有較舒適的室外活動空間。2)修建圍護結(jié)構(gòu)熱工特性的模仿可以對不同的圍護結(jié)構(gòu)計劃核算修建物房間的逐時天然室溫和表1圍護結(jié)構(gòu)計劃類別原計劃優(yōu)化計劃外墻370mni重砂漿粘土+80mm煙灰加氣混凝土250mmKPl多孔磚+80mm多孔混凝土房頂120mm混凝土+丨00mm脹珍珠巖100mm混凝土+100mm聚苯外窗中空雙玻窗鍍丨膜中空雙玻窗空調(diào)采暖需求的冷熱量,從而為修建選用何種圍護結(jié)構(gòu)計劃給出依據(jù)。3)HVAC體系的模仿可以剖析比較選用不同的空調(diào)體系計劃時,修建物房間所能完成的溫濕度狀況和能耗狀況,從體系的滿意率和能耗兩方面給規(guī)劃者供給確認計劃的依據(jù)。4)典型氣流組織的模仿可以對不同的送回風(fēng)方法、不同的結(jié)尾方法的房間氣流活動狀況、溫濕度分布狀況進行模仿,輔佐規(guī)劃者確認合理舒適而又節(jié)能的送回風(fēng)以及結(jié)尾計劃。
上述4個層次的模仿技能運用于修建規(guī)劃的不同方面和階段,可以有用的幫助規(guī)劃者完成各個階段節(jié)能舒適的規(guī)劃。當(dāng)然,在進行修建規(guī)劃時,不能為了模仿而模仿,而是應(yīng)該有針對性的針對規(guī)劃中要點需求剖析處理的問題,確認模仿計劃和內(nèi)容,從而使模仿剖析技能在規(guī)劃中真實的發(fā)揮節(jié)能規(guī)劃的作用。下面以北京西西4地工程(以下簡稱為西西工程)為例介紹模仿技能在工程規(guī)劃中的部分運用。
2模仿技能在西西工程中的運用2.1工程概況西西工程即北京市西單北大街西側(cè)商業(yè)區(qū)改造項目,地下4層,地上16層,總修建面積約為210000m2,集商業(yè)、餐飲、文娛、酒店、寫字樓于一體,有大面積的內(nèi)區(qū)房間,規(guī)劃標準高,為典型的大型商用歸納修建。修建規(guī)劃計劃從外觀藝術(shù)角度動身,選用很多的玻璃構(gòu)件,使表里空間交融,擴展了空間感,見。
工程的外圍護結(jié)構(gòu)很多選用玻璃部件,如不進行優(yōu)化規(guī)劃,必然會導(dǎo)致修建熱工環(huán)境的惡化,帶來空調(diào)體系運轉(zhuǎn)能耗高和設(shè)備初出資添加等問題。而很多的內(nèi)區(qū)房間內(nèi)部發(fā)熱量比較大,在過渡季乃至冬天,依然需求供冷的狀況下,挑選節(jié)能的供冷計劃也是需求處理的問題。本文將介紹在西西工程規(guī)劃進程中,經(jīng)過模仿剖析進行圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能規(guī)劃及很多內(nèi)區(qū)空間冬天過渡季通風(fēng)計劃規(guī)劃的進程。
2.2西西工程圍護結(jié)構(gòu)計劃模仿剖析鑒于西西工程外圍護結(jié)構(gòu)以玻璃幕墻為主,經(jīng)過圍護結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的冷熱量很大,為了減小經(jīng)過圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生的空調(diào)負荷,在確認修建計劃時對原圍護結(jié)構(gòu)計劃進行了優(yōu)化規(guī)劃,見表1、表2,并經(jīng)過修建環(huán)境動態(tài)模仿軟件DeST對不同圍護結(jié)構(gòu)計劃的全年修建空調(diào)采暖冷熱量消耗進行模仿核算,為模型圖。
表2圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)類別原計劃優(yōu)化計劃外窗遮陽系數(shù)表3負荷模仿核算結(jié)果項目原計劃優(yōu)化計劃優(yōu)化計劃減小的份額全年*大熱負荷,kW全年*大冷負荷,kW全年累計耗熱量,kWh全年累計耗冷量,kWh表3為不同計劃的負荷狀況。由表3可見,優(yōu)化計劃的冷熱負荷*大值、全年累計消耗的冷熱量都有顯著減小,一方面可以減小冷熱源、結(jié)尾、輸配體系的設(shè)備選型,減小了初出資,另一方面可以大大下降供暖空調(diào)體系的運轉(zhuǎn)費,依據(jù)減小的累計冷熱量消耗,僅年運轉(zhuǎn)費就至少削減150萬元,而改進圍護結(jié)構(gòu)所添加的制潔空表4不同新風(fēng)置供冷作用h參數(shù)*小新風(fēng)量2倍*小新風(fēng)量室溫不滿意要求的小時數(shù)32256初出資,僅靠運轉(zhuǎn)費的削減在7a內(nèi)即可收回,因而*終規(guī)劃計劃選用了優(yōu)化的圍護結(jié)構(gòu)規(guī)劃。
2.3西西工程空調(diào)體系計劃模仿剖析西西工程有很多的內(nèi)區(qū)房間(如所示,有色部分為內(nèi)區(qū)),而商業(yè)修建自身的人員密度大,單位面積照明、設(shè)備的發(fā)熱量高,且近年來跟著電腦等設(shè)備的運用和室內(nèi)照明度要求的進步、裝修燈具的運用,使得內(nèi)部發(fā)熱量有添加的趨勢。這樣,商業(yè)修建的內(nèi)區(qū)即便是在冬天,不開啟空調(diào),室內(nèi)溫度仍然會偏高導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境不舒適。跟著人們對室內(nèi)環(huán)境舒適性的要求進步,內(nèi)區(qū)在冬天也是需求供冷的。
為了縮短開啟冷機時刻,規(guī)劃者希望冬天的內(nèi)區(qū)冷負荷能由新風(fēng)擔(dān)負。而西西工程單個層由于層高約束,只能選用風(fēng)機盤管加新風(fēng)體系。因而假如用新風(fēng)來處理冬天內(nèi)區(qū)的冷負荷,需求剖析內(nèi)區(qū)房間的冬天冷負荷大小,從而確認為處理內(nèi)區(qū)冷負荷需求的新風(fēng)量,使規(guī)劃的新風(fēng)體系可以供給足夠的新風(fēng)量。
以寫字樓內(nèi)區(qū)為例,模仿剖析風(fēng)機盤管體系,冬天在不同新風(fēng)量下的室內(nèi)溫度狀況及冷負荷狀況,如、所示。
表4顯現(xiàn),當(dāng)增大新風(fēng)量為*小新風(fēng)量2倍時,不滿意要求的小時數(shù)大大減小,只要56h.綜上,內(nèi)區(qū)辦公室在冬天不開冷機的狀況下,為了處理內(nèi)區(qū)需求供冷的問題,規(guī)劃時可以適當(dāng)考慮增大新風(fēng)體系的風(fēng)量,假如新風(fēng)體系的新風(fēng)量能到達*小新風(fēng)量的2倍,則可以根本滿意冬天的供冷需求,同時也可以在過渡季節(jié)使用新風(fēng)處理部分室內(nèi)冷負荷。
規(guī)劃計劃經(jīng)過模仿剖析,確認選用新風(fēng)處理內(nèi)區(qū)余熱,可大大減小運轉(zhuǎn)能耗。
2.4西西工程遮陽計劃剖析西西工程由于圍護結(jié)構(gòu)以玻璃幕墻為主,在夏季操控太陽輻射進人室內(nèi)是減小空調(diào)能耗的關(guān)鍵,設(shè)置適宜的遮陽辦法是有用的處理辦法,關(guān)于西曬嚴重的西向房間特別如此。經(jīng)具體證明,規(guī)劃者決議西向選用外卷簾遮陽方法旦西西工程地處西單的繁華商業(yè)燕達,謝曉娜,宋芳婷,等。修建環(huán)境設(shè)汁模仿剖析軟件DeST第1講:修建模仿技能與DeST開展簡介⑴。暖通空調(diào),2004,34(7):48
特別需求指出的是,在新建的修建項目中,包含許多大型商場、寫字樓和賓館修建。這些修建由于人員密度相對較高,修建物內(nèi)各種發(fā)熱設(shè)備也多,舒適性要求高、接連運用時刻長,是各類修建中單位面積能耗*高的一類修建。據(jù)統(tǒng)計,雖然此類修建僅為5億m2左右,但單位面積每年的能耗折合標準煤100~200kg/(rra),為城鎮(zhèn)修建均勻能耗的5倍左右。占總修建能耗20%以上。而商業(yè)修建的總能耗中有60%以上來自供暖通風(fēng)空調(diào)及熱量供給,其他為照明、電梯及其他電器設(shè)備的能耗'由此可見,大型商業(yè)修建的規(guī)劃特別要注重節(jié)能技能的運用,特別是暖通空調(diào)體系的節(jié)能。
修建節(jié)能的關(guān)鍵是進步修建規(guī)劃的水平,這是削減修建運轉(zhuǎn)能耗的本源問題。而現(xiàn)在修建規(guī)劃的各個階段存在著一些問題,如在修建計劃規(guī)劃階段,對修建體型、窗墻比、材料運用等方面沒有或較少考慮修建運轉(zhuǎn)能耗,在暖通空調(diào)計劃規(guī)劃階段,過多的依賴工程人員的經(jīng)歷去規(guī)劃,沒有經(jīng)過具體核算和證明來完成體系計劃的節(jié)能優(yōu)化。
上述問題存在的原因之一是在修建規(guī)劃進程中,的確存在一些人力核算所不能處理的問題,比如對所選修建圍護結(jié)構(gòu)計劃、體系計劃做全年逐時的全T.況核算,剖析運轉(zhuǎn)能耗等,就不是現(xiàn)有的手r汁算所能處理的。為了可以在規(guī)劃階段就充分的去了解所規(guī)劃體系的運轉(zhuǎn)作用,從而剖析改進現(xiàn)有計劃,上述全T.況核算又非常必要,這就需求有方便的T具來輔佐規(guī)劃人員。核算機模仿技能正是處理這些人力所不能核算的問題。
現(xiàn)在修建與體系的動態(tài)模仿是完成修建節(jié)能規(guī)劃的重要手法,我國很早就開始了此方面的研討開發(fā)T.作,并取得了系列效果。其間清華大學(xué)十多年來堅持不懈研討開宣布的完全依據(jù)自主知識產(chǎn)權(quán)的修建與體系動態(tài)模仿剖析軟件DeST,是我國暖通界在此范疇的重要研討效果之一,現(xiàn)在已成為比較完善的規(guī)劃剖析軟件,并在國表里得到較多運用,1修建節(jié)能規(guī)劃中的模仿剖析技能修建節(jié)能規(guī)劃中的模仿剖析技能首要分4個M次:修建外環(huán)境模仿、圍護結(jié)構(gòu)熱丁性能及修建能耗模仿、HVAC體系模仿、典型氣流組織模仿。1)修建外環(huán)境模仿可對修建小區(qū)內(nèi)典型I況下的氣流狀況、修建物表面風(fēng)壓、局部氣候等進行剖析,經(jīng)過修建的外部規(guī)劃削減熱島效應(yīng),確保在冬天和夏季有較舒適的室外活動空間。2)修建圍護結(jié)構(gòu)熱工特性的模仿可以對不同的圍護結(jié)構(gòu)計劃核算修建物房間的逐時天然室溫和表1圍護結(jié)構(gòu)計劃類別原計劃優(yōu)化計劃外墻370mni重砂漿粘土+80mm煙灰加氣混凝土250mmKPl多孔磚+80mm多孔混凝土房頂120mm混凝土+丨00mm脹珍珠巖100mm混凝土+100mm聚苯外窗中空雙玻窗鍍丨膜中空雙玻窗空調(diào)采暖需求的冷熱量,從而為修建選用何種圍護結(jié)構(gòu)計劃給出依據(jù)。3)HVAC體系的模仿可以剖析比較選用不同的空調(diào)體系計劃時,修建物房間所能完成的溫濕度狀況和能耗狀況,從體系的滿意率和能耗兩方面給規(guī)劃者供給確認計劃的依據(jù)。4)典型氣流組織的模仿可以對不同的送回風(fēng)方法、不同的結(jié)尾方法的房間氣流活動狀況、溫濕度分布狀況進行模仿,輔佐規(guī)劃者確認合理舒適而又節(jié)能的送回風(fēng)以及結(jié)尾計劃。
上述4個層次的模仿技能運用于修建規(guī)劃的不同方面和階段,可以有用的幫助規(guī)劃者完成各個階段節(jié)能舒適的規(guī)劃。當(dāng)然,在進行修建規(guī)劃時,不能為了模仿而模仿,而是應(yīng)該有針對性的針對規(guī)劃中要點需求剖析處理的問題,確認模仿計劃和內(nèi)容,從而使模仿剖析技能在規(guī)劃中真實的發(fā)揮節(jié)能規(guī)劃的作用。下面以北京西西4地工程(以下簡稱為西西工程)為例介紹模仿技能在工程規(guī)劃中的部分運用。
2模仿技能在西西工程中的運用2.1工程概況西西工程即北京市西單北大街西側(cè)商業(yè)區(qū)改造項目,地下4層,地上16層,總修建面積約為210000m2,集商業(yè)、餐飲、文娛、酒店、寫字樓于一體,有大面積的內(nèi)區(qū)房間,規(guī)劃標準高,為典型的大型商用歸納修建。修建規(guī)劃計劃從外觀藝術(shù)角度動身,選用很多的玻璃構(gòu)件,使表里空間交融,擴展了空間感,見。
工程的外圍護結(jié)構(gòu)很多選用玻璃部件,如不進行優(yōu)化規(guī)劃,必然會導(dǎo)致修建熱工環(huán)境的惡化,帶來空調(diào)體系運轉(zhuǎn)能耗高和設(shè)備初出資添加等問題。而很多的內(nèi)區(qū)房間內(nèi)部發(fā)熱量比較大,在過渡季乃至冬天,依然需求供冷的狀況下,挑選節(jié)能的供冷計劃也是需求處理的問題。本文將介紹在西西工程規(guī)劃進程中,經(jīng)過模仿剖析進行圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能規(guī)劃及很多內(nèi)區(qū)空間冬天過渡季通風(fēng)計劃規(guī)劃的進程。
2.2西西工程圍護結(jié)構(gòu)計劃模仿剖析鑒于西西工程外圍護結(jié)構(gòu)以玻璃幕墻為主,經(jīng)過圍護結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的冷熱量很大,為了減小經(jīng)過圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生的空調(diào)負荷,在確認修建計劃時對原圍護結(jié)構(gòu)計劃進行了優(yōu)化規(guī)劃,見表1、表2,并經(jīng)過修建環(huán)境動態(tài)模仿軟件DeST對不同圍護結(jié)構(gòu)計劃的全年修建空調(diào)采暖冷熱量消耗進行模仿核算,為模型圖。
表2圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)類別原計劃優(yōu)化計劃外窗遮陽系數(shù)表3負荷模仿核算結(jié)果項目原計劃優(yōu)化計劃優(yōu)化計劃減小的份額全年*大熱負荷,kW全年*大冷負荷,kW全年累計耗熱量,kWh全年累計耗冷量,kWh表3為不同計劃的負荷狀況。由表3可見,優(yōu)化計劃的冷熱負荷*大值、全年累計消耗的冷熱量都有顯著減小,一方面可以減小冷熱源、結(jié)尾、輸配體系的設(shè)備選型,減小了初出資,另一方面可以大大下降供暖空調(diào)體系的運轉(zhuǎn)費,依據(jù)減小的累計冷熱量消耗,僅年運轉(zhuǎn)費就至少削減150萬元,而改進圍護結(jié)構(gòu)所添加的制潔空表4不同新風(fēng)置供冷作用h參數(shù)*小新風(fēng)量2倍*小新風(fēng)量室溫不滿意要求的小時數(shù)32256初出資,僅靠運轉(zhuǎn)費的削減在7a內(nèi)即可收回,因而*終規(guī)劃計劃選用了優(yōu)化的圍護結(jié)構(gòu)規(guī)劃。
2.3西西工程空調(diào)體系計劃模仿剖析西西工程有很多的內(nèi)區(qū)房間(如所示,有色部分為內(nèi)區(qū)),而商業(yè)修建自身的人員密度大,單位面積照明、設(shè)備的發(fā)熱量高,且近年來跟著電腦等設(shè)備的運用和室內(nèi)照明度要求的進步、裝修燈具的運用,使得內(nèi)部發(fā)熱量有添加的趨勢。這樣,商業(yè)修建的內(nèi)區(qū)即便是在冬天,不開啟空調(diào),室內(nèi)溫度仍然會偏高導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境不舒適。跟著人們對室內(nèi)環(huán)境舒適性的要求進步,內(nèi)區(qū)在冬天也是需求供冷的。
為了縮短開啟冷機時刻,規(guī)劃者希望冬天的內(nèi)區(qū)冷負荷能由新風(fēng)擔(dān)負。而西西工程單個層由于層高約束,只能選用風(fēng)機盤管加新風(fēng)體系。因而假如用新風(fēng)來處理冬天內(nèi)區(qū)的冷負荷,需求剖析內(nèi)區(qū)房間的冬天冷負荷大小,從而確認為處理內(nèi)區(qū)冷負荷需求的新風(fēng)量,使規(guī)劃的新風(fēng)體系可以供給足夠的新風(fēng)量。
以寫字樓內(nèi)區(qū)為例,模仿剖析風(fēng)機盤管體系,冬天在不同新風(fēng)量下的室內(nèi)溫度狀況及冷負荷狀況,如、所示。
表4顯現(xiàn),當(dāng)增大新風(fēng)量為*小新風(fēng)量2倍時,不滿意要求的小時數(shù)大大減小,只要56h.綜上,內(nèi)區(qū)辦公室在冬天不開冷機的狀況下,為了處理內(nèi)區(qū)需求供冷的問題,規(guī)劃時可以適當(dāng)考慮增大新風(fēng)體系的風(fēng)量,假如新風(fēng)體系的新風(fēng)量能到達*小新風(fēng)量的2倍,則可以根本滿意冬天的供冷需求,同時也可以在過渡季節(jié)使用新風(fēng)處理部分室內(nèi)冷負荷。
規(guī)劃計劃經(jīng)過模仿剖析,確認選用新風(fēng)處理內(nèi)區(qū)余熱,可大大減小運轉(zhuǎn)能耗。
2.4西西工程遮陽計劃剖析西西工程由于圍護結(jié)構(gòu)以玻璃幕墻為主,在夏季操控太陽輻射進人室內(nèi)是減小空調(diào)能耗的關(guān)鍵,設(shè)置適宜的遮陽辦法是有用的處理辦法,關(guān)于西曬嚴重的西向房間特別如此。經(jīng)具體證明,規(guī)劃者決議西向選用外卷簾遮陽方法旦西西工程地處西單的繁華商業(yè)燕達,謝曉娜,宋芳婷,等。修建環(huán)境設(shè)汁模仿剖析軟件DeST第1講:修建模仿技能與DeST開展簡介⑴。暖通空調(diào),2004,34(7):48