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(shù)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(guān),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(shè)計,。
4.綜合部分負荷性能系數(shù)(IPLV):(《公共建筑節(jié)能設(shè)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(quán)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:A——100%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℃,;
B——75%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℃;
C——50%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℃,;
D——25%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(380~780納米)光通量與投射在其表面上的可見光光通量之比,。太陽光譜300~2500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0.15~0.9,。
室內(nèi)環(huán)境設(shè)計計算參數(shù)
GB50736-2012《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》
《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB50189-2005)(最新標準2015版已發(fā),但可供設(shè)計參考)
參數(shù) | 冬 季 | 夏 季 |
溫度(℃) | 一般房間 | 20 | 25 |
大堂,、過廳 | 18 | 室內(nèi)外溫差≤10 |
風速(m/s) | 0.1≤v≤0.2 | 0.15≤v≤0.3 |
相對濕度 | 30~60 | 40~65 |
公共建筑主要空間新風量
建筑熱工設(shè)計
2.各氣候區(qū)域代表城市《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB50189-2015)
3.《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB50189-2015)圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)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(diào)建筑,主要解決圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的隔熱問題,,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(diào)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(shù)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1.5w/(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(shè)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(jié)構(gòu)熱工性能權(quán)衡判斷:當所設(shè)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(diào)整設(shè)計參數(shù)及采暖空調(diào)設(shè)備效率,并計算能耗,,最終使所設(shè)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(quán)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(diào)節(jié)設(shè)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(jié)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(zhì):熱媒溫度調(diào)節(jié)性差,,供熱品質(zhì)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(diào)時室溫波動較大,。
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35℃~70℃,。
(二)通風和空氣調(diào)節(jié)
1.空調(diào)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(diào)區(qū),,不應劃分在同一空調(diào)風系統(tǒng)中,以便于調(diào)節(jié)和運行管理,。
2.全空氣空調(diào)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(diào)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(diào)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(shè)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)
(1)空調(diào)系統(tǒng)新風比確定
過大的新風機比顯然將增加空調(diào)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(700~1000ppm)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:
房間用途 | 在室人數(shù) | 新風量(m3/h) | 總風量 | 新風比 |
辦公室1 | 20 | 680 | 3400 | 20 |
辦公室2 | 4 | 136 | 1940 | 7 |
會議室 | 50 | 1700 | 5100 | 33.3 |
接待室 | 6 | 156 | 3120 | 5 |
合 計 | 80 | 2672 | 13560 | 19.7 |
可知:
Z=33.3%
X=19.7%
Y=X/(1+X-Z)=22.8%
所需新風量Vot為: Vot=Y*Vst=3092m3/h,。
新排風全熱回收裝置
設(shè)有集中排風系統(tǒng),且符合以下條件時應設(shè)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(diào)系統(tǒng),且新排風溫差≥ 8℃,。
b.設(shè)計新風量≥4000m3/h的空調(diào)系統(tǒng),,且新排風溫差≥ 8℃。
c.設(shè)有獨立新風和排風系統(tǒng),。
空氣過濾氣選用要求
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(diào)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/(3600ηt),,w/(m3/h)
P: 風機全壓,Pa,。
ηt: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(diào)送風系統(tǒng)的作用半徑,,避免功耗過大,。
系統(tǒng)形式 | 辦公建筑 | 商業(yè)、旅館建筑 | 最高風機余壓 |
粗效過濾 | 粗中效過濾 | 粗效過濾 | 粗中效過濾 | 辦公 | 商業(yè) |
兩管制定風量系統(tǒng) | 0.42 | 0.48 | 0.46 | 0.52 | 900 | 980 |
四管制定風量系統(tǒng) | 0.47 | 0.53 | 0.51 | 0.58 | 1000 | 1080 |
兩管制變風量系統(tǒng) | 0.58 | 0.64 | 0.62 | 0.68 | 1200 | 1280 |
四管制變風量系統(tǒng) | 0.63 | 0.69 | 0.67 | 0.74 | 1300 | 1380 |
普通機械通風系統(tǒng) | 0.32 | 600 |
空調(diào)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·η)
H: 水泵揚程,,m
△t: 進出水溫差,,℃
η: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200~500m,。
制冷輸送能效比按36m揚程,,70%水泵效率,5℃供回水溫差,。
管道類型 | 兩管制熱水管道 | 四管制熱水管道 | 空調(diào)冷水管道 |
嚴寒地區(qū) | 寒冷地區(qū)/夏熱冬冷地區(qū) | 夏熱冬暖地區(qū) |
ER | 0.00577 | 0.00433 | 0.00865 | 0.00673 | 0.0241 |
流量控制方式:
適用條件:空調(diào)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(diào)節(jié)方式,。
采暖和空調(diào)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高效運行。
b.鍋爐臺數(shù)不宜少于2臺,,中小建筑滿足檢修需要時可設(shè)1臺,。
c.鍋爐熱效率應符合以下指標:
鍋爐類型 | 熱效率(%) |
燃煤(類煙煤)蒸汽、熱水鍋爐 | 78 |
燃油,、燃氣蒸汽,、熱水鍋爐 | 89 |
2.冷水機組
(1)冷水機組臺數(shù)和容量選擇應考慮空調(diào)負荷的全年變化,滿足季節(jié)和部分負荷要求,。
(2)空調(diào)冷負荷大于528kw時,,不宜少于2臺。
(3)冬季或過渡季節(jié)時應考慮冷卻塔提供冷凍水,。
(4)滿載能效比不應低于下表限值: