陳雷娟 劉春花 仲 婷

1 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

本建筑為北京市某五星級(jí)酒店，工程設(shè)計(jì)時(shí)采用了《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》的負(fù)荷計(jì)算方法對(duì)熱負(fù)荷、冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》確定各個(gè)功能房間影響該建筑負(fù)荷的重要影響因素——人員密度、新風(fēng)量、溫濕度以及各圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。并運(yùn)用Dest軟件進(jìn)行模擬以期達(dá)到節(jié)能舒適的效果。經(jīng)過(guò)Dest模擬后證明該工程是節(jié)能的，室內(nèi)環(huán)境也是舒適的。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)及空調(diào)冷熱負(fù)荷

1)室外計(jì)算參數(shù)(參見(jiàn)北京地區(qū)氣象參數(shù))。

2)各房間室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 各房間室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

夏季空調(diào)最大冷負(fù)荷為2560 kW，冬季空調(diào)熱負(fù)荷為1730 kW。

3 模擬分析

本建筑總建筑面積30010 m2，地上面積23831 m2。一層為旅行社、財(cái)務(wù)室、美容美發(fā)、票務(wù)中心等;二層為豪華包廂、中餐廳;三層為棋牌室、演藝吧、KTV、桑拿;四層為會(huì)議室、宴會(huì)廳;五層由更衣、辦公室、健身房、臺(tái)球室、管理辦公室等部分組成;六層～十四層主要以酒店客房為主。

表2 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表2。

3.2 熱特性分析

外窗的優(yōu)化選擇。

如表3所示的是待選窗戶的熱工性能以及市場(chǎng)價(jià)格。

表3 窗戶熱工性能及市場(chǎng)價(jià)格表

對(duì)上述兩種方案進(jìn)行全年逐時(shí)的負(fù)荷模擬計(jì)算。普通中空玻璃窗建筑全年累計(jì)冷負(fù)荷:120.35 kWh/m2、熱負(fù)荷:109.17 kWh/m2。高透低輻射玻璃窗建筑全年累計(jì)冷負(fù)荷:117.16 kWh/m2、熱負(fù)荷:92.98 kWh/m2。窗戶采用高透低輻射玻璃后，建筑的最大和累計(jì)冷熱負(fù)荷均有所減少。這樣可以減少冷熱源和空調(diào)設(shè)備的容量及其能耗。將模擬計(jì)算得到的絕大部分設(shè)備、材料的規(guī)格和數(shù)量，及其相應(yīng)的能耗等信息傳輸?shù)浇?jīng)濟(jì)分析模塊平臺(tái)，逐項(xiàng)計(jì)算暖通空調(diào)系統(tǒng)的初投資、運(yùn)行費(fèi)。最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 兩種方案的初投資、運(yùn)行費(fèi)對(duì)比表

由表4可看出，在該建筑中采用高透低輻射窗戶方案的生命周期費(fèi)用與采用普通中空相比，減少了16.75萬(wàn)元，增加投資回收期為6.17年，綜合經(jīng)濟(jì)性能較好，建議使用該種方案。

3.3 空調(diào)系統(tǒng)形式的比較分析

空調(diào)系統(tǒng)分為兩種方案:1)采用全空氣定風(fēng)量系統(tǒng);2)采用全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)。最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表5，表6所示。

表5 兩種系統(tǒng)方案的不滿意小時(shí)數(shù)對(duì)比表 h

由表6可看出，在該建筑中采用方案2，生命周期費(fèi)用低，增加投資回收期為3.83年，綜合經(jīng)濟(jì)性能較好。并且結(jié)合兩種方案的滿意率對(duì)比，方案2的滿意率也較高，因此建議使用方案2。

表6 兩種系統(tǒng)方案的初投資、運(yùn)行費(fèi)對(duì)比表(一)

3.4 空氣處理方案分析

分別對(duì)定新風(fēng)比運(yùn)行方式(方案1)和可變新風(fēng)比運(yùn)行方式(方案2)進(jìn)行空氣處理設(shè)備的模擬計(jì)算，比較其能耗情況，最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表7，表8所示。

表7 兩種方案的冷熱量消耗對(duì)比表 kWh/m2

表8 兩種系統(tǒng)方案的初投資、運(yùn)行費(fèi)對(duì)比表(二)

由表8可看出，在該建筑中采用方案2，生命周期費(fèi)用低，增加投資回收期為6.05年，綜合經(jīng)濟(jì)性能較好。因此，建議使用方案2。

3.5 冷熱源及泵站分析

冷熱源的選型分為兩種方案:1)電動(dòng)離心式冷水機(jī)組+城市市政熱水;2)直燃式溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組。分別對(duì)上述兩種方案進(jìn)行冷熱源的逐時(shí)模擬計(jì)算，并直接計(jì)算輸出暖通空調(diào)系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)，如表9所示。

表9 冷熱源方案的初投資、運(yùn)行費(fèi)對(duì)比表

由表9可看出，采用方案2，其投資的回收期較長(zhǎng)，且生命周期費(fèi)用較大。在該建筑中采用方案1，電動(dòng)離心式冷水機(jī)組+城市市政熱水的冷熱源方案，其生命周期費(fèi)用小，綜合經(jīng)濟(jì)性能好，建議使用該種方案。

基于對(duì)上述各方面的模擬分析，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)采用高透低輻射窗戶，全空氣變風(fēng)量變新風(fēng)比的運(yùn)行方式和電動(dòng)離心式冷水凍機(jī)組+城市市政熱水的冷熱源方案，以達(dá)到建筑節(jié)能的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究采用Dest軟件，通過(guò)對(duì)建筑、空調(diào)系統(tǒng)全工況模擬計(jì)算，進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析，模擬分析了各個(gè)系統(tǒng)不同方案的系統(tǒng)能耗、初投資和運(yùn)行費(fèi)，給出了不同方案的對(duì)比，并確定了本設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。為最終選擇節(jié)能的空調(diào)方案提供了量化的數(shù)據(jù)支持，為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提供了參考，說(shuō)明了建筑熱環(huán)境模擬技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。

［1］ 江 億.建筑環(huán)境系統(tǒng)模擬分析方法DEST［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

［2］ GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］ GB 50019-2003，采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］ 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.第2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

［5］ 尉遲斌.實(shí)用制冷與空調(diào)工程手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.