绿色建筑与暖通空调(陈仕泉)

L/O/G/O绿色建筑与暖通空调《福建省绿色建筑设计规范》宣贯培训会福建省建筑科学研究院陈仕泉教授级高级工程师2015.1.10绿色建筑与暖通空调绿色建筑与暖通空调9.1一般规定9.2空调供暖冷热源9.2空调供暖冷热源9.4暖通空调自动控制系统4123目录9.5可再生能源利用5DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-2014绿色建筑与暖通空调绿色建筑与暖通空调■几点说明：●“规范”与“标准”编制组在编写过程2次进行沟通，其中内容基本融合；●“规范”中有关暖通空调的条款计30条，“标准”中计19条，所以，“标准”中某条款的内容与“规范”中数条款的内容有关，不是“一一对应”的条款，评价时应注意。●“规范”中有2条与“标准”中的条款无对接（9.1.4、9.5.3），故不参与评分；●在本PPT中，设计部分，由于时间关系，仅介绍设计理念、方法和要做的内容，没有具体展开；●本PPT的内容为个人的学习体会，不对之处请同行们批评指正。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-2014规范的修编与学习规范的修编与学习■关于对“规范”“标准”修编的理解与学习1、对规范标准修编的理解●随着时间的迁移与科学技术不断的发展，新技术不断的推出，或者经过几年的执行，过去的规范标准存在着难以满足新技术应用与发展的需求等等，必须过去的规范标准重编制、修改、增补、完善，才能满足新的发展与需求。这是技术进步与发展的表现，是一项正常的工作。2、对规范标准修编的学习●规范标准是设计、评价工作的准则，内容都是大家平常工作中所熟悉的。从大家对过去林林种种规范的执行过程可知，通过一次的学习就想全部掌握所有的内容及其做法是不可能的，必须在实践中不断地学习、应用，再学习、再应用，不断的学习新的技术，提高技术能力，丰富知识，才能在工作中理性的、正确的解决问题。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■主要内容：倡导采用先进的设计手段，可再生能源利用；合理选择冷热源，积极采用主动节能和被动节能措施；正确选择室内设计参数，应进行逐时冷负荷计算以及系统的分项计量。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定9.1.1暖通空调系统的形式，应根据工程所在地的地理和气候条件、建筑功能的要求，遵循被动措施优先、主动措施优化的原则合理确定。■主要内容：采用被动节能和主动节能措施。●被动措施：直接利用自然光、自然通风、围护结构的保温、隔热、遮阳、蓄热、雨水等措施降低建筑能耗。●主动措施：通过采用消耗能源的机械系统，提高室内舒适度，实现室内外环境性能。通常包括采暖、空调、机械通风、人工照明等措施。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■设计1、暖通空调系统主动节能技术2、建筑被动节能技术---略●冷热源设备的选择；●机组的COP与IPLV值；●变频一级泵系统；●变频二级泵系统；●冰蓄冷系统；●低温大温差系统；●温湿度独立控制系统；●变风量系统；●排风热回收；●过度季节可变新风；●地源热泵系统；●运行策略、控制策略；DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■以上节能技术可以归纳为：1、空调形式；2、高效设备；3、系统节能；4、再生能源。■评价●对应评价标准的条款：5.2.5、5.2.9；●本条与能耗降幅有关，不单独进行评价得分，与9.1.2调一起评价。■审查要点●主动节能技术的合理性、经济性。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定★9.1.2暖通空调系统设计时，宜进行全年动态负荷和能耗变化的模拟，分析能耗与技术经济性，选择合理的冷热源和暖通空调系统形式。■主要内容●全年动态负荷的计算，年能耗与经济分析。■采用建筑全年动态负荷计算软件可以从单点拓展到全工况，改进和完善空调系统设计。■从全年动态负荷计算结果分析得出空调系统的年能耗，或者整个使用期空调系统的能耗费用，可进行较为准确的经济分析。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■设计1、利用DeST软件（建筑环境及暖通空调系统模拟计算软件）或其他建模，如我省某医院：DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定2、利用DEST（或其他）软件进行全年动态负荷的计算利用DEST（或其他）软件计算出全年空调冷、热负荷，该冷、热负荷是单位面积全年逐时冷热负荷，从而得到各类建筑的全年逐时空调冷热负荷。分布，如下图：（我省某医院）全年逐时单位面积空调负荷-140-120-100-80-60-40-20020401-12-13-14-15-16-17-18-19-110-111-112-1W/m2热负荷（W/m2）冷负荷（W/m2）DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定空调负荷指标汇总表13.17kW·h/m2全年累计热负荷指标120.15W/m2全年最大冷负荷指标30.49W/m2全年最大热负荷指标数值单位项目负荷面积指标空调全年能耗计算表全年累计空调能耗全年累计能耗指标面积项目DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定3、冷热源、空调形式的选择●根据全年逐时冷热负荷分布可以合理的选择冷热源和确定空调形式。4、暖通空调系统年能耗与年能耗降幅的计算①、暖通空调系统年能耗：●利用软件计算暖通空调系统的年能耗；②、暖通空调系统节能优化后年能耗：●利用软件计算暖通空调系统采用每项主动节能措施后的年能耗；③、暖通空调系统年能耗的降幅：●③=（①-②）∕①x100%或用下式表达△Q=（Q1-Q2∕Q1）100%△Q---暖通空调系统节能优化前、后年能耗的降幅,%；Q1---暖通空调系统优化前的年能耗，kw∕a、kw∕㎡.a、kwh∕㎡.aQ2---暖通空调系统优化后的年能耗，kw∕a；kw∕㎡.a、kwh∕㎡.aDBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定④、不同空调形式暖通空调系统年能耗降幅的计算a、水冷式集中空调系统，以第③点的计算方法；B、风冷式集中空调系统，以第③点的计算方法；C、水冷或风冷加多联机集中空调系统：●首先，按水冷或风冷、多联机空调系统分别计算其年能耗降幅，其次，计算各系统冷负荷占空调系统总冷负荷的比例，最后，将两者乘积相加。●注：水冷、风冷、多联机优化前的性能系数均应满足《公共建筑节能设计标准》中规定的限定值。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定5、关于建筑能耗的定义①、建筑能耗●广义建筑能耗：指建筑材料制造、施工，到建筑使用的全过程能耗；●狭义建筑能耗：或建筑使用能耗，指建筑在运行过程中所消耗的能量，包括空调、供暖、照明、电梯、生活热水、办公设备、家用电器、烹调等的能耗；●在建筑全寿命期中，建筑材料制造和建筑施工过程所消耗的能耗占总能耗的20%左右；②建筑年能耗●指建筑在全年使用过程中所消耗的能量，即狭义建筑年能耗；③暖通空调系统年能耗●指空调、供暖、通风系统全年运行过程中所消耗的能量，不包括防排烟系统、电梯、给排水及热水系统、家用电器、烹调等的耗能量；■在绿色建筑设计、咨询、评价、审查工作中，必须搞清楚狭义建筑年能耗、暖通空调系统年能耗、暖通空调系统年能耗的降幅，否则，会给工作带来困惑。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■评价●对应评价标准的条款：5.2.9；●评价分8分，暖通空调系统年能耗的降幅：↓5%-10%，得2分；↓10%-15%得4分；↓＞15，得8分）；●注意：不同空调形式暖通空调系统年能耗降幅的计算方法。■审查要点1、选择合理的冷热源和暖通空调系统形式；2、空调供暖运行时间分析应正确；3、如暖通与建筑分别计算年能耗时软件应一致、输入的参数应一致；4、所建模型应真实，并提供全年负荷分布图、空调负荷指标汇总表、空调全年能耗计算表；5、暖通空调系统年能耗降幅的计算书应正确。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■学习体会：1、通过学习应清楚：●建筑能耗；●暖通空调系统能耗；●暖通空调系统年能耗；●暖通空调系统优化前的年能耗；●暖通空调系统优化后的年能耗；●暖通空调系统年能耗的降幅；否则，会给工作带来困惑。2、暖通空调系统年能耗需借助软件的计算，增加了设计、咨询、及评审专家工作量和难度。3、不论是设计、咨询、审查及评审专家，该条是全部条文中最难、最复杂的一条，望与同行共同深入学习。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定9.1.3暖通空调系统的设计，应结合工程所在地的能源结构和能源政策，统筹建筑物内各系统的用能情况，通过技术经济比较，选择综合能源利用率高的冷热源和空调系统形式，并宜优先选用可再生能源。■主要内容●冷热源的选择，可再生能源的利用。■冷热源形式的确定，影响能源的使用效率；而各地区的能源种类、能源结构和能源政策也不尽相同。所以，应对整个建筑物的用能效率进行整体分析后确定。■在征得当地主管部门许可的前提下，经过技术经济比较合理时，宜采用水源热泵作为建筑空调供暖系统的冷热源。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■设计1、冷热源的选择：●通过技术经济比较，选择综合能源利用率高的冷热源；2、可再生能源的利用：●这里指的是地源热泵空调系统和利用地源热泵热回收产生的热水供建筑生活热水使用。●我省较适合做地表水（江、河、湖·、海），地下水地源热泵系统，到２０１４年６月为止，我省已经运行的和在建的地源热泵空调系统约２００多万㎡。其中地表水，海水源热泵系统占９５％以上。所以，邻近河流、海水，湖泊的建筑，经过技术经济比较合理时，宜采用水源热泵作为建筑空调供暖系统的冷热源。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定★9.1.4应对空调区的冬季热负荷和夏季逐项逐时的冷负荷进行计算。■主要内容●冷负荷的逐时计算。■为防止以单位建筑面积冷、热负荷指标作为施工图设计阶段的空调冷热负荷，造成总负荷偏大，导致所选择装机容量偏大，水泵配置偏大、管道直径偏大、末端设备偏大的“四大”现象。其结果是投资增加、空调供暖系统的能耗增加，因此，必须进行逐项逐时的冷负荷计算。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定■设计1、围护结构的冷热负荷计算值---不能附加任何安全系数；2、计算负荷与设备容量：●当机组容量不符合计算冷负荷的要求时，所选择机组的总装机容量不能超过计算冷负荷的10%。这是为了方便设计师选择冷热源设备时给的一个限定值，但不能理解为选择设备时的安全系数。当所选择机组的总装机容量较大时，限定值采用的小些，当所选择机组的总装机容量较小时，限定值采用的大些，但不能超过10%。●当采用多联机空调系统时，其管道长度修正系数大于10%时，就意味着外机容量的限定值超过了10%，此时，有可能被判违反《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第8.2.2条之规定。所以，多联机空调系统的管道设计不宜太长，当管道太长时，宜采取其他措施，如放大管径。DBJ/T13-197-2014DBJ/T13-118-20149.1一般规定9.1一般规定注意：不能将计算负荷乘以1.1后去选择冷热源设备，再享受机组总装机容量的限定值，这是错误的。这就是限定值与设备安全系数（计算负荷安全系数）区别。■评价（无对应条款）●无对应条款，故无评价分；它是暖通“规范”的强条，在绿色建筑设计时会影响到空调系