深圳某公寓建筑能量系统方桉的优化设计讲义.ppt

1、 深圳某公寓建筑能量系统方案深圳某公寓建筑能量系统方案的优化设计的优化设计11/5/202211/5/2022n地点：深圳蛇口；n气候特点：日照强度大，日照时间长；n建筑类型：酒店式公寓。工程概要工程概要特点共25层，建筑面积21962.8m2，热、电、冷用能集中；用途复杂，咖啡厅、住宅和复式结构并存；围护结构方案采用大面积的玻璃幕墙，在东南西三个立面上开窗率75，且无较好的遮阳措施；为酒店式公寓，舒适度要求高。11/5/2022空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计11/5/2022空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 待分析方案方案方案方案方案A A A A：选选用三台用三台用三台用

2、三台250RT250RT250RT250RT螺杆冷水机螺杆冷水机螺杆冷水机螺杆冷水机组组，机，机，机，机组组的的的的额额定制冷量定制冷量定制冷量定制冷量为为8703kW8703kW8703kW8703kW。输输入入入入电电功率功率功率功率为为182 182 182 182 3kW3kW3kW3kW，冷却水流量冷却水流量冷却水流量冷却水流量为为1793 m1793 m1793 m1793 m3 3 3 3/h/h/h/h，冷却水冷却水冷却水冷却水进进出口温度出口温度出口温度出口温度30/3530/3530/3530/35；方案方案方案方案B:B:B:B:选选用三台用三台用三台用三台7575757

3、5万大卡直燃机，机万大卡直燃机，机万大卡直燃机，机万大卡直燃机，机组组的的的的额额定制冷量定制冷量定制冷量定制冷量为为8723kW8723kW8723kW8723kW。配配配配电电功率功率功率功率为为4.0 3kW4.0 3kW4.0 3kW4.0 3kW，额额定燃耗定燃耗定燃耗定燃耗56.9356.9356.9356.93万大卡，冷却水流量万大卡，冷却水流量万大卡，冷却水流量万大卡，冷却水流量为为1823 m1823 m1823 m1823 m3 3 3 3/h/h/h/h，冷却水冷却水冷却水冷却水进进出口温度出口温度出口温度出口温度30/3730/3730/3730/37；方案方案方案方案

4、C C C C：选选用三台用三台用三台用三台250RT250RT250RT250RT风风冷螺杆冷螺杆冷螺杆冷螺杆热泵热泵机机机机组组，机，机，机，机组组的的的的额额定制冷量定制冷量定制冷量定制冷量为为879.23kW879.23kW879.23kW879.23kW。输输入入入入电电功率功率功率功率为为2793kW2793kW2793kW2793kW（含空气含空气含空气含空气侧风侧风机）。机）。机）。机）。空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 不同方案初投资分析方案A方案B方案C制冷机投资（万元）204.0162.0356.0冷却水泵投资（万元）4.624.620冷却塔投资（万元）56.00

5、56.000需配电量（kW）618.084.0837.0配电设备投资（万元）9.271.2612.56设备总投资（万元）273.89223.88368.56运输施工费用（万元）54.7844.7873.71项目初投资（万元）328.67268.66442.27空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 不同方案初投资分析空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 不同方案运行能耗分析空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 不同方案寿命周期年费用比较 费用名称（含施工）费用名称（含施工）方案方案A（万元）万元）方案方案B（万元）万元）方案方案C（万元）万元）初初投投资资主机侧投资主机侧投资3292

6、69442用户末端投资用户末端投资100100100冷冻水泵与管网投资冷冻水泵与管网投资150150150初投资合计初投资合计579519692年年运运行行费费主机运行费（前主机运行费（前5年）年）144191191主机运行费（主机运行费（5年后）年后）144136191输配及末端年费用输配及末端年费用404040维护管理费用维护管理费用101010年费用合计年费用合计194241241寿命周期费用年值寿命周期费用年值249.8291.0307.7空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 不同方案寿命周期年费用比较 n n从初投从初投从初投从初投资资分析，直燃机方案分析，直燃机方案分析，直燃机

7、方案分析，直燃机方案较较佳，其初投佳，其初投佳，其初投佳，其初投资资最最最最省，水冷省，水冷省，水冷省，水冷电电制冷机制冷机制冷机制冷机组组次之，次之，次之，次之，风风冷冷冷冷热泵费热泵费用最高；用最高；用最高；用最高；n n从年运行从年运行从年运行从年运行费费用分析，在目前的用分析，在目前的用分析，在目前的用分析，在目前的电电气价格比下，气价格比下，气价格比下，气价格比下，采用采用采用采用电电制冷是相制冷是相制冷是相制冷是相对经济对经济的运行方式，其年运行的运行方式，其年运行的运行方式，其年运行的运行方式，其年运行费费用最低。如果天然气能按用最低。如果天然气能按用最低。如果天然气能按用最低。

8、如果天然气能按预预期期期期时间时间和价格和价格和价格和价格进进入深圳，采用直燃机年运行入深圳，采用直燃机年运行入深圳，采用直燃机年运行入深圳，采用直燃机年运行费费用将略低于用将略低于用将略低于用将略低于电电制制制制冷方案，但是冷方案，但是冷方案，但是冷方案，但是应应充分考充分考充分考充分考虑虑天然气的价格波天然气的价格波天然气的价格波天然气的价格波动对动对空空空空调调方案方案方案方案经济经济性的影响；性的影响；性的影响；性的影响；空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 结论 n n从机从机从机从机组组运行特点和安全性能分析，运行特点和安全性能分析，运行特点和安全性能分析，运行特点和安全性能分

9、析，电电制冷机制冷机制冷机制冷机组组运行运行运行运行稳稳定，定，定，定，维维修率低，操作修率低，操作修率低，操作修率低，操作简单简单，使用寿命，使用寿命，使用寿命，使用寿命长长。但是但是但是但是电电制冷机制冷机制冷机制冷机组组耗耗耗耗电电大，大，大，大，应应考考考考虑虑夏季空夏季空夏季空夏季空调调高峰高峰高峰高峰期期期期间间可能可能可能可能发发生拉生拉生拉生拉闸闸限限限限电对电对系系系系统统运行的影响。直运行的影响。直运行的影响。直运行的影响。直燃机使用寿命尚未燃机使用寿命尚未燃机使用寿命尚未燃机使用寿命尚未经历时间经历时间的考的考的考的考验验，从目前的，从目前的，从目前的，从目前的运行状况来

10、看，直燃机性能运行状况来看，直燃机性能运行状况来看，直燃机性能运行状况来看，直燃机性能稳稳定，可以大大定，可以大大定，可以大大定，可以大大缓缓解当前高峰期的解当前高峰期的解当前高峰期的解当前高峰期的电电力供需矛盾，但其机力供需矛盾，但其机力供需矛盾，但其机力供需矛盾，但其机组组运行运行运行运行有烟气排出，存在一定的有烟气排出，存在一定的有烟气排出，存在一定的有烟气排出，存在一定的环环境境境境污污染和安全染和安全染和安全染和安全隐隐患。患。患。患。风风冷冷冷冷热泵热泵性能性能性能性能稳稳定，不需要冷却塔和相定，不需要冷却塔和相定，不需要冷却塔和相定，不需要冷却塔和相应应的水的水的水的水处处理理理

11、理设备设备，可以，可以，可以，可以节约节约大量的水大量的水大量的水大量的水资资源，但是其能源，但是其能源，但是其能源，但是其能源利用效率低，尤其在不需采暖地区体源利用效率低，尤其在不需采暖地区体源利用效率低，尤其在不需采暖地区体源利用效率低，尤其在不需采暖地区体现现不出不出不出不出其一机两用的其一机两用的其一机两用的其一机两用的优优越性越性越性越性 ；空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 结论 n n每一种方案都有其使用的每一种方案都有其使用的每一种方案都有其使用的每一种方案都有其使用的场场合和本身的特点，合和本身的特点，合和本身的特点，合和本身的特点，开开开开发发商商商商应应根据当地的用

12、根据当地的用根据当地的用根据当地的用电电及燃料价格情况，及燃料价格情况，及燃料价格情况，及燃料价格情况，综综合考合考合考合考虑虑初投初投初投初投资资、运行、运行、运行、运行费费用、机房面用、机房面用、机房面用、机房面积积和消防等和消防等和消防等和消防等因素，作出最佳因素，作出最佳因素，作出最佳因素，作出最佳选择选择。空调系统方案优化设计空调系统方案优化设计 结论 建筑围护结构方案模拟分析建筑围护结构方案模拟分析优化设计的内容优化设计的内容围护结构方案围护结构方案围护结构方案围护结构方案n n大面积玻璃幕墙采用何种玻璃方案？其技术经大面积玻璃幕墙采用何种玻璃方案？其技术经大面积玻璃幕墙采用何种玻

13、璃方案？其技术经大面积玻璃幕墙采用何种玻璃方案？其技术经济性如何？济性如何？济性如何？济性如何？n n采用何种遮阳措施？遮阳效果如何？采用何种遮阳措施？遮阳效果如何？采用何种遮阳措施？遮阳效果如何？采用何种遮阳措施？遮阳效果如何？n n通风效果如何？通风效果如何？通风效果如何？通风效果如何？空调系统方案空调系统方案空调系统方案空调系统方案n n采用何种空调系统方案？其经济性如何？采用何种空调系统方案？其经济性如何？采用何种空调系统方案？其经济性如何？采用何种空调系统方案？其经济性如何？11/5/2022模模拟拟软软件件围护围护结构结构材料材料遮阳遮阳构造构造/天面天面造型造型通风通风换气换气效

14、果效果冷冷负负荷荷建模建模分析分析空调系统分析空调系统分析分析分析整个优化设计的分析思路整个优化设计的分析思路11/5/2022基准围护结构设计方案参数表基准围护结构设计方案参数表项项目目热工参数热工参数外外墙墙1.水泥砂浆水泥砂浆20mm2.多孔混凝土多孔混凝土200mm3.水泥砂浆砂浆水泥砂浆砂浆20mm热阻热阻/m2/W1.006热惰性指标热惰性指标3.081外窗玻璃外窗玻璃6mm单层普通玻璃单层普通玻璃传热系数传热系数6.4遮阳系数遮阳系数0.85遮遮阳阳南向阳台外挑长度南向阳台外挑长度（m）首首层层2.4标准层标准层1.2东西朝向遮阳东西朝向遮阳无无通通风风次次/小时小时81211/

15、5/2022建模建筑模型的简化建模建筑模型的简化楼层的简化楼层的简化 全楼用五层建筑取代，首层保留，标准层取两层，顶层保留，天全楼用五层建筑取代，首层保留，标准层取两层，顶层保留，天面造型简化成楼层。面造型简化成楼层。阳台的简化阳台的简化 所所有有阳阳台台均均采采用用水水平平遮遮阳阳板板取取代代，采采用用修修正正窗窗体体的的遮遮阳阳系系数数来来研研究遮阳板的光影遮挡效果。究遮阳板的光影遮挡效果。二九层洞体的简化二九层洞体的简化 洞洞体体用用房房间间取取代代，加加大大其其通通风风换换气气次次数数，使使其其温温度度分分布布同同室室外外气气温分布接近。温分布接近。天面造型的简化天面造型的简化 天天面

16、面造造型型简简化化成成楼楼层层，屋屋顶顶开开天天窗窗以以模模拟拟遮遮阳阳板板效效果果，同同时时加加大大房间的通风换气次数，使其温度分布同室外气温分布接近。房间的通风换气次数，使其温度分布同室外气温分布接近。11/5/2022图图 公寓的简化建筑模型公寓的简化建筑模型11/5/2022分析对象的选取分析对象的选取分析对象的选取分析对象的选取11/5/2022围护结构优化设计之待分析方案围护结构优化设计之待分析方案围护结构优化设计之待分析方案围护结构优化设计之待分析方案 玻璃幕墙方案玻璃幕墙方案玻璃名称热反射膜玻璃CTS140SLow-E中空玻璃CEB24-60F+12A+6C传热系数（W/m2.）5.721.99遮阳系数0.550.33各方案玻璃的热工参数表各方案玻璃的热工参数表11/5/2022围护结构优化设计之待分析方案围护结构优化设计之待分析方案围护结构优化设计之待分析方案围护结构优化设计之待分析方案 东西遮阳构造方案东西遮阳构造方案东西朝向遮阳遮阳一遮阳二遮阳三遮阳四构造示意图水平板（mm）750750500500垂直挡板（mm）75050075050011/5/2022围护结构