高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計(jì)與模擬結(jié)果分析報(bào)告

1、 . . 7/7高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計(jì)與模擬結(jié)果分析 日期：高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析來(lái)源： HYPERLINK javascript: 中國(guó)論文下載中心 06-04-01 14:52:00 管厚林 加寧編輯：凌月仙仙表5 分外區(qū)/不分外區(qū)空調(diào)系統(tǒng)模擬結(jié)果試 驗(yàn) 號(hào)全年耗冷量實(shí)際設(shè)計(jì)冷負(fù)荷理論峰值冷負(fù)荷供冷時(shí)數(shù)（kWh/m2a）（W/m2）（W/m2）（h/a）定新風(fēng)焓控新風(fēng)溫控新風(fēng)各種新風(fēng)方式各種新風(fēng)方式定新風(fēng)焓控新風(fēng)溫控新風(fēng)1154/145124/126127/129139.3/147.5154.8/163.92610/17641737/13791737/13792207

2、/201177/179181/183209.8/222.4233.1/247.12610/17311737/13741737/13743124/11090/89100/96107.8/113.3115.8/122.22610/16541738/12141738/12144154/153127/133131/137142.8/156.1158.7/172.32610/17611738/13391738/13395208/192148/148163/160164.8/173.0180.3/192.22610/20071738/13531738/13536169/159127/131138/1381

3、53.7/170.4168.5/184.32610/16691738/12111738/12117107/9485/8391/87110.5/118.2122.8/131.32610/14331738/11611738/11618187/178155/154165/162196.4/204.2218.2/226.92610/16931738/13191738/13199192/171139/143148/149148.5/163.8157.1/172.72610/18131737/13131737/131310155/157125/131132/137167.5/188.2184.2/204.

4、72610/14761738/11141738/111411171/165123/125131/132123.0/128.8131.1/137.12610/22691737/14481737/144812204/204174/180177/183204.7/220.0227.4/244.52607/18101737/13951737/1395平均169/161133/135140/141155.7/167.2171.0/183.32610/17571738/13021738/1302表3表5中的模擬結(jié)果可供統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)，還可供工程設(shè)計(jì) HYPERLINK :/ 參考之用。將各城市分外區(qū)與否對(duì)

5、應(yīng)的兩個(gè)多算例的平均“設(shè)計(jì)冷負(fù)荷”再作平均，所得數(shù)值就是某城市的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)估算值，、三城市分別為138.3W/m2，143.9W/m2，161.4W/m2。焓控新風(fēng)方式下全年耗冷量統(tǒng)計(jì)估算值分別為79.5kWh/(m2a)，114.5kWh/(m2a)，134.0kWh/(m2a)。需要指出的是：全年耗冷量、設(shè)計(jì)冷負(fù)荷、峰值冷負(fù)荷這三個(gè)指標(biāo)是按單位空調(diào)面積給出的，若要改用單位建筑面積給出，由于本文設(shè)定的非空調(diào)面積比為25%，則以上三個(gè)指標(biāo)都要乘以系數(shù)0.75。表中給出的各項(xiàng)指標(biāo)是在理想的設(shè)定下得出的，實(shí)際運(yùn)行管理中較少符合這種理想設(shè)定。具體應(yīng)用時(shí)要根據(jù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)報(bào)表的有關(guān)指標(biāo)酌情作一些變

6、動(dòng)。如模擬 HYPERLINK :/ 計(jì)算時(shí)，設(shè)定人員密度、照明散熱量、設(shè)備散熱量在工作時(shí)間不隨時(shí)間變化、保持穩(wěn)定，實(shí)際使用中是有較大變動(dòng)的；模擬計(jì)算時(shí)設(shè)定100%使用空調(diào)面積，實(shí)際上空調(diào)空間的使用率（或出租率）不可能一直維持在100%；模擬計(jì)算時(shí)設(shè)定工作時(shí)間空調(diào)系統(tǒng)總是開(kāi)機(jī)，總是保證設(shè)定的最小新風(fēng)量，實(shí)際使用中業(yè)主很可能為了減少運(yùn)行費(fèi)用而少開(kāi)機(jī)、關(guān)小新風(fēng)閥。考慮到空調(diào)空間的出租率、空調(diào)系統(tǒng)的開(kāi)機(jī)率這兩個(gè)影響較大的因素，一般來(lái)說(shuō)模擬指標(biāo)要作相應(yīng)處理后應(yīng)用。3 模擬結(jié)果分析本文的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，對(duì)于分外區(qū)與不分外區(qū)兩種情況，除了建筑面積不一致外，一樣試驗(yàn)號(hào)的其他共有因素的取值完全一致，故我們可對(duì)

7、是否分外區(qū)的影響進(jìn)行分析。同理我們也將對(duì)地區(qū)、新風(fēng)方式對(duì)模擬結(jié)果的影響進(jìn)行分析。剩下的影響負(fù)荷的11個(gè)因素是作為因子安排在正交表中的；這些因素各自的影響程度可通過(guò)設(shè)計(jì)更多次數(shù)的、且考慮交互作用的正交表來(lái)模擬計(jì)算，最后對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行正交方差分析考察得出；限于篇幅，本文不作研究。3.1 分外區(qū)的影響由模擬結(jié)果可知，各城市分外區(qū)時(shí)的供冷時(shí)數(shù)都大于不分外區(qū)的數(shù)值，這是因?yàn)榉滞鈪^(qū)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)外區(qū)在過(guò)渡季已不需供冷時(shí)，區(qū)一般仍需較長(zhǎng)時(shí)間的小負(fù)荷供冷。各城市不分外區(qū)的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷（或峰值冷負(fù)荷）都大于分外區(qū)的數(shù)值，這是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)層面積較小的建筑不分外區(qū)，因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷占總負(fù)荷的比例較大。各城市是否分外區(qū)

8、時(shí)的全年耗冷量大小沒(méi)有 HYPERLINK :/ 規(guī)律。從耗冷量最小的焓控新風(fēng)方式來(lái)看，分外區(qū)時(shí)的全年耗冷量總體上要少一些。3.2 氣候條件的影響由于氣候條件的不同，3城市在一樣試驗(yàn)條件下得到的結(jié)果也不同，計(jì)算其之比（不同城市的供冷時(shí)數(shù)之比意義不大，不考慮），再把12個(gè)試驗(yàn)的模擬結(jié)果之比作平均（不同于對(duì)表3表5中列出的“平均”項(xiàng)再作有關(guān)比值處理，下同），所得的結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)性、代表性，可使設(shè)計(jì)人員對(duì)城市（可代表不同建筑熱工分區(qū)）間差異有一個(gè)宏觀上的數(shù)量概念，見(jiàn)表6。表6 不同城市空調(diào)系統(tǒng)模擬結(jié)果平均比值全年耗冷量之比設(shè)計(jì)冷負(fù)荷之比峰值冷負(fù)荷之比定新風(fēng)焓控新風(fēng)溫控新風(fēng)各種新風(fēng)方式各種新風(fēng)方式分外區(qū)

9、/129%145%145%104%104%/136%173%172%116%114%不分外區(qū)/132%144%143%104%104%/128%165%161%117%116%3.3 新風(fēng)方式的影響由模擬結(jié)果可知，各種新風(fēng)方式下的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷或峰值冷負(fù)荷是完全一樣的。這是因?yàn)樾嘛L(fēng)方式不同主要影響過(guò)渡季負(fù)荷，而設(shè)計(jì)冷負(fù)荷或峰值冷負(fù)荷一般都發(fā)生在最熱月。焓控和溫控兩種新風(fēng)方式下的全年供冷時(shí)數(shù)幾乎完全一樣，而且這兩種新風(fēng)方式下的供冷時(shí)數(shù)都比定新風(fēng)方式下的供冷時(shí)數(shù)少得多。與氣候條件的影響一樣，可求出不同新風(fēng)方式下模擬結(jié)果平均比值，見(jiàn)表7。表7 不同新風(fēng)方式下模擬結(jié)果平均比值城市分外區(qū)空調(diào)系統(tǒng)不分外區(qū)空調(diào)

10、系統(tǒng)全年耗冷量之比供冷時(shí)數(shù)之比全年耗冷量之比供冷時(shí)數(shù)之比焓/定溫/定焓/定溫/定焓/定溫/定焓/定溫/定61.7%65.6%53.2%53.2%64.9%69.7%63.2%63.2%68.6%73.5%58.9%58.9%70.9%75.9%63.7%63.6%78.4%82.9%66.6%66.6%84.1%87.8%74.6%74.5%注：“焓”、“溫”、“定”分別指“焓控新風(fēng)”、“溫控新風(fēng)”、“定新風(fēng)”考察表7，可以進(jìn)一步得出以下結(jié)論：定新風(fēng)方式下的全年耗冷量最大，而焓控新風(fēng)要略小于溫控新風(fēng)，說(shuō)明焓控新風(fēng)方式最為節(jié)能。與不分外區(qū)相比，分外區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)在過(guò)渡季大量使用新風(fēng)更能減少耗冷量與

11、供冷時(shí)數(shù)。采用焓控新風(fēng)與溫控新風(fēng)時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)全年耗冷量、供冷時(shí)數(shù)減小得最多，而則最少。4 結(jié)論本文對(duì)高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷與全年耗冷量等進(jìn)行了模擬分析，得到了如下結(jié)論。、三城市的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷統(tǒng)計(jì)估算值分別為138.3W/m2, 143.9W/m2, 161.4W/m2；焓控新風(fēng)方式下全年耗冷量統(tǒng)計(jì)估算值分別為79.5kWh/(m2a)，114.5kWh/(m2a)，134.0kWh/(m2a)。分外區(qū)與采用不同的新風(fēng)控制方式對(duì)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷與全年耗冷量的影響是：（a）分外區(qū)時(shí)供冷時(shí)數(shù)大于不分外區(qū)時(shí)的，設(shè)計(jì)冷負(fù)荷小于不分外區(qū)時(shí)的；（b）定新風(fēng)方式下全年耗冷量比全新風(fēng)方式（焓控、溫控）時(shí)大很多；焓控新風(fēng)方式最為節(jié)能；（c）分外區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)在過(guò)渡季大量使用新風(fēng)較不分外區(qū)系統(tǒng)更能減少耗冷量與供冷時(shí)數(shù)；（d）與采用定新風(fēng)相比，采用焓控新風(fēng)與溫控新風(fēng)時(shí)，在、三城市中，空調(diào)系統(tǒng)全年耗冷量、供冷時(shí)數(shù)減小得最多，而則最少。參考 HYPERLINK :/ 文獻(xiàn)：1 翁如璧. HYPERLINK :/ 現(xiàn)代辦公樓設(shè)計(jì)M.: HYPERLINK :/ 中國(guó)建筑 HYPERLINK :/ 工業(yè),