典型商業(yè)建筑全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

典型商業(yè)建筑全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究摘要：商業(yè)建筑全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷的合理預(yù)測(cè),能夠給空調(diào)蓄冷蓄熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷熱源系統(tǒng)選擇、BCHP系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備搭配以及城市能源規(guī)劃提供有力的幫助。本文首先對(duì)典型商業(yè)建筑內(nèi)擾的參數(shù)及全年作息時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，接著利用建筑能耗模擬軟件DeST計(jì)算各典型商業(yè)建筑的全年逐時(shí)冷熱負(fù)荷，由此得到建筑全年冷熱負(fù)荷逐時(shí)變化無(wú)因次曲線和單位體積新風(fēng)冷熱負(fù)荷逐時(shí)變化曲線。最后對(duì)各典型功能建筑的負(fù)荷組成、負(fù)荷的日變化和年變化特性作了分析和比較，為估計(jì)商業(yè)建筑的負(fù)荷估算提供了一種簡(jiǎn)單可靠的方法。關(guān)鍵字：商業(yè)建筑負(fù)荷預(yù)測(cè)DeST0引言隨著空調(diào)系統(tǒng)在商業(yè)建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如何做到合理預(yù)測(cè)全年負(fù)荷是商業(yè)建筑空調(diào)設(shè)計(jì)非常重視的一個(gè)問題。目前，商業(yè)建筑設(shè)計(jì)多數(shù)采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行冷、熱負(fù)荷估算,這種方法只提供冷熱負(fù)荷的最大值，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足空調(diào)蓄冷蓄熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷熱源系統(tǒng)選擇、BCHP系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備搭配以及城市能源規(guī)劃對(duì)負(fù)荷全年動(dòng)態(tài)變化的要求。因此,我們有必要用一種新的方法對(duì)商業(yè)建筑的全年負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。1商業(yè)建筑空調(diào)負(fù)荷特征商業(yè)建筑空調(diào)負(fù)荷主要由下面幾個(gè)因素組成：1)室內(nèi)熱擾,包括人員、燈光和設(shè)備2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱3)新風(fēng)負(fù)荷。在這幾個(gè)因素中,室內(nèi)熱擾及其動(dòng)態(tài)變化過程對(duì)負(fù)荷的影響很大。同時(shí)，由于在變風(fēng)量系統(tǒng)中，新風(fēng)隨人員密度的變化而變化，因此新風(fēng)負(fù)荷和室內(nèi)熱擾的變化過程密切相關(guān)。所以,合理地預(yù)測(cè)負(fù)荷應(yīng)把重點(diǎn)放在室內(nèi)熱擾的參數(shù)設(shè)定及其動(dòng)態(tài)變化設(shè)計(jì)上。2典型商業(yè)建筑內(nèi)擾的參數(shù)設(shè)計(jì)和全年作息時(shí)間的設(shè)計(jì)2.1商業(yè)建筑的分類商業(yè)建筑種類繁多，功能各異。本文依據(jù)不同的使用性質(zhì)，選擇了典型的幾種商業(yè)建筑進(jìn)行了建筑內(nèi)擾和全年作息的設(shè)計(jì)，如下：1)客房：分為五星級(jí)客房、四星級(jí)客房、三星級(jí)客房以及三星級(jí)以下客房；2)辦公室：分為高級(jí)辦公室和一般辦公室；3)美容院；4)保齡球館；5)舞廳；6)健身房；7)商場(chǎng)；8)餐廳：分為中餐廳、西餐廳和火鍋餐廳；9)門廳；10)會(huì)議室；11)展覽館；12)影劇院；13)游泳池；14)教室；15)醫(yī)院:包括病房、手術(shù)室、候診室、門診辦公室、嬰兒室和藥品儲(chǔ)存室；16)走廊；17)檔案庫(kù)房；18)衛(wèi)生間；19)電腦機(jī)房；20)棋牌室。2.2室內(nèi)參數(shù)設(shè)計(jì)商業(yè)建筑的空調(diào)屬于舒適性空調(diào),即從人體的舒適感出發(fā)確定室內(nèi)溫度、濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。室內(nèi)參數(shù)包括：1)夏季干球溫度(℃)和相對(duì)濕度(%)2)冬季干球溫度(℃)和相對(duì)濕度(%)。2.3內(nèi)擾的參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)擾參數(shù)主要包括：1)人員熱擾2)燈光熱擾3)設(shè)備熱擾各參數(shù)的具體指標(biāo)如下：1)人員熱擾：最大人員密度(人)，人均發(fā)熱量(W)，人均產(chǎn)濕量(kg/hr)，新風(fēng)量(﹒人)；2)燈光熱擾：最大功率()；3)設(shè)備熱擾：最大功率()；2.4全年作息的設(shè)計(jì)瞇所謂全年稱作息是指亦室內(nèi)熱擾李參數(shù)全年晃每一時(shí)刻重的數(shù)量大例小與設(shè)定趁的最大值匯的比值。燕由于在商園業(yè)建筑中繞，作息基中本是以一盞周為周期統(tǒng)的，所以貪本文的設(shè)色計(jì)也是以紅一周為基籌礎(chǔ)，分開險(xiǎn)考慮工作嚼日與休息標(biāo)日；同時(shí)禍，對(duì)于一尾些季節(jié)性所變化比較舒強(qiáng)的商業(yè)歇建筑，如話商場(chǎng)、教教室路等雜,剃就得考慮脫全年不同蹄月份的變滲化。作息宗的設(shè)計(jì)參誠(chéng)數(shù)主要包誘括：州1)幫曾人員密度事的作息：攜是指某時(shí)浩刻的人員努密度和設(shè)廊定最大人充員密度的四比值；摸2)瓦侍燈光的作郊息：是指延某時(shí)刻的澆燈光功率久和設(shè)定最冬大燈光功刷率的比值征；抗3)徑今設(shè)備的作歌息：是指擱某時(shí)刻的她設(shè)備功率弟和設(shè)定最殺大設(shè)備功慢率的比值決；此2.5托團(tuán)設(shè)計(jì)舉例炸由于篇幅聞原因，只慈選取幾個(gè)豈典型的商侍業(yè)建筑舉璃例說明設(shè)驚計(jì)過程。側(cè)2.5.緊1鹿護(hù)辦公室評(píng)辦公室是熔組成寫字罪樓等商業(yè)穴建筑的基某本元素，亡可分為高吊級(jí)辦公閣室續(xù)(嚇如經(jīng)理辦禁公歡室林)富和一般辦屠公室，在與參數(shù)設(shè)計(jì)誘中要求也碑不同。禿1)升抄室內(nèi)條件草參數(shù)設(shè)定曉房間使用際性質(zhì)兆夏季位冬季騎干球溫度忌相對(duì)濕度學(xué)干球溫度香相對(duì)濕度寫℃周%師℃茄%升高級(jí)辦公烈室攤23-2餃5卷50-6鞭0領(lǐng)21-2掠3攔35-4攏0聾一般辦公摘室凝24-2棗6追50-6雖0聾20-2透2益35-4滴0任2)饑頃內(nèi)擾的參冶數(shù)設(shè)計(jì)呈房間使用辱性質(zhì)塑新風(fēng)紐量版(京.戀人葡)品人員熱擾怒燈光熱擾閉設(shè)備熱擾挺最多人茶數(shù)側(cè)(杯人船)獵人均發(fā)熱搭量殺(策)邀人均產(chǎn)濕互量黑(食)棋最大功裳率臨(接)淚最大功遣率誓(釋)復(fù)高級(jí)辦公帶室淋40伯0.05齒-0.1錯(cuò)64倒0.08磚4丘10確10騎一般辦公呀室劣30字0.1嶺64前0.08糊4午10基20盾3)緞俘全年作息億的設(shè)計(jì)堂辦公室的摧作息基本壽上是以一蛇周為周期忍的，有工喉作日和休杰息日的區(qū)寺別濱,療而無(wú)季節(jié)謊性的變化陣。由于辦法公室中的付設(shè)備主要散是電腦，遼它和人的荒作息基本友上是一致拋的，因此銷把辦公室歸的人員和協(xié)設(shè)備熱擾涼一同考慮廣。對(duì)于燈雀光來(lái)說，攔它不但受理到人員密浸度大小的燙限制，而徹且和一天特中的陽(yáng)光杯強(qiáng)度變化受有密切的灶關(guān)系。白僚天破,競(jìng)?cè)藗兝帽渑娴淖蕴撊还?，所昂以盡管白維天人員密芹度大，但徑燈光的功籃率卻不是判最大?？硷w慮到在休從息日加班馳的情況，任所以休息超日的人員浩、設(shè)備和話燈光的作掌息不刺為指0臟。渾?羅茂圖獲1污蜂辦公室人愧員答/潔設(shè)備作喪息弱(軌工作踢日吸)員杯圖龜2現(xiàn)偷辦公室燈送光作待息民(股工作短日柳)蝶任請(qǐng)圖命3薪消辦公室人騾員咬/錫設(shè)備作掠息絞(角休息于日末)墳續(xù)圖絮4遭姐辦公室燈獵光作鎖息警(刃休息路日揀)句2.5.通2刮槳商場(chǎng)迎商場(chǎng)也是茶一類典型質(zhì)的商業(yè)建必筑。在商蘇場(chǎng)空調(diào)負(fù)循荷圓中耐,拆輛人體冷負(fù)煩荷占有主汗導(dǎo)地位。都人員密度扎取值的少虹許增減都跟會(huì)對(duì)空調(diào)搜能耗和投棄資有明顯概影響。諷1)飯憲室內(nèi)條件爛參數(shù)設(shè)定腐房間使用挖性質(zhì)戒夏季邁冬季惠干球溫度運(yùn)相對(duì)濕度喂干球溫度播相對(duì)濕度鍛℃茶%潔℃平%匪商場(chǎng)揉25-2繡7富55-6猶5饑20-2腦2遮40-5問0唯2)脹冊(cè)內(nèi)擾的參妙數(shù)設(shè)計(jì)吊房間使用眼性質(zhì)倆新風(fēng)溫量肚(柔.悠人資)穴人員熱擾震燈光熱擾我設(shè)備熱擾呈最多人顯數(shù)線(扭人棚)柱人均發(fā)熱貞量踩(果)柔人均產(chǎn)濕行量濃(遮)物最大功史率驗(yàn)(甜)降最大功析率閣(榨)擺商場(chǎng)獸15-2謎5惠1.0匪68肅0.1蒼20漏0貪3)批熄全年作息泰的設(shè)計(jì)嚇商場(chǎng)的室令內(nèi)熱擾作閉息隨季節(jié)沙的變化很刪大。一般粒來(lái)曾說述,飛夏季是銷壘售淡季，戴人員密度蔽?。淮汗?jié)四期間是銷降售旺季，長(zhǎng)人員密度清大。所以矮，商場(chǎng)人北員密度作席息的周期耕為一年，皺要考慮不再同季節(jié)的徐影響。舅而燈光作宮息隨季節(jié)錦的變化和值人員密度接變化很小狹，并且商引場(chǎng)的內(nèi)部兔空間很大肅，只靠自兇然采光是忘無(wú)法滿足醬室內(nèi)要求輪的，所以合燈光的作圣息在一天勝內(nèi)的變化格幾乎是不燈變的，其春周期也是幣以一天為輔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)償，不需考罪慮工作日芬和休息日冬的變化，化如藍(lán)圖眨1紫0旱。如同圖都6釣至掀圖蓄9被，作者把蟻一年分為惰四組來(lái)設(shè)誠(chéng)計(jì)人員密悉度作澇息半:1)犧1誘2蹄月初且－鞠2爛月末戲；管2)請(qǐng)3脾月初蜂－月5且月末深；戒3)詠6藥月初匯－束8累月末秋；比4)顧9每月初?。?票1攏月末。同奏時(shí)，對(duì)于串五一、十億一、春節(jié)環(huán)等人員密儀度極大的朝節(jié)假日單牽獨(dú)設(shè)計(jì)作丘息，如栗圖姨5態(tài)圖罵5味輪商場(chǎng)人員學(xué)作鄭息奧(包五一、十宏一、春節(jié)眨等節(jié)假枝日菜)陡燕崗材圖懷6鉛卷商場(chǎng)人員騰作祥息深(1辯2凳月初懇－夠2匠月隸末桑陳排店玩圖癢7哭恐商場(chǎng)人員廣作違息辦(迅3燥月初嘉－敗5故月墳?zāi)┥?辮爛爬圖濟(jì)8摘淺商場(chǎng)人員順作脹息例(仰6膽月初西－呼8妨月港末杰)溜圖朽9熟治商場(chǎng)人員懷作售息逮(絨9膀月初那－自1監(jiān)1代月盒末休)吵樂孔圖其10券促商場(chǎng)燈光速作息頂脊3頃紹全年負(fù)荷矛預(yù)測(cè)疑3.1絲豈全年負(fù)荷呀預(yù)測(cè)方法儲(chǔ)通過對(duì)各懇典型商業(yè)健建筑的內(nèi)吐擾的參數(shù)奴設(shè)計(jì)和全叉年作息時(shí)們間的設(shè)囑計(jì)爛,掌升作者利用犯建筑能耗編模擬軟錄件燃DeS毅T命計(jì)算各典控型商業(yè)建尋筑的全年頃逐時(shí)拍冷奉(搞熱私)煙負(fù)荷，并過由此得到三建筑全年饞冷奉(迎熱豬)書負(fù)荷逐時(shí)好變化無(wú)因解次曲線和省單位體積欠新風(fēng)存冷怪(牌熱爭(zhēng))石負(fù)荷逐時(shí)疼變化曲線結(jié)。旗所謂建筑無(wú)全年蘭冷仍(氏熱去)行負(fù)荷逐時(shí)切變化無(wú)因臣次曲線，燃是指每一欲時(shí)刻建筑拔冷噸(龍熱獻(xiàn))信負(fù)荷與全對(duì)年最大座冷親(吉熱窗)朵負(fù)荷的比打值組成的款一條曲線瘋。桌所謂單位癢體積新風(fēng)棉冷要(疏熱恨)彎負(fù)荷逐時(shí)朽變化曲線框，是指每喘一時(shí)刻單重位體積的州新風(fēng)所產(chǎn)漿生的須冷也(糕熱鹿)具負(fù)荷變化混曲線。娛在負(fù)荷預(yù)甲測(cè)過程中挺，只需估療計(jì)單位建叫筑面積的磁最大拉冷盒(桂熱交)飽負(fù)荷，便日可以通過熊建筑全年和冷甜(威熱貢)屢負(fù)荷逐時(shí)敘變化無(wú)因納次曲線，身獲得全年鉆逐時(shí)單位押建筑面積秒的透冷搏(尖熱將)慣負(fù)荷；同躲理，如果花確定了該瓣建筑的設(shè)冬計(jì)新風(fēng)量浪，便可以棕通過單位搭體積新風(fēng)匆冷豆(幣熱容)趴負(fù)荷逐時(shí)喜變化曲線哭得到全年藥的新風(fēng)負(fù)遼荷。從而懶為估計(jì)商牛業(yè)建筑的購(gòu)全年逐時(shí)資負(fù)荷提供間了一種簡(jiǎn)偷單的估計(jì)慶方法。洪3.2道槽辦公類建蚊筑全年負(fù)槳荷預(yù)測(cè)舉機(jī)例太下面以辦妖公類建筑乏這一典型蚊商業(yè)建筑未為例說明銅。本次模寶擬的地點(diǎn)文是北高京鄉(xiāng),陽(yáng)圖乒1全1劍是辦公樓顫的模型奪圖俱,牧這是一個(gè)關(guān)以辦公室護(hù)為主的建地筑。貧3.2.新1譽(yù)娘辦公樓匠冬遮(殲夏欠)杯季典型日趨負(fù)荷變化殼無(wú)因次曲講線陶?qǐng)D壇1時(shí)2卡是辦公樓罪冬季典型樹日負(fù)荷變切化無(wú)因次智曲線做；下痛圖廢1醉3谷是辦公樓砌夏季典型懸日負(fù)荷變衰化無(wú)因次忌曲線。從帳圖中可以適看到，冬佳季全天的雙建筑負(fù)荷煎最大值出振現(xiàn)在剛開互啟空調(diào)的定時(shí)刻，即霸所謂的尖辣峰負(fù)荷，待這是由于姜夜間建筑慎內(nèi)溫度下露降，冷量載積蓄的緣宜故；夏季但全天的建區(qū)筑負(fù)荷最鍋大值出現(xiàn)但在下午，傻由于北京綿夜間比較伍涼爽，建搶筑內(nèi)的蓄速熱得以散斤出攪,袍因此在空婚調(diào)開啟時(shí)吃刻并沒有逗出現(xiàn)尖峰膀負(fù)荷。纖3.2.戀2礦吸建筑全年浴冷陜(幕熱臂)譽(yù)負(fù)荷逐時(shí)寧變化無(wú)因袋次曲線禍圖舒1登4條是建筑全任年庫(kù)冷那(成熱威)跟負(fù)荷逐時(shí)繡變化無(wú)因鎖次曲線，鉛橫軸表示寄全餡年勾876儀0湊個(gè)小時(shí)。腐從圖中可我以看到，捷熱負(fù)荷出粉現(xiàn)此在茶1啟1蔬月中旬至制第二年箱的許3塘月中旬，息并琴在特1動(dòng)月初達(dá)到智最大值；應(yīng)冷負(fù)荷全期年都存紋在軟,脹并消在肥7掠月中旬達(dá)招到最大值踢。對(duì)比這洲兩條曲線惱，可以看溜到冬季辦夢(mèng)公樓一天鍋中同時(shí)存濾在冷熱負(fù)朵荷，這是朵由于外區(qū)厚受氣候影翼響需要供艷熱，而內(nèi)市區(qū)幾乎沒徐有圍護(hù)結(jié)格構(gòu)傳熱，勉只存在著襪內(nèi)部發(fā)熱隙，所以需送要供冷的同原因。待3.2.時(shí)3栗洽單位體積毫新風(fēng)笑冷僅(說熱油)搏負(fù)荷逐時(shí)睛變化曲線矩圖惰1屋5汽是單位體危積新風(fēng)終冷鼻(耀熱糧)因負(fù)荷逐時(shí)碎變化曲線溪。新風(fēng)負(fù)抖荷與外界蛙環(huán)境密切挖相關(guān)。從膝圖駱1烤4喘我們可以者確定欠在呢3爽月中旬條至揚(yáng)1方1客月中旬建猾筑只有冷喇負(fù)荷，從駛圖錄1菌5負(fù)我們可以耗確定馬在扮4魔月下旬珍至倉(cāng)9關(guān)月下旬這叛段時(shí)間鄭內(nèi)剩,腹以新風(fēng)冷坦負(fù)荷為主恩，所以，豐在殖3失月中旬趁至方4店月下旬，液九月下旬另至賭1獅1戶月中旬期誦間，可以盤利用通入墳新風(fēng)直接借除去建筑榮的熱負(fù)荷廢，避免了野空調(diào)帶來(lái)升的能源浪汗費(fèi)。醒3.2.憶4截來(lái)負(fù)荷預(yù)測(cè)娛使用者只淡需估計(jì)單注位建筑面鵝積的最大齡負(fù)荷，便蒙可以通過船辦公類建愉筑負(fù)荷的錯(cuò)無(wú)因次曲民線，獲得慈全年逐時(shí)蛙單位建筑洲面積的負(fù)卵荷，并可腔根據(jù)自己角的需要得雨到全年累投計(jì)，冬夏揪季累計(jì)等瓦數(shù)值；同盟理，如果育確定了該斧建筑的設(shè)纖計(jì)新風(fēng)量些，便可以某通過單位農(nóng)體積新風(fēng)從冷熱負(fù)荷界逐時(shí)變化顏曲線得到圍全年的新住風(fēng)負(fù)荷逐燕時(shí)變化量倦。我圖姨11關(guān)攀辦公樓模寨擬圖裁圖丹12斜閱辦公樓冬拼季典型日瞎負(fù)荷變化循無(wú)因次曲屆線爽圖蘇13疲慈辦公樓夏肚季典型日扒負(fù)荷變化哀無(wú)因次曲澤線苗圖頂14疼叨建筑全年而冷熱負(fù)荷販逐時(shí)變化創(chuàng)無(wú)因次曲叼線緩圖生15襪樣單位體積升新風(fēng)瘦冷欲(高熱暑)室負(fù)荷逐時(shí)挨變化曲線4結(jié)語(yǔ)零4.1徒侮在商業(yè)建棍筑中，室合內(nèi)熱詢擾儲(chǔ)(臘人員、燈搬光和設(shè)贈(zèng)備獎(jiǎng))喜及其動(dòng)態(tài)境變化過程鴨對(duì)負(fù)荷的賞影響很大弄。所以，降合理地預(yù)必測(cè)負(fù)荷應(yīng)以把重點(diǎn)放旨在室內(nèi)熱遷擾的參數(shù)仗設(shè)定及其揀動(dòng)態(tài)變化寸設(shè)計(jì)上。勾4.2抗夢(mèng)利用建筑待能耗模擬擊軟釀件圍DeS趁T貢可得到建帥筑全年悼冷動(dòng)(云熱翁)邀負(fù)荷逐時(shí)恒變化無(wú)因發(fā)次曲線和擾單位體積衡新風(fēng)布冷許(己熱瓣)所負(fù)荷逐時(shí)芹變化曲線裂，大大簡(jiǎn)毯化了負(fù)荷罷的計(jì)算過品程，為估界計(jì)商業(yè)建蝦筑的負(fù)荷分估算提供學(xué)了一種簡(jiǎn)膊單可靠的半方法。僅4.3姜激商業(yè)建筑卻的外形千膚變?nèi)f化，皂內(nèi)部結(jié)構(gòu)榜也千差萬(wàn)姐別，但功撞能類型相躺同的商業(yè)揉建筑必然培在負(fù)荷趨盤勢(shì)上有著盒共同點(diǎn)，腥本文的預(yù)固測(cè)方法重銀點(diǎn)不在于低單個(gè)建筑育之間的差診異性，而初是著眼于福作為某類映商業(yè)建筑腹的共同特叫性貪,捏安從而為空歐調(diào)蓄冷蓄愛熱系統(tǒng)設(shè)銹計(jì)、冷熱蓬源系統(tǒng)選轎擇沈、糖BCH汁P瓣系統(tǒng)設(shè)計(jì)驢和設(shè)備搭豬配以及城撤市能源規(guī)予劃等提供瓶設(shè)計(jì)參考里和依據(jù)。象4.4濾最大冷熱邁負(fù)荷的預(yù)泊測(cè)方法不搶是本文的竹主要論述尊對(duì)象。謝4.5叼纏由于氣象班條件不同禿，其它城擾市的商業(yè)準(zhǔn)建筑也可眠利用這種皆方法得到說一系列的琴不同商業(yè)非建筑的負(fù)述荷變化曲壺線，這必其然會(huì)給設(shè)鉛計(jì)者帶來(lái)扛極大的便香利。歌