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5 采暖、通风和空气调节节能设计

5.1 一般规定

5.1.1 强制性条文。热负荷和逐时逐项冷负荷计算是选择采暖空调末端设备、确定管径、选择采暖空调冷热源设备容量的基本依据。目前,有些设计人员错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计的估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定空调的冷、热负荷的依据。由于总负荷偏大,从而导致了装机容量偏大、管道直径偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大的“四大”现象。其结果是初投资增高、能量消耗增加,给国家和投资人造成巨大的损失,因此必须作出严格规定。国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中6.2.1条和《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中5.1.1条都已经对空调冷负荷必须进行逐时计算列为强制性条文,这里再重复列出,是为了要求我省的设计人员必须执行。

5.1.2部分强制性条文。量化管理是节约能源的重要手段,可以检验采暖空调系统冷热源的运行效率。同时,按照冷量和热量的用量计收取采暖或空调的使用费用,公平合理,更有利于提高用户的节能意识。“对冷源和热源的集中能耗设施应设置能源消耗计量装置”,在设计阶段可能难以确定,故不作强制性规定。

5.2 采暖

5.2.1 浙江省属于夏热冬冷地区,在冬季公共建筑多采用空气调节系统热工况运行替代采暖系统,较少另设热水采暖系统,因此是否采用热水采暖系统关系到很多因素,要求结合实际工程通过具体的经济技术分析比较、优选确定。国家节能指令第四号明确规定:“新建采暖系统应采用热水采暖”。实践证明,采用热水作为热媒,不仅对采暖质量有明显的提高,而且便于进行节能调节。因此,明确规定应以热水为热媒。

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5.2.2 公共建筑内的高大空间,如大堂、候车(机)厅、展厅等处的采暖,如果采用常规的对流采暖方式供暖时,室内沿高度方向会形成很大的温度梯度,不但建筑热损耗增大,而且人员活动区的温度往往偏低,很难保持设计温度。采用辐射供暖时,室内高度方向的温度梯度较小;同时,由于有温度和辐射照度的综合作用,既可以创造比较理想的热舒适环境,又可以比对流采暖时减少15%左右的能耗,因此,应该提倡。 5.2.3在采暖系统中管路宜按南、北向分环供热原则进行布置并分别设置室温调控装置。南、北向分环布置的基础上,各向选择2~3个房间作为标准间,取其平均温度作为控制温度,通过温度调控调节流经各向的热媒流量或供水温度,不仅具有显著的节能效果,而且还可以有效的平衡南、北向房间因太阳辐射导致的温度差异,从根本上克服“南热北冷”的问题。

选择供暖系统制式的原则,是在保持散热器有较高散热效率的前提下,保证系统中除楼梯间以外的各个房间(供暖区),能独立进行温度调节。

由于公共建筑往往分区出售或出租,由不同单位使用;因此,在设计和划分系统时,应充分考虑实现分区热量计量的灵活性、方便性和可能性,确保实现按用热量多少进行收费。

5.2.4 散热器暗装在罩内时,不但散热器的散热量会大幅度减少;而且由于罩内空气温度远远高于室内空气温度,从而使罩内墙体的温差传热损失大大增加。为此,应避免这种高能耗的做法。

散热器暗装时,还会影响温控阀的正常工作。如工程确实需要暗装时(如幼儿园),则必须采用带外置式温度传感器的温控阀,以保证温控阀能按室内温度进行调节。

实验证明:散热器外表面涂刷非金属性涂料时,其散热量比涂刷金属性涂料时能增加10%左右。

另外,散热器的单位散热量、金属热强度指标(散热器在热媒平均温度与室内空气温度差为1℃时,每1kg重散热器每小时所放散的热量)

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和单位散热量的价格这三项指标,是评价和选择散热器的主要依据,特别是金属热强度指标,是衡量同一材质散热器节能性和经济性的重要标志。

5.2.5 散热器的安装数量,应与设计负荷相适应,不应盲目增加,有些人以为散热器装得越多就越安全,殊不知实际效果并非如此;盲目增加散热器数量,不但浪费能源,还很容易造成系统热力失均和水力失调,使系统不能正常供暖。

扣除室内明装管道的散热量,也是防止供热过多的措施之一。 5.2.6设置水力平衡配件后,可以通过对系统水力分布的调整与设定,保持系统的水力平衡,保证获得预期的供暖效果。

5.2.7 本条的来源为《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95。但根据实际情况做了如下改动:

1 从实际情况来看,水泵功率采用在设计工况点的轴功率对公式的使用更为方便、合理,因此,将《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95中“水泵铭牌轴功率”修改为“水泵在设计工况点的轴功率”。

2 《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95中采用的是典型设计日的平均值指标。考虑到设计时确定供热水泵的全日运行小时数和供热负荷逐时计算存在较大的难度,因此在这里采用了设计状态下的指标。

3 规定了设计供/回水温度差△t的取值要求,防止在设计过程中由于△t取值偏小而影响节能效果。通常采暖系统宜采用95/70℃的热水;由于目前常用的几种采暖用塑料管对水温的要求通常不能高于80℃,因此对于系统中采用了塑料管时,系统的供/回水温度一般为80/60℃。考虑到地板辐射采暖系统的△t不宜大于10℃,且地板辐射采暖系统在公共建筑中采用得不是很普遍,因此,本条不针对地板辐射采暖系统。

4 原公式EHR≤0.0056(14+αΣL)/△t。相对变量ΣL取用不同的α值。所以在EHR=f(ΣL)的函数关系中,对应变量ΣL的三个取值范围,EHR值由三段值线组成。这三段直线的截距相同而斜率不同,因此在变量ΣL的取值限,EHR值不连续。原公式由ΣL计算得相对应的EHR

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值的变化规律与HER值随ΣL增加而单调增加的物理含义也不符。结合我省的具体情况:a.集中热水采暖系统热水循环系统供热范围一般不超过1000m;b.集中热水采暖系统运行时间短。因此取原公式的上限作为编制依据。即变量ΣL取值0,500,1000,2000,分别计算(14+αΣL)分别为14,19.75,23.2,27.8。并连线得各段直线方程(b+αΣL)的截距b和斜率α分别为:

当ΣL≤500m时,α=0.0115,b=14;

当500<ΣL≤1000m时,α=0.0069,b=16.3; 当1000<ΣL≤2000m时,α=0.0046,b=18.6;

5.3 通风与空气调节

5.3.1 温、湿度要求不同的空调区不应划分在同一个空调风系统中是空调风系统设计的一个基本要求,这也是多数设计人员都能够理解和考虑到的。但在实际工程设计中,一些设计人员有时忽视了不同空调区在使用时间等要求上的区别,出现把使用要求不同(比如明显地不同时使用)的空调划分在同一空调风系统中的情况,不仅给运行与调节造成困难,同时也增大了能耗,为此强调应根据使用要求来划分空调风系统。 5.3.2 全空气空调系统具有易于改变新、回风比例,必要时可实现全新风运行从而获得较大的节能效益和环境效益,且易于集中处理噪声、过滤净化和控制空调区的温、湿度,设备集中,便于维护和管理等优点。并且在商场、影剧院、营业式餐厅、展厅、候机(车)楼、多功能厅、体育馆等建筑中,其主体功能房间空间较大、人员较多,通常也不需要再去分区控制各区域温度,因此宜采用全空气空调系统。

5.3.3 单风管送风方式与双风管送风方式相比,不仅占用建筑空间少、初投资省,而且不会像双风管方式那样因为有冷、热风混合过程而造成能量损失,因此,当功能上无特殊要求时,应采用单风管送风方式。 5.3.4 变风量空调系统具有控制灵活、节能等特点,它能根据空调区负荷的变化,自动改变送风量;随着系统送风量的减少,风机的输送能耗相应减少。当全年内区需送冷风时,它还可以通过直接采用低温全新风

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