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1、深圳某公寓建筑能量系统方案的优化设计,学生：左政 叶国栋指导教师：钱宇 陆恩锡,地点：深圳蛇口；气候特点：日照强度大，日照时间长；建筑类型：酒店式公寓。,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。,优化设计的内容,围护结构方案大面积玻璃幕墙采用何种玻璃方案？其技术经济性如何？采用何种遮阳措施？遮阳效果如何？通风效果如何？空调系统方案采用何种空调系统方案？其经济性如何？,整个优化设计的分析思路,建筑围护结构方案模拟分析
2、,基准围护结构设计方案参数表,建模建筑模型的简化,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，天面造型简化成楼层。阳台的简化 所有阳台均采用水平遮阳板取代，采用修正窗体的遮阳系数来研究遮阳板的光影遮挡效果。二九层洞体的简化 洞体用房间取代，加大其通风换气次数，使其温度分布同室外气温分布接近。天面造型的简化 天面造型简化成楼层，屋顶开天窗以模拟遮阳板效果，同时加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。,图 公寓的简化建筑模型,分析对象的选取,围护结构优化设计之待分析方案 玻璃幕墙方案,各方案玻璃的热工参数表,围护结构优化设计之待分析方案 东西遮阳构造方案,围护
3、结构优化设计之待分析方案 自然通风方案,自然通风模式一,自然通风模式二,围护结构优化设计之模拟结果与分析 玻璃幕墙方案,特种玻璃的节能效果对比,围护结构优化设计之模拟结果与分析 玻璃幕墙方案,三种玻璃方案技术经济比较,围护结构优化设计之模拟结果与分析 东西构造遮阳方案,标准层空调负荷（W/m2）热反射镀膜玻璃,围护结构优化设计之模拟结果与分析 东西构造遮阳方案,标准层空调负荷（W/m2）Low-E中空玻璃玻璃,围护结构优化设计之模拟结果与分析 自然通风方案,围护结构优化设计之模拟结果与分析 自然通风方案,围护结构优化设计 结论,虎山公寓在东、南、西立面上采用75的大开窗率，因此，玻璃的热工性能
4、至关重要。如果要保持大的开窗率，则建议全部或至少在东、西立面上采用隔热性能好的热反射镀膜玻璃或Low-E中空玻璃，否则降低开窗率；补偿大开窗率的另一措施是在东西立面的窗户做外遮阳，水平遮阳板的遮阳效果不明显，建议在考虑风载安全、立面美观和经济性的前提下，采用水平遮阳板加垂直挡板的遮阳构造，其节能效果可以提高1020；,围护结构优化设计 结论,对于珠三角的炎热气候，增大通风换气次数可以有效地改善各户型的热环境，建议在白天的高温时段采用较小的通风换气次数（12次/小时），而夜间增大通风换气次数（2025次/小时），达到自然降温的效果。,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A
5、：选用三台250RT螺杆冷水机组，机组的额定制冷量为8703kW。输入电功率为182 3kW，冷却水流量为1793 m3/h，冷却水进出口温度30/35；方案B:选用三台75万大卡直燃机，机组的额定制冷量为8723kW。配电功率为4.0 3kW，额定燃耗56.93万大卡，冷却水流量为1823 m3/h，冷却水进出口温度30/37；方案C：选用三台250RT风冷螺杆热泵机组，机组的额定制冷量为879.23kW。输入电功率为2793kW（含空气侧风机）。,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 不同方案初投资分析,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
6、设计 不同方案寿命周期年费用比较,空调系统方案优化设计 不同方案寿命周期年费用比较,从初投资分析，直燃机方案较佳，其初投资最省，水冷电制冷机组次之，风冷热泵费用最高；从年运行费用分析，在目前的电气价格比下，采用电制冷是相对经济的运行方式，其年运行费用最低。如果天然气能按预期时间和价格进入深圳，采用直燃机年运行费用将略低于电制冷方案，但是应充分考虑天然气的价格波动对空调方案经济性的影响；,空调系统方案优化设计 结论,从机组运行特点和安全性能分析，电制冷机组运行稳定，维修率低，操作简单，使用寿命长。但是电制冷机组耗电大，应考虑夏季空调高峰期间可能发生拉闸限电对系统运行的影响。直燃机使用寿命尚未经历时间的考验，从目前的运行状况来看，直燃机性能稳定，可以大大缓解当前高峰期的电力供需矛盾，但其机组运行有烟气排出，存在一定的环境污染和安全隐患。风冷热泵性能稳定，不需要冷却塔和相应的水处理设备，可以节约大量的水资源，但是其能源利用效率低，尤其在不需采暖地区体现不出其一机两用的优越性；,空调系统方案优化设计 结论,每一种方案都有其使用的场合和本身的特点，开发商应根据当地的用电及燃料价格情况，综合考虑初投资、运行费用、机房面积和消防等因素，作出最佳选择。,空调系统方案优化设计 结论,Thank you!,
