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建筑節能設備設計應用

發布日期:2011-12-27 瀏覽次數:657

前 言

  隨著社會經濟發展、人民生活水平不斷提高,建筑能耗持續上升。其原因,一是建筑面積增加,二是居民家用設備快速增長,建筑照明條件也愈益改善,三是人們對建筑熱舒適性要求越來越高,空調制冷面積不斷擴大,時間也在延長,能源消耗隨之增加。目前普遍認為建筑節能是節能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式,是緩解能源緊張、解決社會經濟發展與能源供應不足這對矛盾的最有效措施之一。因此,采取建筑節能技術措施不僅能改善室內熱環境、減少空調耗能量,還能減少空調機排放的廢熱廢氣等改善大氣環境,且對削減用電高峰負荷意義重大。
     為了貫徹國家有關能源規定和政策,提高設備和能源利用效率,提高我市建筑節能設計水平,使建筑節能設計人員更好地掌握節能設計方法、熟悉節能設備選用,在查閱大量文獻和有關專家論點的基礎上,編寫出《**市建筑節能設備設計應用指引》。本指引簡單介紹了一些建筑設備節能設計的基本知識,重點對建筑照明、太陽能熱水器、空調設備的設計應用進行介紹。希望本指引能對人們的建筑節能意識起到引導作用,為建筑設計人員提供參考,使建筑與節能一體化設計,達到更好的節能效果。
     在建筑節能設備設計應用中應大力利用可再生能源,如利用地下水作為空調系統的冷卻水和熱源水,用制冷(熱泵)從低品位熱源中提取所需的冷(熱)量為建筑供冷(熱);又如太陽能是清潔而且用之不盡的可再生能源,不僅可提供生活熱水,還可進行光伏發電,為建筑的照明系統提供光源。另外將太陽能應用于空調技術,可以有效降低由于使用常規機械壓縮制冷設備帶來的大量電力消耗,從而減輕由于燃燒化石能源發電所帶來的環境污染。所以設計人員在建筑節能設計中,應該努力探索可再生能源與建筑的結合方式,構建節約型社會。
     本指引是在大量調研、認真總結**市實際工程經驗的基礎上,參照國家、省的相關標準規范,并經過廣泛征求意見編制的,可供有關單位在建筑節能設計、施工中參考。如本指引存在與國家、省的相關標準規范不符的,應嚴格按國家、省的標準規范執行。
 各單位發現本指引存在不符合規范標準、不符合工程實際等問題的,或有其他意見、建議的,都應及時向**市墻材革新與建筑節能辦公室反映,以供今后修訂時參考。
 
 1 基本知識
 1.1建筑能耗設備
     建筑設備包括建筑電氣、供暖、通風、空調、消防、給排水、樓宇自動化等。
 建筑內的能耗設備主要包括空調、照明、熱水供應設備等。南方地區空調系統和照明系統的耗能在大多數的民用建筑能耗中占主要份額,空調系統的能耗更達到建筑能耗40%~60%,成為建筑節能的主要控制對象。
  采用高效建筑供能、用能系統和設備:合理選擇用能設備,提高設備運行效率;根據建筑物用能負荷動態變化,采用合理的調控措施。
 2 優化用能系統,采用能源回收技術:
 (1)設備在部分時段、部分負荷下運行時應采用節能方式;
 (2)有條件時宜采用熱、電、冷三聯供形式,提高能源利用效率;
 (3)采用能量回收系統,如采用熱回收技術;
 (4)針對不同能源結構,實現能源梯級利用。
 3 自動化管理系統可以對建筑耗能設備進行智能控制,減少不必要的用電負荷,節約能源。
 4 充分利用建筑周圍的自然資源條件,開發利用可再生清潔能源,如太陽能、水能、風能、地熱能、海洋能、生物質能、潮汐能以及通過熱泵等先進技術提取自然環境 (如大氣、地表水、污水、淺層地下水、土壤等)的能量。
  建筑設備節能設計應注意的問題
     建筑的節能設計,必須依據當地具體的氣候條件,首先保證室內熱環境質量,同時,還要提高采暖、通風、空調和照明系統的能源利用效率,以實現國家的節能目標、可持續發展戰略和能源發展戰略。
 1 合適、合理地降低設計參數
 合適、合理的降低設計參數不是消極被動地以犧牲人類的舒適、健康為前提。空調的設計參數,夏季空調溫度可適當提高一點如25~26℃、冬季的供暖溫度可適當低一點。
 2 建筑設備規模要合理
     建筑設備系統功率大小的選擇應適當。如果功率選擇過大,設備常部分負荷而非滿負荷運行,導致設備工作效率低下或閑置,造成不必要的浪費。如果功率選擇過小,達 不到滿意的舒適度,勢必要改造、改建,也是一種浪費。建筑物的供冷范圍和外界熱擾量基本是固定的,出現變化的主要是人員熱擾和設備熱擾,因此選擇空調系統時主要考 慮這些因素。同時,還應考慮隨著社會經濟的發展,新電氣產品不斷涌現,應注意在使用周期內所留容量能夠滿足發展的需求。
 3 建筑設備設計應綜合考慮
     建筑設備之間的熱量有時起到節能作用,但是有時候則是冷熱抵消。如夏季照明設備所散發的能量將直接轉化為房間熱擾,消耗更多冷量。而冬天的照明設備所散發的熱量將增加室內溫度,減少供熱量。所以,在滿足合理的照度下,宜采用光通量高的節能燈,并能達到冬夏季節能要求的照明燈具。
 4 建筑能源管理系統自動化
     建筑能源管理系統(EMS,Building Automation System)是建立在建筑自動化系統(BAS,Building Automatic System)的平臺之上,是以節能和能源的有效利用為目標來控制建筑設備的運行。它針對現代樓宇能源管理的需要,通過現場總線把大樓中的功率因數、溫度、流量等能耗數據采集到上位管理系統,將全樓的水、電力、燃料等的用量由計算機集中處理,實現動態顯示、報表生成。并根據這些數據實現系統的優化管理,最大限度地提高能源的利用效率。BAS系統造價相當于建筑物總投資的0.5%~1%,年運行費用節約率約為10%,一般4~5年可回收全部費用。
 5 建筑物空調方式及設備的選擇,應根據當地資源情況,充分考慮節能、環保、合理等因素,通過經濟技術性分析后確定。
 
 1.5國家現行的有關節能的強制性標準
 夏熱冬暖地區居住建筑的節能設計,應符合國家現行有關強制性標準的規定。
 1.5.1 相關的工程技術標準
 《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2005
 《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》JGJ75-2003
 《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(DBJ15-50-2006)
 《公共建筑節能設計標準》DBJ15-51-2007
 《建筑照明設計標準》GB50034-2004
 《建筑采光設計標準》GB/T50033-2001
 《民用建筑熱工設計規范》GB 50176-93
 《采暖通風與空氣調節設計規范》GB 50019-2003
 《通風與空調工程施工及驗收規范》GB 50243-97
 1.5.2 相關的產品標準
 《建筑外窗空氣滲透性能分級及其檢測方法》GB/T 7107-86
 《建筑外窗保溫性能分級及其檢測方法》GB/T 8484-87
 《建筑外窗采光性能分級及其檢測方法》GB/T 11976-89
 《建筑外門的空氣滲透性能和雨水滲漏性能檢測方法》GB/T 13686-92
 《鋼窗建筑物理性能分級》GB/T 13684-92
 《建筑幕墻物理性能分級》GB/T 15225-94
 《建筑幕墻空氣滲透性能檢測方法》GB/T 15226-94
 《建筑幕墻雨水滲漏性能檢測方法》GB/T 15228-94
 《建筑外門保溫性能分級及其檢測方法》GB/T 16729-1997
 《PVC塑料窗建筑物理性能分級》GB/T 11793.1-89
 《組合式空調機組》GB/T 14294-93
 《風機盤管機組》GB/T 19232-2003
 《熱量表》CJ/T 128-2000
 《單元式空氣調節機》GB/T 17758-1999
 《房間空氣調節器》 GB/T 7725-1996
 《房間空氣調節器能源效率限定值及節能評價值》GB 12021.3-2000
 《家用燃氣取暖器》CJ/T 113-2000
 《家用燃氣快速熱水器》GB 6932-94
 《常壓容積式燃氣熱水器》CJ/T 3031-95
 《蒸汽壓縮循環冷水(熱泵)機組-工商業用或類似用途的冷水(熱泵)機組》GB/T18430.1-2000
 《直燃型溴化鋰吸收式冷(溫)水機組》GB/T 18362-2001
 《蒸汽和熱水型溴化鋰吸收式冷水機組》GB/T 18431-2001
 《蒸汽壓縮循環冷水(熱泵)機組-戶用和類似用途冷水(熱泵)機組》GB/T18430.2-2000
 《多聯式空調(熱泵)機組》GB/T 18837-2002
 《風管送風式空調(熱泵)機組》GB/T 18836-2002
 
 2 建筑照明節能設計
 2.1建筑照明節能設計規定指標
 2.1.1 術語介紹
 1 顯色指數
 顯色指數指在具有合理允差的色適應狀態下,被測光源照明物體的心理物理色與參比光源照明同一色樣的心理物理色符合程度的度量。符號為Ra。
 2 照明功率密度
 照明功率密度是單位面積上的照明安裝功率(包括光源、鎮流器或變壓器),單位為瓦特每平方米(W/m2)。
 3 光通量
 光通量是根據輻射對標準光度觀察者的作用導出的光度量。該量的符號為 ,單位為流明(lm),1lm=1cd?1sr。
 對于明視覺有:
 式中 ——輻射通量的光譜分布;
 ——光譜光(視)效率;
 ——輻射的光譜(視)效能的最大值,單位為流明每瓦特(lm/W)。在單色輻射時,明視覺條件下的 值為683lm/W( =555nm時)。
 4 照度
  表面上一點的照度是入射在包含該點的面元上的光通量 除以該面元面積 所得之商,即:
 該量的符號為E,單位為勒克斯(lx),1lx=1lm/m2。
 2.1.2 建筑照明節能設計規定指標
  我國新照明標準《建筑照明設計標準》(GB50034-2004)中采用照明功率密度(lighting power density)即單位面積上的照明安裝功率作為評價節能標準。標準中分別對居住建 筑、辦公建筑、商業建筑、旅館建筑、學校建筑、工業建筑等提出了照明功率密度的限制值,如下表2.1和表2.2所示。
 表 2.1居住建筑照明功率密度、照度和顯色指數
 房間或場所照明功率密度(W/㎡)照度標準值(lx)顯色指數Ra
 現行值目標值
 起居室7610080
 臥室75
 餐廳150
 廚房100
 衛生間100
 表2.2公共建筑照明功率密度、照度標準值和顯色指數
 房間或場所照明功率密度(W/㎡)照度標準值(LX)顯色指數Ra
 現行值目標值
 
 辦公建筑普通辦公室11930080
 高檔辦公室、設計室181550080
 會議室11930080
 營業廳131130080
 文件整理、復印、發行室11930080
 檔案室8720080
 商業建筑一般商店營業廳121030080
 高檔商店營業廳191650080
 一般超市營業廳131130080
 高檔超上營業廳201750080
 旅 館 建 筑客房1513——80
 中餐廳131120080
 多功能廳181530080
 客房層走廊545080
 門廳151330080
 醫 院 建 筑治療室、診室11930080
 化驗室181550080
 手術室302575090
 候診室、掛號廳8720080
 病房6510080
 護士站11930080
 藥房201750080
 重癥監護室11930080
 學校建筑教室、閱覽室11930080
 實驗室11930080
 美術教室181550080
 多媒體教室11930080
 
  一部分相同用途的房間或場所按不同要求規定了兩檔,甚至3檔、4檔照度標準,如辦公室分“普通”和“高檔”, 照明功率密度現行值為11和 18 W/㎡,照度為300和500lx;商店營業廳也分“一般”和“高檔”規定;試驗室、檢驗等分“一般”和“精細”規定兩檔照度等。這是考慮到不同地區、不同行業、不同規模等條件,設計時按需要選取。
 2.1.3 照明光源色
 1 光源色表分組:按光源的相關色溫分為三組:暖色,中間色,冷色。
 2 光源色表的選用:一般說,應根據建筑光環境所要形成的氣氛選擇光源的色表。熒光燈、金鹵燈等在室內使用最多的光源,都有多種色溫的產品可供選擇。通常,暖色光源適用于較低照度(如200~300lx以下)的場所或寒冷地區,如住宅、旅館客房、病房、咖啡廳、酒吧、餐廳等;冷色光源適用于高照度(如750lx及以上)場所或熱帶地區,如體育場館等;中色溫光源適用于中等照度(如300~1000lx左右)場所,這類照度要求的場所很普遍,應用最廣,如辦公室、設計室、閱覽室、教室、診室、檢驗、控制室、機加工、儀表裝配等。
 3 設計應用中存在的問題:設計圖紙沒有規定光源色溫,任由工程承包或施工單位購買,甚至是隨意采購;規定了光源色溫,但選用冷色者為多。有些設計者,承包或施工方誤認為色溫高的燈管亮,效率高,導致選用的熒光燈(包括直管和緊湊型)多數為6200~6500K的高色溫燈管,一方面是氣氛并不相宜,另一方面是導致燈管光效下降。一般說,熒光燈的色溫高的,光效要低一些,特別是鹵磷酸鹽熒光粉直管燈更為明顯。對大多數場所,照度在200~750lx范圍,適宜選用中色溫熒光燈。
 
 2.2建筑照明節能措施
 1 采用新型高效節能光源
   光源是能量轉換成光的器件,是實現照明節能的核心。高光效光源主要指氣體放電燈:低壓氣體放電燈以熒光燈為代表,高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。一般房間的照明,應優先采用熒光燈,熒光燈已由普通型發展到第二代高光效型熒光燈。高大空間場所,一般采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈及混光燈。
     發光二極管(LED)以其壽命長、顯色性好、無頻閃、響應時間短、耐振動等優點,得到廣泛的應用。
 2 提高照明設計質量精度
     在我國建筑照明設計中普遍存在的現象是隨意加大光源的功率和燈具的數量或不選用節能產品,照度不符合標準,照明配電不合理,光源和燈具選型不妥等現象,這些都會造成能源浪費。我們應該提高設計質量的精度,從建筑照明的最初環節上實現能源的高效利用。照明系統的節能應著重考慮燈具的選用、智能布線、室內燈光亮度的合理配置、與自然光的結合等問題。尤其是公共建筑的燈具和照度設計,更應引起重視。
 3 貫徹實施新的照明設計標準
     照明功率密度作為評價節能標準,我國新照明標準《建筑照明設計標準》中分別對居住建筑、辦公建筑、商業建筑、旅館建筑、學校建筑、工業建筑等提出了照明功率密度的限制值,應該貫徹實施新的照明設計標準。
 4 采用智能化照明
   智能化照明的組成包括:智能照明燈具、調光控制及開關模塊、照度及動靜等智能傳感器、計算機通訊網絡等單元。智能化的照明系統可實現全自動調光、更充分利用自然光、照度的一致性、智能變換光環境場景,運行中節能,延長光源壽命。
 5 重視利用太陽能
     太陽能光伏技術的發展,給太陽能在照明中的應用帶來了更加廣闊的前景。
 
 2.3節能燈的選擇
     正確、合理選用照明器材是關系到建筑照明系統的使用安全可靠、技術先進、運行經濟、高效節能和創造良好的照明環境的重要因素。節能燈是節電的好幫手,如何選擇優質節能燈可從以下5方面考慮。
 2.3.1 顯色度
     指燈光對物體的還原特性。良好的顯色性意味著在此燈光下的物體顏色更接近中午日光下的顏色。應選擇三基色水涂熒光粉燈管,可濾除更多的紫外線,其壽命長、顯色度高,比普通熒光燈亮度提高30%,顯色度高達80。
     光源顯色性良好,能更好更真實地顯現建筑裝飾的藝術色彩和被視物件的顏色,能更好地體現人的氣色和良好的精神面貌。所以,對于建筑裝飾、要求清晰辨別顏色的生產、工作、美術品展示、購物商業營業場所等,良好的光源顯色性是很重要的。對一般工作場所,獲得同樣視覺效果,用顯色性不好的光源比顯色性好的光源需要更高一些的照度。
 2.3.2 鎮流器
     目前的鎮流器有電子鎮流器和電感鎮流器兩種。與傳統的電感鎮流器相比,電子鎮流器啟動時間快,頻閃較少,從而消除了功率損耗和眩光,讓鎮流器不再發生“嗚嗚”的聲音(損耗的特征),可節電30%左右,同時還更好地保護了視力。
  鎮流器是一個耗能器件,同時對照明質量和電能質量有很大影響,因此,在選用時應注意:運行可靠,使用壽命長;自身功能低;頻閃小,噪聲低;諧波含量小,電磁兼容性符合要求;性價比高。
 2.3.3 燈具面罩材料
   目前,節能燈具的常用面罩材料有PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)、PVC(聚氯乙烯)和玻璃等。相比較來看,PMMA材料透光度高、輕體、防紫外線和抗老化能力強,耐熱性能好;PVC透光度較差,玻璃材料過于厚重,且不具防紫外線能力。
 2.3.4 使用壽命
     國標要求節能燈具的使用壽命必須達到5000小時,購買時應認真查驗。
 2.3.5 認準品牌
     我國生產(包括合資、外商獨資生產)的光源等器材,具有多種類型、品種,買節能燈要首選知名品牌,并確認產品包裝完整,標志齊全。外包裝上通常對節能燈的壽命、顯色性、正確安裝位置做出說明。打開包裝后,節能燈上還應有一些必要的標志,主要有:電源電壓、頻率、額定功率,制造廠的名稱和商標等。
 
 2.4照明光源選擇
 1 選用的照明光源應符合國家現行相關標準的有關規定。
 2 選擇光源時,應在滿足顯色性、啟動時間等要求條件下,根據光源、燈具及鎮流器等的效率、壽命和價格在進行綜合技術經濟分析比較后確定。
 3 照明設計時可按下列條件選擇光源:
 (1)高度較低房間,如辦公室、教室、會議室及儀表、電子等生產車間宜采用細管徑直管形熒光燈;
 (2)商店營業廳宜采用細管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈;
 (3)高度較高的工業廠房,應按照生產使用要求,采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈,亦可采用大功率細管徑熒光燈;
 (4)一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈,不應采用自鎮流熒光高壓汞燈;
 (5)一般情況下,室內外照明不應采用普通照明白熾燈;在特殊情況下需采用時,其額定功率不應超過100W。
 4 下列工作場所可采用白熾燈:
 (1) 要求瞬時啟動和連續調光的場所,使用其他光源技術經濟不合理時;
 (2)對防止電磁干擾要求嚴格的場所;
 (3)開關燈頻繁的場所;
 (4)照度要求不高,且照明時間較短的場所;
 (5)對裝飾有特殊要求的場所。
 5 應急照明應選用能快速點燃的光源。
 6 應根據識別顏色要求和場所特點,選用相應顯色指數的光源。
 
 2.5照明燈具及其附屬裝置選擇
 1 選用的照明燈具應符合國家現行相關標準的有關規定。
 2 在滿足眩光限制和配光要求條件下,應選用效率高的燈具。
 3 根據照明場所的環境條件,分別選用下列燈具:
 (1)在潮濕的場所,應采用相應防護等級的防水燈具或帶防水燈頭的開敞式燈具;
 (2)在有腐蝕性氣體或蒸汽的場所,宜采用防腐蝕密閉式燈具。若采用開敞式燈具,各部分應有防腐蝕或防水措施;
 (3)在高溫場所,宜采用散熱性能好、耐高溫的燈具;
 (4)在有塵埃的場所,應按防塵的相應防護等級選擇適宜的燈具;
 (5)在裝有鍛錘、大型橋式吊車等振動、擺動較大場所使用的燈具,應有防振和防脫落措施;
 (6)在易受機械損傷、光源自行脫落可能造成人員傷害或財物損失的場所使用的燈具,應有防護措施;
 (7)在有爆炸或火災危險場所使用的燈具,應符合國家現行相關標準和規范的有關規定;
 (8)在有潔凈要求的場所,應采用不易積塵、易于擦拭的潔凈燈具;
 (9)在需防止紫外線照射的場所,應采用隔紫燈具或無紫光源。
 4 直接安裝在可燃材料表面的燈具,應采用標有F標志的燈具。
 5 照明設計時按下列原則選擇鎮流器:
 (1)自鎮流熒光燈應配用電子鎮流器;
 (2)直管形熒光燈應配用電子鎮流器或節能型電感鎮流器;
 (3)高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器;在電壓偏差較大的場所,宜配用恒功率鎮流器;功率較小者可配用電子鎮流器;
 (4)采用的鎮流器應符合該產品的國家能效標準。
 6 高強度氣體放電燈的觸發器與光源的安裝距離應符合產品的要求。
 
 2.6照明配電系統
 1 一般照明光源的電源電壓應采用220V。1500W及以上的高強度氣體放電燈的電源電壓宜采用380V。
 2 供照明用的配電變壓器的設置應符合下列要求:
 (1)電力設備無大功率沖擊性負荷時,照明和電力宜共用變壓器;
 (2)當電力設備有大功率沖擊性負荷時,照明宜與沖擊性負荷接自不同變壓器;如條件不允許,需接自同一變壓器時,照明應由專用饋電線供電;
 (3)照明安裝功率較大時,宜采用照明專用變壓器。
 3 應急照明的電源,應根據應急照明類別、場所使用要求和該建筑電源條件,采用下列方式之一:
 (1)接自電力網有效地獨立于正常照明電源的線路;
 (2)蓄電池組,包括燈內自帶蓄電池、集中設置或分區集中設置的蓄電池裝置;
 (3)應急發電機組;
 (4)以上任意兩種方式的組合。
 4 疏散照明的出口標志燈和指向標志燈宜用蓄電池電源。安全照明的電源應和該場所的電力線路分別接自不同變壓器或不同饋電干線。
 5 照明配電宜采用放射式和樹干式結合的系統。
 6 三相配電干線的各相負荷宜分配平衡,最大相負荷不宜超過三相負荷平均值的115%,最小相負荷不宜小于三相負荷平均值的85%。
 7 照明配電箱宜設置在靠近照明負荷中心便于操作維護的位置。
 8 每一照明單相分支回路的電流不宜超過16A,所接光源數不宜超過25個;連接建筑組合燈具時,回路電流不宜超過25A,光源數不宜超過60個;連接高強度氣體放電燈的單相分支回路的電流不應超過30A。
 9 插座不宜和照明燈接在同一分支回路。
 10 在電壓偏差較大的場所,有條件時,宜設置自動穩壓裝置。
 11 供給氣體放電燈的配電線路宜在線路或燈具內設置電容補償,功率因數不應低于0.9。
 12 在氣體放電燈的頻閃效應對視覺作業有影響的場所,應采用下列措施之一:
 (1)采用高頻電子鎮流器;
 (2)相鄰燈具分接在不同相序。
 13 當采用工類燈具時,燈具的外露可導電部分應可靠接地。
 14 安全特低電壓供電應采用安全隔離變壓器,其二次側不應做保護接地。
 15 居住建筑應按戶設置電能表;工廠在有條件時宜按車間設置電能表;辦公樓宜按租戶或單位設置電能表。
 16 配電系統的接地方式、配電線路的保護,應符合國家現行相關標準的有關規定。
 
 2.7照明控制
     為了方便使用和節能,應重視照明控制設計。配電方式的采用要考慮便于管理,根據照明使用特點可采用分區控制燈光或適當增加開關點,面積小的場所宜采用一燈一控或兩燈一控的方式,面積大的場所宜采用集中控制、遙控等方式。
 1 公共建筑和工業建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明,宜采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制措施。
 2 體育館、影劇院、候機廳、候車廳等公共場所應采用集中控制,并按需要采取調光或降低照度的控制措施。
 3 旅館的每間(套)客房應設置節能控制型總開關。
 4 居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明,除應急照明外,宜采用節能自熄開關。
 5 每個照明開關所控光源數不宜太多。每個房間燈的開關數不宜少于2個(只設置1只光源的除外)。
 6 房間或場所裝設有兩列或多列燈具時,宜按下列方式分組控制:
 (1)所控燈列與側窗平行;
 (2)生產場所按車間、工段或工序分
 (3)電化教室、會議廳、多功能廳、報告廳等場所,按靠近或遠離講臺分組。
 7 有條件的場所,宜采用下列控制方式:
 (1)天然采光良好的場所,按該場所照度自動開關燈或調光;
 (2)個人使用的辦公室,采用人體感應或動靜感應等方式自動開關燈;
 (3)旅館的門廳、電梯大堂和客房層走廊等場所,采用夜間定時降低照度的自動調光裝置;
 (4)大中型建筑,按具體條件采用集中或集散的、多功能或單一功能的自動控制系統。
 
 2.8太陽能照明
     目前太陽能應用技術已取得較大突破,并且已較成熟地應用于建筑樓道照明、城市亮化照明。太陽能光伏技術是利用電池組件將太陽能直接轉變為電能的技術。太陽能光伏系統主要包括:太陽能電池組件、蓄電池、控制器、逆變器、照明負載等。當照明負載為直流時,則不用逆變器。
 2.8.1 太陽能電池
     太陽能電池組件是利用半導體材料的電子學特性實現P-V轉換的固體裝置。太陽能照明燈具中使用的太陽能電池組件都是由多片太陽能電池并聯構成的,因為受目前技術和材料的限制,單一電池的發電量十分有限。常用的單一電池是一只硅晶體二極管,當太陽光照射到由P型和N型兩種不同導電類型的同質半導體材料構成的P-N結上時,在一定的條件下,太陽能輻射被半導體材料吸收,形成內建靜電場。從理論上講,此時,若在內建電場的兩側面引出電極并接上適當負載,就會形成電流。
 2.8.2 蓄電池
     由于太陽能光伏發電系統的輸入能量極不穩定,所以一般需要配置蓄電池系統才能工作。太陽能電池產生的直流電先進入蓄電池儲存,達到一定值,才能供應照明負載。
 2.8.3 建筑物樓道照明
     太陽能走廊燈由太陽能電池板供電。整棟建筑采用整體布局、分體安裝、集中供電方式。太陽能安裝在天臺或屋面,用專用導線(可預留)傳送到每層走道和樓梯口。系統采用聲、光感應,延時控制。白天系統充電、夜間自動轉換開啟裝置,當探測到有人走動信息后,自動啟動亮燈裝置, 5分鐘內自行關閉。當樓內發生突發事故如火災、地震等切斷電源或區域停電時,仍可連續供電3~5小時,可以作為應急燈使用,在降低各項費用的同時體現了人性化的設計理念。
 2.8.4 室外太陽能照明設備
 太陽能照明燈具主要有太陽能草坪燈、庭院燈、景觀燈和高桿路燈等。這些燈具以太陽光為能源,白天充電,晚上使用,無需進行復雜昂貴的管線鋪設,而且可以任意調整燈具的布局。其光源一般采用LED或直流節能燈,使用壽命較長,又為冷光源,對植物生長無害。太陽能亮化燈具是一個自動控制的工作系統,只要設定該系統的工作模式就能自動工作。控制模式一般分為光控方式和計時控制方式,一般采用光控或者光控與計時組合工作方式。在光照強度低于設定值時控制器啟動燈點亮,同時進行計時開始。當計時到設定時間時就停止工作。充電及開關過程可以由微電腦智能控制,自動開關,無需人工操作,工作穩定可靠,節省電費。
 
 3 太陽能熱水設計
     我國是太陽能資源十分豐富的國家,三分之二的國土面積年日照在2200小時以上。利用太陽能最簡單的方法就是把它轉化為熱能。
 在屋面上可裝主動式或被動式太陽能集熱器及太陽能發電裝置,為室內提供熱量和能源。被動式太陽能建筑通過建筑方位合理布置和相應的建筑構造,以自然熱交換的方式獲得太陽能。主動式太陽能技術又可分為太陽能集熱技術和太陽能光電轉換技術。太陽能集熱技術是在屋面上朝南面安置太陽能集熱器,通過集熱器把陽光中的熱能儲存到水或其他介質中,由于太陽能的獲取受天氣影響較大,系統必須有輔助電加熱設施。我國應用得較普及的是太陽能熱水器,它利用太陽輻射通過溫室效應把水加熱,太陽能熱水器無污染,使用安全,正在廣泛地推廣應用。
 
 3.1太陽能集熱器選擇
     集熱器產品主要有平板式、全玻璃真空管式、熱管式、U型管式幾種,應根據安裝要求等因素來選擇適當的集熱器。
 3.1.1 平板式集熱器
     平板式集熱器具有整體性好、壽命長、故障少、安全隱患低、成本造價低等優點,其熱性能也很穩定;采用緊湊式或無間隙安裝,在生產熱水的同時還具有保溫、隔熱、遮光、防水的傳統屋面功能,這就為取代部分或全部屋面構件提供了基礎;集熱器形狀結構可靈活設計,尺寸可與建筑材料的模數和建筑結構達到較好的相容性。此外,平板式集熱器對安裝方向角度有較高的要求。平板式集熱器由于蓋板內為非真空,在低溫環境中,透過蓋板玻璃的散熱損失較大,導致整個集熱器效率降低。
 3.1.2 全玻璃真空管式集熱器
     目前我國太陽能集熱產品中,全玻璃真空管集熱器占據絕對主導地位。真空管對安裝角度無特殊要求,水平安裝時可實現按季節跟蹤陽光,豎向安裝可實現一天內跟蹤陽光,但與平板式集熱器相比存在一定的安全隱患,有可能發生爆管的現象,且系統不能承壓運行。
 3.1.3 熱管式集熱器
 熱管是一種高效導熱元件,安裝在全玻璃真空管中。熱管和玻璃真空管之間有與二者緊密接觸的金屬翅片,將玻璃管轉換的太陽能熱量傳導給熱管蒸發段,熱管在利用內 部真空狀態下工質的蒸發吸熱和冷凝放熱,將這一熱量傳遞到被加熱流體中。熱管-真空管集熱器的缺點是熱量轉換帶來一定的熱效率降低,同時雙真空結構帶來了結構復雜及造價高的問題,并極易導致裝置的可靠性和壽命降低。目前無論國外還是國內太陽能行業所用熱管,都還有很大改進空間,如能在制作及檢驗技術上更進一步,熱管-真空管集熱器將是一種非常有前途的集熱器形式。
 
 3.1.4 U型管式集熱器
     U型管-真空管集熱器是在全玻璃真空管中插入彎成U型的金屬管,在U型金屬管和全玻璃真空管之間,同樣有與二者均緊密接觸的金屬翅片,擔負二者之間的熱傳導工作。被加熱流體在金屬管中流過,吸收全玻璃真空管收集的太陽能輻射熱量而被加熱,從而構成U型管-真空管太陽集熱器。
     U型管-真空管集熱器和熱管-真空管集熱器一樣,既實現了玻璃管不直接接觸被加熱流體,又保留了全玻璃真空管在低溫環境中散熱少、加熱工質溫度高的優點,同時還避免了熱管-真空管集熱器雙真空結構帶來的一系列問題。
 它的主要缺點是以水為工質,仍存在金屬管結垢問題,所以一般用于雙循環系統及強制循環系統。
 
 3.2太陽能熱水系統設計前應注意的問題
     太陽能熱利用技術與設備的發展,使利用太陽能大面積提供熱水成為可能。作為一個新型的熱水系統,整套系統的可靠性、經濟性有賴于正確的設計和施工,其中設計尤為重要。
 太陽能熱水系統設計應遵循集熱裝置高效可靠、供給水及循環系統合理適用、輔助能源經濟實用的原則。設計工作開展之前,注意做好全面分析、合理設計、選用適宜的太陽能熱水系統方案,才能達到用戶滿意的使用要求。
 設計之前應該注意的問題:
 1 建筑條件:建筑物集熱面積的大小、形狀、建筑物高度以及允許放置水箱的位置(樓頂、地面、地下室等)。
 2 用戶需求情況:日均用水總量;用戶是每日定時一次使用還是隨時使用;要求用水溫度;用水使用位置;實際用途:洗浴用水、浴池加溫、魚池加溫、環境(種植或養殖大棚)加溫。
 3 輔助能源的條件:確定采用(電加熱器,電鍋爐,燃油、燃氣鍋爐,水源、地源或空氣源熱泵機組等)一種方案或二種以上的組合方案。
 4 地理位置及條件:根據用戶的地理緯度和冬季最低環境溫度、四季日照條件、朝陽的方向是否有遮擋,分析安裝條件。
 5 用戶單位的水壓與電壓:了解用戶單位的水壓與電壓以及供應情況。
 
 3.3太陽能熱水系統安裝設計
     要做好太陽能熱水系統與建筑的一體化設計,應從太陽能集熱器的選擇和安裝方式兩方面著手。隨著多種太陽能產品的成熟,能滿足不同安裝形式的產品日益增多,太陽熱水系統與建筑一體化將能很好得到實現。
 3.3.1設計安裝步驟
 1 在設計過程中,首先應由建筑師根據需求確定太陽集熱面積,在建筑設計中根據不同形式集熱器特點,預先留有集熱器安裝位置并安排預埋件,同時預留相應的孔洞方便管路的安排。
 2 其他的專業如給排水專業根據使用要求確定系統運行方式,進行管路的布置和水力計算。
 3 再由太陽能設備廠家完成安裝施工。
 3.3.2 安裝方式的選擇
     城市建筑多屬小高層、高層建筑,其中小高層建筑屋頂集熱面積一般能滿足太陽熱水系統需求,故安裝形式以屋頂安裝為主。高層建筑由于建筑面積大,相對屋頂面積過小故不能滿足集熱需求,可利用南面建筑立面的陽臺、窗間墻等部位解決集熱面積不足的問題。
 1 坡屋面安裝方式坡屋面多采用集熱器與屋面結合,平鋪在屋面上的集熱器能很好地與屋面一體化。
 2 平屋面安裝方式
     在平屋面建筑中,屋面安裝是一種風險較小、較安全的方式,故一般盡可能將集熱器安裝在屋面上。在安裝中,如果直接將集熱器布置在屋面上,將占據住戶活動的空間 并影響屋面的使用。而將集熱器安裝在屋面上的架空鋼架上,則不影響原樓面的利用(綠化、曬被褥、休閑等),甚至可以起到美化和遮陽的作用。架空安裝在一定程度上能增 加集熱面積,其遮陽效果還能降低頂層房間的空調能耗,但必須考慮安全性能以及維修的方便。
     在方案設計階段應把太陽能熱水器的安裝位置作為建筑造型的一部分,將太陽集熱器安裝用架空結構與混凝土裝飾框架結構共用。
 3 立面安裝方式
     在高層建筑中,有時即使屋面全部利用了還不能解決集熱面積不足的問題,這時可采用立面安裝形式。立面安裝應盡量使集熱器多接收太陽光,避免遮擋,且安全問題應特別重視。
 全玻璃真空管集熱器在立面安裝使用時,由于存在爆管問題,一般以內插U型管式集熱器或熱管集熱器代替,采用承壓運行方式。平板式集熱器由于對安裝位置角度要求較嚴,在立面安裝使用時應盡量與墻面成一定角度。目前立面利用太陽能多采用分體式單機系統,每戶單獨安裝,水箱置于陽臺或衛生間內。
 3.3.3 系統設計
 1 太陽能集熱器的布置。進出水應符合水路同程原理。
 2 流動阻力計算。保證管道流量流速適當,避免管道熱水泵過小而流動不暢和終端水壓不夠,也要避免管徑或水泵過大而增加材料及電力消耗。
 3 保溫工程設計。熱水管道保溫應保證溫降≤4℃/h,水箱保溫應保證溫降≤2℃/h。
 4 合理選用水泵、電磁閥、管道附件及電氣元件,保證整個系統運行的可靠性。
 3.3.4 太陽能與建筑一體化設計
     太陽能與建筑一體化是未來太陽能技術發展的方向,把太陽能利用設施與建筑有機結合,利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或屋頂保溫層,既消除了太陽能對建筑物形象的影響,又避免了重復投資,降低了成本。另外,可將集熱器與建筑遮陽結合,在集熱的同時起到遮陽與擋雨的作用。可在建筑立面垂直安裝,利用陽臺欄桿或者窗間墻等作為集熱器布置空間或直接將集熱器作為陽臺護欄。此外集熱器還可以安裝在南立面空調機外側,這樣可起到遮擋空調機的目的。
 
 3.4 太陽能熱水輔助能源選擇
 3.4.1 輔助能源
     為保證太陽能供水系統全天候使用,必須設置輔助能源,在太陽輻射能量不足時代替集熱裝置向系統提供熱量。可供選擇的輔助能源一般有電加熱、燃油鍋爐、燃煤鍋爐、空氣源熱泵等。
     從設備費用看,電加熱器設備費用最低,但若電加熱功率太大,供電地點遠,變壓器增容費與電纜費用也相當大。
 從運行費用來看,燃煤鍋爐較經濟,燃油鍋爐次之,用電較貴。
 從消防、環保看,電加熱均占優勢。
 從自動化程度看,電和燃油鍋爐均可實現較高程度的自動化。
     對中小型系統采用電加熱為輔助能源,投資省,自動化控制容易實現,操作簡單。大型系統采用燃油鍋爐為輔助能源,其運行費用低,加熱時間快,自動化程度高。
 而空氣源熱泵采用的技術是全世界備受關注的新節能技術,也是目前世界上繼燃煤、燃油鍋爐、電熱水器、燃氣熱水器、太陽能熱水器之后節能、安全、環保的熱水方式之一。空氣源熱泵與目前常用的電熱水器不同,它不是用電熱管在水中直接加熱,而是通過熱泵集熱器從自然空氣中收集熱源,傳熱工質吸收自然汽化,經壓縮后形成高溫高壓氣體,再通過冷凝盤管“搬運”到水中釋放熱量。冷凝后工質變成液體經膨脹閥回到終端,周而復始,閉合循環。
 
 3.4.2 太陽能-熱泵熱水系統運行工況
     太陽能-熱泵中央熱水系統的運行主要有以下四種工況:
 1 太陽能加熱生活熱水
     在大部分日照良好的晴天,系統按此工況工作,此時太陽能循環泵的工作由系統控制器根據太陽能集熱器和熱水箱的溫度進行控制,源源不斷的利用集熱器采集的熱量通過中間換熱器輸送到熱水箱。
 2 熱泵輔助太陽能機組加熱生活熱水
     當陰天或多云天氣,當太陽能集熱溫度低于熱水箱水溫不足以直接加熱生活熱水時,熱泵機組啟動,利用空氣作為熱源加熱熱水箱內生活熱水。在秋冬季節,當環境溫度低于熱泵的經濟運行溫度時,熱泵機組的制熱效率下降并且蒸發器表面結霜,此時,熱泵輔助加熱循環啟動,高于環境溫度的低溫太陽能熱水進入熱泵機組輔助換熱器內,預熱通過的空氣,使熱泵效率提高,并且具有防止蒸發器結霜的作用,可以節約熱泵機組的耗電量。
 3 太陽能和熱泵機組同時加熱生活熱水
     在晴天日照良好時,如果熱水系統的耗熱量大于太陽能集熱系統的有效供熱量或太陽能集熱器的數量較少,不能滿足熱水系統的用熱需求,則太陽能和熱泵機組同時工作向熱水系統供熱。
 4 熱泵機組直接加熱生活熱水
     在連續的雨雪天氣,熱水系統所需熱量完全由空氣源熱泵機組提供。此時,太陽能系統處于待機狀態,熱泵機組單獨工作對熱水箱加熱。
 4 空調節能設計
 4.1房間空調器
     空調又稱為空氣調節器,空調是對空氣的溫度、濕度、純凈度、氣流速度進行處理,滿足人們生產、生活需要的設備,簡稱為“空調”。
     房間空調器俗稱家用空調器,因其安裝使用方便靈活,噪聲低,且對建筑無特殊要求,故廣泛應用于居住建筑。在夏熱冬暖地區,居住建筑空調方式采用房間空調器較為普遍,尤其是分體式機組。
 4.1.1 按外形分類
     空調器按外形分類可分為窗式、分體掛壁式、分體立柜式、吊頂式、嵌入式、小型中央空調等。各類空調器的優缺點如表4.1所示。
 表4.1各類空調器的優缺點
 種類優點缺點
 窗式空調室內外機合為一體,適用于小面積房間,安裝方便且價格便宜。噪音大
 分體掛壁式空調不受安裝位置限制,更易與室內裝飾搭配,噪音小。安裝質量較高
 分體立拒式空調功率大、風力強、適合大面積房間。噪音大
 吊頂式空調占地面極小,送風距離遠,制冷效果好。受安裝位置限制,不易清潔
 嵌入式空調占地面極小,美觀大方,送風面積廣,制冷效果好。造價高等
 小型中央空調美觀大方,質量好,制冷速度快,占地面積小,維護周期長。安裝質量較高
 4.1.2 按功能分類
 如果空調器按照功能分類,一般分為單冷型、單冷除濕型、冷暖式、冷暖除濕型。
 1 單冷型
     單冷型空調只能吹冷風,多用于夏季室內降溫。這種形式的空調器也具有一定的除濕功能,在房間內創造一個溫濕度比較舒適的環境。這種空調器的特點是比較簡單,可靠性高,價格便宜。
 2 單冷、除濕型
     這種空調器不僅在夏季能向房間吹冷風,而且能在梅雨季節(即相對濕度比較高時)保持房間比較干燥的環境,起到比較理想的防霉防潮的作用。
 3 冷暖型
     這種空調器不僅在夏季能吹冷風,而且在冬季可吹熱風,適用于夏季炎熱冬季寒冷地區。根據供暖方式的不同,分為熱泵型、電熱型和熱泵輔助電熱型。
     熱泵型是在空調器制冷系統中加一個電磁換向閥,使蒸發器和冷凝器的功能轉換,以達到制熱效果。熱泵空調器是一種節能產品,它制取的總熱量總是比消耗的電能大得多。
 電熱型空調器是在單冷型空調器的基礎上,在室內機的左側循環系統安裝電熱元件,制熱運行時,依靠電熱元件的制熱作用,通過風扇的運轉達到制暖的目的。
 熱泵輔助電熱型是在熱泵空調器上增加一個輔助電熱元件,增加供熱量。
 4 冷暖除濕型
     這種空調器具有多種功能,無論經濟上,還是在節能上,都有很大好處,而且節省房間使用空間。
 4.2中央空調系統
     中央空調是集中處理空調負荷的系統型式,其冷/熱量是通過一定的介質輸送到空調房間里去的。按照中央空調的輸送介質的不同,常見的中央空調可以分成以下三種主要型式:風管式系統、水冷機系統、多聯機型系統。
 4.2.1風管式系統
     風管式系統顧名思義是以空氣作為輸送介質,它利用冷水機組集中制取冷量,將新風冷卻/加熱,與回風混合后送入室內。如果沒有新風,則只將回風加熱/冷卻。
     制冷原理上與家用柜機相同,都是采用壓縮機和氟利昂制冷,不同的是家用柜機熱交換器(蒸發器)在房間內,熱空氣從進風口吸入后與被熱交換器冷卻后送出冷風。而風管機的蒸發器是在房間外,蒸發器通過一個風箱冷卻空氣,再集中把冷風通過風道送往各個房間。
 其優點是風管式系統初投資較小。新風系統使得空氣質量提高,人體舒適度提高。缺點是風管安裝要求高,要求保溫性能,密封性能良好。如保溫、密封不好容易造成漏水和冷量的流失,整個機組的耗電量增加。
 4.2.2水冷機系統
     冷/熱水機組的輸送介質通常為水或者乙二醇溶液。它通過室外主機產生出空調冷/熱水,由管路系統輸送至室內的各末端裝置,在末端裝置處冷/熱水與室內空氣進行熱量 交換,產生冷/熱風,從而消除房間空調負荷。它是一種集中產生冷/熱量,分散處理各房間負荷的空調系統形式。冷/熱水機組的末端裝置通常為風機盤管。
     其工作原理與家用柜機相似,不同的是在水箱內蒸發器將水或乙二醇溶液冷卻后,通過水管送到各個房間,冷水再由房間內的風機盤通過風機與室內的熱空氣進行冷熱交換。冷凍水系統由冷凍泵、補水閥、水箱、防空閥、平衡閥和循環水管線組成。
     其優點是運轉噪音低,溫控精度高、溫度恒定,無忽冷忽熱現象,舒適性好。缺點是對水系統安裝、保溫要求較高,須專業隊伍操作,以防發生漏水問題。各房間對水壓的要求較高,系統設計要專業。
 4.2.3 多聯機系統
     多聯機型系統是一種制冷劑系統,它以壓縮制冷劑為輸送介質,采用一臺壓縮機帶動多臺室內機,室外主機由外側換熱器、壓縮機和其他附件組成。室內機由直接蒸發式換熱器和風機組成。
     當系統處于低負荷時,外機通過變頻控制器降低壓縮機轉速,內機通過電子膨脹閥減少內機制冷劑的流量,使整機處在低耗電量狀態。當系統處在高負荷時。外機通過變頻控制器提高壓機的轉速,內機通過電子膨脹閥增多內機制冷劑的流量,整機達到全速運行,在短時間內使室內溫度降低。
 其優點是運轉噪音低,溫控精度高、溫度恒定,因采用變頻壓縮機,各個房間的溫度可自由調節,更顯個性化,更能體現變頻系統節能的優點。缺點是初期投資費用高,對系統安裝要求高。
 
 4.3空調器選擇方法
 4.3.1 確定制冷量
     制冷量是空調器的主要規格指標,反映了空調器制冷系統單位時間的制冷能力。制冷量越大,制冷效果就越好。但空調是一種耗電比較大的產品,如果一味追求高速制冷,小房間買大空調,就會造成不必要的浪費;而過分考慮電費問題,又會帶來“小馬拉大車”的尷尬。所以在選擇空調的功率時,一定要根據房間的大小選擇。
     空調制冷量與房間面積、密封情況、人員多少、陽光照射程度等因素直接相關,通常情況下可以按表4.2進行選擇:
 表4.2空調制冷量與適用房間面積速查表
 空調制冷/熱量(W)適用房間面積(㎡)
 220010-15
 250012-20
 280013-23
 300014-24
 320014-25
 330015-25
 420023-32
 450023-35
 500025-37
     幾匹機的概念主要是根據壓縮機的輸入功率而定的,對空調而言,功率大小依據制冷量的多少來判定更為精確,“匹”與制冷量的換算如表4.3所示。
 表4.3“匹”與制冷量的換算表
 馬力(匹)制冷量(W)
 0.51600~2000
 0.751800~2400
 12200~2800
 1.53200~4000
 24000~5000
 4.3.2 空調能效比
     能效比是指空調額定制冷量與額定功率(耗電量)的比值,例如,空調的制冷量是4500W,制冷功率是1800W,制冷能效比是:4800/1860=2.5。
     能效比是空調器最重要的經濟性能指標。如果能效比高,則該空調器具有節能、省電的性能。節約空調器電能的重要途徑就是要提高空調器的能效比。
     空調能效標準將空調按能效等級分為五級,一級為最高標準,能效指標3.4,五級為最低標準,能效指標2.6。一臺1.5匹的空調,一級產品每小時用電量不超過1度,五級產品每小時用電量不超過1.35度。
 4.3.3 根據房間格局確定空調的類型
     由于所處地區,房間的形狀、布局、朝向、樓層的高低以及居住人口的不同,空調的類型選擇也會出現很大的差異。例如,面積同樣為27平方米的客廳,如果形狀是四四方方的,噪音較小的分體壁掛型空調當然是最佳的選擇;如果房間被拉成了長條狀,就應該考慮選擇風力更強、送風更均勻的柜機了。另外,如果要選擇一拖二空調應注意, 一拖二機組的適用條件是:兩個房間相鄰(隔壁)且面積相當(現在雖已有可供面積差異較大的兩居室使用的變頻一拖二,但造價較高,還不如選用兩臺分體機合算)。
 
 4.4常用節能空調系統
     選擇空調時,應選用高能效的空調。在空調系統設計之初選定空調系統方式時,即應將節能作為重要依據之一。空調能耗一般包括三部分:空調冷熱源;空調機組及末端設備;水或空氣輸送系統。這三部分能耗中,冷熱源能耗約占總能耗的一半左右,是空調節能的主要內容。
 4.4.1 冰蓄冷系統
     冰蓄冷實際上是對能源的一種儲備——在用電低谷、電價較低(或空調不需要工作)時開始制冰,蓄存冷量;而在用電高峰、電價較高(空調需要工作)時停止制冰,同時依靠冰的融化來制冷,從而完成能源利用在時間上的轉移,節省運行費用,降低運行成本。
     對于傳統的冰蓄能系統,主機所耗的總能量變化不大,因而可節約運行費用但不節能;如采用再冷式冰蓄能系統則因采用了新型的冰剝離法,而減少了剝離能耗,即可節約運行費用又可節能。采用冰蓄能系統時,具體有下面兩種方案可供選擇:
 1 全部蓄能系統:當電價在峰、谷時段里有差別時,可將全部負荷轉移到廉價電費的時間里運行。這種方式常用于改建工程,它可利用原有的冷水機組,只需加設蓄冷設備和有關的輔助裝置;這種方式也適用于需要瞬時大量釋冷的特殊建筑物,如體育館建筑物等。
 2 部分蓄能系統:冷水機組連續運行,它在夜間用來制冷蓄能,在白天利用蓄存的制冷量為建筑物提供制冷。將運行時數從14h擴展到24h,可以得到最低的平均負荷。需電量費用大大地減少,而冷水機組的制冷能力也可減少50%~60%或者更多一些。在新建的建筑中,這是最實用的、投資有效的負荷管理方案。
 4.4.2 水蓄冷系統
     水蓄冷技術將夜間電網多余的谷段電力開動制冷機組進行蓄冷,并在白天用電高峰時段使用蓄藏的低溫水提供空調用冷。但由于水的蓄能密度低,只能儲存水的顯熱,故蓄水槽上地面積大,可利用室內外蓄水池或消防水池,用普通冷水機組制冷。
     水蓄冷空調最適合在夜間沒有供冷要求或僅需部分供冷的場所。與冰蓄冷技術相比,水蓄冷技術更適合應用于改造項目,在無需進行任何改動的情況下,只需在原系統中添加水蓄冷設備所需的管路即可,對原有系統沒有任何影響。
 概括地講,水蓄冷技術具有以下特點:
 1 可使用常規的冷水機組,也可使用吸收式制冷機組,使其在經濟狀態下運行。
 2 適用于常規供冷系統的擴容改造,無需增加制冷機組容量。
 3 利用消防水池、既有蓄水設施或建筑物地下室等作為蓄冷容器,可降低初投資。
 4 可實現蓄熱和蓄冷雙重用途。
 5 技術要求低,維修方便,無需特殊技術培訓。
 4.4.3 熱泵系統
     熱泵是通過做功使熱量從溫度低的介質流向溫度高的介質的裝置。熱泵利用的低溫熱源通常可以是環境(大氣、地表水和大地)或各種廢熱。應該指出,由熱泵從這些熱源吸收的熱量屬于可再生的能源。采用熱泵技術為建筑物供熱可大大降低供熱的燃料消耗,不僅節能,同時也大大降低了燃燒礦物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。
     熱泵通常分為空氣源熱泵和地源熱泵兩大類。地源熱泵又可進一步分為地表水熱泵、地下水熱泵和地下耦合熱泵。
     空氣源熱泵以室外空氣為一個熱源。在供熱工況下將室外空氣作為低溫熱源,從室外空氣中吸收熱量,經熱泵提高溫度送入室內供暖。空氣源熱泵系統簡單,初投資較低。空氣源熱泵的主要缺點是在夏季高溫和冬季寒冷天氣時熱泵的效率大大降低。而且,其制熱量隨室外空氣溫度降低而減少,這與建筑熱負荷需求趨勢正好相反。空氣源熱泵不適用于寒冷地區,適用于冬季氣候較溫和的地區,如我國長江中下游地區,已得到相當廣泛的應用。
     另一種熱泵利用大地(土壤、地層、地下水)作為熱源,可以稱之為“地源熱泵”。由于較深的地層中在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度,遠高于冬季的室外溫度, 又低于夏季的室外溫度,因此地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術障礙,且效率大大提高。此外,冬季通過熱泵把大地中的熱量升高溫度后對建筑供熱,同時使大地中的溫度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通過熱泵把建筑物中的熱量傳輸給大地,對建筑物降溫,同時在大地中蓄存熱量以供冬季使用。這樣在地源熱泵系統中大地起到了蓄能器的作用,進一步提高了空調系統全年的能源利用效率。
 
 4.4.4 變風量系統
     采用變風量系統,以減少空氣輸送系統的能耗。全空氣空調系統設計的基本要求,是要確定向被空調房間輸送的、經過一定處理的空氣數量,用以吸收室內的余熱和余濕,從而維持室內所需要的溫、濕度。當室內余熱值發生變化而又需要使室內溫度保持不變時,可采用兩種方法:一種是定風量:將送風量固定,而改變送風溫度;另一種是變風量:將送風溫度值固定,而改變進風量。
     考慮到現代化樓宇的空凋要求,正從集中式控制向各個房間進行獨立、個別控制的方面發展。變風量空調(VAV)控制系統可以克服定風量系統的諸多缺點,它可以根據各個房間溫度要求的不同進行獨立溫度控制,通過改變送風量的辦法,來滿足不同房間(或區域)對負荷變化的需要。同時,采用變風量系統可以使空調系統輸送的風量在建筑物中各個朝向的房間之間進行轉移,從而減少系統的總設計風量。這樣,空調設備的容量也可以減小,既可節省設備費的投資,也進一步降低了系統的運行能耗。該系統最適合應用于樓層空間大而且房間多的建筑。尤其是辦公樓,更能發揮其操作簡單、舒適、節能的效果。因此。變風量系統在運行中是一種節能的空調系統。
 4.4.5 VRV空調系統
     變制冷劑流量(Variable Refrigerant Volume,簡稱VRV)空調系統,是一種制冷劑式空調系統,它以制冷劑為輸送介質,屬空氣—空氣熱泵。
 該系統由制冷劑管路連接的室外機和室內機組成,室外機由室外側換熱器、壓縮機和其它制冷附件組成;室內機由風機和直接蒸發式換熱器等組成。一臺室外機通過管路能夠向若干個室內機輸送制冷劑液體,通過控制壓縮機的制冷劑循環量和進入室內各個換熱器的制冷劑流量,可以適時地滿足室內冷熱負荷要求。
     與傳統的中央空調相比,它省去了主機房、冷卻塔、水輸配系統;同時可以根據負荷變化利用電子膨脹閥調節進入各室內機的制冷劑流量,瞬時進行容量調節,故節能效 果顯著,在部分負荷下機組的COP高達3.7以上;各房間可獨立調節,能夠滿足不同房間不同負荷的需求。VRV系統的配管長度可達100m,室外機與室內機的高差允許為50m。其主要缺點是:初投資高,一般比家用空調器要高1~2倍;房間新風比較難解決,如果再采用帶熱回收的新風系統,造價會更高;系統的施工要求高,難度大,從管材材質、制造工藝、零配件供應到現場焊接等要求均很高,否則會對今后的維修管理帶來很大麻煩。
 4.4.6 冷熱電三聯供系統
     熱電聯產是利用燃料的高品位熱能發電后,將其低品位熱能供熱的綜合利用能源的技術。目前我國大型火力電廠的平均發電效率為33%左右,其余能量被冷卻水排走;而熱電廠供熱時根據供熱負荷,調整發電效率,使效率稍有下降(比如20%),但剩下的80%熱量中的70%以上可用于供熱,從總體上看是比較經濟的。從這個意義上講,熱電廠供熱的效率約為中小型鍋爐房供熱效率的2倍。在夏季還可以配合吸收式冷水機組進行集中供冷,實現冷熱電三聯供。
     另外一種型式為建筑(或小區)冷熱電聯產(Building Cooling Heating and Power -- BCHP),這是指能給小區提供制冷、制熱和電力的能源供給系統,它應用燃氣為能源,將小型(微型)燃氣渦輪發電機與直燃機相組合,實現小區冷熱電聯供。由于該系統設備的低能耗、能源效率高、高可靠性和低排放,具備相當有利的競爭優勢。該系統可設置在小區或小區附近,減少了冷、熱、電長途輸送過程的損耗;如果配套了直燃機,能同時提供制冷、采暖和衛生熱水,一機多用,BCHP系統比傳統的熱電聯產系統增加了制冷的功能,提高了系統全年設備的負荷率和利用率,有利于全年能源均衡有效利用。
     **市一些大型公共建筑和工業廠房都有發電設備,在這些原有發電設備的基礎上進行改造,使其成為分布式能源系統,不但節約改造成本,而且節約大量能耗。
 
 4.5空調系統節能設計
     要實現中央空調系統的節能,首先應設計合理。中央空調系統是為空調建筑服務的,因此,節能設計可以分為兩方面,一方面是減少空調建筑的熱負荷,另一方面是提高中央空調系統的效率。
 4.5.1 減少建筑的熱負荷
     室內的熱負荷來自兩方面,一是由室內外溫差而引起的熱量交換,另一方面是室內照明和設備產生的熱負荷。因此,可以采取遮陽、氣密、絕熱等措施,以減少室內的熱負荷達到節能。
 1 遮陽
     夏季透過窗戶進入室內的太陽輻射熱構成了空調負荷的主要部分,設置外遮陽是減少太陽輻射熱進入室內的一個有效措施。減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內,可采用挑檐、遮陽板(篷)、鍍膜玻璃等;減輕外墻、屋面吸收陽光幅射熱,可 采用淺色外墻飾面,將絕熱層設在外墻外側和屋頂屋面,或架空屋面。夏季外遮陽在遮擋陽光直接進入室內的同時,可能也會阻礙窗口的通風,因此設計時要加以注意。
     活動式外遮陽容易兼顧建筑冬夏兩季對陽光的不同需求,如設置了展開后可以全部遮蔽窗戶的活動式外遮陽,
 2 提高門窗氣密性
     提高門窗氣密性,防止縫隙進風。采用塑鋼門窗不僅氣密性好,而且熱阻大,并可降低噪音,減少灰塵。或采用門窗密封條,提高門窗氣密性。房間換氣次數由8次降到5次,建筑物的耗冷可降低8%左右。
     因此設計中應采用密閉性良好的門窗。加設密閉條是提高門窗氣密性的重要手段。根據門窗的具體情況,分別采用不同的密封條.如橡膠條、塑料條或橡塑結合的密封條。
 3 絕熱
     采用絕熱材料對墻、屋頂、門窗等進行絕熱,如巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨脹珍珠巖、加氣混凝土、聚氨酯硬質泡沫塑料、PVC塑料門窗、中空玻璃等,以減少圍護結構的傳熱系數。采用空心砌塊、二層窗等,利用空氣隔熱,也可起到絕熱作用。增設外墻及屋頂的保溫層對冬、夏兩季節能有利。
 4 控制窗墻比
     窗墻比是窗洞口與墻的面積比值,增大這個比值不利于空調建筑節能。通過外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%~45%。一般規定各朝向的窗墻比不得大于下列數字:北向25%;東、西面向30%;南向35%。
 5 照明
     在我國,照明用電量已占總用量的10%以上,照明用電往往直接轉化為空調冷負荷。對于空調面積大、照明容量大的地方,應采用照明與空調的組合系統。注意采用節能燈,節能燈發光效率高,是白熾燈的5倍左右。即同樣亮度時,節能燈耗電只有白熾燈的1/5。采用節能燈不僅減少照明電耗 ,而且可以減少空調負荷。
 6 充分利用自然通風
     組織好建筑物室內外的自然通風,不僅有利于改善室內的熱舒適程度,而且可減少開空調的時間,有利于降低建筑物的實際使用能耗,因此在建筑單體設計和群體總平面布置時,考慮自然通風是十分必要的。
     通風分為自然通風和機械通風,傳統的居住建筑自然通風方法是打開門窗,靠風壓作用和熱壓作用形成“穿堂風”或 “煙囪風”;機械通風則需要應用風機為動力。有效的技術措施是居住建筑通風設計采用機械排風和自然進風。
     在居住建筑的通風設計中要處理好室內氣流組織,即應該在廚房、無外窗衛生間安裝局部機械排風裝置,以防止廚房、衛生間的污濁空氣進入居室。如果當地夏季白天與晚上的氣溫相差較大,應充分利用夜間通風,既達到換氣通風、改善室內空氣品質的目的,又可以被動降溫。從而減少空調運行時間,降低能源消耗。
 4.5.2 提高空調系統的效率
 1 合理選擇制冷裝置
     配置多臺壓縮機的冷水機組具有明顯節能效果。因為這樣的機組在部分負荷時仍有較高的效率,而且,機組起動時可以實現順序起動各臺壓縮機,對電網的沖擊小,能量損失小。
 此外,可以任意改變各臺壓縮機的起動順序,使各臺壓縮機的磨損均衡,延長使用壽命。但臺數不宜過多,冷水機組臺數宜選用2~3臺,制冷量較大時亦不應超過4臺,單機制冷量的大小應合理搭配。
 2 合理選擇主機容量
 為了安全起見,絕大部分的冷水主機容量要比實際尖峰熱負載大20%以上。但是,實際尖峰熱負載在全年出現的頻率相當低,全年平均的熱負載大約是尖峰熱負載的60% ~ 70%,使得全年平均的熱負載只有冷水主機容量的50%~60%。
 由此,造成冷水主機大部分時間都在低負載下運轉。冷水主機負載率在60%以下運轉效率不佳。因此,主機容量不應選擇過大。
 3 合理選擇制冷方式
 有余熱(如蒸汽、熱水和窯爐排放熱等)可供利用的地方,應優先選用溴化鋰吸收式冷水機組作為空調系統的冷源。
 4 配置優質的節能設備
 由于設計制造技術的提高,近年來新上市的冷水主機的耗電率比20年前所生產的冷水主機降低約35%左右。因此,在適當時候將舊主機換成高效率的冷水主機是非常經濟劃算的。
 
 4.6合理選擇空調冷熱源
 4.6.1 常用冷熱源
   空調系統在公共建筑中是能耗大戶,而空調冷熱源機組的能耗又占整個空調系統的大部分。當前各種機組、設備品種繁多,電制冷機組、溴化鋰吸收式機組及蓄冷蓄熱設 備等各具特色。但采用這些機組和設備時都受到能源、環境、工程狀況使用時間及要求等多種因素的影響和制約,為此必須客觀全面地對冷熱源方案進行分析比較后合理確定。
   從目前情況來看,常用的冷熱源形式有:電驅動的冷水機組制冷,電驅動的熱泵機組制冷及采暖;直燃型溴化鋰吸收式冷(溫)水機組制冷及采暖;蒸汽(熱水)溴化鋰吸收式冷(溫)水機組制冷及采暖;熱、電、冷聯產方式,以及城市熱網供熱;燃油、燃氣、電熱水機(爐)供熱等。
 4.6.2 冷熱源選擇原則
     建筑空調冷熱源的選擇應遵循以下原則:
     1 從節能的角度來講,冷(熱)源的選擇應優先選擇性能系數COP高的機組。房間空調器國內市場上主要是電動風冷式空調器,在名義工況下制冷能效比約為2.5~3.1。國內市場上性能好的蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷水機組,一次能耗指標(一次能源耗量與制冷量之比)約為1.08~1.10;對于小型的電動水冷式冷水機組,由于機型、廠家不同,性能差別甚大,制冷量在100kW左右的活塞式冷水機組,一般COP為3.7左右,有的甚至僅3.2左右,而制冷量在3500kW左右較好的離心式冷水機組的COP可達5.57~5.86;在500kW以上的電動水冷式冷水機組中,較大型的性能較好的冷水機組平均COP約為5.7,較小型的性能較好的冷水機組平均COP約為5.0。所以,不同的冷熱源能耗相差甚大,選用冷熱源時應優先選用性能系數COP高的機組。
 2 選擇冷熱源方案時,要重視其部分負荷特性。由于房間負荷不均勻的特點,以及冷熱水機組在部分負荷下的運行效率要小于滿負荷運行,所以選擇冷熱源方案時,要重視機組的部分負荷特性,并合理的配置機組的容量及臺數,使設備盡量達到滿負荷運行狀態。
 3 在確定空調冷熱源的形式和容量時,首先必須根據當地氣候條件、住宅建筑的檔次和規模,能源供應的種類和價格、與其它使用功能建筑的組合、投資主體和使用性質等影響因素進行冷熱源形式的綜合技術經濟比較,并確定可靠而適用的冷熱源容量。
 4 在實行峰谷電價的地區,應進行蓄冷空調系統和常規空調系統的比較,探討使用蓄冷的可行性,盡量降低空調系統的長期運行費用。
 5 當住宅和其它功能建筑(如辦公樓、會所及其它服務設施)居于同一幢建筑或同一小區時,在確定整個小區冷熱源形式和容量時,可利用各種建筑高峰負荷出現的時間差,進行冷熱量的自動調配和控制,盡量減小空調冷熱源設備的配置容量,并節省長期運行費用。
 
 4.7可再生能源利用
 4.7.1 太陽能利用
   將太陽能應用于空調技術,可以有效降低由于使用常規機械壓縮制冷設備帶來的大量電力消耗,從而減輕由于燃燒化石能源發電所帶來的環境污染。利用太陽能的空調系統,它的另外一個誘人之處在于越是太陽能輻射強烈的時候,環境氣溫越高,人們的生活越需要空調。此時,太陽能空調的制冷能力就越強,使用太陽能空調的結果,既創造了室內宜人的溫度,又能降低大氣的環境溫度,還減弱了城市的熱島效應。
 4.7.2 天然氣利用
  發展熱力和燃氣為動力的空調,替代電力空調,對削減夏季電力高峰,緩解燃氣冬夏負荷的巨大差別有顯著作用。
 4.7.3 土壤熱源利用
  土壤熱源的有效利用:與地面上環境空氣相比,地下全年土壤溫度穩定且約等于年平均溫度,可以分別在夏冬兩季提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發溫度。所以從原理上講,土壤是一種比環境空氣更好的熱泵系統的冷熱源。土壤熱源熱泵的主要優點有:節能效果明顯(可比空氣源熱泵系統節能約20%);埋地換熱器不需要除霜,減少了冬季除霜的能耗;由于土壤具有較好的蓄熱性能,可與太陽能聯用改善冬季運行條件;埋地換熱器在地下靜態的吸放熱,可減小空調系統對地面空氣的熱污染及噪音污染。
 4.7.4 水源熱源利用
  地下水源熱泵系統的熱源是從水井或廢棄的礦井中抽取的地下水。經過換熱的地下水可以排入地表水系統,但對于較大的應用項目通常要求通過回灌井把地下水回灌到原來的地下水層。最近幾年地下水源熱泵系統在我國得到了迅速發展。但是,應用這種地下水熱泵系統也受到許多限制。首先,這種系統需要有豐富和穩定的地下水資源作為先決條件。因此在決定采用地下水熱泵系統之前,一定要做詳細的水文地質調查,并先打勘測井,以獲取地下溫度、地下水深度、水質和出水量等數據。地下水熱泵系統的經濟性與地下水層的深度有很大的關系。如果地下水位較低,不僅成井的費用增加,運行中水泵的耗電將大大降低系統的效率。
  在靠近江河湖海等大體量自然水體的地方利用這些自然水體作為熱泵的低溫熱源是值得考慮的一種空調熱泵的型式。當然,這種地表水熱泵系統也受到自然條件的限制。此外,由于地表水溫度受氣候的影響較大,與空氣源熱泵類似,當環境溫度越低時熱泵的供熱量越小,而且熱泵的性能系數也會降低。一定的地表水體能夠承擔的冷熱負荷與其面積、深度和溫度等多種因數有關,需要根據具體情況進行計算。這種熱泵的換熱對水體中生態環境的影響有時也需要預先加以考慮。
 
 4.8空調布置節能措施
  節能除要選擇運行穩定、能效比高的空調機組外,還要在空調系統的設計、機組的布置上采取節能措施。
 1 要注意室外機組的布置
  室外機組應布置在空氣流通的地方,避免將室外機安裝在陽光直射的地方;當有大量室外機需要布置時,應注意不要形成垂直布置造成上下干擾,使上面的機組冷凝器處在高溫區。根據建筑美觀要求,許多建筑物都指定了室外機組的安裝位置,往往還采用美化處理手法,設置一些遮擋,但如果設置不當,就會導致排風不暢或進排風短路,保證不了散熱條件。
 2 要注意室內機的布置
  室內機應布置在其所送出的冷風可以到達房間內大部分地方的位置,以使房間內溫度分布均勻。室內機不應安裝在墻上過低的位置,否則容易造成室內溫度均勻性極差,對于窄長形的房間,必須把室內機安裝在房間內較窄的那面墻上,并且保證室內機所送出的風無阻擋。室內機應安裝在避免陽光直照的地方,否則制冷運行時,增加空調器的制冷負荷。
 3 要注意房間氣流組織
  要合理組織房間氣流,房間室內機的布置或所連接的風口的布置,應盡量使空調內機送出的冷風或暖風能遍及室內各個部位,不直接吹向人體;側送風口應布置在房間的短邊,使送風射程達到房間的每個角落,避免房間存在死角式;空調系統回風通道應盡量采用風管連接風口,盡可能不采用吊頂空間回風的方法,對于高大建筑尤其如此。再次,要注意房間空調實時控制。為了節能,每個房間都可以單獨地開機與關機功能,這樣可以在滿足使用要求的前提下,最大限度地降低空調負荷,做到節能運行。同時,每 個房間都具有能自由地進行溫度調節功能,防止過冷或過熱造成能源浪費。對于戶式中央空調的風管機系統,可根據房間的空氣溫度,控制每個房間送風閥的大小。雖然控制不能達到盡善盡美的地步,但還是有一些節能效果的。 
 4 要注意新風、排風系統的設計
  由于新風空調負荷占空調總負荷很大比例,新風系統的節能技術受到普遍關注,應推薦采用全熱回收器,經熱交換預處理的新風直接送入房內的方法。盡管該裝置可能會增加一次性投資,但其總體能效比還是很有吸引力的。如果經濟條件限制,也可以采用較為便宜的熱回收裝置,節能效果也較為顯著。
 5 建筑設計應配合空調設計
  房間空調器的主要屬性仍然為家用電器產品,今后相當長的時期里還是主要依靠居 住者的自主行為購置安裝房間空調器。房間空調器的實際運行除了與空調器的本體性能有關外,受運行的環境的影響,為了避免空調器的安裝位置不合理或裝飾設計、安裝方式不當而導致建筑立面藝術效果差、空調器效率下降等問題,即建筑師在建筑平面和立面設計階段應統一考慮房間空調器的安放位置和擱板構造。
 5 節能設計標準相關規定
  建筑節能是一項系統工程,涉及規劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環節。增加建筑的節能措施,減少空調制冷能耗,既能緩解高峰用電壓力,又能有效的發揮電力基礎設施的作用,可見建筑節能對緩解能源供應緊張局面舉足輕重。
 嚴格實施節能設計標準,推廣建筑節能,是實現我國可持續發展的重要環節。不僅減輕我國能源壓力,同時減少污染,保護環境。
 以下為節能設計標準的一些相關規定:
 5.1 施工圖設計階段,必須進行熱負荷和逐時冷負荷計算,作為選擇末端設備、確定管徑和冷熱源設備容量的依據。
 5.2 變流量水系統的一、二次循環水泵,宜設計采用變頻調速水泵;水泵采用變頻調速是目前較好的節能方式。水泵臺數宜采用2臺(一用一備)。系統較大時,可合理增加臺數,但必須避免“大流量、小溫差”的運行方式。
 5.3 應結合建筑設計,首先確定全年各季節的自然通風措施,并應作好室內氣流組織,提高自然通風效率,減少機械通風和空調的使用時間。當在大部分時間內自然通風不能滿足降溫要求時,宜設置機械通風或空氣調節系統,設置的機械通風或空氣調節系統不應妨礙建筑的自然通風。
 5.4 采用分散式房間空調器進行空調和(或)采暖時,宜選擇符合《房間空氣調節器能效限定值及能源效率等級》(GB12021.3-2004),或《轉速可控型空氣調節器能效限定值及能源效率等級》中規定的節能型產品(能效等級2級);不應采用能效等級低于4級的產品。
 5.5 采用電機驅動壓縮機的蒸氣壓縮循環冷水(熱泵)機組,或采用名義制冷量大于7100W的電機驅動壓縮機單元式空氣調節機,作為住宅小區或整棟樓的冷熱源機組時,所選用機組的能效比(性能系數)應符合現行國家標準《公共建筑節能設計標準》 GB 50189中規定值;采用轉速可控型空調器作為戶式集中空調(采暖)機組時,所選用機組的季節能效比不應低于國家標準《轉速可控型空氣調節器能效限定值及能源效率等級》中規定的第3級。
 5.6 采用分體式空氣調節器(含風管機、多聯機)時,嚴禁將室外機設置于建筑豎井或接近封閉的空間內。室外機的安裝位置,應確保能通暢地向室外排放空氣和自室外吸入空氣;應防止進、排風之間氣流短路;應方便清掃室外機的換熱器;應避免對周圍 環境造成熱污染和噪聲污染。
 5.7 設有集中新風供應的居住建筑,當新風系統的送風量大于或等于3000m3/h時,宜設置排風熱回收措施。無集中新風供應的居住建筑,宜分戶(或分室)設置帶熱回收功能的雙向換氣裝置。
 5.8 居住建筑中的風機盤管機組,應配置風速開關,宜配置自動調節和控制冷、熱量的溫控器。
   風機盤管設置一定的冷、熱量調控能力,既有利于室內的正常使用,也有利于節能。三速開關是常見的風機盤管的調節方式,由使用人員根據自身的體感需求進行手動的高、中、低速控制。對于大多數居住建筑來說,這是一種比較經濟可行的方式,可以在一定程度上節省冷、熱消耗。但此方式的單獨使用只針對定流量系統,這是設計中需要注意的。
   采用人工手動的方式,無法做到實時控制。因此,在投資條件相對較好的建筑中,推薦采用利用溫控器對房間溫度進行自動控制的方式:溫控器直接控制風機的轉速—適用于定流量系統;溫控器和電動閥聯合控制房間的溫度—適用于變流量系統。
 5.9 采用全空氣直接膨脹風管式空調機時,宜按房間設計配置風量調控裝置。
  按房間設計配置風量調控裝置的目的是使得各房間的溫度可調,在滿足使用要求的基礎上,避免部分房間的過冷或過熱而帶來的能源浪費。當投資允許時,可以考慮變風量系統的方式(末端采用變風量裝置,風機采用變頻調速控制);當經濟條件不允許時,各房間可配置方便人工使用的手動(或電動)裝置,風機是否調速則需要根據風機的性能分析來確定。
 5.10 當選擇地源熱泵系統作為居住區或戶用空調(熱泵)機組的冷熱源時,須確保地下資源不被破壞和不被污染,必須遵循國家標準《地源熱泵系統工程技術規范》 GB 50366中規定。特別要謹慎采用地下水(井水)作為熱源。
 5.11 空氣調節冷熱水管的絕熱厚度,應按現行國家標準《設備及管道保冷設計導則》GB/T15586的經濟厚度和防表面結露厚度的方法計算,建筑物內空氣調節冷熱水管亦可按表5.1的規定選用。
 表5.1建筑物內空氣調節冷、熱水管的經濟絕熱厚度
    絕熱材料
 管道類型離心玻璃棉柔性泡沫橡塑
 公稱管徑mm厚度mm公稱管徑mm厚度mm
 單冷管道
 (管內介質溫度7℃~常溫)≤DN3225按防結露要求計算
 DN 40~DN 10030
 ≥DN 12535
 熱或冷熱合用管道
 (管內介質溫度5℃~60℃)≤DN 4035≤DN 5025
 DN 50~DN 10040DN 70~DN 15028
 DN 125~DN 25045≥DN 20032
 ≥DN 30050
 熱或冷熱合用管道
 (管內介質溫度0℃~95℃)≤DN 5050不適宜使用
 DN 70~DN 15060
 ≥DN 20070
 
 注:絕熱材料的導熱系數λ:
     離心玻璃棉:λ=0.033+0.00023tm[W/(m?K)]
     柔性泡沫橡塑:λ=0.03375+0.0001375tm[W/(m?K)]
          式中 tm――絕熱層的平均溫度(℃)。
 單冷管道和柔性泡沫橡塑保冷的管道均應進行防結露要求驗算。
 5.12 空氣調節風管絕熱層的最小熱阻應符合表5.2的規定。
 表5.2 空氣調節風管絕熱層的最小熱阻
 風管類型最小熱阻(m2.K/W)
 一般空調風管0.74
 低溫空調風管1.08
 5.13 采用集中供冷(熱)方式的居住建筑,供冷(熱)設備宜選用電驅動空調機組(或熱泵型機組),或燃氣吸收式冷熱水機組,或有利于節能的其他型式的冷(熱)源。所選用機組的能效比(性能系數)應符合現行有關產品標準的規定值,并優先選用能效比較高的產品、設備。
 5.14 采用分散式房間空調器進行空調采暖的居住建筑,空調設備應選用符合現行 國家標準《房間空氣調節器能源效率限定值及節能評價值》GB 12021.3的節能型空調器。居住建筑采用戶式中央空調(熱泵)系統時,所選用機組的能效比(性能系數)不應低于現行有關產品標準的規定值。
 5.15 當選擇水源熱泵作為居住區或戶用空調(熱泵)機組的冷熱源時,水源熱泵系統應用的水資源必須確保不被破壞、并不被污染。
 5.16 居住建筑應統一設計分體式房間空調器的安放位置和擱板構造,設計安放位置時應避免多臺相鄰室外機吹出氣流相互干擾,并應考慮凝結水的排放和減少對相鄰住 戶的熱污染和噪聲污染;設計擱板構造時應有利于室內機和室外機的吸入和排出氣流通暢;設計安裝整體式(窗式)房間空調器的建筑應預留其安放位置。
 5.17 當室外熱環境參數優于室內熱環境時,居住建筑通風宜采用自然通風使室內滿足熱舒適及空氣質量要求;當自然通風不能滿足要求時,可輔以機械通風;當機械通風不能滿足要求時,宜采用空調。
 5.18 在進行居住建筑通風設計時,通風機械設備宜選用符合國家現行標準規定的節能型設備及產品。
 5.19 居住建筑通風設計應處理好室內氣流組織,提高通風效率。廚房、衛生間應安裝機械排風裝置。
 5.20 當居住建筑設置全年性空調、采暖系統,并對室內空氣品質要求較高時,宜在機械通風系統中采用全熱或顯熱熱量回收裝置。
 
 附錄A 節能空調產品性能
 表A.1 房間空調器節能評價值
 類型額定制冷量(CC)
 W能效比(EER)
 冷風型熱泵型
 整體式CC≤15002.352.30
 CC>4500——
 分體式CC≤25002.852.75
 250045002.552.45
 
 表A.2 節能空調器的技術導向指標
 名義制冷量(W)能效比(EER)季節能效比(SEER)
 A級B級C級A級B級C級
 4500——2.62——2.83
 
 表A.3 冷水機組名義工況時的制冷性能系數
 名義制冷量
 kW制冷性能系數COP
 風冷式水冷式蒸發冷卻式
 <82.30—2.60
 ≥8~162.35—2.70
 ≥16~31.52.403.302.80
 ≥31.5~502.453.402.90
 
 表A. 4 風管式機組的能效比EER
 名義制冷量Q
 kW能效比EER
 風冷冷風型風冷冷風電熱型空氣源熱泵型熱泵輔助熱水盤管型熱泵輔助電加熱型、熱泵輔助電加熱器與熱水盤管裝置型
 Q≤4.52.652.652.652.602.60
 4.5≤Q≤72.552.552.552.502.50
 7≤Q≤142.502.502.262.402.40
 14≤Q≤282.502.502.402.352.35
 28≤Q≤422.452.452.352.302.30
 
 表A. 5 多聯機組的能效比EER
 名義制冷量(kW)EER名義制冷量(kW)EER
 <7~142.50≥80~1002.35
 ≥14~282.50≥100~1502.30
 ≥28~502.45≥1502.30
 ≥50~802.40——

 

 

 

 

 


 

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