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 工程概要 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。   优化设计的内容 建筑围护结构方案模拟分析 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。 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 围护结构优化设计之待分析方案    －－东西遮阳构造方案 空调系统方案优化设计 Thank you!  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  * * 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。 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？ 模 拟 软 件 围护 结构 材料 遮阳 构造 / 天面 造型 通风 换气 效果 冷 负 荷 建模 分析 空调系统分析 分析 整个优化设计的分析思路 项  目 ?  热工参数 ? 外  墙 1.水泥砂浆 20mm 2.多孔混凝土 200mm 3.水泥砂浆砂浆 20mm 热阻/ m2·℃/W 1.006 热惰性指标 3.081 外窗玻璃 6mm单层普通玻璃 传热系数 6.4 遮阳系数 0.85 ? 遮  阳 ? 南向阳台外挑长度  （m） 首  层 2.4 标准层 1.2 东西朝向遮阳 无 通  风 次/小时 8～12 图 公寓的简化建筑模型 玻璃名称 热反射膜玻璃   CTS140S Low-E中空玻璃  CEB24-60F+12A+6C 传热系数（W/m2.℃） 5.72 1.99 遮阳系数 0.55 0.33 各方案玻璃的热工参数表 东西朝向遮阳 遮阳一 遮阳二 遮阳三 遮阳四 构造 示意图 ? ? ?  ?  ?  ?  水平板（mm） 750 750 500 500 垂直挡板（mm） 750 500 750 500 围护结构优化设计之待分析方案    －－自然通风方案 时段划分 ? 8:00～12:00 13:00～18:00 19:00～次日7:00 换气次数        次/小时 五层以下 8 4 20 五层～十层 10 5 22.5 十层以上 12 6 25 时段划分 ?  8:00～12:00 13:00～18:00 19:00～次日7:00 换气次数        次/小时 五层以下 20 20 20 五层～十层 22.5 22.5 22.5 十层以上 25 25 25 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10～20％；  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（1～2次/小时），而夜间增大通风换气次数（20～25次/小时），达到自然降温的效果。 空调系统方案优化设计  －－待分析方案 方案A：选用三台250RT螺杆冷水机组，机组的额定制冷量为870×3kW。输入电功率为182 ×3kW，冷却水流量为179×3 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872×3kW。配电功率为4.0 ×3kW，额定燃耗56.9×3万大卡，冷却水流量为182×3 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879.2×3kW。输入电功率为279×3kW（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 ?  方案A 方案B 方案C 制冷机投资（万元） 204.0 162.0 356.0 冷却水泵投资（万元） 4.62 4.62 0 冷却塔投资（万元） 56.00 56.00 0 需配电量（kW） 618.0 84.0 837.0 配电设备投资（万元） 9.27 1.26 12.56 设备总投资（万元） 273.89 223.88 368.56 运输施工费用（万元） 54.78 44.78 73.71 项目初投资（万元） 328.67 268.66 442.27 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 空调系统方案优化设计  －－不同方案寿命周期年费用比较  费用名称（含施工） 方案A（万元） 方案B（万元） 方案C（万元） 初 投 资 主机侧投资 329 269 442 用户末端投资 100 100 100 冷冻水泵与管网投资 150 150 150 初投资合计 579 519 692 年 运 行 费 主机运行费（前5年） 144 191 191 主机运行费（5年后） 144 136 191 输配及末端年费用 40 40 40 维护管理费用 10 10 10 年费用合计 194 241 241 寿命周期费用年值 249.8 291.0 307.7 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

深圳某公寓建筑能量系统方案的优化设计.ppt