綠色建筑概論課件第七章 綠色建筑能源系統(tǒng)_第1頁(yè)
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綠色建筑概論第七講綠色建筑能源系統(tǒng)1.建筑能耗受哪些因素的影響?為什么?2.建筑節(jié)能的主要途徑有哪些?3.建筑節(jié)能的意義是什么?本章目錄2建筑能源消耗的基本概念7.17.2建筑本體節(jié)能7.3建筑設(shè)備節(jié)能7.4可再生能源的建筑利用建筑能源消耗的基本概念/7.1建筑能耗建筑能耗是指建筑在建造和使用過(guò)程中,熱能通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射等方式對(duì)能源的消耗。廣義上的建筑能耗包括建筑建造過(guò)程中的能耗和使用過(guò)程中的能耗,其中建造過(guò)程能耗包括建筑材料、建筑設(shè)備的生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工及安裝中的能耗。建筑業(yè)全生命周期核算結(jié)果顯示,2020年全國(guó)建筑業(yè)能耗為22.7億噸標(biāo)煤,占全國(guó)能耗的45.5%,其中材料準(zhǔn)備階段能耗占全國(guó)能耗的22.3%,施工階段能耗占1.9%,運(yùn)營(yíng)階段能耗占比為21.3%。4全國(guó)建筑業(yè)能耗2020年我國(guó)建筑業(yè)全生命周期核算結(jié)果建筑能耗按照國(guó)際通行的分類(lèi),建筑能耗專(zhuān)指民用建筑(包括居住建筑和公共建筑)使用過(guò)程中對(duì)能源的消耗。主要包括采暖、空調(diào)、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器和電梯等方面的能耗,其中采暖及空調(diào)能耗位居首位。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)建筑能耗約占社會(huì)總能源消耗的三分之一左右。5建筑能耗采暖空調(diào)通風(fēng)熱水供應(yīng)照明炊事家用電器電梯其他建筑的能源消耗特征建筑的能源消耗特征是指建筑在使用過(guò)程中所需要的能源及其使用情況的特征,主要包括以下幾個(gè)方面:6(1)能源類(lèi)型和使用量:建筑在使用過(guò)程中所需要的能源類(lèi)型有電力、天然氣、燃煤、燃油等。了解建筑所使用的能源類(lèi)型及其使用量可以幫助我們?cè)u(píng)估其能源消費(fèi)水平。(2)能源效率:能源效率是指建筑在使用能源時(shí)所實(shí)現(xiàn)的功效與消耗之比。高能效建筑能夠在保證使用舒適性的前提下,減少能源消耗,降低能源成本。(3)能源結(jié)構(gòu):能源結(jié)構(gòu)是指建筑在使用能源時(shí)所采用的能源類(lèi)型的組合。合理的能源結(jié)構(gòu)可以降低能源成本、減少能源消耗和環(huán)境污染。(4)能源管理:能源管理是指對(duì)建筑使用能源過(guò)程進(jìn)行管理,通過(guò)對(duì)能源的計(jì)量、監(jiān)測(cè)、分析和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。建筑節(jié)能的核基本原則建筑物中的能量消耗是為人服務(wù)的,建筑節(jié)能的原則要本著“以人為本”的原則,不能為節(jié)能而節(jié)能。因此,建筑節(jié)能的核心是將浪費(fèi)的能量節(jié)省下來(lái),盡可能提高能效(包括能量轉(zhuǎn)換效率和能量利用效率),這也是能耗管理的最基本原則。能量轉(zhuǎn)換效率與技術(shù)因素有關(guān),能量利用效率主要與管理水平有關(guān)。無(wú)論提高哪種效率,都會(huì)減少終端能量的使用,從而達(dá)到明顯的節(jié)能效果。7能量轉(zhuǎn)換效率能量利用效率終端能量使用的效率

8能耗優(yōu)化管理1.能耗優(yōu)化管理的前提能耗優(yōu)化管理,首先需要獲得建筑正常工作時(shí)的能量消耗數(shù)據(jù),要獲得這個(gè)數(shù)值,除了對(duì)建筑的能量消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)外,還需要對(duì)能量的使用作必要的審計(jì)。審計(jì)的內(nèi)容主要包括:9(1)建筑物圍護(hù)審計(jì):測(cè)出建筑圍護(hù)的能耗損失,如建筑結(jié)構(gòu)、門(mén)窗等絕熱程度差所引起的能耗。(2)功能審計(jì):確定特殊功能所需的總能量和確認(rèn)節(jié)能的潛力。功能審計(jì)包括:供熱、制冷、通風(fēng)、照明、電氣設(shè)備等。(3)過(guò)程審計(jì):確定每個(gè)處理功能所需的總能量和確認(rèn)節(jié)能的潛力。包括:機(jī)械裝置、制熱、通風(fēng)處理、空氣處理和鍋爐等。能耗優(yōu)化管理1.能耗優(yōu)化管理的前提根據(jù)收集信息的詳細(xì)程度,能量審計(jì)可分為三種類(lèi)型:預(yù)審計(jì)、具體審計(jì)和計(jì)算機(jī)模擬審計(jì)。10(1)預(yù)審計(jì):巡回檢查每個(gè)系統(tǒng),包括分析能耗量和能耗數(shù)據(jù)估算,與相同類(lèi)型工業(yè)設(shè)備的能耗均值或基準(zhǔn)值的比較。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行和維護(hù)狀況的改進(jìn),形成具有節(jié)能潛力的初步列表。(2)具體審計(jì):通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、系統(tǒng)的特性分析以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和更詳細(xì)的計(jì)算,對(duì)已經(jīng)量化的能耗進(jìn)行損失審計(jì),分析基于每個(gè)系統(tǒng)的改進(jìn)效率和節(jié)省的能量,一般還包括在經(jīng)濟(jì)分析基礎(chǔ)上推薦的節(jié)能方案。(3)計(jì)算機(jī)模擬審計(jì):這種審計(jì)包括更詳細(xì)的功能能耗和更復(fù)雜耗能方式的評(píng)估。計(jì)算機(jī)仿真軟件被用于預(yù)測(cè)建筑系統(tǒng)的性能和當(dāng)天氣等其他環(huán)境變化時(shí)的統(tǒng)計(jì),其目標(biāo)是建立一個(gè)與實(shí)際設(shè)備能耗相一致的對(duì)比基數(shù)。能耗優(yōu)化管理2.估算整個(gè)建筑物和系統(tǒng)的能量傳輸效率和能量利用效率通過(guò)能量審計(jì),估算出整個(gè)建筑物和系統(tǒng)的能量傳輸效率和能量利用效率。根據(jù)不同的能源種類(lèi)進(jìn)行分類(lèi),計(jì)算出各系統(tǒng)產(chǎn)生能量的效率,提出節(jié)能的可行性。3.確定可以節(jié)省的能量來(lái)源和數(shù)量根據(jù)審計(jì)的結(jié)果,確定可以節(jié)省的能量來(lái)源和數(shù)量,以人工或自動(dòng)方式管理能量的使用與調(diào)度。有條件的建筑應(yīng)將建筑的環(huán)境因素(溫度、濕度)也作為能量的一部分進(jìn)行管理,從而達(dá)到最優(yōu)化的節(jié)能效果。4.改造設(shè)備,獲得更優(yōu)的轉(zhuǎn)換效率確定了能量的轉(zhuǎn)換效率后,根據(jù)獲得的結(jié)果對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行改造,以獲得更優(yōu)的轉(zhuǎn)換效率。能量管理更多體現(xiàn)在提高能量利用效率上,根據(jù)能量審計(jì)獲得能量利用效率后,對(duì)能量利用效率低的部門(mén)和系統(tǒng),可通過(guò)減少能量供給、調(diào)整能量供給模式或改變部門(mén)或系統(tǒng)的運(yùn)行模式來(lái)達(dá)到節(jié)能目的。11建筑本體節(jié)能/7.2建筑規(guī)劃布局與氣候在人類(lèi)文明初期,部落選擇宜居地,也即聚落的選址及形態(tài)、布局疏密程度、朝向與日照、水與風(fēng)等氣候因素密切相關(guān),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的對(duì)于環(huán)境的適應(yīng),不同地區(qū)的聚落的建筑有了不同的形式,如我國(guó)陜北地區(qū)的窯洞、云南的傣族竹樓等?,F(xiàn)代建筑也是如此,比如寬敞的建筑布局形態(tài)有利于熱濕氣候條件下的通風(fēng)降溫;而緊湊的布局形態(tài)則有利于冬季防風(fēng),同時(shí)在干熱的氣候條件下也可以利用建筑遮擋夏季烈日,使街道和戶外空間形成更多的陰影空間。13陜北地坑窯洞傣族竹樓建筑規(guī)劃布局與氣候工業(yè)化社會(huì),空氣污染是城市所面臨的重要問(wèn)題之一,良好的外部風(fēng)環(huán)境有利于城市空氣污染的擴(kuò)散。連續(xù)幾天的靜風(fēng)天氣會(huì)使空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化。在規(guī)劃城市工業(yè)區(qū)的布局時(shí)也應(yīng)考慮到風(fēng)向與污染源的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),產(chǎn)生污染的工業(yè)區(qū)應(yīng)該位于城市的下風(fēng)向。但對(duì)于許多地區(qū),冬季和夏季主導(dǎo)風(fēng)向會(huì)顯著不同,因而應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)的風(fēng)向、風(fēng)速來(lái)綜合決定。14有風(fēng)和無(wú)風(fēng)天氣的洛杉磯空氣污染建筑規(guī)劃布局與氣候從總體上講,建筑的朝向主要是由日照決定的,在寒冷多風(fēng)地區(qū)還會(huì)受到風(fēng)力、風(fēng)向的顯著影響。風(fēng)會(huì)促成降雨,也會(huì)攜帶沙塵,因此也在很大程度上影響了聚落的布局、朝向、封閉形式、建筑之間的關(guān)系、建筑與水體的關(guān)系,建筑門(mén)窗開(kāi)口的位置和大小等因素。例如,北京四合院、山西四合院都是防風(fēng)抗沙的典型范例。15北京的四合院建筑規(guī)劃布局與氣候我國(guó)合院式居住體系中的院落大小,同時(shí)也恰好準(zhǔn)確地反映出建筑形式與日照的關(guān)系。在低緯度地區(qū),院落的尺度比較大,而高緯度地區(qū)院落的尺度較小。如東北大院院落的高寬比約為3:15,北京四合院的高寬比約為3:10,而到了江浙地區(qū)則減少為6:5。16浙江的四合院城市熱島效應(yīng)在建筑密集的城市,由于建筑物和地面鋪裝吸收和蓄存太陽(yáng)輻射的能力大大超過(guò)自然植被,且各種熱源(如空調(diào)器、汽車(chē)尾氣等)較多,這就導(dǎo)致城市的溫度顯著高于郊區(qū)的溫度,即所謂“城市熱島”效應(yīng)。17城市熱島效應(yīng)示意圖城市熱島效應(yīng)對(duì)城市熱環(huán)境的影響城市熱島效應(yīng)也有明顯的年變化和日變化,一般來(lái)說(shuō)是冬季強(qiáng)于夏季,夜晚強(qiáng)于白天。以北京為例,在2001—2020年,冬季平均熱島強(qiáng)度為約3.0°C,夏季平均熱島強(qiáng)度為約0.6°C;而冬季日間的平均UHI約為0.6°C,夜間的平均UHI約為3.6°C。城市熱島效應(yīng)對(duì)于城市熱環(huán)境的不利影響主要體現(xiàn)在夏季傍晚城區(qū)溫度遲遲居高不下。但熱島效應(yīng)也并不總是弊大于利,例如對(duì)于寒冷地區(qū)而言,冬季的熱島效應(yīng)對(duì)于創(chuàng)造相對(duì)溫和的室外環(huán)境和建筑節(jié)能都有一定益處。18北京冬季城市熱島日變化特征北京冬季城市熱島效應(yīng)分布建筑規(guī)劃布局節(jié)能按照平面形狀特征,現(xiàn)代城市住宅可分為板樓和塔樓兩大類(lèi)。板樓是指長(zhǎng)度明顯大于寬度的住宅,如圖(a);塔樓是指外觀像塔,長(zhǎng)度與寬度大致相同的高層住宅,V形、十字形、方形和蝶形等是比較常見(jiàn)的塔樓形式,如圖(b~e)。對(duì)于住宅建筑,板樓和塔樓各有優(yōu)劣。板樓的面寬大,保證了良好的采光效果,南北通透的格局保證了良好的自然通風(fēng)效果。塔樓的居住密度比板樓高,大多數(shù)戶型為單側(cè)開(kāi)窗,采光和通風(fēng)效果較差。但相對(duì)于板樓,塔樓具備建造成本低、抗震性能優(yōu)秀、空間分割自由度高等優(yōu)點(diǎn),因此也成為人口密集的大城市中常見(jiàn)的住宅類(lèi)型。19(a)高層板樓住宅(b)V形塔樓住宅(c)十字形塔樓住宅(d)方形塔樓住宅(e)蝶形塔樓住宅建筑規(guī)劃布局節(jié)能居住建筑的規(guī)劃布局受地塊形狀、日照采光、設(shè)計(jì)理念等多種因素的影響。建筑布局一般分為“行列式”、“錯(cuò)列式”、“點(diǎn)群式”和“圍合式”等幾種。中國(guó)的建筑布局主要有“行列式”、“點(diǎn)群式”和“圍合式”三種基本模式,當(dāng)前的居住區(qū)建筑布局主要以這三種模式為基礎(chǔ)進(jìn)行組合搭配。20行列式布局點(diǎn)群式布局圍合式布局建筑規(guī)劃布局節(jié)能行列式布局是指建筑物成排成行地布置,這種布局形式能夠使大多數(shù)建筑得到良好的日照環(huán)境,并有利于自然通風(fēng)。此類(lèi)建筑布局日照及通風(fēng)條件較為優(yōu)越,有利于管線的敷設(shè)和工業(yè)化施工,是我國(guó)早期居住區(qū)的主要形式。目前在我國(guó)城市內(nèi),采用此種布局的小區(qū)仍占很高的比例。21行列式布局居住區(qū)建筑規(guī)劃布局節(jié)能點(diǎn)群式布局為自由布局,是由獨(dú)立式住宅或多層、高層塔式住宅成組成行的布局形式。這種布局方式可以充分地利用地形,布局形式多樣,便于采用多種建筑平面形式和高低錯(cuò)落的體塊組合,有利于毗鄰建筑物之間相互遮擋陽(yáng)光,同時(shí)也可以爭(zhēng)取更好的通風(fēng)效果。通常情況下,各棟建筑圍繞中心綠地、水景或配套建筑,有規(guī)律或自由地布置。22點(diǎn)群式布局居住區(qū)建筑規(guī)劃布局節(jié)能?chē)鲜讲季址譃榘雵虾腿珖喜季?,是指建筑物沿建筑用地邊線建造,把建筑用地圍起來(lái)的布局,利用建筑落差形成樓間距。這種布局方式可以圍合出開(kāi)闊的庭院式空間供綠化景觀、休憩娛樂(lè)之用。這種布局方式中很多建筑的房間因朝向和建筑之間的相互遮擋而日照不佳,同時(shí)也不利于自然通風(fēng),但有利于冬季的避風(fēng),所以這種布局形式僅適用于北方寒冷地區(qū)。23圍合式布局居住區(qū)建筑規(guī)劃布局節(jié)能從通風(fēng)的角度考慮,建筑群中的建筑可能會(huì)對(duì)來(lái)流的空氣形成阻礙和引導(dǎo)兩種效應(yīng)。對(duì)于行列式布局,當(dāng)條狀建筑走向與來(lái)流風(fēng)向成垂直布置時(shí),建筑對(duì)空氣流動(dòng)起阻礙作用,空氣流動(dòng)受到建筑的阻擋,從建筑的兩側(cè)與建筑的上方繞過(guò)建筑,在建筑后方形成漩渦。當(dāng)條狀建筑的走向與來(lái)流方向一致時(shí),建筑對(duì)空氣流動(dòng)起引導(dǎo)作用,空氣可以順利地流過(guò)建筑之間的空間,帶走建筑之間的熱量和污染物。當(dāng)來(lái)流方向與建筑物的走向呈小于90°的夾角時(shí),空氣流動(dòng)呈引導(dǎo)與阻礙混合的模式。24行列式布局對(duì)氣流的阻礙作用行列式布局對(duì)氣流的引導(dǎo)作用行列式布局對(duì)氣流的引導(dǎo)與阻礙混合作用建筑規(guī)劃布局節(jié)能從通風(fēng)的角度考慮,建筑群中的建筑可能會(huì)對(duì)來(lái)流的空氣形成阻礙和引導(dǎo)兩種效應(yīng)。對(duì)于點(diǎn)群式布局,建筑對(duì)空氣流動(dòng)的影響主要表現(xiàn)為阻礙和引導(dǎo)的混合效應(yīng)。由于點(diǎn)群式建筑的迎風(fēng)面寬度較小,建筑阻礙空氣流動(dòng)后造成的空氣流向改變較小,角隅效應(yīng)較弱,空氣沿兩列建筑之間的走廊繼續(xù)流動(dòng),又形成引導(dǎo)作用,因此表現(xiàn)為點(diǎn)群式建筑對(duì)空氣流動(dòng)是阻礙與引導(dǎo)的混合效應(yīng)。對(duì)于圍合式布局,建筑對(duì)各個(gè)方向的來(lái)流均起阻礙作用,其效果如同行列式建筑對(duì)氣流的阻礙作用,從而導(dǎo)致居住區(qū)內(nèi)空氣流動(dòng)不順暢,尤其是處于圍合中心的建筑與外界發(fā)生關(guān)系的通道較少,因此通風(fēng)效果極差,是所有布局形式中最不利于夏季和過(guò)渡季自然通風(fēng)的建筑布局。25點(diǎn)群式布局對(duì)氣流的引導(dǎo)與阻礙混合作用圍合式建筑對(duì)氣流的阻礙作用建筑規(guī)劃布局節(jié)能在建筑風(fēng)環(huán)境與人的關(guān)系中,通風(fēng)與避風(fēng)對(duì)人體的舒適性影響很大。在高溫潮濕的氣候區(qū),雖然通風(fēng)帶來(lái)室外的熱量,但通風(fēng)帶來(lái)的排汗及除濕效果是人抵抗酷暑所不可或缺的手段,全天的自然通風(fēng)對(duì)滿足人體的舒適性需求是十分重要的;在高溫干燥的氣候區(qū),夏季營(yíng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境的前提是減少高溫時(shí)刻的通風(fēng)與太陽(yáng)輻射,避免通風(fēng)帶來(lái)的額外熱量,并在夜間室外空氣溫度較低時(shí)大量引入自然通風(fēng),通過(guò)夜間的冷空氣實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑降溫的目的,并且能通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄冷來(lái)改善日間的室內(nèi)環(huán)境及降低空調(diào)能耗;在冬季干冷的氣候區(qū),建筑中采取措施避免通風(fēng)帶來(lái)的人體及建筑的熱量過(guò)度損失,減小空氣流動(dòng)所帶來(lái)的濕度降低是重要的考慮因素;在濕冷的氣候區(qū),在降低室內(nèi)空氣濕度的同時(shí),還要考慮避免通風(fēng)造成建筑和室內(nèi)空間的過(guò)度熱損失。因此,對(duì)于住宅建筑,在夏季需要通過(guò)建筑自然通風(fēng)的有效組織,在不使用空調(diào)的情況下滿足人體的舒適性需求,減少能源的消耗;在冬季,在滿足適當(dāng)?shù)膿Q氣的條件下,采取適當(dāng)?shù)谋茱L(fēng)措施以減少建筑的能耗。26建筑規(guī)劃布局節(jié)能建筑布局排列通過(guò)影響建筑周邊的風(fēng)環(huán)境,改變建筑表面的風(fēng)壓分布,進(jìn)而影響建筑的自然通風(fēng)效果。在其他條件相同的情況下,建筑布局越密集、前后建筑間距越小,越不利于建筑的自然通風(fēng),自然通風(fēng)換氣量越小。建筑周邊布局的密集程度可采用建筑密度PAD來(lái)表征,根據(jù)《居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》,高層住宅的建筑密度不得超過(guò)20%。27建筑密度PAD的定義建筑密度為5%的住宅小區(qū)建筑密度為20%的住宅小區(qū)建筑規(guī)劃布局節(jié)能以北京地區(qū)為例,分析四種典型住宅建筑平面布局的夏季自然通風(fēng)節(jié)能潛力:28四梯板式住宅平面布局V形塔樓住宅平面布局十字形塔樓住宅平面布局方形塔樓住宅平面布局建筑規(guī)劃布局節(jié)能以北京地區(qū)為例,分析四種典型住宅建筑平面布局的夏季自然通風(fēng)節(jié)能潛力:同一氣候條件、同一自然通風(fēng)策略下,不同平面布局的住宅建筑的自然通風(fēng)換氣次數(shù)差異較大。板式住宅由于房間門(mén)窗對(duì)位設(shè)置,風(fēng)道短直順暢,能夠使氣流暢通無(wú)阻地進(jìn)入室內(nèi)空間,保證了室內(nèi)在夏季和過(guò)渡季節(jié)通風(fēng)的暢通,自然通風(fēng)量相對(duì)較大。塔式住宅建筑由于多為單側(cè)通風(fēng),不能形成穿堂風(fēng),因此通風(fēng)換氣量相比南北通透的板式住宅要小很多。所有形式的塔式住宅建筑的平面布局均不利于建筑夏季及過(guò)渡季的自然通風(fēng),即使建筑布局密度非常稀疏的塔式住宅的自然通風(fēng)換氣效果也不一定會(huì)優(yōu)于布局比較密集的板式住宅。29在1m/s氣象風(fēng)速下(1級(jí)風(fēng)),不同建筑密度下板樓和塔樓的自然通風(fēng)換氣量對(duì)比因此,板式建筑是有利于夏季和過(guò)渡季自然通風(fēng)的首選;而在冬季室外溫度下降時(shí),則可通過(guò)減少門(mén)窗的開(kāi)啟,阻擋冷空氣的滲入和流通,增加建筑依據(jù)室外氣候特點(diǎn)而應(yīng)變的能力。建筑通風(fēng)建筑通風(fēng)的目的帶走熱濕量(保持室內(nèi)熱舒適性):良好的(可控的、大風(fēng)量的)的自然或機(jī)械通風(fēng),使得室外氣候條件有利時(shí)(溫度低于室內(nèi)溫度),可以充分利用自然冷卻。帶入新風(fēng)(保持室內(nèi)空氣品質(zhì)):把建筑物室內(nèi)污濁的空氣直接或凈化后排至室外,再把新鮮的空氣補(bǔ)充進(jìn)來(lái),從而保持室內(nèi)的空氣環(huán)境符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的需要。建筑通風(fēng)的方式自然通風(fēng):依靠室內(nèi)外空氣所產(chǎn)生的熱壓和風(fēng)壓作用而進(jìn)行的通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng):依靠風(fēng)機(jī)作用而進(jìn)行的通風(fēng)。30風(fēng)壓熱壓共同作用的自然通風(fēng)依靠屋頂風(fēng)機(jī)進(jìn)行的機(jī)械通風(fēng)建筑自然通風(fēng)人體熱舒適性與熱環(huán)境中氣流的紊動(dòng)特性密切相關(guān),越接近自然特性的環(huán)境其熱舒適性越好?,F(xiàn)代熱舒適理論的研究指出,由于自然通風(fēng)的脈動(dòng)特性,在同等溫度條件下,自然通風(fēng)環(huán)境可以提供更加舒適的室內(nèi)環(huán)境,即人處在同等溫度同等換氣量的機(jī)械通風(fēng)房間中和自然通風(fēng)的房間中,自然通風(fēng)的環(huán)境更可以令人滿意??照{(diào)環(huán)境只能滿足基本的熱中性環(huán)境要求,無(wú)法提供具有自然界特性的室內(nèi)環(huán)境。節(jié)能效果&良好舒適性推動(dòng)自然通風(fēng)的廣泛應(yīng)用。31無(wú)空調(diào)民用建筑—傳統(tǒng)民居特點(diǎn):適應(yīng)本土氣候,費(fèi)用低,舒適性較好徽州民居紹興水鄉(xiāng)福建土樓傣族竹樓建筑自然通風(fēng)風(fēng)塔風(fēng)塔由垂直的豎井和風(fēng)斗組成,在通風(fēng)不暢的地區(qū),可以利用高出屋面的風(fēng)斗,把上部的氣流引入建筑內(nèi)部,來(lái)加速建筑內(nèi)部的空氣流通。當(dāng)?shù)貐^(qū)存在明顯的主導(dǎo)風(fēng)向時(shí),風(fēng)斗往往都朝向主導(dǎo)風(fēng)向修建;在主導(dǎo)風(fēng)向不固定的地區(qū),則設(shè)計(jì)多個(gè)朝向的風(fēng)斗,從而形成多個(gè)不同風(fēng)向的風(fēng)井。

32干燥地區(qū)傳統(tǒng)民居的風(fēng)塔早在幾千年前,風(fēng)塔就在古埃及得到流行,如今在中東地區(qū),仍然可以見(jiàn)到它的身影。風(fēng)塔可應(yīng)用于干燥地區(qū),卻很難應(yīng)用于熱濕氣候。建筑自然通風(fēng)干欄干欄是一種在木(竹)柱底架上建筑的高出地面的房屋,一般為兩層,用木、竹料作樁柱、樓板和上層的墻壁,下層無(wú)遮攔,屋頂為人字形,覆蓋以樹(shù)皮、茅草或陶瓦,上層住人,下層用作圈養(yǎng)家畜或置放農(nóng)具。此種建筑可防蛇、蟲(chóng)、洪水等的侵害,并有利于防潮及通風(fēng),適用于溫暖潮濕的地域。干欄的居住形式是熱濕氣候調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的最佳智慧,今壯、傣、布依、侗、水等族住房建筑形式即由此發(fā)展而來(lái)。此外,東南亞一帶還較盛行柵居、巢居等,以及日本所謂的高床住居,亦屬此類(lèi)建筑。33中國(guó)廣南傣族干欄式民居中國(guó)西雙版納傣族干欄式竹樓干欄內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖干欄通風(fēng)示意圖建筑自然通風(fēng)34北京民居檐下通風(fēng)口英國(guó)劍橋民居的煙囪“煙囪效應(yīng)”或“熱壓效應(yīng)”煙囪效應(yīng)是指室內(nèi)空氣沿著有垂直坡度的空間向上升或下降,造成加強(qiáng)空氣對(duì)流的現(xiàn)象。在有公共中庭、豎向通風(fēng)(排煙)風(fēng)道、樓梯間等具有類(lèi)似煙囪特征——即從底部到頂部具有通暢的流通空間的建筑物、構(gòu)造物(如水塔)中,空氣(包括煙氣)靠密度差的作用,沿著通道很快進(jìn)行擴(kuò)散或排出建筑物的現(xiàn)象,即為煙囪效應(yīng)。寒冷地區(qū)最常應(yīng)用的就是利用“煙囪效應(yīng)”或“熱壓效應(yīng)”來(lái)進(jìn)行通風(fēng)。與風(fēng)壓式自然通風(fēng)不同,熱壓式自然通風(fēng)更能適應(yīng)常變的外部環(huán)境和不良的外部風(fēng)環(huán)境。建筑自然通風(fēng)天井天井是對(duì)庭院中房與房之間或房與圍墻之間圍成的露天空地的稱謂。四面有房屋、三面有房屋另一面有圍墻或兩面有房屋另兩面有圍墻時(shí)中間的空地均可稱為天井。天井建筑也是因地制宜的宜居建筑。天井是中國(guó)南方房屋結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,一般位于單進(jìn)或多進(jìn)房屋中前后正間之中,兩邊被廂房包圍,寬與正間相同,進(jìn)深與廂房等長(zhǎng)。因其面積較小,光線為高屋圍堵顯得較暗,狀如深井,故名天井。35皖南民居(明清時(shí)期建筑)的天井在皖南民居中,在正堂前的中央部位常設(shè)有一個(gè)直通屋面的天井,起到通風(fēng)、采光的作用。皖南民居聚落采取的是緊湊式單體的密集排列方式,這是干熱而非濕熱氣候條件下的典型聚落模式;會(huì)減低主導(dǎo)風(fēng)速,體現(xiàn)了適當(dāng)抑制風(fēng)壓通風(fēng)的原則。建筑自然通風(fēng)現(xiàn)代建筑的自然通風(fēng)方式現(xiàn)代建筑通過(guò)門(mén)窗、中庭、雙層幕墻、風(fēng)塔等構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì),來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的自然通風(fēng)效果。36英國(guó)Queensbuilding的煙囪通風(fēng)德國(guó)法蘭克福商業(yè)銀行大廈:全球首座生態(tài)型高層塔樓位于指裝分支部分的辦公室、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)深小,采用風(fēng)壓通風(fēng)。位于中央部分的報(bào)告廳、大廳采用“煙囪效應(yīng)”進(jìn)行熱壓通風(fēng)。針對(duì)60層高的塔樓中庭的自然通風(fēng)狀況進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),將每12層作為一個(gè)單元分隔,利用熱壓進(jìn)行自然通風(fēng),各個(gè)單元通過(guò)透明玻璃相分隔,以避免風(fēng)壓和熱壓過(guò)強(qiáng)產(chǎn)生紊流。60層高的塔樓中庭建筑自然通風(fēng)現(xiàn)代建筑的自然通風(fēng)方式自然通風(fēng)型雙層皮幕墻也是依靠“煙囪效應(yīng)”在內(nèi)外兩層幕墻之間形成了一個(gè)通風(fēng)換氣層,從而實(shí)現(xiàn)建筑的自然通風(fēng)。雙層皮幕墻又稱“呼吸式幕墻”或“熱通道幕墻”,它是由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成,兩層幕墻之間形成一個(gè)空腔(夾層),空腔的兩端設(shè)置有可以控制的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。37太陽(yáng)輻射被雙層皮幕墻夾層中的遮陽(yáng)百葉和外層幕墻吸收后,通過(guò)對(duì)流換熱的形式重新釋放到夾層的空氣中,使得夾層空氣被加熱升溫并超過(guò)室外空氣溫度。由于內(nèi)外空氣的密度差,在雙層皮幕墻下部的進(jìn)風(fēng)口處會(huì)形成負(fù)壓,上部的出風(fēng)口處形成正壓,在此壓差的驅(qū)動(dòng)下,室外空氣將從下部的風(fēng)口進(jìn)入到夾層并從上部的風(fēng)口排出,從而形成雙層皮幕墻與室外的自然通風(fēng)。清華大學(xué)超低能耗示范樓東向外墻夏季自然通風(fēng)過(guò)渡季自然通風(fēng)建筑遮陽(yáng)建筑遮陽(yáng)的目的:防止直射造成的眩光、降低室內(nèi)得熱。太陽(yáng)輻射影響室內(nèi)熱環(huán)境的方式:透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi),被內(nèi)表面吸收。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)吸收,一部分通過(guò)熱傳導(dǎo)進(jìn)入室內(nèi)。直接進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射是室內(nèi)的重要熱源,因此遮陽(yáng)對(duì)降低空調(diào)負(fù)荷有重要意義。38建筑遮陽(yáng)水平遮陽(yáng)在低緯地區(qū)或一年中的夏季,由于太陽(yáng)高度角很高,建筑的陰影很短,因而水平遮陽(yáng)比垂直遮陽(yáng)更加有效。39低緯度地區(qū)建筑的水平遮陽(yáng)水平外百葉遮陽(yáng)建筑遮陽(yáng)水平遮陽(yáng)在濕熱地區(qū),懸挑出的長(zhǎng)長(zhǎng)的屋檐或遮陽(yáng)篷可以起到遮陽(yáng)、避雨的作用。一幢建筑如果位于南北回歸線之間,那么南北兩個(gè)方向上就都要考慮遮陽(yáng),例如在非洲、澳大利亞、美國(guó)南方的歐洲殖民者模仿當(dāng)?shù)孛窬?,建造出四周都有寬大通廊的住宅?0熱濕地區(qū)建筑懸挑的遮陽(yáng)篷南北回歸線之間四周都做巨大的外挑遮陽(yáng)的建筑建筑遮陽(yáng)垂直遮陽(yáng)垂直遮陽(yáng)主要是根據(jù)太陽(yáng)方位角來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的遮擋,因此垂直遮陽(yáng)能夠有效地?fù)踝「叨冉呛艿偷墓饩€,適合用于遮擋東西向陽(yáng)光。41鳳凰城中央圖書(shū)館的垂直百葉遮陽(yáng)板垂直外百葉遮陽(yáng)建筑遮陽(yáng)格柵式遮陽(yáng)格柵式遮陽(yáng)則綜合了水平遮陽(yáng)和垂直遮陽(yáng)的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于各種朝向和高度角的陽(yáng)光都比較有效。42印度昌迪加爾議會(huì)大廈的格柵遮陽(yáng)遮陽(yáng)與通風(fēng)相結(jié)合:垂直遮陽(yáng)板可以增加建筑進(jìn)風(fēng)口風(fēng)壓,室內(nèi)熱空氣可以從水平遮陽(yáng)板中間排出。美國(guó)尼爾森美術(shù)館的格柵式遮陽(yáng)建筑遮陽(yáng)自遮陽(yáng)這類(lèi)遮陽(yáng)方式?jīng)]有明顯的遮陽(yáng)構(gòu)件,而是通過(guò)建筑自身的凸凹來(lái)形成大面積陰影,最主要的采光窗都位于陰影之中,而暴露在墻體表面的窗洞口往往尺寸較小。43沙特國(guó)家銀行:厚重封閉的外墻;采用中央天井間接采光;超大尺度的洞口。孟買(mǎi)干城章嘉公寓:自身凸凹形成大部分陰影,采光窗位于陰影中。建筑遮陽(yáng)綠化遮陽(yáng)最理想的遮陽(yáng)植物是落葉喬木,茂盛的枝葉夏季可以遮擋陽(yáng)光,冬季溫暖的陽(yáng)光又會(huì)透過(guò)稀疏枝條射入室內(nèi),對(duì)于高層建筑,一般采用垂直綠化遮陽(yáng),但經(jīng)濟(jì)技術(shù)成本較高。44弗雷尤斯學(xué)校的銀色遮陽(yáng)板和旁邊的闊葉落葉喬木植物降低負(fù)荷的主要途徑是吸收和反射,綠化遮陽(yáng)不同于建筑構(gòu)件遮陽(yáng)之處在于它的能量流向,植物將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樯锬?,本身溫度不顯著升高。建筑采光建筑采光的目的使建筑內(nèi)部的照度可以滿足(或盡量滿足)相應(yīng)的需要,這樣既可以減少人工照明(如電燈、油燈、爐火等)的使用量,又有利于人與外界環(huán)境的溝通。45圣索菲亞大教堂的天窗采光東京鹿島大廈的側(cè)窗和天窗采光建筑遮陽(yáng)建筑采光和遮陽(yáng)之間矛盾解決采光和遮陽(yáng)之間矛盾的辦法是:遮擋太陽(yáng)直射光線,利用漫反射光線。46徽州民居的天井空間由于多是幾次反射的漫反射光線,狹小天井中照度較低,但是很均勻。羅比住宅的反射采光用深遠(yuǎn)的水平屋檐遮陽(yáng),并依靠反光性能較好的室外平臺(tái)將光線反射入室內(nèi)。建筑遮陽(yáng)反光板調(diào)整室內(nèi)大空間光環(huán)境47香港匯豐銀行外部的新型反光板在機(jī)械控制下,根據(jù)太陽(yáng)位置變換角度,將陽(yáng)光反射到中庭的頂部,然后再反射至內(nèi)部空間?!毒G色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2019)487.1.1應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地自然條件和建筑功能需求,對(duì)建筑的體形、平面布局、空間尺度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),且應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。7.1.8不應(yīng)采用建筑形體和布置嚴(yán)重不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)。建筑設(shè)備節(jié)能/7.3冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.熱泵技術(shù)熱泵是通過(guò)動(dòng)力驅(qū)動(dòng),從低溫環(huán)境(熱源)中取熱,將其溫度提升,再送到高溫環(huán)境(熱匯)中放熱的裝置,它可在夏季為空調(diào)提供冷源或在冬季為采暖提供熱源。與直接燃燒燃料獲取熱量相比,熱泵冬季運(yùn)行時(shí),在一定條件下可降低能源消耗。50冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.熱泵技術(shù)根據(jù)熱源類(lèi)型可將熱泵分為三大類(lèi):土壤源熱泵、水源熱泵和空氣源熱泵。其中,水源熱泵又可根據(jù)水質(zhì)不同分為地下水源、地表水(江、河、湖、海)源和污水源熱泵。51熱泵土壤源熱泵水源熱泵地下水水源熱泵地表水水源熱泵污水水源熱泵空氣源熱泵冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.1土壤源熱泵土壤源熱泵,又稱為地源熱泵,它通過(guò)中間介質(zhì)(通常為水或者是加入防凍劑的水溶液)作為熱載體,使中間介質(zhì)在埋于土壤內(nèi)部的封閉環(huán)路(土壤換熱器)中循環(huán)流動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)與土壤進(jìn)行熱交換的目的。土壤換熱器主要分為水平埋管和垂直埋管兩種,埋管方式的選擇主要取決于場(chǎng)地大小、當(dāng)?shù)貛r土類(lèi)型及挖掘成本。水平埋管通常設(shè)置在1~2m的地溝里。其特點(diǎn)是安裝費(fèi)用低、換熱器壽命長(zhǎng),但占地面積大、水系統(tǒng)耗電大。垂直埋管的孔深度大約在30~150m的范圍。其特點(diǎn)是占地面積小,水系統(tǒng)耗電少,但鉆井費(fèi)用高。52水平埋管垂直埋管冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.1土壤源熱泵目前我國(guó)土壤源熱泵被大量用于高容積率的住宅小區(qū)及高負(fù)荷密度的公共建筑,單個(gè)系統(tǒng)規(guī)?;境^(guò)1MW。由于土地面積有限,井孔不得不密集布置,嚴(yán)重制約了地層的熱恢復(fù)能力,使得系統(tǒng)的實(shí)際供熱供冷能力低于期望值。土壤源熱泵系統(tǒng)往往需要促成集中供熱供冷系統(tǒng),住宅建筑的冷熱負(fù)荷明顯屬于間歇性的負(fù)荷,特別是冷負(fù)荷的間歇特征尤為顯著,因此不適用于我國(guó)的集合住宅建筑。因此,土壤源熱泵系統(tǒng)既不適用于高負(fù)荷密度的、大型的公共建筑,也不適用于集合住宅小區(qū),只適用于低密度的獨(dú)棟住宅,以及有足夠場(chǎng)地的小型公共建筑。另外還需注意,由于埋管內(nèi)的平均水溫與管壁周?chē)販刂g的溫差往往達(dá)到8℃以上,與地下水溫相差甚遠(yuǎn)。如果周?chē)嬖跍囟缺嚷窆芩疁馗m合的冷熱源,就不提倡用地源熱泵,例如夏季用地源熱泵制造生活熱水,冬季用地源熱泵為建筑區(qū)內(nèi)供冷都是不好的方案。53冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.2地下水水源熱泵地下水水源熱泵系統(tǒng)是指抽取淺層(100m以內(nèi))地下水,經(jīng)過(guò)熱泵提取熱量或冷量,使水溫降低或升高,再將其回灌到地下的熱泵系統(tǒng)形式。此時(shí),地下水水源熱泵的另一端即可產(chǎn)生可供采暖的熱水或可供空調(diào)的冷水,用于為建筑物提供采暖用熱源和空調(diào)用冷源。地下水源熱泵系統(tǒng)在應(yīng)用中的一些主要問(wèn)題:地下水的開(kāi)采問(wèn)題、地下水的回灌問(wèn)題、投資的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題等。54[1]數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)熱泵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研與投資趨勢(shì)研究報(bào)告(2023-2029).冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.2地下水水源熱泵在應(yīng)用地下水水源熱泵前,必須因地制宜、科學(xué)地對(duì)地下水水源熱泵在當(dāng)?shù)氐倪m用性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。大規(guī)模建設(shè)地下水水源熱泵項(xiàng)目需要審慎考量。地下水屬于優(yōu)質(zhì)淡水資源,大規(guī)模、過(guò)量開(kāi)采利用地下水,可能產(chǎn)生地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題和地質(zhì)災(zāi)害,破壞地下水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境等,影響久遠(yuǎn)。能否有效取水和有效回灌取決于地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。地下水的回灌方式目前普遍采用的有同井回灌和異井回灌兩種技術(shù)。同井回灌,是利用一口井,在深處含水層取水,淺處的另一個(gè)含水層回灌。異井回灌是在與取水井有一定距離處單獨(dú)設(shè)置回灌井。異井回灌法的總費(fèi)用高出同井回灌法約20%。同井回灌法主要適宜在砂性土含水層,滲透系數(shù)小的場(chǎng)地應(yīng)用,而對(duì)于卵石土含水層的城市,則以異井回灌法比較適宜。全面考察水源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。一方面,要考慮采用地下水水源熱泵系統(tǒng)形式造成的地下水提取/回灌能耗增加對(duì)整體系統(tǒng)性能的影響,并且要以一次能源消耗為比較基準(zhǔn),而不是電耗;另一方面,地下水水源熱泵的逐年性能衰減必須納入技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的內(nèi)容。55冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.3地表水水源熱泵地表水是暴露在地表面的江、河、湖、海水體的總稱,在地表水水源熱泵系統(tǒng)中使用的地表水源主要是指流經(jīng)城市的江河水、城市附近的湖泊水和沿海城市的海水。地表水源熱泵以這些地表水為熱泵裝置的熱源,冬天從中取熱向建筑物供熱,夏季以地表水源為冷卻水向建筑物供冷。地表水源熱泵系統(tǒng)可采用開(kāi)始循環(huán)或閉式循環(huán)兩種形式。開(kāi)式循環(huán)是用水泵抽取地表水在熱泵的換熱器中換熱后再排入水體,但在水質(zhì)較差時(shí)換熱器中易產(chǎn)生污垢,降低換熱效果,嚴(yán)重時(shí)甚至影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行;閉式循環(huán)是把多組塑料盤(pán)管沉入水體中,或通過(guò)特殊換熱器與水體進(jìn)行換熱,通過(guò)二次介質(zhì)將水體的熱量輸送至熱泵換熱器,從而避免因水質(zhì)不良引起的熱泵換熱器的結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題。56冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.3地表水水源熱泵我國(guó)地表水源熱泵主要應(yīng)用在大型商用建筑,個(gè)別應(yīng)用于住宅類(lèi)高檔公寓式建筑的供暖,為提高熱泵系統(tǒng)的全年利用率常常也兼作供冷系統(tǒng)的冷源。裝機(jī)容量大多在1MW到10MW之間,個(gè)別海水源熱泵項(xiàng)目裝機(jī)容量超過(guò)20MW,有些地表水源熱泵系統(tǒng)在城市級(jí)示范工程中單體規(guī)模達(dá)到80萬(wàn)m2。地表水在實(shí)際工程中的主要問(wèn)題:冬季供熱的可行性、夏季供冷的經(jīng)濟(jì)性、長(zhǎng)途取水與送水的經(jīng)濟(jì)性,水源導(dǎo)致?lián)Q熱裝置結(jié)垢、腐蝕從而引起換熱性能惡化和設(shè)備的安全性等。正因?yàn)楣こ虘?yīng)用中常常遇到上述問(wèn)題,故必須因地制宜地、科學(xué)地評(píng)價(jià)地表水源熱泵的適用性。選用地表水源熱泵方案時(shí),必須有適宜的水源,并進(jìn)行深入的環(huán)境影響評(píng)價(jià)。必須根據(jù)水文、氣象資料和建筑負(fù)荷特點(diǎn),分析采用冬季供熱的可行性、夏季供冷的經(jīng)濟(jì)性以及長(zhǎng)途取水、送水的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,裝機(jī)容量不宜大于5MW,要避免超大容量的地表水源熱泵工程。必須進(jìn)行投資回收期經(jīng)濟(jì)性分析,與常規(guī)分散獨(dú)立的供冷/供熱方案進(jìn)行比較,當(dāng)投資回收期超過(guò)10年時(shí),需慎用地表水源熱泵系統(tǒng)。57冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.4空氣源熱泵空氣源熱泵是指通過(guò)空氣換熱器與室外換熱制取冷量和熱量的熱泵系統(tǒng)形式,因此空氣源熱泵的一側(cè)換熱器必為空氣—制冷劑換熱器??諝庠礋岜玫闹饕獌?yōu)點(diǎn)在于其熱源獲取的便利性。只要有適當(dāng)?shù)陌惭b空間,并且該空間具有良好的獲取室外空氣的能力,該建筑便具備了安裝空氣源熱泵系統(tǒng)的基本條件。58冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.4空氣源熱泵除多聯(lián)機(jī)外,在建筑領(lǐng)域使用空氣源熱泵大致有三種主要類(lèi)型的產(chǎn)品:(1)大型空氣源冷熱水機(jī)組(空氣—水熱泵系統(tǒng)),該空氣源熱泵機(jī)組的用戶側(cè)介質(zhì)是水,與普通水冷冷水機(jī)組相同,特征在于能夠在制冷季節(jié)提供空調(diào)冷水并在制熱季提供采暖熱水。(2)房間空調(diào)器,這是一類(lèi)結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單且普及率最廣的空氣源熱泵系統(tǒng)。(3)空氣源熱泵熱水器,這是一種以空氣作為熱源的專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)工業(yè)熱水或生活熱水的熱泵裝置。小型空氣源熱泵(房間空調(diào)器)住宅建筑良好的冷熱源系統(tǒng)。大中型空氣源熱泵機(jī)組是商用建筑的冷熱源系統(tǒng)的主要形式之一。59冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)1.4空氣源熱泵對(duì)于空氣源熱泵系統(tǒng)的適用性評(píng)價(jià),主要需考察的因素是夏季室外空氣的溫度和冬季室外空氣的溫度和濕度。對(duì)于夏季室外溫度過(guò)高的地區(qū),空氣源熱泵機(jī)組的制冷能效比很低,此時(shí)就不宜采用空氣源熱泵系統(tǒng)。對(duì)于冬季溫度和濕度均較低的地區(qū),空氣源熱泵的低溫性能將是機(jī)組選型時(shí)主要考慮的因素,此時(shí)選用經(jīng)低溫改良技術(shù)的空氣源熱泵系統(tǒng)是一個(gè)可行的方案。對(duì)于夏熱冬冷地區(qū),如我國(guó)華中沿海、沿江地區(qū),采用空氣源熱泵時(shí),必須重點(diǎn)考慮機(jī)組的除霜性能。從小區(qū)微氣候角度考慮,空氣源熱泵系統(tǒng)的容量規(guī)模不宜過(guò)大,大規(guī)模設(shè)置機(jī)組將導(dǎo)致熱泵機(jī)組附近的溫度過(guò)度升高(制冷時(shí))或降低(制熱時(shí)),影響機(jī)組的整體能效。60冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)2.吸收式制冷技術(shù)吸收式制冷是利用某些具有特殊性質(zhì)的工質(zhì)對(duì),通過(guò)一種物質(zhì)對(duì)另一種物質(zhì)的吸收和釋放,產(chǎn)生物質(zhì)的狀態(tài)變化,從而伴隨吸熱和放熱過(guò)程。吸收式制冷裝置由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、循環(huán)泵、節(jié)流閥等部件組成。工作介質(zhì)包括制取冷量的制冷劑和吸收、解吸制冷劑的吸收劑,二者組成工質(zhì)對(duì)。61冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)2.吸收式制冷技術(shù)吸收機(jī)有單效、雙效和三效之分。單效吸收機(jī)可以利用較低溫度的熱源(例如100℃的熱源),其COP在0.7~0.8之間。雙效吸收機(jī)可以利用較高溫度的熱源(例如150℃的熱源),其COP可達(dá)到1.2~1.3。三效吸收機(jī)需要利用約200℃以上的熱源,其COP可達(dá)到1.6~1.7。吸收式制冷適用于有較多廢熱排放的建筑或區(qū)域。如地區(qū)有工廠余熱或熱電聯(lián)產(chǎn)電廠發(fā)電的余熱,則吸收機(jī)可利用這部分熱量制冷,實(shí)現(xiàn)能源的充分利用。62冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)2.吸收式制冷技術(shù)吸收機(jī)的另一個(gè)適用場(chǎng)合是以吸收式熱泵的形式在采暖季供熱,即利用高溫?zé)嵩矗训蜏責(zé)嵩吹臒崮芴岣叩街袦氐臒岜孟到y(tǒng),它是同時(shí)利用吸收熱和冷凝熱以制取中溫?zé)崴奈帐街评錂C(jī)。用高溫?zé)崴蚬I(yè)余熱驅(qū)動(dòng),從地下水中提取熱量,其制熱系數(shù)可達(dá)到1.6。用天然氣或蒸汽作動(dòng)力,則制熱系數(shù)可高達(dá)2。直接用鍋爐制取熱水,則制熱系數(shù)不會(huì)大于1。如果是燃煤或燃?xì)忮仩t產(chǎn)生蒸汽,再利用蒸汽進(jìn)行吸收式制冷;或者直接通過(guò)直燃式吸收機(jī),燃?xì)饣蛉加椭评?,則并不是節(jié)約能源的措施。因?yàn)槟壳芭c吸收機(jī)規(guī)模相同的大型離心式制冷機(jī)組的電力—冷量轉(zhuǎn)換效率COP一般都在5.5~6。通過(guò)直接燃燒一次能源制冷的吸收機(jī)比常規(guī)的電壓縮制冷機(jī)要消耗更多的一次能源。在實(shí)際運(yùn)行的系統(tǒng)中,吸收機(jī)的運(yùn)行能耗和能效,以及其配套的冷卻水泵的運(yùn)行能耗,均高于電制冷機(jī)及其能量輸運(yùn)系統(tǒng)。因此,只有大量工業(yè)余熱可供利用時(shí),才應(yīng)考慮使用吸收式制冷。63冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)3.建筑熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)建筑熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)(BCHP),是在建筑物內(nèi)安裝燃?xì)饣蛉加桶l(fā)電機(jī)組發(fā)電,滿足建筑物的用電基礎(chǔ)負(fù)荷;同時(shí)用其余熱產(chǎn)生熱水,用于空調(diào)的降溫和除濕。建筑熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)由發(fā)電設(shè)備、余熱利用設(shè)備及蓄能設(shè)備等組成,可形成多種系統(tǒng)形式。由于原動(dòng)機(jī)形式的不同,建筑熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)電效率、產(chǎn)熱效率和所產(chǎn)生熱量的承載形式也不同,從而決定能耗性能的差異。64冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)3.建筑熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱量有煙氣熱量和冷卻水熱量?jī)刹糠挚梢曰厥绽?,根?jù)能量的梯級(jí)利用原則,在余熱的利用方面一般采用如下方式:溫度在150℃以上的余熱在夏季可用于驅(qū)動(dòng)雙效吸收式制冷機(jī)制取空調(diào)用冷凍水,此時(shí),煙氣中的熱量轉(zhuǎn)換為冷量的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到1.2~1.3;在冬季可用于驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵制熱,制熱COP可達(dá)1.6~1.7。溫度在80℃以上的余熱可作為單效吸收式制冷機(jī)的驅(qū)動(dòng)能源,此時(shí),熱量轉(zhuǎn)換為冷量的轉(zhuǎn)換效率只能達(dá)到0.7~0.8。溫度在60℃以上的余熱可直接用于供熱(采暖或生活熱水),或作為除濕機(jī)的驅(qū)動(dòng)能源。溫度在60℃以下的余熱可利用熱泵技術(shù)回收后用于供熱,如采用熱泵技術(shù)將天然氣煙氣冷凝熱回收供熱。65冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)3.建筑熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)將天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)與天然氣發(fā)電廠和燃?xì)忮仩t,以及用電制冷從能源利用率角度進(jìn)行對(duì)比分析會(huì)得到如下結(jié)論:當(dāng)全年有穩(wěn)定的熱負(fù)荷時(shí),采用BCHP系統(tǒng)是一種高效的能源利用方式,但對(duì)于天然氣熱電聯(lián)供系統(tǒng),一方面應(yīng)該研究提高系統(tǒng)的發(fā)電效率,一方面應(yīng)該注意改進(jìn)系統(tǒng)的總體能源利用效率;而以冷負(fù)荷為主的BCHP系統(tǒng)一般都不節(jié)能。這是因?yàn)橐皇前l(fā)電機(jī)本身的發(fā)電效率與燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)電廠相比較低,二是其煙氣余熱品位仍然較高,可利用的熱量溫度可以高達(dá)400℃以上,而吸收式制冷機(jī)所需要的熱量溫度只要160℃。因此,利用燃?xì)廨啓C(jī)排放的熱量直接驅(qū)動(dòng)吸收機(jī)制冷,巨大的傳熱溫差將會(huì)造成巨大的不可逆損失,從而降低了能源利用率。從當(dāng)前實(shí)際工程反映出的問(wèn)題來(lái)看,不成功的三聯(lián)供系統(tǒng)往往是由多個(gè)階段多個(gè)原因造成的結(jié)果。要進(jìn)行合理的中小型天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)配置不僅要求設(shè)計(jì)人員非常了解規(guī)劃區(qū)域的電力/燃?xì)鈼l件、周邊自然條件,具有非常強(qiáng)的電力、暖通、機(jī)械等多學(xué)科知識(shí),而且要求設(shè)計(jì)人員具有較強(qiáng)的多學(xué)科知識(shí)融合能力、多學(xué)科知識(shí)的綜合平衡能力。66冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)4.變制冷劑流量的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),是一臺(tái)室外機(jī)能連接多臺(tái)室內(nèi)機(jī),室內(nèi)機(jī)的數(shù)量1~32個(gè)。其制冷系統(tǒng)是一臺(tái)室外機(jī)通過(guò)管路能夠向若干個(gè)室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑液體,通過(guò)控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)各個(gè)換熱器的制冷劑流量,可以適時(shí)地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷要求。多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn):室內(nèi)機(jī)獨(dú)立控制、擴(kuò)展性好、占用安裝空間小、可不設(shè)專(zhuān)用機(jī)房等,目前已成為中、小型商用建筑中最為活躍的中央空調(diào)系統(tǒng)形式之一。67冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)4.變制冷劑流量的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)措施一:避免室內(nèi)外機(jī)組之間的連接管過(guò)長(zhǎng)、上下高差過(guò)大。室內(nèi)外機(jī)組之間的連接管長(zhǎng)度、高差和局部阻力等都直接影響多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。對(duì)于以R22為制冷劑的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),室外機(jī)組與最遠(yuǎn)的室內(nèi)機(jī)組之間的單程管長(zhǎng)為80m,室外機(jī)組之間的最大高差為30m、最高位與最低位室內(nèi)機(jī)之間的高差小于20m。節(jié)能設(shè)計(jì)措施二:避免多聯(lián)式容量過(guò)大。多聯(lián)機(jī)容量過(guò)大時(shí)會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的能耗。其一,由于機(jī)組容量增加,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部件的最優(yōu)化匹配有難度,致使能耗增加。其二,由于管路過(guò)長(zhǎng),阻力損失大大增加,也將造成制冷壓縮機(jī)能耗大為增加;其三,目前的大容量多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)幾乎都是由一臺(tái)變?nèi)萘渴彝鈾C(jī)組和多臺(tái)定容量室外機(jī)組組合,在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí),定容量室外機(jī)組停止運(yùn)行,使得系統(tǒng)的部分負(fù)荷性能更接近定容量系統(tǒng),削弱了變?nèi)萘肯到y(tǒng)的部分負(fù)荷特性。68冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)4.變制冷劑流量的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)措施三:避免多聯(lián)機(jī)應(yīng)用于負(fù)荷分散的建筑物或功能區(qū)。部分負(fù)荷特性決定了多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在40%~80%負(fù)荷率范圍內(nèi)具有較高的系統(tǒng)COP,且室內(nèi)機(jī)同時(shí)使用率越高,系統(tǒng)的COP越高。因此,多聯(lián)機(jī)不適用于負(fù)荷分散、室內(nèi)機(jī)同時(shí)使用率低的建筑物和功能區(qū)。研究表明,逐時(shí)負(fù)荷率(逐時(shí)負(fù)荷與設(shè)計(jì)負(fù)荷之比)為40%~80%,所發(fā)生的小時(shí)數(shù)占總供冷時(shí)間的60%以上的建筑較適宜于使用多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),此時(shí)系統(tǒng)具有較高的運(yùn)行能效。總之,為保證多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)高效、節(jié)能運(yùn)行,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須避免“高”、“大”、“長(zhǎng)”、“散”,倡導(dǎo)“低”、“小”、“短”、“勻”。避免室內(nèi)外機(jī)組之間的高差過(guò)大。避免單一系統(tǒng)容量規(guī)模過(guò)大。避免系統(tǒng)輸配管路過(guò)長(zhǎng)。避免多聯(lián)機(jī)在同時(shí)使用率低、室內(nèi)負(fù)荷分散的建筑或區(qū)域中使用。69冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)5.磁懸浮變頻離心式壓縮機(jī)及冷水機(jī)組磁懸浮變頻離心式冷水機(jī)組(磁懸浮冷機(jī))是采用磁懸浮軸承的無(wú)油離心式壓縮機(jī)。磁懸浮軸承技術(shù)可以利用磁力作用使轉(zhuǎn)子處于懸浮狀態(tài),通過(guò)位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子的偏差信號(hào),從而始終能處于平衡狀態(tài),由于轉(zhuǎn)子與定子之間沒(méi)有機(jī)械接觸,不會(huì)產(chǎn)生摩擦損耗,因此壓縮機(jī)不需要潤(rùn)滑油。磁懸浮壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì):無(wú)潤(rùn)滑油運(yùn)轉(zhuǎn)使得離心式壓縮機(jī)的葉輪可以實(shí)現(xiàn)更高轉(zhuǎn)速運(yùn)行,從而在減小葉輪直徑的同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)一定容量、高壓比運(yùn)轉(zhuǎn)。70磁懸浮軸承的工作原理冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)5.磁懸浮變頻離心式壓縮機(jī)及冷水機(jī)組磁懸浮冷機(jī)的優(yōu)勢(shì):具有制冷效率高、調(diào)節(jié)范圍大、體積小、應(yīng)用靈活、噪聲低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。主要的技術(shù)特點(diǎn)一:磁懸浮冷機(jī)的換熱效率比傳統(tǒng)離心機(jī)高。無(wú)油的磁懸浮冷機(jī)沒(méi)有潤(rùn)滑油滲透進(jìn)制冷劑中,從而提高了換熱器的換熱效率,消除了潤(rùn)滑油帶來(lái)的冷機(jī)性能衰退。主要的技術(shù)特點(diǎn)二:磁懸浮冷機(jī)與傳統(tǒng)離心機(jī)相比具有更大的調(diào)節(jié)范圍、體積小,應(yīng)用靈活。由于無(wú)需考慮潤(rùn)滑油回油的壓差問(wèn)題,變頻調(diào)節(jié)的磁懸浮冷機(jī)可以實(shí)現(xiàn)冷水高溫出水和冷卻水低溫進(jìn)水的小壓縮比工況,能夠?qū)崿F(xiàn)10%負(fù)荷工況到滿負(fù)荷工況的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。另一方面,由于在運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生摩擦,磁懸浮壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速顯著提高,從而減小了壓縮機(jī)葉輪的尺寸,壓縮機(jī)的體積和重量顯著下降,使得磁懸浮冷機(jī)的應(yīng)用更加靈活。71冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)5.磁懸浮變頻離心式壓縮機(jī)及冷水機(jī)組磁懸浮冷機(jī)的優(yōu)勢(shì):具有制冷效率高、調(diào)節(jié)范圍大、體積小、應(yīng)用靈活、噪聲低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。主要的技術(shù)特點(diǎn)三:磁懸浮冷機(jī)在小壓比、部分負(fù)荷下效率更高。而對(duì)于磁懸浮冷機(jī),在部分負(fù)荷下,通過(guò)降低轉(zhuǎn)速來(lái)減少出力,此時(shí)導(dǎo)葉閥全開(kāi),由于不存在節(jié)流的問(wèn)題,使得壓縮機(jī)壓比逐漸減小,同時(shí)壓縮機(jī)效率近似不變,使得磁懸浮冷機(jī)制冷能效隨著負(fù)荷率降低逐漸上升。對(duì)于傳統(tǒng)變頻離心機(jī),同樣在部分負(fù)荷時(shí),首先通過(guò)降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)制冷量,由于其軸承系統(tǒng)需要潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,壓縮機(jī)變頻后受到回油影響,其運(yùn)行可靠性和能效有所下降。主要的技術(shù)特點(diǎn)四:磁懸浮冷機(jī)的振動(dòng)小、噪聲低,滿載噪聲為60~70dB。無(wú)油系統(tǒng)免去了該部分的定期維護(hù)保養(yǎng)與故障檢修工作,提高了系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備使用壽命,比傳統(tǒng)機(jī)械軸承更加持久耐用,壽命一般在15-20年左右。72冷熱源的節(jié)能技術(shù)或系統(tǒng)5.磁懸浮變頻離心式壓縮機(jī)及冷水機(jī)組磁懸浮冷機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題問(wèn)題一:冷凍水供水溫度設(shè)定過(guò)低。問(wèn)題二:多臺(tái)冷機(jī)聯(lián)合運(yùn)行出力不均時(shí),會(huì)導(dǎo)致整體COP下降。總之,依靠磁懸浮冷機(jī)實(shí)現(xiàn)公共建筑節(jié)能,必須在設(shè)計(jì)選型、施工驗(yàn)收調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)、運(yùn)行控制等各個(gè)環(huán)節(jié)予以關(guān)注,通過(guò)精細(xì)化的質(zhì)量把控,避免或解決常規(guī)冷站出現(xiàn)的問(wèn)題,才能最大限度地發(fā)揮磁懸浮冷機(jī)的節(jié)能作用。73輸配系統(tǒng)中的變頻技術(shù)中央空調(diào)耗電量的40%~60%是各類(lèi)風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵的電耗。采用變頻技術(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)水泵進(jìn)行變頻調(diào)節(jié),可以使風(fēng)機(jī)水泵全年的運(yùn)行能耗降低40%以上。全空氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié):是最有效的節(jié)能途徑之一。根據(jù)被控的室內(nèi)溫度通過(guò)改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)送風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)對(duì)室溫的調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方式能改善室內(nèi)空氣濕度,同時(shí)可大幅降低風(fēng)機(jī)電耗。冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié):通過(guò)改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)量與水量比,不必改變冷卻塔運(yùn)行臺(tái)數(shù),既可滿足冷卻水供水水溫要求,同時(shí)可維持冷卻水溫度接近室外濕球溫度,提高冷凍機(jī)運(yùn)行效率。冷凍水循環(huán)泵的變頻:根據(jù)末端裝置的調(diào)節(jié)特性,應(yīng)采用不同的變頻調(diào)節(jié)方式。當(dāng)大部分末端裝置為不具備調(diào)節(jié)手段或者是“通斷”控制的風(fēng)機(jī)盤(pán)管時(shí),可以根據(jù)冷凍水的供回水溫差調(diào)節(jié)循環(huán)水泵,使循環(huán)泵流量根據(jù)氣候變化,避免出現(xiàn)“小溫差、大流量”。當(dāng)末端主要為自動(dòng)的連續(xù)調(diào)節(jié)水閥時(shí),應(yīng)根據(jù)某個(gè)最不利點(diǎn)的供回水壓差調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,使得在滿足最不利回路的需要的前提下,盡可能減少調(diào)節(jié)閥門(mén)消耗的能量,從而降低循環(huán)水泵能耗。74末端送風(fēng)形式的選擇變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(即VAV)作為全空氣系統(tǒng)的一種,是在以前多房間、多區(qū)域定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)上,為了改善末端風(fēng)量分配不均造成的冷熱失調(diào)而發(fā)展出來(lái)的。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):與末端不能調(diào)節(jié)的系統(tǒng)相比,變風(fēng)量系統(tǒng)可以較好地滿足同一個(gè)系統(tǒng)、不同房間的不同需要,與定風(fēng)量加末端加再熱調(diào)節(jié)的系統(tǒng)相比要節(jié)能。75變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)示意圖末端送風(fēng)形式的選擇變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(即VAV)相對(duì)于風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題存在問(wèn)題一:運(yùn)行能耗高原因1:風(fēng)機(jī)揚(yáng)程。全空氣系統(tǒng)風(fēng)機(jī)需要提供更高的風(fēng)機(jī)揚(yáng)程,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)功率正比于空氣體積與風(fēng)機(jī)揚(yáng)程的乘積,所以處理同樣體積的空氣,全空氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)功率要高出風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)的數(shù)倍。原因2:部分房間使用時(shí)的關(guān)閉特性。變風(fēng)量系統(tǒng)不能單獨(dú)關(guān)閉某個(gè)末端。在房間使用量減少時(shí),風(fēng)機(jī)輸配能耗不能降低,同時(shí)給系統(tǒng)增加了沒(méi)有必要處理的冷熱量,使得整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能耗無(wú)法降低。原因3:負(fù)荷不均勻時(shí)的調(diào)節(jié)特性。對(duì)于不同的房間溫度設(shè)定值,變風(fēng)量系統(tǒng)為了達(dá)到控制目標(biāo),會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的風(fēng)量過(guò)大。在各個(gè)房間之間負(fù)荷差異較大時(shí)(尤其是過(guò)渡季),風(fēng)機(jī)盤(pán)管的水閥采用通斷控制,風(fēng)機(jī)采用低速或者通斷運(yùn)行,風(fēng)機(jī)電耗和水系統(tǒng)電耗都會(huì)相應(yīng)降低。而國(guó)內(nèi)變風(fēng)量系統(tǒng)不能加裝再熱裝置,為了降低冷熱失調(diào)時(shí),系統(tǒng)只能提升送風(fēng)溫度,大幅降低送回風(fēng)溫差,導(dǎo)致總風(fēng)量加大,風(fēng)機(jī)電耗減小。76末端送風(fēng)形式的選擇變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(即VAV)相對(duì)于風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題存在問(wèn)題二:舒適性差原因1:冷熱失調(diào)。變風(fēng)量系統(tǒng)的調(diào)控范圍較小,在房間負(fù)荷差異較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)比較明顯的冷熱失調(diào)現(xiàn)象。原因2:新風(fēng)供給不均。變風(fēng)量系統(tǒng)新風(fēng)比固定,對(duì)于負(fù)荷較低的房間新風(fēng)供給較小。然而新風(fēng)需求與負(fù)荷并不是正相關(guān)的關(guān)系,因此就容易出現(xiàn)部分房間新風(fēng)供給過(guò)量,而部分房間新風(fēng)供給不足的情況。而風(fēng)機(jī)盤(pán)管的獨(dú)立新風(fēng)供應(yīng),不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題。原因3:安全隱患。由于各房間的空氣統(tǒng)一返回到空氣處理機(jī)組中處理,就使得污染物在一個(gè)系統(tǒng)中相連的各房間擴(kuò)散,另外,變風(fēng)量系統(tǒng)因?yàn)榫哂休^長(zhǎng)的風(fēng)道,積灰嚴(yán)重,在空氣干凈時(shí)反而對(duì)空氣造成二次污染。而風(fēng)機(jī)盤(pán)管由于空氣僅在一個(gè)房間內(nèi)循環(huán),可以保證使用者之間互不串通。77末端送風(fēng)形式的選擇對(duì)于大空間大進(jìn)深的商場(chǎng)公共區(qū),出于管理的考慮采用全空氣系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)的節(jié)能高效,需要做到以下幾個(gè)方面:節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)一:系統(tǒng)宜小不宜大。全空氣系統(tǒng)應(yīng)在可能情況下盡量減小單個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模,并盡可能按照負(fù)荷分布進(jìn)行系統(tǒng)劃分。系統(tǒng)較小縮短風(fēng)道長(zhǎng)度,降低風(fēng)機(jī)揚(yáng)程需求,從而降低能耗。節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)二:防止漏風(fēng)。實(shí)測(cè)表明,實(shí)際建筑中風(fēng)道漏風(fēng)嚴(yán)重,導(dǎo)致能耗浪費(fèi)。節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)三:控制調(diào)節(jié)。因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)是按照最大負(fù)荷情況設(shè)計(jì)的,但實(shí)際運(yùn)行中必然存在部分負(fù)荷工況,采取風(fēng)機(jī)變頻的形式可以在部分負(fù)荷時(shí)大幅度降低風(fēng)機(jī)電耗??偠灾?,風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)優(yōu)于變風(fēng)量系統(tǒng)的深層次原因,是分散、獨(dú)立可調(diào)的系統(tǒng)一定比集中的系統(tǒng)更適用、節(jié)能;水輸送冷熱量比風(fēng)輸送冷熱量更節(jié)能。78空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)1.溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng):采用兩套獨(dú)立的控制系統(tǒng)分別控制、調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度。溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求,克服了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中難以同時(shí)滿足溫、濕度參數(shù)的要求,避免了室內(nèi)濕度過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象,也避免了熱濕聯(lián)合處理所造成的能源浪費(fèi)。溫度控制系統(tǒng):由高溫冷源、余熱消除末端裝置組成,采用水作為輸送媒介,其輸送能耗僅是輸送空氣能耗的1/10~1/5。濕度控制系統(tǒng):由新風(fēng)處理機(jī)組、送風(fēng)末端裝置組成,采用新風(fēng)作為能量輸送的媒介,同時(shí)滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求。79空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)1.溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng):主要由四個(gè)核心組成部件構(gòu)成1、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)—高溫冷源的制備顯熱系統(tǒng)的冷水供水溫度由常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中的7℃提高到18℃左右。此溫度的冷水為天然冷源的使用提供了條件,如地下水、土壤源換熱器等。2、濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)—干燥新風(fēng)的制備對(duì)于我國(guó)西北干燥地區(qū),新風(fēng)處理機(jī)組的核心任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)的降溫處理。而對(duì)我國(guó)東南潮濕地區(qū),新風(fēng)處理機(jī)組的核心任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)的除濕處理。3、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)—室內(nèi)末端裝置消除余熱的末端裝置可以采用輻射板、干式風(fēng)機(jī)盤(pán)管等多種形式,采用較高溫度的冷源通過(guò)輻射、對(duì)流等多種方式實(shí)現(xiàn)。此外,還可采用干式風(fēng)機(jī)盤(pán)管排除顯熱。4、濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)—室內(nèi)末端裝置這部分空氣可通過(guò)置換送風(fēng)的方式從下側(cè)或地面送出,也可采用個(gè)性化送風(fēng)方式直接將新風(fēng)送入人體活動(dòng)區(qū)。80空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)2.高效制冷機(jī)房2019年我國(guó)發(fā)布的《綠色高效制冷行動(dòng)方案》中提出,到2030年大型公共建筑制冷能效提升30%。近年來(lái),隨著“雙碳”戰(zhàn)略的實(shí)施,中央空調(diào)技術(shù)逐漸從機(jī)組本身節(jié)能向系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能轉(zhuǎn)變,高效制冷機(jī)房等系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)獲得蓬勃發(fā)展。新加坡是世界范圍內(nèi)對(duì)于綠色建筑要求最高的國(guó)家之一,新加坡建設(shè)局BCA綠色指標(biāo)規(guī)定,對(duì)于總裝機(jī)>500RT的空調(diào)系統(tǒng),最高要求全年制冷機(jī)房平均能效比高于5.41。美國(guó)供暖、制冷與空調(diào)工程學(xué)會(huì)ASHRAE對(duì)制冷機(jī)房能效進(jìn)行了分級(jí),定義全年平均能效高于5.0為高效制冷機(jī)房。在國(guó)內(nèi),目前尚無(wú)中央空調(diào)系統(tǒng)能效等級(jí)的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)高效機(jī)房技術(shù)發(fā)展尚處于初步階段。81空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)2.高效制冷機(jī)房:主要實(shí)現(xiàn)方法(1)全工況高效設(shè)備。在絕大多數(shù)時(shí)間空調(diào)設(shè)備運(yùn)行于部分負(fù)荷工況,為了提升全工況系統(tǒng)能效,需要在水系統(tǒng)主要設(shè)備選型時(shí)采用全工況高效設(shè)備,其中永磁變頻、直驅(qū)等是比較典型的節(jié)能技術(shù)。(2)系統(tǒng)適配性設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的全局能效最優(yōu),需要基于建筑負(fù)荷工況需求研究精準(zhǔn)適配的設(shè)備,適配參數(shù)包括冷量、溫度、壓比、高效區(qū)等四個(gè)方面。(3)節(jié)能運(yùn)行策略控制。(a)冷水管網(wǎng)大溫差運(yùn)行。在部分負(fù)荷下,基于管網(wǎng)水系統(tǒng)水力調(diào)節(jié)平衡的前提,通過(guò)末端流量調(diào)節(jié)、管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)、水泵調(diào)頻等控制策略,使冷水系統(tǒng)全工況在適度大溫差下運(yùn)行,避免過(guò)量供水的現(xiàn)象。(b)冷卻側(cè)策略優(yōu)化。在過(guò)渡季,通過(guò)均勻布水、同步變頻策略,使冷卻塔出水溫度接近濕球溫度,并降低風(fēng)機(jī)能耗,同時(shí)冷卻水泵適度變頻提升輸配效率,實(shí)現(xiàn)冷卻側(cè)盡可能降低冷卻水溫度,提高冷機(jī)能效。(c)冷機(jī)開(kāi)機(jī)組合策略優(yōu)化?;谧冾l冷機(jī)部分負(fù)荷高效的特點(diǎn),在不同冷卻水溫下,優(yōu)化冷水機(jī)組開(kāi)機(jī)組合策略,使冷機(jī)運(yùn)行于高效負(fù)荷區(qū)間,實(shí)現(xiàn)高效區(qū)適配。82綠色照明設(shè)計(jì)20世紀(jì)90年代初,美國(guó)國(guó)家環(huán)保局意識(shí)到環(huán)境的惡化,首先提出了“綠色照明”(GreenLights)的概念,其內(nèi)涵包含高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適4項(xiàng)指標(biāo)。而后“綠色照明”成為一種在全球綠色環(huán)保運(yùn)動(dòng)下興起的以節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境為宗旨的新理念。我國(guó)是照明電力消費(fèi)大國(guó),照明用電約占全社會(huì)用電量的13%左右,實(shí)施綠色照明對(duì)提高我國(guó)照明能效水平、促進(jìn)節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)全球氣候變化具有重要的意義。1993年11月中國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)開(kāi)始啟動(dòng)中國(guó)綠色照明工程,于1996年制定發(fā)布了《“中國(guó)綠色照明工程”的實(shí)施方案》,正式列入國(guó)家計(jì)劃。2009~2016年,我國(guó)開(kāi)始逐步淘汰15W以上的白熾燈,大力推廣節(jié)能燈與LED燈。該項(xiàng)目的預(yù)期效果是在項(xiàng)目結(jié)束后的10年間,實(shí)現(xiàn)累計(jì)節(jié)電1600億~2160億kWh、減排二氧化碳1.75億~2.37億噸的節(jié)能減排效益。而隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)安全、舒適的重視程度越來(lái)越高,對(duì)照明質(zhì)量的要求也不斷提高。最終的綠色照明是指通過(guò)科學(xué)的照明設(shè)計(jì),采用光效高、壽命長(zhǎng)、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品,改善和提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的照明條件和質(zhì)量。83天然采光應(yīng)用技術(shù)太陽(yáng)是天然光的光源:日光在通過(guò)大氣層后可分為太陽(yáng)直射光與天空擴(kuò)散光。在屋頂開(kāi)天窗、在墻壁開(kāi)側(cè)窗等是天然采光最簡(jiǎn)單的方式。當(dāng)只有擴(kuò)散光透過(guò)窗口進(jìn)入室內(nèi)時(shí),室內(nèi)的平均照度較低,可能難以滿足照明需求。直射光強(qiáng)度極高,能提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)散光的光能。但直射光具有很強(qiáng)的方向性,因此采取適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)措施,控制進(jìn)入室內(nèi)的直射光,可以很好改善室內(nèi)的自然光環(huán)境。在陽(yáng)光資源充足的地區(qū)選擇的折光型或漫射型的印花玻璃可以使直射光進(jìn)入室內(nèi)后分布更加均勻。單銀或雙銀Low-E玻璃,可以將紅外波段的太陽(yáng)光反射到室外,同時(shí)又具有良好的可見(jiàn)光透過(guò)性,在保證室內(nèi)照度水平的同時(shí),減少了房間的得熱量。阻擋紫外線的光致變色玻璃可以自動(dòng)控制進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射,改善室內(nèi)的自然采光,調(diào)控室內(nèi)的溫度。利用棱鏡的折射作用改變?nèi)肷涔獾姆较虻膶?dǎo)光棱鏡窗,可以使太陽(yáng)光更均勻地照射到房間內(nèi)部甚至進(jìn)入房間深處,有效地減少窗戶附近直射光引起的眩光,提高室內(nèi)照度的均勻度。84天然采光應(yīng)用技術(shù)無(wú)電光導(dǎo)照明技術(shù)則并不是直接引入自然直射陽(yáng)光,而是使用導(dǎo)光罩收集自然光的同時(shí),利用導(dǎo)光管或?qū)Ч饫w維將自然光傳遞至需要照明的位置。利用導(dǎo)光管的漫散射特性,或者在末端加裝漫射器,可以擴(kuò)大光照的覆蓋范圍。采光隔板與反光百葉是安裝在窗戶上的一類(lèi)自然采光裝置,可以遮擋直射向窗戶的陽(yáng)光,并將之反射到天花板上,通過(guò)天花板表面的漫反射照亮房間。折光膜作用類(lèi)似于折光百葉,是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù),膜的外觀如同磨砂玻璃,其原理在于其微觀結(jié)構(gòu),即在膜層的微觀構(gòu)造中實(shí)現(xiàn)折射光的功能。直射陽(yáng)光通過(guò)折光膜后會(huì)被均勻折射,非直射陽(yáng)光通過(guò)折光膜后則經(jīng)折射作用有效引入室內(nèi)進(jìn)深處。折光膜與折光百葉相比,優(yōu)點(diǎn)是可避免折光百葉對(duì)低角度陽(yáng)光的漏光現(xiàn)象,同時(shí)可直接貼附在玻璃上,省去內(nèi)置折光百葉的施工問(wèn)題和外置折光百葉的清理難題,節(jié)約安裝成本。85人工光源技術(shù)人工光源的評(píng)價(jià)指標(biāo):光效:人工光源發(fā)出的光通量與它消耗的電功率之比稱該光源的發(fā)光效率,簡(jiǎn)稱光效,單位為lm/W。色溫:如果某一光源發(fā)出的光,與某一溫度下黑體發(fā)出的光所含的光譜成分相同,黑體的溫度就稱為光源的色溫。顯色性:物體在待測(cè)光源下的顏色同它在參照光源下的顏色相比的符合程度,定義為待測(cè)光源的顯色性。建筑內(nèi)常用的光源主要有白熾燈、氣體放電光源、LED燈等。86人工光源技術(shù)白熾燈是一種利用電流通過(guò)細(xì)鎢絲所產(chǎn)生的高溫而發(fā)光的熱輻射光源。白熾燈光譜功率分布是連續(xù)性分布的,與天然光有共性,所以與其他人工光源相比,它具有良好的顯色性。白熾燈的可見(jiàn)光長(zhǎng)波部分的功率較大,短波部分功率較小,因此與天然光相比,其光色偏紅,因此白熾燈并不適用于對(duì)顏色分辨要求很高的場(chǎng)所。白熾燈具有一些其他光源所不具備的優(yōu)點(diǎn):如無(wú)頻閃現(xiàn)象,適用于不允許有頻閃現(xiàn)象的場(chǎng)合;燈絲小,便于控光,以實(shí)現(xiàn)光的再分配;調(diào)光方便,有利于光的調(diào)節(jié);開(kāi)關(guān)頻繁程度對(duì)壽命影響小,適應(yīng)于頻繁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)所。此外,白熾燈還有體積小、構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。白熾燈的缺點(diǎn):光效不高,僅在12~20lm/W左右,即需達(dá)到相同的照度水平,白熾燈的能耗更高。白熾燈燈絲亮度很高,易形成眩光;另外,白熾燈的使用壽命較低,只有1000小時(shí)左右,而應(yīng)用碘鎢循環(huán)減少鎢絲蒸發(fā)量的碘鎢燈壽命可以增加至1500小時(shí)?,F(xiàn)今白熾燈僅作為輔助光源存在。87人工光源技術(shù)氣體放電光源,目前有汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈等。汞燈管內(nèi)充有低壓汞蒸氣和少量幫助啟燃的氬氣,燈管內(nèi)壁涂有一層熒光粉,當(dāng)燈管兩極加上電壓后,由于氣體放電產(chǎn)生紫外線,紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光。熒光粉的成分決定熒光燈的光效和顏色。熒光燈的光效高,一般可達(dá)60lm/W,有的甚至可達(dá)100lm/W以上。熒光燈的壽命也很長(zhǎng),優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為8000小時(shí),有的壽命已達(dá)到10000小時(shí)以上。鈉燈燈管內(nèi)充鈉、汞蒸氣和氙氣,當(dāng)燈管兩極加上電壓后,由鈉蒸氣發(fā)出可見(jiàn)光。鈉燈的光效非常高,高壓鈉燈一般為120lm/W,而低壓鈉燈則可以達(dá)到300lm/w鈉燈的顯色性較差,不適用于小空間照明。鈉燈是壽命最長(zhǎng)的燈,可達(dá)20000小時(shí)以上。金屬化物燈的內(nèi)管充有碘化銦、碘化鈧、溴化鈉等金屬鹵化物、汞蒸氣、惰性氣體等。金屬化物燈發(fā)出的可見(jiàn)光與天然光相近,光效可達(dá)80lm/W以上。金屬化物燈與汞燈,鈉燈相比,顯色性有很大改進(jìn)。金屬化物燈的壽命也很長(zhǎng),一般為8000~10000小時(shí)。88人工光源技術(shù)氣體放電光源的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)1.氣體放電光源的光效較高,使用其進(jìn)行照明可節(jié)省大量的能源。2.其光通量隨交流電壓的變化而產(chǎn)生周期性的強(qiáng)弱變化,使人眼觀察旋轉(zhuǎn)物體時(shí)產(chǎn)生不轉(zhuǎn)動(dòng)或倒轉(zhuǎn)或慢速旋轉(zhuǎn)的錯(cuò)覺(jué),這種現(xiàn)象稱頻閃現(xiàn)象。頻閃現(xiàn)象會(huì)造成眼睛疲勞、注意力不集中等問(wèn)題。3.開(kāi)關(guān)次數(shù)頻繁會(huì)影響其使用壽命。4.氣體放電光源需要鎮(zhèn)流器穩(wěn)定電流,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生次聲波與噪音,對(duì)人造成不利影響。5.因?yàn)闅怏w放電光源內(nèi)部通常都充有大量的汞蒸汽,廢棄后隨意丟棄會(huì)造成嚴(yán)重的土地污染問(wèn)題,所以廢舊光源的回收是推廣應(yīng)用氣體放電光源必須考慮的問(wèn)題。89人工光源技術(shù)LED(LightEmittingDiode)燈,即半導(dǎo)體發(fā)光二極管,是采用半導(dǎo)體材料制成的,直接將電能轉(zhuǎn)化為光能、電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的發(fā)光器件。它的核心部分是一個(gè)半導(dǎo)體晶片,晶片的一端是正極,晶片的另一端為負(fù)極。一個(gè)LED燈具通常由多個(gè)晶片組成,可串可并。傳統(tǒng)的LED主要用于信號(hào)顯示領(lǐng)域,如建筑物航空障礙燈等。由于藍(lán)光和白光LED及大功率LED研制成功,目前在建筑物室內(nèi)外明中的應(yīng)用日益廣泛。LED具有功耗低、響應(yīng)速度好、綠色環(huán)保(幾乎不含有害物質(zhì))、壽命長(zhǎng)(可達(dá)100000小時(shí))、發(fā)熱量低等特點(diǎn)。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售LED燈具光效一般在75~128lm/W,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白熾燈,同時(shí)顯色性指數(shù)較好,可保持在75~82之間。雖然目前LED燈具的采購(gòu)價(jià)格要高一些,但是較之白熾燈、熒光燈的能耗,LED燈的能耗特別低,長(zhǎng)期而言可以節(jié)省換燈的工人費(fèi)用投入,同時(shí)也可以節(jié)省大量的電費(fèi),所以就綜合使用成本而言,LED是將會(huì)是未來(lái)的建筑內(nèi)照明的主要選擇。90人工光源配套設(shè)備技術(shù)光源配套設(shè)施也會(huì)對(duì)光源的性能造成影響。光源、燈罩及其附件的總稱即為燈具。燈具類(lèi)型主要有直接型、擴(kuò)散型和間接型三大類(lèi)。直接型燈具是光源直接向下照射,上部燈罩用反射性能良好的不透光材料制成。擴(kuò)散型燈具用擴(kuò)散型透光材料罩住光源,使室內(nèi)的照度分布均勻。間接型燈具是用不透光反射材料把光源的光通量投射到頂棚,再通過(guò)頂棚擴(kuò)散反射到工作面,從而避免了燈具的眩光。實(shí)際上,多數(shù)的燈具都是上述兩種或三種方式的靈活結(jié)合,例如直接型的在頂棚上的暗裝燈具在下部開(kāi)口處加設(shè)磨砂玻璃等擴(kuò)散透光罩以增加光的擴(kuò)散作用。91人工光源配套設(shè)備技術(shù)在實(shí)際使用高壓氣體光源時(shí),高頻交流電子鎮(zhèn)流器是必要的配套設(shè)備,它的作用是穩(wěn)定電流,在使用高頻交流電子鎮(zhèn)流器時(shí),采用調(diào)光控制法,根據(jù)用電環(huán)境及照明效果的需求,調(diào)整高頻交流電子鎮(zhèn)流器的脈沖效果,可以保證兩極的開(kāi)關(guān)管道實(shí)現(xiàn)同時(shí)同步的導(dǎo)電過(guò)程,保證電力系統(tǒng)整體的安全性。調(diào)光控制法運(yùn)用在調(diào)光開(kāi)關(guān)中,還可以調(diào)整控制角,從而改善電源的輸出波形,使電源提供的電壓更加穩(wěn)定,從而確保照明系統(tǒng)的使用壽命和照明效果,并進(jìn)一步提升照明系統(tǒng)的節(jié)能效率。另外使用高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù),利用電容電感形成諧振網(wǎng)絡(luò),通過(guò)換流支路形成諧振波,也可以提升照明電路的抗干擾能力,并進(jìn)一步提升照明的安全系數(shù)。此外,應(yīng)用高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)時(shí),可以通過(guò)使用電子鎮(zhèn)流器來(lái)減輕照明器件的重量,并減小其體積,從而降低照明損耗率,并減少開(kāi)關(guān)噪聲,實(shí)現(xiàn)綠色照明。92光源控制技術(shù)天然采光控制也是采光照明中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)控制方法基本為手動(dòng)控制窗簾、百葉的開(kāi)關(guān)。但為了避免眩光與室內(nèi)過(guò)熱的問(wèn)題,室內(nèi)人員通常都會(huì)將其長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉。無(wú)電光導(dǎo)照明與反光板等技術(shù)的自動(dòng)控制可以結(jié)合室內(nèi)照度水平,通過(guò)主動(dòng)追蹤太陽(yáng)移動(dòng)軌跡控制搜集直射光,以保證室內(nèi)的光環(huán)境處于令人滿意的水平。當(dāng)天然采光無(wú)法營(yíng)造負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)的室內(nèi)光環(huán)境時(shí),就需要開(kāi)啟人工光源補(bǔ)充照明。對(duì)于人工照明控制的方式同樣可以歸納為手動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。例如,通常早晨第一個(gè)進(jìn)入房間的人會(huì)根據(jù)個(gè)人判斷開(kāi)燈與否,但不可否認(rèn)的是,當(dāng)燈一旦打開(kāi),整個(gè)上午基本上都會(huì)處于打開(kāi)的狀態(tài),直至最后一個(gè)人離開(kāi)時(shí)才有可能關(guān)掉。所以在公共場(chǎng)所,人工手動(dòng)控制的方法會(huì)造成極大的能源浪費(fèi)。93光源控制技術(shù)現(xiàn)今的自動(dòng)控制照明系統(tǒng)主要為定時(shí)分區(qū)控制與光電感應(yīng)控制。定時(shí)分區(qū)控制其核心思想是先將照明區(qū)域劃分為具有不同照明需求的功能區(qū)域,隨后通過(guò)照明控制器對(duì)不同功能區(qū)域的照明設(shè)備進(jìn)行控制。然而由于其對(duì)照明燈具的控制靈活性不足,如當(dāng)遇到天氣變化或作息時(shí)間的改變時(shí),就需要修改程序,不方便使用。感應(yīng)控制需要實(shí)時(shí)地與所要光照的空間照度進(jìn)行對(duì)比調(diào)節(jié),以改善燈光所處的光環(huán)境。但是,這種控制方式存在的缺點(diǎn)就是,白天光線會(huì)出現(xiàn)明暗多次變化,對(duì)照度的要求也會(huì)有變化,那么控制開(kāi)關(guān)就會(huì)連續(xù)工作,從而不利于光環(huán)境的控制,通常會(huì)給系統(tǒng)加載延時(shí)裝置來(lái)補(bǔ)償這樣的問(wèn)題。另外,結(jié)合照明區(qū)域內(nèi)安裝由聲、光、紅外元件構(gòu)成的傳感器,以此來(lái)對(duì)區(qū)域內(nèi)的人員活動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),隨后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)照度和照明均勻度的標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)使用時(shí)序控制、場(chǎng)景控制、自然光補(bǔ)償、連續(xù)調(diào)光控制等方法,對(duì)照明系統(tǒng)中的燈具進(jìn)行控制。當(dāng)區(qū)域內(nèi)的人員活動(dòng)停止,即人員離開(kāi)該區(qū)域,系統(tǒng)中的程序會(huì)按照預(yù)先設(shè)定好的時(shí)間延時(shí)后,自動(dòng)切斷照明系統(tǒng)的能源供給或通過(guò)控制將該區(qū)域的照度維持在最低水平,以實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能。94《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2019)957.1.4主要功能房間的照明功率密度值不應(yīng)高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034規(guī)定的現(xiàn)行值;公共區(qū)域的照明系統(tǒng)應(yīng)采用分區(qū)、感應(yīng)等節(jié)能控制;采光區(qū)域的照明控制應(yīng)獨(dú)立于其他區(qū)域的照明控制。電梯節(jié)能技術(shù)在存在電梯的建筑中,電梯耗能在建筑總能耗中占到20%~25%,也是建筑節(jié)能中的重要部分。電梯的整體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,可以分為垂直升降機(jī)和臺(tái)階式履帶電梯。兩種電梯的主要耗能模塊均可分為三大部分,即傳動(dòng)模塊、拖動(dòng)模塊以及控制系統(tǒng)。電梯的傳動(dòng)模塊一般是由設(shè)置在外部的微型計(jì)算機(jī)控制曳引設(shè)備,輸出并傳遞相關(guān)動(dòng)力來(lái)維持電梯運(yùn)行。曳引設(shè)備主要可以分為渦輪蝸桿傳動(dòng)曳引機(jī)以及傳統(tǒng)異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng),曳引設(shè)備的能耗一般以能耗比效率作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。此外,曳引設(shè)備的能耗還和電梯的繞繩比、運(yùn)行速度以及相對(duì)空氣阻力等因素有關(guān)。電梯的拖動(dòng)模塊是電梯最重要的應(yīng)用模塊,對(duì)電梯的啟動(dòng)加速、平穩(wěn)運(yùn)行控制、制動(dòng)減速等起著控制作用,其性能優(yōu)劣直接影響電梯的使用觀感,包括平穩(wěn)舒適度、平層精度以及加速減速的慣性等。電梯的控制模塊主要承擔(dān)的功能是對(duì)電梯的運(yùn)行進(jìn)行具體操作以及相應(yīng)控制。該模塊的組成部分包括基礎(chǔ)操縱設(shè)備、選層按鈕、樓層顯示裝置以及變頻裝置等。96電梯節(jié)能技術(shù)電梯節(jié)能技術(shù)一:變頻再生能量回饋技術(shù)電梯在啟動(dòng)后,能夠通過(guò)變頻逐步達(dá)到最大速度,同時(shí)提升機(jī)械能到最大值。通過(guò)應(yīng)用能量回饋原理,電梯可以在運(yùn)行過(guò)程中將產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為直流電,并暫時(shí)儲(chǔ)存在變頻設(shè)備的電容器中。隨著儲(chǔ)能的逐漸增加,電容器中的電壓也逐漸增大。通過(guò)能量回饋器,電梯能夠?qū)㈦娙萜髦袃?chǔ)存的電能回收再利用,作為補(bǔ)充能源參與運(yùn)行,從而達(dá)到節(jié)能的目的。采用該技術(shù)的電梯的最大速度越快,能夠產(chǎn)生的最大機(jī)械能就越高,能夠進(jìn)行回饋再利用的能量也就越多。據(jù)估計(jì),采用這種技術(shù)的電梯能夠?qū)㈦娞菘偤哪艿募s48%回收利用。電梯節(jié)能技術(shù)二:電梯群控技術(shù)傳統(tǒng)的電梯群算法通常會(huì)致力于縮短使用者的等待時(shí)間,但在某些時(shí)刻,如上下班高峰期,電梯很容易出現(xiàn)擁堵和低效的情況,難以滿足所有使用者的需求。相比之下,更先進(jìn)的電梯群控技術(shù)則將同一座建筑物內(nèi)的多部電梯通過(guò)一部中央控制計(jì)算機(jī)連接起來(lái)。它會(huì)匯總所有電梯使用者發(fā)出的信

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