空调及能耗计算

1节能评估中的空调及能耗计算一、空调系统简介为什么要介绍空调系统，以下是一组统计数字，建筑物一般使用的能耗为（统计数字）空调设备占：65%；生活热水占：15%；照明及电梯设备占：8%；办公及电视设备占6%；卫生及厨房设备占：6%。由以上数字可以看出，空调能耗占一般建筑的总能耗比例最大，因此了解空调系统对能源评估的准确性是必不可少的。1、中央空调系统集中冷热源系统（俗称“中央空调系统”），是针对整个建筑本身而言的，也就是说，当整个建筑内集中设置一处（或几处）冷热源站房，并将空调用冷、热介质（通常为冷、热水）通过管道输送到分散设置的空气处理设备之中。具有以下特点：a)具有较高的冷热源能效。大型冷水机组的COP通常比小容量机组的COP高出20%~30%；b)便于集中管理和能源系统的优化运行。集中冷热源系统的设置，可以使得制冷与供热的能源形式多样化，可通过多种组合方式，使各类能源充分发挥其自身的特点与功效；c)能够较好地与建筑相配合。d)采用冷热水输送，安全可靠。e)需要对冷热源装置的效率和输送能效进行综合评估。只有当冷热源装置由于能效提升的节能量大于输送能耗增加的能耗量时，它才具有较好地节能效果。f)部分负荷运行效率和满足性相对较差。集中冷热源系统适用于规模较大的建筑。①冷水机组+锅炉（或城市供蒸汽）这是一个典型的中央空调系统，具有中央空调的基本特性。大型建筑的空调应该是首选，大型离心式冷水机组的COP值较高（已经出现有的机组COP高达7.1），这种系统的单位造价相对来说并不高，运行费用相对较低，技术比较成熟。系统构成见示意图。主要耗能设备有：冷水机组，冷冻水泵，冷却水泵，冷却塔，锅炉，热水泵（仅冬季用），空调末端设备（楼层上）。②溴化锂吸收式冷水机组定义：以水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂，在发生器或高压发生器通以加热源，构成吸收式制冷循环，制取冷水的设备。溴化锂机组的动力是蒸汽或热水，直燃机动力是天然气或燃油。电力消耗很小（用在小的溶液循环泵上）。一般工厂有废热废汽时选用具有节能效果，正常空调选用经济性不如大型电制冷机组。③地源热泵机组地源热泵系统的定义：它是一种通过输入少量的高位能（如电），实现从浅层地能（土壤热能、地下水中的低位热能或地表水中的低位热能）向高位热能转移的热泵空调系统。地球表面浅层土一年四季温度相对稳定，波动小系很好的空调冷源与热源。其基本形式有，垂直埋管式、水平埋管式、蛇形埋管式。为节约用地，工程实践中较多采用垂直埋管式。空调系统的负荷计算与中央空调完全一样，不同的是地埋管部分。系统基本不耗费水资源，对于干旱缺水地区也是比较适合。2系统组成：浅层地能采集系统（主要是地埋管）、水源热泵机组（水/水热泵或水/空气热泵）、室内采暖空调系统和控制系统。室内采暖空调系统主要有风机盘管系统、地板辐射采暖系统、水环热泵空调系统等。与中央空调系统相比，+-0.00以上基本上与中央空调系统相同，地埋管部分是特有的。当然，分散式地源热泵系统则不同。地源热泵水/水热泵机组的COP值较空气源或VRV的要高，一般都在4.0以上，大型机组则更高。从这一点上讲，该系统具有较好的节能效果。冬季的节能效果更加明显。另外，要注意的是地源热泵系统冬季热水的供回水温差也只有5℃，与夏季的供回水温差相同，故冬季与夏季可共用一套用户侧水泵。④风冷热泵机组热泵定义：利用驱动能使能量从低位热源流向高位热源的装置。空气源热泵：以空气为低位热源的热泵。通常有空气/空气热泵、空气/水热泵等形式。该系统的组成与一般的中央空调系统的区别：没有冷却塔，散热靠设置在室外的主机换热肋片；冬季没有锅炉，也是由主机提供40~45℃的供暖热水，工况的转换是由设在主机上的四通换向阀等部件完成的。优点：一机多用、采用空气冷却不耗费冷却水、减少了主机房的使用面积、安装方便、便于维护管理。但其制冷与供热的特点是：制冷能效比随室外温度的升高而减少，供热能效比随室外温度的降低而降低。风冷热泵机组的COP值远低于大型水冷式机组，耗电较高，价格也高。但其具备供热功能，对不具备集中热源的夏热冬冷地区来说较为合适，一般该种形式的机组使用在中小型公共建筑（4000~5000平方米以下）的空调系统—见《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005，第5.4.10条。⑤末端设备常用的中央空调末端设备有：风机盘管，新风机组，组合式空气调节机组，埋地式热水辐射供暖（别墅用的较多），风机盘管:比较简单，只有换热盘管与风机，风机的功率比较小，一般估算按100w~170w/台。新风机组，组合式空气调节机组（AHU机组）功能段：一般舒适性空调：混合过滤段，盘管段，风机段；--用电的只有风机；恒温恒湿空调：混合过滤段，冷却盘管段，加热盘管段，加湿段，风机段，中效出风段。--用电有三处，a风机；b如果选用的是电加湿的也要用电，蒸汽加湿不需要；c加热盘管段如果选用电加热段则需用电。净化空调机组一般都是恒温恒湿机组，中效过滤段是必不可少的。2、VRV空调系统（多联机空调系统）定义：一台空气（水）源制冷或热泵机组配置多台室内机，通过改变制冷剂流量适应各房间负荷变化的直接膨胀式空调系统。特点：具有室内机独立控制、运行效率高、管理方便、安装便捷、易于计量、可分期投资等优点。①、节能：负荷变化时自动调节压缩机转数；改变制冷剂流量；保证机组以较高的效率运行，部分负荷运行时能耗下降。②节省建筑空间。③施工安装方便、运行可靠。④满足不同工况的房间使用要求。有单冷、热泵、热回收机组，满足不同要求。与水冷离心式或螺杆式冷水机组相比，多联机的性能系数较低，所以，不宜在大型公共建筑（如建筑面积20000m2）特别是办公建筑中采用。在高层建筑中室外机组设置受到一定限制，因此，多联机系统一般适用于中小型建筑的舒适性空调。能耗情况见下表比较：办公建筑采用水冷式冷水机组与多联分体机组的能耗比较3建筑面积（m2）耗电量（kw）水冷式冷水机组多联分体机组（COP=3.6）多联分体机组（COP=2.4）5000每小时耗电122140196供冷季耗电175680201600282240耗电比100%114%161%10000每小时耗电244280382供冷季耗电351360403200550080耗电比100%115%157%20000每小时耗电423513706供冷季耗电6220807387201016640耗电比100%121%167%30000每小时耗电6347691058供冷季耗电91296011073601523520耗电比100%121%169%40000每小时耗电8169791323供冷季耗电117504014007601905120耗电比100%120%162%注：1）、水冷式冷水机组的耗电量包括机组、冷水泵、冷却水泵及冷却塔。2）、多联机组的耗电量为室外机。3）、耗电量均以满负荷计算，供冷量按供冷期6个月计算。4）、按表中多联机的COP和耗电量的比例关系，可测算出：COP=2.8时，多联机比水冷式冷水机组系统多耗电42%~53%；COP=3时，多耗电35%~45%；COP=3.3时，多耗电25%~33%。VRV系统的组成：主要由室外主机、制冷剂管路、室内机、控制装置。室内机有：一面出风嵌入式，两面出风嵌入式，四面出风嵌入式，高静压风管天井式，标准型风管天井式，薄型风管天井式，低静压风管天井式，吊顶落地式，壁挂式；室外机型号有（以某品牌为例）：基本机型：8匹（制冷量25.2Kw），10匹，12匹，14匹，16匹，18匹，20匹，22匹，其余为基本机型的组合，最大组合可达88匹（制冷量246Kw）。配套产品有：全热交换器；新风处理机。这两种机器主要是为VRV系统配套的提供新风。在这里要提请大家注意的是，以上室内机和配套产品没有AHU机组（空气处理机组）。如果要设AHU机组，那就要另外的冷热源，VRV是没有配套的产品。3、分体空调（一拖一）分体空调就没有什么好讲的，注意：有的住宅项目，因为设计院的图纸设计这部分也只是预留室外机放置位置，预留凝结水立管，预留电源插座。并没有选择机组。而我们有些能评人员自己给选择机组，如一户选择1台5匹的机组，客厅选用1台3匹的机组。这些都是不符合实际情况的（或者说是不合理的），住宅可以不选机组，按功率密度计算就行。如果选择机组，一般的盒子楼客厅20几平方米就算大的，选1台2匹或2.5匹的就足够，卧室或其他房间一般1.5匹，小的房间1.0匹的也就够了。优缺点：灵活，投资省，分户计量；无法补充新风，建筑立面受损害；大面积空调如使用分体空调则COP值较低，不经济；办公建筑一般面积在3000平方米左右以下的还有使用，再大一点面积的空调建筑则不使用该，至少使用VRV空调系统。4、净化空调系统洁净室定义：空气悬浮粒子浓度受控的房间。它的建造和使用应减少室内诱入、产生及滞4留粒子。室内其他有关参数如温度、湿度、压力等按要求进行控制。如何控制房间内的空气悬浮粒子浓度？对于乱流（低于6级）洁净室是采用在工作区的上风侧送入干净的空气冲淡室内含尘空气，在下风侧将高浓度的室内含尘空气排走；对于层流（高于5级）洁净室是采用活塞作用，如垂直单向流，经过处理的洁净空气从房间上部送入，垂直的流过工作区，在下部地板回风，气流组织为在工作区流线相互平行并垂直于工作面（或地面），就像一个活塞：干净的空气由上向下推压到地板回风处后排出。洁净室的换气次数一般比较高，通常ISO7级（1万级）的换气次数在15~25次/时，ISO6级换气次数达50次/时以上；百级洁净室是讲断面风速的（如0.3m/s），如果换算成换气次数将更高。换气次数高带来的是空调风量大，风机输送能耗高。下面还要讲到不仅风量大，风压也高，一般的洁净空调风系统的风机压力在1200Pa左右，如果管路长将更高。净化空调系统过滤器组合方式一般是由粗效过滤器、中效过滤器、高效过滤器三种功能不同的过滤器组合而成的。粗效过滤器一般空调都设，是粗级过滤；中效过滤器作为高效过滤器的前端保护过滤器，也是必须设置的，粗、中效过滤器一般设在空调箱内；高效空气过滤器一般设在出风口处。粗效、中效、高效空气过滤器的初阻力分别为50Pa,80Pa,250Pa;高效过滤器的终阻力是初阻力的1.5~2.0倍。由此可见，净化空调系统的风管部分阻力比一般的全空气系统多600~700Pa，因此风机功率要高一些。除此以外，净化空调由于风量大，有恒温恒湿要求，可能还存在二次加热的情况（及冷热量抵消的现象），因此洁净室的空调能耗较一般的空调要高。洁净室的人员新风量是40m3/h·人。新风除了满足人员卫生要求外，工业厂房排风及保证一定的正压也要补充新风，故有时候新风负荷比较大，耗电量自然就大许多。冷热源部分除面积较小的洁净室外，一般的都使用中央冷冻机房+蒸汽的形式，如果没有城市管网蒸汽供给，则需配备锅炉。5、空调系统的选择应符合下列原则：a)根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况、参数要求、所在地区气象条件和能源状况，以及设备价格、能源预期价格等，经技术经济比较确定；b)功能复杂、规模较大的公共建筑，宜进行方案对比并优化确定；c)干热气候区应考虑其气候特征的影响。供暖空调冷源与热源应根据建筑物规模、用途、建设地点的能源条件、结构、价格以及国家节能减排和环保政策的相关规定等，通过综合论证确定，并应符合下列规定（略）。二、设备容量选取及计算1、确定空调面积大家知道空调能耗占建筑能耗的比例是主要的，即使一些工业建筑（如电子厂房，纺织厂，制药厂房）所占能耗也是相当大的，因此空调面积的多少直接影响能耗的总量。在评审中经常碰到空调面积多少交代不清，单位面积冷、热指标无法确定，也就无法认定整个系统是否合理或者漏算用电负荷。按需要设置空调的区域统计。分别按不同业态统计。可以是需要设置空调区域的建筑面积，也可以是空调面积。总之，要交代清楚，便于核算。不同类型建筑空调面积占建筑总面积的百分比建筑类型空调面积占建筑总面积的百分比（%）旅游旅馆、酒店、饭店70-905办公、展览中心65-80剧院、电影院、俱乐部75-85医院70-85百货商店65-80餐饮60住宅652、确定单位冷、热负荷指标以下是比较近期发表的《实用中央空调设计指南》中的数据，供参考。请注意的是这是按空调面积的指标。上海地区部分民用建筑冷负荷估算指标表（按空调面积）应用类型总负荷（w/m2）应用类型总负荷（w/m2）公寓客厅165舞厅260卧室150中庭、接待180办公办公180商场、底层280会议室220二层商场260别墅地下层130三层商场及三层以上250一层、底层165健身房、保龄270顶层180图书馆、阅览室160会所250展览厅、陈列室175科研、办公楼151会堂、报告厅250休闲中心（美容、茶楼）200医院门诊办公175西餐厅280门诊大厅230中餐厅300学校教室200宴会厅360图书馆175咖啡、酒吧256餐厅250注：冬季空调热负荷估算指标：80~120w/m2。《城市热力网设计规范》上的指标表3.1.2-2空调热指标qa、冷指标qc推荐值（w/m2）按建筑面积建筑物类型办公医院旅馆、宾馆商店、展览馆影剧院体育馆热指标80~10090~12090~120100~120115~140130~190冷指标80~11070~10080~110125~180150~200140~200注：1表中数值适用于我国东北、华北、西北地区；2寒冷地区热指标取较小值，冷指标取较大值；严寒地区热指标取较大值，冷指标取较小值；住宅：冷负荷100~110（w/m2），热负荷：65~100w/m2。由于我们苏州地区是夏热冬冷地区，热指标应取下限，有的资料显示，按下限取值可能还高了（如商店、影剧院）；冷指标应按上限选取，有些类型的建筑可能还稍显不足（如办公多数在110~130w/m2之间）。当然，如果有设计院的选型计算那就再好不过了。也要防止设计上6的不负责任，随便一选。《实用供热空调设计手册》P1479页的表19.4-1是一个冷负荷指标的统计值，它是全国的，如果要参照，南方地区应靠近或大于上限值。例：表2-3-6项目空调冷、热负荷指标序号使用部位建筑面积(m2)夏季冬季冷指标(W/m2)冷负荷(kW)热指标(W/m2)热负荷(kW)1办公区44536.411205344.41004453.62商业区2117.14200423.480169.43公寓7693.52110846.3100769.44物业办公1019.74120122.4100102合计55366.816736.55494.4洁净厂房的冷指标，一般的洁净厂房冷负荷指标都达到300W/m2。电子厂房根据设备的发热情况通常会更大。3、确定总冷量、热量单位面积冷指标（或热指标）×面积＝该区域的总冷（热）负荷；不同业态的冷（热）负荷相加即是总冷（热）负荷。注意，如果是在区域内选用了二种或多种空调主机形式，应分别统计总量，选配相应的机组。4、选择机组及功率注意，我们一般都是按夏季负荷选择机组，苏州是夏热冬冷地区，冬季负荷相对较小。①中央空调主机房的设备选择比较复杂，应该是设计院的专业设计所确定。这里介绍一些简单的原则及耗电量、耗能源情况。下列空调区，宜采用全空气定风量空调系统（及使用AHU机组）：空间较大、人员较多；温湿度允许波动范围小；噪声或洁净度标准高。集中空调系统的冷水（热泵）机组台数及单机制冷量（制热量）选择，应能适应空调负荷全年变化规律，满足季节及部分负荷要求。机组不宜少于两台；当小型工程（冷量小于528Kw）仅设一台时，应选调节性能优良的机型，并能满足建筑最低负荷的要求。冷水机组的选型应采用名义工况制冷性能系数（COP）较高的产品，并同时考虑满负荷和部分负荷因数，其性能系数应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB500189的有关规定，我们做节能评估时还要同时符合另外二个标准：江苏省《公共建筑节能设计标准》DGJ32/J96-2010；《冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB19577-2004中的2级标准。换句话说，应选3个标准中高的要求。制冷性能系数（COP）=单台机组的制冷量（Kw）/单台机组的输入功率（Kw）；综合部分负荷性能系数（IPLV）:IPLV=2.3%×A+41.5%×B+46.1%×C+10.1%×D;式中A-100%负荷时的性能系数（W/W），冷却水进水温度30℃；B-75%负荷时的性能系数（W/W），冷却水进水温度26℃；C-50%负荷时的性能系数（W/W），冷却水进水温度23℃；7D-25%负荷时的性能系数（W/W），冷却水进水温度19℃；由总冷负荷计算冷冻主机的装机功率（或电量），例如：按上述3计算的建筑总冷负荷如为2400Kw，由于＞528Kw，应选用2台冷水机组，每台1200Kw，查《冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB19577-2004标准的表2，CC＞1163Kw时，2级能效的COP值是5.60，所选择的冷水机组的COP值应大于5.60，如选为5.61，则单台机组的功率为N=1200÷5.61=213.9Kw，主机总的功率为213.9×2=427.81Kw。主机选定后，即可进行辅助设备的选择，并确定用电量。下表是一个概算指标，供参考。冷水机组的耗电量、耗蒸汽量和耗冷却水量指标序号机组类型电量（KW/KW）蒸汽量[Kg/(Kw·h)]冷却水量[m3/(Kw·h)]1活塞式0.25~0.350.22~0.262涡旋式0.21~0.250.21~0.243螺杆式0.16~0.240.20~0.264离心式0.15~0.230.20~0.265溴化锂吸收式单效0.005~0.011.0~2.40.26~0.35双效0.003~0.020.90~1.40.25~0.30直燃0.004~0.020.063~0.08（轻油）0.28~0.300.065~0.09（天然气）锅炉的选择：设计热负荷：QB=K(k1Q1+k2Q2+k3Q3+k4Q4)QB—锅炉房总装机容量（t/h）(蒸汽炉)或（MW）（热水炉）；Q1、Q2、Q3、Q4—用户生产、采暖、通风和空调、生活小时耗热量（t/h）(蒸汽炉)或（MW）（热水炉）；K—管道热损失及锅炉房自用热系数，一般取1.1~1.2；k1—生产热负荷同时使用系数，根据具体情况取0.7~0.9；k2—采暖热负荷同时使用系数，一般取1.0；k3—通风热负荷同时使用系数，根据具体情况取0.7~1.0；k4—生活热负荷同时使用系数，可采用0.5~0.8；如果只有空调热负荷，则简化为QB=k2Q2。现在苏州地区基本上是选用燃气锅炉，比较简单，自动化程度也比较高，没有鼓引风机等设备。例：表2-3-8项目暖通设备表序号设备名称单位数量单台功率(千瓦)备注一南区1水冷离心式冷水机组台3551额定制冷量为3164kW2冷却塔台330流量6480m3/h3冷却水泵台475三用一备，流量666m3/h，扬程24m4冷冻水泵台490三用一备，流量614m3/h，扬程32m8序号设备名称单位数量单台功率(千瓦)备注5燃气真空热水锅炉台25.5额定供热量2100kW6热水泵台318.5两用一备，流量215m3/h，扬程21m7风机盘管批1二北区1风冷螺杆式冷水(热泵)机组台2357.4额定制冷量1206kW、额定制热量1279kW2循环水泵台330两用一备，流量226.5m3/h，扬程33m②VRV空调有的项目，不管多大，只选了1台主机，这一看就是瞎编的。前面介绍过了，室外主机从8匹（制冷量25.2Kw）开始，每增加2匹一个台阶，最大88匹（制冷量246Kw），大金的最大48匹，22匹以上的机组都是基本机组的组合。实际设计时主机的划分基本上是按楼层划分的，如某层1000平方米的办公建筑选2台22匹（制冷量61.5Kw，功率18.77Kw）的主机。这里要注意的是，这台22匹的机组经计算COP=3.28，但是他样本上的IPLV=6.2，为何IPLV值会高于COP值？由上面的计算式可以看出50%，75%负荷时的COP值占比较高，VRV机组的优势就是部分负荷的效率高，因此IPLV值高于COP值。但是，计算功率或耗电量时，还是按COP值比较合理。如上面22匹的机组，COP=3.28，功率为18.77Kw，应按此计算，而不是61.5Kw÷6.2（IPLV）=9.92Kw.选择VRV机组时要注意机组的综合性能系数（IPLV），按《多联式空调（热泵）机组能效限定值及能源效率等级》表2中的2级要求选择机组，江苏省甲类建筑要按1级能效选择机组。有些项目按单位面积功率法计算，我个人认为也是可以的。但是，要注意，冷量除以COP再除以面积得单位面积功率（注意：是除以COP，而不是除以IPLV，差距还是比较大的）。例1：空调设备已选择好了。表5-1-4项目暖通设备功率计算表序号名称单位数量单台功率(千瓦)总功率(千瓦)1双速排烟风机台28.517.002双速排烟风机台28.517.003双速排烟风机台22652.004双速排烟风机台22652.005补风机台118.518.506补风机台11111.007补风机台10.750.758补风机台11.11.109排烟风机台11111.009序号名称单位数量单台功率(千瓦)总功率(千瓦)10排烟风机台25.511.0011排烟风机台17.57.5012正压送风机台21122.0013正压送风机台27.515.0014正压送风机台21122.0015正压送风机台11111.0016正压送风机台17.57.5017正压送风机台11111.0018正压送风机台11111.0019正压送风机台11111.0020屋顶式风冷空调(热泵)机组套159.5021VRV空调系统套7219.041370.8822VRV空调系统套4216.85707.7023VRV空调系统套1314.08183.0424VRV空调室内机批1141.6025分体空调批1926.23合计3698.29例2：按功率密度计算。项目用电负荷计算表表5-1-2楼栋号区域项目面积功率密度需要cosφ有功功率无功功率视在功率(m2)(w/m2)系数(kW)(kVAR)(kVA)1#大堂照明218130.850.92.411.172.68用电设备21850.80.80.870.651.09空调（采暖）218300.80.85.233.926.54通风及防排烟21860.750.80.980.741.23商业照明6782190.850.9109.5353.05121.70用电设备6782450.80.8244.15183.11305.19空调（采暖）6782600.80.8325.54244.15406.92通风及防排烟678260.750.830.5222.8938.15办公照明23082110.80.9203.1298.38225.69用电设备23082200.80.8369.31276.98461.64空调（采暖）23082350.80.8738.62553.97923.28通风及防排烟2308260.750.8103.8777.90129.842#商铺照明895.5190.850.914.467.0016.0710用电设备895.5450.80.832.2424.1840.30空调（采暖）895.5600.80.842.9832.2453.73通风及防排烟895.560.750.84.033.025.04物业用房照明940130.80.99.784.7310.86用电设备595.4130.80.86.194.647.74空调（采暖）595.4350.70.825.0118.7631.26通风及防排烟595.460.750.82.682.013.35酒店式办公照明9405150.80.9112.8654.66125.40用电设备9405200.80.8150.48112.86188.10空调（采暖）9405400.80.8300.96225.72376.20通风及防排烟940560.750.842.3231.7452.903#大堂照明126130.850.91.390.671.55用电设备126130.80.81.310.981.64空调（采暖）126300.80.83.022.273.78通风及防排烟12660.750.80.570.430.71商业照明579.8190.850.99.364.5410.40用电设备579.8450.80.820.8715.6526.09空调（采暖）579.8600.80.827.8320.8734.79通风及防排烟579.860.750.82.611.963.26办公照明8290110.80.972.9535.3381.06用电设备8290200.80.8132.6499.48165.80空调（采暖）8290350.80.8265.28198.96331.60通风及防排烟829060.750.837.3127.9846.634#商铺照明1393190.850.922.5010.9025.00用电设备1393450.80.850.1537.6162.69空调（采暖）1393600.80.866.8650.1583.58通风及防排烟139360.80.86.695.018.36大堂照明23.7130.850.80.260.200.33用电设备23.760.750.80.110.080.13空调（采暖）23.7300.80.80.570.430.71通风及防排烟23.760.750.80.110.080.13酒店式办公照明1983150.80.7523.8020.9931.73用电设备1983200.80.7531.7327.9842.30空调（采暖）1983350.80.7563.4655.9684.61通风及防排烟198360.70.758.337.3511.105#～14#商业照明18075.95190.80.75274.75242.31366.34用电设备18075.95450.80.75650.73573.89867.65空调（采暖）18075.95600.80.75867.65765.191156.86地下室照明26322.1650.70.7592.1381.25122.84用电设备26322.1640.80.7584.2374.28112.31通风及防排烟26322.1690.70.75165.83146.25221.11其他电梯10280.40.6112.00149.33186.67变频生活水泵2120.70.7516.8014.8222.4011排污泵1640.70.7544.8039.5159.73消火栓泵2750.70.75105.0092.60140.00喷淋泵2550.70.7577.0067.91102.67小计6218.764955.017951.42最大负荷同时系数0.950.95考虑同时系数的负荷5907.834707.267553.85考虑以上因素后的功率因数0.78将功率功率因数补偿至0.955907.836218.76③分体空调住宅可以不选机组，耗电量按功率密度也就可以了。例如，住宅按105w/m2计算冷负荷，如选2级能效的分体挂壁机，COP=3.40，则单位面积功率为105÷3.40=30.9w/m2。如选则设备，一般的盒子楼客厅20几平方米就算大的，选1台2匹或2.5匹的就足够，卧室或其他房间一般1.5匹，小的房间1.0匹的也就够了。选择机组的COP值应符合《房间空调器能效等级》2级以上，现在这方面不用考虑了，新机组国家已经淘汰了3，4,5级能效的机组，只有1,2级能效的机组可以销售。5、配套设备的选取下表是简单的估算，数值是一个范围，注意选取合适的数字。空调辅助设备耗电量指标序号设备名称单位制冷量的耗电量指标（KW/KW）1冷冻水循环水泵一次泵系统0.020~0.035二次泵系统0.031~0.0552冷却水循环水泵0.020~0.0383冷却塔风机0.006~0.0094风冷冷凝器风扇0.015~0.055冷却塔电耗：0.035KW/(m3/h)水泵功率N(KW)计算式：N=G×H/367.3ηG—每台运行水泵的设计流量，m3/hH—对应运行水泵的设计扬程，mH2Oη--对应运行水泵设计工作点的效率。当水泵水流量≤60m3/h时，水泵平均效率取63%；60m3/h＜水泵水流量＜200m3/h时，水泵平均效率取69%；水泵水流量≥200m3/h时，水泵平均效率取71%；风机功率N(W)的计算式：N=K·L·P/(3600·η·ηm)（w）N-电机的功率w；L-通风机的风量m3/h；P-通风机的风压Pa；η-全压效率“50%~85%，一般取67%”ηm-通风机机械效率，直联：1；联轴器直联：0.98；三角皮带传动：0.95.。12K-电机容量安全系数，＞5Kw时，取K=1.15；一般的中央空调系统，冷冻水泵多数是3台(2用1备)，冷却水泵也是3台(2用1备)，冷却塔则没有备用。热水泵通常只在冬季使用。三、耗电量计算1、中央空调②按《工业与民用配电设计手册》的计算方法（需要系数法）--些数据的选取大家比较熟了，不多讲。审核上，我是按各系数及时间乘起来能够达到当量满负荷即可。③按空调设备当量满负荷运行时间法计算空调系统全年耗能量计算建筑物耗能和空调系统节能效果的好坏时，单从设计工况考虑是不够的。因此，在对空调系统设计方案进行对比分析和优化时，或对空调系统节能措施进行评估时，需要计算空调全年或季节（期间）总耗能量。1．当量满负荷运行时间（τE）法(1)当量满负荷运行时间τE的定义：全年空调冷负荷（或热负荷）的总和与制冷机（或锅炉）最大出力的比值，即：τER=qc/qRτEB=qh/qB式中τER、τEB-夏、冬季当量满负荷运行时间，h；qc，qh——全年空调冷负荷或热负荷，KJ／a；qR，qB-冷冻机或锅炉的最大出力，kJ/h。负荷率e是全年空调冷负荷（或热负荷）与冷冻机（或锅炉）在累计运行时间内总的最大出力之和的比例，即：εR一qc/qRTRεB一qh/qBTB式中TR，TB-夏、冬季设备累计运行时间，h。当量满负荷运行时间与建筑物的功能、空调系统采用的节能方式等有关。尾岛俊雄就日本的建筑物经实测统计后，整理出如表3.2-4所示的资料。鉴于国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台正在建设，应该说可以为项目（公共建筑）的空调设计的当量满负荷运行时间提供较符合实际的相关数据。当量满负荷运行时间(h)表3.2-4最大负荷(W/m2)当量满负荷运行时间(h)序号建筑类型供冷供热供冷供热1独立住宅931518609502共同住宅69.881.48609503办公楼931055604804百货楼14081.48003405饮食店128168.8100013006剧场128168.89508507旅馆93151130010508学校010507009医院931748601260(2)用当量满负荷运行时间计算空调全年能耗1)耗电量冷冻机耗电量：13PR=(∑PR,N)TRεR=(∑PR,N)τER(3.2-21)冷冻水泵和冷却水泵耗电量：定水量时PP=(∑PP,N)TP(3.2-22a)变水量时PP=(∑PP,N)TP(εR+αR)(3.2-22b)αR=(1-εR)／n(3.2-22c)冷却塔耗电量：全部运行PCT=（∑PCT,N）TCT(3.2-23a)台数控制PCT=(∑PCT,N)TCT(εR+αR)(3.2-23b)风机耗电量：定风量PF=(∑PF,N)TF(3.2-24a)变风量PF=（∑PF,N)）TF(ε'+αR)(3.2-24b)ε'=(εRTR+εBTB)／(TR+TB)(3.2-24c)锅炉附属设备的耗电量：各种锅炉（两台以上）POB=(∑POB,N)TB（εB+αB）(3.2-25a)αB=(1-εB)／n(3.2-25b)各种锅炉（一台）POB=POB,NTBεB。(3.2-25c)锅炉给水泵耗电量PBP—PBP,NVB，a／qwB,PN(3.2-26)锅炉全年蒸发量VB,a=VB,NTB(εB+αB)(3.2-27)2)燃料耗量一台锅炉QfB=qfB,NTBεB(3.2-28a)两台以上锅炉QfB=∑qfB,NTB(εB+αB)(3.2-28b)3)用水量（补给水量）冷却塔全年总循环水量WCT,a=WCT,NTCTn(εR+αR)(3.2-29a)冷却塔补给水量QW,CT=WCT,a×2%(3.2-29b)锅炉补给水量QWB=VBa×1%(3.2-29c)上述公式中的符号：PR,N--冷冻机额定功率，kW;PP,N--冷冻水泵或冷却水泵额定功率，kW;PCT,N--冷却塔额定功率，kW;PF,N--风机额定功率，kW;POB,N--锅炉附属设备额定功率，kW;PBP,N--锅炉给水泵额定功率，kW;TR，TP，TCT，TF，TB——冷冻机、冷冻水泵（或冷却水泵）、冷却塔、风机、锅炉设备累计运行时间，h；n-设备台数；qWB,PN-锅炉给水泵的额定流量，(m3／h)；VB,N-锅炉额定蒸发量，t/h;qfB,N——锅炉额定出力时的燃料耗量，m3／h或t/h;WCT,a——冷却塔全年总耗循环水量，m3/a;WCT,N-冷却塔额定循环水量，m3/a；VB,a——锅炉全年蒸发量，t/a。详细的计算及例题见《实用供热空调设计手册》P1431~1435页.④计算机动态模拟计算方法电子计算机模拟计算法14以20世纪60年代后期电子计算机飞速发展为背景，在1967年加拿大斯蒂芬逊和密特朗斯所发表的反应系数法(ResponseFactorMethod)的基础上出现了“动态负荷计算法”。所谓动态负荷计算，是建立精确的数学模型进行建筑热过程的计算机模拟，对任意变动的气象条件，计算其逐时的负荷值。该逐时负荷值的计算需提供平均年中8760h的逐时标准气象数据，经逐时计算后进行全年叠加，得到全年负荷值，从而预测空调全年耗能量。反应系数法为基础的动态负荷计算在许多国家有标准电算程序。如日本空气调节和卫生工学会提出的利用三角波反应系数法进行动态负荷计算的程序HASP、美国国家能源局的DOE.2标准程序等。我国有建筑环境设计模拟分析软件DeST，气象数据采用了我国194个地面基本站和基准站近50年的气象实测逐日数据资料，提出了6种典型年的挑选方法，以满足不同模拟目的的需要。随着我国建筑节能减排的要求日趋严格、绿色建筑的广泛建设，热过程的动态模拟计算将得到在进一步的研究和发展。2、照明耗电量公共建筑可按江苏省《公共建筑节能设计标准》DGJ32/J96-2010P31~35及附录A的有关数据选取。表5.2.1-1办公建筑照明功率密度值房间或场所照明功率密度(W/m2)对应照度值(Lx)普通办公室9300高档办公室、设计室15500会议室9300营业厅11300文件整理、复印、发行室9300档案室7200表5.2.1-2商业建筑照明功率密度值房间或场所照明功率密度(W/m2)对应照度值(Lx)一般商店营业厅10300高档商店营业厅16500一般超市营业厅11300高档超市营业厅17500表5.2.1-3旅馆建筑照明功率密度值房间或场所照明功率密度(W/m2)对应照度值(Lx)客房13-中餐厅1l200多功能厅15300客房层走廊450门厅13300表5.2.1-4医院建筑照明功率密度值房间或场所照明功率密度(W/m2)对应照度值(Lx)治疗室、诊室9300化验室15500手术室25750候诊室、挂号厅7200病房5100护士站9300药房1750015重症监护室9300表A.0.5-1照明功率密度值建筑类别房间类别照明功率密度(W/m2)普通办公室9高档办公室、设计室15会议室9办公建筑营业厅11文件整理、复印、发行室9档案室7客房13中餐厅11宾馆建筑多功能厅15客房层走廊4门厅13一般商店营业厅10商场建筑高档商店营业厅16一般超市营业厅1l高档超市营业厅173、电器设备耗电量公共建筑可按江苏省《公共建筑节能设计标准》DGJ32/J96-2010P31~35及附录A的有关数据选取。表A.0.7-1不同类型房间电器设备功率建筑类别房间类别电器设备功率(W/m2)普通办公室20高档办公室13办公建筑会议室5走廊0其他5普通客房20高档客房13宾馆建筑会议室、多功能厅5走廊0其他5一般商店13商场建筑高档商店134、其他地下车库的用电量，大家知道地下车库除了照明外，主要的用电设备是通风机，有排出汽车尾气的排风机（按6次/h换气）合到每平方米面积的耗电量约是4w/m2，如果有汽车坡道，则补风由坡道自然进风，如果没有坡道或只有部分区域有坡道，那就需要设置送风机补风（排风量的80~85%），这部分的耗电量约2~3w/m2，故地下室的送排风机的耗电量约为，6~7w/m2。当然地下室还有消防排烟风机及补风机，由于该风机只在火灾时使用，故可不考虑其用电量。消防排烟风机与排风机和用的情况非常多，也只计算排风机。地下室的其他设备（如给水泵，潜水排污泵，空调主机房等）应单独计算其耗电量。16四、耗水量的计算1、用水定额按《建筑给水排水设计规范》（2009版）GB50015-2003和《江苏省城市生活与公共用水定额（2012年修订）》二者的较严者取值。2、热水热水用量一般已包含在冷水定额中，故不再单独计算加热水时的冷水量。热水定额按《建筑给水排水设计规范》（2009版）GB50015-2003选取。3、空调冷却塔的补水，要单独计算，用量比较大开式冷却塔冷却水系统的补水量：电制冷机组1.2%~1.6%；溴化锂吸收式制冷机组1.4%~1.8%。《江苏省城市生活与公共用水定额（2012年修订）》明确：空调冷却水补充水1.5%。计算式：运行时间（h）×循环流量（m3/h）×1.5%÷10000=万m3/a只要知道了空调的冷负荷循环流量按前面的表可以估算出来。4、游泳池的补水按泳池容积(V)的百分率计算，定额10%。V(m3)×10%=m3/d5、雨水回收量的计算五、燃气的计算1、餐饮按《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力（2009）》附录D选取用气量指标。计算式：MJ/人·年×人数÷燃气低位热值（35.8MJ/m3）=m3/a表D.0.1居民生活用气量指标[MJ/人·年（1.0×104cal/人·年）]城镇地区有集中采暖的用户无集中采暖的用户东北地区2303~2721（55~65）1884~2303（45~55）华东/中南地区-2093~2303（50~55）北京2512~2931（60~70）-成都-2512~2931（60~70）注：l本表系指一户装有一个燃气表的用户，在住宅内做饭和热水的用气量。不适用于瓶装液化石油气居民用户。2“采暖”系指非燃气采暖。3燃气热值按低热值计算。D．0.2典型商业用户用气量指标类别单位用气量指标职工食堂MJ/人·年（1.0×104cal/人·年）1884~2303（45~55）饮食业MJ/人·年（1.0×104cal/人·年）7955~9211（190~220）托儿所幼儿园全托MJ/人·年（1.0×104cal/人·年）1884~2512（45~60）日托MJ/人·年（1.0×104cal/人·年）1256~1675(30~40)医院MJ/床位·年（1.0×104cal/人·年）2931~4187(70~100)旅馆招待所有餐厅MJ/床位·年（1.0×104cal/人·年）3350~5024(80~120)无餐厅MJ/床位·年（1.0×104cal/人·年）670~1047(16~25)高级宾馆MJ/床位·年（1.0×104cal/人·年）8374~10467（200~250）理发MJ/人·年（1.0×104cal/人·年）3.35~4.19（0.08~0.1）注：1、职工食堂的用气量指标包括做副食和热水在内。2燃气热值按低热值计算。172、锅炉最好的方法当然是锅炉设计上已经选好，按样本查取，这样比较准确。另外，也可以按计算的空调热负荷除以燃料的热值及锅炉效率而得出。如：天然气量=空调锅炉供热量（MJ）÷锅炉热效率（92%）÷供热系统效率（95%）÷天然气低位发热值（35.8MJ/m3）Nm3（标立方米）六、绿色建筑相关事宜定义：绿色建筑是“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材），保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”。发展绿色建筑是解决我国资源瓶颈问题的重要战略，是实现可持续发展的根本措施之一。节能建筑至少涉及7大节能技术，包括小区规划布局、建筑单体设计、外墙、门窗、屋面、遮阳、采暖、通风与空调。一般的，一星级，新建筑，按设计规范进行，增加雨水回收系统，基本上能够达到一星级的标准，节能评价时注意有雨水回收系统方可。其他的由于绿色建筑评价有单独的评价体系，节能报告中可不涉及过多。二星级、三星级的绿色建筑主要设计的技术：雨水回收系统；屋顶绿化、垂直绿化等；室外透水地面面积的要求；根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源，可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10％，或可再生能源发电量不低于建筑用电量的2％。采用合理措施改善室内或地下空间的自然采光效果—设置光导管或采光井；采用可调节外遮阳，改善室内热环境。空调系统的节能目前，暖通空调系统常见能源的品质，由高至低的排列顺序大致如下：供热时：电能—矿物能（通过燃烧产生蒸汽、热水等）--可再生能源（太阳能光热系统、地源热泵、空气源热泵等）。供冷时：制冷剂—载冷剂（如蓄冰系统中的乙二醇）--空调冷冻水—天然冷水。若采用完善的实时自动控制措施，与无自动控制措施的空调系统相比，一般来说全年可以节约20%~30%的空调能耗。空调系统中常用的节能技术和措施新风量及新风比的确定，人员数量及设计新风量的确定，CO2浓度控制；空调系统分区，按照房间功能和房间朝向的分区，高大空间的分区空调，内、外分区；变风量空调技术；焓值控制技术与温差控制技术；热回收与冷却塔供冷；冷热源系统和设备选择；降低输送能耗：a)对于风系统，风机单位风量耗功率WS=P/3600ηt[W/（m3/h）];b)对于水系统，耗电输冷（热）比EC(H)R应按下式计算：EC(H)R=0.003096∑(G·H/ηb)≤A(B+α∑L)∑Q△T溶液除湿技术；蒸发冷却技术；温湿度独立控制空调系统；可再生能源的利用，热泵，太阳能热水供热系统。几个单位换算：181RT（冷吨）=3517W；1HP（马力）=0.7457KW；热水锅炉60万大卡/时（700KW）相当于1t/h的锅炉；1千克标准煤（1kgce）=29307KJ的燃料；冷却塔1RT=0.78t/h；19国家标准《水源热泵机组》GB/T19409-2003规定，冷热风型和冷热水型机组名义工况时的机组能效比和性能系数不应低于下表的数值。水源热泵机组能效比（EER）和性能系数（COP）类别名义制冷（热）量Q(w)EER(W/W)制冷COP(W/W)制热水环式地下水式地下环路式水环式地下水式地下环路式冷热风型Q≤140003.24.03.93.53.12.6514000＜Q≤280003.254.053.953.553.152.728000＜Q≤500003.34.104.03.63.22.7550000＜Q≤800003.354.154.053.653.252.880000＜Q≤1000003.44.204.13.73.32.85Q＞1000003.454.254.153.753.352.9冷热水型Q≤140003.44.254.13.73.252.814000＜Q≤280003.454.34.153.753.32.8528000＜Q≤500003.54.354.203.83.352.950000＜Q≤800003.554.44.253.853.42.9580000＜Q≤1000003.64.454.33.93.453.0100000＜Q≤1500003.654.54.353.953.53.05150000＜Q≤2300003.754.554.44.03.553.1Q＞2300003.84.64.454.053.63.15注：能效比EER—按标准规定的实测制冷量和实测制冷消耗功率之比；性能系数COP—按标准规定的实测制热量和实测制热消耗功率之。20