【正文】 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 1 第一章 緒論 項目背景 中國建筑節(jié)能現(xiàn)狀 中國是一個幅員遼闊、人口眾多、人均資源相對匱乏的發(fā)展中國家。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國已成為僅次于美國的世界第二大能源消費國，并從 1993 年起就成為能源的凈進(jìn)口國。目前，能源供應(yīng)與需求之間日益突出的矛盾已成為制約我國社會和經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)定發(fā)展乃至影響未來國家戰(zhàn)略安全的重要因素。據(jù) 2020 年 12 月 30 日《世界能源導(dǎo)報》報道，我國煤炭探明可開采儲量為 1145 億噸，可開采年限為 54～ 81 年；石油探明可開采儲量為 億噸，可開采年限為 15 年～ 20 年；天然氣探明可開采儲量為 11704 億立方米，可開采年限為 28 年～ 58 年。此外，根據(jù)國際上通行的能源預(yù)測，世界石油將在 40 年左右趨向枯竭，天然氣也將在 60 年用完，煤炭也只能用 220 年左右。因此，對我國這樣一個人口占世界總?cè)丝?20%，人均常規(guī)能源占有量不到世界平均水平的一半，石油僅占十分之一的發(fā)展中國家而言，必須把節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境作為國家實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本國策。 建筑耗能在我國能源消耗中占有非常重要的地位，建筑節(jié)能是實現(xiàn)國家節(jié)能戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑之一。目前，中國建筑耗能已占全 國能源消費量的 %左右，今后隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，我國建筑耗能總量及其所占比例還將進(jìn)一步增加，溫室氣體及其它污染物的排放也必然會隨之增長。我國采暖能耗占全國建筑總能耗的 55%以上，為采暖地區(qū)社會能耗的 %。因此，進(jìn)一步降低建筑采暖能耗是我國建筑節(jié)能工作的中心任務(wù)和突破口。 多年來，盡管我國各級政府十分重視建筑節(jié)能工作，并從 1986年起開始貫徹執(zhí)行《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) (采暖居住建筑部分 )》，某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 2 全國各地也建設(shè)了許多節(jié)能建筑，然而單位面積采暖能耗卻沒有發(fā)生根本性的變化，建筑節(jié)能工 作成效甚微，突出表現(xiàn)在： 建筑節(jié)能發(fā)展緩慢，節(jié)能建筑的總量仍然較低；采暖能耗居高不下，單位建筑面積采暖能耗為相同氣候條件下發(fā)達(dá)國家的 3 倍左右；在冬季采暖期，采暖耗能已成為北方地區(qū)主要的環(huán)境污染源。 提高中國建筑節(jié)能工作成效的手段和對策 我國二十多年建筑節(jié)能的歷史經(jīng)驗表明，建筑節(jié)能是一項復(fù)雜而持久的系統(tǒng)工程，涉及社會經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，由國家建設(shè)部和 XX 銀行 于 2020 年完成的題為《促進(jìn)中國建筑節(jié)能的契機(jī)》的研究報告，全面分析和總結(jié)了我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀及存在的問題，并提出了我國建筑節(jié)能 的總體工作思路。該報告是今后指導(dǎo)我國供熱改革和建筑節(jié)能的綱領(lǐng)性文件，提出的思路或方法必將對我國相關(guān)領(lǐng)域的改革產(chǎn)生深遠(yuǎn)而廣泛的影響。 該報告明確指出，中國北方采暖地區(qū)城市建筑節(jié)能工作要取得更好的成效，必須采取一個綜合的途徑，包括： 改革供熱系統(tǒng)控制與收費制度； 改進(jìn)和完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并加大執(zhí)行力度。其主要內(nèi)容包括： —— 通過實施使熱成為商品的政策和計劃，使用戶能夠控制他們的能耗，并按照實際能耗付費，以調(diào)動和激勵用戶的節(jié)能積極性，獲得長期而有效的節(jié)能效益。 —— 通過實施保證建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)得到有效貫徹的政策和計 劃，廣泛采用更有效的節(jié)能設(shè)計、節(jié)能材料和施工方法，從根本上降低建筑物采暖能耗。 示范工程及 某 園林住宅小區(qū)的基本概況 XX 示范工程是 XX 銀行 /XXX“中國供熱改革和建筑節(jié)能示范項目”的核心。該工程將通過把先進(jìn)的供熱系統(tǒng)技術(shù)、熱計量收費和熱某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 3 價體系以及節(jié)能建筑的設(shè)計與建造組合在開發(fā)項目中，提供一個綜合的、投資成本相對較低、能效提高顯著的供熱改革和建筑節(jié)能示范平臺，其主要內(nèi)容包括：投資和建設(shè)一定規(guī)模的住宅小區(qū)；投資建設(shè)與其相配套的完整供熱系統(tǒng)；研究并制定相關(guān)的供熱改革和建筑節(jié)能政策。 在建設(shè)部和 XX 銀行 的 統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，該示范工程由 黃林市 建設(shè)管理委員會及項目常設(shè)管理機(jī)構(gòu) —— XX 項目辦統(tǒng)一組織和管理，參與方有： 黃林市 供熱辦、墻改辦等政府職能機(jī)構(gòu)；供熱系統(tǒng)建設(shè)單位和房地產(chǎn)開發(fā)商；設(shè)計院及其它技術(shù)支持單位。 某 園林住宅小區(qū)坐落于 黃林市 （詳見附圖） 該小區(qū)總占地面積 公頃，總建筑面積約 194000 平方米（包括地下和其它非營業(yè)性設(shè)施），其中住宅有多層和高層建筑，配套公建有幼兒園、商場、酒店、地庫等。項目總投資約為 4～ 5 億元，主要包括： 征地及建筑物、中央空調(diào)系統(tǒng)（含冷熱源、熱力管網(wǎng)、室內(nèi)空調(diào)末端裝置和生活熱水供應(yīng)等 ）的投資和建設(shè)。該項目分兩個階段完成，其中：一期工程建設(shè)規(guī)模為 100000 平方米，建設(shè)期為 2020 年3 月～ 2020 年；二期工程建設(shè)規(guī)模為 94000 平方米，建設(shè)期為 2020年～ 2020 年。 該項目由 XXXXX 置業(yè)有限公司投資建設(shè)。公司已經(jīng)承諾，愿意在建設(shè)部、 XX 銀行 及 XX 項目辦的領(lǐng)導(dǎo)下，組織實施 某 園林住宅小區(qū)項目，為我國供熱改革和建筑節(jié)能事業(yè)做出一定貢獻(xiàn)，并通過此項目提升企業(yè)自身的技術(shù)和管理水平。 主要研究內(nèi)容及任務(wù)來源 主要研究內(nèi)容 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)是該住宅建設(shè)項目的重要配套工程。本報 告將在分析、研究、論證和比選的基礎(chǔ)上，提出一個技術(shù)先某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 4 進(jìn)、投資和成本相對合理、節(jié)能和環(huán)保效益顯著、風(fēng)險較小的中央空調(diào)技術(shù)方案。主要研究內(nèi)容包括：分析研究項目資源供應(yīng)情況；比選空調(diào)技術(shù)（含冷熱源、熱力管網(wǎng)、室內(nèi)末端裝置、生活熱水供應(yīng)及相應(yīng)的控制和計量方案）；預(yù)測投資和成本；分析評估項目節(jié)能和環(huán)保效益及可能的風(fēng)險。 任務(wù)來源 黃林市 供熱節(jié)能開發(fā)中心 與 XXXXX 置業(yè)有限公司簽訂的技術(shù)咨詢協(xié)議。（詳見附件） 研究方法及原則 在國際和國內(nèi)專家的支持下，本研究將采取包括調(diào)研、設(shè)計、比選、論證、修改完 善等過程的“開放式”研究方法，以期達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。在研究過程中，將堅持“以人為本，節(jié)能和環(huán)保優(yōu)先，兼顧技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，適度超前”的原則。按國家相關(guān)改革規(guī)定的范圍，項目經(jīng)費由建設(shè)單位自行解決 。 這樣可以保證項目具有較好的推廣和示范作用。 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 5 第二章 某 中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源初步方案 城市供熱現(xiàn)狀及發(fā)展思路 城市供熱現(xiàn)狀 經(jīng)過二十多年的努力， XX 城市供熱從無到有并在供熱規(guī)模、集中供熱普及率、供熱技術(shù)和管理水平等諸多方面都取得了長足發(fā)展。 截止到 2020 年底， XX 中心城 區(qū)現(xiàn)有建筑面積 11147 萬㎡，供熱面積為 8126 萬㎡（含公建和住宅），熱負(fù)荷約為 5363MW。在現(xiàn)有供熱面積中，區(qū)域燃煤鍋爐房供熱面積為 6378 ㎡，占總供熱面積的%；熱電聯(lián)產(chǎn)供熱面積為 ㎡，占總供熱面積的 %；地?zé)峋崦娣e為 452 萬㎡，占總供熱面積的 %；燃油、燃?xì)夤崦娣e為 ㎡，占總供熱面積的 %。 XX 中心城區(qū)供熱普及率已達(dá) %，集中供熱普及率為 %（含地?zé)峋幔? XX 中心城區(qū)現(xiàn)有的主要熱源供熱能力為 8465MW，其中 XX 第XXXXXXX 等三個熱電廠的供熱能力為 1241MW(XXXXXXXX 熱能力為 270MW，但目前還不具備向中心城區(qū)供熱的能力 )； 437 座區(qū)域鍋爐房供熱能力為 6674 MW；現(xiàn)有 182 眼基巖地?zé)崴崮芰s為 280MW。 需要特別指出的是，為改善 XX 中心城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量，未來幾年將有 662 臺 14 MW 以下的燃煤鍋爐需要拆除，預(yù)計減少供熱能力2834MW。所以， XX 中心城區(qū)的供熱能力已基本飽和。 發(fā)展 XX 城市供熱的工作思路 以煤為主的供熱能源消費結(jié)構(gòu)和小容量燃煤鍋爐居多、熱電聯(lián)產(chǎn)某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 6 和清潔能源供熱比例較小的供熱現(xiàn)狀 ，是造成冬季采暖期 XX 中心城區(qū)大氣污染嚴(yán)重、空氣質(zhì)量差的主要原因。所以，為保護(hù)環(huán)境、改善和提高大氣環(huán)境質(zhì)量，保障人民群眾健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展， 2020 年 XX 制定并出臺了《大氣污染防治條例》，并要求： 1） 2020 年 9 月 1 日以后，外環(huán)線內(nèi)（即中心城區(qū)）不允許新建燃煤鍋爐房； 2）逐步拆除市內(nèi)小容量燃煤鍋爐，其原有熱用戶并入供熱規(guī)劃熱網(wǎng)； 3）在集中供熱輻射不到的邊緣地區(qū)，或其熱網(wǎng)已滿負(fù)荷運行的新建建筑，只能考慮利用電、燃油、燃?xì)?、地?zé)岬葷崈裟茉垂帷? 面對日益嚴(yán)重的環(huán)保壓力和供熱需求與供應(yīng)間的突出矛 盾，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)， XX 提出了 “以熱電聯(lián)產(chǎn)為主，區(qū)域鍋爐房為輔，清潔能源供熱作為有效補(bǔ)充” 的發(fā)展城市供熱工作思路，具體內(nèi)容包括： 1）以供熱體制改革為突破口，全面推動建筑節(jié)能工作上水平，降低既有和新建建筑的采暖能耗，提高現(xiàn)有供熱系統(tǒng)能效。 2）建立和完善供熱投資和建設(shè)機(jī)制，本著量力而行、適度超前的原則，在中心城區(qū)周圍擴(kuò)建或新建幾座大型熱電廠和區(qū)域鍋爐房。 3）擴(kuò)大高效、清潔供熱技術(shù)的應(yīng)用范圍，鼓勵電、天然氣、地?zé)岬惹鍧嵞茉垂?，完善供熱體系。 某 項目可選擇的幾種中央空調(diào)冷、熱源方案 經(jīng)過詳 細(xì)的市場需求調(diào)研，項目投資建設(shè)單位 —— XXXXX 置業(yè)某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 7 有限公司認(rèn)為，建設(shè)供暖、制冷和生活熱水供應(yīng)的生態(tài)性高檔住宅小區(qū)，具有較強(qiáng)的市場需求潛力。因目前城市熱網(wǎng)規(guī)劃還沒有覆蓋到該小區(qū)，所以 某 小區(qū)要自行建設(shè)冷、熱源。 可選擇的中央空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源方案如下： ? 燃煤鍋爐冬季供熱、冷水機(jī)組夏季供冷。 ? 電供熱 +電制冷：采用電熱鍋爐或電輻射采暖實現(xiàn)冬季供熱；壓縮式冷水機(jī)組或吸收式溴化鋰制冷機(jī)組實現(xiàn)夏季供冷。 ? 燃?xì)饣蛉加凸?+電制冷：采用燃?xì)饣蛉加湾仩t實現(xiàn)冬季供熱；冷水機(jī)組實現(xiàn)夏季供冷。 ? 吸收式制冷型燃?xì)饣蛉加椭比紮C(jī)：采用直燃 機(jī)實現(xiàn)一機(jī)冬季供熱、夏季供冷。 ? 熱泵系統(tǒng)：可采用水源、空氣源熱泵系統(tǒng)，以燃?xì)饣螂娏閯恿崿F(xiàn)冬季供熱、夏季供冷。 在冷、熱源選擇上，主要考慮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、可操作性、運行穩(wěn)定性和本項目著重要求的環(huán)保性。 從經(jīng)濟(jì)性分析，利用燃油、燃?xì)夂碗娔芄岷凸├洌\行費用較高。按照我市現(xiàn)行能源價格估算，在相同條件下，燃?xì)饣蛉加凸岢杀疽热济哄仩t供熱高二倍以上，電直接供熱成本更是高出三倍以上。采用低溫地?zé)崴苯庸┡?，既受?dāng)?shù)氐責(zé)崴疁囟鹊南拗?，又無法用一套系統(tǒng)解決用戶夏天集中空調(diào)制冷的問題。采用燃煤鍋爐供熱、冷水機(jī)組供冷環(huán)保 性差。相對而言，對需集中供熱和供冷的高檔住宅小區(qū)，熱泵系統(tǒng)是較為合適的選擇方案。 某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 8 熱泵技術(shù)是一種高效清潔能源供熱技術(shù)，其顯著的節(jié)能環(huán)保特性已逐步被人們所認(rèn)識。在條件適合的地區(qū)或范圍內(nèi)，這項技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的發(fā)展前景。 熱泵技術(shù) 熱泵的概念和工作原理 熱泵空調(diào)是通過消耗一部分高品位能源，高效利用可再生低品位能源的集供熱、制冷為一體的空調(diào)系統(tǒng)。按所利用的低品位能源可分為土壤地源熱泵、水源熱泵、空氣源熱泵等。而水源熱泵又可分為利用江、河、湖、海等的資源地表水源熱泵和利用地下水資源的地下 水源熱泵兩大類。 本質(zhì)上熱泵與制冷機(jī)原理是相同的，冬季供熱時是以冷凝器放出的熱量來供熱。其工作原理是，由電能驅(qū)動壓縮機(jī)，使工質(zhì)（如 R407）循環(huán)反復(fù)發(fā)生物理相變過程，分別在蒸發(fā)器中氣化吸熱、在冷凝器中液化放熱，使熱量不斷得到交換傳遞，并通過閥門切換使機(jī)組實現(xiàn)制熱或制冷功能。在此過程中，熱泵的壓縮機(jī)需要一定量的高位能驅(qū)動，蒸發(fā)器吸收低位熱能，經(jīng)過熱泵，能輸出可利用的高位熱能，在數(shù)量上是其所消耗的高位熱能和所吸收低位熱能的總和。熱泵輸出功率與輸入功率之比稱為熱泵性能系數(shù)，即 COP 值（ Coefficient of Performance ）。 以地下水作為冷、熱源的水源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)，冬季從地下水吸收熱量，夏季向地下水放出熱量，向建筑物供冷供熱。制冷時，地下水作為冷卻水，流經(jīng)冷凝器，帶走熱量，溫度升高后，排至回水井；某 園林住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)可行性研究報告 9 空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水流經(jīng)蒸發(fā)器，溫度降低后，送至空調(diào)系統(tǒng)的末段裝置（如室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管）。取暖時，地下水作為熱源，流經(jīng)蒸發(fā)器，釋放熱量，溫度降低后，排至回水井；空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水流經(jīng)冷凝器，溫度升高后，送至空調(diào)系統(tǒng)的末段裝置。圖 21 是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的示意圖。 利用地下水作為冷、熱源的水源熱泵對地?zé)峋纳疃群途?間距離有一定要求，并且利用其能量后必須全部回灌。 圖 21 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)示意圖 水源熱泵的特點 1) 屬可再生能源利用技術(shù) 水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地下