【正文】 空調(diào)制冷節(jié)能論文建筑節(jié)能新技術(shù)論文企業(yè)節(jié)能降耗論文 辦公建筑中空調(diào)蓄能技術(shù)的設(shè)計(jì)分析 摘 要 ： 本文對蘇州物流綜合保稅大廈項(xiàng)目空調(diào)設(shè)計(jì)中所采用的蓄能技術(shù)進(jìn)行分析，探索并總結(jié)在類似的大型辦公樓建筑中應(yīng)用蓄能技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的意義、要點(diǎn)與方法。 關(guān)鍵詞 ： 空調(diào)節(jié)能冷熱源冰蓄冷電蓄熱 0 引言 目前，我國正處于調(diào)整和優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的重要?dú)v史階段。而促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，正是“調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式”的重要落腳點(diǎn)之一。而我國能源儲量相對匱乏，結(jié)構(gòu)不合理，在現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時期，如何提高能 源利用效率、降低污染物排放量是我們面臨的重要課題。建筑能耗約占到我國總能耗的 30%，所以對綠色建筑的發(fā)展研究是節(jié)能減排中的重要組成部分，而空調(diào)能耗甚至可以占到建筑能耗的 30%~50%，冷熱源部分又是空調(diào)能耗中的大戶。實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能、冷熱源機(jī)房節(jié)能可以有效減少建筑能耗，這對于緩解我國能源緊缺矛盾，降低 CO2 排放，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有著重大的戰(zhàn)略意義。 1 工程概況 建筑概況 蘇州物流綜合保稅大廈，位于蘇州工業(yè)園綜合保稅區(qū)，總建筑面積 74 763m2，占地面積 10 525m2，地下 1 層，地上 26 層， 1~3 層裙房為綜合服務(wù)大 廳，塔樓部分為辦公樓。主樓高度 。 空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)概要 項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)是三星級綠色建筑，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)啬茉凑吲c項(xiàng)目實(shí)際情況以及相關(guān)國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，在冷熱源部分考慮采用冰蓄冷系統(tǒng)與電蓄熱鍋爐系統(tǒng)。 2 空調(diào)冷熱源蓄能技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用 計(jì)算參數(shù) 氣象參數(shù)說明根據(jù)蘇州市氣象參數(shù)和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，蘇州市供冷季節(jié)從 5 月 1 日 ~9 月 30 日約為 153 天。供熱季節(jié)從 12 月 1 日 ~次年 2 月 28日約為 90 天。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置空調(diào)負(fù)荷，其分布情況見表 1。 能源價格說明蘇州市的電價政策根據(jù)該建筑的性質(zhì)和用途，以及蘇州市電力公司提供的電價體系，本案配電系統(tǒng)屬于 1~10kV 電網(wǎng)體系，應(yīng)該按照兩部制分時電價進(jìn)行計(jì)費(fèi)。具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)見表 2。 蘇州工業(yè)園區(qū)天然氣工商業(yè)用氣價格 元 /m3。 冷熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 空調(diào)系統(tǒng)中，冷熱源設(shè)備初投資大，運(yùn)行能耗在空調(diào)能耗中所占比例高，所以冷熱源的確定對整個項(xiàng)目至關(guān)重要，必須結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)、實(shí)際情況，按照技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠等原則確定。 本工程已考慮扣除新風(fēng)熱回收后的負(fù)荷，夏季空調(diào)冷負(fù)荷共 6 002kW（ 1707RT），冬季空調(diào)熱負(fù)荷共 2 972kW。 冷源設(shè)計(jì)為部分負(fù)荷冰蓄冷系統(tǒng)，機(jī)房內(nèi)設(shè)有雙工況螺桿制冷主機(jī) 2 臺592RT/386RT（空調(diào)工況 /制冰工況），冷媒為 R134a。夜間用電低谷蓄冷 8 小時，設(shè)計(jì)蓄冷量 6080RTh，約占空調(diào)設(shè)計(jì)全日制總冷負(fù)荷的 ％。蓄冰槽釋冷溫度 ℃；通過板式換熱器產(chǎn)生的冷水溫度為 5/12℃。 制冰系統(tǒng)采用鋼盤管內(nèi)融冰系統(tǒng)；載冷劑采用濃度為 25%的乙二醇溶液；雙工況主機(jī)與蓄冰裝置串聯(lián)布置，主機(jī)位于蓄冰設(shè)備上游，制冷機(jī)處于高溫端，制冷效率高。系統(tǒng)最大負(fù)荷時制冷機(jī)與蓄冰槽 聯(lián)合供冷，部分負(fù)荷時應(yīng)合理采用蓄冰槽供冷，充分利用蘇州市的夜間優(yōu)惠電價來降低空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。 熱源設(shè)計(jì)電蓄熱鍋爐系統(tǒng)。每日夜間電力低谷時段內(nèi)，電鍋爐蓄熱，蓄得的熱量存儲在蓄熱槽中，蓄熱時間為 8 小時?？照{(diào)供熱采用電鍋爐全谷電蓄熱方式，即次日末端系統(tǒng)所需要的全部熱量在前一天晚上利用低谷電力全部儲存 在蓄熱槽內(nèi)。機(jī)房內(nèi)設(shè)置 1 800kW 承壓電鍋爐 2 臺，最高出水溫度 96℃。設(shè)計(jì)采用 2 個蓄熱槽，每個容積 ，總有效容積 675m3，蓄熱水箱按 95/55℃設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用 2 臺換熱量 1 780kW 的板式換熱器，通過板式 換熱器產(chǎn)生的空調(diào)熱水溫度 60/50℃。 冷源冰蓄冷技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 夏季空調(diào)冷負(fù)荷分析夏季設(shè)計(jì)日逐時負(fù)荷見圖 1。由夏季設(shè)計(jì)日逐時負(fù)荷可以看出本工程是典型白天運(yùn)行空調(diào)的辦公樓，所以夏季冷源采用冰蓄冷系統(tǒng)是比較適合的。下面我們將對冰蓄冷系統(tǒng)與常規(guī)電制冷系統(tǒng)在本項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 常規(guī)電制冷冷源 1. 常規(guī)制冷機(jī)房初投資制冷量為 2 110kW 的離心式冷水機(jī)組 3 臺及其相關(guān)輔助設(shè)備，經(jīng)過測算總耗電功率約 1 728kW，總初投資約 萬元。 2. 常規(guī)制冷機(jī) 房運(yùn)行時間為 08:00~18:00，全部為峰電價格，根據(jù)負(fù)荷變化增加或減少啟動機(jī)組數(shù)量。 3. 冰蓄冷空調(diào)年運(yùn)行費(fèi)用見表 4。 2 個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（見表 5） 熱源的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 冬季空調(diào)熱負(fù)荷分析冬季設(shè)計(jì)日逐時負(fù)荷見圖 6 由于考慮到充分利用國家有關(guān)的電力優(yōu)惠政策與峰谷電差價，大幅度地降低冬季空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用，同時可以實(shí)現(xiàn)廢氣零排放，本工程設(shè)計(jì)采用電蓄熱鍋爐系統(tǒng)。下面將對電蓄熱鍋爐系統(tǒng)與燃?xì)忮仩t系統(tǒng)在本項(xiàng)目的應(yīng)用進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì) 分析。 燃?xì)忮仩t熱源系統(tǒng) 1. 燃?xì)忮仩t房初投資制熱量 的燃?xì)鉄崴仩t 2 臺及其相關(guān)輔助設(shè)備，經(jīng)過測算總耗電功率約 ，總初投資約 萬元。 2. 考慮按照最大負(fù)荷配置 2臺 ，運(yùn)行時間為 08:00~18:00，全部為峰電價格，根據(jù)負(fù)荷變化增減鍋爐運(yùn)行臺數(shù)。 3. 燃?xì)鉄崴仩t熱源系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用設(shè)計(jì)日總供熱量 28 166kW h，天然氣的低熱值取 36 000kJ/Nm3，則可得全天所需天然氣理論值 28166/36 000 3 600=2 3。考慮到效率系 數(shù)，燃?xì)忮仩t效率取 ，逐時負(fù)荷調(diào)節(jié)系數(shù)取，則實(shí)際需要燃?xì)饬浚? 2 設(shè)計(jì)日燃燒天然氣費(fèi)用： 3 912m3 元 /m3=11 971 元。 設(shè)計(jì)日電費(fèi) 10h 元（ /kW h） = 元 全年供熱期按 90 天計(jì)算，（ 11 971 元 + 元） 90 天 = 萬元。（注：燃?xì)忮仩t需要隨著負(fù)荷變化而自動卸載或加載，負(fù)荷調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)，因此負(fù)荷調(diào)節(jié)系數(shù)取 ），即全年運(yùn)行費(fèi)用約為 萬元。 電蓄熱鍋爐熱源系統(tǒng) 1. 電蓄熱鍋爐房初投資制熱量為 1 800kW 的電熱水鍋爐 2 臺及其相關(guān)輔助設(shè)備，經(jīng)過測算總耗電功率約 3 659kW，總初投資約 萬元。 2. 本系統(tǒng)的電蓄熱鍋爐系統(tǒng)每日夜間 8 小時谷電蓄熱，蓄熱量滿足白天全天空調(diào)熱負(fù)荷。次日白天水泵運(yùn)行供熱。不同負(fù)荷階段電蓄熱鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行策略見圖 7~圖 10。 3 結(jié)論 冷熱源蓄能系統(tǒng)能耗分析（見表 8） 由表 8 的數(shù)據(jù)可以得出：如果將冬夏兩季用電、燃?xì)饽芎木C合考慮，實(shí)際蓄能系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)能耗相近，而常規(guī)系統(tǒng)均 為用能高峰時段的能耗，蓄能系統(tǒng)能耗中約有 78%屬于用能低谷時段的能耗。從年運(yùn)行費(fèi)用來看，蓄能系統(tǒng)可以降低約 %的運(yùn)行費(fèi)。 蓄能冷熱源系統(tǒng)的社會效益 電網(wǎng)的峰谷差是現(xiàn)代電網(wǎng)的一大特點(diǎn)，蓄能系統(tǒng)雖然本身并不節(jié)電，但是具有轉(zhuǎn)移電網(wǎng)高峰用電量、平衡電網(wǎng)峰谷差的功能。由于蓄能系統(tǒng)的移峰填谷功能，提高了電網(wǎng)的運(yùn)行安全性能，提高了發(fā)電設(shè)備和輸配變電設(shè)備的效率，降低變配電損耗，從而降低發(fā)配電的運(yùn)行成本，充分利用不可再生資源，其社會經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。因此，政府大力鼓勵在低谷電時間段用電。 蓄能冷熱源 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益 可以大幅度地降低運(yùn)行電費(fèi)，降低經(jīng)營成本。蓄能系統(tǒng)的用電策略是：在低電價時段制取冷（熱）量儲存起來，在相對高電價時段少用或不用電，把儲存的能量釋放出來使用。一般峰谷時段的電價比可達(dá) 2:1~:1，甚至更高，因此由于電價差而節(jié)省的運(yùn)行電費(fèi)達(dá) 20%~70%。而且采用空調(diào)蓄能技術(shù)后，可以使用預(yù)先儲存的冷量來供冷，因此不必像常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)那樣按高峰負(fù)荷配備主機(jī)設(shè)備，而是按全天的平均負(fù)荷來配備空調(diào)主機(jī)設(shè)備，系統(tǒng)裝機(jī)容量可以減少30%~50%，還可以結(jié)合運(yùn)用大溫差水系統(tǒng)和低溫送風(fēng)技術(shù)，在水和風(fēng)的輸送系統(tǒng) 環(huán) 節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)省空間。 參考文獻(xiàn) ： 1 GB501892020 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 2 GB/T 503782020 綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn) 3 吳喜平 .蓄冷技術(shù)和蓄熱電鍋爐在空調(diào)中的應(yīng)用 .上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2020 4 陸耀慶，主編 .實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊 .第 2 版 .北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2020 原文已完。下文為附加論文，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝謝！ 轟燃對建筑室內(nèi)火災(zāi)滅火救援的影響 【摘 要】：在室內(nèi)轟燃研究理論基礎(chǔ)上，簡要介紹了轟燃的定義 和轟燃判據(jù)，并結(jié)合建筑火災(zāi)實(shí)際情況，分析了因轟燃引起的室內(nèi)火災(zāi)中滅火救援難點(diǎn)問題，根據(jù)轟燃的特點(diǎn)，提出了應(yīng)對此類火災(zāi)的滅火救援對策，為消防部隊(duì)處置室內(nèi)轟燃火災(zāi)提供參考。 【關(guān)鍵詞】：消防； 建筑火災(zāi)； 轟燃； 滅火救援 一、引 言 轟燃是室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展過程中的一種特殊燃燒現(xiàn)象。室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，若具備合適的燃料和通風(fēng)條件，就可能發(fā)生轟燃。轟燃一旦發(fā)生，室內(nèi)所有可燃物會在極短時間內(nèi)同時全面著火，室內(nèi)整個空間都充滿火焰，可燃物燃燒速率和室內(nèi)溫度急劇上升，并且室內(nèi)會產(chǎn)生大量有毒煙氣，氧氣濃度也隨之 急劇下降。這些都會使室內(nèi)人員受到嚴(yán)重威脅，也給消防滅火救援帶來極大困難。國內(nèi)外發(fā)生的很多建筑火災(zāi)事故中，轟燃就是造成嚴(yán)重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的元兇，如新疆克拉瑪依友誼館火災(zāi)、洛陽東都商廈火災(zāi)、吉林中百商廈火災(zāi)、英國布拉德福市足球場火災(zāi)和皇家十字地鐵車站火災(zāi)。因此，結(jié)合轟燃的特點(diǎn)和危害性，分析轟燃對建筑火災(zāi)中滅火救援工作造成的難點(diǎn)問題，有針 對性的加強(qiáng)對室內(nèi)火災(zāi)的控制，對于提高消防部隊(duì)滅火救援工作效率具有重要意義。 二、轟燃及相關(guān)研究 （一）轟燃定義 NFPA 921 中轟燃定義為：室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展的一個過 渡階段，熱輻射作用下的所有可燃物在轟燃時幾乎同時著火，火焰迅速在室內(nèi)所有物體傳播蔓延，室內(nèi)形成一片火海。轟燃的發(fā)生是火災(zāi)失控發(fā)展的危險(xiǎn)信號，產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈺ㄖY(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響，強(qiáng)大的破壞力往往造成惡性死傷事故和巨大財(cái)產(chǎn)損失，極易造成群死群傷事故與巨額財(cái)產(chǎn)損失，也是火災(zāi)即將向臨近區(qū)域蔓延的重要標(biāo)志。 目前對轟燃還沒有統(tǒng)一的定義，比較常用的三種：（ 1）室內(nèi)火災(zāi)由局部火向大火的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變完成后，室內(nèi)所有可燃物表面都開始燃燒；（ 2）室內(nèi)燃燒由燃料控制向通風(fēng)控制的轉(zhuǎn)變；（ 3）在室內(nèi)頂棚下方積聚的未燃?xì)怏w或 蒸氣突然著火而造成火焰迅速擴(kuò)展。 （二）轟燃判據(jù)及預(yù)測 室內(nèi)火災(zāi)是一種受限空間內(nèi)的燃燒，是建筑火災(zāi)的主要形式，將發(fā)生轟燃的條件量化為可以測量或計(jì)算的物理量是一件極為困難的事情?，F(xiàn)在應(yīng)用最多的三個轟燃判據(jù)為：（ 1）室內(nèi)接近頂棚熱煙氣溫度超過 600℃ ；（ 2）室內(nèi)地板平面輻射熱通量超過 20 kW/m2；（ 3）通風(fēng)口有火焰噴出。以上判據(jù)都源于火災(zāi)實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果，雖然具有一定局限性，但可以作為判定轟燃的參考標(biāo)準(zhǔn)。 對轟燃的預(yù)測方法，不同的研究者提出了不同的溫度和熱通量判據(jù)。 、 McCaffrey、 Quintiere、 Harkleroad、 Thomas 等分別提出了基于熱釋放速率預(yù)測轟燃的經(jīng)驗(yàn)公式。此外，武警學(xué)院陳愛平教授將內(nèi)襯材料的熱慣性因素引入考慮，基于 McCaffrey 的方法提出了轟燃綜合預(yù)測法； 等建議采用臨界轟燃燃燒速率預(yù)測轟燃； . Quintiere 等提出采用臨界轟燃燃料面積預(yù)測轟燃； 根據(jù)經(jīng)典熱爆炸和非線性熱動力學(xué)理論溫度微分方程特征值預(yù)測轟燃等。這些預(yù)測方法的實(shí)用性和精確性還有待改進(jìn)。 三、轟燃對室內(nèi)火災(zāi)滅火救援的影響 （一）轟 燃時間預(yù)測困難，影響滅火救援決策 消防部隊(duì)在轟燃前到達(dá)現(xiàn)場，如果未及時預(yù)測和偵察到轟燃，急劇升高的溫度和噴出火焰會對消防隊(duì)員造成傷害。消防官兵到火場后，沒有人能夠準(zhǔn)確預(yù)測是否會發(fā)生轟燃和什么時候發(fā)生轟燃。有些火災(zāi)，消防員內(nèi)攻進(jìn)入室內(nèi)的瞬間就可能被卷入火海中，而有些火災(zāi)，在滅火救援進(jìn)行過程中突然轟燃，也有的至滅火戰(zhàn)斗結(jié)束也不發(fā)生轟燃。如何在火場快速判斷轟燃發(fā)生的可能性及時間，仍是一線消防指揮員的一個難題。而目前對轟燃的預(yù)測研究多限于學(xué)術(shù)理論方面，并沒有便于在滅火救援現(xiàn)場操作的轟燃預(yù)測儀器或技術(shù)手段。指揮員 只能依靠個人積累的滅火經(jīng)驗(yàn)，對轟燃的感官印象及火情偵查情況進(jìn)行初略判斷，容易導(dǎo)致現(xiàn)場決策低效率、低質(zhì)量，甚至做出錯誤的決策，造成不必要的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。 （二）火場溫度高，滅火進(jìn)攻困難 室內(nèi)發(fā)生轟燃后，火勢突然猛漲，進(jìn)入全面燃燒階段，產(chǎn)生的高溫能達(dá)到 1000℃ 左右。有關(guān)研究表明，對于沒有任何保護(hù)的皮膚，只要暴露在 137160℃ 的環(huán)境中就會造成嚴(yán)重傷害。撲救建筑火災(zāi)最有效的滅火措施是內(nèi)攻，而轟燃產(chǎn)生如此