【文章內(nèi)容簡介】 501142020 2 民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 GB 507362020 3 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB502432020 4 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) GB501892020 5 綠色醫(yī)院建筑評價標(biāo)準(zhǔn) CSCU/GBC 22020 6 建筑設(shè)計防火規(guī)范 GB500162020 7 鍋爐房設(shè)計規(guī)范 GB500412020 8 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范 GB500282020 9 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 2020 10 實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊 第二版 11 綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范 2020發(fā)布 12 綜合醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 08年修改版 13 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) JGJ 134 2020 14 夏熱冬冷地區(qū)采暖期 /空調(diào)期劃分對居住建 筑能耗限值的影響分析 1002 8528( 2020) 080027 05 本設(shè)計要點(diǎn)及創(chuàng)新 本設(shè)計遵循“節(jié)能、降耗、減排及提高能源的綜合利用效率”的設(shè)計理念，具體針對目標(biāo)建筑的地理位置及功能需求，結(jié)合已有的工程實踐成果和建筑節(jié)能研究成果，在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的方案設(shè)計。具體說來，本設(shè)計主要有以下設(shè)計特點(diǎn)： 1）運(yùn)用軟件科學(xué)設(shè)計 運(yùn)用 DeST軟件進(jìn)行建筑全年 8760小時逐時負(fù)荷計算，分析建筑全年負(fù)荷特征，使用鴻業(yè)負(fù)荷計算軟件進(jìn)行負(fù)荷計算與統(tǒng)計，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空調(diào)設(shè)計；運(yùn)用 DeST軟件進(jìn)行建筑全年能耗分析以及系統(tǒng)方案滿意度分析，再由 eQUEST軟件進(jìn)行建筑詳細(xì)的能耗分析，并針對各類影響因素進(jìn)行調(diào)整對比，從而確保系統(tǒng)方案是符合可行性、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性原則的。 2）空調(diào)分區(qū)以及方案選擇 首先，依據(jù)負(fù)荷特性我們進(jìn)行了內(nèi)外分區(qū)。建筑臨近外墻的區(qū)域在冬季需要供暖，而進(jìn)深 35m的區(qū)域由于存在人員設(shè)備的產(chǎn)熱需要供冷，如果進(jìn)行此類區(qū)域的空調(diào)方案設(shè)計時沒有考慮內(nèi)區(qū)的存在冬季空調(diào)時統(tǒng)一送風(fēng)，可能會出現(xiàn)外冷內(nèi)熱的室內(nèi)環(huán)境，極大地影響舒適性。 本設(shè)計中，我們考慮到內(nèi)外區(qū)冬季的負(fù)荷特性差異，將一樓輸液大 廳、二樓東側(cè)婦科等作為典型的內(nèi)區(qū)區(qū)域，經(jīng)過分析比較最終選用了全空氣系統(tǒng)。其次，參考負(fù)荷及建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)我們進(jìn)行了空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)。在對本建筑進(jìn)行分區(qū)設(shè)計時，按照控制標(biāo)準(zhǔn)（如溫濕度、潔凈度、噪聲要求）、使用時間、負(fù)荷特點(diǎn)（如冷 /熱性質(zhì)、峰谷值出現(xiàn)時間、顯熱 /潛熱得熱比例）一致的原則進(jìn)行分區(qū)，如診室、治療室和辦公室等。而其他一些房間，如心電室和碎石室，盡管功能不相同，但是如果負(fù)荷特性差異不大，作息時間基本相同，則可以劃入同一分 4 區(qū)。 在設(shè)計方案確定時，對于門診大廳、輸液大廳及周邊功能區(qū)域采用全空氣系統(tǒng)，而在病房、診室等 多數(shù)功能房間采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的系統(tǒng)。詳見“第三章平面分區(qū)規(guī)劃”。 對于過渡季節(jié)，根據(jù) DeST模擬過渡季逐時冷熱負(fù)荷以及冷機(jī)的運(yùn)行效率分析，如果全部采用冷機(jī)承擔(dān)負(fù)荷這是非常不經(jīng)濟(jì)、不節(jié)能的，而九江市過渡季室外溫度較適宜，大部分時間室內(nèi)冷熱負(fù)荷較小，所以我們最終決定采用“新風(fēng) +冷機(jī)”承擔(dān)過渡季負(fù)荷的方案。詳見“第 ”。 3）空調(diào)冷熱源設(shè)計及主要設(shè)備選型 按照經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性和可行性的原則，我們在電制冷冷機(jī)選型時，通過 DeST計算出的供冷季逐時冷負(fù)荷作出累計頻率分布圖進(jìn)行合理分析詳見“第七章 冷熱源方案、第八章冷熱源設(shè)備選型”。 4） 全年控制策略 全年控制在不同負(fù)荷下冷機(jī)運(yùn)行模式的確定上，從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性出發(fā)，考慮冷機(jī)的高效冷負(fù)荷工作區(qū)段，基于不同臺數(shù)冷機(jī)的配合，作出理論上可能實現(xiàn)的所有不同冷機(jī)臺數(shù)組合運(yùn)行模式下對應(yīng)的理論高效冷負(fù)荷區(qū)段，根據(jù)理論優(yōu)化后確定實際的冷機(jī)運(yùn)行模式，并采用自控系統(tǒng)根據(jù)實際負(fù)荷的變化對冷熱源進(jìn)行全年調(diào)控，大大減少能耗。同理對空調(diào)末端進(jìn)行優(yōu)化分析選擇全年運(yùn)行方案。詳見“ 第十章 冷熱源和空調(diào)末端全年控制策略 ”。 5） 設(shè)計特色 典型房間的方案選擇 1） 地下一層信息中心、藥房及一層門診藥房：采 用恒溫恒濕空調(diào) 2） 一樓門診大廳：采用地板送風(fēng) 3） 輸液大廳：大空間內(nèi)區(qū)，采用全空氣系統(tǒng)詳細(xì)過程見 。 4） 多功能廳：采用熱回收技術(shù) 5）地下一層附屬房間：采用獨(dú)立 vrv機(jī)組 6）地下二層管理用房：采用分體空調(diào) 項目特點(diǎn)及新技術(shù) 1） 熱回收技術(shù)： a、 新風(fēng)熱回收（在前面已有敘述）； b、冷水機(jī)組熱回收：空調(diào)房間的冷負(fù)荷 (即熱量 )通過蒸發(fā)器進(jìn)入制冷劑循環(huán)，變成冷凝排熱的一部分，再通過冷卻水循環(huán)排到大氣中去。因此，對于常規(guī)空調(diào)制冷機(jī)，其主要作用是空氣調(diào)節(jié)，空調(diào)系統(tǒng)的冷凝熱直接排放到大氣中未加以利用。制冷機(jī)組在空調(diào)工況下運(yùn)行 時向大氣環(huán)境排放大量的冷凝熱，通常冷凝熱可達(dá)制冷量的 ～ 。大量的冷凝熱直接排入大氣，白白散失掉，造成較大的能源浪費(fèi)，這些熱量的散發(fā)又使周圍環(huán)境溫度升高，造成嚴(yán)重的環(huán)境熱污染。由此可見，主機(jī)上產(chǎn)生的熱量很大，于是我們在該設(shè)計中予以考慮。我們選用板式換熱器進(jìn)行熱量交換，然后將該熱量接至生活熱水系統(tǒng)低溫水箱。其示意圖如下。 5 2） 軟件模擬與分析： a、 鴻業(yè)軟件：鴻業(yè)軟件可以輸出每個房間負(fù)荷量，以及各個房間負(fù)荷量的組成，可以確定各房間供風(fēng)方式，以及對于系統(tǒng)的確立。 b、 Dest軟件： dest軟件可以輸出該項目全 年逐時冷熱負(fù)荷，并可對房間滿意度，主機(jī)及其他設(shè)備滿意度提供數(shù)據(jù)支撐，便于我們對該空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的初步檢查。 c、 Equest軟件： equest軟件可以輸出逐月能耗使用量，以及各設(shè)備在能耗使用中所占比例，從而對我們在能源使用與控制方面提供了數(shù)據(jù)，對后期運(yùn)行控制提供了方便； equest還可以通過調(diào)整項目各項參數(shù)，從而檢驗該建筑設(shè)計是否合理，在一定程度上給與我們設(shè)計者更好的建議與方向。 6 第二章 建筑負(fù)荷計算 負(fù)荷計算依據(jù) 設(shè)計中使用鴻業(yè)暖通空調(diào)負(fù)荷 計算軟件計算各房間具體負(fù)荷。鴻業(yè)軟件計算負(fù)荷是計算一年中典型日的逐時冷負(fù)荷，不可能對全年建筑的負(fù)荷情況進(jìn)行計算，一方面由于全年逐時室外氣象參數(shù)的缺少，另一方面由于計算量的巨大。在此基礎(chǔ)上利用 DeST 軟件對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全年逐時模擬分析，能夠更精確的算出建筑或者每個空調(diào)系統(tǒng)，甚至是每個房間的逐時冷熱負(fù)荷。結(jié)合兩者的計算結(jié)果同時分析，更有利于我們對于系統(tǒng)的設(shè)計。 Dest 建模過程中參考的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范參見 節(jié)，計算前需要依據(jù)建筑 CAD 圖紙建模，同時需要對模型中的相關(guān)的室外、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)及人員設(shè)備等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。 室外參數(shù) 使用 DeST軟件模擬九江全年各天室外干球溫度如下圖： 圖 九江全年逐時室外干球溫度 圖 九江各天溫度統(tǒng)計 7 圖 九江全年溫度分布統(tǒng)計圖 圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù) DeST 平臺提供了各種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的參考構(gòu)件，計算前需要對模型中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)予以設(shè)定。具體建筑材料及構(gòu)造做法已經(jīng)在節(jié) ，這里不再贅述。 室內(nèi)參數(shù) 由《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》、《 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 暖通空調(diào) ?動力 》確定房間室內(nèi)溫濕度和新風(fēng)量，列出典型房間室 內(nèi)溫濕度和新風(fēng)量，見表 ： 表 季節(jié) 夏季 冬季 新風(fēng)量? ?人?hm3 風(fēng)速（ m/s） ~ ~ 房間 溫度 /℃ 相對濕度 /% 溫度 /℃ 相對濕度 /% 辦公室 25 55 20 45 30 示教室 26 65 17 50 14 值班室 25 55 20 45 30 注射室 25 55 20 45 30 觀察室 25 55 20 45 30 診室 25 55 20 45 30 雙人間 25 55 20 45 30 醫(yī)生辦公室 25 55 20 45 30 視頻會議室 25 60 18 50 30 由《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》、《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 GB507362020》確定房間室內(nèi)人員、設(shè)備參數(shù)，列出典型房間人員設(shè)備參數(shù)，見表 ： 表 典型房間人員設(shè)備參數(shù) 在本醫(yī)院設(shè)計中，大部分功能房間的時間指派是按人員辦公建筑工作時間 (7:00~19:00)選擇的，其他如病房等功能房間是按全天工作選擇的，如下圖： 房間類型 單位面積設(shè)備 功率值 （ W/㎡） 單位面積燈 光功率值 （ W/㎡） 單位面積人數(shù) （人數(shù) /㎡） 勞動強(qiáng)度 診室 13 11 靜坐 病房 5 20 靜坐 辦公室 13 11 靜坐 觀察室 5 20 靜坐 會議室 5 20 靜坐 8 圖 人員辦公建筑工作時間指派 圖 全天工作時間指派 DeST模型 使用 DeST軟件進(jìn)行建筑建模，模型圖如圖 所示。 圖 DeST模型圖 全年負(fù)荷計算結(jié)果 全年冷熱負(fù)荷 通過 DeST 軟件的計算，得到建筑 全年逐時空調(diào)負(fù)荷、全年逐時單位面積空調(diào)負(fù)荷如下圖，橫軸表示全年 8760個小時。 9 圖 建筑全年 逐時單位面積空調(diào)負(fù)荷 圖 建筑全年逐時空調(diào)負(fù)荷 使用 DeST軟件模擬建筑全年負(fù)荷統(tǒng)計報表，見表 ： 表 建筑全年負(fù)荷統(tǒng)計 項目統(tǒng)計 單位 統(tǒng)計值 總建筑空調(diào)面積 m2 項目負(fù)荷統(tǒng)計 全年最大熱負(fù)荷 KW 全年最大冷負(fù)荷 KW 全年最大加濕量 kg/h 全年累計熱負(fù)荷 KW h 全年累計冷負(fù)荷 KW h 全年累計加濕量 kg 項目負(fù)荷面積指標(biāo) 全年最大熱負(fù)荷指標(biāo) W/m2 全年最大冷負(fù)荷指標(biāo) W/m2 全年最大加濕量指標(biāo) g/h/m2 全年累計熱負(fù)荷指標(biāo) KW h/m2 10 全年累計冷負(fù)荷指標(biāo) KW h/m2 全年累計加濕量指標(biāo) kg/m2 項目分季節(jié) 負(fù)荷指標(biāo) 采暖季熱負(fù)荷指標(biāo) W/m2 空調(diào)季冷負(fù)荷指標(biāo) W/m2 結(jié)合圖與表格，我們可以知道本建筑夏季最大冷負(fù)荷為 3865W，冬季 最大熱負(fù)荷為1806W；夏季單位面積最大冷負(fù)荷為 132W，冬季單位面積最大熱負(fù)荷 62W；熱負(fù)荷出現(xiàn)在 11月初至第二年的 4月初，并在 1月下旬達(dá)到最大值； 冷負(fù)荷全年都存在，并在 8月初達(dá)到最大值。 而且從圖中可以看出，在冬季供暖季，建筑中仍有部分冷負(fù)荷，這是由于建筑中存在內(nèi)區(qū)特性的房間需要全年供冷所致。 典型房間負(fù)荷計算結(jié)果 屋面?zhèn)鳠嵋鸬睦湄?fù)荷 在日射和室外氣溫綜合作用下，屋面?zhèn)鳠嵋鸬目照{(diào)冷負(fù)荷，按照公式計算： )( τ nc ttKAQ ?????? ? ? （ 21） 式中 cQ —— 屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷， W； A —— 屋面面積， m2； K —— 屋面的傳熱系數(shù)， W/(m2 ℃ )，本工程屋面查得 K =（ m2 ℃）； ??τt —— 設(shè)計地點(diǎn)屋面的冷 負(fù)荷計算溫度的逐時值，℃； Δ —— 地區(qū)溫度修正值，這里取 1； nt —— 室內(nèi)設(shè)計溫度，℃；查《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB507362020》確定空氣調(diào)節(jié)房間室內(nèi)設(shè)計溫度； 外墻傳熱引起的冷負(fù)荷 在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻傳熱引起的空調(diào)冷負(fù)荷，按照公式計算： )( τ nc ttKAQ ?????? ? ? （ 22） 式中： cQ —— 外墻瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷， W； A—— 外墻面積， m2 K—— 外墻的傳熱系數(shù)，取 （ m2 ℃）； ??τt —— 設(shè)計地點(diǎn)外墻的冷負(fù)荷計算溫度的逐時值，℃； Δ —— 地區(qū)溫度修正值，這里取 +1； nt —— 室內(nèi)設(shè)計溫度，℃；查《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB507362020》確定舒適性空氣調(diào)節(jié)對應(yīng)房間室內(nèi)設(shè)計溫度； 查《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》得各作用時 刻的 ??τt 逐時 值如下表 ： 11 表 外墻各時刻 ??τt 值 作用時刻 朝向 S WS W WN N EN E ES 零 7:00 33 35 36 35 33 34 35 34 33 8:00 33 35 35 35 33 34 34 34 32 9:00 33 34 35 34 33 34 35 34 32 10:00 33 34 35 34 33 34 35 34 32 11:00 33 34 35 34 33 35 36 35 32 12:00 33 34 35 34 33 36 37 36 32 13:00 34 34 35 34 34 36 38 36 33 14:00 34 35 35 34 34 37 39 37 33 15:00 35 35 35 35 34 37 39 38 34 16:00