【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 酒店255520≥40151330 項(xiàng)目負(fù)荷模型建立 DeST軟件介紹圖31 模型建立流程圖本可研的負(fù)荷計(jì)算采用的軟件為清華大學(xué)DeST，DeST是建筑環(huán)境及HVAC系統(tǒng)模擬的軟件平臺(tái)，該平臺(tái)以清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系環(huán)境與設(shè)備研究所十余年的科研成果為理論基礎(chǔ)，將現(xiàn)代模擬技術(shù)和獨(dú)特的模擬思想運(yùn)用到建筑環(huán)境的模擬和HVAC系統(tǒng)的模擬中去，為建筑環(huán)境的相關(guān)研究和建筑環(huán)境的模擬預(yù)測(cè)、性能評(píng)估提供了方便實(shí)用可靠的軟件工具，為建筑設(shè)計(jì)及HVAC系統(tǒng)的相關(guān)研究和系統(tǒng)的模擬預(yù)測(cè)、性能優(yōu)化提供了一流的軟件工具。根據(jù)供能區(qū)域內(nèi)的建筑業(yè)態(tài)，運(yùn)用DeST進(jìn)行負(fù)荷模擬，得到模擬計(jì)算的負(fù)荷指標(biāo)，該負(fù)荷指標(biāo)主要是基于單體建筑的負(fù)荷，而區(qū)域能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在同時(shí)使用系數(shù)的問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)區(qū)域能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，得到各供能區(qū)域能源中心的供能負(fù)荷。 負(fù)荷模擬計(jì)算根據(jù)該項(xiàng)目規(guī)劃的各單體建筑的大致形狀、用地面積、總建筑面積、容積率、控制高度等指標(biāo)，利用DEST模擬分析軟件建立某一萬(wàn)m2的建筑模型。圖32 模型的整體立面圖利用該軟件的全年負(fù)荷計(jì)算功能，模擬得到全年8760h的空調(diào)冷、熱負(fù)荷。計(jì)算空調(diào)負(fù)荷所需的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)、人均使用面積、房間人員逐時(shí)在室率、不同類型房間照明功率密度和電器設(shè)備功率、電器設(shè)備逐時(shí)使用率分別參考《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB501892005)、。由于現(xiàn)階段缺少較為準(zhǔn)確的區(qū)域內(nèi)各建筑單體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能資料，故在參考相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，原則上各項(xiàng)參數(shù)均取最大限值。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)輸入值分別見表332。表32 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)表圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)W/(m2 K)外墻內(nèi)墻玻璃屋面由模型分析得到三種業(yè)態(tài)的建筑單位空調(diào)面積全年逐時(shí)負(fù)荷，分別為辦公、商業(yè)和酒店全年的逐時(shí)負(fù)荷表（詳見下圖）。圖33 辦公建筑全年單位面積冷熱負(fù)荷圖34 商業(yè)建筑全年單位面積冷熱負(fù)荷圖35 酒店建筑全年單位面積冷熱負(fù)荷有上述模擬結(jié)果可知辦公、商業(yè)、酒店冷熱負(fù)荷指標(biāo)，具體如下表所示：表33 空調(diào)冷熱負(fù)荷指標(biāo)名稱空調(diào)面積冷負(fù)荷指標(biāo)(w/m2)空調(diào)面積熱負(fù)荷指標(biāo)(w/m2)辦公11375商業(yè)139酒店7239 項(xiàng)目負(fù)荷計(jì)算本項(xiàng)目總建筑面積約1008097m2，建筑業(yè)態(tài)主要以商務(wù)辦公為主，空調(diào)區(qū)面積按總建筑面積的80%考慮，空調(diào)區(qū)建筑面積約806478m2。在不同類型建筑或同一建筑中，空調(diào)器的運(yùn)行時(shí)間不同，設(shè)計(jì)時(shí)以同時(shí)使用系數(shù)表示。根據(jù)《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版》中所提供的資料，影響同時(shí)使用系數(shù)的主要因素有：建筑類型、供冷站的規(guī)劃數(shù)量及位置選取、各類建筑的使用特點(diǎn)、氣候特點(diǎn)、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)條件等人為因素有關(guān)。并且設(shè)計(jì)手冊(cè)中還給出了某些類型建筑區(qū)域的同時(shí)使用系數(shù)。見表34。表34 不同類型建筑同時(shí)使用系數(shù)表區(qū)域名稱同時(shí)使用系數(shù)備注大學(xué)校園～教室、實(shí)驗(yàn)室、圖書館、行政辦公室、體育館、宿舍等商務(wù)區(qū)～商業(yè)中心、辦公類建筑、文化建筑、酒店、醫(yī)院綜合區(qū)～上述幾類主要建筑及功能同時(shí)具有金融中心有行政辦公、酒店等建筑，屬于商務(wù)區(qū)范疇，所以本方案在疊加計(jì)算各類建筑逐時(shí)負(fù)荷時(shí)，為了經(jīng)濟(jì)合理配置制冷主機(jī)，應(yīng)考慮空調(diào)同時(shí)使用系數(shù)問(wèn)題。本項(xiàng)目建筑類型為商務(wù)區(qū)，～。結(jié)合相關(guān)的區(qū)域供能的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮到供能的可靠性。經(jīng)研究，負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表所示。表35 空調(diào)負(fù)荷估算表該項(xiàng)目夏季最大設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為62099kW，最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為42340kW。 供能量計(jì)算貴陽(yáng)全年一般供冷90天，供熱120天，實(shí)踐證明，空調(diào)系統(tǒng)冷熱源所提供的能量在大多數(shù)情況下，都小于設(shè)計(jì)負(fù)荷。美國(guó)暖通制冷學(xué)會(huì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)顯示，不管是夏季制冷，還是冬季制熱，空調(diào)冷、熱源只有1％的時(shí)間在最大負(fù)荷下運(yùn)行，42％、45％、12％的時(shí)間分別在75％、50％、25％的負(fù)荷下運(yùn)行。這樣，夏季，100%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為1天，75%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為38天，50%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為40天，25%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為11天；冬季，100%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為1天，75%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為50天，50%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為54天，25%負(fù)荷下運(yùn)行的天數(shù)為15天。表36 供冷量計(jì)算表注：逐時(shí)負(fù)荷系數(shù)和參考《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》（2009）逐時(shí)冷負(fù)荷系數(shù)表。表37 供熱量計(jì)算表注：逐時(shí)負(fù)荷系數(shù)和參考《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》（2009）逐時(shí)冷負(fù)荷系數(shù)表。第四章 能源站工程技術(shù)方案 能源站選址能源站選址確定原則選址目前規(guī)劃為公共區(qū)域，布置能源站盡量遠(yuǎn)離居住用房，采用地下建筑，對(duì)地面的整體規(guī)劃影響較小。能源站的設(shè)置在負(fù)荷的中心位置，便于能源輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有利于管網(wǎng)的水力平衡。能源站的位置綜合考慮各方面因素，能源站位置初步擬定在6樓地下一層或者在6樓附近的綠化帶下單獨(dú)建設(shè)能源站。具體位置如下圖所示。圖41 能源站位置 能源站系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況空調(diào)末端供回水溫度：夏季7/12℃，冬季45/40℃。（1）夏季工況夏季供冷工況下，空調(diào)末端溫度設(shè)定為7℃/12℃，進(jìn)入熱泵系統(tǒng)的冷卻水溫度設(shè)定為32℃/37℃。工況運(yùn)行簡(jiǎn)圖如下圖所示：圖42 夏季工況（2）冬季工況冬季供熱工況下，進(jìn)入冷凝器溫度為3/℃，空調(diào)末端供回水溫度為45/40℃。工況運(yùn)行簡(jiǎn)圖如下圖所示：圖43 冬季工況 能源站系統(tǒng)流程圖圖44 能源站系統(tǒng)流程圖 能源站主要設(shè)備表能源站主要設(shè)備配置如下：表41 能源站主要設(shè)備表編號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量備注1離心式熱泵主機(jī)制冷量：7012KW，最大功率1275KW臺(tái)62離心式冷水機(jī)組制冷量：6680KW，最大功率1215KW臺(tái)33熱源塔熱源采集量為3530kW，冷源采集量為7060kW臺(tái)125空調(diào)一級(jí)泵流量1190m3/h，揚(yáng)程27m，功率110KW，效率82%臺(tái)98冷卻水循環(huán)泵流量1430m3/h，揚(yáng)程15m，功率73KW，效率80%臺(tái)99定壓補(bǔ)水一體裝置/套112軟化水裝置/套113機(jī)房空調(diào)管網(wǎng)及閥門附件/套116自動(dòng)控制系統(tǒng)/套117高低壓配電配電量19000kVA套118機(jī)房土建總建筑面積3000平米（包含設(shè)備預(yù)留空間）座1第五章 區(qū)域供能管網(wǎng) 供能管網(wǎng)概況本區(qū)域供能管網(wǎng)主要輸送冷熱介質(zhì)以解決該區(qū)域建筑的供冷供熱需求，管網(wǎng)夏季供冷、冬季供熱合用。夏季管網(wǎng)供冷供回水溫度為7/12℃，冬季供熱溫度為45/40℃。 管網(wǎng)布置原則管網(wǎng)布置應(yīng)遵循《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ342010）規(guī)定，應(yīng)保證技術(shù)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、維修方便。在有條件的前提下，管線盡可能穿過(guò)負(fù)荷中心，并在滿足使用要求的同時(shí)盡量縮短管線長(zhǎng)度，減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。盡量減少地上、地下建、構(gòu)筑物的拆遷，以減少投資，加快工程進(jìn)度。遠(yuǎn)近結(jié)合，布局合理。管網(wǎng)敷設(shè)應(yīng)力求施工方便、工程量小。管網(wǎng)設(shè)計(jì)要采用先進(jìn)成熟可靠的技術(shù)。管網(wǎng)全新建，結(jié)合遠(yuǎn)期發(fā)展，一次性敷設(shè)。 管網(wǎng)路由及走向圖51 管網(wǎng)路由布置圖室外空調(diào)管網(wǎng)布置如上圖所示，以6樓為中心，將供能區(qū)域分成4個(gè)區(qū)。 供能管網(wǎng)水力計(jì)算 水力計(jì)算參數(shù)管道絕對(duì)粗糙度K＝設(shè)計(jì)比摩阻100～300Pa/m一次熱網(wǎng)設(shè)計(jì)供回水溫度40/45℃一次冷網(wǎng)設(shè)計(jì)供回水溫度7/12℃ 水力計(jì)算從管網(wǎng)路由布置圖可以看出，從能源站到9樓的這根管路為最不利環(huán)路，水力計(jì)算見下表。圖52 最不利環(huán)路管段標(biāo)號(hào)表51 最不利環(huán)路水力計(jì)算管段長(zhǎng)度(m)冷負(fù)荷(kW)管徑(mm)流速(m/s)比摩阻(Pa/m)hf(m)hξ(m)H(m)124784DN300273238482DN4001803411409DN4501864515735DN500205合計(jì)根據(jù)水力計(jì)算，最大管徑為DN500，供能半徑約423m，假設(shè)回水管的水損和供水管的水損相等，（不包括末端地塊換熱站內(nèi)水損）。 系統(tǒng)定壓當(dāng)循環(huán)水泵停止運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持必須的靜水壓力，靜水壓力應(yīng)滿足下列條件：（1）整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)不發(fā)生超壓、倒空、汽化等現(xiàn)象；（2）靜水壓力的最低值，應(yīng)等于系統(tǒng)最高點(diǎn)標(biāo)高，再加上30～50kPa的富裕壓力；（3）靜水壓力的最高值，應(yīng)等于最低用戶地面標(biāo)高加上設(shè)備及管道附件的工作壓力，以防止用戶超壓。 工程量表供熱供冷管線工程量如下表：表52 供熱供冷管線工程量表（m）DN250DN300DN350DN400DN450DN500DN600447429522618366369363第六章 能源站工程設(shè)計(jì) 能源站平面布置能源站由熱泵房、辦公用房、會(huì)議室、值班室、配電室、控制室組成。1）能源站能源站占地面積為3000m2，擬采用現(xiàn)澆混凝土框排架結(jié)構(gòu)。地下部分必須做好防水，在防水設(shè)計(jì)與施工時(shí)，須遵循以防為主、防排結(jié)合、多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合、綜合治理的原則，并根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式和施工方法等具體情況，選用適宜的防水材料和采取相應(yīng)的防水措施，以達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，確保質(zhì)量的要求。本工程擬采用防水混凝土自防水結(jié)構(gòu)，并設(shè)置附加防水層的綜合防水方案。據(jù)結(jié)構(gòu)所處的地質(zhì)及水文地質(zhì)情況和結(jié)構(gòu)型式及施工方法的不同，其具體防水方案為：為防止地下水、地表水以及水池中的水滲入地下室，防水做法采用防水混凝土并外包卷材防水。2）值班會(huì)議用房值班會(huì)議用房體現(xiàn)以人為本的原則，力求為辦公人員營(yíng)造舒適，干凈，美觀的辦公環(huán)境，合理組織交通流線，注重通風(fēng)。外部形象與周邊環(huán)境相融合，又有時(shí)代特色。能源站平面布置如下圖所示。圖61 能源站平面布置圖 電氣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ162008）；《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500522009）；《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500542011）；《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB500162006）；《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500552011）；《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB502172007）；《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB500342004）；其它有關(guān)的國(guó)家及地方現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；業(yè)主、工藝、給排水、暖通、建筑等專業(yè)提出的用電要求。 電源供電情況設(shè)計(jì)范圍為所有用電設(shè)施的供配電設(shè)計(jì)，包括機(jī)房變配電、照明配電、動(dòng)力配電、設(shè)施防雷接地等。本工程為區(qū)域能源供應(yīng)工程，考慮到其重要性，供能區(qū)屬于二級(jí)負(fù)荷用戶。由于該項(xiàng)目距離近，負(fù)荷大，需要建立110kV總降，需要委托供電部門做可研報(bào)告。暫定內(nèi)部裝置10kV供電，必須有供電部門的可研報(bào)告才能確定最終方案。 用電負(fù)荷能源站設(shè)備總功率為15528KW。本項(xiàng)目擬在供能區(qū)建一座室內(nèi)變電所，供能區(qū)引入兩路10kV電源，供電系統(tǒng)的主結(jié)線采用單母線分段，兩段母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)斷路器。正常時(shí)聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，兩路10kV電源同時(shí)工作，當(dāng)任一路10kV電源故障跳閘后，聯(lián)絡(luò)開關(guān)手動(dòng)合閘投入運(yùn)行，由一路電源負(fù)擔(dān)70%負(fù)荷。，聯(lián)絡(luò)開關(guān)與主開關(guān)之間設(shè)閉鎖裝置，正常時(shí)每臺(tái)變壓器分列運(yùn)行，當(dāng)一組變壓器發(fā)生故障時(shí)，其主進(jìn)開關(guān)分閘，聯(lián)絡(luò)開關(guān)手動(dòng)或自動(dòng)合閘，由一組變壓器帶全部重要負(fù)荷供電。10kV側(cè)設(shè)電力總計(jì)量，低壓側(cè)設(shè)光電子表，并安裝集中無(wú)功補(bǔ)償裝置。圖62 低壓配電系統(tǒng)圖配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)主要采用放射式配電。調(diào)速電動(dòng)機(jī)采用變頻器驅(qū)動(dòng)，并由變頻器提供電動(dòng)機(jī)過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)載、短路、接地、三相不平衡等保護(hù)功能。電氣設(shè)備選擇高壓開關(guān)柜選用KYN型鎧裝移開式封閉開關(guān)柜，低壓配電柜選用GCK型開關(guān)柜，變壓器選用干式變壓器，各高低壓配電柜、箱的主要電器元件、變頻器、變壓器選用合資或國(guó)內(nèi)名牌產(chǎn)品。變頻器選用成套產(chǎn)品，應(yīng)滿足國(guó)標(biāo)和地方供電部門對(duì)諧波要求。由工藝設(shè)備生產(chǎn)廠配套電控箱、柜的主要電器元件均要求采用國(guó)內(nèi)名牌產(chǎn)品。電纜敷設(shè)變配電站內(nèi)設(shè)電纜夾層，至水泵機(jī)組電纜在電纜溝或橋架內(nèi)敷設(shè)，應(yīng)避免電纜遭受機(jī)械性外力、過(guò)熱、腐蝕等危害，并盡量與控制電纜分開敷設(shè)。防雷接地10kV進(jìn)線柜裝設(shè)避雷器保護(hù)。低壓配電接地采用TNS系統(tǒng)，低壓配電柜根據(jù)要求裝設(shè)浪涌保護(hù)器。機(jī)房?jī)?nèi)做總等電位連接和局部等電位連接，室內(nèi)外用電設(shè)備金屬外殼、室外安裝較高金屬構(gòu)件等均作接地聯(lián)結(jié)，接地電阻小于1歐姆。設(shè)備基礎(chǔ)采用熱鍍鋅扁鋼，并至少有兩處與主體接地系統(tǒng)相連，照明系統(tǒng)本工程將按設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)置正常照明和應(yīng)急照明。照明電源來(lái)自能源站變配電室的照明配電回路。照明光源以氣體放電燈為主。能源站內(nèi)一般采用密閉金屬鹵化物燈或高效顯色改進(jìn)型鈉燈。配電室、值班室、控制室等處裝設(shè)帶蓄電池的燈具，斷電后自投疏散指示及應(yīng)急照明燈。 自動(dòng)化設(shè)計(jì)區(qū)域供能系統(tǒng)由中央監(jiān)控中心（計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)）、各供能子系統(tǒng)控制系統(tǒng)、以及千兆工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)組成。遵循“集中管理、分散控制、資源共享”的原則。 區(qū)域供能監(jiān)控中心區(qū)域供能監(jiān)控中心是一個(gè)具有B/S和C/S結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，組成整個(gè)區(qū)域供能的監(jiān)控管理層。監(jiān)控中心可采集供能各子系統(tǒng)的全部運(yùn)行參數(shù)和信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)能源生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行狀況，通過(guò)權(quán)限約定