【文章內(nèi)容簡介】 酒店255520≥40151330 項目負荷模型建立 DeST軟件介紹圖31 模型建立流程圖本可研的負荷計算采用的軟件為清華大學DeST，DeST是建筑環(huán)境及HVAC系統(tǒng)模擬的軟件平臺，該平臺以清華大學建筑技術科學系環(huán)境與設備研究所十余年的科研成果為理論基礎，將現(xiàn)代模擬技術和獨特的模擬思想運用到建筑環(huán)境的模擬和HVAC系統(tǒng)的模擬中去，為建筑環(huán)境的相關研究和建筑環(huán)境的模擬預測、性能評估提供了方便實用可靠的軟件工具，為建筑設計及HVAC系統(tǒng)的相關研究和系統(tǒng)的模擬預測、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)，運用DeST進行負荷模擬，得到模擬計算的負荷指標，該負荷指標主要是基于單體建筑的負荷，而區(qū)域能源系統(tǒng)設計中存在同時使用系數(shù)的問題，結合相關區(qū)域能源系統(tǒng)設計和運行的經(jīng)驗，結合相關的設計規(guī)范，得到各供能區(qū)域能源中心的供能負荷。 負荷模擬計算根據(jù)該項目規(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，利用DEST模擬分析軟件建立某一萬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荷計算功能，模擬得到全年8760h的空調冷、熱負荷。計算空調負荷所需的圍護結構熱工參數(shù)、人均使用面積、房間人員逐時在室率、不同類型房間照明功率密度和電器設備功率、電器設備逐時使用率分別參考《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB501892005)、。由于現(xiàn)階段缺少較為準確的區(qū)域內(nèi)各建筑單體的技術經(jīng)濟和節(jié)能資料，故在參考相關規(guī)范的基礎上，原則上各項參數(shù)均取最大限值。室內(nèi)設計參數(shù)和圍護結構熱工參數(shù)輸入值分別見表332。表32 圍護結構熱工性能參數(shù)表圍護結構傳熱系數(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)的建筑單位空調面積全年逐時負荷，分別為辦公、商業(yè)和酒店全年的逐時負荷表（詳見下圖）。圖33 辦公建筑全年單位面積冷熱負荷圖34 商業(yè)建筑全年單位面積冷熱負荷圖35 酒店建筑全年單位面積冷熱負荷有上述模擬結果可知辦公、商業(yè)、酒店冷熱負荷指標，具體如下表所示：表33 空調冷熱負荷指標名稱空調面積冷負荷指標(w/m2)空調面積熱負荷指標(w/m2)辦公11375商業(yè)139酒店7239 項目負荷計算本項目總建筑面積約1008097m2，建筑業(yè)態(tài)主要以商務辦公為主，空調區(qū)面積按總建筑面積的80%考慮，空調區(qū)建筑面積約806478m2。在不同類型建筑或同一建筑中，空調器的運行時間不同，設計時以同時使用系數(shù)表示。根據(jù)《實用供熱空調設計手冊第二版》中所提供的資料，影響同時使用系數(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、氣候特點、生活習慣、經(jīng)濟條件等人為因素有關。并且設計手冊中還給出了某些類型建筑區(qū)域的同時使用系數(shù)。見表34。表34 不同類型建筑同時使用系數(shù)表區(qū)域名稱同時使用系數(shù)備注大學校園～教室、實驗室、圖書館、行政辦公室、體育館、宿舍等商務區(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具有金融中心有行政辦公、酒店等建筑，屬于商務區(qū)范疇，所以本方案在疊加計算各類建筑逐時負荷時，為了經(jīng)濟合理配置制冷主機，應考慮空調同時使用系數(shù)問題。本項目建筑類型為商務區(qū)，～。結合相關的區(qū)域供能的設計、施工和運營的經(jīng)驗，同時考慮到供能的可靠性。經(jīng)研究，負荷計算結果如下表所示。表35 空調負荷估算表該項目夏季最大設計冷負荷為62099kW，最大設計熱負荷為42340kW。 供能量計算貴陽全年一般供冷90天，供熱120天，實踐證明，空調系統(tǒng)冷熱源所提供的能量在大多數(shù)情況下，都小于設計負荷。美國暖通制冷學會有關標準顯示，不管是夏季制冷，還是冬季制熱，空調冷、熱源只有1％的時間在最大負荷下運行，42％、45％、12％的時間分別在75％、50％、25％的負荷下運行。這樣，夏季，100%負荷下運行的天數(shù)為1天，75%負荷下運行的天數(shù)為38天，50%負荷下運行的天數(shù)為40天，25%負荷下運行的天數(shù)為11天；冬季，100%負荷下運行的天數(shù)為1天，75%負荷下運行的天數(shù)為50天，50%負荷下運行的天數(shù)為54天，25%負荷下運行的天數(shù)為15天。表36 供冷量計算表注：逐時負荷系數(shù)和參考《全國民用建筑工程設計技術措施》（2009）逐時冷負荷系數(shù)表。表37 供熱量計算表注：逐時負荷系數(shù)和參考《全國民用建筑工程設計技術措施》（2009）逐時冷負荷系數(shù)表。第四章 能源站工程技術方案 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，布置能源站盡量遠離居住用房，采用地下建筑，對地面的整體規(guī)劃影響較小。能源站的設置在負荷的中心位置，便于能源輸送系統(tǒng)的設計，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建設能源站。具體位置如下圖所示。圖41 能源站位置 能源站系統(tǒng)設計工況空調末端供回水溫度：夏季7/12℃，冬季45/40℃。（1）夏季工況夏季供冷工況下，空調末端溫度設定為7℃/12℃，進入熱泵系統(tǒng)的冷卻水溫度設定為32℃/37℃。工況運行簡圖如下圖所示：圖42 夏季工況（2）冬季工況冬季供熱工況下，進入冷凝器溫度為3/℃，空調末端供回水溫度為45/40℃。工況運行簡圖如下圖所示：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 能源站主要設備表能源站主要設備配置如下：表41 能源站主要設備表編號名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備注1離心式熱泵主機制冷量：7012KW，最大功率1275KW臺62離心式冷水機組制冷量：6680KW，最大功率1215KW臺33熱源塔熱源采集量為3530kW，冷源采集量為7060kW臺125空調一級泵流量1190m3/h，揚程27m，功率110KW，效率82%臺98冷卻水循環(huán)泵流量1430m3/h，揚程15m，功率73KW，效率80%臺99定壓補水一體裝置/套112軟化水裝置/套113機房空調管網(wǎng)及閥門附件/套116自動控制系統(tǒng)/套117高低壓配電配電量19000kVA套118機房土建總建筑面積3000平米（包含設備預留空間）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)布置應遵循《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計規(guī)范》（CJJ342010）規(guī)定，應保證技術安全可靠、經(jīng)濟合理、維修方便。在有條件的前提下，管線盡可能穿過負荷中心，并在滿足使用要求的同時盡量縮短管線長度，減少投資和運行費用。盡量減少地上、地下建、構筑物的拆遷，以減少投資，加快工程進度。遠近結合，布局合理。管網(wǎng)敷設應力求施工方便、工程量小。管網(wǎng)設計要采用先進成熟可靠的技術。管網(wǎng)全新建，結合遠期發(fā)展，一次性敷設。 管網(wǎng)路由及走向圖51 管網(wǎng)路由布置圖室外空調管網(wǎng)布置如上圖所示，以6樓為中心，將供能區(qū)域分成4個區(qū)。 供能管網(wǎng)水力計算 水力計算參數(shù)管道絕對粗糙度K＝設計比摩阻100～300Pa/m一次熱網(wǎng)設計供回水溫度40/45℃一次冷網(wǎng)設計供回水溫度7/12℃ 水力計算從管網(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，水力計算見下表。圖52 最不利環(huán)路管段標號表51 最不利環(huán)路水力計算管段長度(m)冷負荷(kW)管徑(mm)流速(m/s)比摩阻(Pa/m)hf(m)hξ(m)H(m)124784DN300273238482DN4001803411409DN4501864515735DN500205合計根據(jù)水力計算，最大管徑為DN500，供能半徑約423m，假設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)定壓當循環(huán)水泵停止運行時，應保持必須的靜水壓力，靜水壓力應滿足下列條件：（1）整個管網(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，應等于系統(tǒng)最高點標高，再加上30～50kPa的富裕壓力；（3）靜水壓力的最高值，應等于最低用戶地面標高加上設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 能源站工程設計 能源站平面布置能源站由熱泵房、辦公用房、會議室、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)澆混凝土框排架結構。地下部分必須做好防水，在防水設計與施工時，須遵循以防為主、防排結合、多道防線、剛柔結合、綜合治理的原則，并根據(jù)工程地質和水文地質、結構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的防水措施，以達到技術先進、經(jīng)濟合理，確保質量的要求。本工程擬采用防水混凝土自防水結構，并設置附加防水層的綜合防水方案。據(jù)結構所處的地質及水文地質情況和結構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）值班會議用房值班會議用房體現(xiàn)以人為本的原則，力求為辦公人員營造舒適，干凈，美觀的辦公環(huán)境，合理組織交通流線，注重通風。外部形象與周邊環(huán)境相融合，又有時代特色。能源站平面布置如下圖所示。圖61 能源站平面布置圖 電氣設計 設計依據(jù)《民用建筑設計規(guī)范》（JGJ162008）；《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB500522009）；《低壓配電設計規(guī)范》（GB500542011）；《建筑設計防火規(guī)范》（GB500162006）；《通用用電設備配電設計規(guī)范》（GB500552011）；《電力工程電纜設計規(guī)范》（GB502172007）；《建筑照明設計標準》（GB500342004）；其它有關的國家及地方現(xiàn)行標準、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。 電源供電情況設計范圍為所有用電設施的供配電設計，包括機房變配電、照明配電、動力配電、設施防雷接地等。本工程為區(qū)域能源供應工程，考慮到其重要性，供能區(qū)屬于二級負荷用戶。由于該項目距離近，負荷大，需要建立110kV總降，需要委托供電部門做可研報告。暫定內(nèi)部裝置10kV供電，必須有供電部門的可研報告才能確定最終方案。 用電負荷能源站設備總功率為15528KW。本項目擬在供能區(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)的主結線采用單母線分段，兩段母線之間設聯(lián)絡斷路器。正常時聯(lián)絡開關斷開，兩路10kV電源同時工作，當任一路10kV電源故障跳閘后，聯(lián)絡開關手動合閘投入運行，由一路電源負擔70%負荷。，聯(lián)絡開關與主開關之間設閉鎖裝置，正常時每臺變壓器分列運行，當一組變壓器發(fā)生故障時，其主進開關分閘，聯(lián)絡開關手動或自動合閘，由一組變壓器帶全部重要負荷供電。10kV側設電力總計量，低壓側設光電子表，并安裝集中無功補償裝置。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。調速電動機采用變頻器驅動，并由變頻器提供電動機過壓、欠壓、缺相、過載、短路、接地、三相不平衡等保護功能。電氣設備選擇高壓開關柜選用KYN型鎧裝移開式封閉開關柜，低壓配電柜選用GCK型開關柜，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內(nèi)名牌產(chǎn)品。變頻器選用成套產(chǎn)品，應滿足國標和地方供電部門對諧波要求。由工藝設備生產(chǎn)廠配套電控箱、柜的主要電器元件均要求采用國內(nèi)名牌產(chǎn)品。電纜敷設變配電站內(nèi)設電纜夾層，至水泵機組電纜在電纜溝或橋架內(nèi)敷設，應避免電纜遭受機械性外力、過熱、腐蝕等危害，并盡量與控制電纜分開敷設。防雷接地10kV進線柜裝設避雷器保護。低壓配電接地采用TNS系統(tǒng)，低壓配電柜根據(jù)要求裝設浪涌保護器。機房內(nèi)做總等電位連接和局部等電位連接，室內(nèi)外用電設備金屬外殼、室外安裝較高金屬構件等均作接地聯(lián)結，接地電阻小于1歐姆。設備基礎采用熱鍍鋅扁鋼，并至少有兩處與主體接地系統(tǒng)相連，照明系統(tǒng)本工程將按設計規(guī)范設置正常照明和應急照明。照明電源來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型鈉燈。配電室、值班室、控制室等處裝設帶蓄電池的燈具，斷電后自投疏散指示及應急照明燈。 自動化設計區(qū)域供能系統(tǒng)由中央監(jiān)控中心（計算機監(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)控中心是一個具有B/S和C/S結構的計算機控制系統(tǒng)，組成整個區(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)的全部運行參數(shù)和信息，實時監(jiān)控整個能源生產(chǎn)、設備運行狀況，通過權限約定