夏热冬冷地区办公建筑空调系统需求响应潜力的影响因素量化分析

近年来建筑空调系统的用电负荷在电网总负荷中的占比不断增大,如何高效推动建筑空调系统积极参与电力需求响应,对实现“削峰填谷”、提高电力系统灵活性、保障电网安全稳定运行具有重要意义。建筑空调系统需求响应潜力的科学评估是实现空调负荷柔性调控的基础,难点在于多因素耦合影响,量化评估难。以夏热冬冷地区某办公建筑为例,基于EnergyPlus软件模拟,通过控制变量法对影响建筑空调系统需求响应潜力的4种因素(室外天气、建筑围护结构性能、空调系统性能、需求响应策略)进行敏感性分析。结果表明,建筑围护结构性能变化对空调系统需求响应潜力影响较小,而其他3种因素影响较大。其中,当夏季室外空气焓值由70~75 kJ/kg上升至85~90 kJ/kg时,空调系统参与需求响应的峰值负荷削减量(即需求响应潜力)由13.01 W/m^(2)提升至17.54 W/m^(2)(增大35%);当多联机系统COP由4.0降低至2.5时,需求响应潜力由19.51 W/m^(2)提升至31.21 W/m^(2)(增大60%);当水冷式空调系统COP由6.0降低至3.0时,需求响应潜力由11.60 W/m^(2)提升至23.20 W/m^(2)(增大100%);当需求响应策略由室温设定值上升2℃变为上升4℃时,需求响应潜力由10.74 W/m^(2)提升至17.28 W/m^(2)(增大61%)。

某超高层建筑空调冷热源及水系统设计

该项目是集酒店、公寓、办公及商业于一体的超高层建筑综合体。主要从空调冷热源、空调水系统两方面介绍了该工程塔楼区域空调系统设计方案,并在总结梳理前人工作的基础上重点对空调水系统竖向分区进行了研究,指出熟悉设备及管道系统承压能力并对其充分利用是做好超高层空调水系统竖向压力分区的前提。

极端热湿气候区超低能耗建筑关键技术与应用

在南海建设大型人工岛基地是维护我国海洋国土安全的重大战略需求。在国家自然科学基金重大项目“极端热湿气候区超低能耗建筑研究”支持下,项目组在南海岛礁建筑室内外设计参数体系、围护结构热物性参数与构造、热工设计原理与方法、模块化光伏空调系统、超低能耗建筑方案创作和工程示范等方面取得系列创新成果。研究成果引领了南海岛礁超低能耗建筑发展,提升了驻岛边防官兵和岛礁居民的宜居水平,为服务南海领土安全和国防建设作出了重要贡献。

人员负荷视觉动态估计的热不均匀空间温度分区补偿控制方法

受公共建筑人员负荷动态变化带来的热环境非均匀分布及建筑热惰性、室内热质扩散等因素的影响,空调控制系统的调节动作难以跟随室内负荷的区域性动态变化,室温响应滞后于空调系统的调节动作,导致环境品质调控不佳、能源浪费。针对该问题,提出了人员负荷视觉动态估计的热不均匀空间温度分区补偿控制方法。首先,设计了室内人员计数与定位模型,采用计算机视觉方法实时获取人员负荷及其空间分布。其次,设计了分区主从补偿控制策略,从控制模块以主控制模块输出为输入,在调节建筑空间总风量的基础上采用开环控制调节各区域风量,改善了室温响应滞后情况;主控制模块由多个区域温度控制回路构成,根据人员负荷变化估计室内温度变化趋势,通过区域补偿运算提高了所需供冷量的预测能力。最后,对小型办公建筑和大型活动中心建筑进行了仿真实验,结果表明,本文调控方法在降低能耗的同时能保持舒适的区域环境,并缩短系统的响应时间。

上海某大型城市综合体空调系统设计

介绍了上海某大型城市综合体项目的空调系统设计,包括空调冷热源形式、水系统划分、空调末端形式等,归纳了该项目在冰蓄冷、自然通风器、绿色建筑设计与节能技术应用等方面的特点,并结合调试运营总结了4点设计体会。

基于动态负荷特性分析的办公建筑空调系统内外分区设置方法研究

对于外立面窗墙面积比大、人员密度高的办公建筑,外区冬季在部分时间也存在冷负荷需求,空调系统配置如忽略此因素可能会导致系统无法按个性化需求调节冷热量,容易出现外区过热的问题。本文针对典型办公建筑标准层进行动态负荷计算及负荷特性分析,为办公楼内外区空调系统的配置方式提供合理化建议。

通信机房应用直接蒸发冷却空调方式的优化及节能分析

针对蒸发式冷气机用于通信机房在冬季不能很好地控制湿度，提出了直接蒸发冷却空调系统的优化方案和运行模式。将全年的室外气象参数划分成5个区域，根据室外气象参数采取不同的空调系统运行模式。以ASHRAETC9．9所推荐运行区为控制目标，评估了通信机房采用优化方案的节能潜力，计算了全国31个省会城市可运行直接蒸发冷却空调系统的时间。结果表明：广州、南宁、海口等城市的节能潜力较低，运行时间不足全年时长的40％，其中海口的节能潜力最低，只达到10．6％；节能潜力最高的城市为拉萨，达到82．3％；其他省会城市除郑州、昆明、西宁、兰州可达到60％以上之外，节能潜力均在40％～60％之间。

夏热冬冷地区居住建筑空调方式的能耗评价

利用DeST软件模拟计算了夏热冬冷地区某一典型居住建筑的全年8760h逐时空调负荷值;考虑空调设备变工况和变负荷率情况下的二次能耗,计算了6种常见住宅空调方式的全年能耗值;利用空调能耗指标CEC,对住宅空调方式进行了能耗评价。

首都国际机场新航站楼暖通空调设计

首都国际机场是目前国内最大的民航工程 ,介绍了新航站楼的暖通空调系统设计。在大空间采用全空气低速送风 ,外区办公室采用新风加双管制的风机盘管 ,内区办公室采用新风加全年送空调冷水的风机盘管方式。结合建筑特点 ,选用喷口或散流器送风 ,在登机大厅设风亭送风 ;在吊顶内安装双壁螺旋风管。此外 ,还对航站楼的新风引入、空调水系统、防排烟设计等作了介绍 。

长沙地区某集中空调办公建筑热舒适现场研究

以长沙地区某集中空调办公建筑为研究对象,通过为期1 a的跟踪调查和环境参数连续测量,对其室内热环境状况、人员热舒适状况和适应性行为特征展开了研究。得到受访者的适应性调节行为以及各季节的实测热中性温度(春27.3℃、夏25.4℃、秋23.8℃、冬22.1℃),全年可接受温度上限为27.5℃,并与其他相似气候区研究结果进行了对比。

夏热冬冷地区住宅空调设计最小新风量的探讨

结合ASHRAE 62—2007标准关于最小新风量的确定方法,分析了我国夏热冬冷地区住宅中空调设计最小新风量的确定原则。根据当前住宅建筑特点,给出了适宜的设计最小新风量范围,并分析了最小新风量有效利用需采取的措施。

上海公共建筑围护结构节能改造与空调运行模式的优化分析

利用DOE-2软件模拟计算了上海地区公共建筑围护结构节能改造后,不同空调运行模式下建筑空调耗冷量与供暖耗热量;分析了不同空调运行模式下,节能改造后全年空调、供暖能耗相对变化率规律及其原因,认为围护结构节能改造的节能效果要结合具体的建筑情况、空调运行模式等综合确定。

夏热冬冷地区居住建筑空调能耗预测

对夏热冬冷地区与居住建筑空调能耗相关的社会发展情景,包括人口总量、城市化率、家庭结构模式等进行了预测。根据预测的情况,建立了不同家庭结构模式的户数分布矩阵和空调电耗矩阵。通过矩阵计算,预测了在未来的几十年里,不采取节能措施条件下夏热冬冷地区城市居住建筑的空调电耗。

热湿地区居住建筑自然通风与空调耦合运行模式研究

提出了一种自然通风与空调耦合运行调控方法,对其控制流程和原理进行了分析,并建立了夏季居住建筑自然通风与空调耦合运行调控模型。以琼海地区为例,通过调查测试得到自然通风条件下居民中性温度(28.5℃)和可接受温度上限(30.5℃),以该中性温度和可接受温度上限为判断指标,对不同自然通风与空调耦合运行模式进行了数值模拟,得到了最佳运行模式,即:当室外温度上升至28.5℃时,开启空调;当室外温度下降至31℃时,关闭空调,1h后进行自然通风;空调运行温度推荐值为28℃。该模式下空调耗冷量为0.59kW·h/m2,与传统空调运行模式相比节能30.5%。

智能化大楼:对暖通空调的挑战

建筑物内的自动化管理系统的构成和集成度的差异方面,概括了不同等级智能化大楼的基本特征,论述了智能化大楼对其内部热环境和空气环境的基本要求和基本设备设置,讨论了智能化大楼的空调负荷特点、设计原则、不同的空调方式及其应用,指出了智能化大楼出现后暖通空调界面临的新课题、空调设计发展方向、市场规范化等问题。

办公楼建筑窗际热环境的改善和节能

从办公建筑的热舒适出发，说明了改善窗际热环境的必要性。指出除通过建筑构造来改善环境外，空调分内外区是常用的手法，但会带来能量混合损失。介绍了一些可以不设外区空调系统而又能改善窗际热环境的空调措施。

超高层建筑空调水系统竖向分区研究

设备和管道系统的承压能力是影响空调水系统竖向分区的主要因素。通过对国内外30余项规范标准及10多个厂商产品参数的调研,分析了空调系统主要设备、管道及连接方式的承压能力;结合20个工程案例,对国内外在建和建成的典型超高层建筑空调水系统形式和竖向分区方法进行了归类总结;基于理论与工程案例分析,得出了超高层建筑空调水系统竖向分区原则和不同高度超高层建筑水系统竖向分区方案。

全空气空调系统全年多工况动态分区控制方法

介绍了全年多工况动态分区的理论分析基础。详细阐述了多工况动态分区的方法,讨论了动态分区法的新风利用策略、动态分区控制策略、控制流程和工况转换等。与静态分区法相比,动态分区法更有利于发挥数字式控制器的效用,提高控制调节水平和减少能耗。

高大空间纵向隔断气流的数值仿真

对此类高大空间建筑的纵向隔断气流运动进行了数值仿真，分析了影响形成纵向隔断气流的各种因素，找到了形成纵向隔断气流各影响因素（参数）间相互关系．研究结果对指导该类建筑的气流污染控制、洁净及空调工程的模型试验及工程设计有重要的指导意义．

蒸发冷却与建筑环境室内热舒适区

首先通过概述《采暖通风与空气调节设计规范》中定义的舒适性空调所使用的通用热舒适区,提出并分析了扩展热舒适区(我们一般也称为可以被人体接受的热舒适区),即可接受热舒适区。其次,就蒸发冷却空调技术与扩展热舒适区(可接受热舒适区)进行讨论。最后阐述了扩展热舒适区(可接受热舒适区)对扩大蒸发冷却应用范围及节能减排所具有的现实和深远的意义。