高层办公建筑空调设计与模拟结果分析

1、高层办公公建筑空空调设计计冷负荷荷与全年年耗冷量量模拟分分析来源源： HYPERLINK javascript: 中国国论文下下载中心心 06-04-01 14:52:00 作作者：管管厚林 赵加宁宁编辑辑：凌月月仙仙表5 上海分分内外区区/不分分内外区区空调系系统模拟拟结果试 验 号全年耗冷冷量实际设计计冷负荷荷理论峰值值冷负荷荷供冷时数数（kWhh/mm2a）（W/mm2）（W/mm2）（h/aa）定新风焓控新风风温控新风风各种新风风方式各种新风风方式定新风焓控新风风温控新风风1154/1455124/1266127/1299139.3/1147.5154.8/1163.926100/17

2、76417377/1337917377/133792207/2011177/1799181/1833209.8/2222.4233.1/2247.126100/1773117377/1337417377/133743124/110090/889100/96107.8/1113.3115.8/1122.226100/1665417388/1221417388/122144154/1533127/1333131/1377142.8/1156.1158.7/1172.326100/1776117388/1333917388/133395208/1922148/1488163/1600164.8/11

3、73.0180.3/1192.226100/2000717388/1335317388/133536169/1599127/1311138/1388153.7/1170.4168.5/1184.326100/1666917388/1221117388/122117107/9485/88391/887110.5/1118.2122.8/1131.326100/1443317388/1116117388/111618187/1788155/1544165/1622196.4/2204.2218.2/2226.926100/1669317388/1331917388/133199192/171113

4、9/1433148/1499148.5/1163.8157.1/1172.726100/1881317377/1331317377/1331310155/1577125/1311132/1377167.5/1188.2184.2/2204.726100/1447617388/1111417388/1111411171/1655123/1255131/1322123.0/1128.8131.1/1137.126100/2226917377/1444817377/1444812204/2044174/1800177/1833204.7/2220.0227.4/2244.526077/1881017

5、377/1339517377/13395平均169/1611133/1355140/1411155.7/1167.2171.0/1183.326100/1775717388/1330217388/13302表3表5中中的模拟拟结果可可供统计计分析，同时，还可供供工程设设计 HYPERLINK 参考考之用。将各城城市分内内外区与与否对应应的两个个多算例例的平均均“设计计冷负荷荷”再作作平均，所得数数值就是是某城市市的设计计冷负荷荷的统计计估算值值，哈尔尔滨、北北京、上上海三城城市分别别为1338.33W/mm2，1443.99W/mm2，1661.44W/mm2。焓控控新风方方式下全全年耗冷冷量

6、统计计估算值值分别为为79.5kWWh/(m2a)，1114.55kWhh/(mm2a)，1334.00kWhh/(mm2a)。需要指指出的是是：全年年耗冷量量、设计计冷负荷荷、峰值值冷负荷荷这三个个指标是是按单位位空调面面积给出出的，若若要改用用单位建建筑面积积给出，由于本本文设定定的非空空调面积积比为225%，则以上上三个指指标都要要乘以系系数0.75。表中给给出的各各项指标标是在理理想的设设定下得得出的，实际运运行管理理中较少少符合这这种理想想设定。具体应应用时要要根据专专业知识识对报表表的有关关指标酌酌情作一一些变动动。如模模拟 HYPERLINK 计算算时，设设定人员员密度、照明散散

7、热量、设备散散热量在在工作时时间内不不随时间间变化、保持稳稳定，实实际使用用中是有有较大变变动的；模拟计计算时设设定1000%使使用空调调面积，实际上上空调空空间的使使用率（或出租租率）不不可能一一直维持持在1000%；模拟计计算时设设定工作作时间内内空调系系统总是是开机，总是保保证设定定的最小小新风量量，实际际使用中中业主很很可能为为了减少少运行费费用而少少开机、关小新新风阀。考虑到到空调空空间的出出租率、空调系系统的开开机率这这两个影影响较大大的因素素，一般般来说模模拟指标标要作相相应处理理后应用用。3 模拟拟结果分分析本文的的正交试试验设计计中，对对于分内内外区与与不分内内外区两两种情况

8、况，除了了建筑面面积不一一致外，相同试试验号的的其他共共有因素素的取值值完全一一致，故故我们可可对是否否分内外外区的影影响进行行分析。同理我我们也将将对地区区、新风风方式对对模拟结结果的影影响进行行分析。剩下的的影响负负荷的111个因因素是作作为因子子安排在在正交表表中的；这些因因素各自自的影响响程度可可通过设设计更多多次数的的、且考考虑交互互作用的的正交表表来模拟拟计算，最后对对模拟结结果进行行正交方方差分析析考察得得出；限限于篇幅幅，本文文不作研研究。3.11 分内内外区的的影响由模拟拟结果可可知，各各城市分分内外区区时的供供冷时数数都大于于不分内内外区的的数值，这是因因为分内内外区设设置

9、空调调系统时时，当外外区在过过渡季已已不需供供冷时，内区一一般仍需需较长时时间的小小负荷供供冷。各城市市不分内内外区的的设计冷冷负荷（或峰值值冷负荷荷）都大大于分内内外区的的数值，这是因因为标准准层面积积较小的的建筑不不分内外外区，因因此围护护结构负负荷占总总负荷的的比例较较大。各城市市是否分分内外区区时的全全年耗冷冷量大小小没有 HYPERLINK 规规律。从从耗冷量量最小的的焓控新新风方式式来看，分内外外区时的的全年耗耗冷量总总体上要要少一些些。3.22 气候候条件的的影响由于气气候条件件的不同同，3城城市在相相同试验验条件下下得到的的结果也也不同，计算其其之比（不同城城市的供供冷时数数之

10、比意意义不大大，不考考虑），再把112个试试验的模模拟结果果之比作作平均（不同于于对表33表55中列出出的“平平均”项项再作有有关比值值处理，下同），所得得的结果果具有统统计性、代表性性，可使使设计人人员对城城市（可可代表不不同建筑筑热工分分区）间间差异有有一个宏宏观上的的数量概概念，见见表6。表6 不不同城市市空调系系统模拟拟结果平平均比值值全年耗冷冷量之比比设计冷负负荷之比比峰值冷负负荷之比比定新风焓控新风风温控新风风各种新风风方式各种新风风方式分内外区区北京/哈哈尔滨129%145%145%104%104%上海/哈哈尔滨136%173%172%116%114%不分内外外区北京/哈哈尔滨1

11、32%144%143%104%104%上海/哈哈尔滨128%165%161%117%116%3.33 新风风方式的的影响由模拟拟结果可可知，各各种新风风方式下下的设计计冷负荷荷或峰值值冷负荷荷是完全全相同的的。这是是因为新新风方式式不同主主要影响响过渡季季负荷，而设计计冷负荷荷或峰值值冷负荷荷一般都都发生在在最热月月。焓控控和温控控两种新新风方式式下的全全年供冷冷时数几几乎完全全相同，而且这这两种新新风方式式下的供供冷时数数都比定定新风方方式下的的供冷时时数少得得多。与气候候条件的的影响一一样，可可求出不不同新风风方式下下模拟结结果平均均比值，见表77。表7 不不同新风风方式下下模拟结结果平均

12、均比值城市分内外区区空调系系统不分内外外区空调调系统全年耗冷冷量之比比供冷时数数之比全年耗冷冷量之比比供冷时数数之比焓/定温/定焓/定温/定焓/定温/定焓/定温/定哈尔滨61.77%65.66%53.22%53.22%64.99%69.77%63.22%63.22%北京68.66%73.55%58.99%58.99%70.99%75.99%63.77%63.66%上海78.44%82.99%66.66%66.66%84.11%87.88%74.66%74.55%注：“焓焓”、“温”、“定”分别指指“焓控控新风”、“温温控新风风”、“定新风风”考察表表7，可可以进一一步得出出以下结结论：定新风风

13、方式下下的全年年耗冷量量最大，而焓控控新风要要略小于于温控新新风，说说明焓控控新风方方式最为为节能。与不分分内外区区相比，分内外外区的空空调系统统在过渡渡季大量量使用新新风更能能减少耗耗冷量与与供冷时时数。采用焓焓控新风风与温控控新风时时，哈尔尔滨空调调系统全全年耗冷冷量、供供冷时数数减小得得最多，而上海海则最少少。4 结论论本文对对高层办办公建筑筑空调设设计冷负负荷与全全年耗冷冷量等进进行了模模拟分析析，得到到了如下下结论。哈尔滨滨、北京京、上海海三城市市的设计计冷负荷荷统计估估算值分分别为1138.3W/m2, 1143.9W/m2, 1161.4W/m2；焓控控新风方方式下全全年耗冷冷量

14、统计计估算值值分别为为79.5kWWh/(m2a)，1114.55kWhh/(mm2a)，1334.00kWhh/(mm2a)。分内外外区与采采用不同同的新风风控制方方式对设设计冷负负荷与全全年耗冷冷量的影影响是：（a）分内外外区时供供冷时数数大于不不分内外外区时的的，设计计冷负荷荷小于不不分内外外区时的的；（b）定新风风方式下下全年耗耗冷量比比全新风风方式（焓控、温控）时大很很多；焓焓控新风风方式最最为节能能；（c）分内外外区的空空调系统统在过渡渡季大量量使用新新风较不不分内外外区系统统更能减减少耗冷冷量与供供冷时数数；（d）与采用用定新风风相比，采用焓焓控新风风与温控控新风时时，在哈哈尔滨、北京、上海三三城市中中，哈尔尔滨空调调系统全全年耗冷冷量、供供冷时数数减小得得最多，而上海海则最少少。参考 HYPERLINK 文献献：1 翁如如璧. HYPERLINK 现现代办公公楼设计计M.北京京: HYPERLINK 中国国建筑 HYPERLINK 工业业出版社社,19995.53562