节能建筑与非节能建筑冷热负荷指标比较.doc

建筑物冷、热负荷指标
非节能建筑：
建筑物类别
冷负荷指标
（W/m2）
推荐指标
（W/m2）
热负荷指标
（W/m2）
推荐指标
（W/m2）
办公楼、学校
90～120
90
60～80
70
公寓、住宅
70～90
80
45～70
60
宾馆、饭店
80～110
90～100
60～90
70～80
医院
100～140
110～120
65～85
80
综合性建筑（餐饮、娱乐）
120～200
130～140
90～130
90～100
商场、百货大楼
150～250
160～180
65～80
70～80
影剧院
180～350
220
95～115
100
体育馆
150～300
200
115～165
130
食堂、餐厅
200～350
250
115～140
120
展览厅、报告厅
130～200
150
95～115
100
会议室
200～300
230
100～150
110
节能建筑
建筑物类别
冷负荷指标
（W/m2）
推荐指标
（W/m2）
热负荷指标
（W/m2）
推荐指标
（W/m2）
办公楼、学校
85～100
85
60～80
65
公寓、住宅
60～80
75
45～70
55
宾馆、饭店
80～100
85～95
60～90
70～80
医院
80～90
90
65～80
70
综合性建筑（餐饮、娱乐）
100～150
110～120
80～100
80～90
商场、百货大楼
120～200
140～160
65～75
65～75
影剧院
160～300
200
90～115
90
体育馆
150～250
180
120～150
120
食堂、餐厅
150～250
200
115～140
120
展览厅、报告厅
120～180
140
90～110
100
会议室
180～250
200
90～120
100
注：以上指标不含新风负荷，并且计算负荷时应以总建筑面积为准。
以上是对不同建筑物冷、热负荷指标选取的经验总结，实际选取的时候还要考虑建筑物维护结构的性能以及用户的特殊需求（投资、舒适性）；此外，当建筑物是复合建筑类型时，即该建筑物具有多种功能，这时应当根据不同功能建筑物所占面积的比例得出加权平均冷、热负荷指标。
当建筑物有新风需求，且新风负荷由空调系统承担时，冷、热负荷指标在选取时应相应增大，简化计算时可乘以1.2～1.4的系数。
生活热水负荷的选取
生活热水一般温度在60℃以下，常用场合：住宅生活热水、宾馆客房热水、公共浴室热水等。
1.热源形式：
分散供热水： ◆ 热水器（燃气、电、太阳能）
集中供热水： ◆ 市政热力
◆ 锅炉系统（燃煤、燃油、燃气、电）
◆ 地源热泵系统（水源热泵和地源热泵）
◆ 太阳能热水系统
2.热源的选择：
在项目前期，一方面应根据使用规定、耗水量、用水设备情况及热源情况等因素拟定热水供应系统的形式。在拟定系统热源时应遵循以下原则：
（1） 热水系统的热源应一方面考虑采用余热、废热、地热和太阳能。余热与废热的运用需要专门的设备，一般合用于工业生产中有余热、废热发生的场合；地热（深层）的运用受到地热资源、开采条件的限制，常用在地热资源丰富且用热量大的场合；太阳能因其运用方便、运营费用低等因素是较常用的一种制备生活热水的形式，但应用时为保证系统的可靠性，应附设一套辅助加热装置。
（2） 若上述条件不具有，应优先采用能保证全年供热的热力管网作为集中热水供应的热源。
（3） 若1和2都不具有，可设燃油锅炉、燃气锅炉或蓄能电锅炉作为集中热水供应系统的热源。由于锅炉供暖水的温度一般在80℃以上，而生活热水的温度在60℃以下，所以一般通过换热来间接制备热水。
（4） 假如采用了地源热泵系统供暖和制冷，应一方面采用热泵加能量回收装置来制取生活热水。
3.热水负荷的拟定：
在拟定热水供应系统形式后，要根据用水人数、用水时间及用水定额等条件拟定生活热水日用量以及小时耗热量等。热水供应系统按用水时间可分为24小时全日供热水和定期供热水两种供水方式。
（1）全日供应热水
需要全日供应热水的场合比较广泛，涉及住宅、别墅、招待所、宾馆、医院、养老院、幼儿园等。全日制集中热水供应系统的热负荷一般按照设计小时耗热量选取，其计算方法有两种：
①根据人数或床位数拟定：
Qh=KhmqrCρr（tr－tl）/ 86400
式中： Qh——设计小时耗热量(W)；
Kh——小时变化系数，根据表1～3选取；
m——用水计算单位数(人数或床位数)；
qr——热水用水定额(L/人·d或L/床·d)，根据表4选取；
C——水的比热，C =4187(J/Kg·℃)；
ρr——热水的密度（Kg/L）；
tr——热水温度，通常取tr =60℃（地源热泵系统取50℃）；
tl——冷水温度，北京地区一般取10℃。
②根据卫生器具的种类和数量拟定：
Qh= ∑ [ (qh×n0×b) Cρr（tr－tl）/ 3600 ]
式中： Qh——设计小时耗热量(W)；
qh——卫生器具热水的小时用水定额(L/h),，根据表5选取；
n0——同类型卫生器具数；
b——1h内卫生器具同时使用系数（宾馆0.55～0.75、医院0.25～0.5）；
C——水的比热，C =4187(J/Kg·℃)；
ρr——热水的密度(Kg/L)；
tr——热水温度（℃），根据表5选取；
tl——冷水温度（℃），北京地区一般取10℃。
注意：
1. 规范中给出全日制供热水条件下的一系列Kh值与床位数的相应表格，是一些离散的相应点，为了便于计算，总结Kh值的经验公式：
住宅： Kh=1.8367+33.0111·m0.5， 50≤m≤6000；
旅馆： Kh=2.2818+56.8511·m0.5， 60≤m≤900；
医院： Kh=1.2355+23.0257·m0.5， 50≤m≤1000。
2. 对于同时使用系数b，当人数或床位数小于100时，根据具体情况选取靠近上限的数值；而当人数大于300时，根据具体情况选取靠近下限的数值。
（2）定期供应热水：
应用场合：工厂浴室、公共营业性浴室、学校、剧院、体育馆等。
定期供应热水系统的热负荷也按照设计小时耗热量选取，通常根据卫生器具种类和数量拟定：
Qh= ∑ [ (qh×n0×b) Cρr（tr-tl）/ 3600 ]
式中 Qh——设计小时耗热量(W)；
qh——卫生器具热水的小时用水定额(L/h),，根据表5选取；
n0——同类型卫生器具数；
b——1h内卫生器具同时使用系数（住宅、旅馆、医院取0.7～1.0，供水时间应不小于2h；工业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆等取1.0；住宅一户带多个卫生间时，只按一个卫生间计算）；
C——水的比热，C =4187(J/Kg·℃)；
ρr——热水的密度(Kg/L)；
tr——热水温度（℃），根据表5选取；
tl——冷水温度（℃），北京地区一般取10℃。
注意：
1. 由于规范中只有全日制供应热水的小时变化系数（Kh）表，因此对于定期供应热水系统，即t≠24h，Kh没有相关的参考数据，所以定期供应热水系统一般不推荐使用方法①。
2. 假如由于条件限制只能使用方法①，那就将方法①中公式分母的86400（24小时）改为实际供水时间，并参考全日制供应热水的Kh值进行计算，虽然这样做不是很准确，但由于采用定期供热水系统的旅馆一般规模较小，用水的不均匀性也较高，因此可以满足规定。
定期供应热水系统的形式更为灵活，可根据实际情况（机房空间、机组容量、配电容量、运营模式），拟定机组与水箱的大小。
表1 住宅、别墅的热水小时变化系数Kh值
居住人数m
≤100
150
200
250
300
500
1000
3000
≥6000
Kh
5.12
4.49
4.13
3.88
3.70
3.28
2.86
2.48
2.34
表2 旅馆的热水小时变化变化系数Kh值
居住人数m
≤150
300
450
600
900
≥6000
Kh
6.84
5.61
4.97
4.58
4.19
3.90
表3 医院的热水小时变化变化系数Kh值
居住人数m
≤50
75
100
200
300
500
Kh
4.55
3.78
3.54
2.93
2.60
2.23
表4 热水用水定额
序号
建筑物名称
单位
最高日用水定额
（L）
使用时间
（h）
1
住宅
有自备热水供应和沐浴设备
有集中热水供应和沐浴设备

每人
每日

40～80
60～100

24
2
别墅
每人每日
70～110
24
3
单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、培训中心、普通旅馆
设公用盥洗室
设公用盥洗室、淋浴室
设公用盥洗室、沐浴室、洗衣室
设单独卫生间、公用洗衣室

每人每日
每人每日
每人每日
每人每日

25～40
60～60
50～80
60～100
24或定期供应
4
宾馆客房
旅客
员工

每床位每日
每人每日

120～160
40～50

24
5
医院住院部
设公用盥洗室
设公用盥洗室、沐浴室
设单独卫生间
医务人员
门诊部、诊疗所
疗养院、休养所住房部

每床位每日
每床位每日
每床位每日每人每班
每病人每次
每床位每日

60～100
70～130
110～200
70～130
7～13
100～160

24

8
24
6
养老院
每床位每日
50～70
24
7
幼儿园、托儿所
有住宿
无住宿

每儿童每日
每儿童每日

20～40
10～15

24
10
8
公共浴室
淋浴
沐浴、浴盆
桑拿浴（沐浴、按摩池）

每顾客每次
每顾客每次
每顾客每次

40～60
60～80
70～100

12
9
理发室、美容院
每顾客每次
10～15
12
10
洗衣房
每公斤干衣
15～30
8
11
餐饮厅
营业餐厅
快餐店、职工及学生食堂
酒吧，咖啡厅、茶座、卡拉OK房

每顾客每次
每顾客每次
每顾客每次

15～20
7～10
3～8

10～12
11
18
12
办公楼
每人每班
5～10
8
13
健身中心
每人每次
15～25
12
14
体育场（馆）
运动员淋浴

每人每次

25～35

4
15
会议厅
每座位每次
2～3
4
表5 卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温
序号
卫生器具名称
一次用水量（L）
小时用水量（L）
使用水温（℃）
1
住宅、旅馆、别墅、宾馆
带有淋浴器的浴盆
无沐浴器的浴盆
淋浴器
洗脸盆、盥洗槽水嘴
洗涤盆（池）

150
125
70～100
3
－

300
250
140～200
30
180

40
40
37～40
30
50
2
集体宿舍、招待所、培训中心淋浴器
有淋浴小间
无淋浴小间
盥洗槽水嘴

70～100
－
3～5

210～300
450
50～80

37～40
37～40
30
3
餐饮业
洗涤盆（池）
洗脸盆：工作人员用
顾客用
淋浴器

－
3
－
40

250
60
120
400

50
30
30
37～40
4
幼儿园、托儿所
浴 盆：幼儿园
托儿所
淋浴器：幼儿园
托儿所
盥洗槽水嘴
洗涤盆（池）

100
30
30
15
15
－

400
120
180
90
25
180

35
35
35
35
30
50
5
医院、疗养院、休养所
洗手盆
洗涤盆（池）
浴盆

－
－
125～150

15～25
300
250～300

35
50
40
6
公共浴室
浴盆
淋浴器：有淋浴小间
无淋浴小间
洗脸盆

125
100～150
－
5

250
200～300
450～540
50～80

40
37～40
37～40
35
7
办公楼 洗手盆
－
50～100
35
8
理发室 美容院 洗脸盆
－
35
35
9
实验室
洗脸盆
洗手盆

－
－

60
15～25

50
30
10
剧场
淋浴器
演员用洗脸盆

60
5

200～400
80

37～40
35
11
体育场馆 沐浴器
30
300
35
12
工业公司生活间
淋浴器：一般车间
脏车间
洗脸盆或盥洗槽水嘴
一般车间
脏车间

40
60

3
5

360～540
180～480

90～120
100～150

37～40
40

30
35
13
净身器
10～15
120～180
30

生活热水的系统设计
1. 太阳能制取生活热水

太阳能采暖是很多的，并且的确也非常节能，但是，它在阴雨天气，就不能有效地提供能源了，也就是说，你越需要采暖的时候，它越不能给你提供能源，其解决方法有很多，可以跟壁挂炉联动控制，或者也可以加个电辅热水箱，或者，太阳能采暖可以做个蓄热箱，把平时的能量积蓄起来。采用电动三通阀，通过温控器感应太阳能热水器管路中的水温，但是壁挂炉要频繁启动。
太阳能供暖是个抱负的系统，比较节能，但是投资比较大。
2. 锅炉制取生活热水

蓄能电锅炉制取采暖热水系统
假如要蓄能电锅炉在供采暖热水的同时制取生活热水，可在锅炉出口端此外接一路，然后通过板换给生活热水水箱加热，也可通过容积式换热器直接供热水。

锅炉直接加热生活热水系统

锅炉间接加热生活热水系统
3. 地源热泵制取生活热水

热回收制取生活热水
（1）余热回收
余热回收是指在压缩机的排气端增长一套换热装置，吸取高温气体的热量来提供生活热水。但是这种方式，夏季使用效果好一些，冬天事实上是分得机组热量的一部分，在一定限度上会影响机组的制热效果；最可怕的是过渡季度，机组不制冷（热）时，无法提供生活热水，而在冷负荷较低的过渡季节（秋天），余热回收也是无法完全满足热水负荷的规定。因此，单纯依靠余热回收制取生活热水是不可靠的，往往需要与其它系统形式相结合。经验表白，地源热泵余热回收结合太阳能供热水是比较经济可行的方案。
（2）全热回收
机组所有的功率都来提供生活热水，分为两种情况：（1）单独设立一台机组一年四季都来制热提供生活热水，但是投资太高；（2）设立两台小机组，一台机组优先提供生活热水，在生活热水满足需要的情况下来供空调，另一台机组始终用来供空调；但是这种情况生活热水的机组需要做切换，特别是在夏季，还要制冷、制热模式的转换，这样在自控方面的难度会增大。
地源热泵余热回收可以解决大地吸热和放热不平衡的问题。因素：采用带热回收的热泵机组，夏季运用机组的冷凝热（这部分热量本来是要排到地下土壤中去的）来制取生活热水，既得到了供住户使用的生活热水，又减少了系统对大地的热量排放；而冬季是从地下吸取热量制取生活热水，因此夏季减少了排放到地下的热量，而冬季增长了从土壤中吸取的热量，从而有助于地下土壤的热平衡。

单独热泵机组制取生活热水