高舒适度低能耗空调系统在南京奥体新城紫薇园的应用.pdf

江苏建筑 2 0 1 3年第 1 期 ( 总第 1 5 3期 ) 1 0 3 高舒适度低能耗空调系 统在南京奥体新城紫薇园 的应用 秦念奇 ( 南京奥体建设开发有限公司。 江苏南京2 1 0 0 0 0 ) 【 摘 要】 文章针对南京奥体新城紫薇园 住宅项目空调系统， 介绍了温湿度独立控制空调系统设计方法， 介绍了土壤源热 泵冷热源 系统、 毛 细管辐射平面末端 系统、 热泵式溶液调湿独立新风处理方式、 地板 置换式送 风方式等空调技 术及 工程应 用 情况 。阐明 了该项 目空调 系统的高舒适度低能耗特点和优势。 关键词】 低能耗空调； 毛细管辐射系统； 土壤热泵冷热源系统 【 中I i t - T U 8 3 1 7 【 文献标识码】 B 文章编号】 1 o 0 5 6 2 7 O ( 2 O 1 3 ) 0 1 0 1 0 3 0 4 D i s c u s s i o n o n L o w- e n e r g y C o n s u mp t i o n Ai r - c o n d i t i o n i n g S y s t e m o f N a n j i n g Ol y mp i c Zi we i Ga r de n Q I N N i a n - q i ( N a n j i n g O l y mp i c D e v e l o p m e n t C o ， L t d N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 0 C h i n a ) Ab s t r a c t ：B a s e d o n N a n j i n g O l y mp i c Z i w e i G a r d e n P r o j e c t ， i n t r o d u c t i o n i s g i v e n o n l o w e n e r g y a i r c o n d i - t i o n i n g s y s t e m wi t h s o me n e w t e c h n o l o g i e s ，s u c h a s g r o u n d s o u r c e h e a t p u mp ，c a p i l l a r y r a d i a t i o n a i r c o n d i - t i o n i n g t e r mi n a l ， l i q u i d a i r - t r e a t i n g u n i t ， a n d S O o n Ke y wo r d s ： l o w- e n e r g y ；a i r c o n d i t i 0 n i n g s y s t e m； c a p i l l a r y r a d i a t i o n s y s t e m；s o i l o f c d d a n d h e a t s o u r c e h e a t p u mp s y s t e m；l i q ui d a i r t r e a t i n g u ni t 1 工程概 况 2 2 1 建筑负荷计算结果 1 1 建筑基本情况 根据满 足空调房 间的热舒适性和环境卫生要求 ，空调 南京 奥体新城紫 薇园位于南京 市建邺 区乐 山路 以东 设计 峰值负荷计算结果见表 4 ，全年逐时 负荷模 拟结果见 松花江西街 以南 华山路以西 、 梦都大街 以北 。规划 总用地 图 1 、 图 2 。 面积 6 3万 m 2 地上建 筑面积 约 8 1 5万 mz 其 中高层类 居 2 2 2 能耗分析 住建 筑面积约 5 5万 m z 、联排别 墅类居 住建筑 面积约 0 9 根据 所在地的气候 特征 ，同时满足居住环境 的舒适度 万 m2 。 其余 为商业及其他类建筑。 要求 ， 确定冬季供 暖期从 1 2月 1 0日到 2月 2 8日， 夏季供 1 2 建筑物热性能参数见表 l 冷期从 5月 2 0日到 l O月 1 0日， 该 建筑 累计 热 、 冷累计 负 荷 比例图见图 3 表 1 建筑外围护结构的热工参数 2空调 系统设计及分析 2 1 空调设计 参数见表 2 表 3 2 2 负荷计算及能耗分析 该工 程采用 建筑 负 荷分 析软 件 ( V E软 件 ) 对 全年 8 7 6 0 h进行动态模拟 。 收稿日 1 2 0 1 2 1 0 3 1 作者简介】 秦 念 奇 ， 南 京 奥 体 建 设 开 发 有 限 公 司 ， 高 级 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 3年第 1 期 ( 总第 1 5 3期 ) 1 0 5 一 月 二 月 三 月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 总和 6l 9 8 6 48 7 5l 3 7 6 6 7 1 48 40 4 1 41 1 1 8 1 1 8 642 5 342 2 5 09 5 4 4 20 9 41 32 2 21 4 9 6 1 645 61 5 8 9 l 43 4 21 1 3 7 3 9 2 1 3 5 7 7 7 1 1 3 4 5 2 4 01 3 2 1 2 0 8 5 8 1 41 1 1 8 l 3 91 0 9 l 4 3 421 及采暖 单 台制冷量 1 1 3 7 1 k W 、 制热量 1 1 4 5 2 k W ： 2台利 用冷凝热提供生 活热水 。 单 台生活热 水量 4 6 2 k W 。系统配 置 1台流量 为 2 5 0 m 3 h的冷却塔 主要用于夏季调峰及平 衡地下换 热器热散热量 和吸热量 地埋井 打孔 数量为 4 8 0 个 直径 1 5 0 m m。 有效深度为 1 0 0 m。 地埋 换热器为双 U的 高密度 聚乙烯 P E管 间距 5 m。 埋管范 围分为 6个 区域 。 3 2 空调末端系统 的确定 该项 目空调末端采用温湿度独立调 节系统 不但能显 著 提高室内温湿 度的控制精度 ，更 加提升空调系统的综合 能效 比 ， 降低 了空调系统能耗 。 3 2 I 毛细管辐射式末端 系统 毛 细管末端 辐射 系统承担 室内显热负荷 冬季毛细管 内通 较低温度 的热水 3 2 2 8 ( 供 水， 回水 ) ，柔 和的向房 间 辐 射热量 ： 夏 季毛细管 内通温度较 高的冷水 l 7 ， 2 0 ( 供 水， 回水) ， 柔和的向房间辐射 冷量 。 该 末端系统利用 自然冷源及低位热源供冷供热 的有利 条 件 与地源热泵 系统 匹配 热泵机组能效 比大大提高 。毛 细管换热面积大 传热速度快 ， 传热效率更高 。该 系统 主要 优 点有 ： 高舒适性 ； 无噪音 ： 没有冷凝水盘 、 不存在细菌滋生 源 ； 节能效果显著 ； 蓄冷能力较强 ； 自调节平衡 能力 较强 ； 末 端 占用建筑 净空小 ； 毛细管 布置灵活 ， 施工 方便 ； 可分户控 制 。 3 2 2 独立新风调湿末端 系统 ( 1 ) 溶液调湿新风处理方式 项 目采用热泵式溶液除湿系统 。 集除湿 、 加湿热交换 功 能为一体 ， 通过溶液 向空气 吸收或释放水 分 实现对空气 湿 度 的调节。 系统充分利用热泵系统产生的冷量和热量 采用 溶 液全热 回收装置 ， 高效 回收排风能量 ： 新风除湿后无需再 热 可被直接处理 到要求 的送风点 避免常规冷冻 除湿方式 导致的过度冷却 、 再热造成 的能源浪费 。 系统可精确控制送 风湿度和温度 始终维持室 内环境控制要求 ； 机组 无需 额外 辅助设备 应用灵 活 操作简单。 ( 2 ) 地板式置换送风系统 该项 目新风采用下送上排的置换送 风方式 。室外 新风 处理 后通 过室 内地板上 的送风 口以小于 0 3 m s的速度 送 入各房间 ： 新风在室 内热压作用被逐渐抬升 ， 然后从 房间上 部 的排风 口排掉 回风通过每层的集中回风 口集 中排至全 热 回收机组 经过 能量回收后排 至室外 该 系统下室 内人员没有温差 、 吹风 的影响 ， 感觉更舒适 自然 。 在住宅 中。 采用 地板 送风方式 ， 不仅有效减少新 风量 ， 提高新风利用效率 更 能减 少送 风管道对层高 的影响 。 3 - 3 空调输配系统的确定 毛细管辐射式供冷 、供暖的特点是若供热温度过高容 易导致辐射表面开裂 而供冷温度过低则易导致辐射表面 结露等 问题 。故一般要求供回水温差不宜超过 3 C， 供 暖时 温差不宜超过 5 C 。这对系统水力输配管径的确定 、 输配动 力设备 的能耗有 直接影 响 该项 目综合考虑各种 因素 最终按照各楼单独设置换 热 装置 ， 减少换热装 置到末端 的循 环半径 ， 采用大流量 ， 小 温差循环 系统 ： 而冷热源到换热 器的循环 系统采用 大温差 小流量形式 4效 果 及 分 析 4 1 经济及社会效益分析 采用复合式土壤源热泵冷热源系统 比采用常规系统增 加 投资 约为 4 5 0万元 。 单位面积增加 投资 约为 7 0元 ： 全年运行费用节约 8 9万元， 年 节省 3 2 ： 节约标准煤 4 7 9 t ， 年， 节省 2 9 ： 减 少 C O ： 排放量 1 2 4 4 t ， 年 ， S O 排 放量 l 1 t ， 年 ， 氮氧化 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ! Q 鱼 江苏建筑 2 0 1 3年第 1 期 ( 总第 1 5 3期 ) 物排 放量 3 t 年 4 2 增量投资风险分析 ( 1 ) 增量投资静态 回收期 尸 t = ( 累计净现金流量 出现正值年份一 1 ) + 上一年 累计现 金流量 的绝 对值， 出现正值年份现金流量 的现值= 投资增加 量 运行费用节省量= 4 5 0万元 ( 2 7 7 1 8 8 ) 万元= 5 O 6年 ( 2 ) 增量投资动态 回收期 P t = ( 累计净现金流量出现正值年份一 1 ) + 上一年 累计 现 金流量的绝对值， 出现正值 年份现金流量的现值 若年利 率 为 i _ 6 ， ： 7 1 +1 8 5 8 = 6 _ 3 1年 。 5结 语 该项 目冷热源采用 复合式土壤源热泵 冷热源 系统 末 端采用温湿度独立调节空调系统 冷热源系统满 足冬 季供 暖和生活热水负荷设计 夏季采用常规排热形式进行调峰 增强了系统运行 的安全性 降低 了因冷热不平衡产生 的对 环境的不良影 响 空调末端系统不仅实现 室内温湿度 的精 确控制 而且大大提高了居住环境 的舒适度 提 高系统的综 -+- +-+ 合能效。独立新风调湿末端系统采用溶液调湿新风处理方 式与地板式置换送风相结合的形式 高效回收排风全热 提 高新风 的利用 效率 ， 实现 了高效节能 ， 健康舒适 ， 精确控制 等 目标 参考文献 【 1 】 中国气象局 气象信 息中心 气象资料 室，清华大学建筑 技术科学 系中国建筑热环境 分析 专用气象数据 集 M1 北 京 ： 中国建筑X - 业 出版社 2 0 0 5 I 2 】陆耀庆 ， 实用供 热空调设计 手册I M 】 2版 北京 ： 中国建 筑 工 业 出 版 社 2 0 0 8 3 】3 A P l o c a t e Us e r G u i d e A p a c h e We a t h e r& S i t e E d i t o r 一 5 8 M】 2 0 1 0 【 4 】李妍 ， 胡榕 ， 冯婷婷 ， 温湿度 独立控制 空调 系统在青 岛 香溪庭院二期剐墅的应 用 1 暖通空调 ， 2 0 1 1 ， 4 1 ( 1 ) ： 4 2 - 4 7 【 5 】刘晓华 ， 江亿 温湿度独立控 制空调 系统【 M J 北 京： 中国 建 筑 工 业 出版 社 2 0 0 6 ( 上接第 9 6页 下的桩基础工程 在 主要 内容 中还增加了适用 于多层 和结 构高度不大于 1 0 0 m的高层建筑物桩基础 结 构高度大于 6 0 m的高层建筑宜选用 边长不小于 5 0 0 m m 的空 心方桩 图集 中还规定 5 0 0 ( 3 4 0 ) ,E格 的空心方桩仅用于结构 高度 小 于 6 0 m 的建筑物桩基础 笔者认为建筑 物 6 0 m 的限制较 严 ， 对预应力混凝土桩的应用有影响。增加了桩身结构抗剪 承载力计算 。 桩边长为 3 5 0 m m、 4 0 0 m m的 B型桩 。 A型桩的 桩身混合配筋型式 ( 这类桩的制作成本较 高) ， 桩头辅助散热 包箍板 以减低焊接高温对桩头 的损坏 桩边 长 3 0 0 mm 内 径 为 1 l 0 m m 的空心方桩 这类桩 的生产要求 是采用合模 和机械泵送技术来制作 完成 3 2 新版 图集删除内容 新版图集取消了桩套箍 原 因是空心方桩在实际生产 中发现桩套箍 的存在会产生内凹 导致漏浆严重 影 响桩 的 外观质量。取消 了力学指标较低的空心方桩 。 4结 语 经 分析 2 0 1 2新版 省标空 心方桩 图集相 对 于 2 o 0 8旧 版图集 桩身配筋明显提高 、 桩身在构造及桩顶 与承 台连 接 加强 、 桩 的混凝土保护层厚增加耐久性更好 。 桩 身承载力设 计参数 比旧版图集有 了更多 的安全储备 参考文献 【 1 1 张雁， 刘金 波 桩基手册 【 M1 北京：中国建筑工业 出版 社 2 0 0 9 f 2 张忠苗， 喻君， 张广兴， 等， P HC 管桩和预制方桩受力性 状试验对 比分析U 】 岩石力学， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 1 1 ) ： 3 0 5 9 3 0 6 5 f 3 1 刘超 预应 力混凝土 空 方桩成套技术研 究 ( 博 士学位 论文) 【 D】 北京： 中国建筑科 学研 究院， 2 0 0 7 【 4 】 2 0 1 0浙 G 3 5 预 应力 离心混凝土 空心 方桩 【 s 】 北 京：中 国计 划 出版社 2 0 1 0 f 5 1 2 0 1 2沪 G T一5 0 2 HKF Z KF Z 先 张 法预 应 力 混 凝 土 空 心方桩 s 1 上海： 上海市建筑建材业 市场管理总站， 2 0 1 2 f 6 1 D B J T 2 9 1 8 7 2 0 0 9 先张法预应力 离心混凝土空心方桩 S 1 天津： 天津市工程建设标准站， 2 0 0 9 ， 7 】苏 G T 1 72 0 0 8先 张法预 应力混凝土空心方桩 【 s 】 南 京： 江 苏省工程 建设标准站 2 0 0 8 【 8 】苏 G T 1 72 0 1 2先张 法预应 力混凝 土空心方桩 【 s 】 南 京： 江 苏省工程建设标 准站 2 0 1 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m