国际金融中心项目建议书.docx

贵阳国际金融中心
可再生能源区域供冷供热项目

项
目
建
议
书

项目建设单位：中节能建筑节能有限公司

编 制 单 位： 江苏河海新能源有限公司
二○一三年六月

目 录
目 录 I
第一章 总论 1
1.1 项目概况及编制依据 1
1.1.1 项目概况 1
1.1.2 项目建设单位概况 1
1.1.3 编制依据 1
1.2 编制范围 2
1.3 区域概况 2
1.4 项目建设的必要性 3
1.4.1 国家能源背景 3
1.4.2 国家相关政策 4
1.5 项目建设的示范性 6
第二章 能源供应方案论证 7
2.1 区域资源条件 7
2.1.1 传统能源 7
2.1.2 可再生能源 7
2.2 能源供应方案统筹 10
2.2.1 供能方案 10
2.2.2 供能方案评价 11
2.2.3 供能方案的选择及优化 12
2.3 热源塔热泵利用方案概况 12
2.3.1 方案简介 12
2.3.2 热源塔简介 13
2.3.3 热源塔分类 14
2.3.4 热源塔优缺点比较 16
2.3.5 热泵简介 16
2.3.6 热泵的分类 16
2.3.7 热源塔热泵系统的特点 17
2.4 项目可再生能源应用的必要性 18
第三章 冷热负荷计算 19
3.1 设计参数 19
3.1.1 室外设计参数 19
3.1.2 室内设计参数 19
3.2 项目负荷模型建立 20
3.2.1 DeST软件介绍 20
3.2.2 负荷模拟计算 21
3.3 项目负荷计算 23
3.4 供能量计算 25
第四章 能源站工程技术方案 26
4.1 能源站选址 26
4.2 能源站系统设计工况 26
4.3 能源站系统流程图 27
4.4 能源站主要设备表 29
第五章 区域供能管网 30
5.1 供能管网概况 30
5.1.1 管网布置原则 30
5.1.2 管网路由及走向 31
5.2 供能管网水力计算 31
5.2.1 水力计算参数 31
5.2.2 水力计算 31
5.2.3 系统定压 32
5.2.4 工程量表 33
第六章 能源站工程设计 34
6.1 能源站平面布置 34
6.2 电气设计 35
6.2.1 设计依据 35
6.2.2 电源供电情况 36
6.2.3 用电负荷 36
6.3 自动化设计 37
6.3.1 区域供能监控中心 37
6.3.2 区域供能监控系统监控功能 38
6.4 暖通设计 42
6.4.1 设计依据 42
6.4.2 设计内容 42
6.5 给排水设计 43
6.5.1 给水设计 43
6.5.2 排水设计 44
第七章 节能与环境保护 45
7.1 热泵系统节能分析 45
7.1.1 热泵供热 45
7.1.2 热泵空调系统 45
7.2 能源站节能分析 45
7.3 环境保护 45
7.3.1 环境保护标准 45
7.3.2 能源站主要污染物 46
7.3.3 污染物防治措施 46
7.3.4 能源站绿化 46
7.3.5 环境保护效益 46
7.3.6 结论 46
第八章 组织机构及劳动定员 47
8.1 组织机构 47
8.2 劳动定员 47
8.3 职工培训 47
第九章 建设工期及进度安排 48
第十章 投资估算 49
10.1 投资估算编制依据 49
10.2 本项目投资范围 49
10.3 资金筹措 49
10.4 资金使用计划 49
第十一章 财务分析 50
11.1 编制依据 50
11.2 编制范围 50
11.3 资金来源及融资方案 50
11.4 融资方案 50
11.5 基本数据和评价参数 50
11.5.1 实施进度 50
11.5.2 成本费用 51
11.6 年销售收入和年销售税金及附加估算 51
11.7 流动资金估算 51
11.8 借款还本付息 51
11.9 财务盈利能力分析 51
11.10 敏感性分析 52
11.11 财务分析结论 52
第十二章 结论与建议 54
12.1 结论 54
12.2 建议 54
附件 55
附表1 建设投资总估算表 55
附表2 建设投资估算表——能源站 56
附表3 建设投资估算表——室外空调管网 57
附表4 项目总投资使用计划与资金筹措表 58
附表5 财务评价指标汇总表 59
附表6 总成本费用计算表 61
附表7 固定资产折旧费估算表 62
附表8 营业收入、营业税金及附加和增值税估算表 63
附表9 利润和利润分配表 64
附表10 财务计划现金流量表 66
附表11 项目还本付息计划表 68
附表12 资产负债表 70
附表13 项目投资现金流量表 72
附表14 项目资本金现金流量表 74
附表15 单因素敏感性分析 75

第一章 总论
1.1 项目概况及编制依据
1.1.1 项目概况
项目名称：贵阳国际金融中心可再生能源区域供冷供热项目
项目建设单位：中节能建筑节能有限公司
项目建设内容及规模：
项目投资：建设投资17311.58万元，经济指标为171.40元/m2规划建筑面积。
项目资金来源：建设资金主要通过建设单位自筹、银行贷款、收取配套费三种方式筹措。
1.1.2 项目建设单位概况
中节能建筑节能有限公司系中国节能环保集团公司全资子公司，作为集团公司在建筑节能业务领域的专业公司，公司充分发挥集团公司在市场、资金、政策等方面的优势，构筑产业平台，成为主业涵盖建筑节能行业，以项目投资、规划设计、技术产品、管理服务为一体的行业领先的产业集团与集成服务运营商。
1.1.3 编制依据
1、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）
2、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
3、《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》（2003）
4、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2001）
5、《通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
6、《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）
7、《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)
8、《城市热力网设计规范》(CJJ34-2002)
9、《智能化系统工程检测规程》 (DB32365-1999)
10、《民用建筑电气设计规范》 (JCJT16-92)
11、《智能建筑设计标准》 (DBJ-08-47-95)
12、《电气装置工程施工及验收规范》 (GBJ232-82)
13、《自动控制设计规范》（采暖、通风和空气调节系统）
14、贵阳市水、电价格等相关政策文件
1.2 编制范围
可行性研究的范围：
1、可再生能源供能能源站；
2、可再生能源供能能源站站至各供能用户的输配管线工程。
1.3 区域概况
贵阳国际金融中心项目位于贵阳市金阳新区中心地段，紧邻市行政中心、贵阳国际会展中心，与观山湖隔路相望，占地132公顷，总建筑面积450万平米，总投资约300亿元。项目共分为两期开发建设，由中天城投集团开发建设，预计三年内建设完工，是贵阳市严格规划，定位以金融服务监管部门、金融企业、金融服务事务所等机构的项目，建成后将是贵阳第一个超高层写字楼集群。

图1-1 贵阳国际金融中心效果图
1.4 项目建设的必要性
1.4.1 国家能源背景
能源的稳定供给对于经济社会的发展至关重要，特别是近100年来，全球能源消耗平均以每年3%的速度递增，到1998年，全世界一次能源消耗量已超过121亿吨标准煤。随着全球绝大多数发展中国家工业化进程的加快,未来世界能源消耗仍将以3.0%的速度增长。由于能源的加速消耗，大大加快了传统化石能源的耗竭速度。
能源资源不足是我国目前面临的一个严重问题。我国人口众多，人均能源占有率远低于世界平均水平。政府部门的统计资料显示，2005年石油、天然气和煤炭人均剩余可采储量分别只有世界平均水平的7.69%、7.05%和58.6%。我国人均剩余可开采石油储量仅为3.0吨，约为世界平均水平的1/9，石油对外依赖度已经超过40%。 按照现有用能速度，我国目前已探明的石油资源只能使用20年，而煤炭作为我国的主要能源资源，经济可采储量也只能使用50年。另一方面，我国目前的人均能源消耗水平仅为世界平均水平的55%，相当于美国人均能源消耗水平的10%，人均能耗低导致对高能源需求的预期，其增长潜力巨大，只要中国人均能耗达到美国的25%，其能源总需求就会超过美国。一边是能源存量短缺，另一边是能源消耗快速增长，我国能源形势十分严峻。

图1-2 人均能耗消费水平
随着我国城市化进程的加速，近期中国能源消费的快速增长将能源需求推上了一个更高的台阶。在这一基数上，即使能保持较低的能源消费增长，能源需求的绝对增量也将是巨大的。2006年能源消耗达到24.6亿吨标准煤(大约占世界能源总消耗的15%)。如果将能源需求降低到5%，年增加量也需要1.23亿吨标准煤。
环境状况是我国面临的另一大问题。随着人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题日益严重，而矿物能源消费的迅速增长是造成环境恶化的主要原因。我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，煤炭的消费量占能源总消费量的75%(1996)，这种消费结构给环境造成了巨大压力。 燃烧化石燃料排放出的大量SO2、CO2、NOx和烟尘，给生态环境造成极大破坏，使得地球变暖，自然灾害频繁，严重制约了经济的发展。
2002年，燃煤造成的SO2和烟尘排放量约占排放总量的70～80%；SO2排放形成的酸雨面积已占国土面积的1/3；CO2排放量约9.0亿吨，约占全球排放总量的13%。中国主要污染物排放总量均居世界第一位。我国大气污染严重，是世界上大气污染排放最大的国家之一。世界上污染最严重的十个城市中，仅中国就占了其中七个，城市热岛效应也日益严重。环境污染直接或间接造成的经济损失，占国民生产总值的比例已经达到3～4%。
我国城乡建筑每年都要消耗大量的能源。根据统计，到2000年，房屋建筑耗能量为3.5亿tce，约占全国总能源消耗量的27.5%，并且呈逐年稳步增长趋势。一方面，我国正处在高速建设期，每年城乡房屋建筑竣工面积约为20亿平方米；另一方面，我国单位建筑面积能耗高，单位面积采暖能耗达到气候条件相近的发达国家的三倍以上。大量的高能耗建筑的投入使用必将导致建筑能耗总量快速上升。以我国现有建筑能耗水平计算，到2020年建筑能耗将达到10.89亿tce，为2000年的3倍，也就是说，差不多相当于2000年全国能源总消耗量。
1.4.2 国家相关政策
能源和环保问题已经成为制约我国经济增长、实现到2020年人均国内生产总值在2000年基础上翻两番的国民经济发展战略目标的瓶颈因素。为此，中央提出建设节约型社会、构建资源节约型和环境友好型社会的战略目标，从而促进能源、环境和经济社会的协调、和谐、可持续发展。
2007年10月15日，胡锦涛主席在代表十六届中央委员会向十七大作报告时，提出了实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求，指出进一步的工作方向为“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”。国务院办公厅发布了一系列关于节能减排的通知，其中关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知中，明确指出开发利用可再生能源。
国务院关于加强节能工作的决定指出，推进建筑节能，全面实施重点节能工程。国家发展与改革委员会编制了“中长期节能专项规划”，建筑节能被列为重点节能领域之一，建筑节能工程成为十大节能工程之一，建筑节能工程包括：新建建筑全面严格执行50%节能标准，四个直辖市和北方严寒、寒冷地区实施新建建筑节能65%的标准，并实行全过程严格监管。建设低能耗、超低能耗建筑以及可再生能源与建筑一体化示范工程，对现有居住建筑和公共建筑进行城市级示范改造，推进新型墙体材料和节能建材产业化。建设部制定了“建设部建筑节能‘九五’计划及2010年规划”、“建设部建筑节能‘十五’计划纲要”、“建设部建筑节能技术政策”、“民用建筑节能管理规定”、“关于固定资产投资工程项目可行性研究报告节能篇（章）编制及评估的规定”等一系列政策、规定。
建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见中指出，推进可再生能源在建筑中应用是贯彻落实科学发展观，调整能源结构，保证国家能源安全的重要举措；推进可再生能源在建筑中应用是实施国家能源战略的必然选择；推进可再生能源在建筑中应用是满足能源需求日益增长，改善人民生活质量，提高建筑用能效率的现实要求。国家重点支持相关技术领域中应用可再生能源的示范工程、技术集成及标准制定，其中包括地表水及地下水丰富地区利用淡水源热泵技术供热制冷工程。
近年来，为了推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，1997年颁布了《中华人民共和国节约能源法》；为促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，2005年颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，鼓励城镇建筑及其住户采用可再生能源供暖、制冷、制备生活热水。与此同时，《公共建筑节能设计标准》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》、《建筑照明设计标准》等一系列节能标准相继出台，《建筑能效测评与标识管理办法》与《建筑能效测评与标识技术导则》已进入征求意见阶段，《居住建筑节能设计标准》也在编制中。各地方也相继编制了地方性节能标准实施细则以及相关的节能检验标准。
住建部下发的《关于印发住房城乡建设部建筑节能与科技司2012年工作要点的通知》，对建筑节能工作做出多项部署，《通知》要求：加快可再生能源建筑领域规模化、一体化应用；大力推动绿色建筑发展，实现绿色建筑普及化；推进可再生能源建筑应用示范工作深入开展，适时开展新建建筑强制性应用可再生能源试点；住建部“十二五”建筑节能专项规划提出，到“十二五”期末，建筑节能形成1.16亿吨标准煤节能能力。其中，推动可再生能源与建筑一体化应用，将形成3000万吨标准煤节能能力。
各级政府部门的高度重视和相关法律、规章、标准的颁布执行必将推动我国建筑节能工作的发展。可以说，建筑节能已成为我国国民经济发展中的一个重要方面，建筑的节能环保已经成为当今建筑产业发展的一个重要方向，相关产业的发展刻不容缓。
1.5 项目建设的示范性
1、以可再生绿色能源替代传统能源，达到节约能源、保护环境的示范效果
由于可再生能源具有清洁无污染和取之不尽，用之不竭的特点，许多国家都将目光投向了这种能源形式。逐步优化能源结构，提高能源利用效率，发展可再生能源已成为我国可持续发展战略中不可缺少的重要组成部分。本项目以可再生绿色能源替代传统能源，可减少燃煤、燃油、燃气等传统化石能源的消耗，减少该类能源对大气环境的污染，改善环境质量。项目的建设符合我国《节能中长期专项规划》的要求，对热泵技术的推广将起到良好的示范作用。
2、对可再生能源区域供能的技术可靠性、经济可行性起到良好的示范作用
本项目使用可再生能源作为低品位冷热源，利用成熟的水源热泵技术，满足该项目供暖、供冷需求。项目的实施将对国家节能减排做出巨大贡献，同时对可再生能源区域供能的技术可靠性、经济可行性起到良好的示范作用。

第二章 能源供应方案论证
2.1 区域资源条件
2.1.1 传统能源
根据贵阳省物价局[黔价格〔2011〕217号]的规定，贵阳现行电价如下表所示：
表2-1 贵州电网销售电价表
单位：元/kwh
用 电 分 类
电度电价
不满1千伏
1—10千伏
35—110千伏
一、居民生活用电
0.4556
0.4456
0.4456
其中：城镇低保户和农村“五保户”家庭生活用电
0.4086
二、非居民照明用电
0.8584
0.8484
0.8384
三、商业用电
0.9534
0.9434

四、非工业、普通工业用电
0.7224
0.7124
0.7024
其中：中、小化肥生产用电
0.5196
0.5096
0.4996
五、农业生产用电
0.4754
0.4654
0.4554
其中：农业排灌用电
0.3254
0.3204
0.3154
2.1.2 可再生能源
可再生能源为可以再生的水能、太阳能、生物能、风能、地热能和海洋能等资源的统称。本项目区域内的可再生能源主要是太阳能。
太阳能资源
我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ/cm2•a，中值为586kJ/cm2•a。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68%，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816kJ/cm2•a，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26%，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。
太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区：
一类地区
主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。特别是西藏，地势高，大气层的透明度也好，居世界第二位，其中拉萨是世界著名的阳光城。
二类地区
主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。
三类地区
主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。
四类地区
主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。
五类地区
主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。
表2-2 太阳能辐射5类地区表
地区
类型
年日照时数（h/a）
年辐射总量（MJ/m2·a）
等量热量所需标准燃煤（kg）
包括的主要地区
备注
一类
3200-3300
6680-8400
225～285kg
宁夏北部，甘肃北部，新疆南部，青海西部，西藏西部
最丰富地区
二类
3000-3200
5852-6680
200～225kg
河北西北部，山西北部，内蒙南部，宁夏南部，甘肃中部，青海东部，西藏东南部，新疆南部
较丰富地区
三类
2200-3000
5016-5852
170-200 kg
山东，河南，河北东南部，山西南部，新疆北部，吉林，辽宁，云南，陕西北部，甘肃东南部，广东南部
中等地区
四类
1400-2000
4180-5016
140-170 kg
湖南，广西，江西，浙江，湖北，福建北部，广东北部，陕西南部，安徽南部
较差地区
五类
1000-1400
3344-4180
115-140 kg
四川大部分地区，贵州
最差地区

图2-1 太阳能资源分布图及日照时分布图
一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于586kJ/cm2•a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件。
贵阳市属第五类地区，年太阳辐射总量3344-4180MJ/㎡，相当于日辐射量2.54-3.18KWh/㎡。虽然太阳能资源相对较差，但是可以结合先进的热泵技术，太阳能资源还是具有一定的使用价值。
2.2 能源供应方案统筹
根据本项目所在地区的周边供能现状及规划，结合技术经济比较，本区域可考虑采用的供能方案有：
② 锅炉供热+电制冷；
②闭式热源塔热泵利用系统。
2.2.1 供能方案
方案一：锅炉供热+电制冷。冬季采用燃气锅炉或电锅炉供暖，夏季采用常规的制冷系统制冷。
该方案的特点是：从系统配置上分析，能源系统配置较为简单，能源站设备初投资小，只需要配置一定装机容量的电制冷设备和采暖热站；从能源系统的输入类别上分析，该方案需要输入电力能源和天然气能源，在满足末端供暖负荷需求条件下会消耗大量的燃气或电能作为代价。

图2-2 锅炉+电制冷系统示意图
方案二：闭式热源塔热泵利用系统。采用热泵系统，将项目区域内或附近的可再生能源作为冷热源，满足服务范围内的冷、热及生活热水的需求。
该方案的特点是：从系统配置上分析，需要配置一定装机容量的热源塔热泵机组及其配套设备；从能源系统的输入类别上分析，该方案需要输入电能和空气中低品位热能；从能源系统的安全性上分析，热源塔热泵系统技术发展成熟。

图2-3 热源塔热泵系统示意图
2.2.2 供能方案评价
本方案评价采用类似成本效能的评价方法。从项目投资、运行成本、能耗及污染物排放等方面进行比较，综合评价方案经济及节能环保指标，以确定最优方案。
1、经济性评价
因为上述两种方案所需变配电站的规模相差不大，同时变配电投资的费用存在很大的不确定性，因此两个方案的变配电投资费用不计入投资费用中，方案一相比于方案二项目，项目投资略有所降低，但运行费用有所增加。
2、节能环保评价
能效计算方法采用标准煤折算方法，以能源利用效率表示，以初次能耗折算作为评价指标。

图2-4 能源系统单位面积能耗分析
从图中可以看出：由于方案二采用空气中低品位的热能作为冷热源，充分利用可再生能源，只需要输入少量的电功率，即可转换出高品位的冷/热量，因而方案二的年单位建筑面积能耗较低。方案一年单位建筑面积能耗较方案二增加了16%。
热源塔热泵系统用空气中低品位热能作为冷热源，取代了锅炉，无需燃煤或燃气，可减少城市大气污染。
2.2.3 供能方案的选择及优化
通过对本项目供应区域内的建筑的用能特性进行分析，提供了上述2种可考虑的供能方案，分别从安全性、能效、经济和环境影响不同方面进行综合评价。评价结果如下：
1、热源塔热泵利用方案（方案二），能更好的利用新城周边区域丰富的可再生能源，能源综合利用率高，降低区域内整体能耗。
2、热源塔热泵利用方案（方案二），采用热泵技术，技术成熟、安全可靠、经济高效，能够更好的体现建设低碳、环保、绿色国际新城的理念，是本区域最优的能源供应方案。
3、热源塔热泵利用方案（方案二）绿色环保，减排效益显著。充分利用可再生能源，改善区域内的空气质量，促进区域环境保护，改善区域景观，有利于节约能源及减少CO2、NOX等有害物的排放，改善生态和社会环境。
根据以上结论，因此我们选择方案二热源塔热泵利用系统作为本项目的最佳可行方案。
2.3 热源塔热泵利用方案概况
2.3.1 方案简介
根据项目所在地的能源情况、项目的特点、可利用资源的情况、经济性分析结果以及各种空调技术方案的对比，经综合考虑后，本项目区域供能技术方案采用闭式热源塔热泵系统。系统原理图如下图所示。

图2-5 热源塔热泵系统简图
如图5-1所示，夏季制冷，阀门A开，阀门B关；冬季制热，阀门A关，阀门B开。
2.3.2 热源塔简介
热源塔，如图2-6所示，可利用工作介质与空气进行热质交换，适时地采集空气冷量或热量。在夏季用作冷却塔，利用水蒸发冷却为空调机组提供冷源；在冬季用作热源塔，利用低温防冻溶液提取空气中的热量，从而为空调机组提供热源。

图2-6 热源塔剖视图
2.3.3 热源塔分类
1）开式热源塔
如图2-7所示，由开式冷却塔改造而来。溶液吸收器可将气流所带的工作介质（夏季冷却水，冬季防冻液）拦截下来，减少飘逸损失；循环泵可循环存储槽内的液体，也在需要补充防冻液时启动。

图2-7 开式结构热源塔
夏季，冷却水被均匀地喷淋到填料层表面，与空气直接接触，通过接触散热和蒸发散热与周围空气进行热质交换，再有风机带动塔内气流循环，提高冷却效果；冬季，防冻溶液经喷淋器喷洒到填料层表面，以均匀液膜或液滴的形式缓缓向下流动，与逆流而上的湿冷空气直接接触，吸收空气中的热量，为热泵机组提供稳定的热量来源。
2) 闭式热源塔

图2-8 闭式结构热源塔
夏季，冷却水在盘管内流动，空气在盘管外流动，喷淋水喷到盘管表面，再有风机带动塔内气流循环，水冷与风冷相结合，强化传热传质，提高换热效果；冬季，防冻溶液在盘管内循环，与空气进行间接换热，当换热盘管表面温度低于空气露点温度且低于0℃时，为防止湿空气遇冷后在低温宽带换热盘管表面结露，防霜系统会根据设定的温度控制要求自动喷淋溶液（下喷），降低低温宽带换热盘管表面冰点，确保热泵机组安全及高效运行。
2.3.4 热源塔优缺点比较
两种典型结构的热源塔各有特点，综合性能比较见表2-3。
表2-3 两种典型结构热源塔的综合比较

开式结构
闭式结构
优点
1、冷却水及防冻溶液与空气直接接触，换热效率高；
2、结构简单，造价低。
1、冷却水及防冻溶液走管内；
2、夏季水质好；冬季防冻溶液冰点温度稳定。
缺点
1、冷却水及防冻溶液易漂失；
2、夏季水质难以得到保证，冬季防冻溶液冰点温度不稳定；
3、溶液浓缩装置配置大。
1、冷却水及防冻溶液与空气间接传热，换热效率低；
2、冬季用于放置结霜的喷淋溶液容易飘失。
2.3.5 热泵简介
“热泵”是借鉴水泵而来。水泵是消耗一定的机械能，将水从低位泵送到高位的设备；与之相对应的说，热泵是消耗一定的机械能，将低温位热能“泵送”到高温位热能加以应用的设备。
2.3.6 热泵的分类
在实际应用中，根据热泵系统换热设备中进行热量传递的载能介质，可以将热泵设备归纳为四种类型：
空气-空气热泵：在这类热泵中，热源和供热的介质都是空气，这是最简单和普通的热泵形式。
空气-水热泵：在这类热泵中，热源为空气，供热介质为水。一般冬季按制热循环，可以供热水进行采暖；夏季按制冷循环运行，供冷水用于空调。制热与制冷循环的切换通过换向阀改变热泵工质的流向来实现。
水-空气热泵：在这类热泵中，热源为水，供热（冷）介质为空气。
水-水热泵：无论是制热还是制冷运行时，均以水作为介质。一般可用切换热泵工质回路来实现制冷或制热，有时更方便的是用水回路中的多向阀来完成切换。如果水质较好，可允许水源水直接进入蒸发器，在某些特殊场合，为了避免污染，常采用中间换热器来实现水源水与进行过水处理的封闭冷水系统的热交换。
2.3.7 热源塔热泵系统的特点
1、工作环境范围广
冬季，由于充分利用了气候、气象条件阴雨连绵，潮湿阴冷，湿球温度高,能量储藏巨大的特点，热源塔提取低品位能性能相对比风冷热泵稳定。整个冬季机组的性能系数COP可在3.0～3.5范围内变化。
2、一机多用
取代原来水冷系统+燃油/燃气/燃煤锅炉，节省占地面积。热源塔热泵系统不仅可以夏季制冷、冬季供暖，而且机组还可以提供一年四季生活热水，特别是夏季机组可以做热回收将室内热量收集起来转移到生活热水中，相当于夏季免费制取生活热水。
3、能效比高
夏季，由于热源塔是按照冬季提取显热负荷能力设计的，转化为冷却塔后有足够地换热面积可承受瞬间高峰空调余热负荷，冷却水温低，换热效率最高。机组的能效比EER可在4.2～4.5范围内变化，节能效果显著。
比风冷热泵机组可节能25%～30%；同土壤源热泵空调相比节能效果相近。热源塔提取低品位能不受能量储藏的限制。
4、高效环保
由于热源塔采用了特殊结构设计，冬季载体循环提取低品位能,有效地利用湿球温度高储藏的巨大能量的特点，省去了为辅助供热时即不卫生又污染环境锅炉。夏季采用常规制冷，载体循环换热面积大能效高。还可提供生活热水，一机三用。提高了设备使用率，降低了初投资，节能环保。
5、不受地质条件及场地限制
1）与地源热泵比：不受地质条件的制约，占地面积小；
2）与水源热泵比：不依赖地下水、地表水等热源；
3）与风冷热泵比：主机放置在机房，噪音小，功率大。
2.4 项目可再生能源应用的必要性
1）响应国家推广建筑节能实现可持续发展的需要
可再生能源利用是关系国计民生的战略需要，是开发企业义不容辞的责任与义务。 “八五”期间，我国能源生产的年平均增长率3.6%，而建筑能耗年平均增长率为5.84%，大大超过了能源的增长率。当前，由于我国建筑物的保温隔热和气密性能很差，供暖系统热效率较低。坚决采取节约能源、开发新能源、利用可再生能源的措施之外，已别无它路。使用热泵等新能源技术，可有效降低建筑能耗70%以上，从国民经济的可持续发展来看，具有举足轻重的现实意义和深远的历史意义。
2）可再生能源综合利用项目的科学规划
可再生能源综合利用项目解决夏季供冷、冬季供暖，从而减去了取暖的锅炉或城市商品蒸汽，减少了供热设备投资，减少了供热机房面积。从能源规划及运行管理的角度出发，完全可以做到能源互补和共享，由于热泵机组的COP值可以达到5以上，这样可进一步充分降低生产热水的能源成本。
此项目选择热源塔作为集中供热供冷的冷热源，不仅改善项目区的空气质量，美化环境，符合环境保护和建设节能型社会的需要，同时在扩大城市资源利用范围及可再生能源应用的推广方面具有深远意义。

第三章 冷热负荷计算
3.1 设计参数
3.1.1 室外设计参数
夏季室外空调计算干球温度30℃
夏季室外空调计算湿球温度23℃
冬季室外空调计算干球温度-3℃
冬季空调相对湿度78%
3.1.2 室内设计参数
表3-1 室内空气设计参数表
建筑功能
夏季
冬季
人员密度
灯光
设备
新风指标
干球温度
相对湿度
干球温度
相对湿度
（℃）
（%）
（℃）
（%）
（人/m2）
（w/m2）
（w/m2）
（m3/p.h）
办公
26
60
20
≥40
0.2
15
18
30
商业
26
60
20
—
0.33
15
13
20
酒店
25
55
20
≥40
0.05
15
13
30
3.2 项目负荷模型建立
3.2.1 DeST软件介绍

图3-1 模型建立流程图
本可研的负荷计算采用的软件为清华大学DeST，DeST是建筑环境及HVAC系统模拟的软件平台，该平台以清华大学建筑技术科学系环境与设备研究所十余年的科研成果为理论基础，将现代模拟技术和独特的模拟思想运用到建筑环境的模拟和HVAC系统的模拟中去，为建筑环境的相关研究和建筑环境的模拟预测、性能评估提供了方便实用可靠的软件工具，为建筑设计及HVAC系统的相关研究和系统的模拟预测、性能优化提供了一流的软件工具。
根据供能区域内的建筑业态，运用DeST进行负荷模拟，得到模拟计算的负荷指标，该负荷指标主要是基于单体建筑的负荷，而区域能源系统设计中存在同时使用系数的问题，结合相关区域能源系统设计和运行的经验，结合相关的设计规范，得到各供能区域能源中心的供能负荷。
3.2.2 负荷模拟计算
根据该项目规划的各单体建筑的大致形状、用地面积、总建筑面积、容积率、控制高度等指标，利用DEST模拟分析软件建立某一万m2的建筑模型。

图3-2 模型的整体立面图
利用该软件的全年负荷计算功能，模拟得到全年8760h的空调冷、热负荷。计算空调负荷所需的围护结构热工参数、人均使用面积、房间人员逐时在室率、不同类型房间照明功率密度和电器设备功率、电器设备逐时使用率分别参考《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)表4.2.2-4、B.0.6-1、B.0.6-2、B.0.5-1、B.0.7-1和B.0.7-2的数值。由于现阶段缺少较为准确的区域内各建筑单体的技术经济和节能资料，故在参考相关规范的基础上，原则上各项参数均取最大限值。室内设计参数和围护结构热工参数输入值分别见表3-1、3-2。
表3-2 围护结构热工性能参数表
围护结构
传热系数
W/(m2 K)
外墙
0.85
内墙
2.5
玻璃
2.5
屋面
0.7

由模型分析得到三种业态的建筑单位空调面积全年逐时负荷，分别为办公、商业和酒店全年的逐时负荷表（详见下图）。

图3-3 办公建筑全年单位面积冷热负荷
图3-4 商业建筑全年单位面积冷热负荷

图3-5 酒店建筑全年单位面积冷热负荷
有上述模拟结果可知办公、商业、酒店冷热负荷指标，具体如下表所示：
表3-3 空调冷热负荷指标
名称
空调面积冷负荷指标(w/m2)
空调面积热负荷指标(w/m2)
办公
113
75
商业
139
91.1
酒店
72
39
3.3 项目负荷计算
本项目总建筑面积约1008097m2，建筑业态主要以商务办公为主，空调区面积按总建筑面积的80%考虑，空调区建筑面积约806478m2。
在不同类型建筑或同一建筑中，空调器的运行时间不同，设计时以同时使用系数表示。根据《实用供热空调设计手册第二版》中所提供的资料，影响同时使用系数的主要因素有：建筑类型、供冷站的规划数量及位置选取、各类建筑的使用特点、气候特点、生活习惯、经济条件等人为因素有关。并且设计手册中还给出了某些类型建筑区域的同时使用系数。见表3-4。
表3-4 不同类型建筑同时使用系数表
区域名称
同时使用系数
备注
大学校园
0.49～0.55
教室、实验室、图书馆、行政办公室、体育馆、宿舍等
商务区
0.7～0.8
商业中心、办公类建筑、文化建筑、酒店、医院
综合区
0.65～0.7
上述几类主要建筑及功能同时具有
金融中心有行政办公、酒店等建筑，属于商务区范畴，所以本方案在叠加计算各类建筑逐时负荷时，为了经济合理配置制冷主机，应考虑空调同时使用系数问题。
本项目建筑类型为商务区，同时使用系数理论值是0.7～0.8。结合相关的区域供能的设计、施工和运营的经验，同时考虑到供能的可靠性。经研究，本项目实际运行的空调冷热峰值负荷考虑0.7的同时使用系数，负荷计算结果如下表所示。
表3-5 空调负荷估算表

该项目夏季最大设计冷负荷为62099kW，最大设计热负荷为42340kW。
3.4 供能量计算
贵阳全年一般供冷90天，供热120天，实践证明，空调系统冷热源所提供的能量在大多数情况下，都小于设计负荷。美国暖通制冷学会有关标准显示，不管是夏季制冷，还是冬季制热，空调冷、热源只有1％的时间在最大负荷下运行，42％、45％、12％的时间分别在75％、50％、25％的负荷下运行。这样，夏季，100%负荷下运行的天数为1天，75%负荷下运行的天数为38天，50%负荷下运