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【摘要】本文以夏热冬寒地区的某高层教育建筑为研究对象，运用Auto EcotectAnalysis软件对建筑能耗进行模拟，并在综合考虑了该地区气候特征的基础上，设计了能耗较小的暖通空调系统。
【关键词】多层教育建筑；暖通空调系统；节能设计
伴随着社会经济的发展和城镇化进程的加速，我国的建筑产业得到了飞速的发展，建筑物的数量越来越多，建筑高度也逐渐增长，这也就意味着建筑能耗也在与日剧增，根据有关数据显示，我国能源消费总量中，建筑能耗的比重由上个世纪七十年代末的10%上升到27.45%，而在所有的建筑能耗中建筑采暖能耗和空调能耗占据了整个建筑总能耗的50%-70%，如何在滿足人们对室内环境质量需求的基础上，实现空调系统的节能降耗，从而实现能源与环境的可持续发展成为建筑行业思考的重要课题。
1、工程概况
某建筑位于夏热冬寒地区，冬季寒冷时该地的最低温度可达到零下20多度，而夏季炎热时的最高温度可达到30多度，它是一个多层教育建筑，建筑楼层为7层，其中地上6层，地下1层，建筑总面积为13269m2，采用的是钢管混凝土结构，该项目将包括钢化玻璃、高效保温隔热外墙体系、房屋呼吸系统等绿色节能技术，外墙传热系数K≤0.15W/（m2K）。屋面传热系数K≤0.15W/（m2K），外窗传热系数K≤0.8W/（m2K），外门传热系数K≤0.15W/（m2K）。运用Auto Ecotect Analysis软件对该建筑的冷热源设备进行仿真模拟，计算出空调系统中包括风机、冷冻水泵、制冷机、锅炉、燃气轮机等在内的冷热源设备的冷负荷的变化情况。
2、暖通空调节能系统设计
暖通空调系统由供暖系统、通风系统和空调系统这三个子系统组成。供暖系统由锅炉、循环泵、二次热交换管等设备组成，通风是指在室内空间中送入新鲜空气，排除废旧空气的过程。通风的主要目的是为了保证室内空气品质，适当的通风也可以降低室内空间的气温。建筑通风包括局部通风、全面通风、机械通风以及自然通风四种形式。空调系统由冷热源及空气处理设备、空气和冷热水输配系统、室内末端装置这三部分组成，其功能为调节进入建筑物内的空气，从而保持温度和湿度都达到人体接受的范围。
2.1供暖系统的节能设计
面对原有的供暖系统实践中存在着水力失调严重、温度控制与热计量难度大等问题，该建筑的供暖系统在对室内设计计算温度的取值标准进行了取值，冬季采暖为高于20℃，采用散热器低温水采暖，供/回水温度：85℃/60℃.采暖热负荷：本工程总热负荷：70KW，采暖热指标：45W/㎡；热源为市政管网供热的基础上，供暖系统分为8个环路，采取上供下回垂直双管系统，由供水干管、回水干管、双线立管、散热器、截止阀、排水阀、节流孔板、调节阀等部件构成，供水干管的始端放置在朝北向一侧，而末端设在朝南向一侧，立管布置在房间的角落，水平供水干管设计为0.004的坡度，蒸汽和凝结水管道坡度为0.006，散热器选用二柱M132型散热器，在每组散热器上装有放气阀，温控阀选用意大利杰科米尼（GIACOMI-NI）的四通阀，入口处设置温度计、压力表和过滤器，在每层设置调节阀，在水平分支线上设置节流孔板，对供应的热量进行调节，防止系统垂直失调。埋地管道采用耐热聚乙烯管（PE-RT）规格为De25*2.3（外径*壁厚）。
2.2通风系统的节能设计
通风系统设计要遵循最小通风量和节能设计的原则，将自然通风的理念应用到节能设计中，结合本建筑物的实际情况，设计了由风机、送风管口、排风管口、送风管道、排风管道及智能控制等组成的动力分布式通风系统，该系统的工作原理为将室内污浊的空气通过排放管道排出室外，同时将室外新鲜的空气由送风管道送入室内，从而得到良好的室内空气品质。为了防止空气在输送过程中造成二次污染，保证该系统的正常运行，将该系统设计在屋顶，进风口设置在排风口的上风侧，与地面之间的距离为3m.通风管道为PVC材质的圆形管，风管的尺寸为500*400。主风机为全钢材质的圆形轴流风机，采用直流无刷电机为动力的支路风机，风机的出口到转弯处设计直径为4D的直管段，入口和出口处加接人造革的软接头，在送风系统中选用单层百叶的风口，排风系统则为旋流风口，智能控制选择变风量系统（VAV）控制，从而使送风和排风系统达到风量平衡，使室内保持5Pa一-10Pa的负压状态，达到节能节噪的效果。
2.3空调系统的节能设计
按照不同的分类规则，空调系统可以划分为不同的类别，如按照使用目的不同，空调系统可分为舒适性空调和工艺性空调两大类；以设备布置的划分标准，空调系统可分为集中式（中央）空调、半集中式空调、局部式空调；以承担负荷介质为划分标准，空调系统又可分为全空气系统、全水系统及空气一水系统这三类。该建筑的空调系统在设计时要求可调节性强，选择必须选择系数低、负荷特性好的设备，经过比较选择中央空调系统，新风管道采用玻璃纤维超级风管，选用耐热PEX管作为热水给水和回水管，选用PE管作为空调凝水管和自来水管，根据不同的管径，选择不同的连接方式，对于管径≥DN25时采用热熔连接，而当管径≤DN20时可采用卡环进行连接，热水供回水管采用热镀锌钢管并用夹紧式进行连接，采暖管道选用焊接钢管，当管径≥DN32时采用焊接，新风换气机采用显热回收型，风机盘管选择YGFC-04-3S，风冷式冷水机组选择YCAC10H，加湿器采用SPT电陶瓷加湿器，机房设置在地下室，空气源热泵机组设置在屋顶，房门为甲级防火门，除风机盘管、通风器外，其它空调、通风机电设备均纳入BAS自动控制系统，实施自动启停和自动控制，按需使用，避免能源浪费。
【关键词】多层教育建筑；暖通空调系统；节能设计
伴随着社会经济的发展和城镇化进程的加速，我国的建筑产业得到了飞速的发展，建筑物的数量越来越多，建筑高度也逐渐增长，这也就意味着建筑能耗也在与日剧增，根据有关数据显示，我国能源消费总量中，建筑能耗的比重由上个世纪七十年代末的10%上升到27.45%，而在所有的建筑能耗中建筑采暖能耗和空调能耗占据了整个建筑总能耗的50%-70%，如何在滿足人们对室内环境质量需求的基础上，实现空调系统的节能降耗，从而实现能源与环境的可持续发展成为建筑行业思考的重要课题。
1、工程概况
某建筑位于夏热冬寒地区，冬季寒冷时该地的最低温度可达到零下20多度，而夏季炎热时的最高温度可达到30多度，它是一个多层教育建筑，建筑楼层为7层，其中地上6层，地下1层，建筑总面积为13269m2，采用的是钢管混凝土结构，该项目将包括钢化玻璃、高效保温隔热外墙体系、房屋呼吸系统等绿色节能技术，外墙传热系数K≤0.15W/（m2K）。屋面传热系数K≤0.15W/（m2K），外窗传热系数K≤0.8W/（m2K），外门传热系数K≤0.15W/（m2K）。运用Auto Ecotect Analysis软件对该建筑的冷热源设备进行仿真模拟，计算出空调系统中包括风机、冷冻水泵、制冷机、锅炉、燃气轮机等在内的冷热源设备的冷负荷的变化情况。
2、暖通空调节能系统设计
暖通空调系统由供暖系统、通风系统和空调系统这三个子系统组成。供暖系统由锅炉、循环泵、二次热交换管等设备组成，通风是指在室内空间中送入新鲜空气，排除废旧空气的过程。通风的主要目的是为了保证室内空气品质，适当的通风也可以降低室内空间的气温。建筑通风包括局部通风、全面通风、机械通风以及自然通风四种形式。空调系统由冷热源及空气处理设备、空气和冷热水输配系统、室内末端装置这三部分组成，其功能为调节进入建筑物内的空气，从而保持温度和湿度都达到人体接受的范围。
2.1供暖系统的节能设计
面对原有的供暖系统实践中存在着水力失调严重、温度控制与热计量难度大等问题，该建筑的供暖系统在对室内设计计算温度的取值标准进行了取值，冬季采暖为高于20℃，采用散热器低温水采暖，供/回水温度：85℃/60℃.采暖热负荷：本工程总热负荷：70KW，采暖热指标：45W/㎡；热源为市政管网供热的基础上，供暖系统分为8个环路，采取上供下回垂直双管系统，由供水干管、回水干管、双线立管、散热器、截止阀、排水阀、节流孔板、调节阀等部件构成，供水干管的始端放置在朝北向一侧，而末端设在朝南向一侧，立管布置在房间的角落，水平供水干管设计为0.004的坡度，蒸汽和凝结水管道坡度为0.006，散热器选用二柱M132型散热器，在每组散热器上装有放气阀，温控阀选用意大利杰科米尼（GIACOMI-NI）的四通阀，入口处设置温度计、压力表和过滤器，在每层设置调节阀，在水平分支线上设置节流孔板，对供应的热量进行调节，防止系统垂直失调。埋地管道采用耐热聚乙烯管（PE-RT）规格为De25*2.3（外径*壁厚）。
2.2通风系统的节能设计
通风系统设计要遵循最小通风量和节能设计的原则，将自然通风的理念应用到节能设计中，结合本建筑物的实际情况，设计了由风机、送风管口、排风管口、送风管道、排风管道及智能控制等组成的动力分布式通风系统，该系统的工作原理为将室内污浊的空气通过排放管道排出室外，同时将室外新鲜的空气由送风管道送入室内，从而得到良好的室内空气品质。为了防止空气在输送过程中造成二次污染，保证该系统的正常运行，将该系统设计在屋顶，进风口设置在排风口的上风侧，与地面之间的距离为3m.通风管道为PVC材质的圆形管，风管的尺寸为500*400。主风机为全钢材质的圆形轴流风机，采用直流无刷电机为动力的支路风机，风机的出口到转弯处设计直径为4D的直管段，入口和出口处加接人造革的软接头，在送风系统中选用单层百叶的风口，排风系统则为旋流风口，智能控制选择变风量系统（VAV）控制，从而使送风和排风系统达到风量平衡，使室内保持5Pa一-10Pa的负压状态，达到节能节噪的效果。
2.3空调系统的节能设计
按照不同的分类规则，空调系统可以划分为不同的类别，如按照使用目的不同，空调系统可分为舒适性空调和工艺性空调两大类；以设备布置的划分标准，空调系统可分为集中式（中央）空调、半集中式空调、局部式空调；以承担负荷介质为划分标准，空调系统又可分为全空气系统、全水系统及空气一水系统这三类。该建筑的空调系统在设计时要求可调节性强，选择必须选择系数低、负荷特性好的设备，经过比较选择中央空调系统，新风管道采用玻璃纤维超级风管，选用耐热PEX管作为热水给水和回水管，选用PE管作为空调凝水管和自来水管，根据不同的管径，选择不同的连接方式，对于管径≥DN25时采用热熔连接，而当管径≤DN20时可采用卡环进行连接，热水供回水管采用热镀锌钢管并用夹紧式进行连接，采暖管道选用焊接钢管，当管径≥DN32时采用焊接，新风换气机采用显热回收型，风机盘管选择YGFC-04-3S，风冷式冷水机组选择YCAC10H，加湿器采用SPT电陶瓷加湿器，机房设置在地下室，空气源热泵机组设置在屋顶，房门为甲级防火门，除风机盘管、通风器外，其它空调、通风机电设备均纳入BAS自动控制系统，实施自动启停和自动控制，按需使用，避免能源浪费。