余紅海

(安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230022)

1 工程概況

某商業(yè)綜合體位于湖北省黃岡市，地下1層，地上5層，地下1層主要為設(shè)備用房，地上主要為室內(nèi)步行街、主力店、餐飲、健身、兒童業(yè)態(tài)、影城及超市等。建筑高度 23.9 m，建筑面積約 10.1萬m2，其中地上建筑面積約9.4萬m2，設(shè)計(jì)借助BIM技術(shù)，將二維施工圖轉(zhuǎn)為三維可視圖，并在三維構(gòu)件中植入各相關(guān)數(shù)據(jù)信息，冷源采用電制冷冷水機(jī)組，熱源采用真空熱水鍋爐。夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為35.5℃，夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度為 28.0℃，冬季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為-2.5℃，冬季室外計(jì)算相對濕度為74%。

2 商業(yè)綜合體空調(diào)全年冷、熱負(fù)荷動(dòng)態(tài)模擬及分析

2.1 項(xiàng)目所在地氣象參數(shù)(參考武漢市，摘自“中國標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)CSWD”)：

從圖1、圖2可得出：最熱月出現(xiàn)在7月，為7月31日17時(shí)，日最高溫度：38.8℃，最冷月出現(xiàn)在1月，為1月24日8時(shí)，日最低溫度：-3.9℃。

圖1 日逐時(shí)干球溫度

圖2 月最高、最低、平均干球溫度

2.2 中央空調(diào)全年冷、熱負(fù)荷動(dòng)態(tài)模擬及分析

采用鴻業(yè)全年負(fù)荷計(jì)算及能耗分析軟件(HY-EP 5.0)，錄入空調(diào)室內(nèi)外計(jì)算參數(shù)(新風(fēng)量、燈光/設(shè)備負(fù)荷等)，對項(xiàng)目中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全年負(fù)荷動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算及能耗模擬分析，其中空調(diào)期設(shè)置為：制冷期,4月15日～10月31日；供暖期，11月13日～次件3月06日。

2.2.1 模型建立

使用Revit軟件建立建筑計(jì)算模型，如圖3所示，并導(dǎo)出GBXML空間文件，在HY-EP中通過BIM接口功能導(dǎo)入GBXML文件，將Revit建筑模型中的空間數(shù)據(jù)(設(shè)計(jì)參數(shù)、計(jì)劃表、圍護(hù)構(gòu)造等)導(dǎo)入到軟件中，如圖4～圖6所示，直接進(jìn)行全年負(fù)荷及能耗模擬計(jì)算。

圖3 BIM建筑模型導(dǎo)入

圖4 冷熱源模型設(shè)定

圖5 商鋪空調(diào)-末端風(fēng)機(jī)盤管模型設(shè)定

圖6 主力店空調(diào)-全空氣系統(tǒng)模型設(shè)定

2.2.2 模擬結(jié)果及分析

1)全年負(fù)荷報(bào)表及分析

(1)負(fù)荷月報(bào)表:如圖7所示。

圖7 負(fù)荷月報(bào)表現(xiàn)

(2)全年逐時(shí)負(fù)荷報(bào)表:如圖8所示。

圖8 全年逐時(shí)負(fù)荷

(3)結(jié)論:全年冷負(fù)荷最大值出現(xiàn)日為7月19日，7月、8月為冷負(fù)荷最大月；熱負(fù)荷最大值出現(xiàn)日為1月16日，12月、1月為熱負(fù)荷最大月；商業(yè)綜合體全年累計(jì)總冷負(fù)荷為901.8萬kWh，全年累計(jì)總熱負(fù)荷為320.1萬kWh，新風(fēng)負(fù)荷約占總負(fù)荷的32%。

2)全年能耗報(bào)表及分析

(1)電能耗月表:如圖9所示。

圖9 電能耗月表

(2)燃?xì)饽芎脑卤?如圖10所示。

圖10

(3)結(jié)論:冷源設(shè)備制冷季耗電量為207.6萬kWh，熱源設(shè)備天然氣耗氣量為185.4萬kWh，折合為26萬m3燃?xì)?單位數(shù)量能源等效電轉(zhuǎn)化效率為7.133 kwh電/m3燃?xì)?。

由此得出：商業(yè)綜合體制冷季單位建筑面積耗電量為23.3 kWh/m2；供暖季單位建筑面積耗氣量為2.92 m3/m2。

3 結(jié)論與建議

結(jié)合全年負(fù)荷動(dòng)態(tài)模擬，總結(jié)如下：

(1) 模擬得出：商業(yè)綜合體冷負(fù)荷最大月出現(xiàn)在7月、8月，熱負(fù)荷最大月出現(xiàn)在1月、2月，新風(fēng)負(fù)荷約占總負(fù)荷的32%，商業(yè)綜合體冷負(fù)荷受新風(fēng)、燈光、設(shè)備、人員等因素影響較大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)影響相對較小。

(2) 模擬得出：商業(yè)綜合體制冷季(4～10月份)單位建筑面積耗電費(fèi)用為18.85元/m2；供暖季(11～3月份)單位建筑面積耗氣費(fèi)用為9.4元/m2(電費(fèi)為0.81元/kWh，燃?xì)赓M(fèi)為3.3元/m3)。

(3) 商業(yè)綜合體建議內(nèi)、外分區(qū)，并設(shè)置冷卻塔免費(fèi)供冷系統(tǒng)。過渡季節(jié)，作為商鋪免費(fèi)冷源，同時(shí)，主力店、影院、超市等大空間采用全新風(fēng)工況運(yùn)行，具有較為顯著的節(jié)能效果。