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天津市公共建筑节能设计标准

点击目录可直接跳转到相应章节 加入收藏 规范号DB 29-153-2014

目 录


前言

1、总则

2、术语

3、建筑与建筑热工

4、供暖通风与空气调节

5、电 气

6、给水排水

7、可再生能源应用

附录A 建筑设计总能耗指标的计算

附录B 外墙、屋面平均传热系数的计算

附录C 外遮阳系数的计算

附录D 面积、体积计算和朝向的确定

附录E 建筑的房间分区参数及设计运行时间表

附录F 常用建筑材料热工计算参数表

本标准用词说明

引用标准名录

 

天津市工程建设标准

天津市公共建筑节能设计标准

Tianjin design standard for energy efficiency of public buildings

DB 29-153-2014
J 10633-2014

主编单位:天津市建筑设计院
推准部门:天津市城乡建设委员会
实施日期:2015年4月1日

市建委关于颁布《天津市公共建筑节能设计标准》的通知

各有关单位:
    为贯彻国家有关节能法律法规和方针政策,改善天津市公共建筑的室内环境,提高能源利用效率,降低建筑能耗,促进新能源与可再生能源应用,天津市建筑设计院等单位按照我委《关于下达2013年天津市建设系统第一批工程建设地方标准编制计划的通知》(津建科[2013]521号)文件要求,对《天津市公共建筑节能设计标准》(DB29-153-2010)进行了全面修订。经我委组织专家审定,现批准《天津市公共建筑节能设计标准》(DB29-153-2014)为我市地方工程建设标准,自2015年4月1日起凡新立项的公共建筑项目应执行本标准。其中,第3.2.1、3.3.1、3.3.3、3.3.4、3.3.11、4.1.1、4.2.2、4.2.3、4.2.6、4.2.9、4.2.11、4.2.15、4.2.18、4.2.19、4.7.2、4.7.4、4.7.6条为强制性条文,必须严格执行。原《天津市公共建筑节能设计标准》(DB29-153-2010)同时废止。
    关于《天津市居住建筑节能设计标准》(DB29-1-2013)附录B中,“表B.0.3部分建筑材料热工计算参数”应以本标准“附录F常用建筑材料热工计算参数表”为准。《天津市居住建筑节能设计标准》(DB29-1-2013)中附录B中“表B.0.3部分建筑材料热工计算参数”同时废止。
    各相关单位要认真执行本标准,实施过程中如有不明之处及修改意见请及时反馈给天津市建筑设计院。
    本标准由天津市城乡建设委员会负责管理及对强制性条文的解释。
    本标准由天津市建筑设计院负责具体技术内容的解释。
    本标准由天津市建设工程技术研究所负责征订和发行,任何单位和个人不得翻印和复制。

天津市城乡建设委员会
2014年12月31日

前 言

 

    根据市建委《关于下达2013年天津市建设系统第一批工程建设地方标准编制计划的通知》(津建科[2013]521号)的要求,结合我市经济的发展和当前建筑节能要求,在总结《天津市公共建筑节能设计标准》(DB29-153-2010)实施情况的基础上,广泛征求意见,认真总结工程经验,依据国家公共建筑节能设计标准,参考了国内各地区的先进做法,通过反复论证,修订本标准。
    本标准的主要技术内容是:总则、术语、建筑与建筑热工、供暖通风与空气调节、电气、给水排水、可再生能源应用共七章。
    本标准修订的主要技术内容是:本标准确定了新一阶段的节能目标,采用能耗计算的方法,给出了各类型建筑的设计总能耗指标,新增了给水排水、可再生能源应用和建筑设计能耗计算的有关规定。
    本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
    本标准由天津市城乡建设委员会负责强制性条文的管理,天津市建筑设计院负责具体技术内容的解释。本标准在执行过程中,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交天津市建筑设计院(地址:天津市河西区气象台路95号;邮编300074),以供今后修订时参考。
    本标准主编单位:天津市建筑设计院
    本标准参编单位:天津市墙体材料革新和建筑节能管理中心
                    天津大学
                    天津城建大学
                    天津中怡建筑规划设计有限公司
                    天津建科建筑节能环境检测有限公司
                    天津华汇工程建筑设计有限公司
                    天津市房屋鉴定建筑设计院
                    天津市建材业协会
    本标准主要起草人员:刘祖玲 刘瑞光 张津奕 刘向东 邵忠国 顾放 李宝瑜 伍小亭 刘建华 王东林 只云波 王蓬 侯建成 王殿池 刘用广 杜家林 王小莉 杜春礼 章宁 张方 王卉 李旭东 张永炜 刘刚 张志刚 由世俊 张小萍 董志欣 芦岩 刘洪海 孙绍国 孙立艳 程丁 宋晗 李胜英 刘静
    本标准主要审查人员:曹治政 周辉 尹秀伟 王立雄 蔡节 周鹏 吕强

 

1.0.1 为贯彻国家有关节能法律法规和方针政策,改善天津市公共建筑的室内环境,提高能源利用效率,降低建筑能耗,促进新能源与可再生能源应用,根据天津地区的气候特点和具体情况,修定本标准。

1.0.2 本标准适用于天津市新建、改建和扩建的公共建筑节能设计,与建筑节能设计有关的建筑装修工程设计也应执行本标准。

1.0.3 公共建筑节能设计应根据天津地区的气候条件,在保证室内环境参数条件下,通过加强围护结构保温隔热能力、提高建筑设备及系统的能源利用效率、合理利用新能源或可再生能源,降低建筑供暖、通风与空气调节、给水排水及电气系统的能耗,将建筑能耗控制在规定的范围内。

1.0.4 当公共建筑的建筑高度超过150m或单栋建筑面积大于20万m2或具有特殊意义的标志性建筑不能满足本标准规定时,应通过专家进行专题论证。

1.0.5 公共建筑的节能设计除应符合本标准的规定外,尚应符合国家和天津市现行有关标准的规定。

 

2.0.1 透光幕墙 transparent curtain wall
    可见光可直接透射入室内的幕墙。

2.0.2 建筑体形系数 shape factor
    建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。

2.0.3 单一立面窗墙面积比 single facade window to wall ratio
    建筑单一立面的窗洞口面积与该立面总面积的比值。

2.0.4 透光围护结构太阳得热系数(SHGC)Solar heat gain co-efficient of transparent envelope
    在照射时间内,通过透光围护结构部件(整窗)的太阳辐射室内得热量与透光围护结构外表面接收到的太阳辐射量的比值。室内得热量包括通过太阳辐射透射的得热量和太阳辐射被构件吸收再传入室内的得热量两部分。

2.0.5 综合太阳得热系数 SHGCz integrated solar heart gain co-effcient
    考虑外窗(包括透光幕墙)及窗口外的建筑外遮阳装置的综合得热效果的系数(SHGCz=SHGC×SD)。

2.0.6 可见光透射比 visible transmittance
    透过透光材料的可见光光通量与投射在其表面上的可见光光通量之比。

2.0.7 建筑设计总能耗指标[kWh/(m2·a)]total energy con-sumption of the building design
    建筑物每年单位建筑面积的能耗指标,包括供暖、空气调节和照明能耗指标,不包括电气设备等所消耗的能量。

2.0.8 建筑模型 building model
    用于建筑设计能耗计算所建立的数字模型。

2.0.9 综合部分负荷性能系数(IPLV)integrated part load value(IPLV)
    用一个单一数值表示的空气调节用冷水机组的部分负荷效率指标,它基于机组部分负荷时的性能系数值、按照机组在各种负荷条件下的累积负荷百分比进行加权计算获得。

2.0.10 空调冷热水系统耗电输冷(热)比(EC(H)R)electricity consumption to transferred cooling(heating)quantity ratio
    设计工况下,空调冷热水系统循环水泵总功耗(kW)与设计冷(热)负荷(kW)的比值。

2.0.11 集中供暖系统耗电输热比(EHR-H)electricity con-sumption to transferred heat quantity ratio
    设计工况下,集中供暖系统循环水泵总功耗(kW)与设计热负荷(kW)的比值。

2.0.12 额定工况冷源综合制冷性能系数(SCOP)summated re-frigerating coefficient of performance
    在额定工况下,以电为能源的制冷系统(包括制冷机、冷却水泵及冷却塔或风冷式的风机)的制冷量与其净输入能量之比。

2.0.13 风道系统单位风量耗功率(Ws)energy consumption per unit air volume ofair duct system
    设计工况下,空调、通风的风道系统输送单位风量(m3/h)所消耗的电功率(W)。

2.0.14 照明功率密度(LPD)lighting power density
    单位面积上一般照明的安装功率(W/m2)(包括光源、镇流器或变压器等附属用电器件)。

 

3 建筑与建筑热工

3.1 一般规定

3.1.1 公共建筑节能设计分类应符合下列规定:
    1 按建筑面积分为甲类建筑和乙类建筑:
        1)单栋建筑面积大于300m2的建筑;单栋建筑面积小于或等于300m2,但总建筑面积大于1000m2的建筑群,为甲类建筑;
        2)单栋建筑面积小于或等于300m2的建筑及总建筑面积小于或等于1000m2的建筑群,为乙类建筑。
    2 甲类建筑按使用功能分为教育建筑、办公建筑、酒店建筑、商业建筑、医疗卫生建筑和其它建筑:
        1)教育建筑:托儿所、幼儿园、寄宿学校、中小学校、高等院校、专科院校、职业技术学校、特殊教育学校等;
        2)办公建筑:办公楼、商务写字楼、科研楼、档案楼、行政办公楼、酒店式办公楼、司法建筑、科学实验建筑等;
        3)酒店建筑:酒店、快捷酒店、宾馆、旅馆、招待所、度假村等;
        4)商业建筑:超级市场(自选商场)、购物中心、步行商业街、综合商厦、百货商场、批发商店、农贸市场、菜市场、联营商场、专卖店、便利店、饮食广场、餐馆、快餐店、银行、金融建筑、典当行、储蓄所等;
        5)医疗卫生建筑:包括综合医院、专科医院、急救中心、救护站、康复医院、社区卫生服务中心、疗养院、卫生所、防疫站等;
        6)其它建筑:除以上五种建筑类型之外的公共建筑。

3.1.2 建筑的总体规划和总平面设计应充分利用冬季日照和夏季自然通风。建筑的主要朝向宜选择南向或接近南向。总体规划还应考虑减轻热岛效应,宜通过模拟程序计算确定室外风环境的相关指标。

3.1.3 建筑设计应遵循被动节能措施优先的原则,充分利用天然采光和自然通风。

3.1.4 建筑物体形应规整紧凑,且应合理控制体形系数及建筑层高。

3.1.5 建筑围护结构采用的防火构造和所选用的材料、产品应满足被动节能构造措施要求,并应符合国家、天津市现行相关标准及规定。

3.1.6 建筑总平面设计及平面布置应合理确定能源设备机房的位置,缩短能源供应输送距离。能源站和设备机房应靠近负荷中心。

3.1.7 本标准中未注明建筑分类的条款,甲类和乙类建筑均应执行。

 

3.2 建筑设计

3.2.1 甲类建筑体形系数限值应符合表3.2.1的规定。

表3.2.1 甲类建筑体形系数限值

    注:1 A0按本标准附录D计算;
        2 教育建筑中的单栋建筑面积大于2万m2时。体形系数不应大于0.30。

3.2.2 甲类建筑屋顶透光部分面积不宜大于屋顶总面积的20%;单一立面窗墙面积比(包括透光幕墙)不宜大于0.70,其计算应符合下列规定:
    1 凸凹立面朝向应按本标准附录D的要求确定,凸窗朝向按所在立面朝向计算;
    2 楼梯间和电梯间的外墙及外窗均应参与计算;
    3 外凸窗的顶部、底部和侧面的面积不应计入外墙面积;
    4 外凸窗的顶部、底部和侧面为不透光构造时,窗面积应按窗洞口面积计算;外凸窗的顶部、底部和侧面为透光构造时,外凸窗面积应按透光部分实际面积计算。

3.2.3 当建筑单一立面的窗墙面积比小于0.40时,透光材料的可见光透射比不应小于0.60;建筑单一立面的窗墙面积比大于等于0.40时,透光材料的可见光透射比不应小于0.40。

3.2.4 建筑物除北向外,其它朝向外窗(包括透光幕墙)应采取遮阳措施,当设置外遮阳时,遮阳装置应符合下列要求:
    1 西向应设活动外遮阳,东向宜设活动外遮阳,南向宜设水平外遮阳;
    2 建筑物外遮阳装置应兼顾通风及冬季日照;
    3 建筑物外遮阳系数应按本标准附录C计算确定。

3.2.5 单一立面外窗(包括透光幕墙)的有效通风换气面积应满足下列规定:
    1 甲类建筑外窗(包括透光幕墙)应设可开启窗扇,其有效通风换气面积不应小于所在房间外立面面积的10%;当透光幕墙的开启面积不满足要求时,应设置通风换气装置;
    2 乙类建筑外窗有效通风换气面积不宜小于窗面积的30%。
    注:外窗(包括透光幕墙)的有效通风换气面积应为窗开启后的空气流通界面面积。

3.2.6 西、北向主要出入口应设置门斗或双道门,其它外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施。

3.2.7 建筑中庭应充分利用自然通风降温,必要时应设置机械通风装置。

3.2.8 建筑设计应优先利用天然采光。天然采光不能满足照明要求的场所,宜采用导光、反光等装置将自然光引入室内,作为人工照明的补充。

3.2.9 人员长期停留房间的内表面可见光反射比宜满足表3.2.9要求:

 

表3.2.9 房间内表面可见光反射比要求

3.2.10 电梯应具备节能运行功能。两台及以上电梯集中排列时,应设置群控措施。电梯应具备无外部召唤且轿箱内一段时间无预置指令时,自动转为节能运行模式的功能。

3.2.11 自动扶梯、自动人行步道应具备空载时暂停或低速运转的功能。

 

3.3 设计总能耗指标与围护结构热工设计

3.3.1 甲类建筑年度单位建筑面积供暖、空调和照明设计总能耗指标必须符合表3.3.1的规定。

表3.3.1 各类建筑年度单位建筑面积供暖、空调和照明设计总能耗指标(kWh/m2·a)

    注:1 其它类建筑为除上述五类建筑之外的建筑,例如文化、体育、交通、广播电影电视建筑等;
        2 包含多种类型的综合类建筑能耗指标按面积加权平均的方法计算;
        3 设计总能耗指标不包含建筑地下室的能耗;
        4 设计总能耗指标计算应由建筑、暖通、电气专业分别提供计算参数,由工程设计主持人(项目负责人)统一协调。按照本标准附录A进行计算,满足指标要求。


3.3.2 甲类建筑的围护结构热工性能应符合表3.3.2的规定。

 

表3.3.2 甲类建筑围护结构热工性能指标

3.3.3 乙类建筑物的围护结构的热工性能应符合表3.3.3的规定。

 

表3.3.3 乙类建筑围护结构热工性能指标

3.3.4 建筑物的局部围护结构热工性能指标应符合表3.3.4的规定。

 

表3.3.4 建筑局部围护结构热工性能指标

    注:1 周边地面系指室外地坪以上距外墙内表面2m以内的地面;
        2 地面热阻仅为保温材料层的热阻;
        3 地下室外墙和顶板热阻系指土壤以内各层保温材料的热阻之和;
        4 变形缝内沿周边应填低密度保温材料,且填充深度不小于300mm。


3.3.5 地下室、半地下室的围护结构应符合下列规定:
    1 与土壤接触的地下室、半地下室外墙保温层应与室外地坪以上外墙保温层衔接;
    2 与室外空气接触的供暖空调地下室、半地下室(包括下沉式广场、有透光顶的步行街等)围护结构的热工性能指标应符合本标准表3.3.2、表3.3.3、表3.3.4的规定。

3.3.6 建筑围护结构的传热系数计算应符合下列规定:
    1 屋面、外墙、底面接触室外空气的架空或外挑楼板的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值,平均传热系数的计算应符合本标准附录B的规定;
    2 外窗(包括透光幕墙)的传热系数应按现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151的规定计算。

3.3.7 外窗的太阳得热系数计算应符合下列规定:
    1 外窗(包括透光幕墙)的太阳得热系数即为窗本身的太阳光总透射比,应按现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151的规定计算;
    2 外窗(包括透光幕墙)的综合太阳得热系数应为透光围护结构太阳得热系数与外遮阳的遮阳系数的乘积,外遮阳的遮阳系数应按本标准附录C的规定计算。

3.3.8 一般屋面、外墙和地下室的热桥部位的内表面温度不应低于10℃,特殊温、湿度环境的房间不宜低于设计温、湿度条件下的露点温度。

3.3.9 建筑外门窗气密性应符合国家现行标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106,并应符合下列规定:
    1 10层及以上的建筑,其外窗气密性不应低于7级;
    2 10层以下的建筑,其外窗气密性不应低于6级;
    3 外门气密性不应低于4级。

3.3.10 透光幕墙的气密性应符合国家现行标准《建筑幕墙》GB/T 21086中的有关规定且气密性不应低于3级。

3.3.11 当建筑采用透光全玻幕墙时,透光全玻幕墙中非中空玻璃的面积不应超过同一立面透光面积(含门窗和玻璃幕墙)的15%,并应按同一立面围护结构透光面积(含门窗和玻璃幕墙)加权计算平均传热系数。

3.3.12 外门窗保温构造应符合下列规定:
    1 外门窗框与墙之间的缝隙应采用发泡聚氨酯等高效保温材料填实,其缝隙内外两侧应采用硅酮系列建筑胶密封,严禁采用普通水泥砂浆补缝;
    2 外门窗洞口室外部分的侧墙面应作保温处理,并应保证门窗洞口室内部分侧墙面的内表面温度不低于10℃。
    3 凸窗不透光部分的传热系数应小于等于外墙传热系数;凸窗透光部分的传热系数应小于等于同一朝向外窗的传热系数。

 

4 供暖通风与空气调节

4.1 一般规定

4.1.1 施工图设计阶段,必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。

4.1.2 供暖和空调的室内设计计算温度取值,宜符合下列原则:
    1 集中供暖系统室内设计计算温度,不宜高于本标准表4.1.2-1的规定;
    2 空调系统室内设计计算温度,冬季不宜高于本标准表4.1.2-2的规定,夏季不宜低于本标准表4.1.2-2的规定。

4.1.3 设有中央空调的公共建筑,应根据建筑等级、采暖期天数、能源消耗量和运行费用等因素,经技术经济综合分析比较后确定是否另设热水(散热器)集中供暖系统。

4.1.4 系统冷热媒温度的选取应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的规定。冷热源采用可再生能源形式时,经济技术比较合理时,冷媒温度宜高于常用设计温度,热媒温度宜低于常用设计温度。

4.1.5 当利用通风可以排除室内的余热、余湿或其它污染物时,优先采用的通风方式顺序为自然通风、机械通风或复合通风。

4.1.6 符合下列情况之一时,宜采用分散设置的空调装置或系统:
    1 全年供冷、供暖运行时间较短或采用集中供冷、供暖系统不经济的建筑;

表4.1.2-1 集中供暖系统室内设计计算温度

表4.1.2-2 空调系统室内设计计算温度

    2 需设空气调节的房间布置过于分散的建筑;
    3 设有集中供冷、供暖系统的建筑中,使用时间和要求不同的少数房间;
    4 需增设空调系统,但设置机房和管道存在较大困难的既有建筑。

4.1.7 采用温湿度独立控制的空调系统,应符合以下要求:
    1 应根据气候特点,经技术经济分析论证,合理采用高温冷源的制备方式和新风除湿方式;
    2 宜考虑全年对天然冷源和可再生能源的应用措施;
    3 不应采用再热空气处理方式。

4.1.8 使用时间不同的空气调节区不应划分在同一个空气调节风系统中。温度、湿度等要求不同的空气调节区不应划分在同一个空气调节风系统中。

4.1.9 设计选用供暖通风与空气调节设备时,应优先选择长期运行工况下效率高的产品。

4.1.10 设计空调与通风系统时,应充分考虑利用自然冷源(如冷却塔、新风供冷)的可能性。

 

4.2 冷源与热源

4.2.1 供暖空调冷源、热源应根据建筑规模、使用特征、天津市能源结构、价格政策、环保规定等按下列原则通过综合论证确定:
    1 有可供利用的废热或工业余热的区域,热源宜采用废热或工业余热。当废热或工业余热的温度较高、经技术经济论证合理时,冷源宜采用吸收式冷水机组;
    2 在技术经济合理的情况下,冷、热源宜利用浅层地能、太阳能、风能等可再生能源。当采用可再生能源受到气候等原因的限制无法保证时,应设置辅助冷、热源;
    3 不具备本条第1、2款的条件,但有城市或区域热网的地区,集中式空调系统的供热热源宜优先采用城市或区域热网;
    4 不具备本条第1、2款的条件,但城市电网夏季供电充足的地区,空调系统的冷源宜采用电动压缩式机组;
    5 不具备本条第1款~4款的条件,但城市燃气供应充足的地区,宜采用燃气锅炉、燃气热水机供热或燃气吸收式冷(温)水机组供冷、供热;
    6 天然气供应有保障的地区,当建筑的电力负荷、热负荷和冷负荷能较好匹配、能充分发挥冷、热、电联产系统的能源综合利用效率且经济技术比较合理时,宜采用分布式燃气冷热电三联供系统;

4.2.2 除符合下列条件之一外,不得采用电热锅炉、电热水器作为热源:
    1 以供冷为主,供暖负荷较小且无法利用热泵提供热源的建筑;
    2 无城市或区域集中供热与燃气来源、用煤、油等燃料受到环保或消防严格限制,且无法利用热泵提供供暖热源的建筑;
    3 利用可再生能源发电,且其发电量能够满足自身电加热量需求的建筑;
    4 夜间供热或空调系统不运行的建筑中需要维持值班温度的个别房间。

4.2.3 除符合下列条件之一外,不得采用电直接加热设备作为空气加湿热源:
    1 电力供应充足,且电力需求侧管理鼓励用电时;
    2 利用可再生能源发电,且其发电量能够满足自身电加热量需求的建筑;
    3 冬季无加湿用蒸汽源。且冬季室内相对湿度控制精度要求高或对室内卫生要求高的建筑。


4.2.4 实施峰谷电价的建筑,宜利用水蓄冷系统,并应符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的规定及以下原则:
    1 采用电制冷冷水机组时,应根据蓄冷量,全天冷负荷,以及分时电价确定冷水机组的装机容量;
    2 蓄冷放冷过程应采用闭式系统,蓄冷装置温度宜为5℃~12℃。对系统放冷水温为9℃~14℃。
    3 蓄冷装置应设有可靠的布水装置,以降低斜温层高度。
    4 蓄冷装置本体结构的传热系数应<0.03W/(m2·K)。

4.2.5 锅炉供暖设计应符合下列规定:
    1 单台锅炉的设计容量应以保证其具有长时间较高运行效率为原则确定,实际运行负荷率不宜低于50%;
    2 在保证锅炉具有长时间较高运行效率的前提下,各台锅炉的容量宜相等;
    3 当供暖系统的设计回水温度小于或等于50℃时,宜采用冷凝式锅炉。

4.2.6 名义工况下锅炉的热效率不应低于表4.2.6中的数值。

表4.2.6 锅炉名义工况下热效率(%)

4.2.7 除下列情况外,不应采用蒸汽锅炉作为热源:
    1 厨房、洗衣、高温消毒以及工艺性湿度控制等必须采用蒸汽的热负荷;
    2 蒸汽热负荷在总热负荷中的比例大于70%且总热负荷≤1.4MW。

4.2.8 集中空调系统的冷水(热泵)机组台数及单机制冷量(制热量)选择,应能适应负荷全年变化规律,满足季节及部分负荷要求。机组不宜少于两台;且同类型机组不宜超过4台;当小型工程仅设一台时,应选调节性能优良的机型,并能满足建筑最低负荷的要求。

4.2.9 电动压缩式冷水机组的总装机容量。应按本标准4.1.1条的规定计算的空调系统冷负荷值直接选定,不另作附加;在设计条件下,当机组的规格不能符合计算冷负荷的要求时,所选择机组的总装机容量与计算冷负荷的比值不得超过1.1。

4.2.10 分布式能源站作为冷热源时,宜采用由自身发电驱动、以热电联产产生的废热为低位热源的热泵系统。

4.2.11 电机驱动的蒸气压缩循环冷水(热泵)机组,在名义制冷工况和规定条件下,性能系数(COP)不应低于表4.2.11的规定。

 

表4.2.11 冷水(热泵)机组制冷性能系数

    注:1 水冷变频冷水机组的COP不得低于表中限值的95%;
        2 风冷机组计算制冷性能时,机组的消耗功率应包括机组风机的消耗功率。
        3 蒸发冷却式机组计算冷却性能时,机组消耗的功率应包括放热侧水泵和风机消耗的电功率。


4.2.12 电机驱动的蒸气压缩循环冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)不应低于表4.2.12的规定。

 

表4.2.12 冷水(热泵)机组综合部分负荷性能系数

    注:1 IPLV是基于单台主机运行工况,其计算方法应符合本标准4.2.13条的规定;
        2 水冷变频离心式冷水机组的IPLV不应低于表中水冷离心式冷水机组限值的1.30倍;
        3 水冷变频螺杆式冷水机组的IPLV不应低于表中水冷螺杆式冷水机组限值的1.15倍;
        4 风冷式机组计算IPLV时,应考虑放热侧散热风机消耗的电功率。

4.2.13 空调系统冷源的综合制冷性能系数(SCOP)不应低于表4.2.13的规定。

 

表4.2.13 冷源的综合制冷性能系数(SCOP)限值

4.2.14 电机驱动的蒸气压缩循环冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)应按下式计算和检测条件检测:

    式中:A——100%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度30℃/冷凝器进气干球温度35℃;
          B——75%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度26℃/冷凝器进气干球温度31.5℃;
          C——50%负荷时的性能系数(W/W),冷却水迸水温度23℃/冷凝器进气干球温度28℃;
          D——25%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度19℃/冷凝器进气干球温度24.5℃。


4.2.15 名义制冷量大于7.1KW、采用电机驱动压缩机的单元式空气调节机、风管送风式和屋顶式空气调节机组时,其在名义制冷工况和规定条件下的能效比(EER)不应低于表4.2.15的规定。

 

表4.2.15 单元式空气调节机、风管送风式和屋顶式空气调节机组能效比(EER)

4.2.16 空气源热泵机组的性能应符合下列规定:
    1 具有先进可靠的融霜控制,融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%;
    2 冬季设计工况时机组性能系数(COP),冷热风机组不应小于1.80,冷热水机组不应小于2.00;
    3 冬季室外设计温度低于当地平衡点温度,或对于室内温度稳定性有较高要求的空调系统,应设置辅助热源;
    4 对于同时供冷、供暖的建筑,宜选用热回收式热泵机组。
    注:冬季设计工况下的机组性能系数是指冬季室外空调计算温度条件下,达到设计需求参数时的机组供热量(W)与机组输入功率(W)的比值。

4.2.17 空气源、风冷、蒸发冷却式冷水(热泵)式机组室外机的设置,应符合下列规定:
    1 确保进风与排风通畅,在排出空气与吸入空气之间不发生明显的气流短路;
    2 避免受污浊气流影响;
    3 噪声和排热符合周围环境要求;
    4 便于对室外机的换热器进行清扫。

4.2.18 多联式分体空调(热泵)机组的制冷综合性能系数IPLV(C)不应低于表4.2.18的规定。

 

表4.2.18 多联式分体空调(热泵)机组的制冷综合性能系数IPLV(C)

4.2.19 直燃型溴化锂吸收式冷(温)水机组在名义工况下的性能参数应符合表4.2.19的规定。

 

表4.2.19 溴化锂吸收式机组性能参数

4.2.20 对于冬季或过渡季有供冷需求的建筑,应充分利用自然冷源如新风降温方式,经技术经济分析合理时,应利用冷却塔提供空气调节冷水或使用具有同时制冷和制热功能的空调(热泵)产品。

4.2.21 采用蒸汽为热源,经技术经济比较合理时,应回收用汽设备产生的凝结水。凝结水回收系统应采用闭式系统。

4.2.22 对常年存在一定生活热水需求的建筑,当采用电动蒸汽压缩循环冷水机组时,宜采用具有冷凝热回收功能的冷水机组。

 

4.3 集中热水供暖系统

4.3.1 供暖热负荷计算时,应考虑供暖房间明装管道、照明、办公设备的得热。

4.3.2 集中供暖系统宜按南、北向分环供热的原则设计。

4.3.3 集中供暖系统应具有分室(区)控温调节装置,并应充分考虑能实行分区热量计量的可能性。

4.3.4 公共建筑内的高大空间,如大堂、候车(机)厅、展厅等宜采用辐射供暖方式,或采用辐射供暖作为补充。

4.3.5 集中供暖水系统应按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的规定,严格进行水力平衡计算,且应通过各种措施使各并联环路之间(不包括共用段)的压力损失相对差额不大于15%。

4.3.6 在选配集中供暖系统的循环水泵时,应计算循环水泵的耗电输热比(EHR),并应标注在施工图的设计说明中。循环泵耗电输热比应符合下式要求:

 

    式中:EHR——集中供暖系统的循环水泵的耗电输热比;
          G——每台运行水泵的设计流量(m3/h);
          H——每台运行水泵对应的设计扬程(m);
          ηb——每台运行水泵对应的设计工作点效率;
          Q——设计热负荷(kW);
          △T——设计供回水温差(℃);
          A——与水泵流量有关的计算系数,按本规范表4.4.5-2选取;
          B——与机房及用户的水阻力有关的计算系数,按本规范表4.4.5-3选取;
          ∑L——室外主干线(包括供回水管)总长度(m);
          α——与∑L有关的计算系数,按表4.4.5-4和表4.4.5-5选取或计算;

4.3.7 集中供暖系统采用变流量水系统时,循环水泵宜采用变速调节控制。

 

4.4 集中空调冷热水输配系统

4.4.1 集中空调冷热水系统设计原则:
    1 当建筑物所有区域只要求按季节同时进行供冷和供热转换时,应采用两管制空调水系统;
    2 当建筑物内一些区域的空调系统需全午供应空调冷水、其他区域仅要求按季节进行供冷和供热转换时,可采用分区两管制空调水系统;
    3 当空调水系统的供冷和供热工况转换频繁或需同时使用时,宜采用四管制空调水系统;
    4 对于冷水水温和供回水温差要求一致且各区域管路压力损失相差不大的中小型工程,单台水泵功率较大时,经技术和经济比较,在确保设备的适应性、控制方案和运行管理可靠的前提下,空调冷水可采用冷水机组和负荷侧均变流量的一级泵系统,且一级泵应采用变速泵;
    5 系统作用半径较大、设计水流阻力较高的大型工程,空调冷水宜采用变流量二级泵系统。当各环路的设计水温一致且设计水流阻力接近时,二级泵宜集中设置;当各环路的设计水流阻力相差较大或各系统水温或温差要求不同时,宜按区域或系统分别设置二级泵。二级泵应采用变速泵;
    6 冷源设备集中设置且用户分散的区域供冷等大规模空调冷水系统,当二级泵的输送距离较远且各用户管路阻力相差较大,或者水温(温差)要求不同时,可采用多级泵系统,且各级泵应采用变速泵。

4.4.2 集中空调冷、热水系统的设计应符合以下要求:
    1 空调冷水系统的供、回水设计温差不应小于5℃,空调热水系统的供、回水设计温差不应小于10℃。在技术可靠、经济合理的前提下宜尽量加大空调水系统的供、回水温差;
    2 如空调冷水系统的供、回水设计温差等于5℃时的冷水循环泵扬程大于30米水柱,则宜采用大于5℃的供、回水设计温差。采用大于5℃的空调冷水系统的供、回水设计温差时应论证设备的适应性;
    3 冰蓄冷空调及区域供冷水系统的供、回水设计温差宜为8℃~10℃;
    4 水系统规模较小、各环路水阻力相差不大且系统运行时段负荷变化较小时,宜采用一级泵系统,经过充分的技术经济论证一级泵可采用变速变流量的运行调节方式;
    5 水系统规模较大、各环路水阻力相差悬殊且系统运行时段负荷变化较大时,宜采用二级泵系统。二级泵应采用变速变流量的运行调节方式;
    6 两管制空调冷、热水系统的冷水循环泵和热水循环泵宜分别设置;
    7 空调水系统的定压,宜优先采用高位水箱定压方式。

4.4.3 空调水系统布置和选择管径时,应减少并联环路之间压力损失的相对差额。当设计工况时并联环路之间压力损失的相对差额超过15%时,应采取水力平衡措施。

4.4.4 采用换热器加热或冷却的二次水空调水系统的循环水泵宜采用变速调节。
    对供冷(热)负荷和规模较大工程,当各区域管路阻力相差较大或需要对二次水水泵系统分别管理时,可按区域分别设置换热器和二次水水泵。

4.4.5 在选配空调冷热水系统的循环水泵时,应计算循环水泵的耗电输冷(热)比EC(H)R,并应标注在施工图的设计说明中。空调冷热水系统耗电输冷(热)比应符合下式要求:
    空调冷热水系统耗电输冷(热)比应下式计算:

    式中:EC(H)R——循环水泵的耗电输冷(热)比;
          G——每台运行水泵的设计流量(m3/h);
          H——每台运行水泵对应的设计扬程(m水柱);
          ηb——每台运行水泵对应设计工作点的效率;
          Q——设计冷(热)负荷(kW);
          △T——规定的计算供回水温差(℃),按表4.4.5-1选取;
          A——与水泵流量有关的计算系数,按表4.4.5-2选取;
          B——与机房及用户的水阻力有关的计算系数,按表4.4.5-3选取;
          α——与∑L有关的计算系数,按表4.4.5-4或表4.4.5-5选取;
          ∑L——从冷热机房至该系统最远用户的供回水管道的总输送长度(m);
    当管道设于大面积单层或多层建筑时,可按机房出口至最远端空调末端的管道长度减去100m确定。

 

表4.4.5-1 △T值(℃)

    注:1 对空气源热泵、溴化锂机组、水源热泵等组的热水供回水温差按机组实际参数确定;
        2 对直接提供高温冷水的机组,冷水供回水温差按机组实际参数确定。

 

表4.4.5-2 A值

    注:多台水泵并联运行时,流量按较大流量选取。

 

表4.4.5-3 B值 

    注:1 两管制冷水管道的B值应按四管制单冷管道的B值选取;
        2 多级泵冷水系统,每增加一级泵,B值可增加5;
        3 多级泵热水系统,每增加一级泵,B值可增加4。

 

表4.4.5-4 四管制冷、热水管道系统的α值

表4.4.5-5 两管制热水管道系统的α值 

    注:两管制冷水系统α计算式与表4.4.5-4四管制冷水系统相同。

4.4.6 空调冷热水系统的耗电输热比(EC(H)R)不应大于表4.4.6中的数值。

 

表4.4.6 空调冷热水系统的耗电输冷(热)比EC(H)R

    注:两管制热水管道系统中对应50℃≤Tg<55℃的EC(H)R值,适用于采用直燃式冷热水机组作为热源的空调热水系统。

 

4.5 集中空调冷热风系统

4.5.1 当空气调节区允许较大的送风温差或室内散湿量较大时应采用具有一次回风的全空气定风量空气调节系统。

4.5.2 下列全空气调节系统宜采用变风量空气调节系统:
    1 同一个空调风系统中,各空调区的冷、热负荷差异和变化大,低负荷运行时间较长,且需要分别控制各空调区温度;
    2 建筑区全年需要送冷风。

4.5.3 设计定风量全空气空气调节系统时,宜采取可实现全新风运行或可调新风比的措施,同时设计相应的排风系统。

4.5.4 当一个空气调节风系统负担多个使用空间时,系统的新风量应按下式计算确定:

    式中:Y——修正后的系统新风最在送风量中的比例;
          Vot——修正后的总新风量(m3/h):
          Vst——总送风量,即系统中所有房间送风量之和(m3/h);
          X——未修正的系统新风量在送风量中的比例;
          Von——系统中所有房间的新风量之和(m3/h);
          Z——新风比需求最大的房间的新风比;
          Voc——新风比需求最大的房间的新风量(m3/h);
          Vsc——新风比需求最大的房间的送风量(m3/h)。

4.5.5 在人员密度相对较大且变化较大的房间,宜根据室内CO2浓度检测值进行新风需求控制,同时排风量也宜适应新风量的变化以保持房间的正压。

4.5.6 当采用人工冷、热源对空气调节系统进行预热或预冷运行时,新风系统应能关闭;当采用室外空气进行预冷时,应尽量利用新风系统。

4.5.7 建筑物内存在需要常年供冷的内部区域时,空调系统的设计应符合下列要求:
    1 应根据室内进深、分隔、朝向、楼层以及围护结构特点等因素,划分建筑物空气调节内、外区;
    2 内、外区宜分别设置系统或末端装置;并应避免冬季室内冷、热风的混合损失;
    3 对有较大内区且常年有稳定的大量余热的办公、商业等建筑,有条件时宜采用水环热泵等能够回收余热的空气调节系统;
    4 当建筑物内区采用全空气系统时,冬季和过渡季应最大限度地采用新风作冷源,冬季不应使用制冷机供应冷水。

4.5.8 采用风机盘管加集中新风系统,宜具备可在各季节采用不同新风量的条件。

4.5.9 建筑的通风,应符合以下节能原则:
    1 应优先采用自然通风排除室内的余热、余湿及其它污染物;
    2 体育馆比赛大厅等人员密集的高大空间,应具备全面使用自然通风的条件;
    3 当自然通风不能满足室内的通风换气要求时,应设置机械进风系统、机械排风系统或机械进排风系统;
    4 建筑物内产生大量热湿以及有害物质的部位,应优先采用局部排风,必要时辅以全面排风。

4.5.10 设计风机盘管加新风系统时,新风宜直接送入各空气调节区,不宜经过风机盘管机组后再送出。

4.5.11 空气过滤器的设计选择应符合下列规定:
    1 空气过滤器的性能参数应符合国家标准《空气过滤器》GB/T 14295的规定;
    2 宜设置过滤器阻力监测、报警装置,并应具备更换条件;
    3 全空气空气调节系统的过滤器应能满足全新风运行的需要。

4.5.12 空气调节风系统不应采用土建风道作为空气调节系统的送风道和输送冷、热处理后的新风送风道。不得已而使用土建风道时,必须采取可靠的防漏风和绝热措施。

4.5.13 空气调节系统送风温差应根据焓湿图(h-d)表示的空气处理过程计算确定。空气调节系统采用上送风气流组织形式时,宜加大夏季设计送风温差,并应符合下列规定:
    1 送风高度小于或等于5m时,送风温差不宜小于5℃;
    2 送风高度大于5m时,送风温差不宜小于10℃。

4.5.14 除特殊情况外,在同一个空气处理系统中,不应同时有加热和冷却过程。

4.5.15 当通风系统使用时间较长且运行工况(风量、风压)有较大变化时,通风机宜采用双速或变速风机。

4.5.16 符合下列条件之一时,通风设备和风管应采取保温或防冻等措施:
    1 所输送空气的温度相对环境温度较高或较低,且不允许所输送空气的温度显著升高或降低时;
    2 需防止空气热回收装置结露(冻结)和热量损失时;
    3 排出的气体在进入大气前,可能被冷却而形成凝结物堵塞或腐蚀风管时。

4.5.17 空调风系统和通风系统的作用半径不宜过大。风道系统风量大于10,000m3/h时,单位风量耗功率(Ws)应按照下式计算,并不应大于表4.5.17的规定:

    式中:P——空调机组的余压或通风系统风机的风压(Pa);
          ηCD——电机及传动效率(%),ηCD取0.855;
          ηF——风机效率(%),按照设计图中标注的效率选择。

 

表4.5.17 风道系统单位风量耗功率限值[W/(m3/h)]

4.5.18 设有集中排风的空调系统经技术经济比较合理时,宜设置空气-空气能量回收装置。采用空气热回收装置时,应对热回收装置的排风侧是否出现结霜或结露现象进行核算,当出现结霜或结露现象时,应采取预热等保温防冻措施。

4.5.19 有人员长期停留且不设置集中新风、排风系统的空气调节区(房间),宜在各空气调节区(房间)分别安装带热回收功能的双向换气装置。

4.5.20 空调冷热水管的绝热厚度,应按《设备及管道保冷设计导则》GB/T 15586中的经济厚度和防表面结露厚度的方法计算,建筑物内空调水管的绝热厚度亦可参照本标准附录G选用。

4.5.21 空调风管绝热材料的最小热阻应大于或等于表4.5.21的规定。

 

表4.5.21 空调风管绝热材料的最小热阻

4.5.22 风管道绝热层最小厚度应按表4.5.22选用。

 

表4.5.22 空调风管的绝热层最小厚度

    注:1 设备绝热层厚度,可参照本表进行选用。

 

4.6 末端系统

4.6.1 散热器宜明装,散热器的外表面应刷非金属性涂料;地面辐射供暖面层宜采用热阻小于0.05m2·K/W的材料。

4.6.2 设计变风量全空气空气调节系统时,应采用变频自动调节风机转速的方式,并应在设计文件中标明每个变风量末端装置的最小送风量。

4.6.3  有条件时,空气调节送风宜采用通风效率高、空气龄短的置换通风型送风模式。

4.6.4 建筑空间高度大于或等于10m、且体积大于10,000m3时,宜采用分层空气调节系统。

4.6.5 机电设备用房、厨房热加工间等发热量较大的房间的通风设计应满足下列要求:
    1 在保证设备正常工作前提下,宜尽量采用通风消除室内余热,机电设备用房夏季室内计算温度取值不宜低于室外通风计算温度;
    2 厨房热加工间采用补风式油烟排气罩;采用直流式空调送风的区域,夏季室内计算温度取值不宜低于室外通风计算温度。

 

4.7 监测、控制与计重

4.7.1 集中供暖通风与空气调节系统,应进行监测与控制。20,000m2以上的公共建筑使用全空气调节系统时,宜采用直接数字控制系统。其内容可包括参数检测、参数与设备状态显示、自动调节与控制、工况自动转换、能量计量以及中央监控与管理等,具体内容应根据建筑功能、相关标准、系统类型等通过技术经济比较确定。

4.7.2 热源、换热机房和制冷机房的能耗计量应包括下列内容:
    1 生产燃料的消耗量;
    2 制冷机的耗电量和供冷量;
    3 集中供热系统的供热量;
    4 水泵的耗电量;
    5 补水量。


4.7.3 采用区域性冷源和热源时,在每栋公共建筑的冷源和热源入口处,应设置冷量和热量计量装置。公共建筑内部归属不同使用单位的各部分,宜分别设置冷量和热量计量装置。

4.7.4 锅炉房和换热机房应设置供热量控制装置。

4.7.5 锅炉房和热交换站供热量控制设计应符合下列要求:
    1 应能进行水泵与阀门等设备连锁控制;
    2 供水温度应能根据室外温度进行调节:
    3 供水流量应能根据末端需求进行调节;
    4 宜能根据末端需求进行水泵台数和转速的控制;
    5 应能根据需求供热量调节锅炉的投运台数和投入燃料量。

4.7.6 供暖空调系统应设置室温调控装置;散热器及辐射供暖系统应安装自动温度控制阀。

4.7.7 冷热源机房的控制功能应符合下列要求:
    1 应能进行冷水/热泵机组、水泵、阀门、冷却塔等设备的顺序启停和连锁控制;
    2 应能进行冷水机组的台数控制,宜采用冷量优化控制方式;
    3 应能进行水泵的台数控制,宜采用流量优化控制方式;
    4 二级泵应能进行自动变速控制,宜根据供回水压差控制转速,且供回水压差宜能优化调节;
    5 应能进行冷却塔风机的台数控制,宜根据室外气象参数进行变速控制;
    6 应能进行冷却塔的自动排污控制;
    7 宜能根据室外气象参数和末端需求进行供水温度的优化调节;
    8 宜能按照累计运行时间进行设备的轮换使用;
    9 对于装机容量较大、设备台数较多的冷热源机房,宜采用机组群控方式。

4.7.8 全空气空调系统的控制功能应满足下列要求:
    1 应能进行风机、风阀和水阀的启停连锁控制;
    2 应能按照使用时间进行定时启停控制,宜对启停时间进行优化调整;
    3 采用变风量系统时,风机应采用变速控制方式;
    4 过渡季宜采用加大新风比的控制方式;
    5 宜根据室外气象参数优化调节室内温度设定值。

4.7.9 风机盘管应采用电动水阀和风速相结合的控制方式,宜设置常闭式电动通断阀。公共区域风机盘管的控制应满足下列要求:
    1 应能对室内温度设定值范围进行限制;
    2 应能按照使用时间进行定时启停控制,宜对启停时间进行优化调整。

4.7.10 以排除房间余热为主的通风系统,宜根据房间温度控制通风设备的运行台数或转速。

4.7.11 地下停车库的风机宜采用多台并联方式或设置风机调速装置,并宜根据使用情况对通风机设置定时启停(台数)控制或根据车库内的CO浓度进行自动运行控制。

4.7.12 间歇运行的空气调节系统,宜设自动启停控制装置;控制装置应具备按预定时间表、按服务区域是否有人等模式进行设备启停的功能。

 

5 电 气

5.1 一般规定

5.1.1 公共建筑的电气设计应将节能作为重要内容,在设计文件及设计图纸中应将节能措施做明确表述。

5.1.2 电气设计方案应进行技术、经济、节能等方面的比较,合理确定供电电压、供配电系统、电气照明及控制、建筑设备监控系统等的设计方案及内容,确保设计经济合理、高效节能。

5.1.3 应选用符合国家相应标准、技术先进、节能环保、成熟可靠的电气产品。

5.1.4 建筑面积大于20000m2公共建筑应设置建筑设备监控系统。

5.1.5 建筑电气设计及建筑装修设计均应遵照本章规定执行。

 

5. 2 供配电系统

5.2.1 各级用户及用电设备的供电电压,应根据其计算容量、供电距离、用电设备特性及公共电网的现状和发展规划等因素,综合考虑,经技术经济比较确定。并根据工程性质充分考虑电力负荷的同时使用系数,合理选用变压器容量。

5.2.2 供配电系统设计应符合下列要求:
    1 供配电系统设计应在满足安全性、可靠性、经济性和合理性的基础上,提高整个供配电系统的运行效率和电能质量。
    2 供配电系统设计应降低建筑物的单位能耗和供配电系统的运行和固定损耗。
    3 变配电所的设置应深入负荷中心,变配电所的低压供电距离不宜超过200米,并应优先选用节能设备。
    4 供配电系统正常运行方式下,应保持三相负荷的平衡。三相负荷不平衡度不宜大于15%。
    5 供配电系统的电压偏差和电压波动:
        1)供配电系统的电压允许偏差为:35kV的供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%;10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的正负7%;0.4kV供电电压允许偏差为额定电压的正负5%。一般0.4kV供电干线的最大工作压降不大于2%,分支线路的最大工作压降不大于3%。
        2)合理地选择变压器分接头,以保证用电设备的电压水平。
        3)低压并联电容器装置的安装地点和安装容量,宜根据分散补偿和就地平衡的原则设置,并应采用自动补偿方式。对于三相不平衡或采用单相配电的供配电系统,应采用分相无功自动补偿装置。
        4)要求高、低压供配电系统的功率因数符合国家现行相关标准。
        5)大型感性电动机宜自带电容器补偿,保证整个负荷范围具有良好的功率因数,稳定低压供配电系统的电压波动。
    6 供配电系统的谐波:
        1)供配电系统的谐波电压(相电压)限值见下表:

        2)供配电系统的谐波电流限值见下表:

        3)低压配电系统应以电压总谐波畸变率THDu≤5%、谐波电流以满足限值要求为谐波治理目标值。对于直接涉及人身安全的设施或场所电压总谐波畸变率THDu≤3%。
        4)当系统谐波或设备谐波超出谐波限制规定时,应对谐波源的性质、谐波参数等进行分析,有针对性地采取谐波抑制及谐波治理措施。当供配电系统中具有较大谐波干扰的地点宜设置滤波装置。
    7 供配电系统的接地及电磁干扰的防护
        1)建筑物中含有大量信息技术设备时,且电源采用TN系统时,应采用TN-S型接地系统,或从建筑物总配电箱起N线与PE线应分开设置。
        2)在TN-S系统中,自一电源转换至替代电源时,应采用能同时投切相导体和中性导体的转换开关,以消除电气装置主供电源的杂散电流产生的电磁干扰。
        3)应采取下列降低电磁干扰措施,以保证供配电系统和用电设备的性能稳定和正常运行。
        ①对电磁干扰敏感的电气设备,宜选用电涌保护器(SPD)以提高电磁兼容性。
        ②电缆的金属屏蔽护套应与共用等电位联结系统连接。
        ③信息设施系统传输线路采用屏蔽型电缆时,应避免电力系统故障电流流向信号电缆、数据电缆、接地的金属外护套或线芯。宜采用附加旁路等电位联结导体,以加强屏蔽效果。

5.2.3 电气设备的节能产品选择
    1 变压器及发电机组:
        1)变压器应选用节能环保型、噪声不超过环保规定的新型干式变压器。
        2)35KV主变压器的选择
        ①主变压器的容量的选择应考虑至少留有15%-25%的裕量。
        ②当主变压器不能满足电力系统和用户电压质量的要求时,可采用有载调压变压器,总的调压范围应大于最大电压偏移值。
        3)10KV配电变压器的选择
        ①一般情况下,变压器应选用接线为D,yn11型变压器。
        ②当单相负荷很大或冲击性负荷较大严重影响电能质量时,可设专用变压器。
        4)柴油发电机组的选择:应采用低油耗、高效率的柴油发电机组。
    2 电梯、提升设备:
        1)电梯及提升设备应选用具有节能拖动、节能控制方式的产品。并应具备延时自动转为节能运行模式的功能。
        2)客用电梯在两台及以上集中排列布置时,应具备群控功能。
        3)公共建筑的自动扶梯、自动人行步道应选用具备空载时暂停或低速运转功能的节能型产品。
    3 各种水泵、风机、电动门窗等设备应选用节能型高效产品,应采用节电控制措施。低压电机采用的最大容量不宜大于350kW。

 

5.3 照明

5.3.1 照明功率密度(LPD)值应满足现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034规定的现行值。

5.3.2 光源的选择应符合下列要求:
    1 应充分利用天然光,以有效地节省电能;
    2 一般照明在满足照度均匀度条件下,宜选择单灯功率较大、光效较高的光源;
    3 一般照明场所不应选用荧光高压汞灯;
    4 灯具安装高度较低的房间宜采用细管直管形三基色荧光灯;
    5 灯具安装高度较高的场所,应按使用要求,采用金属卤化物灯、高压钠灯或高频大功率细管直管荧光灯;
    6 除有特殊要求的场所,不应选用白炽灯;
    7 旅馆建筑的客房宜采用发光二极管(LED)灯或紧凑型荧光灯;
    8 以下场所宜采用发光二极管(LED)灯:
        1)公共建筑的走廊、楼梯间、卫生间等场所;
        2)地下车库的行车道、停车位等无人长时间逗留的场所;
        3)疏散指示灯、出口灯、室内指向性装饰照明等场所;
        4)无人值班,只进行检查、巡视等场所。
    9 室外景观、道路照明应选择高效、寿命长、安全、稳定的光源,避免光污染。

5.3.3 照明灯具及其附属装置选择应符合下列要求:
    1 在满足眩光限制和配光要求条件下,应选用效率高的灯具,灯具效率不应低于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034相关规定;
    2 直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器;
    3 金属卤化物灯及高压钠灯应配用节能型电感镇流器;在电压偏差较大的场所,宜配用恒功率镇流器;功率较小者可配用电子镇流器;
    4 选用单灯功率小于或等于25W的气体放电灯时,除自镇流荧光灯外,其镇流器宜选用谐波含量低的产品;
    5 使用电感镇流器的气体放电灯应采用单灯灯具内补偿方式,其照明配电系统功率因数不应低于0.9。
    6 所选用的照明灯具及其附属装置应符合相应的国家标准。

5.3.4 照明设计应根据灯具的配光曲线,合理布置照明灯具,并进行照度计算。

5.3.5 对于作业面照度要求较高,只采用一般照明不合理的场所,宜采用混合照明。

5.3.6 照明设计不宜采用间接照明或慢射发光顶棚的照明方式。

5.3.7 根据环境污染特征,灯具每年擦拭次数应高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034规定的次数。

5.3.8 夜景照明的照明功率密度(LPD)限值应满足国家标准《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163规定要求。

5.3.9 照明控制应符合下列要求
    1 照明控制应结合建筑使用情况及天然采光状况,进行分区、分组控制;
    2 旅馆客房应设置节电控制型总开关;
    3 除单一灯具的房间,每个房间的灯具控制开关不宜少于2个,且每个开关所控的光源数不宜多于6盏;
    4 走廊、楼梯间、门厅、电梯厅、卫生间、停车库等公共场所的照明,宜采用集中开关控制或就地感应控制;
    5 大空间场所如大堂、人员聚集大厅、大开间办公室等照明,宜采用智能照明控制系统;
    6 当设置电动遮阳装置时,照度控制宜与其联动;
    7 建筑景观照明应采取集中控制方式;
    8 有条件的工程项目,宜采用照明自动控制系统;设有照明自动控制系统时,灯具自带的单灯控制装置宜预留与照明控制系统的接口。

 

5.4 控制与监测

5.4.1 集中供暖通风与空气调节系统,应设置计算机自动控制系统。

5.4.2 大型区域冷热源站应设置数据采集与监视控制系统。

5.4.3 锅炉房与热交换站应设置相应的计量与计算机监控装置。

5.4.4 冷热源机房应设置具有节能功能的计算机自动控制系统。

5.4.5 风机盘管等空调末端装置宜采用集中监控系统。

5.4.6 具有控制要求的空调和环境设备或系统,宜采用满足其工艺要求的最优化控制策略和系统集成监控方式。

5.4.7 公共建筑应根据建筑物的功能、业态和使用要求,设置电能计量装置,并应符合现行地方标准《天津市民用建筑能耗监测系统设计标准》DB 29-216的规定。

5.4.8 信息系统机房设计除应符合现行国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB 50174的有关规定外,尚需考虑机房的节能要求。

 

6 给水排水

6.1 一般规定

6.1.1 给水系统应充分利用城镇供水管网的水压直接供水。

6.1.2 二次供水系统的加压泵房设置的数量、位置应根据水源供水管网条件、综合区域的规模及建筑物的分布、类别、高度、使用标准等因素确定。

6.1.3 水泵的效率不应低于现行国家标准《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB 19762规定的节能评价值。

6.1.4 用水计量水表的设置应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015、《民用建筑节水设计标准》GB 50555和地方标准《天津市民用建筑能耗监测系统设计标准》DB 29-216的有关规定。

 

6.2 建筑给水排水系统

6.2.1 给水系统设计与计算应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015有关规定;全年平均用水量、非传统水源利用率的计算应符合现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB 50555有关规定。

6.2.2 二次供水系统的供水方式应经技术经济比较后,宜按下列顺序确定:
    1 增压设施和高位水箱联合供水;
    2 叠压供水:
    3 变频调速供水;
    4 气压供水。

6.2.3 二次供水系统的分区除应满足现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的要求外,还应符合下列要求:
    1 分区内低层部分应设减压设施保证各用水点处供水压力不大于0.20MPa,且不应小于用水器具要求的最低工作压力;
    2 采用变频调速供水方式时,各供水分区宜分别设置加压泵,不宜采用减压阀分区。

6.2.4 给水系统设计应符合下列要求:
    1 采用节水型器具和设备;
    2 采用低阻力的管材和管件;
    3 应选用性能高的阀门。

6.2.5 水泵机组采用变频调速控制时应符合下列要求:
    1 应设置2台或2台以上(不宜多于4台)水泵,宜由不同流量的水泵组成,并应设置备用泵;
    2 用水量不均匀程度较高时可设置与工作水泵相匹配的气压罐;
    3 水泵设计工况点应位于水泵特性曲线高效区右端,水泵调速比例不应低于0.75;
    4 宜采用多恒压控制;
    5 每台水泵宜设置单独的变频器。

6.2.6 冷却塔的选型和布置应符合国家现行标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定,循环冷却水系统的设计应符合下列要求:
    1 应采取水温控制措施;
    2 应有过滤、缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻水等处理措施;
    3 应设置水质监测系统;
    4 当设置冷却水集水箱且必须设置在室内时,冷却塔布水器与集水箱(池)设计水位之间的高差不应超过8m。

6.2.7 室外地坪以上的生活污水、废水宜采用重力流排水系统直接排至室外。

 

6.3 建筑生活热水系统

6.3.1 生活热水的热源应根据建筑的类别、高度、使用标准与特征、能源结构与价格、节能环保等因素,经技术经济比较后确定,可以采用以下热源形式:
    1 工业余热、废热;
    2 地热能、太阳能;
    3 空气源热泵;
    4 其它热源。

6.3.2 不应采用直接电加热作为集中热水供应系统的热源,除有其它用蒸汽要求外,不应采用燃气或燃油锅炉制备高温、高压蒸汽再进行热交换后供应生活热水的热源方式。

6.3.3 当采用热水炉制备生活热水或开水时,锅炉额定工况下热效率不应低于表6.3.3中的限定值。

表6.3.3 锅炉额定工况下热效率限定值(%)

6.3.4 采用空气源热泵热水机组制备生活热水时,在额定制热工况,性能系数(COP)不应低于表6.3.4的规定。

 

表6.3.4 空气源热泵热水机组额定制热工况时的能效(COP)

6.3.5 热水系统的设计应符合下列要求:
    1 集中热水供应系统,应设置有效的热水循环方式;
    2 要求标准较高的热水系统,应保证支管中的热水循环,或采取保证支管中热水温度的其它措施;
    3 应有保证用水点处冷水、热水供水压力平衡和稳定的措施;
    4 公共浴室宜采用单管热水供应系统和刷卡式淋浴器。

6.3.6 生活热水输(配)水、循环回水干(立)管、水加热器、贮水箱等均应采取保温措施,并应符合现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175的规定。

 

7 可再生能源应用

7.1 一般规定

7.1.1 建筑的用能应通过对环境资源条件的分析与技术经济比较,优先采用可再生能源。

7.1.2 可再生能源利用设施的设计应与主体设计同步。

7.1.3 当环境条件允许且经济技术比较合理时,宜采用太阳能、风能等可再生能源并网供电的照明装置替代部分电光源照明。

7.1.4 可再生能源利用系统应设置用于系统节能效益监测的计量装置。

7.1.5 当可再生能源替代部分常规能源时,所替代部分的能源量不应计入本标准表3.3.1中的能耗限值内。

7.1.6 对于大型公共建筑,智能化系统应实现各类用能、用水系统及设备的监测、控制、计量统计、分析等功能,宜具备展示功能。

 

7.2 太阳能利用

7.2.1 公共建筑设计宜充分利用太阳能,并应遵循被动优先的原则。

7.2.2 太阳能光热、光伏利用方案应在建筑规划设计阶段结合建筑布局、立面要求、周围环境、使用功能和设备安装条件等因素进行一体化设计,并应满足现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364、《民用建筑太阳能空调工程技术规范》GB 50787、《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》JGJ 203的相关要求。

7.2.3 同时设置太阳能光热、光伏系统时,宜采用太阳能光伏光热一体化系统。

7.2.4 各种太阳能热利用系统的保证率应通过技术经济比较确定,但应满足以下要求:
    1 太阳能热水系统保证率不应低于50%;
    2 太阳能供暖系统保证率不应低于35%;
    3 太阳能空气调节系统保证率不应低于30%。

7.2.5 太阳能热水供应系统应设辅助热源,宜优先选择废热、余热等低品位能源,并应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定。

7.2.6 太阳能热水系统宜分别设置贮热水箱和供热水箱。水箱应采取保温措施,满足24h内的热损失不超过系统蓄热量的5%的要求。

7.2.7 太阳能热水系统应设置自动控制系统,自动控制系统应保证最大限度的利用太阳能。

7.2.8 建筑宜采用太阳能光伏系统,光伏组件应满足全天不低于4h的建筑日照时数。

7.2.9 光伏系统和并网接口设备的防雷和接地措施,应符合国家现行标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343和《建筑物防雷设计规范》GB 50057的相关规定。

7.2.10 太阳能光伏发电系统应设置发电量电能计量装置。

7.2.11 太阳能光伏发电系统宜设置可进行实时和累计发电量等数据采集和远程传输的控制系统。

7.2.12 光伏自用发电系统的电压宜采用380V,并应采用动力与照明网络共用的中性的直接接地方式。

7.2.13 光伏组件不应跨越建筑变形缝设置。

 

7.3 地源热泵系统

7.3.1 公共建筑地源热泵系统设计时,应进行全年动态负荷与系统取热、释热量计算分析,确定地热能交换系统,并宜采用复合热交换系统。

7.3.2 地源热泵系统设计应选用高能效水源热泵机组,并宜采取降低循环水泵输送能耗等节能措施,提高地源热泵系统的能效。

7.3.3 水源热泵机组性能应满足地热能交换系统运行参数的要求,末端供暖供冷设备选择应与水源热泵机组运行参数相匹配。

7.3.4 有稳定热水需求的公共建筑,宜根据负荷特点,采用部分或全部热回收型水源热泵机组。全年供热水时,应选用全部热回收型水源热泵机组或水源热水机组。

 

A.1.1 甲类建筑设计总能耗指标的计算应采用具备以下条件的专用计算软件:
    1 建筑设计总能耗指标计算的气象参数采用天津典型气象年的气象数据,并考虑太阳辐射对建筑围护结构的动态影响;
    2 建筑围护结构组成材料的热工参数见附录F;
    3 应按照附录E中设置的标准工况计算参数,进行全年8760小时的逐时冷、热负荷计算;对于附录E以外的其它建筑类型,软件应具备自定义功能,由设计师根据建筑实际情况,编辑房间属性及运行时间表后,再进行能耗计算;
    4 内置设备部分负荷性能曲线;
    5 对建筑节能缺陷提供数据、图表支持;
    6 直接生成建筑供暖、空调和照明设计能耗的计算报告和审查文件。

A.1.2 进行建筑设计总能耗指标计算时,供暖耗煤量和耗气量应统一折算为耗电量。折算量按如下公式计算:
    1 燃煤锅炉的煤电转换:

    2 燃气锅炉的气电转换:

    式中:
         EG——锅炉全年累计耗电量(不含水泵),(kWh);
         QH——全年累计耗热量(通过动态模拟软件计算得到),(kWh);
         q1——标准煤热值,取8.14 kWh/kgce;
         q2——发电煤耗值,(kgce/kWh),取0.326kgce/kWh(天津市统计值);
         q3——标准天然气热值,取9.87kWh/m3
         η1——热源为燃煤锅炉额定工况下热效率;
         η2——热源为燃气锅炉额定工况下热效率;
         φ——天然气的折标系数,取1.21kgce/m3

A.1.3 建筑模型及能耗计算相关参数取值应与设计文件一致。

 

A.2 能耗指标计算

A.2.1 公共建筑单位建筑面积全年供暖空调及照明能耗(B0)可按下式计算:

    式中:B0——单位建筑面积全年供暖空调及照明能耗(kWh/m2);
          E01——单位建筑面积全年冷热源能耗(kWh/m2);
          E02——单位建筑面积全年循环水泵能耗(kWh/m2);
          E03——单位建筑面积全年照明能耗(kWh/m2)。

A.2.2 公共建筑单位建筑面积全年冷热源能耗(E01)可按下列公式计算:

    1 热源为锅炉时,单位建筑面积全年供暖能耗E01h可按下列公式计算:

    式中:E01h——单位建筑面积全年锅炉耗煤量折合的耗电量(kWh/m2);
          Q01h——设计建筑全年累计热负荷(kWh);
          q1——标准煤热值,取8.14kWh/kgce;
          q2——发电煤耗值(kgce/kWh),取0.326kgce/kWh(天津市统计值);
          η1——室外管网输送效率,取0.92;
          η2——设计建筑锅炉额定热效率;
          A0——设计建筑的建筑面积,按附录D计算。
    2 热源为热泵时,单位建筑面积全年供暖能耗E01h可按下式计算:

    式中:Q01h,A~D——负荷率分别在0~25%、25%~50%、50%~75%、75%~100%区间内的累计热负荷(kWh);
          COPS,A~D——负荷率分别在0~25%、25%~50%、50~75%、75%~100%区间内的系统性能系数;
          Qjz,a~d——热泵机组分别在系统25%、50%、75%、100%负荷下的制热量(kW);
          Wjz,a~d——热泵机组分别在系统25%、50%、75%、100%负荷下的耗电量(kW);
          Wb,a~d——水泵在系统25%、50%、75%、100%负荷下的耗电量(kW)。
    3 热源为市政热力时,单位建筑面积全年供暖能耗E 01h可按下列公式计算:
 

    式中:E01h——单位建筑面积全年锅炉耗煤量折合的耗电量(kWh/m2);
          Q01h——设计建筑全年累计热负荷(kWh);
          q1——标准煤热值,取8.14kWh/kgce;
          q2——发电煤耗值(kgce/kWh),取0.326kgce/kWh(天津市统计值);
          η1——室外管网输送效率,取0.92。
    4 单位建筑面积全年空调能耗E01c可按下列公式计算:
 

    式中:E01c——单位建筑面积全年冷水机组耗电量(kWh/m2);
          Q0c,a~d——建筑负荷率分别在0~25%、25%~50%、50%~75%、75%~100%区间内的累计冷负荷(kWh);
          COPa~d——建筑负荷率分别在0~25%、25%~50%、50%~75%、75%~100%区间内的机组性能系数,按《建筑能效标识技术标准》JGJ/T 288第B.0.4条确定。

A.2.3 公共建筑单位建筑面积全年循环水泵能耗(E02)可按下列公式计算:

    式中:E02h——单位建筑面积全年供暖循环泵能耗(kWh/m2);
          E02c——单位建筑面积全年空调冷冻水循环泵能耗(kWh/m2);
          qh,max——建筑的峰值热负荷(kW);
          EHR0——供暖循环水泵输送能效比,取表A.2.3的限定值;
          nh——供暖循环泵总台数;
          nh1~4——供暖循环泵分别在系统0~25%负荷、25%~50%负荷、50%~75%负荷、75%~100%负荷下的开启台数;
          Ta~d——水泵分别在系统0~25%负荷、25%~50%负荷、50%~75%负荷、75%~100%负荷下的运行时间(h);
          qc,max——建筑的峰值冷负荷(kW);
          ECR0——空调冷冻水水泵输送能效比,取表A.2.3的限定值;
          nc——空调冷冻水循环泵总台数;
          nc1~4——空调冷冻水循环泵分别在系统0~25%负荷、25%~50%负荷、50%~75%负荷、75%~100%负荷下的开启台数;

 

表A.2.3 空调冷热水系统的耗电输冷(热)比EC(H)R0

    注:两管制热水管道系统中对应50℃≤Tg<55℃的EHR0值,适用于采用直燃式冷热水机组作为热源的空调热水系统。
    热源为热泵时可按下式计算:

A.2.4 设计能耗计算供暖及空调系统设备选择:
    1 冷热源选择
    由于冷热源的种类较多,如果完全按实际设计选择的设备进行能耗计算是很复杂的,所以能耗计算软件在冷热源选择上按下列设备进行:
        1)冷源部分
        (1)离心式水冷机组;
        (2)螺杆式式水冷机组;
        (3)溴化锂吸收式(蒸汽型、热水型、直燃型)冷(温)水组;
        (4)地源(水源)热泵机组;
        (5)多联式空调(风冷热泵)机组。
        2)热源部分
        (1)市政供热管网;
        (2)集中供热燃气(燃煤)锅炉;
        (3)自备燃气锅炉;
        (4)溴化锂吸收式(蒸汽型、热水型、直燃型)机组;
        (5)多联式空调(风冷热泵)机组:
        (6)单元式(风管型、屋顶型)空气调节机组;
        (7)地源(水源)热泵机组。
    2 输送设备部分:冷(热)水输送水泵。

A.2.5 冷源机组性能系数应根据机组设置台数及建筑单台机组部分负荷性能系数综合确定。

A.2.6 照明能耗E03计算应以人工照明区域内的设计照明功率密度值作为计算输入依据,设计照明功率密度值应小于等于本标准附录E中规定的照明功率密度值。

A.2.7 当建筑物内房间或场所的一般照明设计需要二次装修设计时,相应的房间或场所照明能耗E03计算同本标准第A.2.6条。

 

B.0.1 外墙平均传热系数应按国家现行标准《建筑热工设计规范》GB 50176的规定进行计算。

B.0.2 对于一般建筑,外墙平均传热系数也可按式B.0.2计算。

    式中:Kmq——外墙平均传热系数,[W/(m2·K)];
          Kgi——外墙各断面传热系数,[W/(m2·K)];
          Fni——外墙各断面面积(m2);
          φg——外墙传热系数的修正系数,见表B.0.3。
    注:外墙各断面最小热阻值不应小于最大热阻值的50%。

B.0.3 外墙传热系数的修正系数φq可按表B.0.3取值。

 

表B.0.3 外墙传热系数的修正系数φq

    注:1 外保温——外墙外保温墙体
        钢筋混凝土或砌体结构外墙外表面采用非承重保温层、防护层和固定材料构成的墙体。
        2 单一保温——单一材料保温墙体
        由具有围护和自保温性能于一体的蒸压(砂)加气混凝土砌块(板)或其它材料的砌块(板)采用专用砂浆砌筑的墙体。
        3 夹心保温——夹心复合墙体
        在两个相互独立的内叶墙和外叶墙之间预留的连续空腔内填充保温材料,并在墙的内叶和外叶之间用拉结件连接形成的墙体。
        4 复合保温——复合保温砌块(砖)墙体
        由具有围护和自保温性能于一体的复合保温砌块或砖(混凝土小型空心砌块或烧结空心砖孔洞内填充或内插不同类型轻质保温隔热材料复合成型)采用专用砂浆砌筑形成的墙体。
        5 内保温——外墙内保温墙体
        钢筋混凝土或砌体结构外墙内表面采用非承重保温层、饰面层和固定材料构成的墙体。

B.0.4 屋面的平均传热系数按下式计算:

    式中:Kmw——屋面平均传热系数,[W/(m2·K)];
          Kw——屋面传热系数,[W/(m2·K)];
          φw——屋面传热系数的修正系数,一般取1.00;当屋面设有透光部分且其面积小于等于屋面面积的20%时取1.10,大于屋面面积的20%时取1.20。

B.0.5 底面接触室外空气的架空或外挑楼板的平均传热系数按下式计算:

    式中:Kmk——架空或外挑楼板平均传热系数,[W/(m2·K)];
          Kk——架空或外挑楼板传热系数,[W/(m2·K)];
          φk——架空或外挑楼板传热系数的修正系数,一般取1.20。

 

C.0.1 外遮阳系数应按下列公式计算:

 

    式中:SD——外遮阳系数;
          x——外遮阳特征值,x>1时,取x=1;
          a、b——拟合系数,宜按表C.0.1选取;
          A,B——外遮阳的构造定性尺寸,宜按图C.0.1-1~图C.0.1-5确定。

    注:拟合系数应按附录D有关朝向的规定在本表中选取。

C.0.2 各种组合形式的外遮阳系数,可由参加组合的各种形式遮阳的外遮阳系数的乘积来确定,单一形式的外遮阳系数应按本标准式(C.0.1-1)式、式(C.0.1-2)计算。

C.0.3 当外遮阳的遮阳板采用有透光能力的材料制作时,应按下列公式进行修正。

    式中:SD*——外遮阳的遮阳板采用非透明材料制作时的外遮阳系数,应按本标准式(C.0.1-1)、式(C.0.1-2)计算;
          η*——遮阳板的透射比,宜按表C.0.3选取。

C.0.4 活动外遮阳的遮阳系数冬季应取1.0,夏季应取0.1;内遮阳的遮阳系数应取1.0。

 

D.1.1 节能计算建筑面积(A0),应按各层具有保温作用的外围护结构外包线围成的平面面积的总和计算,包括半地下室的面积,不包括地下室的面积。

D.1.2 建筑体积(V0),应按与节能计算建筑面积所对应的建筑物外表面和底层地面所围成的体积计算。

D.1.3 屋面或顶棚面积,应按支承屋面的外墙外包线围成的面积计算。

D.1.4 外墙面积,应按单一立面分别计算。单一立面外墙面积,由该立面的外表面积减去外窗面积构成。

D.1.5 外窗面积,应按单一立面分别计算,取洞口面积。

D.1.6 外门面积,应按单一立面分别计算,取洞口面积。

D.1.7 地面面积,应按外墙内侧围成的面积计算。

D.1.8 底面接触室外空气的架空或外挑楼板面积,应按楼板与室外空气接触的面积计算。

 

D.2 朝向的确定

D.2.1 建筑物朝向范围如图D.2.1所示:北向包括从北偏东小于60°至北偏西小于60°的范围;东、西向包括从东或西偏北小于等于30°至偏南小于60°的范围;南向包括从南偏东小于等于30°至偏西小于等于30°的范围。

D.2.2 当某朝向有外凸部分时,其朝向归属应符合下列规定:
    1 当凸出部分的长度(垂直于该朝向的尺寸)小于或等于1.5m时,该凸出部分的全部外墙面积应计入该朝向的外墙总面积;
    2 当凸出部分的长度大于1.5m时,该凸出部分应按各自实际朝向计入各自朝向的外墙总面积。

D.2.3 当某朝向有内凹部分时,其朝向归属应符合下列规定:
    1 当凹入部分的宽度(B)(平行于该朝向的尺寸)大于等于凹入部分的深度(D)时,该凹入部分的正面外墙和侧面外墙应按各自的实际朝向分别计入各朝向的外墙总面积,见图D.2.3-1;
    2 当凹入部分的宽度(B)(平行于该朝向的尺寸)小于凹入部分的深度(D)时,该凹入部分的两个侧面外墙面积应计入北向的外墙总面积,该凹入部分的正面外墙面积应计入该朝向的外墙总面积。见图D.2.3-1。
    3 东、西墙有凹槽时,其开口宽为B,南窗中心线距凹槽边线为D,当B/D≥1,凹槽内的南窗和墙应视同东、西向,否则凹槽内的南窗和墙均应视同北向。凹槽处的东南角窗和西南角窗均应视同东、西向窗。见图D.2.3-2。

D.2.4 内天井和窗井墙面的朝向归属应符合下列规定:
    1 当内天井的高度大于等于内天井最宽边长的2倍时,内天井的全部外墙面积应计入北向的外墙总面积;
    2 当内天井的高度小于内天井最宽边长的2倍时,内天井的外墙应按各实际朝向计入各自朝向的外墙总面积;
    3 当窗井高度大于等于窗井进深的2倍时,建筑外墙的面积应计入北向的外墙总面积;
    4 当窗井高度小于窗井进深的2倍时,建筑外墙的面积应计入实际朝向的外墙总面积。

 

表E.1.1 教育建筑房间分区参数表

    注:1 sp为setpoint,为不同区域的供暖空调室内设计温度,根据表D-1-1确定(setpoint——供暖空调室内设定温度,室内温度低于供暖setpoint时,供暖系统开启;室内温度高于空调setpoint时,空调系统开启)。
        2 书库采暖及空调季为全天24h保证供暖空调室内设定温度。
        3 采暖期为11月15日至次年3月15日,空调期为5月15日至9月15日。其中,寒假1月27日至2月28日采暖低温运行,暑假7月11日至9月1日空调停机。

 

E.2 办公建筑

表E.2.1 办公建筑房间分区参数表

 

    注:采暖期为11月15日至次年3月15日,空调期为5月15日至9月15日。

 

E.3 酒店建筑

表E.3.1 酒店建筑房间分区参数表 

  

    注:采暖期为11月15日至次年3月15日,空调期为5月15日至9月15日。

 

E.4 商业建筑

表E.4.1 商业建筑房间分区参数表

 

    注:采暖期为11月15日至次年3月15日,空调期为5月15日至9月15日。

 

E.5 医疗卫生建筑

 

表E.5.1 医疗卫生建筑房间分区参数表

    注:采暖期为11月1日至次年3月31日,空调期为5月15日至9月15日。

    注:采暖期为11月1日至次年3月31日,空调期为5月15日至9月15日。

 

表F 部分建筑材料热工计算参数

 

 

    注:1 *表示根据所选材料的密度、导热系数、蓄热系数,其导热系数按本表修正;
        2 本表导热系数修正系数考虑的主要因索除了温度、湿度以及各种应力作用下的应变(如变形、开裂等),还考虑了材料质量差异、施工误差、建筑构造等因素;
        3 加气混凝土(蒸压加气混凝土)用于外墙时其强度等级不应低于A3.5。

 

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
    1)表示很严格,非这样做不可的:
      正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
      正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
      正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的:采用“可”。

2 标准中指明应按其他有关标准执行时,写法为:“应符合……的规定(或要求)”或“应按……执行”。

 

    1 《声环境质量标准》GB 3096
    2 《公共场所卫生标准》GB 9663
    3 《节水型产品技术条件与管理通则》GB 18870
    4 《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级》GB 19576
    5 《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB 19762
    6 《建筑给水排水设计规范》GB 50015
    7 《建筑采光设计标准》GB 50033
    8 《建筑照明设计标准》GB 50034
    9 《建筑防火设计规范》GB 50096
    10 《电子信息系统机房设计规范》GB 50174
    11 《建筑热工设计规范》GB 50176
    12 《公共建筑节能设计标准》GB 50189
    13 《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364
    14 《民用建筑节水设计标准》GB 50555
    15 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736
    16 《民用建筑太阳能空调工程技术规范》GB 50787
    17 《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106
    18 《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175
    19 《空气过滤器》GB/T 14295
    20 《电能质量公共电网谐波》GB/T 14549
    21 《单元式空调机组》GB/T 17758
    22 《直燃型溴化锂吸收式冷(温)水机组》GB/T 18362
    23 《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组》GB/T 18430.1
    24 《建筑幕墙》GB/T 21086
    25 《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T 50801
    26 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26
    27 《多联机空调系统工程技术规程》JGJ 174
    28 《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》JGJ 203
    29 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151
    30 《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163
    31 《建筑能效标识技术标准》JGJ/T 288
    32 《天津市民用建筑能耗监测系统设计标准》DB 29-216
    33 《节水型生活用水器具》CJ 164
    34 《锅炉节能技术监督管理规程》TSG G0002

 

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天津市公共建筑节能设计标准

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目 录


1、总则

2、术语

3、建筑与建筑热工

4、供暖通风与空气调节

5、电 气

6、给水排水

7、可再生能源应用

附录A 建筑设计总能耗指标的计算 

 

天津市工程建设标准

天津市公共建筑节能设计标准

Tianjin design standard for energy efficiency of public buildings

DB29-153-2014
J 10633-2014

条文说明


修订说明

 

    根据市建委《关于下达2013年天津市建设系统第一批工程建设地方标准编制计划的通知》(津建科[2013]521号)的要求,结合我市经济的发展和当前建筑节能减排的要求,在总结《天津市公共建筑节能设计标准》(DB29-153-2010)实施情况的基础上,广泛征求意见,认真总结工程经验,依据国家公共建筑节能设计标准,参考了国内先进地区的做法,通过反复论证,修订本标准。
    为便于广大设计、施工、科研等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《天津市公共建筑节能设计标准》编制组按照章、节、条、款顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据及执行中需要注意的有关事项进行了说明。本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

 

1.0.1 据统计公共建筑的单位面积能耗远高于居住建筑的单位面积能耗,修订并实施天津市公共建筑节能设计标准,有利于进一步提高公共建筑用能系统的能源利用效率,合理利用新能源与可再生能源,降低公共建筑能耗水平。

1.0.2 本标准对天津市新建、改建和扩建的公共建筑,从建筑与建筑热工、供暖通风与空气调节、给水排水、电气和可再生能源应用等方面提出了节能设计要求。
    建筑装修工程设计一直没有纳入施工图审查,而装修经常改变节能设计要求,故在此强调建筑装修设计也应执行本标准。临时建筑可不强制执行本标准。

1.0.3 结合天津地区的气候条件,在保证室内环境质量,满足人们对室内舒适度要求的前提下,提高围护结构保温隔热能力及供暖、通风与空气调节和照明等系统的能源利用效率;在保证经济合理、技术可行的同时,合理利用新能源或可再生能源,是本次修订的主要目标。
    根据国家现行标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189,并结合天津市实际情况,通过经济、技术综合分析,确定天津市不同类型公共建筑的建筑节能设计方案,进而确定在现有条件下公共建筑经济、技术合理的节能目标;将节能目标逐项分解到建筑、围护结构、供暖空调系统和照明系统,确定本次标准修订的相关指标要求。本次修订编制组建立了能够代表天津市公共建筑使用特点和分布特征的典型建筑模型数据库。数据库中典型建筑模型通过向主要设计院、科研院所等单位征集,经分析确定由教育建筑、办公建筑、酒店建筑、商业建筑、医疗卫生建筑、其它类建筑六种模型组成。
    本标准确定的能耗分析基准建筑模型、围护结构热工计算参数、供暖空调系统、照明设备的计算参数是根据国家现行标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189的相关要求并结合天津市公共建筑运行参数规定值选取,通过建立本阶段的典型建筑能耗分析模型,确定全年供暖、空调和照明总能耗在上一阶段的基础上再进一步减少约30%。

1.0.4 随着建筑技术的发展和建设规模的不断扩大,超高超大的公共建筑在天津市日益增多。这类建筑通常内区空间较大,冬季也可能产生空调能耗,因此总能耗会超出本标准规定的限值。合理的节能设计方案对于控制能耗,达到建筑节能减排目标尤为重要。当此类建筑设计总能耗指标不满足本标准的规定时,应将节能设计方案、能耗模拟计算书等文件提交相关节能管理部门组织专家论证。设计单位应依据论证意见完成本项目的节能设计。

 

2.0.3 本标准中窗墙面积比均是以单一立面为对象,与居住建筑中窗墙比按朝向和开间划分的概念不同。当建筑平面为连续弧线形时,建筑立面面积按各自所在朝向划分。

2.0.4 太阳得热系数用来描述太阳辐射通过透光围护结构(整窗)的特性。太阳辐射室内得热量由两部分组成:直接进入室内的太阳辐射室内直接得热量和间接进入室内的太阳辐射室内二次传热得热量。
    遮阳系数有透光围护结构遮阳系数、建筑遮阳系数、内遮阳系数和综合遮阳系数等定义。其中透光围护结构遮阳系数(亦即SCB)是指照射时间内,透过透光围护结构部件(玻璃)直接进入室内的太阳辐射量与透光围护结构外表面接收到的太阳辐射量的比值,透光围护结构部件接收到的太阳辐射能量规定只涉及以辐射形式直接进入室内的那部分,不涉及“二次传热”,一般情况下,太阳辐射室内直接得热量远大于太阳辐射室内二次传热得热量。
    由于SHGC计算比较复杂,考虑到太阳辐射室内直接得热量远大于太阳辐射室内二次传热得热量,对于一般设计情况,可近似认为:

 

    从定性分析看,在满足外门窗(包括透光幕墙)窗墙面积比、保温隔热构造、使用功能、安全和合理造价的情况下,尽可能减少透光围护结构的分格,以减少框料所占的面积比例。

 

3 建筑与建筑热工

3.1 一般规定

3.1.1 单栋建筑面积包括半地下室建筑面积(不包括地下室)。
    对于乙类建筑,其建设的总量不大,能耗也较小,为减少建筑节能设计工作量,对这类建筑只给出规定性节能指标,不再要求进行能耗计算。
    在甲类建筑中,依据统计教育、办公、酒店、商业和医疗卫生这五种类型建筑,建设总量大,能耗较高,节能潜力也大。其它类型诸如文化、会展、观演、博览、体育、交通、广播影视等公共建筑只占总建设规模很少的部分,将这些归纳为一种建筑类型进行能耗计算,以简化建筑能耗限值的分类。

3.1.2 建筑的总体规划和总平面设计应考虑建筑的方位朝向、日照、主导风向、夏季的防热、自然通风等因素;还应综合考虑社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等多方面因素。建筑朝向选择的原则是在冬季最大限度地利用日照,并避免大面积围护结构外表面朝向冬季主导风向。在迎风面尽量少开门窗或其它孔洞,减少冷风渗透;处理好窗口和外墙的构造与保温,避免风、雨、雪的侵袭;减少建筑物外表面热损失,降低能源消耗。夏季和过渡季最大限度地减少太阳辐射得热并利用自然通风来降温冷却。良好的自然风环境既可改善建筑室内热环境,提高热舒适标准,又能通过良好的通风、降低热岛强度,提高空调设备冷凝器的工作效率,有利于降低设备的运行能耗。注重利用自然通风的布置形式,合理地确定房间门窗的位置与面积、开启方式和通风的构造措施等,以达到节能的目的。
    建筑的主朝向宜选择南向或接近南向,尽量避免东西向日晒。
    室外风环境的好坏与冬季室外行走舒适度,过渡季、夏季利用自然通风降温有直接影响,因此利用计算机模拟计算手段预先设计好适合各季节的室外风环境,是建筑节能的必要手段。设计时需权衡分析各个因素之间的得失轻重,优化设计。

3.1.3 建筑设计应根据场地和气候条件,在满足建筑功能和美观要求的前提下,通过优化建筑外形和内部空间布局,充分利用天然采光以减少建筑的人工照明需求,在冬季最大限度地利用日照得热,适时(过渡季、夏季)合理利用自然通风降温,以消除建筑余热余湿,同时通过外门窗避开冬季主导风向减少热损失;通过围护结构的保温隔热和遮阳措施减少通过围护结构形成的建筑冷热负荷,都是以建筑节能被动优先的技术原则,达到减少建筑用能需求的目的。

3.1.4 建筑体形越复杂、凹凸变化越多,单位建筑面积对应的外表面面积越大,传热损失越大,耗能就越大;建筑层高越高,外围护结构面积越大,通风换气所需能耗就越大。但是建筑设计还要综合考虑城市规划、建筑功能与造型,因此应权衡利弊,尽量使体形不要太复杂,合理确定层高以达到节能的目的。

3.1.5 工程设计人员应正确选择和应用成熟的节能技术和材料,必须选择经过天津市建设行政主管部门已进行建筑节能技术和产品备案的材料。围护结构所采用的保温材料的燃烧性能及建筑防火构造设计等,应符合国家和天津市现行有关标准的规定。

3.1.6 在建筑总平面设计和平面布置时,合理确定冷热源和风动力机房的位置,尽可能缩短空调冷热水系统和风系统的输送距离是实现本标准中对空调、集中供暖和风道系统单位风量耗功率等要求的先决条件。
    对大型公建内有多个不同的使用单位和空调区域,若分散设置多个冷热源机房,既增加占地面积和投资、又增加电力消耗和运行费用。因此强调宜集中设置一个冷热源机房(能源中心)。但集中设置系统较大,如果其位置设置偏离冷热负荷中心较远,也会导致输送能耗增加。故集中冷热源机房宜位于或靠近冷热负荷中心位置设置。考虑电线电缆的输送损耗也很可观,因此应尽量减小离低压配电室与用电负荷中心的距离。

 

3.2 建筑设计

3.2.1 强制性条文。
    建筑体型的变化直接影响建筑供暖能耗的大小。建筑体形系数越大,对应的外表面面积越大,传热损失就越大。同时,建筑体形系数的确定还与建筑造型、平面布局、采光通风等条件相关。
    通过不同类型和规模的建筑实际工程案例计算分析得出,不同类型、不同规模建筑的建筑体形系数有一定规律性,且大多数建筑都可以通过切实可行的方法达到规定限值。对教育类建筑的体形系数要求,是通过一定数量教育建筑的实例计算,其体形系数大于0.20限值的占有比例相对较多,故本条文规定体形系数0.20限值不含教育建筑。为保证设计人的可操作性,根据不同建筑规模适当分成四档限值,尽量使建筑规模和体形系数控制在合理的范围内,根据建筑体形系数的实际情况,从降低建筑能耗的角度出发,对天津地区的建筑体形系数进行控制,特制定本条文。

3.2.2 窗墙面积比的确定要综合考虑多方面的因素,其中最主要的是冬、夏季日照隋况(日照时间长短、太阳总辐射强度、阳光入射角大小)、季风影响、室外空气温度、室内采光设计标准以及外窗开窗面积与建筑能耗等因素。外窗(包括外门的透光部分)的保温隔热性能比外墙差很多,一般情况下,窗墙面积比越大,供暖和空调能耗也越大。因此,从降低建筑能耗的角度出发,应适当限制窗墙面积比。

3.2.3 玻璃或其它透光材料的可见光透射比直接影响到自然采光的效果和人工照明的能耗,因此,从节约能源的角度上讲,除非一些特殊建筑要求隐蔽性或单向透射以外,均不应采用可见光透射比过低的玻璃或其它透光材料,本标准要求建筑在白昼更多的利用自然光。

3.2.4 通过外窗透光部分进入室内的热量是造成夏季室温过热使空凋能耗上升的主要原因,因此,为了节约能源,应对窗口和透光幕墙采取遮阳措施,当采用中置遮阳时,可视为活动外遮阳。
    固定式水平遮阳设施的设置不应影响室内冬季日照的要求。

3.2.5 为了使室内人员在较好的室外气象条件下,通过开启外窗通风来获得热舒适性和良好的室内空气品质。
    开启扇面积计算:
    推拉窗:开启扇有效通风换气面积是窗面积的50%;
    平开窗(内外):开启扇有效通风换气面积是窗面积的100%;
    内悬窗和外悬窗开启扇有效通风换气面积具体分析如下:
    根据行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102要求:“幕墙开启窗的设置,应满足使用功能和立面效果要求,并应启闭方便,避免设置在梁、柱、隔墙等位置。开启扇的开启角度不宜大于30°,开启距离不宜大于300mm。”这主要是出于安全考虑。
    以扇宽1000mm,高度分别为500mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm、2500mm的外上悬扇计算空气流诵界面面积,如表1:

表1 悬扇的有效通风面积计算

 

    由表1中可以看出,开启距离不大于300mm时,“有效通风换气面积”小于开启扇面积,仅为窗面积的19%~67%,当幕墙、外窗开启时,空气将经过两个“洞口”,一个是开启扇本身的固定洞口,一个是开启后的空气界面洞口。因此决定空气流量的是较小的洞口。如果以开启扇本身的固定洞口作为有效通风换气面积进行设计,将会导致实际换气量不足,这也是目前市场反映通风量不够的主要原因。另一方面,内开悬窗开启角度更小,约15°左右,换气量更小。

3.2.6 公共建筑的主要出入口外门开启频繁,冬季外门的频繁开启易造成室外冷空气大量进入室内,导致供暖能耗增加。采取设置门斗、两道门等措施可以避免冷风直接进入室内,在节能的同时,也提高门厅的热舒适性。

3.2.7 具有高大空间的建筑内部,夏季太阳辐射将会使中庭内温度过高,增大建筑物的空调能耗。而自然通风则是改善建筑内部热环境,节约空调能耗最为简单、经济,有效的技术措施。
    对于空间高大的建筑中庭,利用其内部热压,使热空气上升,一般考虑在中庭上部的侧面开一些窗口或其他形式的通风口,充分利用自然通风,达到降低中庭温度的目的。必要时,应考虑在中庭上部的侧面设置排风机加强通风,改善中庭热环境。尤其在室外空气的焓值小于建筑室内空气的焓值时,自然通风或机械排风能有效地带走中庭内的散热量和散湿量,改善室内热环境,节约建筑能耗。

3.2.8 当自然采光不能满足照明要求时,应合理选择导光或反光装置。可采用主动式或被动式导光系统。自然光导光、反光系统只能用于一般照明的补充,不可用于应急照明。当采用天然光导光、反光系统时,宜采用照明控制系统对人工照明进行自动控制,有条件时可采用智能照明控制系统对人工照明进行调光控制。

3.2.9 房间内表面反射比高,对照度的提高有明显作用。可执行国家现行标准《建筑采光设计标准》GB 50033的相关规定。人员停留时间持续超过2小时的房间,可视为人员长期停留房间。

3.2.10 设置群控功能,可以最大限度地减少等候时间,减少电梯运行次数。轿厢内一段时间无预置指令时,电梯自动转为节能方式主要是关闭部分轿厢照明。高速电梯可考虑采用能量再生电梯。
    在电梯设计选型时,宜采用高效电机或具有能量回收功能的节能型电梯。

3.2.11 公共设施在提供给人们行为方便的同时还应考虑节约能耗,故自动扶梯、自动人行步道应具有行为感应功能,以达到节能之目的。

 

3.3 设计总能耗指标与围护结构热工设计

3.3.1 强制性条文。
    本条款的编制是为了实现本标准总则中提出的“将建筑能耗控制在规定的范围内”的基本节能目标。编制组通过大量调研、统计和计算上一阶段各类建筑的能耗,认为不同类型的公共建筑影响能耗的因素较为繁杂,建筑的体量、朝向、规模、空间形态、围护结构的热工性能、供暖空调和照明设备的能效以及运行的状况和时间均对最终设计建筑能耗有着直接或间接的约束。统一的建筑节能措施和围护结构的限值难于将各类公共建筑的能耗都控制在理论上的范围内。编制组随机选取了百项近年建设的各类公共建筑按统一的计算模式和边界条件进行了能耗计算,结果是参差不齐,差距较大,证明了上述的论点。因此,如果要做到公平、公正地将各类公共建筑的能耗合理合法地控制在“规定的范围内”,则必然需要制定统一能耗限值。
    由于公共建筑的类型繁多,依据统计教育、办公、酒店、商业和医疗卫生建筑占了绝大多数,其它类型诸如文化、体育、交通、广播影视等类型建筑总建造量较小,依据“抓大放小”的原则,制订能耗标准则按上述情况分为六类。
    在制订各类建筑“基准能耗”的工作中,编制组首先在天津市大量的建筑中选取且编辑了六类最典型的“基准建筑”模型,“基准建筑”围护结构、暖通空调设备及系统照明设备的参数按《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005给出的20世纪80年代的做法确定,在保持与现行标准约定的室内外环境参数条件和不同类别建筑的边界计算条件下,计算“基准建筑”全年供暖空调和照明总能耗,得出六类建筑的“基准能耗”值。在此计算条件的基础上,本标准所提出的各类型建筑能耗平均总体节能目标约相当于基准能耗的35%,即达到65%节能率。
    需要指出的是,这些能耗的限值是在本标准规定的标准计算条件下的能耗,不是建筑建成后的实际运行能耗,是平衡和确定建筑设计节约能源能力的标准,是体现在法规面前平等的原则。本标准在规定这种标准计算条件时虽已尽量使它合理并接近实际运行工况,但它不可能与各种人为因素制约的实际运行能耗完全一致。
    包含多种类型的综合类建筑能耗指标的计算按面积加权平均的方法,将不同类型建筑年度单位建筑面积的能耗指标乘以其建筑面积后相加求和再除以综合建筑中供空调暖空间的总建筑面积即为综合建筑的年度单位建筑面积供暖、空调和照明能耗指标。
    建筑的地下室能耗不计入设计总能耗指标是考虑地下室的外围护结构的传热与地上部分有较大区别,因此为了简化计算,当建立建筑模型时不应将地下部分建立在模型中,不对此进行能耗计算。

3.3.2 天津市是寒冷地区,冬季供热能耗较大,采用热工性能良好的围护结构是降低公共建筑能耗的重要途径,在计算能耗之前首先确定合理的围护结构热工性能指标是使计算结果满足限值的重要手段。因此设定了进行能耗计算时的准入条件表3.3.2,表中的指标是根据“基准建筑”模型和表3.3.1能耗指标值计算的数据,不等于每栋公共建筑设计符合该表的要求就可满足能耗指标的规定,当计算总能耗不满足要求时仍然需要调整围护结构的指标及设备的设计参数来满足3.3.1条的规定。当然如果计算总能耗低于总能耗指标较大时也可以适度调整以节约资源和材料。
    应当指出的是,围护结构的热工性能主要是对供暖能耗的影响较大,除了透光围护结构的太阳得热系数对空调能耗起到一定作用外,围护结构的平均传热系数对空调、照明能耗的影响不大。在建筑节能设计中,应综合考虑各专业的节能措施,才能达到良好的节能效果。

3.3.3 强制性条文。
    建筑面积小于300m2的乙类建筑,建设总面积较小,其能耗总量也小,为简化该类建筑的节能设计,不再规定该类建筑的设计总能耗指标,不进行能耗计算,但应满足表3.3.3的围护结构的热工性能指标,保证其基本的节能效果。

3.3.4 强制性条文。
    在表3.3.4中对地面和地下室外墙和顶板的热阻R作出了规定。如果建筑物地下室外墙的热阻过小,墙的传热量会很大,内表面尤其是墙角部位容易结露。同样,如果与土壤接触的地面热阻过小,地面的传热量也会很大,地表面也容易结露或产生冻脚现象。因此,从节能和卫生的角度出发,要求这些部位必须达到规定的热阻值。因此对地面和地下室外墙的热阻作出了规定。

3.3.7 外遮阳系数计算考虑已沿用多年的简化计算方案已被广大建筑设计人员所掌握和了解,不宜再改用其它方法增加设计人员的工作量,因此本标准确定用简化方法计算。

3.3.8 热桥是围护结构热工性能的薄弱环节,必须采取相应的保温隔热措施,才能保证围护结构正常的热工状况和满足建筑室内人体卫生保健方面的基本要求。热桥部位的内表面温度规定要求的目的主要是防止冬季供暖期间热桥内外表面温差小,内表面温度容易低于室内空气露点温度,造成围护结构热桥部位内表面产生结露,使围护结构内表面材料受潮、长霉,影响室内环境。同时也避免夏季空调使用期间这些部位传热过大增加空调能耗。
    根据天津市的气候条件,一般房间冬季室内温度取18℃~20℃,室外取零下10℃的情况下,测算常见热桥部位保温构造(30mm建筑保温砂浆+200mm钢筋混凝土+20mm石灰砂浆)的内表面温度分别为11.15℃及12.66℃,均大于室内湿度为60%时的露点温度10.0℃及11.9℃。因此,当采用导热系数为小于等于0.70W/(m·K)、厚度为30mm的建筑保温砂浆或其它相当于上述保温性能的材料进行热桥部位的保温时,可以保证围护结构内表面温度大于露点温度,即可认为满足本条款的要求,不再进行结露验算。

3.3.11 强到性条文。
    由于功能要求,建筑往往采用玻璃肋式的全玻璃幕墙,这种幕墙形式有时无法采用中空玻璃;为了保证围护结构的热工性能,必须对非中空玻璃的面积提出控制要求,非中空玻璃的面积不应超过同一立面的门窗和透光玻璃幕墙总面积的15%,并对同一立面的门窗玻璃幕墙按面积加权计算平均传热系数,作为能耗计算的参数,最终能耗计算结果必须符合本标准的要求。

3.3.12
    1 随着外门窗本身保温性能的不断提高,门窗框与墙体之间缝隙成了保温的一个薄弱环节,如在安装过程中用水泥砂浆填缝,这道缝隙很容易形成热桥,不仅大大消减了门窗的良好保温性能,而且容易引起室内侧门窗周边结露。当外门窗设置金属附框时,应采取断桥措施或按热桥部位要求进行保温处理。
    2 通常门、窗都安装在墙体洞口的中间位置,这样墙体洞口的侧面就被分成了室内和室外两部分,室外部分的侧面墙应进行保温处理,否则洞口侧面很容易产生热桥,不仅降低门窗和外墙的良好保温性能,而且容易引起周边结露。

 

4 供暖通风与空气调节

4.1 一般规定

4.1.1 强制性条文。
    为防止有些设计人员错误的利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定空调的冷、热负荷的依据,特规定此条为强制要求。冷、热负荷的计算应符合国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012中的规定,该标准中5.2节和7.2节已分别对供热负荷、空调冷负荷的计算进行了详细规定。
    需要说明的是,对于仅安装房间空气调节器的房间,通常只做负荷估算,不做空调施工图设计,所以不需进行逐项逐时的冷负荷计算。

4.1.2 室内设计计算温度取值标准的高低,与能耗密切相关。在供热工况下,室内计算温度每降低1℃,能耗可减少5%~10%左右;在供冷工况下,室内计算温度每升高1℃,能耗可减少8%~10%左右。
    《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736对集中供暖系统的室内计算温度仅规定为“严寒和寒冷地区的主要房间应采用18℃~24℃”。
    对舒适性空调的室内计算参数,则按照热舒适等级对人员长期逗留区域的温度、相对湿度和风速规定了以下范围。

    并提出了“预计平均热感觉指数(—1≤PMV≤+1)和预计不满意者的百分数(PPD≤27%)”的要求,同时规定了以下范围:

    “预计平均热感觉指数”和“预计不满意者的百分数”这两项指标,与风速、相对湿度、平均辐射温度、人员的服装热阻和新陈代谢率等因素有关。因此,允许有一定的选择范围。
    为了节省能源,针对目前公共建筑设计中采用室内设计参数标准过高的倾向,并且从我国现阶段实际经济发展条件出发,本标准提出了设计参数标准推荐值,这些数值均在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》的规定范围内。而且由于设计各环节保留的必要安全裕量,在特殊需要时,有条件达到稍高的实际运行标准。

4.1.3 设有中央空调的公共建筑中,从节省能耗、降低运行费用、提高室内舒适度及兼顾值班供暖等方面考虑,在某些区域采用热水(散热器)集中供暖是很必要的,根据实际工程的使用情况来看,也是可行的。但在确定供暖区域和形式时要通过具体分析比较、优选确定。

4.1.4 低温供热、高温供冷的目的一是提高冷热源效率,二是可以充分利用天然冷热源和低品位热源,尤其在利用可再生能源的系统中优势更为明显,三是可以与辐射末端等新型末端配合使用,提高房间舒适度。本条实施的一个重要前提是分析系统设计的技术经济性。低温供热或高温供冷可能会导致投资的增加,因而在方案选择阶段进行经济技术比较后确定冷热媒温度是十分必要的。

4.1.5 建筑通风被认为是消除室内空气污染,降低建筑能耗的最有效的手段。当采用通风消除余热余湿可以满足要求时,应优先使用通风措施,可以大大降低空气处理的能耗。自然通风主要通过合理适度地改变建筑形式,利用热压和风压作用形成有组织气流,满足室内要求、减少通风能耗。复合通风系统与传统通风系统相比,最主要的区别在于通过智能化的控制与管理,使一天的不同时刻或一年的不同季节,在满足室内空气的品质和热舒适的前提下交替或联合运行自然或机械通风系统以实现节能。

4.1.6 分散设置的空调装置或系统,主要指的是单一房间独立设置的蒸发冷却方式或直接膨胀式空调系统(或机组),包括为单一房间供冷的水环热泵系统或多联机空调系统。这种分散式的系统更适宜应用在部分时间部分空间供冷的场所。
    当建筑全年供冷需求的运行时间较少时,如果采用设置冷水机组的集中供冷空调系统,会出现全年集中供冷系统设备闲置时间长的情况,导致系统的经济性较差;同理,如果建筑全年供暖需求的时间少,采用集中供暖系统也会出现类似情况。因此,如果集中供冷、供暖的经济性不好,宜采用分散式空调系统。分散设置的空调系统,虽然设备安装容量下的能效比低于集中设置的冷(热)水机组或供热、换热设备,但其使用灵活多变,可适应多种用途、小范围的用户需求。同时,由于它具有容易实现分户计量的优点,能对行为节能起到促进作用。
    对于既有建筑增设空调系统时,如果设置集中空调系统,在机房、管道设置方面存在较大的困难时,分散设置空调系统也是一个比较好的选择。

4.1.7 温湿度独立控制系统的采用和设计要求。
    温湿度独立控制系统将空调区的温度和湿度的控制与处理分开进行,通常是由干燥的新风来负担室内湿负荷,用高温末端来负担室内的显热负荷,因此对空气除湿后不再要求再热升温,消除了能源的浪费。同时,由于降温所需要的高温冷源可由多种方式来得到,即使采用人工制冷方式得到,其冷媒温度高于常规冷却除湿联合进行时的冷媒温度要求,所以制冷能效比也远远高于后者,因此冷源效率得到了大幅提升。再者,夏季运行时采用高温冷源之后,由于末端的换热面积增大,使得该末端在冬季运行时其热媒温度明显低于常规系统,这也扩大了可再生能源等低品位能源的应用范围。但是目前的技术手段处理潜热的效率还是有待提高的,应避免处理显热的优势被处理潜热的代价稀释掉,或因投资过高,而节能不显著,综合性不佳。因此,温湿度独立控制空调系统的设计,应注意解决好以下问题:
    1 除湿方式和高温冷源的选择
    (1)当室外空气含湿量较高时,引入的新风应进行除湿处理,达到设计要求的含湿量之后再送入房间。设计者应通过对空调区全年温湿度要求的分析,合理采用各种现有的除湿方式。
    (2)人工制取高温冷水、高温冷媒系统、蒸发冷却等方式,甚至天然冷源(如地表水、地下水等),都可能作为温湿度独立控制系统的高温冷源。因此应对建筑所在地的气候特点进行分析论证后合理采用,主要的原则是:尽可能降低人工冷源的需求。
    2 全年运行工况的考虑
    (1)由于全年室外空气参数的变化,即使设计采用人工冷源时,在过渡季节也是可以直接应用天然冷源或其他的低品位可再生能源。
    (2)当冬季供热与夏季供冷采用同一个末端设备时——例如夏季采用干式风机盘管或辐射末端设备,一般冬季采用同一末端时的热水温度在30/40℃即可满足要求,如果有低品位可再生热源,则在设计中应充分考虑和利用。
    3 不能采用再热方式
    温湿度独立控制系统的优势即为温度和湿度的控制与处理方式分开进行,因此空气处理时不能采用再加热升温方式,避免造成能源的浪费。
    4 经济性比较和运行控制管理
    由于温湿度独立控制系统需要配置两套独立系统,在初投资方面会有所增加,因此在方案选择阶段需要综合考虑实际需要和增量成本,经技术经济分析后确定是否采用该系统。另外,两套系统运行时的控制管理更加复杂,设计师应在设计说明中明确运行策略,以保证实际运行符合建筑的功能需要和节能要求。

4.1.8 温、湿度要求不同的空调区不应划分在同一个空调风系统中是空调风系统设计的一个基本要求,这也是多数设计人员都能够理解和考虑到的。但在实际工程设计中,一些设计人员有时忽视了不同空调区在使用时间等要求上的区别,出现把使用要求不同(比如明显地不同时使用)的空调区划分在同一空调风系统中的情况,不仅给运行与调节造成困难,同时也增大了能耗,为此强调应根据使用要求来划分空调风系统。

4.1.9 供暖通风与空气调节设备长期运行工况下的效率是供暖通风与空气调节系统节能设计的重要环节,但往往被忽视。国际国内的实践表明采用高效率供暖通风与空气调节设备,不仅能大幅度节约能源,而且能获得系统寿命周期内最佳的成本效益。

4.1.10 近年来全年有内热冷负荷的建筑越来越多。充分利用过渡季及冬季的自然冷源而尽量减少过渡季及冬季人工冷源的运行,节能效果十分明显。利用方式有;直接利用室外新风、冷却塔供冷等。

 

4.2 冷源与热源

4.2.1 建筑能耗占我国能源总消费的比例已达27.6%,在建筑能耗中,暖通空调系统和生活热水系统耗能比例接近60%。公共建筑中,冷热源的能耗占空调系统能耗40%以上。当前各种机组、设备类型繁多,电制冷机组、溴化锂吸收式机组及蓄冷蓄热设备等各具特色,地源热泵、蒸发冷却等利用可再生能源或天然冷源的技术应用广泛。由于使用这些机组和设备时会受到能源、环境、工程状况、使用时间及要求等多种因素的影响和制约,因此应客观全面地对冷热源方案进行技术经济比较分析,以可持续发展的思路确定合理的冷热源方案。
    1 热源应优先采用废热或工业余热,可变废为宝,节约资源和能耗。当废热或工业余热的温度较高、经技术经济论证合理时,冷源宜采用吸收式冷水机组,可以利用热源制冷。
    2 由于可再生能源的利用与室外环境密切相关,从全年使用角度考虑,并不是任何时候都可以满足应用需求的,因此当不能保证时,应设置辅助冷、热源来满足建筑的需求。
    3 北方地区,发展城镇集中热源是我国北方供暖的基本政策,发展较快,较为普遍。具有城镇或区域集中热源时,集中式空调系统应优先采用。
    4 电动压缩式机组具有能效高、技术成熟、系统简单灵活、占地面积小等特点,因此在城市电网夏季供电充足的区域,冷源宜采用电动压缩式机组。
    5 对于既无城市热网,也没有较充足供电的地区,采用电能制冷会受到较大的限制,如果其地区燃气供应充足的话,采用燃气锅炉、燃气热水机作为空调供热的热源和燃气吸收式冷(温)水机组作为空调冷热源是比较合适的。
    6 从节能角度来说,应充分考虑能源梯级利用,例如采用热、电、冷联产的方式。大型热电冷联产是利用热电系统发展供热、供电和供冷为一体的能源综合利用系统。冬季用热电厂的热源供热,夏季采用溴化锂吸收式制冷机供冷,使热电厂冬夏负荷平衡,高效经济运行。

4.2.2 强制性条文。
    合理利用能源提高能源的利用率、节约能源是我国的基本国策。将高品位的电能直接转换为低品位的热能进行供热,一次能源利用率极低。国家有关强制性标准中早有“不得采用直接电加热的空调设备或系统”的规定。因此本条规定应理解为除本条第一至第四款所规定的情况外,不得采用直接电供热。

4.2.3 强制性条文。
    在冬季无加湿用蒸汽源、但冬季室内相对湿度的要求较高且对加湿器的热惰性有工艺要求(例如有较高恒温恒湿要求的工艺性房间),或对空调加湿有一定的卫生要求(例如无菌病房等),不采用蒸汽无法实现湿度的精度要求或卫生要求时,才允许采用电极(或电热)式蒸汽加湿器。

4.2.4 在电力供应紧张时,电网昼夜负荷差距很大,供电部门采用峰谷电价的方式来平衡电网,在空调系统中采用蓄冷装置可使用户得到很大的经济效益,同时减少夜间电网的损耗,虽然在用户端没有节能,但是在发电及输电环节却节省了大量的能源。
    利用建筑物已有消防水池作为蓄冷装置可以减少冷水机组的装机容量,同时减少所对应的电气部分的投资,有很高的经济效益,采用水蓄冷系统时要充分考虑冷却塔夜间噪声问题。
    蓄冷放冷过程应采用闭式系统,通过换热器进行热交换,蓄冷装置内水温宜为5℃~12℃。对系统放冷水温为9℃~14℃。
    蓄冷装置内应设布水器,控制和保持水平层流。

4.2.5 本条中各款提出的是选择锅炉时应注意的问题,以便能在满足全年变化的热负荷前提下,达到高效节能运行的要求。
    1 实际运行负荷率不宜低于50%,即指锅炉单台容量不低于设计负荷的50%。
    2 锅炉低负荷运行时,热效率会有所下降,如果能使锅炉的额定容量与长期运行的实际负荷输出接近,会得到较高的季节热效率。作为综合建筑的热源往往会长时间在很低的负荷率下运行,由此基于长期热效率原则确定单台锅炉容量很重要,不能简单的等容量选型。但在保证长期热效率的前提下,又以等容量选型最佳,因为这样投资节约、系统简洁、互备性好。

4.2.6 强制性条文。
    中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布的特种设备安全技术规范《锅炉节能技术监督管理规程》(TSG G0002-2010)中,工业锅炉热效率指标分为目标值和限定值,达到目标值可以作为评价工业锅炉节能产品的条件之一。

4.2.7 与蒸汽相比热水作为供热介质的优点早已被实践证明,所以强调尽量以水为锅炉供热介质的理念。但当蒸汽热负荷比例大,而总热负荷又不很大时,分设蒸汽供热与热水供热系统,往往系统复杂,投资偏高,锅炉选型困难,而且节能效果有限,所以此时统一供热介质,技术经济上往往更合理。
    超高层建筑采用蒸汽供暖弊大于利,其优点在于比水供暖所需的管道尺寸小些,换热器经济些,但由于介质温度高,竖向距离长,汽水管道易腐蚀等因素,将带来安全、管理的诸多困难。

4.2.8 对于大中型公共建筑,或者全年供冷负荷需求变化幅度较大的建筑,冷水(热泵)机组的台数和容量的选择,应根据冷(热)负荷大小及变化规律而定,单台机组制冷量的大小应合理搭配,当单机容量调节下限的制冷量大于建筑物的最小负荷时,可选1台适合最小负荷的冷水机组,在最小负荷时开启小型制冷系统满足使用要求,这已在许多工程中取得很好的节能效果。如果每台机组的装机容量相同,此时也可以采用一台变频调速机组的方式。
    对于设计冷负荷大于528kW的公共建筑,机组设置不宜少于两台,除可提高安全可靠性外,也可达到经济运行的目的。因特殊原因仅能设置一台时,应采用可靠性高,部分负荷能效高的机组。

4.2.9 强制性条文。
    从实际情况来看,在目前几乎所有的舒适性集中空调建筑中,几乎都不存在冷源的总供冷量不够的问题,大部分情况下,所有安装的冷水机组一年中同时满负荷运行的时间从未出现过,甚至一些工程所有机组同时运行的时间也很短或者从未出现过。这说明相当多的制冷站房的冷水机组总装机容量过大,实际上造成了投资浪费。同时,由于单台机组装机容量也同时增加,还导致了其在低负荷工况下运行,使能效降低。因此,对设计的装机容量做出了本条规定。
    目前大部分主流厂家的产品,都可以按照设计冷量的需求来提供冷水机组,但也有一些产品采用的是“系列化或规格化”生产。为了防止冷水机组的装机容量选择过大,本条对总容量进行了限制。
    对于一般的舒适性建筑而言,本条规定能够满足使用要求。对于某些特定的建筑必须设置备用冷水机组时(例如某些工艺要求必须24小时保证供冷的建筑等),其备用冷水机组的容量不统计在本条规定的装机容量之中。
    应注意:本条提到的比值不超过1.1,是一个限制值。设计人员不应理解为选择设备时的“安全系数”。

4.2.10 分布式能源站作为冷热源是应优先考虑使用热电联产产生的废热、工业余热以及其它低品位的热源,综合利用能源,提高能源效率。尤其是热电联产如果仅仅考虑如何用热,电力只是并网上网,就失去了分布式能源就地发电(Site generation)的意义,其综合能效还不及燃气锅炉,在现行上网电价条件下经济效益也很差。必须充分发挥电力高品位能源的价值。
    采用热泵后综合一次能效理论上可以达到2.0以上,经济效益也可以提高一倍。

4.2.11 强制性条文。

4.2.12 冷水机组是公共建筑集中空调系统的主要耗能设备,其能效很大程度上决定了空调系统的节能性。
    本次标准修订过程中,通过对国内主要冷水机组生产厂家,不同类型、不同冷量和性能水平的冷水机组在不同城市的销售数据的收集,对冷水机组性能和价格进行分析,确定我国冷水机组的性能模型和价格模型,以此作为分析的基准。以最优节能方案中冷水机组的节能目标与年收益投资比(SIR)值作为目标,确定冷水机组的性能系数(COP)限值和综合部分负荷性能系数(IPLV)限值。
    实际运行中,冷水机组绝大部分时间处于部分负荷工况下运行,只选用单一的满负荷性能指标来评价冷水机组的性能不能全面地体现出冷水机组的真实能效,必须考虑冷水机组在部分负荷运行时的能效。因此,本次标准修订对冷水机组的满负荷性能系数(COP)以及水冷冷水机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)均做出了要求。
    本标准增加了对风冷机组和活塞或涡旋式机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)的要求。
    对于水冷电制冷冷水机组性能的要求和评价指标,美国供暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)标准ASHARE90.1-2010以COP和IPLV作为评价指标,提供了Path A和Path B两种等效的办法,并给出了相应的限值。该限值的确定,是美国空调、供热及制冷工业协会(AHRI)根据冷机厂商提供的大量的机组数据,邀请第三方采用Energy Plus或DOE—2.1e模拟机组分析能耗性能的等效性。其中Path A以不带变频器的机组作为计算依据,Path B以变频机组作为计算依据,PathB以PathA作为基准进行比较。通过改变建筑物类型及负荷、地区气候条件、机组台数、冷却塔控制条件和措施,进行了128次模拟计算,根据模拟结果比较分析,最终得出Path A和Path B两种不同限值方法中能够满足要求的COP和IPLV限值。
    由于压缩机特点及卸载方式的不同,各厂家生产的不同类型冷水机组的主要容量范围也各不相同,例如离心机以大冷量为主而螺杆机以中小冷量为主。本次标准修订根据不同制冷量冷水机组的销售数据及性能特点对冷水机组的冷量分级进行了调整。
    2006~2011年的销售数据显示,目前市场上的离心式冷水机组主要集中于大冷量,冷量小于528kW的离心式冷水机组的生产和销售已基本停止,而冷量528kW~1163kW的冷水机组也只占到了离心式冷水机组总销售量的0.1%,因此在本次标准修订过程中,对于小冷量的离心式冷水机组只按照小于1163kW冷量范围作统一要求;而对大冷量的离心式冷水机组进行了进一步的细分,分别对制冷量在1163kW~2110kW,2110kW~5280kW,以及大于5280kW的离心机的销售数据和性能进行了分析,同时参考国内冷水机组的生产情况,冷量大于1163kW的离心机按照冷量范围在1163kW~2110kW,和大于等于2110kW的机组分别作出要求。
    水冷活塞/涡旋式冷水机组,冷量主要分布在小于528kW区间,等于528kW~1163kW区间的机组只占到了该类型总销售量的2%左右,大于1163kW的机组已基本停止生产,并且根据该类型机组的性能特点,大容量的水冷活塞/涡旋式冷水机组与相同的螺杆式或离心式相比能效相差较大,当所需容量大于528kW时,不建议选用该类型机组,因此本标准对容量小于528kW的水冷活塞/涡旋式冷水机组作出统一要求。水冷螺杆式和风冷机组冷量分级不变。

 

表1 冷水机组能效限定值及能源效率等级

 

    冷水机组变频后,可有效地提升机组部分负荷的性能,尤其是变频离心式冷水机组,变频后其综合部分负荷性能系数IPLV通常可提升30%左右;相应地,由于变频器功率损耗及配用的电抗器、滤波器损耗,变频后机组的满负荷性能会有一定程度的降低,通常在4%左右。因此,对于变频机组,本标准主要基于定频机组的研究成果,根据机组加频后其满负荷和部分负荷性能的变化特征,对变频机组的COP和IPLV限值要求在定频机组的基础上分别作出调整。
    目前我国的变频冷水机组主要集中于大冷量的水冷式离心机组和螺杆机组,机组变频后,部分负荷性能的变化差别较大。因此对变频离心和螺杆式冷水机组分别提出不同的调整量要求,并根据现有的少数变频冷水机组性能数据进行校核确定。
    风冷空调(热泵)热水机组标准中计算机组性能系数时,采用的是名义空调制冷工况和规定条件下进行制冷模式运行时所消耗的总电功与运行时间之比,所以应包括风机耗电功率在内。双工况制冷机组制造时需照顾到两个工况工作状况下的效率,会比单工况机组低,所以不按此表执行。
    名义工况应符合《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组》GB/T 18430.1-2007的规定,即:
    1 使用侧:冷水出口水温7℃,水流量为0.172m3/(h·kW);
    2 热源侧(或放热侧):水冷式冷却水进口水温30℃,水流量为0.215m3/(h·kW);
    3 蒸发器水侧污垢系数为0.018m2·℃/kW,冷凝器水侧污垢系数0.044m2·℃/kW。
    目前我国的冷机设计工况大多为冷凝侧温度为32/37℃,而国标中的名义工况为30/35℃。很多时候冷水机组样本上只给出了相应的设计工况(非名义况)下的COP和NPLV值,没有统一的评判标准,用户和设计人员很难判断机组性能是否达到相关标准的要求。
    因此,为给用户和设计人员提供一个可供参考方法,编制组基于我国冷水机组名义工况下满负荷性能参数及非名义工况下机组满负荷性能参数,拟合出适用于我国离心式冷水机组的设计工况(非名义工况)下的COPn和NPLV限值修正公式供设计人员参考。水冷离心式冷水机组非名义工况修正可参考以下公式:

    式中:
        COP——名义工况下离心式冷水(热泵)机组的性能系数;
        COPn——设计工况(非名义工况下)离心式冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数;
        IPLV——名义工况下离心式冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数;
        NPIN——设计工况(非名义工况)下离心式冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数;
        LC——冷水(热泵)机组满负荷时冷凝器出口温度(℃)
        LE——冷水(热泵)机组满负荷时蒸发器出口温度(℃)
    上述调整满负荷COP值和NPLV值的计算方法仅适用于水冷离心式冷水机组。

4.2.13 目前,大型公共建筑中,空调系统的能耗占整个建筑能耗的比例约为40%~60%,所以空调系统的节能是建筑节能的关键,而节能设计是空调系统节能的基础条件。
    在现有的建筑节能标准中,只对单一空调设备的能效相关参数限值作了规定,例如对一些冷水(热泵)机组制冷性能系数(COP)、单元式机组能效比等,却没有规定整个空调冷源系统的能效水平。实际上,最终决定空调系统耗电量的是包含空调冷热源、输送系统和空调末端设备的整个空调系统,整体最优才能达到节能的最终目的。这里,提出引入空调冷源系统综合制冷性能系数(SCOP)这个参数,保证空调冷源部分的节能设计整体最优。
    通过对公共建筑集中空调系统的配置及实测能耗数据的调查分析,结果表明:
    1 在设计阶段,对电冷源综合制冷性能系数(SCOP)进行要求,在一定范围内能有效促进空调系统能效的提升。SCOP若太低,空调系统的能效必然也低,但实际运行并不是SCOP越高系统能效就一定越好;
    2 电冷源综合制冷性能系数(SCOP)考虑了机组和输送设备以及冷却塔的匹配性,一定程度上能够督促设计人员在设计选型重视冷源选型时各设备之间的匹配性;但仅从SCOP数值的高低并不能直接判断机组的选型及系统配置是否合理。
    3 电冷源综合制冷性能系数(SCOP)中没有包含冷水泵的能耗,一方面考虑到标准中对冷水泵已经提出了输送系数指标要求,另一方面由于系统的大小和复杂程度不同,冷水泵的选择变化较大,对SCOP绝对值的影响相对较大,故不包括冷水泵能耗可操作性更强;
    4 电冷源综合制冷性能系数(SCOP)的计算应注意以下事项:
        (1)制冷机的名义制冷量、机组耗电功率应采用名义工况运行条件下的技术参数;当设计与此不一致时,应进行修正;
        (2)当设计设备表上缺乏机组耗电功率,只有名义制冷性能系数(COP)数值时,机组耗电功率可通过名义制冷量除以名义性能系数获得;
        (3)冷却水流量按冷却水泵的设计流量选取,并应核对其正确性。由于水泵选取时会考虑富裕系数,因此核对流量时可考率1~1.1的富裕系数;
        (4)冷却水泵扬程按设计设备表上的扬程选取;
        (5)水泵效率应按设计设备表上水泵效率选取;
        (6)名义工况下冷却塔水量是指室外环境湿球温度28℃,进出水塔水温为37%、32%工况下该冷却塔的冷却水流量。确定冷却塔名义工况下的水量后,可以根据冷却水塔样本查对应风机配置功率;
        (7)冷却塔风机配置电功率,按实际参与运行冷却塔的电机配置功率计入;
        (8)冷源系统的总耗电量按主机耗电量、冷却水泵耗电量及冷却塔耗电量之和计算;
        (9)电冷源综合制冷系数(SCOP)为名义制冷量(KW)与冷源系统的总耗电量(KW)之比;
        (10)根据《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组》GB/T 18430.1-2007的规定,风冷机组的制冷性能系数(COP)计算中消耗的总电功率包括了放热侧冷却风机的电功率,因此风冷机组名义工况下的制冷性能系数(COP)值即为综合制冷性能系数(SCOP)值。
        (11)本条文适用于采用冷却塔冷却、风冷或蒸发冷却的冷源系统,不适用于通过换热器换热得到的冷却水的冷源系统。由于在利用地表水或地埋管水作为冷却水时,为了避免水质或水压等各种因素对系统的影响而采用了板式换热器进行系统隔断,这时会增加循环水泵,整个冷源的SCOP就会下降。同时对于地源热泵系统,机组的运行工况也不同,因此,不适用于本条文规定。

4.2.14 冷水机组在相当长的运行时间内处于部分负荷运行状态,为了降低机组部分负荷运行时的能耗,对冷水机组的部分负荷时的性能系数作出要求。
    IPLV是对机组4个部分负荷工况条件下性能系数的加权平均值,相应的权重综合考虑了建筑类型、气象条件、建筑负荷分布以及运行时间,是根据4个部分负荷工况的累积负荷百分比得出的。
    相对于评价冷水机组满负荷性能的单一指标COP而言,IPLV的提出提供了一个评价冷水机组部分负荷性能的基准和平台,完善了冷水机组性能的评价方法,有助于促进冷水机组生产厂商对冷水机组部分负荷性能的改进,促进冷水机组实际性能水平的提高。
    受IPLV的计算方法和检测条件所限,IPLV具有一定适用范围:
    1 IPLV只能用于评价单台冷水机组在名义工况下的综合部分负荷性能水平;
    2 IPLV不能用于评价单台冷水机组实际运行工况下的性能水平,不能用于计算单台冷水机组的实际运行能耗;
    3 IPLV不能用于评价多台冷水机组综合部分负荷性能水平。
    目前IPLV在我国的实际工程应用中出现了一些误区,主要体现在以下几个方面:
    1 对IPLV公式中4个部分负荷工况权重理解存在偏差,认为权重是4个部分负荷对应的运行时间百分比;
    2 用IPLV计算冷水机组全年能耗,或者用IPLV进行实际项目中冷水机组的能耗分析;
    3 用IPLV评价多台冷水机组系统中单台或者冷机系统的实际运行能效水平。
    IPLV的提出完善了冷水机组性能的评价方法,但是计算冷水机组及整个系统的效率时,仍需要利用实际的气象资料、建筑物的负荷特性、冷水机组的台数及配置、运行时间、辅助设备的性能进行全面分析。
    国家标准《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组》GB/T 18430.1-2007中标准测试工况为:蒸发器的出水温度为7℃,冷凝器进水温度为30℃,冷凝器的水流量为0.215m3/h·KW,NPLV表示的是机组在非名义工况(即不同于IPLV规定的工况)下根据标准《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组》GB/T 18430.1-2007中规定的方法测得的4种部分负荷率条件下的性能系数的加权平均值。IPLV=1.2%×A+32.8%×B+39.7%×C+26.3%×D

4.2.15 强制性条文。
    虽然目前单元机产品标准《单元式空调机组》GB/T 17758-2010已经将单元机的能效评价指标改为APF,但国家标准《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级》GB 19576-2004仍采用EER指标,并且目前大部分厂家也无法提供其机组的APF值,因此,此次标准修编仍然沿用EER指标。

4.2.16
    1 空气源热泵的单位制冷量的耗电量较水冷冷水机组大,价格也高,为降低投资成本和运行费用,应选用机组性能系数较高的产品。此外,先进科学的融霜技术是机组冬季运行的可靠保证。机组在冬季制热运行时,室外空气侧换热盘管低于露点温度时,换热翅片上就会结霜,会大大降低机组运行效率,严重时无法运行,为此必须除霜。除霜的方法有很多,最佳的除霜控制应判断正确,除霜时间短,融霜修正系数高。近年来各厂家为此都进行了研究,对于不同气候条件采用不同的控制方法。设计选型时应对此进行了解,比较后确定。
    2 对于冬季使用时必须考虑机组的经济性和可靠性。室外温度过低会降低机组制热量;室外空气过于潮湿使得融霜时间过长,同样也会降低机组的有效制热量,因此我们必须计算冬季设计状态下机组的COP,当热泵机组失去节能上的优势时就不宜采用。这里对于性能上相对较有优势的空气源热泵冷热水机组的COP限定为2.00;对于规格较小、直接膨胀的单元式空调机组限定为1.80。
    3 空气源热泵的平衡点温度是该机组的有效制热量与建筑物耗热量相等时的室外温度。当这个温度比建筑物的冬季室外计算温度高时,就必须设置辅助热源。
    空气源热泵机组在融霜时机组的供热量就会受到影响,同时会影响到室内温度的稳定度,因此在稳定度要求高的场合,同样应设置辅助热源。设置辅助热源后,应注意防止冷凝温度和蒸发温度超出机组的使用范围。辅助加热装置的容量应根据在冬季室外计算温度情况下空气源热泵机组有效制热量和建筑物耗热量的差值确定。
    4 带有热回收功能的空气源热泵机组可以把原来排放到大气中的热量加以回收利用,提高了能源利用效率,因此对于有同时供冷、供热要求的建筑应优先采用。
    机组输入功率包括压缩机电动机、油泵电动机、操作控制电路等的输入总电功率,风冷式还应包括放热侧冷却风机消耗的电功率,蒸发冷却式还应包括水泵和风机消耗的电功率。

4.2.17
    1 空气源热泵机组的运行效率,很大程度上与室外机与大气的换热条件有关。考虑主导风向、风压对机组的影响,机组布置时避免产生热岛效应,保证室外机进、排风的通畅,防止进、排风短路是布置室外机时的基本要求。一般出风口3米内不能有遮挡。当受位置条件等限制时,应创造条件,避免发生明显的气流短路;如设置排风帽,改变排风方向等方法,必要时可以借助于数值模拟方法辅助气流组织设计。此外,控制进、排风的气流速度也是有效地避免短路的一种方法;通常机组进风气流速度宜控制在1.5m/s~2.0m/s,排风口的排气速度不宜小于7m/s。
    2 室外机除了避免自身气流短路外,还应避免其他外部含有热量、腐蚀性物质及油污微粒等排放气体的影响,如厨房油烟排气和其他室外机的排风等。
    3 室外机运行会对周围环境产生热污染和噪声影响,因此室外机应与周围建筑物保持一定的距离,以保证热量有效扩散和噪声自然衰减。对周围建筑物产生噪声干扰,应符合国家现行标准《声环境质量标准》GB 3096的要求。
    4 保持室外机换热器清洁可以保证其高效运行,应充分考虑为室外机创造清扫条件。
    5 不得使用与水平夹角大于15度的百叶遮挡室外机。

4.2.18 强制性条文。
    1 为保证系统安全、稳定、高效运行,设计时,系统的最大管长和最大高差不应超过产品的技术要求。
    2 多联机空调系统是利用制冷剂(或称:冷媒)输配能量的,设计系统时应根据系统的制冷量和能效比来确定每个系统的服务区域的大小,设定因管长衰减后的主机能效比(EER)不小于2.8,也体现了对制冷剂连接管合理长度的要求。
    本标准相比行业标准《多联机空调系统工程技术规程》JGJ 174-2010及国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012中的相应条文减少了“当产品技术资料无法满足核算要求时,系统冷媒管等效长度不宜超过70m”的要求。因为随着多联机行业的不断发展及进步,各厂家均能提供齐全的技术资料,不存在无法核算的情况。
    制冷剂连接管越长,多联机系统的能效比损失越大。设计实践表明,多联机空调系统的连接管等效长度在110m~120m已能满足绝大部分大型建筑室内机、室外机位置设置的要求。然而,对于一些特殊场合,则有可能超出该等效长度,故采用衰减后的主机制冷能效比(EER)限定值(不小于2.8)来规定制冷剂连接管的最大长度具有科学性,不仅能适应特殊场合的需要,而且有利于产品制造商提升技术。
    此外,现行多联机产品标准《多联式空调(热泵)机组》GB 18837-2002及能效标准《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能源效率等级》GB 21254-2008均以综合制冷性能系数IPLV(C)作为多联机的能效评价指标,但由于计算长配管时IPLV(C)需要各部分负荷点的参数,各厂家很少能提供该数据,且计算方法较为复杂,对设计及审图造成困难,故本条暂不考虑用IPLV(C)指标。

4.2.19 强制性条文。
    本条规定的性能参数略高于国家标准《溴化锂吸收式冷水机组能效限定值及能效等级》GB 29540-2013中的能效限定值。表4.2.19中规定的性能参数为名义工况的能效限定值。直燃机性能系数计算时,输入能量应包括消耗的燃气(油)量和机组自身的电力消耗两部分,性能系数的计算应符合现行国家标准《直燃型溴化锂吸收式冷(温)水机组》GB/T 18362的规定。

4.2.20 以天津市的气候条件,对一些冬季或过渡季需要供冷的建筑,当条件合适时,应考虑采用室外新风供冷。当建筑物室内空间有限,无法安装风管,或新风、排风口面积受限制等原因时,在室外条件许可时,也可采用冷却塔直接提供空调冷水的方式,减少全年运行冷水机组的时间。通常的系统做法是:当采用开式冷却塔时,用被冷却塔冷却后的水作为一次水,通过板式换热器提供二次空调冷水;采用闭式冷却塔时,则不通过板式换热器直接提供,再由阀门切换到空调冷水系统之中向空调机组供冷水,同时停止冷水机组的运行。不管采用何种形式的冷却塔,都应根据天津市及各区过渡季或冬季的气候条件,计算空调末端需求的供水温度及冷却水能够提供的水温,并得出增加投资和回收期等数据,当技术经济合理时可以采用。

4.2.21 目前一些供暖及空调用汽设备的凝结水未采取回收措施或由于设计不合理和管理不善,造成大量的热量损失。为此应认真设计凝结水回收系统,做到技术先进,设备可靠,经济合理。凝结水回收系统一般分为重力、背压和压力凝结水回收系统,可按工程的具体情况确定。从节能和提高回收率考虑,应优先采用闭式系统即凝结水与大气不直接相接触的系统。
    回收利用有两层含义:
    (1)回到锅炉房的凝结水箱;
    (2)作为某些系统(例如生活热水系统)的预热,在换热机房就地换热后再回到锅炉房。后者不但可以降低凝结水的温度,而且充分利用了热量。

4.2.22 制冷机在制冷的同时需要排除大量的冷凝热,通常这部分热量由冷却系统通过冷却塔散发到室外大气中。宾馆、医院、洗浴中心等有大量的热水需求,在制冷系统运行季节也有较大或稳定的热水需求,采用具有冷凝热回收(部分或全部)功能的机组,将部分冷凝热或全部冷凝热进行回收予以有效利用具有显著的节能意义。
    冷凝热的回收利用要同时考虑质(温度)和量(热量)的因素。不同形式的冷凝热回收机组(系统)所提供的冷凝器出水最高温度不同,同时,由于冷凝热回收的负荷特性与热水的使用在时间上存在差异,因此,在系统设计中需要采用蓄热装置和考虑是否进行必要的辅助加热装置。是否采用冷凝热回收技术和采用何种形式的冷凝热回收系统需要通过技术经济比较确定。
    强调“常年”二字,是要求注意到制冷机组具有热回收的时段,主要是针对夏季和过渡季制冷机需要运行的季节,而不仅仅限于冬季需要。此外生活热水的范围比卫生热水范围大,例如可以是厨房需要的热水等。

 

4.3 集中热水供暖系统

4.3.1 现代公共建筑的特点是:建设标准与智能化程度不断提高、建筑体形系数一般较小。其结果是:包括照明与办公设备散热在内的内部的得热量越来越大而建筑围护结构的总散热量并不大。因此如果设计计算时不考虑明装管道、照明与办公设备散热的得热量,则不仅加大了热源设备及系统的投资,也导致冬季室内过热,浪费能源。
    与空调冷负荷计算不同,采暖热负荷计算应留有安全裕量。因此,内部得热量建议按计算值的50%至60%计入热负荷计算。

4.3.2 供暖系统南、北向分环设置,可以有效的平衡南、北向房间因太阳辐射导致的温度差异,从根本上克服“南热北冷”的现象,也避免了为保证北向房间温度而使南向房间过热,浪费能源的问题。

4.3.3 通过温度自控系统保证各区域供热的均衡,由于避免了过热现象并为热媒水的变流量调节创造了条件,而具有较明显的节能效果。量化管理是节约能源的重要手段,有助于提高用户的节能意识。

4.3.4 高大空间采用常规散热器对流供暖方式时,室内沿高度方向会形成较大的温度梯度,人员活动区要达到设计温度,就需要消耗较多的热量。同时单纯采用空调热风供暖时,热舒适性并非十分理想,而采用辐射供暖方式可以降低温度梯度,减少上部热损失。由于实感温度较其他供暖方式高,因此可降低设计温度,节约能源,同时热舒适性较好。

4.3.5 目前集中热水散热器采暖系统的水力失调是常见弊病。系统的热力失匀和水力失调,是影响采暖系统节能的关键。本规定强调了应严格进行水力平衡计算,不应仅以设置“水力平衡装置”和“室温自控装置”代替系统的水力平衡计算。

4.3.6 公式(4.3.6)根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010第5.2.16条的计算公式EHR=N/Q·η≤A×(20.4△t+α·ΣL)/△t整理得出。式中,电机和传动部分效率取平均值η=0.88;水泵在设计工况点的轴功率为N=0.002725G·H/ηb;计算系数A和B的意义见《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012第8.5.12条条文说明。
    循环水泵的耗电输热比的计算方法考虑到了不同管道长度、不同供回水温差因素对系统阻力的影响,计算出的EHR限值也不同,即同样系统的评价标准一致。

4.3.7 对于变流量系统,采用变速调节,能够更多的节省输送能耗,水泵变频调速技术是目前比较成熟可靠的节能方式,容易实现且节能潜力大,变频调速水泵的性能曲线宜为陡降型。一般采用在系统的远端的供回水管上设置压差控制器,自动控制水泵转速调节的控制方式。

 

4.4 集中空调冷热水输配系统

4.4.1
    1 在季节变化时只是要求相应作供冷/供暖空调工况转换的空调系统,采用两管制水系统,工程实践已充分证明完全可以满足使用要求,因此予以推荐。
    2 建筑物内存在需全年供冷的区域时(不仅限于内区),这些区域在非供冷季首先应该直接采用室外新风做冷源,例如全空气系统增大新风比、独立新风系统增大新风量。只有在新风冷源不能满足供冷量需求时,才需要在供热季设置为全年供冷区域单独供冷水的管路,即分区两管制系统。因此仅给出内外区集中送新风的风机盘管加新风的分区两管制水系统的系统形式。
    3 变流量一级泵系统包括冷水机组定流量、冷水机组变流量两种形式。冷水机组定流量、负荷侧变流量的一级泵系统,形式简单,通过末端用户设置的两通阀自动控制各末端的冷水量需求,同时,系统的运行水量也处于实时变化之中,在一般情况下均能较好地满足要求,是目前应用最广泛、最成熟的系统形式。当系统作用半径较大或水流阻力较高时,循环水泵的装机容量较大,由于水泵为定流量运行,使得冷水机组的进出水温差随着负荷的降低而减少,不利于水泵的运行节能,因此一般适用于最远环路总长度在500m之内的中小型工程。
    4 随着冷水机组制冷效率的提高,循环水泵能耗所占比例上升,尤其是单台冷水机组所需流量较大时或系统阻力较大时,冷水机组变流量运行水泵的节能潜力较大。但该系统涉及冷水机组允许变化范围,减少水量对冷机性能系数的影响,对设备、控制方案和运行管理等的特殊要求等;因此应“经技术和经济比较”,指与其他系统相比,节能潜力较大,并确有技术保障的前提下,可以作为供选择的节能方案。
    系统设计时,以下两个方面应重点考虑:
    (1)冷水机组对变水量的适应性:重点考虑冷水机组允许的变水量范围和允许的水量变化速率;
    (2)设备控制方式:需要考虑冷水机组的容量调节和水泵变速运行之间的关系,以及所采用的控制参数和控制逻辑。
    水泵的变流量运行,可以有效降低运行能耗,还可以根据年运行小时数量来降低冷水输配侧的管径,达到降低初投资的目的。美国ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2004就有此规定,但是只是对于300kPa、37kW以上的水泵规定变流量运行,而到ANSL/ASHRAE/IES Standard 90.1-2010出版时,有了更严格的要求。ANSL/ASHRAE/IES Standard 90.1-2010中规定,当末端采用两通阀进行开关量或模拟量控制负荷,只设置一台冷水泵且其功率大于3.7kW或冷水泵超过一台且总功率大于7.5kW时,水泵必须变流量运行,并且其流量能够降到设计流量的50%或以下,同时其运行功率低于30%的设计功率;当冷水机组不能适应变流量运行且冷水泵总功率小于55kW时,或者末端虽然有采用两通阀进行开关量或模拟量控制负荷,但是其数量不超过3个时,冷水泵可不做变流量运行。
    冷水机组应能适应水泵变流量运行的要求,其最低流量应低于50%的额定流量,其最高流量应高于额定流量;同时,应具备至少30%流量变化/分钟的适应能力。一般离心式机组宜为额定流量的30%~130%,螺杆式机组宜为额定流量的40%~120%;从安全角度来讲,适应冷水流量快速变化的冷水机组能承受每分钟30%~50%的流量变化率,从对供水温度的影响角度来讲,机组允许的每分钟流量变化率不低于10%(具体产品有一定区别);流量变化会影响到机组供水温度,因此机组还应有相应的控制功能。本处所提到的额定流量指的是供回水温差为5℃时蒸发器的流量。
    5 二级泵系统的选择设计
    (1)机房内冷源侧阻力变化不大,因此系统设计水流阻力较高的原因,大多是由于系统的作用半径造成的,因此系统阻力是推荐采用二级泵或多级泵系统的条件。当空调系统负荷变化很大时,首先应通过合理设置冷水机组的台数和规格解决小负荷运行问题,仅靠增加负荷侧的二级泵台数无法解决根本问题,因此“负荷变化大”不列入采用二级泵或多级泵的条件。
    (2)各区域水温一致且阻力接近时完全可以合用一组二级泵,多台水泵根据末端流量需要进行台数和变速调节,大大增加了流量调节范围和各水泵的互为备用性。且各区域末端的水路电动阀自动控制水量和通断,即使停止运行或关闭检修也不会影响其他区域。以往工程中,当各区域水温一致且阻力接近,仅使用时间等特性不同,也常按区域分别设置二级泵,带来如下问题:
    A 水泵设置总台数多于合用系统,有的区域流量过小采用一台水泵还需设置备用泵,增加投资;
    B 各区域水泵不能互为备用,安全性差;
    C 各区域最小负荷小于系统总最小负荷,各区域水泵台数不可能过多,每个区域水泵的流量调节范围减少,使某些区域在小负荷时流量过大、温差过小、不利于节能。
    (3)当系统各环路阻力相差较大时,如果分区分环路按阻力大小设置和选择二级泵,有可能比设置一组二级泵更节能。阻力相差“较大”的界限推荐值可采用0.05MPa,通常这一差值会使得水泵所配电机容量规格变化一档。
    (4)对于一些与冷热源水温或温差要求不同,又不单独设置冷热源的情况,可以采用再设换热器的间接系统,也可以采用设置二级混水泵和混水阀旁通调节水温的直接串联系统。后者相对于前者有不增加换热器的投资和运行阻力,不需再设置一套补水定压膨胀设施的优点。因此增加了当各环路水温要求不一致时按系统分设二级泵的推荐条件。
    对于冷水机组集中设置且各单体建筑用户分散的区域供冷等大规模空调冷水系统,当输送距离较远且各用户管路阻力相差非常悬殊的情况下,即使采用二级泵系统,也可能导致二级泵的扬程很高,运行能耗的节省受到限制。这种情况下,在冷源侧设置定流量运行的一级泵、为共用输配干管设置变流量运行的二级泵、各用户或用户内的各系统分别设置变流量运行的三级泵或四级泵的多级泵系统,可使得二级泵的设计扬程降低,也有利于单体建筑的运行调节。如用户所需水温或温差与冷源水温不同,还可通过三级(或四级)泵和混水阀满足要求。

4.4.2
    1 合理的水系统温差是控制输送能耗的基础,传统的空调设备设计温差要求随着设备制造技术和系统控制技术的发展不再是固定不变,大温差技术的可行性和经济性逐渐被工程界认可。
    2 此条规定有研究与分析资料支持,冷水机组的冷水供、回水设计温差通常为5℃。近年来许多研究结果表明:加大冷水供、回水设计温差而减少的输送系统能耗,大于由此导致的冷机传热效率下降所增加的能耗(当冷水供、回水设计温差为5℃时的循环水泵扬程等于30米水柱,可以作为经济评价的平衡点。)因此对于整个空调系统来说具有一定的节能效益,目前有的实际工程已用到8℃温差,从其运行情况看有良好的节能效果。由于加大冷水供、回水温差需要设备的运行参数发生变化(不能按通常的5℃温差选择),因此采用此方法时,应进行技术经济的分析比较后确定。
    3 应该说冰蓄冷系统如不采用大温差,本身是一种浪费,等同于高品位冷源低品位利用。国内的工程实践表明;结合水系统大温差与低温送风的冰蓄冷空调系统不仅比仅冷源蓄冰的冰蓄冷空凋系统节约水、风系统输送电耗,而且与常规空调系统相比初投资增加一般不超过15%。
    4 冷水供、回水大温差需要设备的运行参数发生变化(不能按通常的5℃温差选择),因此采用此方案时,应进行技术经济的分析比较(包括设备的适应性、控制系统方案、节能潜力等)后确定。但系统采用大温差涉及到主机用一级泵方式时,管路比较简单,初投资也低,因此推荐采用。过去,一级泵与冷水机组之间都采用定流量循环,节能效果不大。近年来,随着制冷机的改进和控制技术的发展,通过冷水机组的水量己经允许在较大幅度范围内变化,从而为一级泵变流量运行创造了条件。为了节省更多的能量,也可采用一级泵变流量调节方式。但为了确保系统及设备的运行安全可靠,必须针对设计的系统进行充分的论证,尤其要注意的是设备(冷水机组)的变水量运行要求和所采用的控制方案及相关参数的控制策略。
    5 当系统规模较大、阻力较高,且各环路负荷特性相差较大,或压力损失相差悬殊(差额大于50kPa)时,采用一级泵方式,水泵流量和扬程要根据主机流量和最不利环路的水阻力进行选择,配置功率较大;部分负荷运行时,只能采用旁通和加大阀门阻力消耗剩余流量与压头,相对水输送能耗增加。
    采用二级泵系统,二级水泵的流量与扬程可以根据不同负荷特性的环路分别配置,对于阻力较小的环路来说可以降低二级泵的设置扬程(举例来说:在空调冷、热水泵中,扬程差值超过50kPa时,通常来说其配电机的安装容量会变化一档;同时,对于水阻力相差50kPa的环路来说,相当于输送距离100m或送回管道长度在200m左右),做到“量体裁衣”,降低水输送能能耗。而且二级泵的设置不影响制冷主机规定流量的要求,可方便地采用变流量控制和各环路的自由启停控制,负荷侧的流量调节范围也可以更大;尤其当二级采用变频控制时,其节能效果更好。即便是各环路负荷特性相差不大,压力损失相差不悬殊,但负荷的时变性较大时采用二级泵同样会有明显的节能效果。
    6 由于冬、夏季空调水系统流量及阻力相差往往很大,如果冬、夏合用循环水泵,多以供冷运行工况选择,造成供热时水泵不在高效区工作,同时系统低温差大流量运行,浪费能源不宜采用。当水系统规模很小或因其他原因必须合用时,应优化水泵台数、校核水泵是否在高效率区工作。也可考虑采用水泵变频调速以适应冬季运行工况的要求。
    采用高位膨胀水箱定压,具有安全、可靠、消耗电力相对较少、初投资低等优点,因此推荐优先采用。目前市场上已有密闭式高位膨胀水箱产品,可以形成闭式空调水系统,减轻系统的氧腐蚀。值得说明的是:即便采用开式高位膨胀水箱,由于膨胀水箱仅仅通过通气管与大气接触,经此渠道进入空调水系统的氧不会成为系统氧腐蚀的主要因素。

4.4.3 空调水系统水力平衡措施要求。

4.4.4
    1 一般换热器不需要定流量运行,因此推荐在换热器二次水侧的二次水环泵采用变速调节的节能措施。
    2 按区域分别设置换热器和二次水水泵的系统规模界限和优缺点参见国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736第8.5.4条文说明。

4.4.5 耗电输冷(热)比反映了空调水系统中循环水泵的耗电与建筑冷热负荷的关系,对此值进行限制是为了保证水泵的选择在合理的范围,降低水泵能耗。
    本条文根据实际情况对计算公式中及相关参数进行了调整。
    1 在实际工程中,水系统的供冷半径差距较大,如果用一个规定的水泵扬程并不能完全反映实际情况,也会给实际工程设计带来一些困难。因此本条文在修改过程中的一个思路就是:系统半径越大,允许的限值也相应增大。故把机房及用户的阻力和管道系统长度引起的阻力分别计算,以B值反映了系统内除管道之外的其他设备和附件的水流阻力,αΣL则反映系统管道长度引起的阻力。同时也解决了管道长度阻力α在不同长度时的连续性问题,使得条文的可操作性得以提高。公式中采用设计冷(热)负荷计算,避免了应用多级泵和混水泵造成的水温差和水流量难以确定的状况发生。
    2 温差的确定。对于冷水系统,要求不低于5℃的温差是必需的,也是正常情况下能够实现的。对于空调热水系统来说,在这里作了最小温差的限制,同时考虑到了空调自动控制与调节能力的需要。对非常规系统应按机组实际参数确定。
    3 A是反映水泵效率影响的参数,由于流量不同,水泵效率存在一定的差距,因此A值按流量取值,更符合实际情况。根据国家标准《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB 19762水泵的性能参数,并满足水泵工作在高效区的要求,当水泵水流量60m3/h时,水泵平均效率取63%;当60m3/h<水泵水流量≤200m3/h时,水泵平均效率取69%;当水泵水流量>200m3/h时,水泵平均效率取71%。
    当最远用户为空调机组时,∑L为机房出口至最远端空调机组的供回水管道总长度;当最远用户为风机盘管时,∑L应减去100m。

4.4.6
    1 本次修订前的原本条引自《公共建筑节能设计标准》(GB 50198-2005)。
    2 本次修订,对原条文两管制热水管道根据热水温度的不同增加了两个EHR限定值,原因在于:原关于两管制热水管道EHR限定值仅适用于热水供水温度≥55℃的情况,因为此时热水系统能实现15℃温差。但当采用热泵等非传统热源时,合理水温通常低于55℃,热水系统合理温差的范围为5℃~10℃。
    3 本条文中提出的数值,是根据以下条件确定的:
    ①独立建筑物内的空调水系统,最远环路总长度一般在200m~500m范围内;
    ②空调冷水循环水泵扬程一般不超过36m,效率70%、供回水温差为5℃时,计算出冷媒水的ECR=0.0241;
    ③在两管制系统中,为保证自控阀门供热时的控制性能,自控阀门的冷热水设计流量值之比以不超过3:1为宜,因此如冷水的供回水温差为5℃,则热水供回水温差最大取15℃。但能否实现15℃这个最大温差值,与热水供水温度有关,所以本次修订增加的EC(H)R限定值对应的热水系统温差为,5℃、10℃。
    ④本条规定中设计冷/热量之比,按平均为1:1考虑;
    4 关于直燃冷温水机组的热水温差,样本给出的数据常与冷水温差相近,主体供热的机组更是如此。其原因可能是认为:一机两用,则循环水泵理所当然是一泵两用,其结果是用供冷的流量反求供热时的温差,实际情况是:采用直燃冷温水机组为冷热源的空调冷热水系统,供热时的流量按10℃温差确定不会影响直燃冷温水机组的额定供热能力。
    因此,本次修订明确两管制热水管道系统中50℃≤Tg<55℃的EHR值“同样适用于采用直燃式冷热水机组作为热源的空调热水系统”。

 

4.5 集中空调冷热风系统

4.5.1 全空气空调系统具有除湿能力强的特点;一次回风系统控制简单,相对于二次回风系统投资低;变风量系统的缺点之一就是:变风量调节时,控制参数是室内温度,室内温度变化与相对湿度变化往往不同步,温度易于达到要求而相对湿度不容易,散湿量大时更是如此。

4.5.2 变风量空调系统具有控制灵活、节能等特点,它能根据空调区负荷的变化,自动改变送风量;随着系统送风量的减少,风机的输送能耗相应减少。当全年内区需要送冷风时,还可以通过直接采用低温全新风冷却的方式来节能。

4.5.3 空调系统设计时不仅要考虑到设计工况,而且应考虑全年运行模式。在过渡季,空调系统采用全新风或增大新风比运行,都可以有效地改善空调区内空气的品质,大量节省空气处理所消耗的能量,应该大力推广应用。但要实现全新风运行,设计时必须认真考虑新风取风口和新风管所需的截面积,妥善安排好排风出路,并应确保室内必须保持的正压值。
    应明确的是:“过渡季”指的是与室内、外空气参数相关的一个空调工况分区范围,其确定的依据是通过室内、外空气参数的比较而定的。由于空调系统全年运行过程中,室外参数总是处于一个不断变化的动态过程之中,即使是夏天,在每天的早晚也有可能出现“过渡季”工况(尤其是全天24h使用的空调系统),因此,不要将“过渡季”只理解为一年中自然的春、秋季节。
    在条件合适的地区应充分利用全空气空调系统的优势,尽可能利用室外自然冷源,最大限度地利用新风降温,提高室内空气品质和人员的舒适度,降低能耗。利用新风免费供冷(增大新风比)工况的判别方法可采用固定温度法、温差法、固定焓法、焓差法等。从理论分析,采用焓差法的节能性最好,然而该方法需要同时检测温度和湿度,且湿度传感器误差大,故障率高,需要经常维护,数年来在国内、外的实施效果不够理想。而固定温度和温差法,在工程中实施最为简单方便。因此,对变新风比控制方法不做限定。

4.5.4 新风的用途是:稀释室内有害物质浓度,满足人的卫生要求和保持室内正压。CO2的允许浓度日平均值为0.1%;设计除了应采用“人员所需设计最小新风量”指标以外,应合理确定室内的计算人员密度。
    新风量不仅关系到人体健康,且与能耗、初投资和运行费用密切相关。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012中的“人员所需设计最小新风量”指标,引自有关卫生标准,一般不应随意减少,但也不应随意提高。
    本条文多房间全空气空调系统新风量的计算系参考美国供暖制冷空调工程师学会标准ASHRAE 62“Ventilation for Accepta-ble Indoor Air Quality”中第6章的内容。考虑到一些设计采用新风比最大的房间的新风比作为整个空调系统的新风比,这将导致系统新风比过大,浪费能源。采用上述计算公式将使得各房间在满足要求的新风量的前提下,系统的新风比最小,因此本条规定可以节约空调风系统的能耗。
    举例说明式(4.5.4-1~4)的用法:假定一个全空气空调系统为下表中的几个房间送风:

计算案例

    如果为了满足新风量需求最大(新风比最大的房间)的会议室,则须按该会议室的新风比设计空调风系统。其需要的总新风量变成:13560×33%=4475(m3/h),比实际需要的新风量(2672m3/h)增加了67%。
    在上面的例子中,Vot=未知;Vst=13560m3/h;Von=2672m3/h;Voc=1700m3/h;Vsc=5100m3/h。因此可以计算得到:

 

4.5.5 二氧化碳并不是污染物,但可以作为评价室内空气品质的指标,国家标准《室内空气质量标准》GB/T 18883对室内二氧化碳的含量进行了规定。当房间内人员密度变化较大时,如果一直按照设计的较大的人员密度供应新风,将浪费较多的新风处理用冷、热量。我国有的建筑已采用了新风需求控制。要注意的是,如果只变新风量、不变排风量,有可能造成部分时间室内负压,反而增加能耗,因此排风量也应适应新风量的变化以保持房间的正压。在技术允许条件下,CO2浓度检测与VAV变风量系统相结合,同时满足各个区域新风与室内温度要求。

4.5.6 采用人工冷、热源进行预冷或预热运行时新风系统应能关闭,其目的在于减少处理新风的冷、热负荷,节省能量消耗;在夏季的夜间或室外温度较低的时段,直接采用室外温度较低的空气对建筑进行预冷,是节省能耗的一个有效方法,应该推广应用。

4.5.7 大中型公共建筑的内区在冬季和过渡季温度过高,热舒适性差是普遍现象。内、外区无明确的室内进深尺寸界线,应根据外围护结构对室内热环境的多种影响因素进行划分。
    建筑物外区和内区的负荷特性不同,特别是冬季内、外区对空凋的需求存在很大的差异,因此宜分别设计和配置空调系统。这样,不仅可以方便运行管理,获得最佳的空调效果,而且还可以避免冷热抵消,节约能源。
    水环热泵空调系统可以实现建筑物内部的冷、热量转移,由于利用了建筑内区的发热量,从而减少了建筑的供热量需求,是一种节能的空调系统形式。但其运行节能的必要条件是冬季建筑内区具有较为稳定、可观的余热。

4.5.9
    1 在室外空气状态适宜的条件下,加强通风换气可不需要对进入室内的空气进行冷却处理就可以消除室内余热余湿,缩短需要冷却处理的空调新风系统的使用时间,节省能源;
    2 人员密集的高大空间的建筑设计,应使房间具备全面自然通风条件,以减少能源消耗。同时,人员密集的空间因为内部热量较大,也具备形成热压作用的条件;
    3 机械通风系统可以分为:只送不排(室内为正压)、只排不送(室内为负压)和又送又排(室内压力取决于送排风量),应根据房间的卫生状况和正负压要求等条件确定。
    4 局部排风中的热湿负荷以及有害物质浓度大于全面排风,相同的风量可以获得更好的通风换气效果。

4.5.10 如果新风经过风机盘管后送出,风机盘管的运行与否对新风量的变化有较大影响,易造成浪费或新风不足。

4.5.11 粗、中效空气过滤器的参数引自国家标准《空气过滤器》GB/T 14295-2008。
    1 粗效过滤器的初阻力小于或等于50Pa(粒径大于或等于2.0μm,效率不大于50%且不小于20%);终阻力小于或等于100Pa。
    2 中效过滤器的初阻力小于或等于80Pa(粒径大于或等于0.5μm,效率小于70%且不小于20%);终阻力小于或等于160Pa。
    由于全空气空调系统要考虑到空调过渡季全新风运行的节能要求,因此其过滤器应能满足全新风运行的需要。

4.5.12 在现有的许多空调工程设计中,由于种种原因一些工程采用了土建风道(指用砖、混凝土、石膏板等材料构成的风道)。从实际调查结果来看,这种方式带来了相当多的隐患,其中最突出的问题就是漏风严重,而且由于大部分是隐蔽工程无法检查,导致系统调试不能正常进行,处理过的空气无法送到设计要求的地点,能量浪费严重。因此作出较严格的规定。在工程设计中,也会因受条件限制或为了结合建筑的需求,存在一些用砖、混凝土、石膏板等材料构成的土建风道、回风竖井的情况;此外,在一些下送风方式(如剧场等)的设计中,为了管道的连接及与室内设计配合,有时也需要采用一些局部的土建式封闭空腔作为送风静压箱。因此本条文对这些情况不作严格限制。
    同时由于混凝土等墙体的蓄热量大,没有绝热层的土建风道会吸收大量的送风能量,会严重影响空调效果,因此对这类土建风道或送风静压箱提出严格的防漏风和绝热要求。

4.5.13 空调系统的送风温度通常应以h-d图的计算为准。对于湿度要求不高的的舒适性空调而言,降低一些湿度要求,加大送风温差,可以达到很好的节能效果。送风温差加大一倍,送风量可减少一半左右,风系统的材料消耗和投资相应可减少40%左右,动力消耗则下降50%左右。送风温差在4℃~8℃之间时,每增加1℃,送风量约可减少10%~15%。而且上送风气流在到达人员活动区域时已与房间空气进行了比较充分的混合,温差减小,可形成较舒适环境,该气流组织形式有利于大温差送风。由此可见,采用上送风气流组织形式空调系统时,夏季的送风温差可以适当加大。
    采用置换通风方式时,由于要求的送风温差较小,故不受本条文限制。

4.5.14 在空气处理过程中,同时有冷却和加热过程出现,肯定是既不经济,也不节能的,设计中应尽量避免。对于夏季具有高温高湿特征的地区来说,若仅用冷却过程处理,有时会使相对湿度超出设定值,如果时间不长,一般是可以允许的;如果对相对湿度的要求很严格,则宜采用二次回风或淋水旁通等措施,尽量减少加热用量。但对于一些散湿量较大、热湿比很小的房间等特殊情况,如室内游泳池等,冷却后再热可能是需要的方式之一。
    对于置换通风方式,由于要求送风温差较小,当采用一次回风系统时,如果系统的热湿比较小,有可能会使处理后的送风温度过低,若采用再加热显然不利于充分利用置换通风方式所带来的节能的优点。因此,置换通风方式适用于热湿比较大的空调系统,或者可采用二次回风的处理方式。
    采用变风量系统(VAV)也通常使用热水盘管对冷空气进行再加热。

4.5.15 随着工艺需求和气候等因素的变化,建筑对通风量的要求也随之改变。系统风量的变化会引起系统阻力更大的变化。对于运行时间较长且运行工况(风量、风压)有较大变化的系统,为节省系统运行费用,宜考虑采用双速或变速风机。通常对于要求不高的系统,为节省投资,可采用双速风机,但要对双速风机的工况与系统的工况变化进行校核。对于要求较高的系统,宜采用变速风机。采用变速风机的系统节能性更加显著。采用变速风机的通风系统应配备合理的控制。

4.5.16 通风设备和风管的保温、防冻具有一定的技术经济意义,有时还是系统安全运行的必要条件。例如,某些降温用的局部送风系统和兼作热风供暖的送风系统,如果通风机和风管不保温,不仅冷热耗量大、不经济,而且会因冷热损失使系统内所输送的空气温度显著升高或降低,从而达不到既定的室内参数要求。又如,锅炉烟气等可能被冷却而形成凝结物堵塞或腐蚀风管。寒冷地区的空气热回收装置,如果不采取保温、防冻措施,冬季就可能因冻结而不能发挥应有的作用。

4.5.17 在执行过程中,本标准上一版本中风机的单位耗功率的要求发现对于总效率ηt和风机全压方面存在一定的问题:
    1 设计人员很难确定实际工程的总效率ηt
    2 对于空调机组,由于内部组合的变化越来越多,且设计人员很难计算出其所配置的风机的全压要求。这些都导致实际执行和节能审查时,对此的评价存在一定的困难。因此进行修改。
    由于设计人员并不能完全掌控空调机组的阻力和内部功能附件的配置情况。作为节能设计标准,规定Ws的目的是对于常规的空调、通风系统,设计师应对管道系统在设计工况下的阻力进行一定的限制,同时选择高效的风机。
    从原标准实施至今,我国的机电产品行业已经取得了较大的进步,风机效率和电机效率得到了较大的提升。本次修改按照新的风机和电机能效等级标准的规定来重新计算了风道系统的Ws限值。在计算过程中,将传动效率和电机效率合并后,作为后台计算数据,这样就不需要暖通空调的设计师再对此进行计算。
    首先要明确的是:Ws指的是实际消耗功率而不是风机所配置的电机的额定功率。因此不能用设计图(或设备表)中的额定电机容量除以设计风量来评价Ws。设计师应在设计图中表明风机的风压(对于普通的机械通风系统)或机组余压(对于空调风系统)P,以及对风机效率ηF的最低限值要求。这样即可用上述公式来计算实际设计系统的Ws,并和表4.5.17对照来评判是否达到了本条文的要求。

4.5.18 空气能量回收过去习惯称为空气热回收。空调系统中处理新风所需的冷热负荷占建筑物总冷热负荷的比例很大,为有效地减少新风冷热负荷,宜采用空气-空气能量回收装置回收空调排风中的热量和冷量,用来预热和预冷新风,可以产生显著的节能效益。
    国家标准《空气-空气能量回收装置》GB/T 21087将空气热回收装置按换热类型分为全热回收型和显热回收型两类,同时规定了内部漏风率和外部漏风率指标。由于热回收原理和结构特点的不同,空气热回收装置的处理风量和排风泄漏量存在较大的差异。当排风中污染物浓度较大或污染物种类对人体有害时,在不能保证污染物不泄漏到新风送风中时,空气热回收装置不应采用转轮式或板翅式空气热回收装置。
    在进行空气能量回收系统的技术经济比较时,应充分考虑气象条件、能量回收的使用时间等因素。在满足节能标准的前提下,如果系统的回收期过长,则不应采用能量回收系统。
    常用的空气热回收装置性能和适用对象参见表4.5.18。

4.5.19 采用双向换气装置,让新风与排风在装置中进行显热或全热交换,可以从排出空气中回收50%以上的热量和冷量,有较大的节能效果,因此应该提倡。人员长期停留的房间一般是指连续使用超过3h的房间。
    当安装带热回收功能的双向换气装置时,应注意:
    1 热回收装置的进、排风入口过滤器应便于清洗;
    2 风机停止使用时,新风进口、排风出口设置的密封风阀应同时关闭,以保证管道气密性。

4.5.20 本条文为空调冷热水管道绝热计算的基本原则。
    对于天津地区的气候条件而言,满足了经济厚度,也就同时满足了防结露厚度,一般情况无需验算。
    每100m冷水管的平均温升可控制在0.06℃以内;每100m热水管的平均温降也控制在0.12℃以内,相当于一个500m长的供回水管路,控制管内介质的温升不超过0.3℃(或温降不超过0.6℃),也就是不超过常用的供、回水温差的6%左右。如果实际管道超过500米,设计人员应按照空调管道(或管网)能量损失不大于6%的原则,通过计算采用更好(或更厚)的保温材料以保证达到减少管道冷(热)损失的效果。

4.5.21 风管表面积比水管道表面积大得多,其管壁传热引起的冷热量的损失十分可观,往往会占空调送风冷量的5%以上,因此空调风管的绝热是节能工作中非常重要的一项内容。
    由于离心玻璃棉是目前空调风管绝热最常用的材料,因此这里将它作为制定空调风管绝热最小热阻时的计算材料。按国家玻璃棉标准,离心玻璃棉属2b号,密度在32kg/m3~48kg/m3时,70℃时的导热系数≤0.046W/(m·K),一般空调风管绝热材料使用的平均温度为20℃,可以推算得到20℃时的导热系数为0.0377W/(m·K)。按管内温度15℃时,计算经济厚度为28mm,计算热阻是0.74(m2·K/W);低温空调风管管内温度按5℃计算,得到导热系数为0.0366W/(m·K),计算经济厚度为39mm,计算热阻是1.08(m2·K/W)。如果离心玻璃棉导热系数性能好的话,导热系数可以达到0.033和0.031,厚度为24mm和33mm。

4.5.22 本表参考了上海市工程建设规范《公共建筑节能设计标准》中表4.5.1的有关数据。

 

4.6 末端系统

4.6.1 散热器暗装在罩内时,不但散热器的散热量会大幅度减少;而且,由于罩内空气温度远远高于室内空气温度,从而使罩内墙体的温差传热损失大大增加。为此,应避免这种错误做法。
    实验证明:散热器外表面涂刷非金属性涂料时,其散热量比涂刷金属性涂料时能增加10%左右。
    面层热阻的大小,直接影响到地面的散热量,实测证明,在相同的供暖条件和地板构造的情况下,在同一个房间里,以热阻为0.02m2·K/W左右的花岗岩、大理石、陶瓷等做面层的地面散热量,比以热阻为0.10m2·K/W左右的木地板为面层时要高30%~60%;比以热阻为0.15m2·K/W左右的地毯为面层时要高60%~90%。由此可见,面层材料对地面散热量的巨大影响。为了节省能耗和运行费用,采用地面辐射供暖供冷方式时,要尽量选用热阻小于0.05m2·K/W材料做面层。

4.6.2 风机的变风量途径和方法很多,但变频调节通风机转速时的节能效果最好,所以推荐采用。本条文提到的风机是指空调机组内的系统送风机(也可能包括回风机)而不是变风量末端装置内设置的风机。对于末端装置所采用的风机来说,若采用变频方式时,应采取可靠的防止对电网造成电磁污染的技术措施。变风量空调系统在运行过程中,随着送风量的变化,送至空调区的新风量也相应改变。为了确保新风量能符合卫生标准的要求,同时为了使初调试能够顺利进行,根据满足最小新风量的原则,规定应在提供给甲方的设计文件中标明每个变风量末端装置必需的最小送风量。

4.6.3 置换通风系统是一种通风效率高,既带来较高的空气品质,又有利于节能的有效通风方式。置换通风是将经过处理或未经过处理的空气,以低风速、低紊流度、小温差的方式直接送入室内人员活动区的下部。置换通风型送风模式比混合式通风模式节能,根据有关资料统计,对于高大空间来说,其节约制冷能耗费20%~50%。
    置换通风在北欧已经普遍采用。最早是用于工业厂房解决室内的污染控制问题,然后转向民用,如办公室、会议厅、剧院等,目前我国在一些建筑中已有所应用。

4.6.4 分层空调是一种仅对室内下部空间进行空调、而对上部空间不进行空调的特殊空调方式,与全室性空调方式相比,分层空调夏季可节省冷量20%~30%左右,但在冬季供暖工况下运行时并不节能,此点特别提请设计人员注意。

4.6.5
    1 变配电室等发热量较大的机电设备用房如夏季室内计算温度取值过低,甚至低于室外通风温度,既没有必要,也无法充分利用室外空气消除室内余热,需要耗费大量制冷能量。因此规定夏季室内计算温度取值不应低于室外通风计算温度,但不包括设备需要较低的环境温度才能正常工作的情况。
    2 厨房的热加工间夏季仅靠机械通风不能保证人员对环境的温度要求,一般需要设置空气处理机组对空气进行降温。由于排除厨房油烟所需风量很大,需要采用大风量的不设热回收装置的直流式送风系统。如计算室温取值过低,供冷能耗大,直流系统使得温度较低的室内空气直接排走,不利于节能。

 

4.7 监测、控制与计量

4.7.1 为了节省运行中的能耗,供暖通风与空调系统应配置必要的监测与控制。直接数字控制(DDC)系统从20世纪80年代后期开始进入我国,经过约20年的实践,证明其在设备及系统控制、运行管理等方面具有较大的优越性且能够较大的节约能源,在大多数工程项目的实际应用过程中都取得了较好的效果。就目前来看,多数大、中型工程也是以此为基本的控制系统形式的。但实际情况错综复杂,作为一个总的原则,设计时要求结合具体工程情况通过技术经济比较确定具体的控制内容。能源计量总站宜具有能源计量报表管理及趋势分析等基本功能。

4.7.2 强制性条文。
    一次能源/资源的消耗量均应计量。此外,在冷、热源进行耗电量计量有助于分析能耗构成,寻找节能途径,选择和采取节能措施。循环水泵耗电量不仅是冷热源系统能耗的一部分,而且也反映出输送系统的用能效率,对于额定功率较大的设备宜单独设置电计量。
    目前水系统跑冒滴漏现象普遍,系统补水造成的能源浪费现象严重,因此对冷热源站总补水量也应用计量手段加以控制。

4.7.3 量化管理是节约能源的重要手段,可以检验冷热源系统的运行效率。按照冷量和热量的用量计收供冷和供暖费用,既公平合理,又有利于提高用户的节能意识。“归属不同使用单位的各部分”,在设计阶段可能难以确定,故不作强制性规定。

4.7.4 强制性条文。
    锅炉房及换热机房设置热量自动调节装置(例如气候补偿器)的主要目的是对供热系统进行总体调节,使锅炉运行参数在保持室内设计温度的前提下,随室外空气温度的变化随时进行调整,始终保持锅炉房的供热量和建筑物的需热量基本一致,实现按需供热,达到最佳运行效率和稳定的供热质量。

4.7.5 本条文主要对锅炉房和热交换站的节能提出了明确的要求。主要为节能设计相关的内容,基本的设备故障报警、水箱高、低液位报警等内容没有一一列出。以下各条均相同。
    供热量控制调节包括质调节(供水温度)和量调节(供水流量)两部分,需要根据室外气候条件和末端需求变化进行调节。对于未设集中控制系统的工程,设置气候补偿器和时间控制器等装置来实现2和3的要求。
    对锅炉台数和燃烧过程的控制调节,可以实现按需供热,提高锅炉运行效率,节省运行能耗并减少大气污染。锅炉的热水温度、烟气温度、燃烧状态等与能耗相关的参数应上传至建筑能量管理系统,根据实际需求供热量调节锅炉的运投台数和投入燃料量。

4.7.6 强制性条文。
    按照《中华人民共和国节约能源法》第三十七条规定:使用空调供暖、制冷的公共建筑应当实行室内温度控制制度。用户能够根据自身的用热需求,利用空调供暖系统中的调节阀主动调节和控制室温,是实现按需供热、行为节能的前提条件。
    除末端只设手动风量开关的小型工程外,供暖空调系统均应具备室温自动调控功能。以往传统的室内供暖系统中安装使用的手动调节阀,对室内供暖系统的供热量能够起到一定的调节作用,但因其缺乏感温元件及自力式动作元件,无法对系统的供热量进行自动调节,从而无法有效利用室内的自由热,降低了节能效果。因此,对散热器和辐射供暖系统均要求能够根据室温设定值自动调节。对于散热器和地面辐射供暖系统,主要是设置自力式恒温阀、电热阀、电动通断阀等。散热器恒温控制阀具有感受室内温度变化并根据设定的室内温度对系统流量进行自力式调节的特性,有效利用室内自由热从而达到节省室内供热量的目的。

4.7.7
    1 设备的顺序启停和连锁控制是为了保证设备的运行安全,是控制的基本要求。从大工程应用效果看,水系统“大流量小温差”是个普遍现象。究其原因,末端空调设备不用时水阀没有关闭,为保证使用支路的正常水流量,导致运行水泵台数增加,建筑能耗增大。因此,该控制要求也是运行节能的前提条件。
    2 冷水机组是暖通空调系统中能耗最大的单体设备,其台数控制的基本原则是保证系统冷负荷要求,节能目标是使设备尽可能运行在高效区域。冷水机组的最高效率点通常位于该机组的某一部分负荷区域,因此采用冷量控制方式有利于运行节能。但是,由于监测冷量的元器件和设备价格较高,因此在有条件时(如采用了DDC控制系统时),优先采用此方式。对于一级泵系统冷机定流量运行时,冷量可以简化为供回水温差;当供水温度不做调节时,也可简化为总回水温度来进行控制,工程中需要注意简化方法的使用条件。
    3 水泵的台数控制应保证系统水流量和供水压力/供回水压差的要求,节能目标是使设备尽可能运行在高效区域。水泵的最高效率点通常位于某一部分流量区域,因此采用流量控制方式有利于运行节能。对于一级泵系统冷机定流量运行时和二级泵系统,一级泵台数与冷机台数相同,根据连锁控制即可实现;而一级泵系统冷机变流量运行时的一级泵台数控制和二级泵系统中的二级泵台数控制推荐采用此方式。由于价格较高且对安装位置有一定要求,选择流量和冷量的监测仪表时应统一考虑。
    4 二级泵系统水泵变速控制才能保证符合节能要求,二级泵变速调节的节能目标是使设备耗电量尽量低。实际工程中,有压力/压差控制和温差控制等不同方式,温差的测量时间滞后较长,压差方式的控制效果相对稳定。而压差测点的选择通常有两种:(1)取水泵出口主供、回水管道的压力信号。由于信号点的距离近,易于实施。(2)取二级泵环路中最不利末端回路支管上的压差信号。由于运行调节中最不利末端会发生变化,因此需要在有代表性的分支管道上各设置一个,只要其中有一个压差信号未能达到设定要求时,则提高二级泵的转速,直到满足为止;反之,如所有的压差信号都超过设定值,则降低转速。显然,方法(2)所得到的供回水压差更接近空调末端设备的使用要求,因此在保证使用效果的前提下,它的运行节能效果较前一种更好,但信号传输距离远,要有可靠的技术保证。但若压差传感器设置在水泵出口并采用定压差控制,则与水泵定速运行相似,因此,推荐优先采用压差设定值优化调节方式以发挥变速水泵的节能优势。
    5 关于冷却水的供水温度,不仅与冷却塔风机能耗相关,更会影响到冷机能耗。从节能的观点来看,较低的冷却水进水温度有利于提高冷水机组的能效比,但会使冷却塔风机能耗增加,因此对于冷却侧能耗有个最优化的冷却水温度。但为了保证冷水机组能够正常运行,提高系统运行的可靠性,通常冷却水进水温度有最低水温限制的要求。为此,必须采取一定的冷却水水温控制措施。通常有三种做法:(1)调节冷却塔风机运行台数;(2)调节冷却塔风机转速;(3)供、回水总管上设置旁通电动阀,通过调节旁通流量保证进入冷水机组的冷却水温高于最低限值。在(1)、(2)两种方式中,冷却塔风机的运行总能耗也得以降低。
    6 冷却水系统在使用时,由于水分的不断蒸发,水中的离子浓度会越来越高。为了防止由于高离子浓度带来的结垢等种种弊病,必须及时排污。排污方法通常有定期排污和控制离子浓度排污。这两种方法都可以采用自动控制方法,其中控制离子浓度排污方法在使用效果与节能方面具有明显优点。
    7 供水温度提高,会使冷水机组的运行能效比提高,然而末端空调设备的除湿能力下降、风机运行能耗会有所提高,因此供水温度的优化调节需要了解室外气象参数、室内环境和设备运行状况后,综合考虑整个系统的能耗才能进行。因此,推荐在有条件时采用。
    8 设备保养方面的要求,有利于延长设备的使用寿命,也属于广义节能的范畴。
    9 机房群控是冷、热源设备节能运行的一种有效方式,水温和水量等调节对于冷水机组、循环水泵和冷却塔风机等运行能效有不同的影响,因此机房总能耗是总体的优化目标。冷水机组内部的负荷调节等都由其自带控制单元完成,而且其传感器设置在机组内部管路上,测量比较准确和全面。采用通信方式,可以将其内部监测数据与系统监控结合,保证第2款和第7款的实现。

4.7.8
    1 风阀、水阀与风机连锁启停控制,是一项基本控制要求。实际工程中发现很多工程没有实现,主要是由于冬季防冻保护需要停风机、开水阀,这样造成夏季空调机组风机停时往往水阀还开,冷水系统“大流量,小温差”,造成冷水泵输送能耗增加、冷机效率下降等后果。需要注意在需要防冻保护地区,应设置本连锁控制与防冻保护逻辑的优先级。
    2 绝大多数公共建筑中的空调系统都是间歇运行的,因此保证使用期间的运行是基本要求。推荐优化启停时间即尽量提前系统运行的停止时间和推迟系统运行的启动时间,这是节能的重要手段。
    3 室内温度设定值对空调风系统、水系统和冷热源的运行能耗均有影响。根据相关文献,夏季室内温度设定值提高1℃,空调系统总体能耗可下降6%左右。因此,推荐根据室外气象参数优化调节室内温度设定值,这既是一项节能手段,同时也有利于提高室内人员舒适度和减少空调病。

4.7.9 推荐设置常闭式电动通断阀,风机盘管停止运行时能够及时关断水路,实现水泵的变流量调节,有利于水系统节能。
    通常情况下,房间内的风机盘管往往采用室内温控器就地控制方式。根据《民用建筑节能条例》和《公共机构节能条例》等法律法规,对公共区域风机盘管的控制功能提出要求,采用群控方式都可以实现。
    1 由于室温设定值对能耗的影响,响应政府对空调系统夏季运行温度的号召,要求对室温设定值进行限制,可以从监控机房统一设定温度。
    2 风机盘管可以采用水阀通断/调节和风机分档/变速等不同控制方式。采用温控器控制水阀可保证各末端能够“按需供水”,以实现整个水系统为变水量系统。
    考虑到对室温控制精度要求很高的场所会采用电动调节阀,严寒地区在冬季夜间维持部分流量进行值班供暖等情况,不做统一限定。

4.7.10 在以排除房间余热量为主的通风系统中,根据房间温度控制通风设备运行台数或转速,可避免在气候凉爽或房间发热量不大的情况下通风设备满负荷运行的状况发生,既可节约电能,又能延长设备的使用年限。

4.7.11 对于商场、办公楼等每日车辆出入明显有高峰时段的地下车库,采用每日、每周时间程序控制风机启停的方法,节能效果明显。在有多台风机的情况下,也可以根据不同的时间启停不同的运行台数的方式进行控制。
    采用CO浓度自动控制风机的启停(或运行台数),有利于在保持车库内空气质量的前提下节约能源,但由于CO浓度探测设备比较贵,因此适用于高峰时段不确定的地下车库在汽车开、停过程中,通过对其主要排放污染物CO浓度的监测来控制通风设备的运行。《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》GBZ2.1-2007规定一氧化碳8h时间加权平均允许浓度为20mg/m3短时间接触允许30mg/m3

4.7.12 对于间歇运行的空调系统,在保证使用期间满足要求的前提下,应尽量提前系统运行的停止时间和推迟系统运行的启动时间,这是节能的重要手段。在运行条件许可的建筑中,宜使用基于用户反馈的控制策略(Request-Based Control)包括最佳启动策略(Optimal Start)和分时再设定反馈策略(Trim and Re-spond)。

 

5 电 气

5.1 一般规定
5.2 供配电系统

5.2.1 供电电压等级的确定应充分考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定和要求。10KV电源应深入负荷中心,尽量缩短低压配电线路的长度。单台设备容量较大时,按以下要求考虑:
    (1)单台额定功率大于350KW的(含电制冷机组)宜采用中压(6KV或10KV)供电。
    (2)单台额定功率大于550KW的(含电制冷机组)应采用中压(6KV或10KV)供电。
    (3)单台低压220/380V柴油发电机组额定功率不宜大于1500KW。当柴油发电机组额定功率较大,距离较远时,宜采用中压(6KV或10KV)柴油发电机组供电。

5.2.2
    2 电力系统电能质量可用电网谐波、电压波动和闪变、三相不平衡度等指标来表示。IEC标准对电能质量的定义为:电能质量是指供电装置在正常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性。电能质量不仅取决于发输电和供配电系统本身,而且伴随着现代化社会及工业化的迅速发展,接入公用电网的半导体换流器和非线性负荷也明显干扰和降低配电网中的电能质量。电能质量的下降给电力系统和用电设备带来严重危害,因此,提高供配电系统的电能质量是建筑设计的重点。
    3 变配电所的设置应根据用电负荷的容量、分布及预期,确定变电所的位置和容量,尽量缩短低压供电半径,并提高变压器长期运行负载率,节约有色金属,降低电能损耗,减少电压损失,提高供电质量。目前,经实际调查,大量变压器长期运行负载率仅10%~40%,大大增加了建设方的初投资和长期运行成本。
    4 220V或380V单相用电设备接入220/380V三相系统时,应尽量可能使三相负荷平衡。在低压系统中,220V的照明负荷,线路电流不大于40A时,允许采用220V单相供电,否则,宜采用220/380V三相供电。
    5
        1)2)供电电压允许偏差是指电力系统各处的电压允许偏离其额定值的百分比。用电设备是按照额定电压进行设计制造的。照明系统常用的荧光灯等气体放电光源,其发光效率、光通量和使用寿命均与电压有关。例如:当电压较额定电压低5%时,荧光灯的光通量约减少10%。另外,众所周知,异步电动机的最大转矩和启动转矩与定子绕组端电压的平方成正比,因此,当电机端电压较额定电压低10%时,电机的最大转矩和启动转矩将分别降至额定转矩的81%。可见,电压降低对于需要在重负载下启动和运行的电机的安全运行是十分不利的。
        3)4)5)由于电力系统各点电压主要反映了该点无功功率的供需关系,因此电压调节一般采取无功就地平衡原则进行无功功率补偿,并及时调节无功功率补偿量。220/380V低压系统一般还要适当考虑投资及造价因素。
    6 根据国家标准《电能质量公共电网谐波》GB/T 14549的相关规定,公用电网谐波电压(相电压)不应超过条文中规定的允许值。公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量(均方根值)不应超过条文中规定的允许值。因此,为保证电力系统安全、经济运行和保证用户设备及人身安全,必须对谐波污染造成的危害影响加以限制。一方面,国家有关部门对电力系统谐波畸变允许值和谐波源注入供电点的谐波电流值作出规定,对谐波源和供电点电压或电流的谐波含量或畸变值进行监测,对新接入的谐波源负荷进行必要的验算和管理。另一方面,电力用户为了保证自身设备的安全和正常运行,也应把自身用电设备产生的谐波畸变保持在规定限度内。
        (1)在建筑物内,为抑制贵重设备或功能重要设备对电力系统的谐波污染,宜采用专用配电变压器供电方式,并宜安装在线式电能质量管理系统,实时进行电能质量检测。
        (2)谐波含量较高且功率较大的低压用电设备的配电回路,应采用专路供电。
        (3)对谐波敏感的信息技术设备,不宜布置在可能成为谐波骚扰源的设备的近旁。
        (4)在谐波含量较高的供配电系统中采用电力电容器组补偿无功功率,当存在下列情况之一时,宜串联调谐电抗器抑制谐波。①产生谐波的设备功率之和占全部设备总功率的比率超过15%时。②全部设备实际低负荷运行时,产生谐波的运行设备功率之和占全部运行设备总功率的比率超过15%时。③单次谐波电压超过2%或总谐波电压超过3%时。
        (5)大型较稳定运行的非线性电气设备,频谱特征明显、自然功率因数较低的单相非线性负荷,以及谐波源所产生的谐波较集中于连续的三种或以下(如3、5、7次)的谐波治理宜采用并联无源滤波器,并在谐波源处就地设置。
        (6)对于谐波电流较大的非线性负荷,当谐波源的谐波频谱较宽,谐波源的自然功率因数较高时宜采用有源滤波器,并按下列原则进行谐波治理。①当非线性负荷容量占配电变压器容量的比例较大(如超过50%)设备的自然功率因数较高时,宜在变压器低压配电母线侧集中装设有源电力滤波器。②当一个区域内有较分散且容量较小的非线性负荷时,宜在分配电箱母线上装设有源电力滤波器。③当配电变压器供电对象仅有少量非线性重要设备时,宜在每台谐波源处就地装设有源电力滤波器。

5.2.3 变压器应选用不低于《三相配电变压器能效限定值及能效等级》GB 20052规定的最低能效限定值的产品。

 

5.3 照明

5.3.1 《建筑照明设计标准》GB 50034对各类公共建筑的照明功率密度值的限值进行了规定,提供了现行值和目标值。照明设计时,照明功率密度值限值应符合该标准规定的现行值。

5.3.2
    2 该条款同《建筑照明设计标准》GB 50034-2013第6.2.5条。
    3 该条款同《建筑照明设计标准》GB 50034-2013第6.2.4条。
    4 细管(≤26mm)直管形三基色荧光灯光效高、寿命长、显色性好,适用于灯具安装高度较低(通常情况灯具安装高度低于8m)的房间如办公室、教室、会议室、诊室等房间,以及轻工、纺织、电子、仪表等生产场所。
    5 灯具安装高度较高的场所(通常情况灯具安装高度高于8m)应采用金属卤化物灯或高压钠灯或高频大功率细管直管荧光灯。金属卤化物灯具有显色性好、光效高、寿命长等优点,因而得到普遍应用,而高压钠灯光效更高、寿命更长,价格较低,但其显色性差,可用于辨色要求不高的场所。高频大功率细管荧光灯具有高光通、寿命长、高显色性等优点,特别是可瞬时启动的特点,克服了金属卤化物灯或高压钠灯再启动时间长的缺点。
    7~8 发光二极管(LED)光源一般功率较低、光效高、寿命长、启动时间短、适合频繁开启及调光控制。
    9 室外景观照明不应采用高强投光灯、大面积霓虹灯、彩灯等高亮度、高能耗灯具,应优先采用高效、长寿、安全、稳定的光源,如高频无极灯、发光二极管(LED)照明灯等。

5.3.3
    2 采用电子镇流器,可提高灯管光效和降低镇流器的自身功耗,有利于节能和提高灯管寿命;T8荧光灯可配用电子镇流器或节能电感镇流器,不应配用功率大的传统电感镇流器;T5直管荧光灯、一般应采用电子镇流器。
    3 金属卤化物灯和高压钠灯配用节能型电感镇流器的功耗比普通电感镇流器低很多,其节能效果明显。这类光源的电子镇流器尚不够稳定,暂不宜普遍推广应用,对于功率较小的高压钠灯和金属卤化物灯,可配用电子镇流器,目前这种产品的质量多数能满足要求。在电压偏差较大的场所,采用高压钠灯和金属卤化物灯时,为了节能和保持光输出稳定,延长光源寿命,宜配用恒功率镇流器。
    4 该条款出自《建筑照明设计标准》GB 50034-2013第6.2.6条。
    5 使用电感镇流器的气体放电灯,当灯具功率因数低于0.85时,均应采取灯内单灯补偿方式,使其照明配电系统功率因数不应低于0.9,减少无功损耗。

5.3.4 照明灯具的布置要求。
    对于线光源,考虑其配光曲线,宜垂直于外窗布灯(有工艺要求时除外,如教室等)。

5.3.5 对于部分作业面要求较高,但作业面密度又不大的场所,若只采用一般照明,会增加安装功率。而采用混合照明方式,即增加局部照明来提高作业面照度,以节约电能,这样做在技术经济方面是合理的。

5.3.6 间接照明或漫反射发光顶棚的照明方式光损失较严重,不利于节能。

5.3.8 夜景照明是建筑景观的一大亮点,也是节能的重点。

5.3.9
    4 集中开、关控制有许多种类,如建筑设备监控(BA)系统的开关控制、接触器控制、智能照明开、关控制系统等,公共场所照明集中开、关控制有利于安全管理。就地感应控制包括红外、雷达、声波等探测器的自动控制装置。
    5 人员聚集大厅主要指报告厅、观众厅、宴会厅、航空客运站、商场营业厅等外来人员较多的场所。智能照明控制系统包括开、关型或调光型控制,两者都可以达到节能的目的,但舒适度、价格不同。
    6 当建筑考虑设置机械遮阳设施时,照度宜可以根据需要自动调节。
    7 当建筑物设置景观照明时,应采取集中控制方式,并设置平时、一般节日、重大节日等多种模式。

 

5.4 控制与监测

5.4.1 集中供暖通风与空气调节系统采用计算机自动控制系统,可以是建筑设备监控系统,也可以是局部的节能控制系统或者是针对单台机组的控制装置。无论哪一种方式,都必须满足空调设备及系统的工艺要求,并形成完整的控制系统,以便于其运行管理和综合的节能控制。

5.4.2 此处大型区域冷热源站是指为公共建筑服务用户自建站。通常大型区域冷热源站的工艺都非常复杂,对系统的控制以及可靠性、稳定性要求较高,常规的建筑设备监控系统或者公共建筑物自用的冷热源机房节能控制系统都已无法满足要求,需要采用基于PLC的数据采集与监视控制系统(SCADA),实现包括输配系统及其板换在内的集成控制,具有自动调节与控制、能耗预测、中央与现场两地监控以及能源分析与管理等功能。

5.4.3 锅炉房与热交换站的计算机监控装置使用较为成熟,其计量装置的设置应符合现行地方标准《天津市民用建筑能耗监测系统设计标准》DB29-216的规定。与自建区域能源站相连的热交换站,其计量数据应上传至能源站,便于实现能源站的节能运行控制。

5.4.4 冷热源机房的能耗占空调系统的总能耗比重较大,节能潜力大,同时,其控制形式较多,如:建筑设备监控系统,对建筑物内空调系统、给排水系统、电梯等均进行监控,冷热源机房的监控只是其监控系统的一个组成部分,这种系统的优点是具有监控的完整性,可以实现空调系统的末端、输配及冷热源的全部监控,强调集中管理和监控,其基于工艺的优化控制和节能控制效果并不显著;以冷水机组为主的群控系统,更有助于提高机组的COP和机房总能耗的基本降低,以通信方式实现与空调末端、输配系统的监控单元连接较困难;以冷热源机房为节能控制目标的专用节能控制系统,更突出于机房总能耗的降低,对于空调末端、输配系统的能耗以及通信联网也存在一定困难。总之,无论采用哪一种控制形式,都必须满足空调系统的工艺要求,都应考虑空调系统的整体控制要求,以便于其运行管理和实现综合的节能效果。

5.4.5 风机盘管等空调末端装置的集中监控,有利于实现温湿度的集中设置和管理。通过空调末端装置的统一管理,也有利于提高空调系统的整体节能效果。

5.4.6 随着绿色建筑技术的不断发展,在公共建筑中采用可再生能源越来越多。在对可再生能源、给排水系统和空调系统等进行监控时,首先应满足其工艺的要求,同时应该是最优化的控制。
    公共建筑的节能不仅需要每一个用能设备或系统的节能,同样,需要通过系统集成,实现建筑物各用能设备或系统的综合优化控制和用能控制,实现建筑物整体能效的提高。

5.4.7 对于公共建筑的空调、动力、照明插座和特殊用电设备,除进行分项计量外,还应根据建筑物的使用功能、业态等进行分区或分层、分户的计量,这些计量数据可为将来运营管理提供便利条件,同时,为专用软件平台进行能耗的监测、统计和分析提供基础数据。

5.4.8 许多公共建筑的网络机房和弱电机房尽管面积不太大、级别不高,但耗电量不小,因此,节能潜力大,通过采取节能措施,如:不同时间段或不同功能用房灯光的控制,空调系统的节能控制等。可以有效地降低机房的运行能耗。

 

6 给水排水

6.1 一般规定

6.1.1 充分利用城镇供水管网的水压直接供水,可以减少二次加压水泵的能耗,还可以减少给水系统的水质污染。

6.1.2 本条主要参考现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015规定,加压站位置与能耗有很大的关系,如果位置设置不合理会造成能耗浪费。

6.1.3 水泵是耗能设备,应通过计算确定水泵的流量和扬程,合理选择通过节能认证的水泵产品,减少能耗。泵节能评价值是按照现行国家标准《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB 19762的规定进行计算、查表而确定。

6.1.4 《建筑给水排水设计规范》GB 50015和《民用建筑节水设计标准》GB 50555对设置用水计量水表的位置作了明确要求。
    安装水表除利用价格杠杆促进节水工作外,还可监测系统的漏渗。水表的选型要合理,在水表规格和精度上保证计量的准确性,不仅涉及买卖公平问题,也关系到对漏损控制的评价和采用的对策。建立新型的用水管理方式,当有条件时,可将计量数据纳入楼宇管理系统,通过应用信息技术,进行优化集成,对能源消耗与水资源消耗自动统计与管理,天津市地方标准《天津市民用建筑能耗监测系统设计标准》DB29-216也作出相应的要求。

 

6.2 建筑给水排水系统

6.2.1 工程设计时应根据现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的有关规定进行计算,如计算管径、水池容积、水泵流量及杨程、热交换器容积及加热面积计算等均采用最高日用水定额。节水用水定额是采用节水型生活用水器具后的平均日用水定额,当用于年用水量的计算、太阳能集热器集热面积、中水处理设备的计算等应采用节水用水定额。

6.2.2 从节能的角度高位水箱供水和管网叠压供水较其他两种供水方式更节能。当采用高位水箱供水时,需解决好两个问题,一是靠近高位水箱的上部数层的供水压力要求;二是水质保证问题。管网叠压供水方式应是有条件的使用。

6.2.3 现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015规定了建筑生活给水系统的分区应综合使用要求、材料设备性能、节能、节水和维护管理等因素确定,这是划分供水系统分区的原则,是节水节能设计控制的重要环节。试验证明:DN15水嘴在水压0.10MPa下流量不大于0.15L/s,而同规格普通型水嘴在水压0.24MPa和0.5MPa下流量分别为0.42L/s、0.72L/s。由此可见,控制用水点处的水压对节能节水起着至关重要的作用。在划分供水分区时应严格控制减压阀分区供水方式的采用,在某些水力工况下,采用减压阀供水的系统不利于节能。

6.2.4
    1 卫生器具和配件的选择应符合现行国家标准《节水型生活用水器具》CJ 164及《节水型产品技术条件与管理通则》GB 18870的要求。根据用水场合的不同,合理选用节水型水嘴、节水型便器、节水型便器冲洗阀、节水型淋浴器等。
    2 为减小给水系统的水头损失应采用海登-威廉系数Ch不大于140的管材。给水系统配水管的局部水头损失和管道与管(配)件连接有很大关系,为了减小管件的阻力系数,应采用管(配)件内径宜与管道内径一致的产品或采用分水器供水形式,并采用导流三通管件。
    3 性能高的阀门具有以下特点:
        (1)开启力矩小,灵活方便,省力节能;
        (2)密封性能可靠,达到无泄漏;
        (3)耐高压、耐腐蚀、耐磨损、使用寿命长等。

6.2.5
    1 一套设备中配置2台~4台水泵可以满足绝大多数用户的正常用水需要,同时兼顾到经济合理及有利于增压水泵房在工程设计中的灵活布置。建议当供水设备配置的水泵数量超过3台、且单台泵组的额定功率大于11kW时,配置小流量水泵。
    2 对用水量不均匀程度较高的建筑,往往会造成水泵偏离高效区运行,增加了水泵运行能耗,设置气压罐的目的一是避免水泵频繁启动,保证系统供水平稳,二是有节能的意义。
    3 简单的认为水泵机组采用了变频调速控制就是节能的供水方式是非常不科学的,变频调速控制的节能在于,一是,控制水泵供水量与管网用水量相匹配,保证供水机组能高效地、向系统提供没有多余的用水量和水压;二是,保证供水机组的水泵工作在高效区。
    4 本款规定的目的在于充分发挥变频供水设备的节能效果,恒压供水过程中,流量在额定范围内变化时,不应始终保持一个设定压力进行供水,而应按流量大小分段保持多个设定压力进行供水,即每一段保持一个设定供水压力。多台水泵的恒压供水设备可按水泵的工作台数进行分段,即一台泵工作流量变化时,保持一个设定压力进行供水;两台泵工作时保持另一个设定压力进行供水,如此类推。设定压力值依次增加,既保证了用户末端用水,又能达到节能的目的。采用这种多恒压控制方式只需简单改变设备的控制程序。
    5 每台水泵设置变频器,根据系统流量变化自动调节泵组转速,并实现多工作泵情况下的效率均衡,无论泵组运行工况如何变化及设备使用场合多么不同,泵组始终在高效区运行,不会出现能耗浪费现象,达到节能效果。还有更理想节能效果的控制,在自动控制中加入水泵曲线参数控制功能:(1)按照水泵检测的性能曲线做水泵小流量控制检测,避免水泵过小流量运行;
        (2)在水泵运行过程中能够较为准确的按照效率来调整水泵转速,以及运行数量,达到系统最优的运行模式;(3)在水泵大流量运行工况时,能够有效的根据曲线的限制,防止水泵偏离曲线过载运行,有效的保证水泵运行的安全性。

6.2.6 《建筑给水排水设计规范》GB 50015对冷却塔的布置和选型提出了明确的要求,目的是保证产品的热力性能,减少对冷却塔对环境以及湿热空气回流对冷却塔冷效的影响。从节能的角度看,较低的冷却水进水温度有利于提高冷水机组的能效比,因此尽可能降低冷却水温度对于节能是有利,但通常机组对冷却水进水温度有最低水温限制的要求,因此,必须采取一定的水温控制措施。通常有三种做法:(1)调节冷却塔风机的运行台数;(2)调节冷却塔风机的转数;(3)供、回水总管上设置旁通电动阀,通过调节旁通流量保证进入冷水机组的冷却水温高于最低限值。当采用冷却塔供应空调冷水时,为了保证空调末端所必需的冷水供水温度,也应对冷却塔出水温度进行控制。
    做好冷却水系统的水处理,对于保证冷却水系统尤其是冷凝器的传热,提高传热效率有重要意义。在室内设置水箱存在占据室内面积、水箱和冷却塔的高差增加水泵电能等缺点,因此是否设置应根据具体工程情况确定,且应尽量减少冷却塔和集水箱高差。

 

6.3 建筑生活热水系统

6.3.1 本条规定了生活热水系统热源形式选择的原则。应优先考虑利用工业的余热、废热、地热能和太阳能。空气源热泵在一定条件下,也是可以采用的热源形式。其它热源指其它可再生能源和电能、燃气等常规热源。

6.3.2 蒸汽的热焓比热水要高得多,将水由低温状态加热至高温、高压蒸汽再通过热交换转化为生活热水是能量的高质低用,造成能源浪费,应避免采用。医院的中心供应中心(室)、酒店的洗衣房等有需要用蒸汽的要求,需要设蒸汽锅炉,制备生活热水可以采用汽-水热交换器。其它没有用蒸汽要求的公共建筑可以利用工业余热、废热、太阳能、燃气热水炉等方式制备生活热水。

6.3.3 对锅炉额定工况下的热效率提出了要求,应符合《锅炉节能技术监督管理规程》TSG G0002中达到目标值的节能产品。

6.3.4 对空气源热泵热水机组的能效提出了要求,使用空气源热泵热水机组时需要考虑机组的经济性与可靠性,在室外温度较低的工况下运行,致使机组制热COP太低,失去热泵机组节能优势时就不宜采用。

 

7 可再生能源应用

7.1 一般规定

7.1.1 在进行公共建筑节能设计时,应根据国家《可再生能源法》和《民用建筑节能条例》等系列法律法规,在对当地环境资源条件的分析与技术经济比较的基础上,结合国家与地方的引导与优惠政策,优先采用可再生能源利用措施。

7.1.2 目前公共建筑的可再生能源利用的系统设计例如太阳能热水系统设计,与建筑主体设计脱节严重,因此要求在进行公共建筑节能设计时,其可再生能源利用设施也应与主体工程设计同步,从建筑及规划开始即应涵盖有关内容,并贯穿各专业设计全过程。供热、供冷、生活热水、照明等系统中应有可再生能源时,应与相应各专业节能设计协调一致,并注意避免出现因节能应用而浪费其它资源的现象。

7.1.3 利用可再生能源应本着“自发自用、余量上网、电网调节”的原则。直接并网供电是指无蓄电池,直接供给负荷,并不送至上级电网。

7.1.4 提出引导性的计量装置设置要求,适应节能管理与评估。

7.1.5 公共建筑利用可再生能源可按同比增加建筑总能耗的指标,其使用量占建筑总能耗的指标可按《天津市绿色建筑评价标准》DB/T 29-204和《天津市绿色建筑评价技术细则》中相关条款确定。

7.1.6 对于大型公共建筑,智能化系统应实现各类用能、用水系统及设备的监测、控制、计量统计、分析等功能,宜具备展示功能。

 

7.2 太阳能利用

7.2.2 合理选择太阳能应用一体化系统类型、色泽、矩阵形式等,在保证光热、光伏效率的前提下,应尽可能做到与建筑的有机组成部分。应根据光热、光伏组件的类型、位置、矩阵形式和安装方式,为系统的安装、使用和维护,提供必要的承载和空间条件。
    光伏系统类型的选择,应根据建筑物的使用功能、电力负载、输出方式、光伏安转位置和系统运行方式等因素,经综合技术经济因素比较确定。
    太阳能应用一体化系统安装在建筑屋面、建筑立面、阳台或建筑其它部位,不得影响该部位的建筑功能,并应努力提高建筑光热或光伏一体化程度,与建筑协调一致,保持建筑统一和谐的外观。作为围护结构具有保温隔热功能时,其传热系数、气密性、遮阳系数应满足相关国家、行业和地方节能标准的规定;建筑光热或光伏系统组件安装在建筑透明部位时,应满足建筑物室内采光的最低要求;建筑物之间的距离应符合系统有效吸收太阳光和降低二次辐射对周边环境的影响;系统组件的安装不应影响建筑通风换气的要求。

7.2.3 太阳能与建筑相结合是未来建筑节能应用中最重要的领域之一。建筑物能为太阳能光伏光热系统提供足够的面积,不需要另占土地;能省去光伏系统的支撑结构、省去输电费用。太阳能光伏光热系统可以同时为建筑物提供电力和热能,具有较高的效率。
    太阳能光伏光热一体化不仅能够有效降低光伏组件的温度,提高光伏发电效率,而且能够产生热能,从而大大提高了太阳能的转换效率。对光伏光热建筑一体化(BIPV/T)系统的两种主要模式:水冷却型和空气冷却型系统。光伏光热建筑减少了墙体得热,改善了室内空调负荷状况,提高了建筑节能效果。

7.2.4 根据天津地区的气象条件,并参考国家标准《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T 50801,提出引导性的设置要求。

7.2.8 根据天津地区的气象条件,光伏组件采光面上的日照时数是综合考虑系统运行效果和围护结构实际条件而提出的。

 

7.3 地源热泵系统

7.3.1 全年冷、热负荷不平衡,将导致地埋管区域岩土体温度持续升高或降低,从而影响地埋管换热器的换热性能,降低运行效率。因此,地埋管换热系统设计应考虑全年冷热负荷的影响。当两者相差较大时,宜通过技术经济比较,采用辅助散热(增加冷却塔)或辅助供热的方式来解决,一方面经济性较好,另一方面也可避免因吸热与释热不平衡导致的系统运行效率降低。
    带辅助冷热源的混合式系统,由于它可有效减少埋管数量或地下(表)水流量或地表水换热盘管的数量,同时也是保障地埋管系统吸释热量平衡的主要手段,已成为地源热泵系统应用的主要形式。

7.3.2 地源热泵系统节能设计要求。
    地源热泵系统的能效除与水源热泵机组能效密切相关外,受地源侧及用户侧循环水泵的输送能耗影响很大,设计时应优化地源侧环路设计,宜采用根据负荷变化调节流量等技术措施。
    对于地埋管系统,配合变流量措施,可采用分区轮换间歇运行的方式,使岩土体温度得到有效恢复,提高系统换热效率,降低水泵系统的输送能耗。对于地下水系统,设计时应以提高系统综合性能为目标,考虑抽水泵与水源热泵机组能耗间的平衡,确定地下水的取水量。地下水流量增加,水源热泵机组性能系数提高,但抽水泵能耗明显增加;相反地下水流量较少,水源热泵机组性能系数较低,但抽水泵能耗明显减少。因此地下水系统设计应在两者之间寻找平衡点,同时考虑部分负荷下两者的综合性能,计算不同工况下系统的综合性能系数,优化确定地下水流量。该项工作能有效降低地下水系统运行费用。
    表3为国家标准《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T 50801对地源热泵系统能效比的规定,设计时可参考。

表3 地源热泵系统性能级别划分

 

7.3.3 地源热泵系统设计参数匹配要求。
    不同地区岩土体、地下水或地表水水温差别较大,设计时应按实际水温参数进行设备选型。末端设备应采用适合水源热泵机组供、回水温度的特点的低温辐射末端,保证地源热泵系统的应用效果,提高系统能源利用率。

 

A.1.1 本条文是对能耗专用计算软件提出的基本要求,它的计算边界条件和标准建筑材料的热工性能必须符合本标准规定的要求和天津市对节能建材相关管理规定,使用企业标准能耗指标的建筑材料应在计算时输入备案号和与备案标准一致的性能参数,并且应做到计算者不得任意添加或修改,使计算结果具有其针对性和合法性。
    进行建筑能耗的模拟计算首先要建立建筑模型,模型的准确性对能耗计算结果会有很大的影响。由软件生成的建筑模型应与建筑设计图纸、文件说明的做法一致,并全面、准确的描述,不得有任何的遗漏。

 

A.2 能耗指标计算

A.2.1~A.2.2 公共建筑单位建筑面积全年供暖空调及照明能耗(B0)和公共建筑单位建筑面积全年冷热源能耗(E01)计算公式来源于国家《建筑能效标识技术标准》JGJ/T 288-2012附录B中的B.0.1和B.0.2-1。

A.2.3 公共建筑单位建筑面积全年循环水泵能耗(E02)计算公式来源于于国家《建筑能效标识技术标准》JGJ/T 288-2012附录B中的B.0.2-2。
    由于公共建筑空气侧输配系统的设备能耗计算复杂,供暖空调能耗未考虑空气侧输配系统的设备能耗;若考虑使用冷却塔,由于冷却塔能耗相对较小,供暖空调忽略冷却塔能耗。
    在计算水泵能耗时,按照选取多台相同水泵计算,当设计选用大小泵制或其他方式时,可采用此方法根据4段负荷下的运行时间和相应的设备能耗进行计算。

A.2.4~A.2.5 供暖及空调能耗计算。
    1 以往采用的权衡判断的核心是对围护结构的整体热工性能进行判断,是一种性能化评价方法,判断的依据是在相同的外部环境、相同的室内参数设定、相同的供暖空调系统的条件下,参照建筑和所设计建筑的供暖、空调的总能耗。
    本标准采用的设计能耗计算方法,是采用能耗计算软件及动态方法计算建筑的供暖和空调能耗。所以该计算法是一个非常复杂的过程,很多细节都会影响能耗的计算结果。因此,为了保证计算的准确性,必须作出具体的规定。
    附录E的表E.1、E.2、E.3、E.4、E.5根据国家《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736和国家《公共建筑节能设计标准》GB 50189中的相关要求,并结合天津市的建筑设计的实际工程的相关经验数据而确定的。
    需要指出的是,利用能耗计算软件进行设计能耗计算时,计算出的是设计工况下供暖和空调的建筑能耗,不是实际工况下的供暖和空调能耗。该能耗值和暖通专业的冷热负荷计算及冷热负荷指标是两个不能等同的概念。
    本标准在计算时尽量使计算方法和结果合理并接近实际工况。针对不同功能的建筑,计算程序预先给定统一的供冷季和供暖季的起始日期。默认冷源只在供冷季运行,热源只在供暖季运行。
    2 供暖及空调系统设备
    (1)供暖及空调系统设备的冷源、热源设备
    供暖及空调系统设备的冷源、热源设备形式和种类比较复杂,在计算中如果全部按实际设计的设备种类进行计算,首先是没有必要而且大大增加了软件编制和计算的复杂性。所以本规定只选取了一些具有代表性的设备类型。在能耗计算中,暖通设计人员只需要按照本标准制定的表格提供设备名称、制冷量、制热量、性能系数或效率。这些常用的设备的性能系数限值在本标准中都有相关规定,方便设计人员选择。
    对于设计中选取的设备和本标准中列举的设备不尽相同时,可以按照类别相近的原则进行选取。例如在热源设备中本标准是以热水锅炉为主,无论是区域供热还是自备燃气锅炉都可以按燃气锅炉选取。对于其它热源,如分布式能源站作为冷、热源时,热源即按燃气锅炉选用。
    对于地源(水源)热泵机组,由于系统形式比较复杂,不等同于一般的热泵供热供冷机组,为简化计算,将地源(水源)热泵机组按机组的压缩机形式进行选取。
    对蓄冰制冷系统,同样由于系统形式比较复杂,为简化计算,将蓄冰制冷系统按照基载制冷设备的压缩机形式用空调工况进行选取。
    当设计采用两种以上的主要冷源时,可按照设备负荷率比重大的设备类型参数选取。

 

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天津市公共建筑节能设计标准

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