公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)課件

1、公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)1 深圳某公寓建筑能量系統(tǒng)方案 的優(yōu)化設(shè)計(jì) 學(xué)生： 左政 葉國(guó)棟 指導(dǎo)教師：錢(qián)宇 陸恩錫 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)2 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)3 n地點(diǎn)：深圳蛇口； n氣候特點(diǎn)：日照強(qiáng)度大，日照時(shí)間長(zhǎng)； n建筑類(lèi)型：酒店式公寓。 工程概要 特點(diǎn) 共25層，建筑面積21962.8m2，熱、電、冷用能集中； 用途復(fù)雜，咖啡廳、住宅和復(fù)式結(jié)構(gòu)并存； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案采用大面積的玻璃幕墻，在東南西三個(gè)立 面上開(kāi)窗率75 ，且無(wú)較好的遮陽(yáng)措施； 為酒店式公寓，舒適度要求高。 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)4 優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)5 模模 擬

2、擬 軟軟 件件 圍護(hù)圍護(hù) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 材料材料 遮陽(yáng)遮陽(yáng) 構(gòu)造構(gòu)造 / 天面天面 造型造型 通風(fēng)通風(fēng) 換氣換氣 效果效果 冷冷 負(fù)負(fù) 荷荷 建模建模分析分析 空調(diào)系統(tǒng)分析空調(diào)系統(tǒng)分析 分析分析 整個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析思路 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)6 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案模擬分析 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)7 基準(zhǔn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案參數(shù)表 項(xiàng)項(xiàng) 目目 熱工參數(shù)熱工參數(shù) 外外 墻墻 1.水泥砂漿水泥砂漿 20mm 2.多孔混凝土多孔混凝土 200mm 3.水泥砂漿砂漿水泥砂漿砂漿 20mm 熱阻熱阻/ m2/W1.006 熱惰性指標(biāo)熱惰性指標(biāo)3.081 外窗玻璃外窗玻璃6mm單層普通玻璃單層普通玻璃

3、 傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)6.4 遮陽(yáng)系數(shù)遮陽(yáng)系數(shù)0.85 遮遮 陽(yáng)陽(yáng) 南向陽(yáng)臺(tái)外挑長(zhǎng)度南向陽(yáng)臺(tái)外挑長(zhǎng)度 （m） 首首 層層2.4 標(biāo)準(zhǔn)層標(biāo)準(zhǔn)層1.2 東西朝向遮陽(yáng)東西朝向遮陽(yáng)無(wú)無(wú) 通通 風(fēng)風(fēng)次次/小時(shí)小時(shí)812 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)8 建模建筑模型的簡(jiǎn)化 樓層的簡(jiǎn)化樓層的簡(jiǎn)化 全樓用五層建筑取代，首層保留，標(biāo)準(zhǔn)層取兩層，頂層保留，天全樓用五層建筑取代，首層保留，標(biāo)準(zhǔn)層取兩層，頂層保留，天 面造型簡(jiǎn)化成樓層。面造型簡(jiǎn)化成樓層。 陽(yáng)臺(tái)的簡(jiǎn)化陽(yáng)臺(tái)的簡(jiǎn)化 所有陽(yáng)臺(tái)均采用水平遮陽(yáng)板取代，采用修正窗體的遮陽(yáng)系數(shù)來(lái)研所有陽(yáng)臺(tái)均采用水平遮陽(yáng)板取代，采用修正窗體的遮陽(yáng)系數(shù)來(lái)研 究遮陽(yáng)板的光影遮擋效果。究遮陽(yáng)

4、板的光影遮擋效果。 二九層洞體的簡(jiǎn)化二九層洞體的簡(jiǎn)化 洞體用房間取代，加大其通風(fēng)換氣次數(shù)，使其溫度分布同室外氣洞體用房間取代，加大其通風(fēng)換氣次數(shù)，使其溫度分布同室外氣 溫分布接近。溫分布接近。 天面造型的簡(jiǎn)化天面造型的簡(jiǎn)化 天面造型簡(jiǎn)化成樓層，屋頂開(kāi)天窗以模擬遮陽(yáng)板效果，同時(shí)加大天面造型簡(jiǎn)化成樓層，屋頂開(kāi)天窗以模擬遮陽(yáng)板效果，同時(shí)加大 房間的通風(fēng)換氣次數(shù)，使其溫度分布同室外氣溫分布接近。房間的通風(fēng)換氣次數(shù)，使其溫度分布同室外氣溫分布接近。 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)9 圖圖 公寓的簡(jiǎn)化建筑模型公寓的簡(jiǎn)化建筑模型 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)10 分析對(duì)象的選取分析對(duì)象的選取 公寓建筑能量

5、系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)11 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之待分析方案圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之待分析方案 玻璃幕墻方案 玻璃名稱(chēng) 熱反射膜玻璃 CTS140S Low-E中空玻 璃 CEB24- 60F+12A+6C 傳熱系數(shù) （W/m2.） 5.721.99 遮陽(yáng)系數(shù)0.550.33 各方案玻璃的熱工參數(shù)表各方案玻璃的熱工參數(shù)表 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)12 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之待分析方案圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之待分析方案 東西遮陽(yáng)構(gòu)造方案 東西朝 向遮陽(yáng) 遮陽(yáng)一遮陽(yáng)二遮陽(yáng)三遮陽(yáng)四 構(gòu)造 示意圖 水平板 （mm） 750750500500 垂直擋 板 （mm） 750500750500 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)

6、13 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之待分析方案圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之待分析方案 自然通風(fēng)方案 時(shí)段劃 分 8:0012:00 13:00 18:00 19:00次 日7:00 換氣次 數(shù) 次/小時(shí) 五層以下8420 五層十 層 10522.5 十層以上12625 時(shí)段劃 分 8:0012:00 13:00 18:00 19:00次 日7:00 換氣次 數(shù) 次/小時(shí) 五層以下202020 五層十 層 22.522.522.5 十層以上252525 自然通風(fēng)模式一自然通風(fēng)模式二 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)14 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析 玻璃幕墻方案 特種玻璃的節(jié)能效果對(duì)

7、比 0.00%0.00% 10.00%10.00% 20.00%20.00% 30.00%30.00% 40.00%40.00% 50.00%50.00% 60.00%60.00% 70.00%70.00% 東向東向 南向南向中中西向西向 北向北向 熱反射鍍膜玻璃熱反射鍍膜玻璃 Low-E中空玻璃Low-E中空玻璃 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)15 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析 玻璃幕墻方案 三種玻璃方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 0 0 5050 100100 150150 200200 250250 白玻白玻鍍膜玻璃鍍膜玻璃中空玻璃中空玻璃 全年電費(fèi)（萬(wàn)元全年電費(fèi)（

8、萬(wàn)元 /年）/年） 玻璃初投資（萬(wàn)玻璃初投資（萬(wàn) 元）元） 0 0 0.50.5 1 1 1.51.5 2 2 2.52.5 3 3 鍍膜玻璃鍍膜玻璃中空玻璃中空玻璃 靜態(tài)投資回收期靜態(tài)投資回收期 （年）（年） 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)16 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析 東西構(gòu)造遮陽(yáng)方案 0 0 2020 4040 6060 8080 100100 120120 140140 160160 180180 遮陽(yáng)一遮陽(yáng)一 遮陽(yáng)二遮陽(yáng)二 遮陽(yáng)三遮陽(yáng)三 遮陽(yáng)四遮陽(yáng)四 無(wú)遮陽(yáng)無(wú)遮陽(yáng) 西向西向 東向東向 標(biāo)準(zhǔn)層空調(diào)負(fù)荷（W/m2） 熱反射鍍膜玻璃 公寓建筑能量系統(tǒng)

9、方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)17 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析 東西構(gòu)造遮陽(yáng)方案 0 0 2020 4040 6060 8080 100100 120120 遮陽(yáng)一遮陽(yáng)一 遮陽(yáng)二遮陽(yáng)二 遮陽(yáng)三遮陽(yáng)三 遮陽(yáng)四遮陽(yáng)四 無(wú)遮陽(yáng)無(wú)遮陽(yáng) 西向西向 東向東向 標(biāo)準(zhǔn)層空調(diào)負(fù)荷（W/m2） Low-E中空玻璃玻璃 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)18 東向戶型 2691 3495 3577 2163 3054 3232 020004000 咖啡廳 標(biāo)準(zhǔn)層2 頂層 29的小時(shí)數(shù) 自然通風(fēng)模式2 自然通風(fēng)模式1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析 自然通風(fēng)方案 公

10、寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)19 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)之模擬結(jié)果與分析 自然通風(fēng)方案 西向戶型 1965 3882 3491 3155 1861 3115 2916 2722 0200040006000 首層 標(biāo)準(zhǔn)層1 標(biāo)準(zhǔn)層2 頂層 29的小時(shí)數(shù) 自然通風(fēng)模式2 自然通風(fēng)模式1 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)20 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 結(jié)論 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)21 圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 結(jié)論 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)22 空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)23 空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 待

11、分析方案 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)24 空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 不同方案初投資分析 方案A方案B方案C 制冷機(jī)投資（萬(wàn)元）204.0162.0356.0 冷卻水泵投資（萬(wàn)元）4.624.620 冷卻塔投資（萬(wàn)元）56.0056.000 需配電量（kW）618.084.0837.0 配電設(shè)備投資（萬(wàn)元）9.271.2612.56 設(shè)備總投資（萬(wàn)元）273.89223.88368.56 運(yùn)輸施工費(fèi)用（萬(wàn)元）54.7844.7873.71 項(xiàng)目初投資（萬(wàn)元）328.67268.66442.27 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)25 空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 不同

12、方案初投資分析 328.67328.67 268.66268.66 442.27442.27 0 0 5050 100100 150150 200200 250250 300300 350350 400400 450450 方案A方案A方案B方案B方案C方案C 項(xiàng)目初投資（萬(wàn)項(xiàng)目初投資（萬(wàn) 元）元） 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)26 空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 不同方案運(yùn)行能耗分析 143.91143.91 190.93190.93190.67190.67 0 0 2020 4040 6060 8080 100100 120120 140140 160160 180180 20

13、0200 方案A方案A方案B方案B方案C方案C 系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)27 空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 不同方案壽命周期年費(fèi)用比較 費(fèi)用名稱(chēng)（含施工）費(fèi)用名稱(chēng)（含施工）方案方案A（萬(wàn)元）（萬(wàn)元）方案方案B（萬(wàn)元）（萬(wàn)元）方案方案C（萬(wàn)元）（萬(wàn)元） 初初 投投 資資 主機(jī)側(cè)投資主機(jī)側(cè)投資329269442 用戶末端投資用戶末端投資100100100 冷凍水泵與管網(wǎng)投資冷凍水泵與管網(wǎng)投資150150150 初投資合計(jì)初投資合計(jì)579519692 年年 運(yùn)運(yùn) 行行 費(fèi)費(fèi) 主機(jī)運(yùn)行費(fèi)（前主機(jī)運(yùn)行費(fèi)（前5年）年）144191191 主機(jī)運(yùn)行費(fèi)（主機(jī)運(yùn)行費(fèi)（5年后）年后）144136191 輸配及末端年費(fèi)用輸配及末端年費(fèi)用404040 維護(hù)管理費(fèi)用維護(hù)管理費(fèi)用101010 年費(fèi)用合計(jì)年費(fèi)用合計(jì)194241241 壽命周期費(fèi)用年值壽命周期費(fèi)用年值249.8291.0307.7 公寓建筑能量系統(tǒng)方桉的優(yōu)化設(shè)計(jì)28 空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì) 不同方案壽命周期年費(fèi)用比較 249.8249.8 291291 307.7307.7 0 0 5050 100100 150150 200