多功能建筑空调系统能耗分析及优化设计

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1、多功能建筑空调系统能耗分析及优化设计杨天郭海庆翟晓强王如竹(上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所，上海200240)摘要近年来，随着我国人民生活水平的不断提高，社会能耗不断上升。同时石油等自然资源也日益紧缺，开采成本也越来越高，如何采取有效的措施降低能耗的问题就日渐突出，而建筑能耗中的空调系统能耗又占了社会总能耗中相当大部分。如今人们越来越关注室内空调系统能否在保证良好的空气质量情况下满足热舒适的要求，并降低能源消耗。与此同时，为了达到这些目的，采用不同控制策略的空调系统也应运而生，有VAV系统

2、，VWV系统，热湿独立处理系统等等。然而如果不进行合理的能耗分析，不采用合适的控制策略，采用这些系统依然不能有效达到目的。本课题来源于2007ASHRAE空调系统设计竞赛，拟以美国曼哈顿地区一建筑为例，在满足ASHRAE标准的情况下，对该建筑进行空调系统设计以达到满足热舒适的要求，同时降低能耗和系统成本。关键词能耗分析；建筑分区；控制策略；ENERGYANALYSISANDHVACSYSTEMDESIGNFORAMULTI-FUNCTIONALBUILDINGRENOVATIONYangTianGuoHaiq

3、ingZhaiXiaoqiangWangRuzhu(InstituteofRefrigerationandCryogenics,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240）AbstractAspeoplespendmoretimeindoors,heating,ventilationandair-conditioning(HVAC)systemsthatprovidehighindoorairqualityandthermalcomfortbecomeveryimpor

4、tant.Withthesoaringpriceofoil,itismorethananytimethatoursocietyconcernsabouttheenergyconsumptioninourbuildings,ofwhichtheHVACsystem’senergyconsumptiontakesupthemostproportion.Inreturn,therecomevariousconditioningstrategiestomeetthedemandsofoursociety,suchas

5、VAV(VariableAirVolume)system,VWV(VariableWaterVolume)system,independentcontrolhumidityandtemperaturesystemandetc.AllofthesebringvariousalternativesforusinourHVACsystemdesign.However,withoutproperandprecisecontrollingstrategy,theseconditioningmethodsmayturno

6、uttowasteenergyratherthansaveit.ThistopicoriginatedfromASHRAE2007studentdesigncompetition.WemeantodesignaproperHVACsystemforanexistingbuildinginManhattan,NewYork.ItaimsatmeetingthedemandsofASHRAE.Themainpurposeofthedesignistoensuretheindoorairqualityandthet

7、hermalcomfort.Moreover,wealsoneedtoreducethecostandtheenergyconsumptionasmuchaspossible.KeywordsEnergyanalysisBuildingsubzoneControlstrategy1已有建筑简介有效节约能源。坐落于美国纽约曼哈顿地区的该建筑共有32能耗模拟过程及结果分析层，总面积为11813.63m2，底层与第二层间有一夹2.1用DeST建立建筑模型楼层，并另有一地下室，其墙体换热系数约为0.278建筑与系统动

8、态模拟分析软件DeST，汇聚了W/m2.K，外窗的换热系数约为2.36W/m2.K，是一我国暖通界在此领域的研究成果，目前已成为比较个低能耗建筑。该建筑原为UPS租用的办公设施，完善的设计分析软件，并在国内外得到较多应用。底楼有大空间的停车场。我们的设计将对该建筑的DeST可用于建筑能耗模拟和环境控制系统的设计南侧部分进行空调系统改造，使二、三层楼成为集校核，起到提高设计的质量、保证设计的可靠性和生