汽车4S店空调采暖负荷计算分析及应用

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suaixin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要
  论文通过建立汽车4S店建筑空间尺寸模型,采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中提供的简化计算方法,根据汽车4S店的自身特点,严格负荷计算的输入条件,计算了我国不同气候分区下典型城市的空调、供暖负荷指标,将计算结果编制成表(详正文表1),以供读者借鉴。该成果主要应用于汽车4S店建筑方案阶段的负荷估算。
  读者可根据表1数据和文中提供的修正方法,结合拟建汽车4S店的室内外空气计算参数、建筑条件,估算拟建汽车4S店展厅办公区的空调冷热负荷、车间区供热负荷。需要说明的是,本文负荷计算不是采用各房间计算负荷叠加的方法来求取,而是将汽车4S店展厅、办公、车间等区域的各自每一层分别按一个空间整体进行计算,来获取计算负荷指标。
  论文第二部分,对表1的编制条件和应用说明作了规范性的阐释,包括:系统及冷热源形式、负荷调整、计算方法、负荷计算的输入条件等。负荷计算的输入条件对展厅、办公、车间等区域的外墙条件、建筑空间尺寸模型、人体照明设备散热量确定、空调供暖设计参数等做了明确说明。
  
  
  
  
  关键词:汽车4S店计算负荷面积指标輸入条件
  中图分类号: F407.471文献标识码: A
  
  绪论
  随着中国经济的持续发展,近些年来家用汽车开始进入我国的千家万户,各种品牌的汽车4S店也如雨后春笋般地,在全国各地涌现出来。相对于常见的公共建筑而言,绝大多数设计单位对汽车4S店的使用特点还是比较陌生,再加上建设单位提供的条件可能不足等因素,导致图纸设计问题很多。
  以笔者就职的某公司为例,该公司在全国各地开发建设、并持有大量的不同品牌汽车4S店,笔者主要负责其暖通专业的设计管理,其中一项工作就是设计图纸审查。通过图纸审查,发现一个广泛存在于很多设计人员的重要图纸问题,就是汽车4S店的空调供暖计算负荷普遍偏大。方案设计阶段负荷指标估算过大,导致设备站房、管井尺寸偏大,以及申报的能源(如热力、电力、燃气等)偏大等。施工图设计阶段,由于缺乏对汽车4S店设计、使用特点的了解,负荷计算的输入条件(包含建筑条件在内),很多是不合理、不正确的,导致计算负荷偏大,设备选型过大,导致不必要的投资浪费,以及空调系统运行的低效率。
  为了有效解决上述问题,通过与汽车生产厂家、汽车4S店运营管理人员和设计人员的沟通,笔者编制了详细的《汽车4S店设计指导书》,其中一个重要环节就是对汽车4S店的负荷计算进行了规范,以实现计算负荷的合理化、准确化,从而促进空调系统投资和运行的合理化。笔者将这部分内容摘出来,并进行了规范整理,以供读者借鉴、探讨。
  论文主体由两部分组成,第一部分:计算负荷指标统计表编制及其应用;第二部分:计算负荷指标统计表的编制条件和应用说明。
  
  
  
  一、计算负荷指标统计表编制及其应用
  1、典型城市汽车4S店的计算负荷面积指标统计表
  通过建立的汽车4S店建筑空间尺寸模型,采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中提供的简化计算方法[1],笔者计算了我国主要气候分区典型城市汽车4S店展厅、办公、车间等区域的空调冷热负荷面积指标,并将计算结果归纳成表,详表1。
  表1
  
  
  
  备注:1、模型一是指与展厅衔接的办公楼层存在两面外墙;模型二是指高出展厅的办公楼层存在三面外墙;2、表中“与层高相关的负荷”,在夏季冷负荷时,包括透过玻璃窗的太阳辐射冷负荷、通过围护结构传热形成的冷负荷(需扣除屋面传热形成的冷负荷)、冷风渗透形成的冷负荷。在冬季热负荷时,包括围护结构耗热量及其附加耗热量(需扣除屋面耗热量)、门窗缝隙的冷风渗透耗热量。3、表中“相关负荷占比”一项,同一列①、②、③、④(取夏季或冬季)等四项数据之和等于1.0,组成夏季冷负荷或冬季热负荷。
  
  2、计算负荷面积指标统计表的应用
  后文主要从应用说明、应用领域、应用方法等两方面进行阐述。
  (1)应用说明
  1)表1给出了“与层高相关的负荷占比”、“新风负荷占比”、“太阳辐射形成的冷负荷占比”、“屋面负荷占比”,以便于参照表1数据,在建筑方案阶段对拟建汽车4S店建筑总负荷,做相对较为准确的估算。
  2)表1给出了常见建筑层高所对应的负荷指标。
  (2)应用领域
  表1主要应用于建筑方案阶段对建筑总负荷的估算,以确定设备站房尺寸和消耗能源(如热力、电力、燃气等)的申报;也可用于建筑施工图阶段负荷计算结果的校核参照,但强调施工图阶段负荷计算,须按各个房间(逐时)进行详细计算。
  (3)应用方法
  应用表1时,应考虑到拟建汽车4S店建筑条件与该表建筑条件的差异,如拟建汽车4S店的所在城市(影响室外温湿度等参数、气候分区的选取)、建筑层高、建筑层数、建筑外墙和屋面的热工条件等异同,故需要对表中数据加以修正后进行应用。修正时要注意,后一项影响因素的修正应在前一项影响因素修正结果的基础上进行。
  1) 气候分区的修正
  拟建汽车4S店的气候分区,按与表1对应选择。表1没有给出夏热冬暖地区、温和地区的夏季冷负荷指标,可参照表1中夏热冬冷地区的负荷指标。
  2) 室外温湿度的修正
  如果拟建汽车4S店的城市,表1中没有体现,则需要对室外温湿度输入条件做修正。
  A)夏季冷负荷修正
  拟建汽车4S店的夏季冷负荷面积指标ql′=qf′+qt′+qn+qx′,其中qf′、qt′、qn、qx′等负荷指标的计算,详下文a)~d)项。
  a)透过玻璃窗的太阳辐射冷负荷
  修正公式:qf′/qf=Djmax′/Djmax
  其中:qf′—拟建汽车4S店展厅或办公区的太阳辐射冷负荷面积指标 (W/m2)
  Qf—表1中参照城市展厅或办公区的太阳辐射冷负荷面积指标 (W/m2)
  Djmax′—拟建汽车4S店所在城市的各朝向夏季日射得热因数最大值,在展厅或办公区对应朝向外窗面积上的加权平均值。
  Djmax—表1中参照城市的各朝向夏季日射得热因数最大值,在展厅或办公区对应朝向外窗面积上的加权平均值。展厅取东、南、西三个朝向外窗相等面积的“Djmax”加权平均值;办公区取东、西(模型一)或东、南、西(模型二)等朝向外窗相等面积的“Djmax”加权平均值。
  b)通过围护结构传热形成的冷负荷,与冷风渗透形成的冷负荷。(以下简称“温差传热冷负荷”)
  这部分冷负荷数值上等于,表1“与层高相关的冷负荷”扣除“透过玻璃窗的太阳辐射冷负荷”后剩余部分的冷负荷,与屋面传热形成的冷负荷之和,用qh表示。
  修正公式:qt′/qt=(tw′-tn′)/(tw-tn)
  其中:qt′—拟建汽车4S店展厅或办公区的温差传热冷负荷面积指标 (W/m2)
  Qt—表1中参照城市展厅或办公区的温差传热冷负荷面积指标 (W/m2)
  tw′—拟建汽车4S店所在城市的夏季空气调节室外计算干球温度(℃)
  tw—表1中参照城市的夏季空气调节室外计算干球温度(℃)
  tn′—拟建汽车4S店的夏季空调室内设计温度(℃)
  tn—表1计算所基于的夏季空调室内设计温度(℃)
  特别说明,对于“通过围护结构传热形成的冷负荷”,修正公式中用“夏季空气调节室外计算干球温度tw”近似代替“逐时冷负荷计算温度twl”。
  c)人体、照明、设备形成的冷负荷
  这部分冷负荷(用qn表示)受室外条件的影响较小,故不做修正。
  d)新风冷负荷
  修正公式:qx′/qx=(hw′-hn′)/(hw-hn)
  其中:qx′—拟建汽车4S店展厅或办公区的新风冷负荷面积指标 (W/m2)
  qx—表1中参照城市展厅或办公区的新风冷负荷面积指标 (W/m2)
  hw′—拟建汽车4S店所在城市的夏季空气调节室外计算干球温度和相对湿度,所对应的空气比焓(kJ/kg)
  hw—表1中参照城市的夏季空气调节室外计算干球温度和相对湿度,所对应的空气比焓(kJ/kg),详表1中“夏季空气调节室外计算空气比焓”。
  hn′—拟建汽车4S店的夏季空调室内设计温度和相对湿度,所对应的空气比焓(kJ/kg)
  hn—表1计算所基于的夏季空调室内设计温度和相对湿度,所对应的空气比焓(kJ/kg),详表1中“夏季空气调节设计室内空气比焓”
  
  B)冬季热负荷修正
  修正公式:qT′/qT=(tn′-tw′)/(tn-tw)
  其中:qT′—拟建汽车4S店展厅、办公或车间区的冬季热负荷面积指标 (W/m2)
  qT—表1中参照城市展厅、办公或车间区的冬季热负荷面积指标 (W/m2)
  tn′—拟建汽车4S店展厅、办公或车间区的冬季室内设计温度(W/m2)
  tn—表1中参照城市展厅、办公或车间区的冬季室内设计温度(W/m2)
  tw′—拟建汽车4S店展厅、办公的冬季空气调节室外计算温度,或车间区的供暖室外计算温度(W/m2)
  tw—表1中参照城市展厅、办公的冬季空气调节室外计算温度,或车间区的供暖室外计算温度(W/m2)
  3)建筑层高的修正
  建筑层高的修正,主要指对表1中“与层高相关的负荷”做修正,其它部分负荷则不用修正。
  修正公式:qh′/qh=h′/h
  其中:qT′—拟建汽车4S店展厅、办公或车间区的负荷面积指标 (W/m2)
  qT—表1中参照城市展厅、办公或车间区的负荷面积指标 (W/m2)
  h′—拟建汽车4S店展厅、办公或车间区的建筑层高 (m)
  h—表1中参照城市展厅、办公或车间区的建筑层高 (m)
  4)建筑热工条件的修正
  各种围护结构建筑热工条件(如:传热系数、遮阳系数等)的修正,过于繁琐。基于表1计算所采用的传热系数、遮阳系数等取值,均采用《公共建筑节能设计标准》[3]中,城市所在气候分区规定的的最不利限值,再鉴于表1主要用于方案设计阶段,因此建筑热工条件不做修正。
  二、计算负荷指标统计表的编制条件和应用说明
  1、系统及冷热源形式
  (1)系统形式。展厅、办公区采用中央空调加新风的形式;车间不供冷,其供暖采用热水暖风机形式。
  (2)冷热源形式。冬季供暖地区采用空气源热泵水机作为空调冷源,冬季不供暖地区采用多联机作为空调冷源。市政热力、自建燃气锅炉或空气源热泵水机作为空调供暖热源。
  2、负荷调整
  (1)间歇空调采暖设计。由于汽车4S店属于办公建筑,白天使用、夜晚停用(或冬季设值班采暖),可按间歇空调/供暖设计,冷、热负荷面积指标,可在表1基础上附加20%~30%。
  (2)标准层负荷计算,表1数据应当扣除屋面负荷。
  3、计算方法
  (1)负荷计算采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中,提供的简化计算方法。
  (2)传热系数取《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005中的最不利限值,墙体内外表面热阻作为保险值不计入;内遮阳Cn=1、外遮阳Cw=1,玻璃的遮阳系数Cs=0.50。
  (3)工作机制。汽车4S店空调采暖系统运行时间为8:00~18:00,工作小时数为10小时。
  4、负荷计算的输入条件
  (1)展厅区
  1)外墙条件。展厅外墙采用全玻璃幕墙,窗墙面积比取规范允许最大值0.7,展厅体形系数≤0.3。
  2)建筑尺寸模型。参照大多数汽车品牌,展厅层建筑空间尺寸采用长×宽×高=52米×18米×8米。
  A)建筑条件:展厅层存在三面外墙,一个屋面,无地下室,一侧墙体与办公区相接。外墙按不利朝向设定,长边外墙供冷季取正南朝向(供暖季取正北朝向),两短边外墙分别取东、西朝向。
  B)由于实际建筑朝向的多样性,南(北)、东、西等三个朝向的外墙面积,在负荷计算时取三面外墙面积平均值。
  3)计算人数确定
  A)计算人体散热形成的冷负荷时,计算总人数按展厅内每辆展示车辆不大于4个人考虑;供热时,人体散热量不计入。
  B)确定新风冷、热负荷时,应取新风比(应不小于10%)计算、人员新风量标准(取20M3/h.人[3])计算二者中的较大值。
  4)供冷时,照明散热量按荧光灯考虑,配置功率标准50W/m2;设备散热量,主要考虑空调末端设备、电脑散热。供热时,照明、设备散热量均不计入。
  5)空调参数:供冷时,室内送风采用机器露点送风(φn=90%),送风温度ts=16℃;新风处理到室内空气等焓线(tn=26℃,φn=60%)。供热时,室内设计温度取工作地点与屋顶下平均温度tn=21.2℃[2]
  (2)办公区
  1)外墙条件。办公外墙采用全玻璃幕墙,窗墙面积比取规范允许最大值0.7,展厅体形系数≤0.3。
  2)建筑尺寸模型。参照大多数汽车品牌,办公层建筑空间尺寸采用长×宽×高=49米×22米×4米。
  A)模型一:办公层存在两面相对的外墙(取短边),其它两侧为内墙(取长边),一侧内墙与展厅相接,另一侧内墙与车间相接。两侧外墙按不利朝向设定,取东、西朝向。
  B)模型二:超出展厅高度的办公层,存在三面外墙,其中第三面外墙(取长边)供冷时取正南朝向、供热时取正北朝向,其它条件同“模型一”。
  3)计算人数确定
  A).计算人体散热形成的冷负荷时,人员面积密度标准按人 /5m2考虑,人员办公面积系数为0.7(指有效办公面积与建筑面积的比值);供热时,人体散热量不计入。
  B)确定新风冷、热负荷时,应取新风比(应不小于10%)计算、人员新风量标准(取30M3/h.人[3])计算二者中的较大值。
  4)供冷时:照明散热量按荧光灯考虑,配置功率标准30W/m2;设备散热量主要考虑空调末端设备、电脑散热,电脑按每人一臺配置,耗电功率170W/台(包括主机与显示器)。供热时,照明、设备散热量均不计入。
  5)空调参数:供冷时,室内送风采用机器露点送风(φn=90%),送风温度ts= 18.5℃;新风处理到室内空气等焓线(tn=26℃,φn=60%)。供热时,室内设计温度取tn=20℃。
  (2)车间区
  1)外墙条件。车间外墙采用砌块加铝板外墙;窗墙面积比取0.45(常用值),车间体形系数≤0.3。
  2)建筑尺寸模型。参照大多数汽车品牌,车间层建筑空间尺寸采用长×宽×高=59米×39米×5.3米。车间层存在三面外墙,外墙按不利朝向设定,取东、西、北朝向;一侧内墙与办公区相接。
  3)确定新风热负荷时,车间通风量取1.5倍换气次数,最小新风比取10%
  4)供暖设计参数:工作地点设计温度取tn=14℃[2]。
  结论
  1、拟建的汽车4S店,在建筑方案阶段应用表1数据,做空调采暖冷、热负荷估算时,应当按论文提供的方法做适当修正后应用,以确保应用数据的合理性。
  2、拟建的汽车4S店,建筑施工图阶段做负荷详细计算时,其输入条件应当尽量准确。外墙屋面建筑热工条件,依据建筑施工图;人员、设备、照明等散热量,若建筑图不明确时,可以参照本论文。
  
  参考文献
  []《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012,北京,中国建筑工业出版社,2012年。
  [2] 陆耀庆,《实用供热空调设计手册》第二版。北京,中国建筑工业出版社,2007年。
  [3]《公共建筑节能设计标准》GB 50189—2005,中国建筑工业出版社,2005年。
其他文献
摘要:简要介绍了武安市309国道武安绕城段改建工程桥梁设计变更中的物模研究概况。  关键词:桥梁设计变更 物模研究  中图分类号:TU997 文献标识码: A  309国道武安绕城段改建工程全长16.7公里。该项目采用双向四车道一级公路标准,设计速度100公里/小时,桥涵设计汽车荷载采用公路-I级,设计洪水频率采用1/100。  南洺河1号大桥中心桩号为K5+061,大桥平面位于直线上,纵坡为0。
期刊
摘要:随着经济建设的快速发展,城市人们生活收入也不断提高,机动车的数量也随着快速增长,城市交通秩序混乱、交通堵塞的状况日趋严重。交叉路口无疑是制约城市交通运行效率关键,每一个交叉口就是一个瓶颈。因此,使车辆、行人迅速便捷地通过交叉口就成为提高城市交通运行效率的关键。在交叉路口除了信号灯等交通管理手段对行人以及车辆进行控制外,交叉路口的渠化设计也是提高道路及交叉口的通行能力、行车速度,缓解交通阻塞,
期刊
摘要:本文着重介绍了暖通工程的造价和预算并对此做出了相应地分析,提出了在工程预算和工程造价中所产生的问题,并给出了与之相对应的解决方法。  关键词:暖通工程;造价预算;  中图分类号:TU96 文献标识码: A  引言  建筑工程中常用的暖通材料有:各种管材、阀门、暖气片、各类风机、风管、空调机、防火阀、送排风日、以及各类建筑建材保温防火材料等。而在建筑工程成本中材料成本约占工程成本的60%~70
期刊
摘要:随着房地产市场化的快速发展,房地产已经成为我国经济发展的一个重要的支柱性产业,房地产行业涉及面广,如何实现相关资源的优化配置,保持房地产行业的健康发展,促进社会经济的稳定发展是当前地产行业研究热点。本文对房地产开发项目工程管理进行了探讨。  关键词:房地产开发;项目;工程管理  中图分类号: F293.3文献标识码: A  引言  新时期,房地产开发项目是一个复杂多变的综合系统工程,每一个环
期刊
摘要:伴随经济蓬勃的发展,建筑行业发展的速度也逐渐加快。对于建筑结构设计来说,基础设计是整个结构设计的中心环节,不仅与建筑的安全息息相关,而且也与其日后的使用效果有着紧密的联系。本文对民房建筑结构设计提出一些建议和意见,以期对日后民房建筑结构设计有所帮助和改善。  关键词:建筑;结构设计;基础设计  中图分类号: TU8文献标识码: A  引言  随着各类房屋建筑功能的不断丰富,新颖的造型,致使工
期刊
【摘要】   本文以地下室绑扎的钢筋施工为例,对钢筋施工工艺进行介绍,结合该实例,说明钢筋在结构中的重要性,对钢筋的施工工艺和如何进行质量的把控做出了分析,对保证施工的质量具有积极的指导意义。   【关键字】地下室绑扎、施工工艺、质量控制、钢筋  中图分类号:U215.14文献标识码: A   【前言】   钢筋是混凝土工程的一个重要组成部分,钢筋施工的质量缺陷会影响整体工程的施工效果。在很多工程
期刊
摘要:排水系统是市政道路和小区居民得以正常使用的重要设施之一,排水管道工程是隐蔽工程,确保其施工质量至关重要。随着我国经济快速发展,人民生活水平的提高,城市各类工业污水及生活污水排放量日益增多,市政雨污水管道成为城市的主要基础设施,因此,在雨污水管道施工中应严格执行相应质量控制措施,在施工过程中努力控制好各个环节,确保整体工程施工质量。  关键词:城市道路;雨污水排水管道;施工技术  中图分类号:
期刊
摘要:建设工程预结算的审核是一门专业性、知识性、政策性、技巧性很强的工作。只有对工程预、结算进行全面、系统地检查和复核,及时纠正所存在的错误和问题,才能更加合理地确定工程造价,达到有效控制工程造价的目的,最终实现工程项目目标管理。  关键词:工程造价 工程预结算 审核方法 审核内容  中图分类号:TU723 文献标识码: A  前言  工程造价的预结算审核是工程造价控制的关键一步,是合理确定工程造
期刊
摘要:随着城市化建设的不断发展,城市的基础建设越来越受到人们的关注,在实际的城市给排水规划设计中,由于一些因素的限制和制约,目前城市市政给排水规划设计还存在一些问题需要改善。本文从市政给排水系统和提高城市市政给排水规划设计水平的意义出发,针对城市市政给排水规划设计要点进行阐述。  关键词:城市;市政给排水;规划;设计  中图分类号:S276 文献标识码: A  引言  城市市政给排水设计,和城市规
期刊
【摘要】   公路路面的质量水平与行车安全、舒适性及行车速度等都有很大关系。这就对公路的路面施工技术的要求越来越高,沥青路面与水泥路面相比,具有养护更方便、通车更快的特点,越来越广泛应用于高速公路和一级公路中,由此更需要不断的优化施工技术,控制好沥青路面施工质量。本文主要谈谈公路工程沥青路面施工技术与质量控制。  【关键词】公路工程;沥青路面;施工技术;质量控制  中图分类号:TU535 文献标识
期刊