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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。
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。