基于DEST軟件的辦公樓空調(diào)系統(tǒng)分析

李瑞捷 李愷杰 張莉

摘要：本文以大連市某辦公樓空調(diào)系統(tǒng)為對(duì)象，研究冷梁空調(diào)系統(tǒng)在該建筑的節(jié)能分析，采用 DeST 能耗模擬軟件對(duì)該建筑進(jìn)行了全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算，針對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)和冷梁空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷模擬進(jìn)行了分析和對(duì)比，得出主動(dòng)式冷梁空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)越性。

Abstract： This article takes the air-conditioning system of an office building in Dalian as an object， studies the energy-saving analysis of the cold-beam air-conditioning system in the building， and uses DeST energy simulation software to calculate the hourly dynamic load of the building throughout the year. The load simulation of the air conditioner and the cold beam air conditioning system is analyzed and compared， and the energy saving superiority of the active cold beam air conditioning system is obtained.

關(guān)鍵詞：DEST軟件;冷梁;模擬計(jì)算

Key words： DEST software;cold beam;simulation calculation

中圖分類號(hào)：TU831.3+8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）03-0207-02

0? 引言

主動(dòng)式冷梁系統(tǒng)的應(yīng)用在上世紀(jì)80年代起源于歐洲，目前在中國(guó)對(duì)主動(dòng)式冷梁系統(tǒng)研究較少，我國(guó)能源政策正在大力倡導(dǎo)建設(shè)綠色建筑，并高度重視建筑節(jié)能技術(shù)。本文通過(guò)DEST軟件來(lái)模擬計(jì)算辦公室建筑不同空調(diào)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上對(duì)建筑空間環(huán)境進(jìn)行對(duì)比和選擇，得出冷梁比傳統(tǒng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)更加節(jié)能環(huán)保，以期為節(jié)能改造工作提供相關(guān)理論依據(jù)。

1? 主動(dòng)式冷梁介紹

20世紀(jì)80年代，輻射供冷技術(shù)起源于歐洲，在其逐漸應(yīng)用和發(fā)展的過(guò)程中，熱舒適性更優(yōu)、更為美觀的冷梁應(yīng)運(yùn)而生。冷梁作為一種新型的輻射對(duì)流式空調(diào)末端，其主體是一個(gè)翅片管冷卻盤，當(dāng)空氣通過(guò)鋁制翅片間隙，即進(jìn)行對(duì)流換熱。其中的主動(dòng)式冷梁保留了被動(dòng)式冷梁節(jié)能環(huán)保，健康舒適的優(yōu)點(diǎn)。自從1990年代在歐美開始廣泛使用，主動(dòng)式冷梁通入新風(fēng)，靠誘導(dǎo)器送風(fēng)，室內(nèi)氣流更加均勻，換熱量更大，既可夏季制冷，也可冬季供熱。

為了研究主動(dòng)式冷梁在辦公，休閑建筑等類似場(chǎng)所中相較于傳統(tǒng)空調(diào)換熱系統(tǒng)和節(jié)能方面有何種優(yōu)越性，我們從溫度分布情況對(duì)主動(dòng)式冷梁空調(diào)系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)進(jìn)行溫度穩(wěn)定性測(cè)試并用數(shù)據(jù)、表格將差距直觀的體現(xiàn)出來(lái)。

2? 研究方法

2.1 方法介紹

DEST軟件，全稱為建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)模擬工具包，是清華大學(xué)自主研究的科研成果。軟件采用建立建筑熱過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的方法，全面考慮建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和物體的熱量變化情況，之后運(yùn)用房間熱平衡法，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)建筑進(jìn)行全年逐時(shí)的動(dòng)態(tài)模擬，這樣可以得出建筑全年或某一期間的能耗。我們利用DEST軟件模擬計(jì)算出建筑全年冷熱負(fù)荷量、加濕量、單位建筑面積能耗等數(shù)據(jù)。

2.2 模型建立步驟

①建筑模型建立：在繪制好的CAD建筑圖紙的基礎(chǔ)上，建立樓層、連續(xù)繪制墻、添加門窗、識(shí)別房間并進(jìn)行標(biāo)注。

②參數(shù)模型建立：建立空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間、設(shè)計(jì)系統(tǒng)、系統(tǒng)風(fēng)量變化范圍等功能參數(shù)。

③模型模擬：運(yùn)行模擬計(jì)算，在建筑計(jì)算預(yù)處理功能下，檢查不合理的數(shù)據(jù)并顯示出問(wèn)題所在。

④模擬結(jié)果輸出：在DEST中，計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)將以excel的形式輸出。

3? 研究對(duì)象

建筑選取大連市某一普通辦公樓（3層）為研究對(duì)象，如圖1所示。建筑共有3層，無(wú)地下室，總建筑空調(diào)面積為763.02m2，建筑高度為11.4m，標(biāo)準(zhǔn)層高為3.6m，南北朝向。

大連市年室外平均氣溫為8～11℃，屬于寒冷a區(qū)。大連市氣象參數(shù)采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)年的逐時(shí)氣象參數(shù)，如圖2所示。

4? 模擬計(jì)算

4.1 建筑室溫全年分析

本文通過(guò)DEST-c建立建筑模型并且進(jìn)行建筑模擬計(jì)算，結(jié)果在weather1文件中顯示，見(jiàn)圖3、圖4，可以看出建筑的逐時(shí)氣象參數(shù)、日月平均溫度、全年溫度分布以及太陽(yáng)直射輻射分布等，從中我們選取大連地區(qū)夏季平均干球溫度28.4℃，濕球溫度25℃左右。結(jié)合大連地區(qū)氣候情況，我們?cè)O(shè)置采暖期為11月5號(hào)到4月5號(hào)，空調(diào)期為6月1號(hào)到9月15號(hào)。

4.2 建筑全年冷熱負(fù)荷對(duì)比分析

設(shè)計(jì)選型大連地區(qū)辦公建筑物，其參數(shù)室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)為22～24℃，相對(duì)濕度40～60%，風(fēng)速v≤0.3m/s。通過(guò)采用DEST 能耗模擬軟件對(duì)該建筑進(jìn)行了全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算，針對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)和冷梁空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷模擬進(jìn)行了分析和對(duì)比。本模擬選取室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為23℃，相對(duì)濕度為50%，新風(fēng)量30m3/h。