文 献 综 述
1.引言
随着我国经济的快速发展,面对人们日益增长的物质需求,商场建筑的面积日益增大。我国是一个人均资源、能源贫乏的国家,根据国际能源署的预测,在未来20年内,中国将成为世界上最大的能源购买国,我国能源需求的增长将占到世界能源需求总增长的23%[1]。随着经济的增长,全国各地商业性建筑数量迅速增加,为了保证商场内舒适的购物环境,商场普遍安装中央空调系统,据统计,全国安装了中央空调系统的商场的总建筑面积约为1.5亿平方米。商场建筑的能源消耗是非常巨大的,现有商场类建筑每年的能耗费用高达225亿人民币,商场建筑能耗主要用于空调、照明以及其他动力设备等方面,其中空调系统能耗是商场建筑能耗的主要部分,空调能耗约占商场总能耗的50%-60%[2].该商业综合体位于上海市,是一地上4层、地下1层的建筑。地下部分主要用作停车场用途,地上主要是商场、办公等。建筑物要求空调、通风及必要的防排烟。本课题要求学生独自完成全楼空调系统及冷热源设计,地下停车库的通风工程设计。在地下一层为地下停车场应考虑通风与防排烟,一层为大范围的中央广场,应关注送风形式与节能方式后2到4层为小型房间考虑送风形式与回风形式,由此讨论出合理高效的暖通空调设计方案。
2.研究背景及目的
自上世纪七十年代以来,许多国家对如何合理使用能源作出了明确的法律规定,同时发动本国技术力量进行节能的研究。在建筑设计中需进行建筑节能评估[3],而进行评估最为常见的方式是运用能耗模拟软件进行数值模拟,常用的能耗分析软件EnergyPlus、DOE-2,我国清华大学也开发了能耗分析软件DeST,现已在国内广泛运用[4-6]。
国外对商场建筑节能的研究起步较早,在建筑设计中充分利用自然通风、采光,以创造自然、舒适,与室外环境密切融合的购物和用餐环境。在上世纪七十年代,美国能源部主导进行了一批公共建筑节能试点项目,研究适用于公共建筑的被动式节能技术,目的是探讨一种公共建筑节能的新模式。这种新的节能模式注重自然通风、采光等被动式节能技术的使用,注重人与自然的密切结合,同时配合以主动式节能环境控制技术,使得公共建筑节能试点取得了很好的成果,为以后公共建筑被动式节能技术的推广积累了大量的技术和经验[7-9]。
目前我国在商场建筑节能领域还处于起步阶段,近二十年来,我国很多高等院校和科研院所进行了大量公共建筑节能的研究工作,包括公共建筑能耗调查、节能新技术研究等。
张蕾等[10]于1998年对北京市十个大型商场进行了详细的能耗调查,各商场相互之间用电量差异较大,全年总耗电量为210~370kWh/m2,电耗高的商场的耗电量是电耗低的的近两倍。并以其中一家典型商场为例进行分析,发现空调电耗占商场总耗电量的近50%,足见商场空调系统具有很大的节能空间。
杨晓敏[11]对上海市某大型商场进行了全年能耗跟踪实测,并对典型日进行了24小时不间断能耗监测,发现该商场空调能耗随客流量变化波动明显,并且由于该商场地处繁华路段,晚间时段为空调能耗最大的时段。该商场不同季节空调能耗波动也较大,过渡季节由于大量新风的引入,空调能耗较夏季减少70%左右。这些商场能耗的第一手资料为我们节能工作提供了很大的帮助。
3.研究现状
