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戎向阳:大型公共交通建筑节能 关键技术研究

来源:冷暖商情2020-05-14

 中国建筑西南设计研究院有限公司戎向阳总工在第8届全国建筑环境与能源应用技术交流大会上作了题为《大型公共交通建筑节能关键技术研究》的报告。本文节选自该专题报告内容,与读者共飨。

 

 

中国建筑西南设计研究院有限公司总工程师 戎向阳

 

 机场和高铁等交通领域发展迅猛,随之而来的是系统运行能耗高,室内环境不理想和能效低下等问题。解决思路包括确定合理的层高,合理的设计输入和合理的末端方式,从而减少负荷,提高能效。

 

 交通建筑快速发展

 

 2000年后我国交通领域发展迅速,2006-2018年民航旅客吞吐量增长11.93%,同时民航机场数量从2010-2020年十年时间以4.39%的速度增长,按照“十三五”计划,2020年预计达到260座机场。而高铁的发展速度更快,2013-2018年高铁旅客发送量逐年增长20.29%,2010-2020年高铁营业里程增长33%。随着机场、高铁车站旅客运输量和建筑面积增长迅猛,公共交通建筑规模越建越大,能耗高、效能低等问题接踵而来。

 

 经过实际调研,航站楼、铁路客运运行能耗高。花费了大量的金钱和物质建立起来的公共建筑,其实际效果却并未达到理想状态。如室内环境不理想,按照温湿度舒适度等级率划分,夏季Ⅰ级达标率不足40%,Ⅱ级以内达标率约70%,冬季Ⅱ级以内达标率78%。舒适的环境能耗却如此之高!

 

 能耗效能问题显著

 

 1、建筑空间高、透明围护结构面积大。造成负荷偏大、热舒适性低。公共交通建筑越来越高,有时为了设计的美观常使用透明材料。夏季受大量透明围护结构影响,操作温度偏高,冬季受净高和开口影响,温度梯度大。

 

 2、交通工艺,施工质量、管理水平的影响。导致渗风严重,能耗大。

 

 3、传统气流组织对高大空间渗透风具有增益作用,能耗更大。AHU和垂直大空间共同作用,使得B1层冷风渗入更加严重。

 

 4、风系统比重大、可调性差。系统能效低下,由于空调末端能耗高、所占比例又大,导致空调系统能效比EERs约为1.8。

 

 5、设计制冷量与实际偏差大。系统能效低下,室外条件接近设计条件时,主机供冷量只有设计值的50%左右。

 

 合理设计节能减负

 

 1、确定合理的层高,既能满足视觉舒适,又能减少能耗。无论是从认知科学角度还是心理学角度,公共交通建筑的层高都应回归理性。

 

 2、确定合理的设计输入,使系统设计更符合实际。值机大厅、候机大厅各区域、安检区人员以及值机区人员密度模式的改变都会影响能源损耗。

 

 3、确定合理的末端方式。减少负荷,提高能效。

 

 ①水输送替代风输送,减少单位冷(热)量的输送能耗;②采用合理的末端方式,解决同一空间不同区域负荷密度不同、热环境需求不同带来的差异问题;③减少空气末端对室外渗风的增益作用。相比分层空调,辐射+置换空调可降低渗透风量,冬季降低22%,夏季降低33%。

 

 该项目研究成果对提升公共交通建筑室内环境、降低运行能耗具有重要支撑作用,将有力促进交通行业的可持续发展,提高相关行业的国际竞争力,助力我国的生态文明建设和绿色发展。距离“公共交通枢纽建设节能关键技术与示范”项目结束还有一年多的时间,今后项目组将继续为公共交通建筑节能提供宝贵意见和参考价值。



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