DeST在空调设备性能检证(Commissioning)上的应用

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内容提示：本文对建筑能耗模拟软件DeST在空调设备性能检证(Commissioning)方面的应用进行了介绍，并以位于日本东京的某研究所作为研究案例，对冷热负荷计算的影响因素、空调分区及设计风量等方面进行了模拟及分析，考察了DeST作为性能检证工具的可应用性，为今后运用模拟工具辅助Commissioning工作进行了探索性研究。

延伸阅读：DeST 性能检证 空调设备

    摘要：本文对建筑能耗模拟软件DeST在空调设备性能检证(Commissioning)方面的应用进行了介绍，并以位于日本东京的某研究所作为研究案例，对冷热负荷计算的影响因素、空调分区及设计风量等方面进行了模拟及分析，考察了DeST作为性能检证工具的可应用性，为今后运用模拟工具辅助Commissioning工作进行了探索性研究。（参考《建筑中文网》）

    关键词：DeST Commissioning 空调设备 性能检证

    近年来，为了提高建筑节能水平以及更好地保护地球环境，建筑设备特别是空调设备的性能检证过程（Commissioning，以下简称Cx）在日本、美国、欧洲等地区越来越受到广泛的重视。在进行性能检证的过程中，研究者非常期待模拟软件能够在Cx的各个阶段中得到应用。

    DeST（Designer’s Simulation Toolkit）是由清华大学建筑学院建筑技术科学系DeST课题小组研究开发的空调系统辅助设计模拟工具。DeST以“分阶段设计，分阶段模拟”为基本思路，对应设计的不同阶段提供了相应的功能性模块。其目的是将模拟技术应用于设计的整个过程中，通过建筑模拟、方案模拟、系统模拟、水力模拟等手段对设计进行校核，让设计人员根据模拟的数据结果对其设计进行验证，从而起到辅助和提高设计水平的目的。

    本研究的目的是通过利用DeST对日本的某实际建筑物的空调设备进行性能检证，来考察DeST对于Cx的各个阶段的可应用性，以及研究如何在Cx各个步骤的工作中应用模拟软件进行辅助。

   
    图1 设计对象的建筑物标准层平面图

    本文的研究仿真对象选择为如图1所示的位于日本东京的某研究所的标准层。图2～图4分别表示灯光、设备、人员等室内发热量的作息时间。表1～表2分别表示该建筑物的主要情况及室内设定条件。空调时间为8：00～18：00（8：00～9：00为预热时间，预热时新风量为0）。

   
    图2 灯光发热量作息制度 图3 设备发热量作息制度

   
    图4 人员发热量作息制度

    表1 建筑物的主要情况

    表2 室内设定条件

    在空调系统的基本设计阶段，为了决定空调机的能力大小，首先需要计算房间的冷热负荷。作为Cx的应用实例，作者对影响房间冷热负荷计算的3个因素——室内发热量、新风量、非空调时间的渗透风量进行了比较分析。

    表3 各因素对热负荷计算的影响

    （1） 室内发热量的影响（基本Case，Case1，Case2）

    近年来，供暖尖峰负荷的计算以及全年冷热负荷计算时如何选取室内发热量逐渐受到重视，作者考察了室内发热量分别为100%，50%，0%时对冷热负荷计算结果的影响，根据表3的基本Case和Case1，Case2的计算结果，将冬季的室内发热量从100%减少至50%，0%时，供暖尖峰负荷从163kW增加至221kW、281kW，相对于基本Case（163kW），Case1、Case2的相对增加率为36%和72%。另外，全年热负荷累计值分别为11.8MWh、25.4MWh和58.8MWh，相对于基本Case（11.8MWh），Case1和Case2的相对增加率分别为116%和400%。

    在3个Case中，夏季的室内发热量均为100%，因而冷负荷最大值均等于450kW。但是全年的累计冷负荷分别为233.1MWh、203.7MWh、192.4MWh，相对于基本Case（233.1MWh），Case1和Case2的减少率分别为13%和17%。这是由于伴随着冬季室内发热量的减少，所需投入的冷负荷（主要是内区冷负荷）也相应减少而造成的。

    （2） 新风量的影响（基本Case，Case3）

    为了考察新风量对冷热负荷的影响，作者计算了新风量全年固定为600CMH以及根据室内人员作息制度进行比例控制的两个Case。根据表3的基本Case和Case3的结果，冷负荷最大值二者均为450kW，没有差异，而热负荷最大值则从163kW变为148kW，大约下降了9%。此外，全年的累计冷负荷基本上没有什么变化，而累计热负荷从11.8MWh变为10.4MWh，约减少了12%。原因主要在于，在冬季热负荷的最大值对应为人员最少的时刻，即新风量最小，而在夏季，冷负荷最大值出现的时刻对应为人员最大的时刻，此时刻两个Case的人员及新风量相同。

    （3） 不空调时间的渗透风量的影响（基本Case，Case4）

    在不空调时，房间内气压与空调时相比相对降低，室外的空气容易渗透进入房间。为了考察非空调时间室外渗透风对冷热负荷的影响，作者计算了有室外渗透风量（换气次数为1ACH）和没有室外渗透风量的两种情况。根据表3的基本Case和Case4的计算结果，考虑室外渗透风影响时，冷负荷最大值从450kW降低至432kW，约减少了4%，而热负荷最大值从163kW升高至212kW，约增加了30%。此外，全年累计冷负荷从233.1 MWh降低至213.2 MWh，约减少了9%，全年累计热负荷从11.8 MWh升高至16.9 MWh，约增加了43%。

    在设计空调系统时，合理的空调分区非常重要，图5～图8分别表示基准层的公用部和办公室1的内外区冷负荷的全年变化。办公室1、2、3的负荷类型比较接近，此处以办公室1为代表介绍办公室的状况。

原文网址：http://www.pipcn.com/research/200606/8574.htm

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