张家瑶 高瑞凯
(安徽省建筑设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230022)
0 引言
近年来我国能源消耗持续增长，其中建筑能耗中的公共建筑能耗是重要组成部分，大型公共建筑单位建筑面积折合电耗为70 kWh/(m2·年)～300 kWh/(m2·年)，商业综合体建筑是大型公共建筑中的典型高能耗建筑，研究商业建筑冷热源选型配置及运行情况，对于推动我国建筑节能事业发展具有重大意义。
1 项目概况
该商业建筑位于安徽省合肥市，建筑地下2层，地上7层，地下建筑面积34 000 m2，地上建筑面积为62 000 m2；建筑总面积为96 000 m2，空调面积约50 000 m2，建筑高度42.66 m。地下1层为超市，地下2层为机械停车库，地上1层～6层均为商场，7层为电影院。
2 负荷计算及机组选型
采用鸿业负荷6.0对该项目进行负荷计算，可得夏季设计日最大负荷时为16:00，总冷负荷8 788 kW，夏季冷指标175 W/m2；最小负荷时为22:00，总冷负荷8 644 kW。由此可见，对于商业综合体建筑，在设计日设计人数条件下全天负荷随时间变化波动极小。由于商业建筑空调负荷多为新风及人员负荷，该部分负荷随着工作日、周末及节假日变化波动较大，考虑到运行灵活性，设计选用1台600RT及2台900RT变频离心冷水机组；建筑总热负荷3 450 kW，冬季空调面积约45 000 m2(-1层超市部分冬季不制热)，热指标76 W/m2，选择两台1 800 kW换热器。
3 DeST模拟与负荷计算比对
采用DeST-C建模进行全年负荷模拟，DeST建筑模型详见图1。
取5月15日～9月15日为制冷季，共123 d绘制制冷季营业时段负荷变化曲线详见图2，冷负荷最大值出现在8月23日下午18:00时，为9 279 kW。该项目配置的冷水机组总制冷量为8 370 kW，从DeST模拟出的冷负荷来看，大于机组配置的仅为12 h，满足规范要求。
制冷季室外干球温度变化曲线见图3。
对空调单个制冷季负荷率汇总分析，可得制冷季的负荷率分布如下(见表1)：
表1 制冷季冷负荷的负荷率分布表
空调负荷率为76%～100%的运行时间为170 h，占制冷季空调运行时间的11%；
空调负荷率为61%～75%的运行时间为194 h，占制冷季空调运行时间的12.6%；
空调负荷率为36%～60%的运行时间为461 h，占制冷季空调运行时间的30%；
空调负荷率为25%～35%的运行时间为172 h，占制冷季空调运行时间的11.2%；
空调负荷率为0%～25%的运行时间为531 h，占制冷季空调运行时间的34.5%；
空调负荷率大于100%的运行时间为12 h，占制冷季空调运行时间的0.7%。
空调负荷率不大于60%的时间占制冷季空调总运行时段的75%，机组选型配置满足使用需求且能够达到灵活调节的目的。根据相关设备厂家的选型报告，变频离心机组在30%～60%运行时效率最高，60%～70%及30%以下时效率次之，但均高于设备满负荷运行效率，该选型配置下机组大部分工作时段都可在高效区进行运行，有良好的节能效果。
4 DeST模拟与运行数据比对
该项目于2018年9月30日进行试营业，项目建成投入使用后，对现场运行情况进行了回访，由于现场流量计安装问题始终未能供电，仅有人工抄表记录运行数据，此处仅摘取记录表中某一周市政热网热表读数，见表2，并对相同日期下DeST模拟数据进行截取，模拟结果详见表3。
表2 某一周市政热网热表读数 GJ
表3 相同日期DeST模拟热负荷数据 kW·h
根据DeST模拟，供暖季某一周耗热量为2.07×105kW·h，项目实际运行记录耗热量为2.95×105kW·h，模拟估算值与实际运行值略有偏差。考虑到截取时段包含12月12日前后，商场进行大规模促销活动，导致客流量明显偏大，新风负荷增加，同时促销活动时营业时间也略有延长，所以导致运行总能耗较平时偏高，同时也不排除气象条件差异较大的可能。
2018年冬季供暖季，第一次抄表为2018年12月8日155.4 GJ，最后一次抄表为2019年2月9日6 607 GJ，共63 d，一次侧表计用热量为6 451.6 GJ，合1.792×106kW·h；统计12月8日～2月9日营业时段DeST模拟热负荷数据，得总耗热量约为1.79×106kW·h，63 d供暖季项目实际运行数据与模拟估算值基本吻合，可见DeST模拟对建筑物全年能耗估算具有很好的指导意义。
5 结语
本项目基于鸿业负荷计算进行设计选型，并运用DeST模拟计算全年负荷，分析负荷分布情况，对冷热源选型结果进行校验，机组选型配置满足使用需求且能够达到灵活调节的目的，大部分工作时段都可在机组高效区进行运行，有良好的节能效果。同时，采集运行数据，与模型预测数据进行比对，确认设备选型合理、系统运行状态良好，由本项目模拟数据与实际运行数据的比较可以看出，利用DeST模拟对建筑物全年能耗估算、分析负荷分布情况、制定系统全年运行预案具有很好的指导意义。
