深圳地區(qū)某近零能耗學(xué)校設(shè)計(jì)探討*

于振峰 駱詩(shī)哲 溫小勇 丁東山 曾慶雄

(1.中建科工集團(tuán)有限公司,深圳;2.中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司深圳分公司,深圳)

0 引言

近年來,超低/近零能耗建筑作為節(jié)能建筑的一種高級(jí)表現(xiàn)形式,開始逐漸得到科研人員和各級(jí)政府的重視[1]。近零能耗相關(guān)技術(shù)措施,在節(jié)約能源、提高能源利用率、提升室內(nèi)舒適度、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面與綠色低碳措施是相通的,即近零能耗技術(shù)的應(yīng)用有利于實(shí)現(xiàn)建筑物的綠色低碳需求,符合當(dāng)前節(jié)能減排的趨勢(shì)。對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)的學(xué)校類公共建筑,目前尚欠缺近零能耗相關(guān)技術(shù)在設(shè)計(jì)中如何落地實(shí)施、基于后期運(yùn)維的管理手冊(cè)的編制,以及結(jié)合科學(xué)課進(jìn)行綠色低碳、節(jié)能減排等相關(guān)知識(shí)的科普課程建議等實(shí)際案例項(xiàng)目。為響應(yīng)國(guó)家及地方政府的政策,推動(dòng)近零能耗建筑技術(shù)在夏熱冬暖地區(qū)的落地實(shí)施和相關(guān)運(yùn)維管理、知識(shí)科普等措施的探索,相關(guān)部門決定深圳某新建小學(xué)項(xiàng)目按近零能耗建筑相關(guān)技術(shù)要求建設(shè)。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

該項(xiàng)目位于深圳市南山區(qū),總建筑面積為26 209.14 m2,地下2層,地上6層,其中包含教室、圖書館、多功能廳、辦公室、教師宿舍等房間,建筑本體的窗墻面積比約為0.14。為使項(xiàng)目能夠滿足近零能耗建筑和綠色建筑二星級(jí)要求,其建筑本體節(jié)能率需不小于20%、建筑綜合節(jié)能率需不小于60%、可再生能源利用率不小于10%[2]。為滿足以上目標(biāo),建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能綜合考慮了各相關(guān)規(guī)范要求,并通過多次建筑能耗測(cè)算,最終確定采用的性能指標(biāo)如表1所示。

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)

除采用提升建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能并設(shè)置外挑遮陽(yáng)等被動(dòng)式建筑技術(shù)外,該項(xiàng)目還采用了高效節(jié)能設(shè)備、變頻運(yùn)行技術(shù)、智能控制管理等多項(xiàng)主動(dòng)式建筑技術(shù)和光伏發(fā)電、太陽(yáng)能集熱器、空氣源熱泵等可再生能源應(yīng)用技術(shù)。下文將對(duì)空調(diào)能效等級(jí)要求、教室是否設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)及是否采用相應(yīng)的熱回收裝置等不易明確的設(shè)計(jì)難點(diǎn)進(jìn)行探討。

2 空調(diào)及新風(fēng)

該項(xiàng)目各區(qū)域的室內(nèi)溫濕度參數(shù)按GB/T 51350—2019[2]中的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)要求及T/CABEE 003—2019《近零能耗建筑測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)》[6]中的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)控制指標(biāo)要求設(shè)置,新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)按GB 50736—2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》[7]的相關(guān)要求確定,如表2所示。

表2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

該項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)除圖書館、多功能廳、餐廳采用直膨式空調(diào)機(jī)組外,教室、辦公室和教師宿舍等房間采用分體空調(diào)。經(jīng)建筑能耗測(cè)算,為達(dá)到近零能耗建筑節(jié)能率目標(biāo),直膨式空調(diào)機(jī)組按GB 37479—2019《風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》[8]中的二級(jí)能效基準(zhǔn)提升8%選用;教室、辦公室及宿舍的分體空調(diào),為使節(jié)能率達(dá)到目標(biāo)值,需按GB 21455—2019《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》[9]中的一級(jí)能效選用。以上能效標(biāo)準(zhǔn)也滿足GB/T 51350—2019[2]中相關(guān)的指標(biāo)要求。

深圳地區(qū)已建成及在建學(xué)校項(xiàng)目中,對(duì)于采用分體空調(diào)的教室、辦公室、宿舍等房間,多數(shù)不考慮設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)于教室的新風(fēng)來源,GB/T 17226—2017《中小學(xué)校教室換氣衛(wèi)生要求》[10]中對(duì)教室規(guī)定了換氣制度,過渡季可通過開窗、開門進(jìn)行通風(fēng)換氣,寒冷季節(jié)利用課間通過門窗進(jìn)行通風(fēng)換氣,但未提及夏季制冷時(shí)的通風(fēng)換氣措施。

從人員新風(fēng)需求方面考慮,教室內(nèi)學(xué)生較為密集,對(duì)新風(fēng)量的需求較大,僅依靠課間通風(fēng)并不能滿足上課時(shí)師生對(duì)新風(fēng)量的需求。教室內(nèi)新風(fēng)量不足,CO2濃度偏高,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效率降低[11]。黃衍等人通過案例分析及理論計(jì)算證明了CO2濃度與新風(fēng)量的關(guān)系,經(jīng)對(duì)比不同標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)在人員密度較高的情況下,按照GB 50736—2012規(guī)定的新風(fēng)量指標(biāo)取值,教室內(nèi)CO2濃度值最低[12]。

從滿足相關(guān)規(guī)范要求方面考慮,該項(xiàng)目屬于近零能耗建筑,T/CABEE 003—2019在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)章節(jié)中明確了對(duì)主要功能房間空氣品質(zhì)參數(shù)的具體要求,其中CO2體積分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于900×10-6[6]。此外,T/CABEE 003—2019的運(yùn)行評(píng)估章節(jié)對(duì)近零能耗建筑也提出了相應(yīng)要求,并列出了公共建筑室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù),其中就包括新風(fēng)量與CO2濃度[6]。黃衍等人測(cè)試了中學(xué)教室門窗緊閉且未開啟新風(fēng)機(jī)組階段的CO2體積分?jǐn)?shù),發(fā)現(xiàn)至下課時(shí)達(dá)到峰值,約為2 000×10-6[12];胡佳林等人測(cè)試了門窗關(guān)閉狀態(tài)下大學(xué)教室上課期間的CO2體積分?jǐn)?shù),約為1 800×10-6[11]。以上測(cè)試結(jié)果除不滿足T/CABEE 003—2019要求外,也未達(dá)到GB/T 18883—2022《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)室內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)不高于1 000×10-6的要求[13]。由此可見,學(xué)校教室如不設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng),很難滿足相關(guān)規(guī)范要求。

通過以上分析可知,該項(xiàng)目教室雖然采用分體空調(diào),但為其設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)是較為合理的。

對(duì)于教室的新風(fēng)系統(tǒng)形式,有集中式和分散式可供選擇。其中,集中式可選用直膨式空調(diào)機(jī)組,對(duì)新風(fēng)進(jìn)行降溫除濕處理后,通過風(fēng)管送到每個(gè)教室;分散式可選用不帶室外機(jī)的熱泵型全熱回收新風(fēng)機(jī)組或熱回收式新風(fēng)換氣機(jī)等吊裝在教室外的走道上空,分別對(duì)每個(gè)教室進(jìn)行通風(fēng)換氣。課間教室前后門開敞,學(xué)生進(jìn)出頻繁,室外高溫、高濕空氣會(huì)被帶入教室,為降低空調(diào)室內(nèi)機(jī)濕負(fù)荷、避免其風(fēng)口結(jié)露滴水,新風(fēng)機(jī)組的新風(fēng)建議至少處理到室內(nèi)等焓狀態(tài)送入室內(nèi),不建議處理到室內(nèi)等溫狀態(tài)送入,推薦處理到室內(nèi)等濕狀態(tài)送入,以上3種送風(fēng)點(diǎn)(與相對(duì)濕度95%相交點(diǎn))參數(shù)對(duì)比見表3。

表3 新風(fēng)送風(fēng)參數(shù)

由表3可以看出:等濕送風(fēng)點(diǎn)的新風(fēng)含濕量比其他2種送風(fēng)點(diǎn)更低,送入的新風(fēng)不會(huì)造成室內(nèi)濕負(fù)荷增加,且送風(fēng)溫度高于室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的露點(diǎn)溫度(17.6 ℃),風(fēng)口無(wú)結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)。除對(duì)新風(fēng)進(jìn)行降溫除濕外,還應(yīng)規(guī)范師生日常行為,養(yǎng)成空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)隨手關(guān)門的習(xí)慣,避免室外熱濕空氣進(jìn)入室內(nèi)造成風(fēng)口結(jié)露滴水。因此,該項(xiàng)目最終確定采用直膨式空調(diào)機(jī)組,以對(duì)新風(fēng)進(jìn)行深度除濕。過渡季時(shí),空調(diào)及新風(fēng)機(jī)組不運(yùn)行,教室可開窗通風(fēng),因此如采用熱回收型新風(fēng)機(jī)組,則無(wú)需設(shè)置旁通管道。

3 新風(fēng)熱回收

GB/T 51350—2019[2]的技術(shù)措施章節(jié)第7.1.28 條有如下表述:“應(yīng)設(shè)置新風(fēng)熱回收系統(tǒng),新風(fēng)熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮全年運(yùn)行的合理性及可靠性”。并在其條文說明中提及:“設(shè)置高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)……是近零能耗建筑的主要特征之一……是實(shí)現(xiàn)近零能耗目標(biāo)的必要技術(shù)措施”。據(jù)此,有人解讀為近零能耗建筑的新風(fēng)系統(tǒng)必須設(shè)置熱回收裝置。

新風(fēng)系統(tǒng)是否設(shè)置熱回收裝置,應(yīng)視其能否實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能而定,且新風(fēng)熱回收系統(tǒng)與常規(guī)新風(fēng)系統(tǒng)相比,風(fēng)機(jī)需消耗更多能量,并非總是節(jié)能的。徐文華提出了一種熱回收效益評(píng)價(jià)方法,并指出應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全年適合運(yùn)行期間的回收效益分析[14];黃貴松在此基礎(chǔ)上深化了能量回收收益評(píng)價(jià)方法,并明確了是否采用熱回收系統(tǒng)需計(jì)入其投資、維護(hù)保養(yǎng)及更新費(fèi)用等影響因素,計(jì)算出投資回收年限,從而根據(jù)其經(jīng)濟(jì)性決定[15-16];ASHRAE暖通空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備手冊(cè)(2020)的空氣-空氣能量回收裝置章節(jié)論述了熱回收裝置的經(jīng)濟(jì)性問題,指出需要計(jì)入熱回收裝置的投資成本、壽命成本、維保成本等因素,并據(jù)此計(jì)算其回收期或能源成本節(jié)約,建議熱回收裝置投資回收年限通常按低于5年設(shè)計(jì),如低于3年則推薦使用[17];此外,徐文華提出,如熱回收裝置價(jià)格較高,可能會(huì)導(dǎo)致使用年限小于投資回收年限,如遇此種情況則不應(yīng)采用熱回收裝置[14]。

因此,該項(xiàng)目新風(fēng)系統(tǒng)是否設(shè)置熱回收裝置、采用何種熱回收形式,應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行全年運(yùn)行工況下的能量回收效益分析,如回收收益為正,再對(duì)其進(jìn)行回收期測(cè)算,根據(jù)以上結(jié)果方可判定。該項(xiàng)目利用EnergyPlus軟件對(duì)教室新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置不同形式熱回收裝置前后的能耗進(jìn)行模擬分析,由此可計(jì)算出各自的能量回收收益情況。

對(duì)于深圳地區(qū)學(xué)校空調(diào)運(yùn)行時(shí)間段,可根據(jù)歷年氣象數(shù)據(jù)分析確定。通過查詢深圳市國(guó)家基本氣象站及天氣網(wǎng)提供的氣象數(shù)據(jù),得到2011年1月至2023年5月共149個(gè)月的月平均高溫(每日最高溫度的月平均值)、月平均低溫(每日最低溫度的月平均值)及月平均溫度,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。

圖1 2011年1月至2023年5月各月月平均高溫、月平均低溫及月平均溫度統(tǒng)計(jì)

其中,歷年各月的月平均高溫與月平均低溫的差值不同,最小值為1 ℃,最大值為9 ℃。以上數(shù)據(jù)分布隨機(jī),不利于理論分析,后續(xù)按其統(tǒng)計(jì)平均溫差進(jìn)行討論,約為6 ℃,即當(dāng)月平均高溫為26 ℃時(shí),其當(dāng)月平均低溫為20 ℃,月平均溫度為23 ℃。設(shè)定當(dāng)室外平均氣溫高于室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度時(shí)需開啟空調(diào)降溫。對(duì)于歷年各月,月平均溫度超過26 ℃的月份,可認(rèn)為本月所有時(shí)間均需開啟空調(diào)降溫;當(dāng)月平均溫度未超過26 ℃但其月平均高溫超過26 ℃或月平均低溫超過20 ℃時(shí),可認(rèn)為本月有一半的時(shí)間需開啟空調(diào)降溫。按此原則,由以上歷年各月溫度數(shù)據(jù)可統(tǒng)計(jì)出深圳空調(diào)季時(shí)段約為4月15日至11月15日。以上確定的空調(diào)運(yùn)行時(shí)間段,與黃冬娜等人參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和空調(diào)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的夏熱冬暖地區(qū)供冷季時(shí)間相符[18]。

深圳中小學(xué)校暑假放假時(shí)間一般為7月10日至8月31日[19],期間空調(diào)不運(yùn)行。因此,深圳中小學(xué)校每年空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間約為4月15日至7月10日和9月1日至11月15日,共5個(gè)半月左右。其中,節(jié)假日、周末為休息時(shí)間,空調(diào)亦不運(yùn)行。

此外,按照GB 55015—2021[4]附錄中表C.0.6-1/3的規(guī)定,設(shè)置該項(xiàng)目每日空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間為07:00—18:00,教室內(nèi)照明功率密度、電器功率密度分別設(shè)置為8、5 W/m2。對(duì)于風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率,參照張騰飛等人對(duì)市場(chǎng)上不同熱回收形式的新風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量風(fēng)機(jī)功率調(diào)研結(jié)果,無(wú)熱回收時(shí)單位風(fēng)量耗功率取0.15 W/(m3/h),設(shè)置全熱回收或顯熱回收時(shí)取0.27 W/(m3/h)[20]。

該項(xiàng)目新風(fēng)系統(tǒng)屬于冷量回收,全熱回收和顯熱回收的交換效率分別按GB/T 51350—2019[2]要求的不低于65%和70%設(shè)置。在EnergyPlus軟件中按以上分析條件進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)定,送入房間的新風(fēng)按照處理到室內(nèi)等焓點(diǎn)和等濕點(diǎn)分別計(jì)算出新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置全熱回收和顯熱回收前后的能耗及收益,如表4和表5所示。

表4 能耗及收益分析(新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓點(diǎn))

表5 能耗及收益分析(新風(fēng)處理到室內(nèi)等濕點(diǎn))

如表4、5所示,在只考慮能量回收收益的情況下,顯熱回收新風(fēng)系統(tǒng)的年度運(yùn)行能量回收收益為負(fù),證明顯熱回收裝置全年運(yùn)行不節(jié)能,如再考慮增加的造價(jià)及維保費(fèi)用等因素,則顯熱回收裝置就更不經(jīng)濟(jì),因此不建議在該項(xiàng)目中使用。

對(duì)于全熱回收新風(fēng)系統(tǒng),其能量回收收益為正,需對(duì)其進(jìn)行回收期測(cè)算,方可確定是否采用。根據(jù)以上軟件計(jì)算結(jié)果,以新風(fēng)處理到室內(nèi)等濕點(diǎn)為例,可得出全熱回收新風(fēng)系統(tǒng)較無(wú)熱回收新風(fēng)系統(tǒng)每年可降低能耗約5 375 kW·h。學(xué)校教學(xué)和學(xué)生生活用電執(zhí)行居民生活用電價(jià)格[21],深圳居民生活用電執(zhí)行階梯電價(jià),階梯電價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。

表6 深圳市居民生活電價(jià)

根據(jù)以上能耗模擬計(jì)算結(jié)果,學(xué)校開學(xué)期間每月用電量均超過600 kW·h,需按照表6中第三檔電價(jià)收費(fèi),由此可計(jì)算出全熱回收新風(fēng)系統(tǒng)相比無(wú)熱回收新風(fēng)系統(tǒng)每年可節(jié)省約5 175.4元運(yùn)行費(fèi)用。經(jīng)與項(xiàng)目商務(wù)核對(duì),因增設(shè)全熱回收裝置而導(dǎo)致的新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備、管線、閥件、控制系統(tǒng)等的增量費(fèi)用約為38.5萬(wàn)元,則靜態(tài)回收期約為74.4年,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)備使用壽命和文獻(xiàn)[17]推薦的回收期,因此也不建議新風(fēng)系統(tǒng)采用全熱回收裝置。

對(duì)比表4與表5中無(wú)熱回收新風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗,新風(fēng)處理到室內(nèi)等濕點(diǎn)相比處理到室內(nèi)等焓點(diǎn)每年多耗電8 105 kW·h,年運(yùn)行費(fèi)用約多7 804.05元。從降低風(fēng)口結(jié)露滴水風(fēng)險(xiǎn)、減少對(duì)師生注意力的影響等方面考慮,此費(fèi)用增量代價(jià)還是值得的。新風(fēng)等濕送入房間,負(fù)擔(dān)一部分室內(nèi)負(fù)荷,分體空調(diào)亦可減少一定的運(yùn)行能耗。

4 其他措施

為滿足近零能耗建筑綜合節(jié)能率不小于60%的需求,該項(xiàng)目在學(xué)校屋頂太陽(yáng)能輻照度較高處架空設(shè)置了光伏設(shè)施,架空區(qū)域下方可作為人員活動(dòng)空間使用,如圖2所示。

圖2 屋頂光伏板鋪設(shè)示意圖

其中,屋面頂部區(qū)域選用功率為550 W的單晶硅光伏組件,鋪設(shè)方式為鋼結(jié)構(gòu)架高滿鋪,可鋪設(shè)單晶硅光伏組件364塊,裝機(jī)容量為200.2 kW;天井區(qū)域選用功率為72 W的20%透光率碲化鎘組件,鋪設(shè)方式為間隙鋪設(shè),可鋪設(shè)碲化鎘透光光伏組件400塊,裝機(jī)容量為28.8 kW。屋頂光伏組件總裝機(jī)容量為229 kW,年平均發(fā)電量約為20.29萬(wàn)kW·h。

該項(xiàng)目宿舍、食堂有穩(wěn)定的熱水需求,日需求量約為8.5 m3,采用太陽(yáng)能集熱器和空氣源熱泵聯(lián)合供應(yīng)生活熱水,可大幅減少建筑生活熱水能耗。在宿舍屋頂設(shè)置約200 m2太陽(yáng)能集熱器,并采用空氣源熱泵輔助加熱,可滿足學(xué)校廚房及宿舍日常熱水供水溫度需求。

最終,該項(xiàng)目建筑綜合節(jié)能率測(cè)算結(jié)果為73.74%,達(dá)到近零能耗建筑綜合節(jié)能率要求,如表7所示。

表7 建筑能耗分析

除以上采用的各項(xiàng)主動(dòng)、被動(dòng)技術(shù)措施外,在項(xiàng)目運(yùn)行期間的合理使用與定期維保等措施對(duì)實(shí)現(xiàn)近零能耗目標(biāo)也至關(guān)緊要。為此,該項(xiàng)目配合以上要求,增加了如下措施:

1) 根據(jù)GB/T 51350—2019[2]及T/CABEE 003—2019[6]要求,對(duì)教室、圖書館、多功能廳等主要房間的溫度、相對(duì)濕度、PM2.5濃度、CO2濃度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),其中CO2濃度監(jiān)測(cè)可聯(lián)動(dòng)新風(fēng)支管上的電動(dòng)閥,根據(jù)室內(nèi)CO2濃度調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度以控制新風(fēng)送入量,確保室內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)不高于規(guī)范要求的900×10-6限值,且新風(fēng)機(jī)組采用變頻運(yùn)行;

2) 打造近零能耗專屬的智慧能耗管理平臺(tái),在學(xué)校使用期間,智慧能耗管理平臺(tái)以環(huán)境舒適度和系統(tǒng)能耗為目標(biāo),結(jié)合每日天氣情況進(jìn)行能耗使用情況分析,通過實(shí)時(shí)監(jiān)控各系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)以往運(yùn)行記錄或異常情況分析,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、示警、處理系統(tǒng)運(yùn)行中的問題,可實(shí)現(xiàn)空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)的精細(xì)化運(yùn)行管理,從而降低系統(tǒng)的運(yùn)行能耗;

3) 平臺(tái)監(jiān)測(cè)各房間的各項(xiàng)能耗等數(shù)據(jù),并在電子班牌及公共區(qū)域顯示屏上顯示相關(guān)能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、各班橫向?qū)Ρ扰琶?、各班為降低能耗做的貢獻(xiàn)及排名等信息,并每月進(jìn)行年級(jí)和全校評(píng)比,以期提升師生的節(jié)能減排意識(shí);

4) 編制近零能耗建筑運(yùn)行管理手冊(cè),對(duì)其使用過程中的參數(shù)設(shè)定、設(shè)備運(yùn)維等提出具體要求;

5) 編制師生個(gè)人節(jié)能減排行為建議書,并在科學(xué)課中進(jìn)行知識(shí)科普,倡導(dǎo)日常的行為節(jié)能。

此外,有學(xué)者針對(duì)教室風(fēng)扇聯(lián)合空調(diào)運(yùn)行作了相關(guān)研究,胡達(dá)明在范存養(yǎng)提出的室內(nèi)環(huán)境熱舒適性需求(|PMV|≤0.5)[22]的基礎(chǔ)上,通過計(jì)算分析,得出風(fēng)扇聯(lián)合空調(diào)運(yùn)行時(shí)可將空調(diào)設(shè)置溫度提高2 ℃的結(jié)論,并指出夏熱冬暖地區(qū)采用此措施的節(jié)能效果優(yōu)于其他氣候區(qū)[23]。鄒穎通過能耗檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、入室調(diào)查并利用DeST軟件模擬等方式證實(shí)了以上結(jié)論,并提出風(fēng)扇輔助空調(diào)運(yùn)行可縮短空調(diào)運(yùn)行時(shí)間,節(jié)能效益顯著[24]。因此,該項(xiàng)目竣工投入運(yùn)行后,可進(jìn)行相應(yīng)嘗試,以期獲得更好的節(jié)能效益。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)不同氣候區(qū)的氣象條件有較大差異。對(duì)于各氣候區(qū)而言,GB/T 51350—2019中的某些措施不一定具有普適性,如上文討論的新風(fēng)熱回收措施。徐偉等人提出須建立與供暖度日數(shù)、空調(diào)度日數(shù)相關(guān)的低能耗綠色建筑技術(shù)指標(biāo)體系和路線,并提出以目標(biāo)為導(dǎo)向,即規(guī)定性能目標(biāo),不規(guī)定具體技術(shù)措施[25];因無(wú)法實(shí)施統(tǒng)一的近零能耗建筑能耗指標(biāo),各氣候區(qū)需要建立自己的指標(biāo)體系[26]。因此,新建近零能耗建筑應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所在地的實(shí)際情況綜合評(píng)判,以提升室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)、降低用能需求、提高能源利用率等為目標(biāo),合理規(guī)劃、選用近零能耗技術(shù)措施,不建議機(jī)械照搬規(guī)范條文。

本文以深圳地區(qū)某學(xué)校項(xiàng)目為案例,對(duì)其近零能耗建筑相關(guān)技術(shù)方案進(jìn)行了探討,針對(duì)某些設(shè)計(jì)難點(diǎn)進(jìn)行了分析論證,并提出多項(xiàng)運(yùn)維、科普措施:

1) 對(duì)采用分體空調(diào)的教室,從提升室內(nèi)空氣品質(zhì)、滿足師生新風(fēng)需求等方面考慮,建議設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)。

2) 對(duì)于新風(fēng)系統(tǒng)是否設(shè)置熱回收裝置,利用EnergyPlus軟件進(jìn)行了模擬計(jì)算,從全年運(yùn)行工況下的回收效益及回收期方面進(jìn)行了分析,證實(shí)熱回收裝置在深圳地區(qū)不具有經(jīng)濟(jì)性,因此不建議設(shè)置。對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)其他類似的項(xiàng)目,建議參照本案例做法,在經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析明確其回收效益不高的前提下,可不采取新風(fēng)熱回收措施。

3) 通過打造智慧能耗管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的精細(xì)化管理,可降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗。

4) 編制近零能耗建筑運(yùn)行管理手冊(cè)及師生個(gè)人節(jié)能減排行為建議書,對(duì)其使用過程中的參數(shù)設(shè)定、設(shè)備運(yùn)維提出具體要求,并結(jié)合知識(shí)科普,倡導(dǎo)師生行為節(jié)能。