上海地区超低能耗住宅建筑空调、新风、地暖系统设计分析

　　摘要：目前全国各地开始实行超低能耗住宅项目的推广，上海区域也于2019年发布超低能耗建筑技术导则，近年来已开始逐步推行超低能耗住宅项目的建设，本文将根据《上海市超低能耗建筑技术导则（试行）》简要说明超低能耗住宅项目的空调、地暖、新风系统的设计方法，并最终进行模拟计算，验证两联供系统的节能性及环保性。

　　关键词：超低能耗住宅；两联供系统；冷热负荷；多联机系统；燃气壁挂炉

　　1.项目概况：本项目位于上海市，为超低能耗住宅项目，本次以其中125户型为例，进行空调、地暖、新风系统的设计及验证。

　　2.设计要求：

　　超低能耗建筑供暖空调系统及新风系统应符合下列要求：

　　① 超低能耗建筑供暖空调冷热源宜采用热泵类设备作为空调及供暖设备冷热源，以充分利用热泵类机组的复合功能性以及调节灵活性，本次设计采用天氟地水两联供系统作为室内空气调节系统，夏季采用多联式空调室内机制冷，冬季采用地暖系统制热，所选择机组需为一级能效设备，且APF数值达到4.5以上。

　　② 超低能耗建筑新风宜采用热回收新风系统，对空调排风中的冷热量进行回收利用，有效降低建筑冷热负荷需求。

　　3.相关设计参数：

　　3.1室外气候环境如下表所示：

　　根据表4-1进行两联供设备选型，需分别根据制冷工况和制热工况进行设备选型，根据两个工况综合考虑设备最终选型，详细选型表如下：

　　根据制冷工况和制热工况选型，室外机选型需取大值，故最终室外机选型为SWJ-11.2KW。

　　根据《上海市超低能耗建筑技术导则》内规定住宅建筑主要房间室内新风量不应小于30m3/(h·人)，根据此要求，计算各房间新风选型表如下：

　　根据计算结果，本户型全热交换器新风量为250 m3/h，且该设备热交换效率不低于表3.4-1要求，单位风量耗功率应小于0.45W/(m3/h)。

　　5.根据以上设备选型计算，进行该户型空调、地暖、新风系统设计图绘制，详细设计图如下：

　　6.最后，根据以上设计方案，我们模拟分析两联供系统与传统多联机+燃气锅炉地暖系统的能耗对比，验证两联供系统是否具备节能优势。

　　模拟分析条件如下：

　　①采暖季：12月1日至次年3月31日，共121天

　　制冷季：6月1日至9月30日，共122天

　　②上海地区能源价格详见下表：

　　④传统多联机方案与两联供系统空调部分设备选型一致，外加燃气壁挂炉供应地暖热水。

　　⑤制冷工况室内设定温度为26℃；制热工况分别进行两次模拟，室内设定温度分别为22℃和18℃。

　　根据以上条件，详细模拟分析结果如下表所示：

　　将上述能耗模拟计算结果整理后如下柱状图所示：

　　综上，从模拟结果可知：

　　采暖季室内设定温度为18℃时：采用两联供系统相比传统多联机+燃气锅炉地暖系统年运行费用可降低50%，运行碳排放可降低26%；

　　采暖季室内设定温度为22℃时：采用两联供系统相比传统多联机+燃气锅炉地暖系统年运行费用可降低54%，运行碳排放可降低31%。

　　7.总结

　　根据以上空调、地暖、新风系统的设计及验证工作，可知两联供系统适用于超低能耗住宅项目，且两联供系统相较于传统多联机+燃气锅炉地暖系统，其运行成本更低且碳排放量更低，给客户带来舒适室内环境的同时费用更低，且对大自然环境更为友好。

　　参考文献：

　　【1】上海市超低能耗建筑技术导则（试行）

　　【2】中国区域电网二氧化碳排放因子研究（2023）

　　【3】GB 50736——民用建筑供暖通风与空气调节设计规范

　　【4】JGJ/T 346——建筑节能气象参数标准

　　【5】DGJ 08-205——居住建筑节能设计标准

　　【6】GB/T 18837-2015——多联式空调（热泵）机组

　　【7】GB 21454-2021——多联式空调（热泵）机组能效限定值及能效等级

　　【8】JGJ 142-2012——辐射供暖供冷技术规程