北京市建筑設計研究院有限公司 董俐言 楊彩青 張 杰 祁 峰
航站樓建筑作為公共交通的重要功能性建筑,與人們日常生活密切相關,并且隨著航空運輸業(yè)的發(fā)展和經濟社會的進步而不斷演變[1]。《全國民用運輸機場布局規(guī)劃》計劃2025年形成京津冀、長三角、珠三角三大世界級機場群,北京、上海、廣州、成都、昆明、深圳、重慶、西安、烏魯木齊、哈爾濱等10個國際樞紐,以及長春、太原、蘭州、貴陽、廈門等29個區(qū)域樞紐[2]。航站樓建筑在體量、構造、功能等方面均有別于一般公共建筑,其空調負荷也具有獨特的特征。因此,空調負荷特征及影響因素的研究對航站樓建筑空調系統(tǒng)的優(yōu)化設計及運行調節(jié)都有重要的指導意義。
民用運輸機場根據(jù)其定位、規(guī)模及航線特征,可分為樞紐機場、干線機場和支線機場[3]。不同規(guī)格機場的航站樓在建筑規(guī)模和設計吞吐量等方面存在較大差異,逐一研究不同規(guī)模航站樓的負荷特征將會帶來巨大的工作量。
圖1顯示了寒冷地區(qū)某機場T1、T2航站樓在2016年供冷季中逐日耗冷量與室外日平均溫度的關系。其中,T1航站樓建筑面積7.8萬m2,T2航站樓建筑面積33.6萬m2,二者體量差異較大。由圖1可見,T2航站樓的日耗冷量明顯高于T1航站樓,而二者的單位面積耗冷量指標則較為接近。因此,以某一航站樓為對象,研究航站樓建筑的空調負荷特征及影響因素,對于其他不同體量的航站樓建筑也有一定的參考價值。
圖1 寒冷地區(qū)某機場航站樓耗冷量分布
選取嚴寒地區(qū)(C區(qū))某干線機場航站樓為研究對象,該航站樓建筑面積12.8萬m2,設計吞吐量1 100萬人次/a,平面呈“人”字形布置,由主樓和3個指廊構成,效果圖見圖2。航站樓采用兩層半的布局方式,其中2層主要功能為值機大廳、安檢大廳和候機大廳,夾層為到港通道及中轉設施,首層為行李提取大廳、迎客大廳、VIP候機區(qū)、遠機位候機廳及后勤辦公用房等。主樓剖面圖見圖3,指廊剖面圖見圖4。
圖2 航站樓效果圖
圖3 主樓剖面圖
圖4 指廊剖面圖
表1給出了航站樓各主要功能區(qū)域的室內設計參數(shù)。表2給出了圍護結構熱工參數(shù),其中嚴寒地區(qū)的數(shù)據(jù)為項目設計參數(shù),寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)各選取一座典型城市,圍護結構熱工參數(shù)參考GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設計標準》限值選取。
表1 室內設計參數(shù)
1) 通過建立目標航站樓的模型,分析各氣候區(qū)典型城市航站樓在設計工況下的冷熱負荷構成,以及熱負荷與室內得熱的關系。本研究關注的是航站樓內人員活動區(qū)的負荷特征及設計參數(shù)選取對負荷的影響,暫不考慮廚房補風及設備機房溫度保障所需的冷熱量。為使計算結果具有更高的可比性和更廣的適用性,均采用單位面積(空調區(qū)域計算面積)負荷指標的形式予以呈現(xiàn)。
表2 圍護結構熱工參數(shù)
2) 分析圍護結構、室內設計參數(shù)、人員密度、新風量指標等因素對設計工況冷熱負荷的影響程度,參數(shù)的調整范圍以表1和表2中的設計工況為基點,結合航站樓設計現(xiàn)狀及相關研究進展進行選取。
3) 基于負荷特征及負荷影響因素的分析,針對航站樓建筑常見的冷熱源(無蓄能的常規(guī)冷熱源)設備容量偏大、末端設備能力不足的現(xiàn)象,從客流分布和滲透風現(xiàn)象等角度出發(fā),探討航站樓建筑系統(tǒng)負荷與末端負荷的差異。
1) 現(xiàn)場調研與文獻調研相結合。對多座航站樓建筑進行現(xiàn)場調研,了解其室內熱舒適現(xiàn)狀及耗冷量、耗熱量水平;查閱設計資料和相關文獻,掌握近年來航站樓主流的設計參數(shù)范圍。通過現(xiàn)場調研和文獻調研工作,為發(fā)現(xiàn)問題、分析問題奠定基礎。
2) 定量分析與定性分析相結合。負荷特征及影響因素的研究采用定量分析的方法,選用HDY-SMAD 4.0版空調負荷計算軟件對不同氣候區(qū)設計工況下的冷熱負荷進行計算,采用敏感性分析法研究各因素對空調負荷的影響,在調整某一因素的設置參數(shù)時,其他參數(shù)保持設計工況不變,直觀體現(xiàn)該因素對空調負荷的影響程度。系統(tǒng)負荷與末端負荷的差異則采用定性分析的方法,基于調研中發(fā)現(xiàn)的問題,結合工程經驗,闡述計算負荷與冷熱源設備、末端設備容量之間的關系。
基于如前所述的模型和參數(shù)進行計算,得到各氣候區(qū)典型城市設計工況下的冷熱負荷指標,如圖5所示。由圖5可見,除溫和地區(qū)外,其余氣候區(qū)的冷負荷指標水平相當,均在110~125 W/m2范圍內,熱負荷指標明顯呈現(xiàn)出嚴寒地區(qū)>寒冷地區(qū)>夏熱冬冷地區(qū)>夏熱冬暖地區(qū)的趨勢,嚴寒地區(qū)熱負荷指標高達132 W/m2,夏熱冬暖地區(qū)熱負荷指標僅為44 W/m2。溫和地區(qū)的冷熱負荷指標差異不大,均在70 W/m2左右,其冷負荷為各氣候區(qū)最低,熱負荷則處于中間位置。
圖5 不同氣候區(qū)冷負荷及熱負荷指標
各氣候區(qū)分項冷負荷指標計算結果見圖6。人員負荷、照明負荷、設備及其他負荷不受室外氣象參數(shù)的影響,因此不同氣候區(qū)之間的冷負荷差異主要體現(xiàn)在圍護結構負荷和新風負荷上。由圖6可見,溫和地區(qū)的負荷特征與其他幾個氣候區(qū)差異較大,除溫和地區(qū)外,其余氣候區(qū)的圍護結構負荷與新風負荷之和比較接近。圍護結構負荷指標:嚴寒地區(qū)>寒冷地區(qū)>夏熱冬暖地區(qū)>夏熱冬冷地區(qū),新風負荷指標:夏熱冬暖地區(qū)>夏熱冬冷地區(qū)>寒冷地區(qū)>嚴寒地區(qū),二者大致呈相反的趨勢,這一現(xiàn)象的出現(xiàn)是由于新風負荷由室內外空氣比焓差決定,而圍護結構負荷受室內外溫差和太陽輻射兩方面因素影響,并且該航站樓建筑除首層外墻之外,大部分采用玻璃幕墻,盡管航站樓的挑檐對自身形成了遮擋(如圖3和圖4所示),但太陽輻射仍是圍護結構冷負荷的重要組成部分。
圖6 各氣候區(qū)冷負荷指標
嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)圍護結構負荷中輻射負荷與傳熱負荷的對比見圖7,可見不同氣候條件下,太陽輻射得熱在圍護結構負荷中的占比也有差別。夏令操等人的研究表明,對于寒冷地區(qū)的航站樓建筑,考慮建筑遮擋的遮陽效果,圍護結構最大冷負荷比不考慮遮陽時降低20%左右[4]。
圖7 圍護結構冷負荷構成
各氣候區(qū)冷負荷構成比例見圖8,不同氣候區(qū)的分項負荷占比有差別。溫和地區(qū)由于其氣候的特殊性,冷負荷以室內熱擾為主,人員負荷占比最高,約為38%,人員、照明、設備等內擾占總冷負荷的70%;其他各氣候區(qū)的冷負荷構成有一定相似性,圍護結構負荷與新風負荷之和占總冷負荷的60%左右,圍護結構、新風、人員負荷共占總負荷的80%以上。
圖9給出了各氣候區(qū)熱負荷及冬季得熱構成。冬季工況下,為滿足室內熱環(huán)境高保障性的要求,計算熱負荷時未考慮太陽輻射及人員、燈光、設備等得熱的折減,因此熱負荷僅由圍護結構傳熱負荷和新風負荷兩部分組成,負荷的高低主要由室內外溫差和比焓差決定,因此新風熱負荷、圍護結構熱負荷與總熱負荷呈現(xiàn)出一致的變化趨勢。而新風熱負荷與圍護結構熱負荷的比例則有差別:嚴寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的新風熱負荷比例最高,達60%以上;夏熱冬冷地區(qū)和溫和地區(qū)新風熱負荷與圍護結構熱負荷相近;僅夏熱冬暖地區(qū)的圍護結構熱負荷高于新風熱負荷。
圖9 不同氣候區(qū)熱負荷及冬季得熱構成
實際上,太陽輻射和各項內擾得熱對熱負荷有一定抵消作用,各氣候區(qū)冬季得熱量指標比較接近,都在75~95 W/m2范圍內,嚴寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的得熱量低于熱負荷,夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)的得熱量高于熱負荷。盡管設計工況下冬季得熱量很高,但不宜據(jù)此對系統(tǒng)熱負荷進行大量折減。因為太陽輻射得熱受晝夜更替的限制和天氣變化的影響,人員散熱量與客流波動相關,燈光和設備的散熱量則相對穩(wěn)定,折減部分內區(qū)的燈光和設備散熱量在理論上是可行的,在工程應用中則需要進行細致的定量分析。
從以上負荷分析結果可以看出,圍護結構負荷、新風負荷和人員負荷是空調負荷的主要組成部分,本章分析圍護結構、室內設計溫度、人員密度和新風量等因素對空調負荷的影響。由于后勤辦公區(qū)與旅客活動區(qū)相對獨立,其層高、內擾、作息等特征更接近常規(guī)辦公建筑,而貴賓休息區(qū)雖屬于旅客活動區(qū),但熱舒適需求與其他區(qū)域差別較大,因此在分析負荷影響因素時,暫不考慮后勤辦公區(qū)和貴賓休息區(qū),僅關注值機大廳、候機大廳、到達大廳等常規(guī)旅客活動區(qū),以及與之相連通的商鋪和餐飲區(qū)域。
圍護結構對負荷的影響包括體形系數(shù)、窗墻面積比、傳熱系數(shù)及透明圍護結構的太陽得熱系數(shù)(SHGC)等多個方面。航站樓建筑體形通常比較規(guī)整,體形系數(shù)較小,MH/T 5033—2017《綠色航站樓標準》中規(guī)定嚴寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的航站樓體形系數(shù)不應大于0.2[5],并且體形系數(shù)對空調負荷的影響難以直接衡量;另一方面,為了獲得良好的自然采光,營造舒適開闊的視覺環(huán)境,航站樓多采用大面積玻璃幕墻。因此,本研究暫不考慮對研究對象的體形系數(shù)和窗墻面積比進行調整,僅分析圍護結構熱工參數(shù)對空調負荷的影響。
由于圍護結構種類多樣,熱工參數(shù)各不相同,故采用無量綱化的方式,在表2中表述的熱工參數(shù)基礎上分別優(yōu)化5%和10%,以衡量圍護結構對負荷的影響,結果如圖10所示。可見,空調負荷與圍護結構熱工參數(shù)大致呈線性關系,將線段的斜率稱為影響因數(shù),影響因數(shù)越大,表示圍護結構熱工參數(shù)對負荷的影響越大。
圍護結構對冷負荷的影響因數(shù)范圍為0.22~0.37,對熱負荷的影響因數(shù)范圍為0.37~0.58,即圍護結構熱工參數(shù)對熱負荷的影響大于對冷負荷的影響,這是因為設計工況(夏季26 ℃,冬季20 ℃)下,冬季室內外溫差大于夏季(見圖11),圍護結構負荷在總熱負荷中的比例比在冷負荷中的比例高。而不同氣候區(qū)中圍護結構負荷占總負荷的比例不同,因此圍護結構對負荷的影響因數(shù)也略有差別,嚴寒地區(qū)冷負荷受圍護結構的影響最大,熱負荷中影響因數(shù)最大的是夏熱冬暖地區(qū)。
圖11 各氣候區(qū)典型城市設計工況下的室內外空氣溫差
MH/T 5033—2017《綠色航站樓標準》規(guī)定:航站樓圍護結構的熱工性能指標宜優(yōu)于GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設計標準》規(guī)定的限值5%及以上[5]。圍護結構熱工參數(shù)優(yōu)化5%時,冷負荷可降低1%~2%,熱負荷可降低2%~3%。
除了人員、照明及設備的散熱量與室內設計參數(shù)關聯(lián)較小外,圍護結構和新風的冷熱負荷均受到室內設計參數(shù)的影響,其中圍護結構負荷僅與設計溫度有關,新風負荷則同時受溫度和相對濕度影響。由于航站樓建筑對室內相對濕度的要求較為寬泛,因此本研究主要分析室內設計溫度對空調負荷的影響。
相關文獻表明,國內航站樓夏季室內設計溫度多為24~26 ℃,冬季室內設計溫度為18~22 ℃[4,6]。朱穎心等人對不同氣候區(qū)、不同人員活動水平下各功能區(qū)域的操作溫度給出了建議值[7]。
由于本研究計算所選取的溫和地區(qū)典型城市夏季空調室外設計干球溫度為26.2 ℃,與室內設計溫度非常接近,故分析室內設計溫度對冷負荷的影響時暫不考慮溫和地區(qū)。
計算結果見圖12??梢钥闯觯焊鳉夂騾^(qū)冷負荷受室內設計溫度影響的程度非常接近,室內設計溫度每升高1 ℃,冷負荷降低4%~5%;熱負荷則呈現(xiàn)出較大的差異,總體而言,總熱負荷越小、圍護結構傳熱系數(shù)越大的地區(qū),圍護結構熱負荷占比越高,室內設計溫度對熱負荷的影響越顯著。室內設計溫度每降低1 ℃,夏熱冬暖地區(qū)熱負荷降低約10%,夏熱冬冷地區(qū)及溫和地區(qū)熱負荷降低約6%~7%,寒冷地區(qū)和嚴寒地區(qū)熱負荷分別降低約4%和3%。
根據(jù)GB 50736—2012《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》第3.0.2條及其條文說明,機場航站樓屬于人員短期逗留區(qū),室內設計溫度可比長期逗留區(qū)放寬1~2 ℃。與航站樓建筑中其他功能區(qū)域相比,候機大廳中人員的停留時間相對較長,可將候機大廳視為人員長期逗留區(qū),其他旅客活動區(qū)視為人員短期逗留區(qū),為航站樓不同功能區(qū)域選擇不同的室內設計溫度,在保障人員熱舒適的前提下降低空調負荷。
人員密度對冷負荷的影響包括人員負荷和新風負荷兩部分,對熱負荷的影響則全部為新風負荷。由圖7和圖9可見,各氣候區(qū)人員負荷和新風負荷之和占總冷負荷的比例為45%~60%,與新風負荷在總熱負荷中的占比相近。因此人員密度是空調負荷的重要影響因素。目前機場主要旅客活動區(qū)的設計人員密度多取4~6 m2/人[4,6,8-9]。
不同功能區(qū)域人員密度變化對負荷的影響見圖13,擬合的趨勢線為敏感度最高和最低的2個氣候區(qū),其余氣候區(qū)則處于二者之間??梢钥闯觯煌瑲夂騾^(qū)之間人員密度對負荷的影響程度有一定差異。冷負荷受人員密度影響最大的是夏熱冬暖地區(qū),最小的是嚴寒地區(qū);熱負荷受人員密度影響最大的是嚴寒地區(qū),最小的是夏熱冬暖地區(qū)。
a 候機廳及餐飲零售 b 迎客大廳
c 值機大廳 d 安檢大廳
“m2/人”是設計工作中常用的人員密度表達方式,對于一定面積的區(qū)域或建筑,人員密度每變化1 m2/人,研究對象內總人數(shù)的變化是非線性的,因而圖13中各區(qū)域的冷熱負荷與人員密度也呈非線性關系。將人員密度的量綱由“m2/人”折算成“人/m2”后,可知人員密度每增大0.1人/m2,負荷增加約15%~20%。
新風負荷是空調負荷的重要組成部分,其數(shù)值的高低受到人員密度、新風量指標及室內外空氣比焓差的影響。人員密度對負荷的影響已在第3.3節(jié)中進行了討論,對于任一具體工程,當室內設計參數(shù)確定后,即可得到設計工況下室內外空氣的比焓差。
各氣候區(qū)典型城市設計工況(夏季26 ℃/55%,冬季20 ℃/30%)下室內外空氣比焓差見圖14。嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)和溫和地區(qū)典型城市的冬季室內外空氣比焓差大于夏季,其中嚴寒地區(qū)冬夏季室內外空氣比焓差的差異最大,差值高達37.7 kJ/kg,夏熱冬暖地區(qū)冬季室內外空氣比焓差小于夏季,這一結論與第3.3節(jié)中人員密度變化對冷熱負荷的影響趨勢一致。夏熱冬冷地區(qū)冬夏季室內外空氣比焓差的差異最小,差值僅為6.5 kJ/kg,對于該氣候區(qū)的其他城市,或當室內設計參數(shù)改變時,可能出現(xiàn)冬季室內外空氣比焓差大于夏季的情況。
圖14 各氣候區(qū)典型城市設計工況下的室內外空氣比焓差
由圖14還可以看出,設計工況下溫和地區(qū)夏季室內外空氣比焓差僅為3.7 kJ/kg,因此在制冷季的夜間及過渡季存在大量室外空氣比焓低于室內的情況,充分利用自然通風可以縮短制冷機運行時間,降低冷源設備和輸配系統(tǒng)的能耗,若采用機械通風手段加強空氣流通,則會增大末端風機能耗。此部分內容有待下一步深入研究。
新風負荷與新風量指標呈正線性相關,即新風量指標越高,新風負荷和總負荷越大。設計工況下室內外空氣比焓差越大,單位新風量的負荷越大,新風量指標對負荷的影響就越大;新風負荷在總負荷中的比例越高,新風量指標對負荷的影響也越大。
文獻[10]對航站樓內各區(qū)域新風量指標的設計值進行了調研,結果表明旅客活動區(qū)的新風量指標大多集中在15~25 m3/(人·h)。研究對象設計參數(shù)中餐飲區(qū)域的新風量指標與其他區(qū)域稍有差別(見表1),為便于結果的對比分析,在計算不同新風量指標下的冷熱負荷時,將各功能區(qū)域的新風量指標設置為相同的數(shù)值,仍以設計工況下的負荷作為100%的基準值。計算結果見圖15,人均新風量指標每增大5 m3/(人·h),冷負荷升高2%~10%,熱負荷升高10%~15%。
新風的設置主要是為了滿足室內人員的衛(wèi)生需求,以CO2濃度作為其衡量指標。多個航站樓室內環(huán)境調研結果表明,航站樓內的CO2濃度普遍較低,即使在過渡季新風不開啟的情況下,室內的CO2體積分數(shù)仍未超過1 000×10-6,這表明航站樓中存在過量的新鮮空氣,因而從這一角度來說,機械新風量宜根據(jù)各區(qū)域所處的位置和使用功能靈活設置,例如,值機大廳、到達大廳等與室外多開口連通的區(qū)域可設置較低的新風量指標,航站樓內區(qū)及候機廳等可能因航班延誤造成人員聚集的區(qū)域,可按人均新風量標準設置。
對多個機場航站樓的現(xiàn)場調研發(fā)現(xiàn),能源站的冷熱源設備通常處于部分負荷運行的狀態(tài),甚至出現(xiàn)設備閑置的現(xiàn)象,而與此同時,又存在夏季頂層過熱或冬季底層過冷等室內熱環(huán)境不滿足設計要求的情況。除了受高大空間熱壓造成的豎向溫度梯度影響外,也在一定程度上說明了冷熱源設備容量和末端設備容量均與實際需求存在差異。
前文所分析的負荷特征和影響因素均針對設計條件下的建筑計算負荷,按照設計計算負荷直接確定冷熱源設備容量和末端設備容量顯然是不適宜的,應進行適當?shù)男拚蚋郊?。將用于確定冷熱源設備容量的負荷稱為系統(tǒng)負荷,系統(tǒng)負荷反映的是建筑整體對總冷熱量的需求,對于常規(guī)公共建筑(如辦公建筑)的冷熱源系統(tǒng)而言,系統(tǒng)負荷約等于設計計算負荷;用于確定各末端設備容量的負荷稱為末端負荷,總末端負荷相當于各區(qū)域負荷的累計最大值。
由于蓄能系統(tǒng)的冷熱源裝機容量需要根據(jù)負荷曲線、蓄能率、能源價格等因素綜合確定,通常小于建筑設計負荷(即設計工況下的計算負荷),本研究暫不考慮蓄能系統(tǒng)的能源設備容量設計,僅討論常規(guī)冷熱源系統(tǒng)負荷與末端負荷之間的差異。
人員流動性和客流分布的不均勻性是航站樓等交通建筑的一大特征,航站樓內的人員流動比常規(guī)公共建筑大得多,總體而言,分為旅客出發(fā)流程和旅客到達流程。出發(fā)流程中,旅客進入航站樓后,依次經過值機大廳、安檢大廳、候機大廳,直至登機;到達流程中,旅客經由到港通道,經過行李提取廳和到達大廳離開航站樓。由于出發(fā)流程和到達流程的時序性,各個區(qū)域的人員密度不會在同一時刻達到高峰值。李凌杉等人對西南地區(qū)某樞紐機場航站樓值機區(qū)域與候機區(qū)域的人員密度進行了研究,結果表明:航站樓各典型功能區(qū)域的人員密度調研結果與其設計值較為接近,但各區(qū)域實際總人數(shù)與設計總人數(shù)之間存在顯著差異[11]。
另外,航站樓內客流高峰出現(xiàn)的時間與室外氣象參數(shù)最不利的時刻未必重合。文獻[11]調研得到的客流峰值在早上,而夏季室外溫度最高、太陽輻射最強的時刻通常為14:00左右,冬季室外溫度最低的時間則是凌晨。
末端設備容量需滿足各功能區(qū)域的負荷峰值,并適當考慮航班延誤等特殊情況造成的人員聚集,在冷熱源設計時可考慮一定的同時使用系數(shù),以降低能源設備的冗余度。
航站樓屬于跨層連通、不同高度多開口的高大空間,熱壓作用顯著。模擬和實測結果表明,冬季和夏季均存在相當可觀的滲透風量,并以冬季為甚,甚至遠遠超過設計新風量[12]。因而滲透風會造成大量的冷熱負荷,而在目前的航站樓設計中,滲透風的影響尚未被納入負荷計算中。
第3.4節(jié)分析指出,滲透風的存在使得出于衛(wèi)生需求考慮的機械新風量有降低的可能性,而當室外空氣質量較差,如PM2.5超標時,為保障室內人員的健康,仍需采取機械新風的方式。
建議在冷熱源設備選型時適當折減與室外多開口連通區(qū)域的新風負荷,以降低設備容量;而在末端設計中,滿足設計人均新風量指標之余,宜對滲透風負荷予以一定的考慮,以保障局部區(qū)域的舒適性。
本文通過分析不同氣候區(qū)典型城市航站樓建筑空調負荷的構成及各主要因素對負荷的影響,得出以下結論:
1) 圍護結構負荷、新風負荷和人員負荷是空調負荷的主要組成部分,除溫和地區(qū)外,其他各氣候區(qū)的冷負荷指標水平相當,均為110~125 W/m2,圍護結構負荷與新風負荷之和占總冷負荷的60%左右;熱負荷明顯呈現(xiàn)出嚴寒地區(qū)>寒冷地區(qū)>夏熱冬冷地區(qū)>夏熱冬暖地區(qū)的趨勢,負荷指標差異較大;溫和地區(qū)的冷熱負荷指標差異不大,均為70 W/m2左右,冷負荷以室內熱擾為主,人員、照明、設備等內擾占總冷負荷的70%。
2) 人員密度和新風量指標是對負荷影響較大的因素,人員密度每增大0.1人/m2,負荷升高約15%~20%;人均新風量指標每增大5 m3/(人·h),冷負荷升高2%~10%,熱負荷升高10%~15%;圍護結構熱工參數(shù)優(yōu)化5%,冷負荷降低1%~2%,熱負荷降低2%~3%;室內設計溫度每升高1 ℃,冷負荷降低4%~5%,熱負荷降低3%~10%。
3) 系統(tǒng)負荷和末端負荷之間存在一定差異,建議綜合考慮客流波動、滲透風的影響等因素,慎重確定冷熱源設備的裝機容量和末端設備的選型。
受時間所限,本研究存在一些不足之處,后續(xù)將進行更為深入的研究:
1) 本研究關注的是設計工況下的空調負荷特征及影響因素,后續(xù)研究可對客流波動和滲透風等因素對設計負荷的影響進行定量分析,優(yōu)化負荷計算及系統(tǒng)設計,并面向全年動態(tài)負荷,為空調系統(tǒng)的運行調節(jié)提供參考。
2) 本研究僅分析了各個因素作為單一變量對空調負荷的影響,未納入各因素之間的相互作用,后續(xù)可綜合考慮各因素對負荷的影響,深入開展空調負荷的敏感性分析。