绿色三星医院建筑的空调冷热源选择

绿色三星医院建筑空调冷热源选择

影响空调冷热源方案决策的因素很多，要选择一个最优的设计方

案，我们需要综合考虑各种因素的影响。冷热源的选择依据不仅包括

系统自身的要求，而且还涉及工程所在地区的能源结构、价格、政策

导向、环境保护、城市规划、建筑物用途、规模、冷热负荷、初投资、

运行费用以及消防、安全和维护管理等许多问题。因此，这是一个技

术、经济的综合比较过程，必须按安全性、可靠性、经济性、先进性、

适用性的原则进行综合技术经济比较来确定。同时本项目争创绿色三

星级医院建筑，在进行冷热源选择时，首先需满足省公共建筑节能设

计标注中对应甲类建筑用能要求，更应遵循绿建规范要求

空调冷热源的具体形式很多，并且均有各自的特点。经过分析，

排除明显不合理的组合方案，得到总体上可行的空调冷热源方案如

下：

1. 冷水机组供冷+余热（废热）或热网供热

2. 冷水机组供冷+天然气或人工煤气供热

3. 蒸汽（热水）溴化锂吸收式冷水机组供冷+燃煤锅炉供热

4. 水冷电动冷水机组供冷+燃煤锅炉供热

5. 水冷电动冷水机组供冷+燃油（气）锅炉供热

6. 水冷电动冷水机组供冷+电锅炉供热

7. 风冷电动冷水机组供冷+燃煤锅炉供热

8. 风冷电动冷水机组供冷+燃油（气）锅炉供热

9. 燃油（气）直燃式溴化锂吸收式冷热水机组供冷、供热

10. 燃油（气）直燃式溴化锂吸收式冷热水机组供冷+燃油（气）

锅炉供热

11. 空气源/水源/地源热泵冷热水机组供冷、供热

12. 空气源/水源/地源热泵冷热水机组供冷+燃油（气）锅炉供热

13. 地源热泵/冷水机组/冰蓄冷供冷+地源热泵供热

14. 冷水机组/冰蓄冷供冷+热水机组供热

15. 、分布式热电冷联供技术（CCHP）、冷水机组供冷+CCHP供热

其中几种设备的选型要求及特点分别为：

1. 热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热，如无集中供热优先

采用燃气、油锅炉

2. 有废热、余热可利用时，燃气供应充足，尤其是在实行分季计价

而价格比较低廉的地区应优先选用溴化锂吸收式冷水机组作为冷

源

3. 当地供电不紧张时，空调冷源应优先选用电力驱动的制冷机。

4. 选用风冷型制冷机组还是水冷型制冷机组需因地制宜，因工程而

异。一般大型工程宜选用水冷机组，小型工程或缺水地区宜选用

风冷机组。

5. 夏热冬冷地区、干旱缺水地区的建筑，可采用空气源热泵或地下

埋管式地源热泵冷（热）水机组供冷供热。

6. 当有天然水等资源可以利用时，可采用水源热泵冷（热）水机组

供冷供热。水源热泵是利用地下水、江、河、湖水或工业余热为

热源，它需稳定、清洁、温度合适的水源。

7. 在峰谷电价差较大的地区，利用低谷电价时蓄冷有显著经济效益

时，可采用蓄冷系统供冷。

8. CCHP又称微型热电冷联产系统，微型分布式燃气热电联产系统是

能源综合梯级利用的解决方案，总的能源利用率可以达到75％～

90％。它以燃气（天然气、生物质气等）作为一次能源，将发电

系统和供热、供冷系统相结合的小规模、点状分布在用户附近的

一种综合供能方式。CCHP系统以微型燃气轮机或燃气内燃机为原

动机驱动发电机进行发电，原动机产生的高温尾气可通过余热回

收设备进行再利用后向用户供热或供冷，从而满足用户对热、电、

冷等能源的需求。CCHP系统既可使用户自成一个能源供应系统，

又可与市电网并联运行，系统具有相对的独立性、灵活 性和安全

性。CCHP系统可以一台独立运行，又可以多台并联运行，可以满

足不同功率负荷的用户需求。

同时为满足绿色三星医院建筑要求，现对绿建规范中对空调冷热

源选择要求的要求统计如下:

1、

空调采暖系统的冷热源机组能效比符合现行国家标准《公共建筑

节能设计标准》GB 50189第5.4.5、5.4.8及5.4.9条规定，锅

炉热效率符合第5.4.3条规定。

2、

不采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热

源。

3、

新建的公共建筑，冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独

立分项计量

4、

合理采用蓄冷蓄热技术。

5、

采用节能设备与系统。通风空调系统风机的单位风量耗功率和冷

热水系统的输送能效比符合现行国家标准《公共建筑节能设计标

准》GB 50189 第5.3.26、5.3.27条的规定。

6、

建筑设计总能耗低于国家批准或备案的节能标准规定值的80％。

7、

根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再

生能源，可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的

10％，或可再生能源发电量不低于建筑用电量的2％。

其中第六条，建筑设计总能耗低于国家批准或备案的节能标准规

定值的80％，主要有围护结构热工性能优化、活动外遮阳、地源热

泵、绿色照明四项技术配合使用来实现。方案论证阶段，绿建咨询公

司提出需采用地源热泵空调，并最少要提供50%冷源，同时提高围护

结构热工性能优化、活动外遮阳、绿色照明参数才能满足此条要求，

设计院在初步设计中设计了地源热泵占冷源的70%，热源的100%的

供应量。

以上方案经概算，围护结构热工性能优化增量了1306.5万元、

活动外遮阳增量了608万、地源热泵增量了798万、绿色照明无需增

量，累计增量2712.5万元。

结合本地及本项目实际情况，本项目可选用的空调冷热源包括：

地/水源热泵、冰蓄冷、冷热水机组、燃气油锅炉、CCHP

初步设计评审会中，暖通专家张xx与蒋xx均对设计采用地源

热泵空调系统表示出设计理念先进，节能效果明显的看法，同时

提出以下意见供建设方与设计方参考：

⑴、地源热泵设计需结合当地地质条件，大楼负荷特点做深

化与优化调整；

⑵、建议通过增加蓄能等方式，进一步减少系统运行费用；

现阶段已委托江苏省xx院对地源热泵空调换热系数及打井经济性

进行分析，此报告在10个工作日内可提供设计院与绿色咨询公司，

由咨询公司配合设计院结合设计参数通过模拟计算及专家意见来最

终确定：

(1).确定地源热泵可行性，与绿色三星之间的关系（节能率）；

(2).通过增加蓄能的方式，空调系统节能的最优化选择确定，各种

空调负荷比例如何设计以及配套的热水系统关系；

(3).如果不采用地源热泵，是否还有其他空调形式可替代地源热泵

系统，同时还能满足省强制节能标准与绿色建筑三星级要求。

空调系统纳入 绿色建筑的 节能与能源利用选项，绿三医院建筑要求

控制项5条必须全部达标

5.2.1

5.2.2

50189第5.4.5、5.4.8及5.4.9条规定，锅炉热效率符合第5.4.3条规定。

5.2.3

5.2.4

规定的现行值。

5.2.5 新建的公共建筑，冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量。

不采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源。

各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034

围护结构热工性能指标符合现行国家和地方公共建筑节能标准的规定。

空调采暖系统的冷热源机组能效比符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB

一般项10项如全部参评需达标8项

5.2.6

5.2.7

换气装置。

建筑外窗的气密性不低于现行国家标准《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB 7107

5.2.8

规定的4级要求。

5.2.9

5.2.10

5.2.11

5.2.12

耗。

采用节能设备与系统。通风空调系统风机的单位风量耗功率和冷热水系统的输送能效比

5.2.13

符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189 第5.3.26、5.3.27条的规定。

5.2.14 选用余热或废热利用等方式提供建筑所需蒸汽或生活热水。

合理采用蓄冷蓄热技术。

利用排风对新风进行预热（或预冷）处理，降低新风负荷。

全空气空调系统采取实现全新风运行或可调新风比的措施。

建筑物处于部分冷热负荷时和仅部分空间使用时，采取有效措施节约通风空调系统能

建筑总平面设计有利于冬季日照并避开冬季主导风向，夏季利于自然通风。

建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30％，建筑幕墙具有可开启部分或设有通风

5.2.15 不参评 改建和扩建的公共建筑，冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量。

5.2.14因无余热资源及系统设计复杂导致不达标； 5.2.15条件不符不参评

相应调整后剩余9条要求7条达标

其中5.2.9 蓄冷蓄热即蓄能的形式可采用水蓄冷蓄热、冰蓄冷(冬季无法蓄热)，

但根据目前业内普遍观点，蓄能系统是节钱(运行费用)不节能，建议可以适当采

用蓄能系统，但蓄能部分提供的空调负荷不宜过大；

优选项累计14条，如全部参评要求必须达标10条

5.1.12 合理选用废弃场地进行建设。对已被污染的废弃地，进行处理并达到有关标准。

5.1.13 不参评 充分利用尚可使用的旧建筑，并纳入规划项目。

5.1.14

5.2.16

5.2.17

室外透水地面面积比大于等于40％。

建筑设计总能耗低于国家批准或备案的节能标准规定值的80％。

采用分布式热电冷联供技术，提高能源的综合利用率。

根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源，可再生能源

5.2.18 产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10％，或可再生能源发电量不低于建筑用

电量的2％。

各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034

5.2.19

规定的目标值。

5.3.12 不参评 办公楼、商场类建筑非传统水源利用率不低于40％、旅馆类建筑不低于25％。

5.4.11

5.4.12

5.5.13

5.5.14

5.5.15

5.6.11

采用资源消耗和环境影响小的建筑结构体系。

可再利用建筑材料的使用率大于5％。

采用可调节外遮阳，改善室内热环境。

设置室内空气质量监控系统，保证健康舒适的室内环境。

采用合理措施改善室内或地下空间的自然采光效果。

具有并实施资源管理激励机制，管理业绩与节约资源、提高经济效益挂钩。

其中5.1.13、5.3.12与项目实际情况不符合，为不参评项，剩余12条需达标8

条。其中5.1.12不达标，5.4.11、5.4.12根据经验判断基本不达标，剩余9项中，

除了5.2.16、5.2.17外，其余条文要求达标，5.2.16与5.2.17两条需达标1条。

5.2.16达标对于围护结构保温要求很高，且需较高的可再生能源利用比例；如

5.2.17达标，可相应降低围护结构保温要求及可再生能源利用比例。