91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

趙德印，鐘  鳴，張  旭

（同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海，201804）

[摘要]本文對上海及南京的多棟辦公建筑多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了能耗調(diào)研及分析。調(diào)研數(shù)據(jù)表明，多聯(lián)機(jī)全年能耗強(qiáng)度中位數(shù)約為35.9 k W. h/( m2.a)。對于絕大多數(shù)的辦公建筑，其加班能耗為總能耗的20%以上。此外其單位面積年度能耗強(qiáng)度不隨著建筑體量的增大而增加。月度能耗強(qiáng)度制冷、制熱期均近似符合正態(tài)分布，但非參數(shù)概率密度函數(shù)能更好的描述月度能耗強(qiáng)度分布，其對應(yīng)累積概率函數(shù)能夠描述高能耗強(qiáng)度數(shù)值的發(fā)生概率。經(jīng)計(jì)算可知，供暖期月度能耗強(qiáng)度高于5.5 k W. h/m2的發(fā)生概率為5. 8%，而供冷期月度能耗強(qiáng)度高于8.5 k W. h/m2的發(fā)生概率僅為2%。

 [關(guān)鍵詞]多聯(lián)機(jī)；辦公建筑；能耗調(diào)研；能耗強(qiáng)度  [中圖分類號]TU111

0  引  言

 為保證員工熱舒適，提高工作效率，現(xiàn)在辦公建筑中普遍安裝了各種各樣的空調(diào)系統(tǒng)，有研究數(shù)據(jù)顯示，空調(diào)系統(tǒng)在建筑中的能耗占比已經(jīng)達(dá)到了50%~60%。因此建筑節(jié)能降耗的一個(gè)重要實(shí)現(xiàn)途徑即為空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)行，國內(nèi)外的研究學(xué)者對此展開了大量研究。VAKILOROAYA等對目前已知的各類空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行策略做了詳盡的文獻(xiàn)調(diào)研，討論了各類空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行潛力，指出必須結(jié)合氣候、建筑用途、當(dāng)?shù)啬茉刺攸c(diǎn)等綜合確定空調(diào)系統(tǒng)形式。STEPHENS等對美國Austin的17套家用和輕商空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行做了監(jiān)測，得到了空調(diào)系統(tǒng)在建筑中的實(shí)際運(yùn)行性能（風(fēng)量、冷量、運(yùn)行時(shí)間等）。TSO等對香港居民建筑做了包含空調(diào)能耗在內(nèi)的分項(xiàng)能耗調(diào)研，分析了建筑用能特點(diǎn)，以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立了能耗預(yù)測模型。張東凱等對我國夏熱冬冷地區(qū)供暖現(xiàn)狀做了問卷調(diào)查，得到了供暖方式、能耗、集中供暖期望值等信息，指出該地區(qū)不適宜集中大面積推廣集中供暖。劉晶等對我國嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)農(nóng)村住宅建筑做了能耗調(diào)研，分析了農(nóng)村建筑的熱工性能、室內(nèi)采暖溫度、供暖方式等，提出了具有針對性的節(jié)能降耗措施。李兆堅(jiān)等對我國城鎮(zhèn)住宅建筑做了夏季空調(diào)能耗調(diào)研，分析了當(dāng)前住宅空調(diào)能耗計(jì)算與實(shí)際數(shù)據(jù)偏差巨大的原因。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，明確指出住宅建筑不適合采用集中空調(diào)方式。王永真等對廣州商場做了能耗調(diào)研，建立了適合廣州地區(qū)商場的能耗估算模型。陳高峰等對天津公共建筑做了能耗調(diào)研，調(diào)研的空調(diào)系統(tǒng)形式包括有水冷機(jī)組、風(fēng)冷機(jī)組、溴化鋰機(jī)組、分體或多聯(lián)機(jī)機(jī)組。文中計(jì)算得到了年度平均供冷、供熱能耗數(shù)值，指出天津建筑存在較大的節(jié)能空間。此外調(diào)研數(shù)據(jù)表明，采用分體空調(diào)的建筑耗電量要低于采用集中空調(diào)的建筑，但文中的能耗數(shù)據(jù)沒有與空調(diào)形式對應(yīng)，導(dǎo)致讀者無法準(zhǔn)確判斷各類空調(diào)系統(tǒng)形式的能耗。

 已有的各類建筑能耗統(tǒng)計(jì)均表明，采用分散空調(diào)系統(tǒng)的建筑能耗要低于集中式空調(diào)系統(tǒng)，原因就在于分體式空調(diào)運(yùn)行時(shí)間靈活、便于控制，用戶可以根據(jù)自己需求啟動、關(guān)閉空調(diào)，使用過程中調(diào)低、調(diào)高設(shè)定溫度。而多聯(lián)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)與分體空調(diào)類似，能夠滿足局部空間的制冷、制熱需求，調(diào)節(jié)控制方便。但當(dāng)前針對多聯(lián)機(jī)的實(shí)際能耗調(diào)研還比較少，缺乏實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。而多聯(lián)機(jī)近年來在我國商用空調(diào)市場發(fā)展極為迅速，連年增長，當(dāng)前其市場占有率已經(jīng)達(dá)到36%以上，銷售額270億元左右，如圖1所示。

 本文擬對上海、南京數(shù)棟采用多聯(lián)機(jī)的辦公建筑做能耗調(diào)研，得到多聯(lián)機(jī)實(shí)際能耗水平及能耗分布特點(diǎn)，為多聯(lián)機(jī)進(jìn)一步研究和工程推廣應(yīng)用提供參考。

1  調(diào)研內(nèi)容

 調(diào)研對象為上海5棟辦公建筑，南京2棟辦公建筑，全部裝配多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)篩選整理，共計(jì)得到31份有效數(shù)據(jù)樣本，1多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)為2007年到2014年之間，不同建筑運(yùn)行記錄時(shí)間不盡相同。建筑相關(guān)信息如表1所示。

2能耗概況

 為對比不同建筑面積之間的多聯(lián)機(jī)性能，文中分別使用年度和月度單位面積的能耗強(qiáng)度“EUI( Energy usage intensity)作為評價(jià)指標(biāo)。圖2所示為調(diào)研建筑的能耗總體概況，上海建筑的多聯(lián)機(jī)年度能耗強(qiáng)度總體略高于南京建筑，對樣本數(shù)據(jù)做統(tǒng)計(jì)分析，上海建筑的年度能耗強(qiáng)度中位數(shù)為36.8 kW . h/( m2 -a)，南京建筑的年度能耗強(qiáng)度中位數(shù)則為28.3 kW .h/( m2．a(chǎn))，總體年度能耗強(qiáng)度中位數(shù)為35.9 kW . h/( m2．a(chǎn))。但南京月平均溫度與上海相比，僅冬季偏低約2℃，其余時(shí)間類似，如圖3所示，因此南京建筑的年度能耗強(qiáng)度應(yīng)該與上海類似，出現(xiàn)中位數(shù)偏低的可能原因是統(tǒng)計(jì)樣本偏少。

 清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心的能耗調(diào)查表明，公共建筑的單位面積能耗與建筑體量和規(guī)模有關(guān)，2萬m2以上采用集中空調(diào)的密閉型公共建筑，由于內(nèi)區(qū)熱負(fù)荷大、外窗不可開啟、動力設(shè)備多等原因，其總能耗通常是普通公共建筑的2~3倍14，楊曉敏對上海12棟辦公建筑做了調(diào)研分析，指出建筑中空調(diào)系統(tǒng)能耗最大，約占全年總能耗的50% 。因此，通常來說，建筑體量大的辦公建筑其單位面積空調(diào)系統(tǒng)能耗也相對較大。但本次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，采用多聯(lián)機(jī)的辦公建筑，其單位面積能耗強(qiáng)度并沒有隨著建筑面積的增大而增大，如圖4所示，5號一7號建筑面積都在2萬m2以上，但各自平均單位面積年度能耗強(qiáng)度分別為36.5 k W. h/(m2．a(chǎn))，33 kW·h/(m2．a(chǎn))，25.1 kW . h/( m2 .a)，和1萬m2以下建筑能耗相比，5號—7號建筑能耗沒有呈現(xiàn)升高特征。

 由于集中式空調(diào)系統(tǒng)有最低運(yùn)行負(fù)荷要求，一般均設(shè)有機(jī)房，由專職人員負(fù)責(zé)機(jī)組運(yùn)行與關(guān)閉，因此適用于負(fù)荷需求大且負(fù)荷相對較集中的場合。對于工作時(shí)間不同、有一定加班需求的建筑，采用集中式空調(diào)系統(tǒng)，往往不能滿足要求，多聯(lián)機(jī)空調(diào)憑借其靈活控制的特點(diǎn)，在公共建筑與商業(yè)建筑中得到了大量應(yīng)用。對辦公建筑的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，工作中存在一定的加班能耗。此處加班能耗包含兩個(gè)部分，1)周一~周五及由于國家法定節(jié)假日調(diào)休而正常上班的工作日，每天除8:00~18：00以外的時(shí)間段里發(fā)生的空調(diào)能耗，2）周六、周日及國家法定節(jié)假日全天發(fā)生的空調(diào)能耗。如圖5所示，調(diào)研的上海5棟辦公建筑，2012~2014年空調(diào)年度加班能耗占總能耗的25%左右，南京7號建筑，2012~2014年度加班能耗占比稍高，三年均在35%以上。

3  能耗分析及預(yù)測

 由月度能耗強(qiáng)度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分布可以發(fā)現(xiàn)，多聯(lián)機(jī)能耗分為3個(gè)區(qū)間，分別為制冷期、制熱期、過渡期，其中4月和10月為過渡期，其月度能耗強(qiáng)度中位數(shù)均在1 k W .h／m2以下。如圖6所示，制冷期最大能耗出現(xiàn)在7月，但總體統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示7月和8月的能耗強(qiáng)度中位數(shù)值近似。最大制熱能耗則出現(xiàn)在1月，其中1月制熱能耗強(qiáng)度中位數(shù)為7月制冷能耗強(qiáng)度中位數(shù)的70%左右。

制冷期能耗變化和制熱期間能耗變化均是先逐漸增加，達(dá)到峰值，然后緩慢下降，因此分別對兩者做了正態(tài)分布Q-Q圖檢驗(yàn)，如圖7、圖8所示，由計(jì)算結(jié)果可知，制熱月度能耗強(qiáng)度基本符合正態(tài)分布EUI~N(2.89，1.52)，而制冷月度能耗強(qiáng)度基本符合正態(tài)分布EUI~N(3.95，2.132)。由于正態(tài)分布是一種理想化的概率分布函數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中由于樣本分布的不規(guī)則性，使用正態(tài)分布這種經(jīng)典概率密度函數(shù)具有一定的偏差，因此，本文同時(shí)給出了Parzen窗非參數(shù)估計(jì)概率密度函數(shù)以及對應(yīng)累積概率函數(shù)曲線，分別如圖9、圖10所示。由圖可以看出，正態(tài)概率密度分布無法反應(yīng)能耗強(qiáng)度波動分布，而非參數(shù)法概率密度函數(shù)則較好的反應(yīng)了能耗強(qiáng)度的變化。Parzen窗估計(jì)法原理可以用式(1)、式

(2)描述：

 對于一維問題，窗口函數(shù)采用高斯概率密度函數(shù)時(shí)，有式(3)成立：

式中：x為d維空間中任意一點(diǎn)；h為d維立方體高度，m；ɸ (．)稱為窗口函數(shù)。

 由概率密度函數(shù)及累積概率函數(shù)可以確定極端能耗強(qiáng)度值的出現(xiàn)概率，由圖8可知，制熱期間月度能耗強(qiáng)度EUI>5.5 kW .h／m2的概率密度均較小(<0.1)，則其在多聯(lián)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生概率為：

 制冷期間月度能耗強(qiáng)度EUI>8.5 kW．h／m2的概率密度較小(<0.1)，則其在多聯(lián)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生概率為：

4  結(jié)  論

 本文對上海及南京7棟辦公建筑的多聯(lián)機(jī)能耗強(qiáng)度( EUI)做了調(diào)研及分析，采用統(tǒng)計(jì)方法分析了年度及月度能耗強(qiáng)度的分布概況，并利用概率密度法得出了月度能耗強(qiáng)度的累計(jì)概率分布，從而可以分析不同能耗強(qiáng)度數(shù)值對應(yīng)的發(fā)生概率，為夏熱冬冷地區(qū)多聯(lián)機(jī)選型、設(shè)計(jì)及能耗評價(jià)提供了參考，主要結(jié)論如下：

 1)辦公建筑多聯(lián)機(jī)的全年能耗強(qiáng)度中位數(shù)約為35.9 k W .h/( m2．a(chǎn))，年度加班空調(diào)能耗占空調(diào)總能耗的數(shù)值，對于上海5棟辦公建筑，均為25%左右，南京1棟建筑，其3a統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均在35%以上。與采用集中式空調(diào)系統(tǒng)的公共建筑相比，采用多聯(lián)機(jī)的辦公建筑其單位面積能耗強(qiáng)度并沒有隨著建筑面積的增大而增加。

 2)全年月度能耗強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，1月制熱能耗強(qiáng)度中位數(shù)為7月制冷能耗強(qiáng)度中位數(shù)的70%左右。制冷期、制熱期的月度能耗強(qiáng)度均近似服從正態(tài)分布，其中制熱期為EUI~N(2. 89，1.52)，制冷期為EUI~Ⅳ(3.95，2.132)，但正態(tài)分布概率密度函數(shù)無法全面反應(yīng)能耗強(qiáng)度的變化，而Parzen窗非參數(shù)估計(jì)概率密度則較好的反應(yīng)了實(shí)際能耗強(qiáng)度分布。由概率密度分布和累積分布函數(shù)可知，制冷、制熱期間出現(xiàn)較高能耗峰值的概率均比較低，其中制熱期間月度能耗強(qiáng)度高于5.5 kW．h／m2的發(fā)生概率為5. 8%，制冷期間月度能耗強(qiáng)度高于8.5 kW．h/

m2的發(fā)生概率僅為2%。

 通過調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，多聯(lián)機(jī)作為1種“積木式”空調(diào)，通過臺數(shù)組合+區(qū)域累加的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)較大體量的辦公建筑空調(diào)要求。作為一種“半分散式”空調(diào)，能夠靈活實(shí)現(xiàn)分區(qū)域、分室內(nèi)機(jī)控制，其能耗強(qiáng)度處于較低水平。