沈阳某工业园区全年动态负荷的预测与研究.docVIP

沈阳某工业园区全年动态负荷的预测与研究 摘要为提高工业园区的可持续发展”采用更加精确地冷热负荷估算方法, 为工业建筑供暖提供设计依据。使用DeST建筑能耗模拟软件,建立车架联合 厂房、车厢焊装厂房、总装车间厂房等九座厂房的动态负荷分析模型，分别对其 进行全年逐时动态负荷的预测。通过分析研究各个模型的负荷特点，得到该工业 园区全年的逐时冷热负荷的分布情况。与传统方法预测的设计日采暖供热负荷总 量相比，本方法的节能效率达到了 18%。在工业园区的供暖规划中弓I入全年动 态负荷预测的方法有利于园区的可持续发展，达到减少能源消耗、节省初投资的 效果。为实现工业园区能源设计的合理性、科学性和工业建筑的节能减排奠定基 础。 关键词工业园区建筑；动态负荷；DeST模拟 0引言 传统的负荷预测中，预测者为了方便和避免以后不必要的麻烦，无论建筑功 能的复杂程度如何，均采用面积热指标法来预测负荷,即将建筑需要的最大负荷 作为预测值，该方法已经成为普遍与合法的负荷预测方法。但是,这种预测方法 将需求侧负荷一再放大[],由这种负荷指标估算的设计冷负荷所确定的冷源安 装容量，均比实际需要大了 1/3左右⑶。同时，在我国能源消费中，工业能耗占 近70% ,而工业建筑能耗占工业能耗的10%以上⑷。因此，在工业园区规划中 引入全年逐时动态负荷预测的方法是必要的,也是科学和节能要求的趋势所在, 将对节能减排产生积极的影响。 现阶段全年动态负荷预测的方法主要有:时间序列法、回归分析法、灰色预 测方法、神经网络方法和其他方法。孙靖等利用季节性时间序列模型对某医学中 心进行建筑空调负荷预测,得到较高的预测精度⑸；王渡等在一般的灰色模型的 基础上建立残差序列，将该序列分为若干个周期波，使区域热负荷中期预测精度 得到了明显提高⑹；蒋小强等人改进人工神经网络算法，对区域供冷系统进行逐 时冷负荷的预测，其预测值与实测值相差不大⑺；T.T.Chow等人利用DOE-2 对香港九龙地区东南部的一个拟采用区域供冷系统的开发新区进行建筑冷负荷 预测,用此预测结果来指导区域系统方案的确定,并取得了较好的效果⑻。基于 此，笔者以沈阳某工业园区为例，应用建筑能耗模拟法。由于沈阳处于严寒地区, 夏季工业建筑几乎不需要供冷，所以本文主要硏究冬季供暖工况，采用DeST软 件进行全年动态负荷的预测与研究。 1计算工具简介 Designer sSimulation Toolkit ( DeST )研发始于 1989 年,是清华大学 建筑学院建筑技术科学系建筑环境与设备研究所开发的，是用于建筑热环境模拟 分析的软彳牛平台。DeST主要有四块功能模块，笔者主要使用建筑环境控制系统 分析模拟模块、建筑分析模拟模块和气象数据模块。并且DeST被评为〃具有 世界先进水平〃，也是国内唯一能够动态模拟建筑采暖、空调负荷的分析软件。 如今DeST已在国内、欧洲、日本等地区广泛使用【9】。 2该工业园区的建筑整体概况 该工业园位于沈阳市辽中近海经济区。本项目可规划用地东西宽约1550m , 南北长856m，可规划用地面积1040306.61m2。建筑单体包括车身冲焊联合厂 房、车身涂装车间、总装车间、检测调整车间、车架联合厂房、车厢焊装车间、 车厢联合厂房、底盘件库车间、试制车间、辅料库、污水处理站、车间供油站、 锅炉房、66kV降压站、给水加压站、固废存放场、燃气调压站、空压站、门卫、 自行车棚等。 3动态负荷分析模型的建立 研究对象为工业园区内的建筑,种类众多。为了简化模型，又不失模拟结果 的准确性，笔者提出了主要影响因素分类简化法。选取耗能大的典型的九座厂房 作为建模对象，分别是车身冲焊联合厂房、车身涂装车间、总装车间、检测调整 车间、车架联合厂房、车厢焊装车间、车厢联合厂房、底盘件库车间、试制车间z 其建筑基本概况如表lo 通过学习国内外工业园区建筑负荷预测的方法以及整理建筑设计资料，并结 合沈阳市关于工业园区厂房的各种规范，对每一幢建筑进行模拟分析，以确定对 建筑动态负荷造成影响的各类影响因素，进而构建每一幢建筑相应的动态负荷分 析模型。建筑模型如图1所示。 其中,建筑面积、维护结构、建筑朝向、筑层高、室外气象参数、室内设计 参数、人员负荷、照明负荷、渗透空气量和新风量等因素为影响建筑负荷的主要 因素。这些因素可分为建筑模型因子和内部得热因子［叫 3.1筑模型因子分析 (1)建筑模型 根据该工业园区建筑的特点,以及对工业园区建筑的控制规程,选取九座典 型厂房作为建模对象，分别是车身冲焊联合厂房、车身涂装车间、总装车间、检 测调整车间、车架联合厂房、车厢焊装车间、车厢联合厂房、底盘件库车间、试 制车间，采用DeST软件对九座典型建筑进行建模分析，建筑模型如图1所示, 建筑面积如表1所示。 (2)围护结构 对于