建筑设备的节能设计策略

1.采暖、通风、空调节能设计

采暖、通风、空调方式应根据建筑物规模，所在地气象条件、能源状况、用户要求等因素，通过技术经济比较后合理确定。施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。

（1）采暖。应根据建筑特点、采暖期天数、能源消耗量和运行费用等因素，经技术经济综合比较后确定是否设置集中采暖系统。集中采暖系统应采用热水作为热媒。集中采暖系统形式应能保证分室（区）调节室温，并分别设置室温调控装置。集中采暖系统供水管或回水管的各分支路，应根据水力平衡要求采取适当的水力平衡措施。集中热水采暖系统在选配热水循环泵时，应计算循环水泵的耗电输热比（EHR），并应标注在施工图的设计说明中。

散热器的散热面积应根据热负荷计算确定。确定散热器所需散热量时，应扣除室内明装管道的散热量。散热器宜明装，外表面应刷非金属性涂料。公共建筑内的高大空间宜采用辐射采暖方式。采暖系统的暗装管道及附件应保温，保温层厚度应采用经济厚度计算方法确定或选用。

（2）通风与空气调节。

1）公共建筑通风的设计应符合下列规定：

①一般房间的通风换气，宜采用自然通风，以缩短需要空调的时间。

②建筑物内产生大量热、湿及有害物质的部分，应采用局部排风，必要时辅以全面排风。

③无自然通风条件或自然通风不能满足通风换气要求时，应设置机械通风系统。

2）地下停车库采用机械通风系统时，机械排风量宜按下述方法计算确定：

①机动车单层停放时，可按换气次数计算。当层高小于3m时，按实际高度计算换气体积；当层高大于3m时，按3m高度计算换气体积。机动车出入较频繁的商业类等建筑，按6次/h换气选取。机动车出入一般的普通建筑，按5次/h换气选取。机动车出入频率较低的住宅类等建筑，按4次/h换气选取。

②机动车全部或部分双层停放时，宜采用单车排风量法计算。当机动车出入频率较大时，按每辆500m3/h计；机动车出入频率一般时，按每辆400m3/h计。机动车频率较低时，按每辆300m3/h计。

机械进风系统的进风量宜为排风量的80％～85％。地下停车库的通风系统与机械排烟系统合用时，宜采用多台风机并联运行或采用双速风机。平时宜采用单台风机或低速运行。

3）空调末端的设计应符合下列规定：采用集中式空气调节系统时，使用时间、温度、湿度等要求条件不同的空气调节区，不应划分在同一个空气调节风系统中；面积较大、人员较多的场所，宜采用全空气调节系统；无特殊要求时，全空气调节系统应采用单风道送风方式。下列全空气调节系统中宜采用变风量空气调节系统：

①同一空气调节风系统中，各空气调节区的冷、热负荷差异和变化大，低负荷运行时间较长，且需要分别控制各空调区温度。

②建筑物内区全年需要送冷风。建筑物空气调节内、外区应根据室内进深、分隔、朝向、楼层及围护结构特点等因素划分。内区、外区宜分别设置空气调节系统，并应避免室内冷风、热风的混合损失。设计定风量全空气调节系统时，宜采取全新风运行或可调新风比运行的措施，同时宜设计相应的机械排风系统。新风量的控制与工况的转换，宜采用新风和回风的焓值控制方法。

4）多联式空调（热泵）系统的设计应符合下列规定：经技术经济比较合理时，空气调节系统可采用多联式空调（热泵）系统。夏热冬冷地区应采用热泵型，寒冷地区应校核冬季设计条件下的制热性能系数，且不应低于1.8；在同一系统中，当不同空气调节区域需要同时供冷和供热时，宜选择热回收型机组；系统冷媒管配管长度不宜过长，且必须按室内外机高度差和管长计算夏季供冷量修正系数。甲类建筑该系数不应小于0.85，乙类建筑该系数不应小于0.80；在建筑平面设计和立面设计中，应考虑室外机的合理位置，既要有利于与室外空气的热交换，又不应影响立面景观；同时，要便于清洗和维护室外散热器。

5）室外机的布置应符合下列要求：

①为避免气流短路，宜将室外机房布置在建筑的边角处，分别从不同方向进风和排风。

②不宜安装在西向或西北向的外墙面。

③高层建筑的室外机不应从下到上逐层依次布置在建筑物的竖向凹槽内。

④应远离高温或含腐蚀性、油雾等有害气体的排风点。

6）空调冷却水系统、地源热泵低位热源侧水系统的设计应符合下列规定：具有过滤、缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻等水处理功能；冷却塔设置在空气流通条件好的场所；在多台制冷主机并联供冷的系统中，与其相匹配的冷却塔采用并联形式。在过渡季节或者外界气温较低、室内冷负荷减少，部分制冷主机运行时，应根据冷却塔出水温度，停开冷却塔风机，采用自然冷却的方式降低能耗；地源热泵低位热源侧水系统应设计冬夏季变流量系统。

7）房间空调器的设计应符合下列规定：需要24h运行或集中空调系统运行停止时，需要运行的空调房间和使用时间不固定的房间或建筑宜采用房间空调器。

（3）冷、热源。

1）供暖空调冷源与热源应根据建筑规模、用途、建设地点的能源条件、结构、价格以及国家节能减排和环保政策的相关规定，通过综合论证确定，并应符合下列规定：

①有可供利用的废热或工业余热的区域，热源宜采用废热或工业余热。当废热或工业余热的温度较高、经技术经济论证合理时，冷源宜采用吸收式冷水机组。

②在技术经济合理的情况下，冷、热源宜利用浅层地能、太阳能、风能等可再生能源。当采用可再生能源受到气候等原因的限制无法保证时，应设置辅助冷、热源。

③不具备本条第1、2款的条件，但有城市或区域热网的地区，集中式空调系统的供热热源宜优先采用城市或区域热网。

④不具备本条第1、2款的条件，但城市电网夏季供电充足的地区，空调系统的冷源宜采用电动压缩式机组。

⑤不具备本条第1款～第4款的条件，但城市燃气供应充足的地区，宜采用燃气锅炉、燃气热水机供热或燃气吸收式冷（温）水机组供冷、供热。

⑥不具备本条第1款～5款条件的地区，可采用燃煤锅炉、燃油锅炉供热，蒸汽吸收式冷水机组或燃油吸收式冷（温）水机组供冷、供热。

⑦夏季室外空气设计露点温度较低的地区，宜采用间接蒸发冷却冷水机组作为空调系统的冷源。

⑧天然气供应充足的地区，当建筑的电力负荷、热负荷和冷负荷能较好匹配、能充分发挥冷、热、电联产系统的能源综合利用效率且经济技术比较合理时，宜采用分布式燃气冷热电三联供系统。

⑨全年进行空气调节，且各房间或区域负荷特性相差较大，需要长时间地向建筑同时供热和供冷，经技术经济比较合理时，宜采用水环热泵空调系统供冷、供热。

⑩在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，经技术经济比较，采用低谷电能够明显起到对电网“削峰填谷”和节省运行费用时，宜采用蓄能系统供冷、供热。

⑪夏热冬冷地区以及干旱缺水地区的中、小型建筑宜采用空气源热泵或土壤源地源热泵系统供冷、供热。

⑫有天然地表水等资源可供利用，或者有可利用的浅层地下水且能保证100％回灌时，可采用地表水或地下水地源热泵系统供冷、供热。

⑬具有多种能源的地区，可采用复合式能源供冷、供热。

2）除符合下列条件之一外，不得采用电直接加热设备作为供暖热源：

①电力供应充足，且电力需求侧管理鼓励用电时；

②无城市或区域集中供热，采用燃气、煤、油等燃料受到环保或消防限制，且无法利用热泵提供供暖热源的建筑；(www.xing528.com)

③以供冷为主、供暖负荷非常小，且无法利用热泵或其他方式提供供暖热源的建筑；

④以供冷为主、供暖负荷小，无法利用热泵或其他方式提供供暖热源，但可以利用低谷电进行蓄热，且电锅炉不在用电高峰和平段时间启用的空调系统；

⑤利用可再生能源发电，且其发电量能满足自身电加热用电量需求的建筑。

2.电气节能设计

（1）供配电。

1）供配电电压等级应符合下列规定：根据负荷容量选用较高的电压等级，用电负荷较大的公共建筑宜采用10kV及以上电压等级供电。单台容量大于500kW的电动机宜采用中压供电。

2）在保证供配电系统安全运行情况下，应根据用电负荷的大小控制变压器运行台数。由两路电源供电的系统，应采用两路电源同时运行的方式。变配电所、低压配电室及配电竖井选择应符合下列规定：变配电所应深入负荷中心，合理选择供配电路径，避免迂回供电。380V/220V供电半径不宜大于200m；当受条件限制且安装容量小于150kW时，可不大于250m。低压配电室应靠近配电竖井，配电竖井宜设置在负荷中心。

3）电力设备选型应符合下列规定：变压器应选用10型及以上节能环保型、低损耗、低噪声，接线组别为Dyn11的变压器，变压器应自带强迫通风装置；公共建筑物的电动机应选用节能型和高效率电动机，并应根据负载的不同种类、性能采用相应的启动、调速等节电措施；应合理选择供配电线路的导体截面。

（2）照明。

1）照明节能的主要技术措施：选择优质高效的电光源并尽量减少白炽灯的使用量，一般场所推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯；有条件的项目使用电磁感应灯、LED灯等光源，大型场所采用高光效、长寿命的高压钠灯和金属卤化灯；选择高效灯具及节能器件；提高照明设计质量精度；采用智能化照明。

2）根据照明场所功能要求确定照明功率密度值，并应符合国家标准《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）规定的目标值。应充分利用天然光，具备条件的场所可设置光诱导照明系统；具备太阳能光伏电池板安装的场所可利用太阳能光伏系统作为照明电源。

3）室内照明光源及灯具应符合以下要求：室内照明应采用高效光源，根据室内空间条件合理选用光源种类，办公、商业等场所宜选用大功率直管型荧光灯；应选用直射光通比较高、控光性能合理的高效灯具，大面积照明场所的灯具效率不应低于70％。

4）室外照明光源及灯具应符合以下要求：除有特殊要求外，室外照明光源应选用高效气体放电灯、LED灯等新型高效光源；不宜采用高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯和普通白炽灯；在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用高效率的灯具，其中泛光灯灯具效率不应低于65％。

5）利用天然光照明，是对自然资源的有效利用，是建筑节能的一个重要方面。天然采光节能设计策略如下：利用有利朝向；采用有利的平面形式；采用天窗采光；采用有利的内部空间布局；建筑物外部（屋面、墙）颜色使用浅色可以造成漫射光，使高侧窗和低层窗获得更多的日光。

6）天然采光新技术包括导光管、光导纤维、采光隔板、导光棱镜窗等。

①导光管：由集光器、管体部分和出光部分三部分组成。

②光导纤维：光导纤维采光系统由聚光部分、传光部分和出光部分三部分组成。

③采光隔板：侧窗上安装一组反射装置，使窗口直射阳光多次反射进入室内，提高房间内部照度。

④导光棱镜窗：利用棱镜的折射作用改变入射光方向，使阳光照射到房间深处，减少直射光引起的眩光。

3.给水节能设计

（1）生活用水定额和卫生器具给水定额。生活用水定额应按《建筑给水排水设计标准》（GB 50015—2019）确定。当采用中水、雨水等作为冲厕、地面冲洗等用水时，应相应减去该部分用水定额。卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力应按《建筑给水排水设计标准》（GB 50015—2019）确定。热水用水定额应按《建筑给水排水设计标准》（GB 50015—2019）确定。

（2）生活给水方式及水压。

1）给水系统设计应充分利用城镇给水管网的水压直接供水。当采用加压供水时，应结合建筑物的条件、用水特点等综合考虑，选择合理的给水方式。市政条件许可的地区，宜采用管网叠压供水的给水方式；在有条件设置高位水箱的地方，宜采用定速泵组和高位水箱联合供水的给水方式；每日用水时间较长、用水量经常变化的场所，宜采用变频调速供水的给水方式。变频调速供水宜采用恒压变量供水。

2）给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点的静水压力不宜大于0.45MPa，且分区内压力较高部分应设置减压设施，保证各用水点处供水压力不宜大于0.20MPa。

3）热水供应系统应有保证用水点处冷、热水供水压力平衡的措施。热水供应系统应按下列要求设置循环系统：集中热水供应系统应采用机械循环，保证干管、立管或干管、立管和支管的热水循环；当采用共用水加热设备的局部热水供应系统时，设有三个以上卫生间的公寓，宜设循环泵机械循环；全日集中供应热水的循环系统，保证配水点出水温度不低于45℃的时间应不大于10s。

4）大型公共浴室宜采用高位冷、热水箱重力流供水。当无条件设高位冷、热水箱时，可设带储热调节容积的水加热设备供给热水。由热水箱经加压泵直接供水时，应有保证系统冷热水压力平衡和稳定的措施。

（3）生活热水的生产。能源选择应充分利用工业余热和废热，以及太阳能、空气源、地源等可再生能源。有条件时可利用空调系统余热，同时，可考虑多种能源互补，以有效地满足用户的需求。新建、改建、扩建的宾馆、酒店、商住楼等有热水需求的公共建筑，应设太阳能热水系统，并应符合下列要求：太阳能热水系统宜采用集中式太阳能供应系统，特殊情况下可采用分散式太阳能供应系统；太阳能热水系统设计应按《建筑太阳能热水系统设计、安装与验收规范》（DGJ32/J 08—2008）中的有关规定执行；太阳能利用设施应与建筑进行一体化设计。

（4）给水系统的节能措施。

1）选择给水系统加压泵应符合下列规定：

①水泵的Q-H特性曲线应为随流量的增大，扬程逐渐下降的曲线。

②根据管网水力计算结果选泵，水泵应在其高效区内运行。

2）给水系统采用变频调速泵组供水。采用集中供应热水系统时，换热站宜靠近热水用水负荷大的建筑，距离远的小供热点宜选用局部加热系统。水加热设备应根据使用特点、耗能量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择，并应符合下列要求：

①热效率高，燃料燃烧充分，换热效果好，容积利用率高，节水。

②被加热水侧阻力损失小，直接供给生活热水的阻力损失不宜大于0.01MPa。

③水加热器的热媒入口管上应配置自动温控装置。自动温控装置应能根据水加热器内水温的变化，通过水温传感器可靠、灵活地调节或启闭热媒的流量。

④安全可靠，构造简单，操作维修方便。

⑤汽-水热交换器的蒸汽冷凝水应回收再利用或循环使用，不得直接排放。

3）可再生能源储热容积宜符合下列要求：旅馆、医院病房楼的太阳能供热系统，其储热容积宜按最高日热水用水量的70％～90％选取；非住宅类居住建筑、体育馆等其他建筑的太阳能供热系统，其储热容积宜按最高日热水用水量的70％选取；采用空气源、地源等可再生能源，应根据建筑的用水特点确定储热容积。

4）洗衣房和厨房应选用高效、节水的洗涤设备。淋浴器宜采用及时启闭的脚踏、手动控制或自动控制装置；不得使用一次冲水大于6L的坐便器；公共卫生间宜采用红外感应水嘴和感应式冲洗阀小便器、大便器等节水器具。

5）浴室内的管道应按下列要求设置：当淋浴器出水温度能保证控制在使用温度范围时宜采用单管供水，当不能满足时宜采用双管供水；多于3个淋浴器的配水管道宜布置成环形，且配水管上不宜接管供其他器具用水；公共浴室的热水管网应设循环回水管，循环管道应采用机械循环。