空调系统全年运行能耗模拟计算新规范
2025-11-05

随着建筑节能要求的日益提高,空调系统作为建筑能耗的主要组成部分,其运行效率和能耗水平直接影响整体建筑的能源使用情况。近年来,我国在建筑节能领域不断推进技术革新与标准完善,其中《空调系统全年运行能耗模拟计算新规范》的发布,标志着我国在暖通空调(HVAC)系统能耗评估方面迈出了关键一步。该规范不仅提升了能耗模拟的科学性与准确性,也为建筑设计、运行优化及政策制定提供了更加可靠的技术支撑。

传统上,空调系统的能耗评估多依赖于设计工况下的理论计算或简化经验公式,难以真实反映系统在不同季节、气候条件和实际使用模式下的动态运行特性。这种静态或半静态的评估方式往往导致设计偏保守、设备选型过大、运行策略不合理等问题,进而造成能源浪费。而新规范强调采用全年逐时动态模拟方法,通过建立精细化的建筑热模型与空调系统模型,综合考虑气象参数、围护结构性能、人员活动、照明与设备发热量、通风需求以及控制系统逻辑等多重因素,实现对空调系统全生命周期内能耗的精准预测。

新规范的核心在于“全”与“准”两个字。“全”体现在覆盖全年8760小时的逐时模拟,涵盖制冷、制热、过渡季及部分负荷等多种运行工况;“准”则体现在对系统组件建模的精细化程度提升。例如,规范要求对冷水机组、水泵、冷却塔、空气处理机组等主要设备采用基于实测数据或厂家性能曲线的变工况模型,而非简单的额定效率假设。同时,引入了变频控制、热回收、自由冷却、多联机系统性能衰减等先进控制策略和实际运行特性的模拟方法,使模拟结果更贴近真实运行状态。

此外,新规范还特别强调了边界条件的合理性与数据来源的可追溯性。对于气象数据,推荐使用典型气象年(TMY)数据,并明确数据处理方法;对于建筑内部负荷,提出了基于功能类型的人均 occupancy、照明功率密度(LPD)和设备功率密度(EPD)的参考取值范围,并鼓励根据实际使用情况进行调整。这一系列要求有效避免了以往模拟中常见的“理想化假设”问题,提高了不同项目之间能耗结果的可比性和可信度。

在应用层面,新规范为多个环节提供了技术支持。在设计阶段,工程师可通过模拟对比不同空调方案的全年能耗,优选高效系统形式与设备配置,实现“以能耗为导向”的设计优化。在绿色建筑评价中,该规范成为计算暖通空调能耗分项的重要依据,有助于提升评价结果的科学性。在既有建筑节能改造中,可通过模拟识别系统运行中的能耗瓶颈,指导实施针对性的优化措施,如更换高效设备、优化控制逻辑或改善水力平衡。

值得注意的是,新规范的实施也对技术人员提出了更高要求。首先,需要掌握专业的建筑能耗模拟软件(如EnergyPlus、DeST、DesignBuilder等),并具备一定的建模能力;其次,需理解空调系统各部件的性能特性及其相互耦合关系;最后,还需具备数据分析与结果解读能力,能够从海量模拟数据中提取关键信息,支撑决策制定。

为推动规范落地,相关部门已配套开展培训、示范项目建设和软件工具开发工作。部分省市已将全年能耗模拟纳入施工图审查或能效测评的强制性内容,进一步强化了其在工程实践中的地位。同时,随着BIM(建筑信息模型)与数字孪生技术的发展,能耗模拟正逐步融入建筑全生命周期管理平台,实现从设计到运维的数据贯通。

总体而言,《空调系统全年运行能耗模拟计算新规范》是我国建筑节能标准化进程中的重要里程碑。它不仅填补了原有标准在动态能耗评估方面的空白,更推动了暖通空调行业从“经验设计”向“数据驱动设计”的转型。未来,随着人工智能、大数据分析等技术的融合应用,空调系统能耗模拟将朝着更高精度、更强实时性和更广智能化方向发展,为实现“双碳”目标提供坚实的技术支撑。

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