当前课程知识点：建筑室内热环境模拟及应用 > 第五章 环境控制模拟分析方法 > 5-2-环境控制系统模拟的实际工程应用 > 5-2-环境控制系统模拟的实际工程应用
各位同学第一小节
我们对建筑环境控制系统模拟的
工程背景和影响因素进行了介绍
可以看到基于全工况模拟的优化方法
是提高设计的一种有效手段
因此本小节课
我们将通过一个具体的实际案例
详细的对环境控制系统的
模拟分析方法进行介绍
汇总上一节课所介绍的内容
室内环境控制方案的设计范畴
主要涵盖以下部分
首先是系统的分区
我们究竟是按照朝向进行分区
还是按照功能进行分区
另外也包括空调系统的类型
像是选择定风量系统变风量系统
还是风机盘管加新风的这种系统
另外我们要对末端的容量进行设计
其中包括风机盘管的冷量和热量
另外还需要对各个房间的
最大最小的送风量进行设计
最终还需要确定系统的系统形式
是采用两管制水系统
还是采用分区两管制
还是四管制系统
然后通过模拟分析的方法
对不同的方案进行模拟的分析
以确定各个房间全年的逐时温度
系统的逐时送风量和送风温度
以及系统全年的满意率
以下我们通过一个商用办公写字楼
作为案例进行分析
通过模拟不同的系统形式
和系统分区方案下
建筑环境控制系统的运行状况
比较不同方案之间的差异
其中建筑物的标准平面图如图所示
标准层的建筑面积是480平米
其中外区房间建筑面积160平米
而内区房间面积是256平米
其中走廊的面积是64平米
这个建筑是位于北京市
人员密度为0.1人每平米
照明的产热量的密度是10瓦每平米
而设备产热量的密度
也是10瓦每平米
全天室内人员灯光和设备的作息
如图所示
其中室内空调设计温度范围
为22到25度
室内设计湿度范围为40%到60%
我们初始选取的系统形式
为四管制的定风量系统
系统分区如图所示
是采用的是朝向分区的方法
将东面的房间和西面的房间
分别设置为两个系统
各个房间的送风量
均为8次每小时
各个房间末端没有设置再热装置
空调系统的送风温度范围
为14度到32度
通过环境控制系统的模拟
可以得到全年逐时的送风温度
以及房间逐时的室温
如图所示这个是选取的是
夏季7月29日逐时的送风温度
与各个房间室温的一个对比
可以看到在系统2-1之中
这所属的四个房间
大部分的时间房间温度
都可以控制22到25的设定范围之内
通过汇总环境控制方案的
模拟计算结果
可以得到全年系统
不能够满足所有房间
都达到要求的这种小时数
那可以看到这两个系统
全年都将近有一千多个小时
不能够满足所有房间的
温度设定范围要求
那是因为什么原因所造成的呢
就像这个图所展示的
其中房间的设定温度的上下限
分别为25度和22度
在这个时刻房间2-1-1的房间温度
超过了25度的设定的温度上限
此时系统的送风温度为18度
如果为了降低2-1-1房间的温度
从而将系统的送风温度降低
可以看到由于房间2-1-1
是位于西南面的外区房间
因而下午时间房间温度会偏高
如果此时为了满足这个房间的要求
而降低送风温度
虽然房间2-1-1的偏热情况
可以得到一定的缓解
但是房间2-1-4
则会出现过冷的这种现象
这就表明在这个时刻
系统2-1出现了一个冷热不匀的
这种现象
由于冷热不匀的现象
这个初始方案的不满意小时数比较多
无法满足设计的要求
因此我们可以对系统方案进行修改
将系统形式改变为变风量系统
每个房间的送风量范围
设定为2到8次每小时
其他设计与初始的设计方案
是一样的
因此我们希望能够通过
增大房间送风量范围这一手段
能够实现较好的
室内环境温度的这种调控
通过环境控制方案的模拟计算
可以看到通过将定风量系统
改变为变风量系统
可以使得系统的不满足小时数
大大的减少
平均大概是在300个小时左右
与初始的设计方案相对比
可以看到通过调节
送入各个房间的送风量
可以有效的缓解系统中
各个房间冷热不匀的这种现象
从而使得在这个时刻
系统中的各个房间均可以满足
设计的要求
因而通过采用变风量系统的这种手段
可以使得出现房间冷热不匀
系统无法满足的这种小时数
大幅的减少
但是仍然存在一些工况
由于各个房间的（负荷）差异比较大
虽然采用变风量的调节措施
仍无法使系统中所有的房间
同时得到满足
例如图中的这个时刻
内区房间2-1-4
与其他房间的负荷差异比较大
当其他房间需要供暖时
而房间2-1-4送风量减为最小
即使房间2-1-4在送风量
减为最小的时候
房间室温仍然高于设定温度的上限
因而为了在变风量方案的基础上
进一步提高设计的这种满足率
可以在每个房间中增加
一千瓦的末端载热装置
其他设计参数不变
可以看到通过改变系统形式
为变风量系统
并增加末端再热装置
可以使得系统的不满足小时数
大幅的减少
基本上可以满足全年的这种设计要求
系统的送风温度为15.7度
系统中的各个房间状况
像图中展示的这样
对于偏冷的房间2-1-1
采用了末端载热的这种方式
可以将所有的房间控制在
设定范围之内
通过以上的计算可以看到
将系统形式改为变风量系统
并且增加末端再热的这种方式
可以大大的提高设计的满意率
但是也会使得运行费用大幅的提高
因此可以考虑将负荷特征
比较接近的内区房间
划分为一个系统
将外区房间划分为另外一个系统
仍然采用的是定风量系统的系统形式
其他参数与初始的这种方案是相同的
通过这种全工况的模拟分析可以看到
通过合理的修改系统分区的方案
即使是采用定风量系统的这种方式
同样可以大大降低
系统的不满意小时数
基本上可以满足系统全年的设计要求
通过上述的案例计算可以看到
建筑环境控制系统设计
一方面决定了环境控制系统的
运行效果
另一方面也极大的影响了
系统的投资和运行费用
因此通过模拟分析的方法
可以有效的对系统方案
进行优化和提高
本小节课我们通过
一个实际的工程案例
对于基于全工况模拟分析方法的
环境控制系统设计优化方法
进行了一个初步的介绍
通过案例的介绍可以看到
不同的系统形式和设计方案
都会对实际运行的效果
产生显著的影响
因此在设计之中
需要对设计方案进行全工况的模拟
从而实现设计方案的检验和提高
-01-01-建筑设计与运行中存在的问题与挑战
-01-02-建筑模拟是解决上述问题的重要手段
-01-03-建筑模拟的历史与分类
-01-04-DeST的介绍与特点
-01-05-DEST的应用
--Video
-01-06-准确性问题
--Video
-01-07-建筑模拟过程中常见的几个问题
--01-07
-01-08-课程目标与安排
--Video
-01-09-录屏-DEST简介
--01-09
-01-10-录屏 DEST建模
--1-10
--1-11
-第一章 绪论--第一次作业
-02-01-建筑热环境的三大传热过程
--Video
-02-02-非透明围护结构的热平衡过程
--Video
-02-03-透明围护结构的热平衡过程
--Video
-02-04-室内空气的热平衡
-02-05-建筑热过程的动态求解方法简介
--Video
-02-06-室外气象参数的取值方法
--Video
-02-07-录屏：DeST围护结构的设定
-02-08-录屏：DeST建筑全局设定
--Video
-第二章 建筑热过程与负荷计算--第二次作业
-03-01-中国城镇住宅建筑现状
-03-02-住宅中的热点问题-1
-03-03-住宅中的热点问题-2
-03-04-住宅特点及模拟要点
-03-05-住宅模拟案例-1
-03-06-住宅模拟案例-2
-3-7-房间功能设置1
--Video
-3-8-房间功能设置2
--3-8
-3-9-房间功能设置3
--3-9
-3-10-房间功能设置4
--3-10
-第三章 住宅类建筑能耗模拟分析方法--第三次作业
-04-01-公共建筑用能现状
-04-02-公共建筑的用能特征
-04-03-公共建筑模拟中的关键点
-04-04-模拟分析的实例
-04-05-录屏：建筑参数设定（1）
-04-06-录屏：建筑参数设定（2）
-04-07-录屏：建筑参数设定（3）
-04-08-录屏：建筑参数设定（4）
-04-09-录屏-报表解读（1）
-04-10-录屏-报表解读（2）
-04-11--录屏-报表解读（3）
-04-12--录屏-报表解读（4）
-第四章 公共建筑能耗模拟分析方法--第四次作业
-5-1 环境控制方案模拟的工程背景和影响因素
-5-2-环境控制系统模拟的实际工程应用
-5-3-空气处理设备方案的影响因素
-5-4-空气处理设备的模拟分析方法
-5-5-录屏：DeST中Scheme模拟计算的操作方法
-5-6-录屏：DeST中AHU模拟计算的操作方法
-第五章 环境控制模拟分析方法--第五次作业
-06-01 冷热源与水系统的工程背景与实际意义
-06-02 冷热源与水系统的模拟设计方案
-06-03 特约采访：空调水系统常见工程问题介绍-张野
-06-04 建筑能耗系统的背景和主要内容
-06-05 建筑能耗系统模拟的基本方法
-06-06 特约采访：分项计量系统与模拟的关系-沈启
-06-07 经济性分析的基本方法
-06-08 经济性分析的实际工程应用
-06-09 特约采访：经济性模拟分析的必要性与特点-王福林
--06-09 特约采访：经济性模拟分析的必要性与特点-王福林
-06-10 录屏：冷热源与泵站分析的具体操作
-06-11 录屏：其他能耗系统模拟计算模块操作
-06-12 录屏：经济性分析模块模拟操作
-第六章 冷热源方案设计与经济性分析--第六次作业
-07-01 建筑光环境：窗和遮阳
-07-02 DeST中的遮阳计算与日影分析
-07-03 外檐的遮阳与建模技巧
-07-04 DeST中的采光模拟分析方法
-07-05 DeST软件使用的实用专题
-07-06 批处理功能介绍
-07-07 多联式空调系统VRF的主要特征
-07-08 VRF系统的设计关键点
-07-09 录屏：VRF多联式空调系统模拟计算方法
-07-10 录屏：DeST中的遮阳模拟计算方法
-07-11 录屏：DeST中的阴影和采光计算
-07-12 录屏：阳光遮挡对负荷影响的模拟分析
-07-13 录屏：遮阳板对负荷影响模拟分析
-07-14 The Interview of Sun Kaiyu from Lawrence Berkeley National Laboratory about the practical eng
--Video
-第七章 VRF系统与建筑采光模拟及批处理操作--第七次作业
-08-01 人行为对建筑能耗的影响
-08-02 人行为的定义、分类与特征
-08-03 人行为的模拟分析方法
-08-04 人行为建模与实际应用（1）
-08-05 人行为建模与实际应用（2）
-08-06 录屏：DeST软件中人行为模拟模块的计算
-08-07 访谈：IEA能源分析师Brian Dean谈建筑人行为
--08-07 访谈：IEA能源分析师Brian Dean谈建筑人行为
-第八章 人行为模拟分析方法与DeST应用案例介绍--第八次作业
