探索绿色舒适变革 第22届江苏省暖通空调制冷学术会议回顾（上）

科技住宅，已经成为地产届某种住宅 产品的“专有名词”，并且拥有相当的市场认知度。它由最初的“三恒”，变为“六恒”，再到当前的概念拓展， 每个阶段“科技住宅”都有着不同的解读。“三恒”科技住宅的基本特征包括辐射空调、独立新风、空气净化； “六恒”科技住宅在三恒的基础上，增加了恒洁、恒静、恒智；当前科技住宅的概念已经拓展至全屋净水、智能家居、维护体系等功能系统。

不同的配置导致科技住宅性能不同，带来的问题（能耗、质量等）和需要控制的重点也不同， 因此需要统一标准。然而，在我国现行标准中，与科技住宅相关性较强的规范较少，不足以引导支撑科技住宅的应用与实践，并缺少一套完善的评价体系与评价机制。因此，《CECS 科技住宅评价标准》的编制目的在于，基于理论与实践经验， 构建完善的科技住宅评价体系，基于辐射换热为主的基本特征，有机集成现代科技， 营造安全、健康、舒适、低碳、便捷的居住环境， 满足对“更高生活品质”的需要，促进住宅市场高品质发展，推动科技创新与消费及产业升级。

《CECS 科技住宅评价标准》的编制， 将结合各编制单位对于科技住宅设计的经验与总结，进一步规范科技住宅定义、评价指标、评价方法、等级划分，并系统地提出评判方法。同时，评价标准将以建立绿色低碳、智慧健康的居住环境为目标， 用科技为住宅市场高质量发展赋能，从而 建设更多的“好房子”，为老百姓提供更 多的选择，并满足市场更高的要求。节能 标准的不断提高，提升了“辐射空调”的 综合优势，《CECS 科技住宅评价标准》 的编制将有助更好打造科技住宅标准化， 促进住宅市场高品质发展，并推动城乡建 设绿色发展与“双碳”目标实现、促进科 技创新与消费及产业升级。

目前，《CECS 科技住宅评价标准》 已经获得中国工程建筑标准化协会立项批 准，根据《关于印发 <2023 年第一批协会 标准制订、修订计划 > 的通知》( 建标协字 [2023]10 号 ) 的要求，标准编制组经广泛 调查研究，参考有关国家和各省份相关标 准、规范，认真总结实践经验，参考有关 国内外标准，并在广泛征求意见的基础上， 编制《CECS 科技住宅评价标准》。该标 准的规划编制， 始终贯彻“科技创造更安全、 更健康、更舒适、更低碳、更便捷的居住体验”的宗旨， 基于以下3 点原则：定性、定量并重为原则，注重可操作性；注重统 一性和协调性，与相关规范标准相协调； 注重评价标准的适用性以及合理性。

希望《CECS 科技住宅评价标准》成功编制以及落地，能够引领未来科技住宅 的创新发展，助力行业为老百姓提供更加 舒适、健康、低碳、智慧的科技住宅。        

建筑供热供冷是社会各界高度关注的 民生工程，而热泵是将热能从低品位提升 到高品位的高效低碳供能方式，也是国际建筑领域实现“碳中和”的重要途径。近些年，我们对于热泵的认识，是一个逐步深化的过程。在中国北方地区，供热是刚 需，因此热泵系统在北方市场发展如火如荼。可以说，热泵系统是热力系统中非常重要的一部分，甚至是热力系统未来的发展方向。      

当前，在很多新建项目中，热泵的总体容量非常大，占据 60% 以上。如此高的占比， 使得热泵成为实现建筑“碳中和” 的一个重要途径。与此同时，热泵系统是一个很好的电网调控的方式，是连接热力系统、电力系统最有效的方式，能很好地参与纠纷响应、进行有效控制调节。

复合式热泵系统是一种高效、环保的 能源利用技术，它结合了热泵和太阳能集热器的优点，可以在不消耗任何化石燃料的情况下，将环境中的低品位能源转化为高品位能源。具体来说，复合式热泵系统 主要由两部分组成：一部分是热泵，另一 部分是太阳能集热器。热泵可以通过消耗少量电能，将环境中的低品位热能转化为高品位热能，从而提供给建筑物供暖或制冷。而太阳能集热器则可以将太阳能转化为热能，为建筑物提供额外的热能。

那么， 复合式热泵系统有哪些优点呢？首先，它可以高效地利用环境中的低品位能源，减少了对化石燃料的依赖，从而降低碳排放。其次，它可以提供稳定的热能输出，避免了因天气变化而引起的能源供应不稳定的问题。最后， 它可以与建筑物完美结合，既美观又实用。在建筑领域，复合式热泵系统可以用于提供供暖、制冷、热水等能源。此外，在农业领域，复合式热泵系统也可以用于提供温室加热、农业用水等能源。

在“双碳”背景下，未来可再生能源发电比例将提升，建筑发展趋于再电气化。基于热力系统电力化和峰谷差杠杆问题这两个因素，可以考虑将峰谷分时电价与未来智慧能源供热方式结合，以“热泵+ 蓄能”作为供能方式，在减少峰谷负荷差、降低峰谷比的同时，减少备用容量，提高电力机组使用效率，提高功率因数。

值得一提的是，用电供暖和利用峰谷电价蓄热蓄冷的供热供冷方式是我国未来能源形式的重要利用方式。未来，依托智能电网技术，还将实现热泵蓄能供热供冷智能化变革。

伴随人们对环保和能源利用的关注度不断提高， 复合式热泵系统将会在更多的领域得到应用。同时，我们也应该不断探索新的技术，提高复合式热泵系统的效率和稳定性， 为未来的能源利用做出更大的贡献。

众所周知，区域能源系统供应中心需要因地 制宜的建设，在夏热冬冷地区，设置集中能源中 心解决区域供冷、供热与每栋建筑自行解决冬夏 冷热源相比是否经济合理，一直存在不同意见。今天在这里分析的项目，通过实践开展能源站因 地制宜设计进行探讨，充分利用区域有效资源建 立能源站，实现高效供冷供热进行分析，对多栋 建筑设置一个区域能源站和单个建筑分别设置主 机噪声影响进行对比研究，区域内供冷供热半径小于等于 300 米，满足设计规范要求。

如东洋口港商务大厦及其海关、法院边检等 是开发区管委会所在地，是区行政管理枢纽。办公大厦共11层，建筑面积 2275 平方米，附楼 为餐饮、宿舍等建筑面积7147 平方米，主楼东侧分布海关、法院、边检等五栋办公楼共 30 000 平方米建筑面积，即区内总建筑面积近 60 000 平方米。

早在2007 年前， 该项目就设计区域能源站， 位于该地块西北角，为水源热泵系统，一期设计装机尖峰冷 / 热负荷为 2 480/2 693 kw。设计水源 井共 6 座， 85 米深， 每口井理论出水量 100T/h， 二抽四回( 或三抽三回， 抽灌互换)，井间距30 米；配置了两台水源热泵机组。海关、边检等五栋楼 另采用风冷热泵机组集中供用冷热源。

原系统使用 16 年， 6 口井进行了若干次清洗 等修复，仍不能恢复正常使用。针对该项目，我 们进行了多联机系统、更换原主机、冷水机组 + 锅炉系统三套方案的可行性分析。多联机系统需 要废掉原能源站， 每栋楼均改为多联机空调系统， 多联机外机无法放置，外机噪声及防雨、荷载问题， 每栋楼水系统及室内装潢全部报废拆除， 造价超标；更换原主机需重新打井，地下水质及周围环境不允 许，建设方强调不再考虑；冷水机组 + 锅炉系统的 方案因为原有能源站距住宅区最近处仅 10 米， 噪声、消防距离和烟囱排放高度均不能满足规范要求。

经过慎重调查考察，项目方决定让出西侧位于居民区中的现有机组地块，将能源中心迁建到该地块东北侧，此位置距离主楼附楼及海关、法院、边检等均较近，原使用的风冷热泵冷热源系统作为夜间或应急使用，其正常使用的空调冷热源和主楼、 附楼空调冷热源，一并由新建能源站解决管理。该项目整体上需要统一规划新能源站，重新整合供能系统，项目方希望寻求到一种适合本项目的个性化 冷热源系统解决方案，既要稳定节能，也要对环境 友好。

在冷热源方案构思上，冷热方案设计充分考虑 峰谷电价差较大的优势，新建能源站虽不靠居民区，但距离附楼 ( 现改为宾馆客房 ) 较近，对消防和环境噪声及节能的要求仍然很高。运行费用方面，建设方要求不能超过原有空调冷、热源系统的运行费 用，行政审批中心对用电量也有控制指标。最终决定采用高效冷水机组制冷、磁悬浮水源热泵及风冷 热泵联合制热，并根据峰谷电价差较大的优势采取谷时蓄冷、蓄热的方式，以降低运行费用。

通过整个项目投入运营以来，整体经济效益有所提升，节能程度较高。因而，在旧有机房能效提 升改造，尤其是原有水源热泵系统机房改造项目中， 本项目的冷热源解决模式有一定参考价值。

【 零碳试点幼儿园绿色低碳技术 创新与集成应用 】

江苏龙腾工程设计股份有限公司副总经理 / 暖通总工徐正宏

【 严寒地区商业绿色节能改造实践老 中央空调项目冷热源改造的体会 】

江苏筑森建筑设计有限公司总工朱加友

医院传染病楼的空调设计其实包括空 调跟通风两个专项，主要由 4 个部分组成：一是规范与设计标准，二是空调通风设计的 重点内容，三是相关案例，四是设计总结与 思考。在规范标准方面，除了通用的标准之 外，主要是包含传染病医院建筑设计规范、 负压隔离病房环境控制要求、传染病医院建 设标准以及江苏省建医疗机构发热门诊建设标准。

负压病房和负压隔离病房的区别：第 一，负压病房可以采用单间或双床间，而负 压隔离病房基本都是单间设计。第二，负压 病房可以设置独立缓冲间或者共用一个缓冲 间，负压隔离病房则需要独立的缓冲间，负 压病房最小换气次数是 6 次 /h，负压隔离病 房最小换气次数是 12次 /h。

从空调系统上来看，负压病房采用普通 空调，负压隔离病房采用全新风直流式空调 系统。但是在江苏地区，冬季肯定是需要加 湿的，不然无法满足空调使用要求。对于暖通设计而言，加湿一般用电热或者电极。其 中，电热加湿需要用纯水或者软化水，而电 极加湿不可以采用纯水或者软化水，其耗电 量非常可观，因此这对于电气设计而言是很 麻烦的事情。

通风设计一般按照区域划分，空气压 力是从清洁区到污染区到半污染区逐渐降低 的。通风换气量的要求：非呼吸道传染病区 病房的最小新风换气次数为 3 次 /h、呼吸道 传染病区病房的最小新风换气次数为6 次/h、负压隔离病房最小新风换气次数为12 次/h，污染区房间应保持负压，每个房间排风量应大于送风量 150 m3/h。风口布置的要求：送风口应设置在房间上部，病房的排风口应设置在房间下部，排风口底部距地面不应小于 100 mm。卫生间的排风口应设在房间的上部；病房低位排风口和卫生间的高位排风口宜选用带高效过滤器的单层百叶风口。室外排放口布置 : 高于 15m 范围内最高建筑物的屋面 3m 以上，且要满足距离门窗通风采集口距离不小于 20m，通风口跟排风口的布置也应符合气流组织的原则。

空气过滤器的要求，负压隔离病房的 送风应经过粗效、中效、亚高效过滤器三级处理，排风需要经过高效过滤器过滤处理后排，过滤器前后都要设置压差报警以及压差检测装置，使运行维护人员可以及 时更换过滤器，保证系统正常运行。

整个集中空调系统是公共建筑的耗 电大户，耗能占比达到 50%，其中制冷 机房占据 38%。而集中空调系统运行的 评判标准主要是耗电量和能效比。目前， 对于高效机房的定义， 国家还没有出台正 式的标准， 我们通用的做法是根据制冷机 房的能效比例进行判定。参照美国的一些 学术内容，全年综合能效 COP 大于 5.0， 属于高效机房。从广东省出台的集中空调 制冷机房系统能效监测评价标准里， 大于 等于500 冷吨的机房， 也是达到一级能效。

对于高效机房的实现路径，我们从 高效机房的设计、节能产品的选择、群控 系统、建造过程的管控、系统的调试以及 系统的高效运维等六方面进行， 目前启迪 设计大厦已经进行到系统的调试阶段。

在设计阶段，首先从负荷入手，利用专用软件对大楼的空调负荷以及全年 的运行时间进行模拟， 对建筑的负荷进行 校验。其次，我们要制定高效机房的目标 值， 根据不同的负载率以及室外气温对冷 却水温的影响， 初步计算冷却水回水温度 在不同情况下的能效值。根据苏州地区的 气温情况，我们初定了 5.2 作为高效机房 的控制目标。在设计过程中，我们通过优 化管路群控模拟等手段，不断地验证和修正目标要求。此外，在机房的设计过程中 也涉及到机房的选址， 启迪大厦的机房是 设置在整个地块的地下室一层， 比较靠近服务塔区域。

另外，我们对机房也进行了一体化设计，整个机房占地面积 280 平方米，占整个 空调服务面积的千分之六， 相比常规的占地 面积要小很多。整个层高也进行了优化， 室内净高为三米，充分节约了用地面积。塔楼 里也按照两个系统进行划分， 进行相对精准 的分区控制。

在节能产品的选择上，制冷系统的主 要设备包含制冷主机、冷却塔、水泵等， 我们在选择上也是围绕节能要求展开， 同时也 要匹配当地的气候条件。在主机的选择上， 我们考虑了是选择相同的主机， 还是大小主 机相配合的方案。

经研究发现，一大一小的主机搭配会 比相同主机下不同负荷下效率更高。最终， 考虑到综合运行能效和经济性，我们选择了两台 400 冷吨的磁悬浮变频离心机和一台 600 冷吨的定频离心式机组。在高效机房群 控上，我们配备了自研的中央空调控制系统， 可以全面实现高效机房的管理和优化。同时，该控制系统通过运用层、数据层和控制层的优化， 形成一个远程的可视化界面， 实现各设备的实施运行、能耗分析、设备的信息管 理和优化控制等功能， 并可输出各类能耗、设备运行。报警、报表等平台也采用了 BS 架构，既可以布置在本地，也可以布置在云端，通过手机进行控制。最后， 在建造过程中，主要通过对招采技术的管控、设备的管控、主要材料品质的管控以及建造过程中的 质量管控进行建造。

地源热泵系统是利用土壤的蓄热能力， 实现夏季向土壤中放热，冬季从土壤取热的一个空调系统， 其最大特点就是节能和稳定。地源热泵系统与常规的系统最大的不同是增加了一个地埋管系统。地埋管有三种埋管方式：一种是根据夏季负荷埋管，这种 埋管量比较大，所以比较适用于一些小型的 系统；第二种，针对中国容积率比较高的建筑，一般采用冬季埋管，相对来说埋管量会比较少，而夏季埋管会辅以冷却塔或是其他一些散热手段。除此之外，对于容积率特别高的一些建筑而言，若按照冬季埋管无法达到系统的需求，则要根据整个地块的需求确定埋管数量。

在上海临港项目中小地块应用地源热 泵的案例中， 该项目有 7 栋楼， 包含有办公、餐厅、厂房三种业态，业主提出的要求是既要实现系统的节能运行，又要实现末端很好的初步计量，所以对系统提出了一个更高的要求。

在该项目中， 不仅有空调负荷，还有一 定的热水负荷，因此我们在做地源热泵的时候，要充分挖掘整个系统的用冷和用热。针对于此，我们设计了三种方案：集中冷站、分楼栋设置风冷热泵、分楼栋设置地源热泵。

由于该项目是一个典型的出租型项目，其对 招商的要求很高，必须可以分楼层去进行出租或者是出售。在经过成本、节能、绿色、招商等多方面的考虑，我们最终采用了地源热泵的方案。

在新加坡中心项目中，其特殊性在于 地块的容积率比较大，办公档次也很高， 选择地源热泵后，按照冬季埋管无法达到 整个系统的需求。因此在选用能源的时候， 除了地埋管之外， 我们还采用冷却塔对冷热 进行补充。选用方案之后， 需要进行地埋管 计算。众所周知， 地埋管热度包括对流热度、 回填热度等， 在此之中， 回填热度是一个变 量， 对整个系统而言是一个不稳定的因素。目前， 大多数项目都是根据热响应报告直接 得出来它的热物性， 每延米的一个取热量和 排热量，这个项目也是如此。

其次，地埋管与冷却塔的布置形式。目前主流有两种方式：一是冷却塔与地埋管 之间是串联布置， 这种方式的优点在于温度 稳定， 但流量变化比较大。二是并联连接方 式， 其地埋管流量是稳定的， 但出水时的温 度处于一个波动的范围， 所以对自控有着更 高的要求。不过当下， 我们在项目中基本采 用第二种布置方式。

再次考虑水力平衡的问题。对于热泵 系统来说， 如何合理布置系统的水力管道是 很重要的。在一些不规则的情况下，没有办法实现同城时， 项目的水力计算就要严格进 行， 通过调整一些管径和部分连接方式去实 现连接的平衡， 这就是我们在该项目采用的埋管方式。

事实上，地埋管系统能否达到很好的节能效果， 如何去实现冷却塔和地源泵的运 营策略，其实是一个很有研究的方向。