引言建筑能耗中公共建筑能耗是其重要组成部分，商业综合体建筑是大型公共建筑中的典型高能耗建筑[1-3]。研究商业建筑冷源选型，对其全年运行能耗进行分析，对于推动我国建筑节能发展具有重要意义。1项目概况项目位于温州市鹿城区滨江街道，北临瓯江路，南临悦江路，西临杨府山路，东临加洲路。建筑总用地面积137 514 m2，规划用地面积105 168 m2，由办公、酒店、商业、公寓组成，属于典型的超大型城市综合体建筑群。其中，商业为5层建筑，建筑面积约136 500 m2；办公及酒店为318 m超高层塔楼建筑，建筑面积约49 910 m2；公寓建筑面积约53 146 m2。文中仅对裙楼商业进行分析。温州市为中亚热带季风气候区，冬夏季风交替显著，温度适中，四季分明，雨量充沛。该地区年平均气温17.3~19.4 ℃，1月份平均气温4.9~9.9 ℃，7月份平均气温26.7~29.6 ℃。冬季温度偏低，夏季温度较高，且夏季湿度大。年降水量1 113~2 494 mm。春夏之交有梅雨，7~9月有热带气旋。温州全年室外逐时干球温度如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.F001图1温州全年室外逐时干球温度2负荷计算建筑室内设计参数如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.T001表1建筑室内设计参数区域夏季冬季温度/℃相对湿度/%温度/℃公共区25≤6520租区商铺24≤6520餐饮商铺24≤6520公共卫生间24≤6520客梯厅24≤6520经负荷模拟软件HDY计算，得出商业建筑的全年负荷模拟曲线如图2所示。项目在3月至11月需要冷负荷，室外温度在大部分时间高于20 ℃；在12月至次年2月需要热负荷，室外温度基本低于5 ℃。考虑本方案空调制冷周期为3月1日~11月30日，空调制热运行周期为12月1日~次年2月28日，每日运行时间暂定为8：00~22：00。全年逐日逐时负荷延续图如图3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.F002图2商业建筑的全年负荷模拟曲线10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.F003图3全年逐日逐时负荷延续图3冷机选型分析根据全年负荷模拟结果，最大冷负荷约5 122 RT。由于项目业主要求在任意一台制冷机停机维修时，其他制冷机仍可负担75%的高峰负荷，初步拟定以下几种配机方案。方案配置结果如表2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.T002表2方案配置结果方案组合方式保证率/%初步筛选11 300 RT离心机×4台76√21 500 RT离心机×3台+700 RT离心机72×31 100 RT离心机×4台+700 RT离心机78√41 300 RT离心机×3台+600 RT离心机×2台74待定方案二的保证率为72%，不满足业主提出的要求，故暂不考虑。方案四保证率为74%，与要求相差较小，后续将进一步分析其可行性。为了确定冷机型号搭配，上述4种方案均选择同一厂商的定频机组，600 RT、700 RT、1 100 RT及1 300 RT定频冷机在不同冷却水进水温度与不同负载率下的COP值如图4~图7所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.F004图4600 RT定频冷机在不同冷却水温度与不同负载率下的COP值10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.F005图5700 RT定频冷机在不同冷却水温度与不同负载率下的COP值10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.F006图61 100 RT定频冷机在不同冷却水温度与不同负载率下的COP值10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.F007图71 300 RT定频冷机在不同冷却水温度与不同负载率下的COP值由图4~图7可知，相同负载率下，定频冷机的冷却水进水温度越低，冷机能效越高，可进一步降低机房能效，故本项目采用冷却水变水温运行。3.1全年运行能耗分析3.1.1运行策略大、小冷机同时运行时，大、小水泵并联的效率损失较大，应避免长时间大、小机同时运行。冷机采用变冷却水温运行，以提高冷机COP，降低机房能耗。不同负荷下各方案的开机策略如表3~表5所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.T003表3不同负荷下方案一的开机策略总负荷/RT1#冷机1 300RT2#冷机1 300 RT3#冷机1 300 RT4#冷机1 300 RT1 300以下√1 301~2 600√√2 601~3 900√√√3 901~5 200√√√√注：“√”代表设备开启；下表同。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.T004表4不同负荷下方案三开机策略总负荷/RT1#冷机1 100 RT2#冷机1 100 RT3#冷机1 100 RT4#冷机1 100 RT5#冷机700 RT700以下√701~1 100√1 101~2 200√√2 201~3 300√√√3 301~4 400√√√√4 401~5 100√√√√√10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.T005表5不同负荷下方案四开机策略总负荷/RT1#冷机1 300 RT2#冷机1 300 RT3#冷机1 300 RT4#冷机600 RT5#冷机600 RT600以下√601~1 300√1 301~2 600√√2 601~3 900√√√3 901~4 500√√√√4 501~5 100√√√√√设置小冷机更有利于应对商业小负荷情况，方案一在低于单台冷机最小负载率下的时间较长，小负荷适应性差；方案三设置小冷机后，小负荷适应能力有了较好提升，虽然小冷机运行时间短于大冷机，但考虑实际运行时商业可能变新风量运行，故小负荷会大于小冷机理论影响时间，从而使大、小冷机运行时间更趋于相同，设备寿命也更加接近。方案四设置2台小冷机后，小冷机运行时间缩短，大冷机运行时间加长，对大冷机不利，即使商业采用减小新风运行，使2台小冷机与3台大冷机运行时间趋于相同的可能性也不大，故从开机时间、负荷适应能力、机组使用寿命考虑，建议采用方案三。3.1.2开机时间对比各方案开机时间对比如表6所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.T006表6各方案开机时间对比方案单台最低负载率/%负载率以下运行时间/h大冷机年运行时间/h小冷机年运行时间/h方案一7.6548—方案三4.13481 753856方案四3.53132 019502注：方案一只有一种冷机型号，“—”表示每台冷机的运行时间相同。3.2经济性分析不同方案的初投资与运行费用对比如表7所示。从运行费用角度分析，方案三、方案四较方案一有一定优势；而从初投资角度分析，虽方案一初投资最低，但各方案间差距并不大。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.09.002.T007表7不同方案的初投资与运行费用对比项次总耗电量/kWh年运行费用/万元初投资/万元方案一4 714 017313.81 089.5方案三4 417 564294.01 089.8方案四4 299 832290.41 094.4注：根据温州地区物价局管网信息，当前用电电度电价为0.665 6元/kWh，运行费用均按照当前物价进行估算。3.3综合对比分析从冷机运行费用考虑，方案三、方案四较方案一有一定优势，运行费用低，相对更节能；从初投资方面考虑，虽然方案一初投资最低，但其实各方案间差距并不大，故综上考虑选定方案三作为本项目的冷机搭配选型。4结语通过全年负荷模拟，对拟定的4种可行配机方案采用定频机组进行分析对比，从初投资、年运行费用、业主商业需求、应对小负荷能力，并应尽量保证大、小冷机运行时间趋于相近等角度，最终选定方案三（1 100 RT 离心机×4台+700 RT离心机×1台）作为本项目的最终冷机搭配方案。