《工业建筑节能设计统一标准 GB51245-2017》

1 总 则

2 术 语

3 基本规定

3.1 节能设计分类与基本原则


3.1.2 工业建筑所在地的热工设计分区应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定。

3.1.3 工业建筑所在地的光气候分区应符合现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的有关规定。

3.1.4 工业建筑能耗的范围和计算原则应符合本标准附录A的规定。

3.2 节能设计环境计算参数

    注:劳动强度指数(n)测量方法应符合现行国家标准《工作场所物理因素测量 第10部分:体力劳动强度分级》GBZ/T 189.10的有关规定。

3.2.2 冬季室内节能设计计算温度应按表3.2.2确定。

表3.2.2 冬季室内节能设计计算温度
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3.2.3 夏季空气调节室内节能设计计算参数应按表3.2.3确定。

表3.2.3 夏季空气调节室内节能设计计算参数
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4 建筑与建筑热工

4.1 总图与建筑设计


4.1.11 一类工业建筑总窗墙面积比不应大于0.50,当不能满足本条规定时,必须进行权衡判断。

4.1.12 一类工业建筑屋顶透光部分的面积与屋顶总面积之比不应大于0.15,当不能满足本条规定时,必须进行权衡判断。


4.2 自然通风和天然采光

    式中:Ue——单位面积上可节省的年照明用电量[(kW·h)/(㎡·a)];
          We——可节省的年照明用电量[(kW·h)/a];
          A——照明的总面积(㎡);
          Pn——房间或区域的照明安装总功率(W);
          tD——全部利用天然采光的时数(h);
          FD——全部利用天然采光时的采光依附系数,取1;
          t′D——部分利用天然采光的时数(h);
          F′D——部分利用天然采光时的采光依附系数,在临界照度与设计照度之间的时段取0.5。

4.3 围护结构热工设计

4.4 工业建筑围护结构热工性能的权衡判断


4.4.2 在送入新风无法使房间维持足够正压的情况下,一类工业建筑参照建筑的换气次数应按表4.4.2的规定取值。

表4.4.2 一类工业建筑参照建筑的换气次数取值
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    注:表中数据适用于一面或两面有门、窗、暴露面的房间,当房间有三面或四面有门、窗、暴露面时,表中数值应乘以系数1.15。

4.4.3 一类工业建筑参照建筑的形状、大小、朝向、窗墙面积比、内部的空间划分、使用功能、使用特点应与设计建筑完全一致。参照工业建筑的所有计算取值,应完全按照本标准的规定限值。当设计建筑的窗墙面积比或屋顶透光部分面积大于本标准第4.1.11条或第4.1.12条的规定时,参照建筑的窗墙面积比和屋顶透光部分的面积取值应按本标准第4.1.11条和第4.1.12条的规定取值。

4.4.4 一类工业建筑围护结构热工性能权衡判断计算应采用参照建筑对比法,步骤应符合下列规定:
    1 应采用统一的供暖、空调系统,计算设计建筑和参照建筑全年逐时冷负荷和热负荷,分别得到设计建筑和参照建筑全年累计耗冷量Qc和全年累计耗热量QH
    2 应采用统一的冷热源系统,计算设计建筑和参照建筑的全年累计能耗,同时将各类型能源耗量统一折算成标煤比较,得到所设计建筑全年累计综合标煤能耗E和参照建筑全年累计综合标煤能耗E
    3 应进行综合能耗对比,并应符合下列规定:
        1)当E/E≤1时,应判定为符合节能要求;
        2)当E/E>1时,应判定为不符合节能要求,并应调整建筑热工参数重新计算,直至符合节能要求为止。

4.4.5 当进行一类工业建筑围护结构热工性能权衡判断优化时,宜根据经济成本投资回收期进行优化方案的设计比较。

4.4.6 二类工业建筑围护结构热工性能计算可采用稳态计算方法,当实际换气次数与余热强度等不符合表4.3.3-1~表4.3.3-5的条件时,可根据热量平衡关系式计算所对应的传热系数推荐值。

5 供暖通风空调与给排水

5.1 一般规定

5.2 供 暖

    式中:EHR-h——集中供暖系统的循环水泵的耗电输热比;
          G——单台水泵流量(m³/h);
          H——水泵扬程(m水柱);
          ηb——水泵对应工作点效率;
          Q——供暖热负荷(kW);
          A——流量系数,按本标准表5.2.10选取;
          B——阻力常数,一级泵系统取17,二级泵系统取21;
          ∑L——室外管网供回水管道的总长度(m);
          △T——供回水温差(℃);
          α——管长系数,按下列选取或计算:
          当∑L≤400m时,α=0.0115;
          当400m<∑L<1000m时,α=0.003833+3.067/∑L;
          当∑L≥1000m时,α=0.0069。

表5.2.10 电机和传动部分的效率及循环水泵的耗电输热比计算系数
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5.3 通风除尘

5.4 空气调节

5.4.9 排风热回收系统的净回收效率应符合下列规定:
    1 当采用全热回收时,系统的净回收效率不应小于48%;
    2 当采用显热回收时,系统的净回收效率不应小于55%;
    3 当溶液循环式热回收时,系统的净回收效率不应小于40%。

5.4.10 空调机组的空气过滤器宜设置过滤器阻力监测、报警装置,其阻力应符合下列规定:
    1 粗效过滤器的初阻力不应大于50Pa,终阻力不应大于100Pa;
    2 中效过滤器的初阻力不应大于80Pa,终阻力不应大于160Pa;
    3 高中效过滤器的初阻力不应大于100Pa,终阻力不应大于200Pa;
    4 亚高效过滤器的初阻力不应大于120Pa,终阻力不应大于240Pa。

5.4.11 空调系统的送、回风不宜采用土建风道。

5.4.12 空调水系统应设置膨胀水箱,不得将系统膨胀水直接排泄。

5.4.13 空调冷却水系统应符合下列规定:
    1 应设置水处理装置;
    2 补水管上应设流量计量装置。

5.4.14 舒适性空调系统采用上送风气流组织时,应加大送风温差,并应符合下列规定:
    1 送风高度不大于5m时,送风温差不宜小于5℃;
    2 送风高度大于5m时,送风温差不宜小于10℃。

5.4.15 建筑空间高度大于10m,且体积大于10000m³时,宜采用分层空调,建筑空间高度的计算应按本标准附录C的规定计算确定。

5.4.16 符合下列条件之一时,宜采用蒸发冷却空调系统:
    1 室外空气计算湿球温度小于23℃的干燥地区;
    2 显热负荷大,但散湿量较小或无散湿量,且全年需要以降温为主的高温车间;
    3 要求湿度较高或湿度无严格限制的生产车间。

5.4.17 中、大型空调系统的空气处理方式不宜采用冷热抵消的处理过程。

5.4.18 通风、空调系统作用半径不宜过大。当风量大于10000m³/h时,风管系统的单位风量耗功率(Ws)不宜大于表5.4.18的规定。风管系统的单位风量耗功率(Ws)应按下式计算:

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    式中:Ws——单位风量耗功率[W/(m³/h)];
          P——空调机组的余压或通风系统风机的全压(Pa);
          ηCD——电机及传动效率(%),ηCD取0.855;
          ηF——风机效率(%)。

表5.4.18 风管系统的单位风量耗功率限值Ws
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5.4.19 空调冷(热)水泵应计算耗电输冷比(ECR-a)和耗电输热比(EHR-a),水泵的耗电输冷比和耗电输热比应符合下列规定:
    1 耗电输冷比(ECR-a)和耗电输热比(EHR-a)应按下列公式进行计算:

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    式中:ECR-a——水泵的耗电输冷比;
          EHR-a——水泵的耗电输热比;
          G——单台水泵流量(m³/h);
          H——单台水泵扬程(m水柱);
          ηb——单台水泵工作点效率(%);
          Q0——空调系统冷负荷(kW);
          QR——空调系统热负荷(kW);
          △T——供回水温差(℃),按表5.4.19-1选取;
          A——流量系数,按表5.4.19-2选取;
          B——阻力常数,按表5.4.19-3选取;
          α——管长系数,按表5.4.19-4或表5.4.19-5选取;
          ∑L——室外管网供回水管道的总长度(m)。

表5.4.19-1 △T值(℃)
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表5.4.19-2 A值
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表5.4.19-3 B值
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表5.4.19-4 四管制冷热水管道系统的α值
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表5.4.19-5 两管制冷热水管道系统的α值
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    2 水泵的耗电输冷比和耗电输热比计算参数应符合下列规定:
        1)水源热泵、空气源热泵、溴化锂机组等的热水供回水温差应按机组实际参数确定;直接提供高温冷水的机组,冷水供回水温差应按机组实际参数确定;
        2)多台水泵并联运行时,A值应按较大流量选取;
        3)两管制冷水管道的B值应按四管制单冷管道的B值选取;冷水系统的多级泵每增加一级泵,B值可增加5;热水系统的多级泵每增加一级泵,B值可增加4;
        4)两管制冷水系统α计算式应与四管制冷水系统相同;
        5)当最不利用户为风机盘管时,室外管网供回水管道的总长度应按机房出口至最远端风机盘管的供回水管道总长度减去100m确定。

5.5 冷热源


5.5.3 锅炉的选择应符合下列规定:
    1 锅炉台数不宜少于2台,且各台锅炉的容量宜相等;
    2 设置单台锅炉时,应在最大热负荷及最小热负荷时都能高效运行;
    3 锅炉的回水温度不应小于50℃。

5.5.4 电机驱动的蒸汽压缩冷水(热泵)机组,在名义工况下,其额定制冷量的性能系数(COP)限值不应低于表5.5.4的规定。

表5.5.4 冷水(热泵)机组额定制冷量的性能系数(COP)限值
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5.5.5 电机驱动的蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)应按下式计算:

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    式中:A——100%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度30℃,冷凝器进气干球温度35℃;
          B——75%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度26℃,冷凝器进气干球温度31.5℃;
          C——50%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度23℃,冷凝器进气干球温度28℃;
          D——25%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度19℃,冷凝器进气干球温度24.5℃。

5.5.6 定频式水冷冷水机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)不应低于表5.5.6的限值,其他机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)应符合下列规定:
    1 水冷变频离心式冷水机组不应低于表5.5.6限值的1.3倍;
    2 水冷变频螺杆式冷水机组不应低于表5.5.6限值的1.15倍。

表5.5.6 冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)限值
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5.5.7 空调冷源综合制冷性能系数(SCOP)限值不应低于表5.5.7的规定。冷源综合制冷性能系数(SCOP)可按下式计算:

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    式中:∑Q——制冷机的额定制冷量之和(kW);
          ∑N——冷源的净输入功率之和(kW),包括冷水机组、冷却水泵及冷却塔或风冷式的风机的输入功率。

表5.5.7 空调冷源的综合制冷性能系数(SCOP)限值
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5.5.8 额定制冷量大于7100W的电机驱动压缩机的单元式空调机及风管式、屋顶式空调机,在制冷名义工况和规定条件下,其能效比(EER)不应低于表5.5.8的规定。

表5.5.8 单元式空调机及风管式、屋顶式空调机能效比(EER)限值
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5.5.9 蒸汽和热水型溴化锂吸收式冷水机组及直燃型溴化锂吸收式冷(温)水机组,在名义工况下的性能参数限值不应低于表5.5.9的规定。

表5.5.9 溴化锂吸收式冷水机组的性能参数限值
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5.5.10 空气源热泵机组的设计应符合下列规定:
    1 融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%;
    2 冬季设计工况时的机组性能系数(COP),冷热风机组及直接膨胀的单元式空调机组不应小于1.80,冷热水机组不应小于2.00;
    3 室内温度稳定性要求较高时,空调宜设置辅助热源;
    4 同时供冷、供暖的建筑,宜采用热回收式热泵机组。

5.5.11 多联式空调(热泵)系统额定制冷量的能效比(EER)不应低于2.8。

5.5.12 多联式空调(热泵)机组名义工况的制冷综合性能系数IPLV(C)限值不应低于表5.5.12的规定。

表5.5.12 多联式空调(热泵)机组名义工况的制冷综合性能系数IPLV(C)限值
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5.5.13 冷水(热泵)机组单台容量及台数的选择应满足工艺要求及空调部分负荷的需求。当冷负荷大于528kW时,冷水机组不宜少于2台。

5.5.14 蒸汽凝结水应回收,并应采用闭式凝结水回收系统。

5.5.15 冬季或过渡季有供冷需求时,可利用空调冷却塔提供冷水。

5.5.16 制冷机房、锅炉房的位置宜靠近供暖、通风及空调冷热负荷中心布置。


5.6 给水排水

6 电 气

6.1 一般规定

6.2 照 明

6.3 电 力

7 能量回收与可再生能源利用

7.1 一般规定

7.2 能量回收

7.3 可再生能源利用

8 监测与控制

8.1 一般规定

8.2 监 测

8.3 控 制

附录A 工业建筑能耗的范围和计算

    式中:Q——工业建筑年能耗(kW·h);
          Q1——工业建筑空调系统年能耗(kW·h);
          Q2——工业建筑供暖系统年能耗(kW·h);
          Q3——工业建筑给排水系统年能耗(kW·h);
          Q4——工业建筑通风除尘系统年能耗(kW·h);
          Q5——工业建筑照明系统年能耗(kW·h);
          Q6——余热、可再生能源利用量(kW·h);
          Q7——其他工业建筑能耗(电梯、电热水器、电风扇等)(kW·h)。

    2 全年工业建筑能耗应按下式计算:

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    式中:Q——全年工业建筑能耗(kW·h);
          Qz——全年工业综合能耗(kW·h);
          Qg——全年工艺能耗(kW·h);
          Qq——其他能耗,指除工艺能耗和工业建筑能耗范围以外的能耗(kW·h)。

    3 工业建筑能耗指标应按下列公式计算:

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附录B 工业建筑金属围护结构典型构造传热系数

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    注:表中保温材料容重及导热系数采用以下数值:玻璃丝棉毡容重为16kg/m³,导热系数为0.045W/(㎡·K);岩棉板容重为180kg/m³,导热系数为0.044W/(㎡·K);硬质挤塑聚苯板容重为28kg/m³,导热系数为0.030W/(㎡·K)。

附录C 工业建筑体积、面积与高度计算原则

本标准用词说明

引用标准名录

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