本發(fā)明涉及城市設(shè)計(jì)及建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種區(qū)域建筑功能混合配比方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展是我國重要的發(fā)展戰(zhàn)略，城城市化進(jìn)程中越來越多的城市把建設(shè)的重點(diǎn)放在城市整體的可持續(xù)發(fā)展，積極開展低碳城市、生態(tài)城區(qū)的實(shí)踐。隨著綠色和可持續(xù)發(fā)展概念在實(shí)踐中的深化，城市社區(qū)設(shè)計(jì)逐步由單體的綠色建筑向整個(gè)城市的可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變。區(qū)域建筑的低能耗不但取決于建筑單體節(jié)能設(shè)計(jì)，而且需從設(shè)計(jì)前期綜合考慮建筑群體，才能實(shí)現(xiàn)區(qū)域建筑的低能耗。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種區(qū)域建筑功能混合配比方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種區(qū)域建筑功能混合配比方法，包括以下步驟：S1：確定用地面積，利用容積率計(jì)算建筑面積，利用建筑密度計(jì)算屋頂面積，根據(jù)綠地率計(jì)算綠地面積，根據(jù)建筑密度和綠地率計(jì)算道路面積；S2：列出各建筑的配比方式，根據(jù)各功能建筑年均單位面積能耗量和用水量計(jì)算每種配比方式的年能耗量和年水耗量；S3：根據(jù)各功能建筑單位面積用電功率，計(jì)算每種配比方式的用電峰谷差；S4：根據(jù)各功能建筑的能耗計(jì)算每種配比方式的能耗互補(bǔ)量；S5：根據(jù)冷熱負(fù)荷計(jì)算每種配比方式可回收的冷凝熱；S6：根據(jù)冷凝熱的回收量計(jì)算出每種配比方式可提供的生活熱水量；S7：根據(jù)各功能建筑中空調(diào)系統(tǒng)的制冷量計(jì)算每種配比方式的冷凝水產(chǎn)生量；S8：根據(jù)各功能建筑中空調(diào)系統(tǒng)的制冷量計(jì)算每種配比方式的冷卻塔補(bǔ)水量；S9：根據(jù)建筑面積計(jì)算用水單位量，根據(jù)用水定額計(jì)算每種配比方式的生活用水量；S10：計(jì)算每種配比方式的場地雨水收集量和用于綠化澆灌和道路沖洗的雨水回用量；S11：計(jì)算每種配比方式的中水回收量和沖廁用水量；S12：計(jì)算每種配比方式的年綜合能耗量和年綜合水耗量，轉(zhuǎn)化為碳排放量；S13：對每種配比方式的年能耗量、用電峰谷差、能耗互補(bǔ)量、冷凝熱回收量、生活熱水量、冷凝水量、冷卻塔補(bǔ)水量、生活用水量、雨水回用量、中水回收、沖廁用水量、碳排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選擇最佳的配比方式。進(jìn)一步的，所述建筑的功能包括辦公建筑、酒店建筑、商場建筑和住宅建筑。進(jìn)一步的，所述步驟S2中，設(shè)所述辦公建筑、酒店建筑、商場建筑和住宅建筑的比例分別為a、b、c、d，則每種建筑的配比方式需滿足以下條件：a+b+c+d＝100％；20％<a<40％；5％<b<15％；10％<c<30％；20％<d<60％；進(jìn)一步的，所述步驟S3中，用電峰谷差的計(jì)算方法為：計(jì)算單位面積逐時(shí)用電負(fù)荷和使用率，得到一天內(nèi)用電量的最大值和最小值，取兩者的差值作為用電峰谷差。進(jìn)一步的，所述步驟S4中，能耗互補(bǔ)量的計(jì)算方法為：根據(jù)全年供電建筑或區(qū)域單位面積的能耗功率，計(jì)算出耗電量和產(chǎn)熱量，減去輸出時(shí)的熱損失得到能耗互補(bǔ)量。進(jìn)一步的，所述步驟S5中，可回收的冷凝熱的計(jì)算方法為：Q冷凝熱＝Q1*1000*△t；其中，Q冷凝熱為冷凝熱，Q1為冷卻塔容量，△t為冷卻水的水溫與空氣差。進(jìn)一步的，所述步驟S6中，所述生活熱水量的計(jì)算方法為：W水＝Q冷凝熱*η/(C(tr-tl)*ρ熱水)；其中W水為生活熱水量，Q冷凝熱為冷凝熱，η為熱回收效率，C為水的比熱容，Tr為生活熱水溫度，為Tl為室外最低空氣溫度，ρ為熱水密度。進(jìn)一步的，所述步驟S11中，所述中水包括淋浴排水和盥洗排水，由各功能建筑的給水百分率計(jì)算出中水水量，中水回收量＝中水水量*0.8。進(jìn)一步的，所述步驟S12中，將年綜合能耗量和年綜合水耗量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤量，接著將標(biāo)準(zhǔn)煤量轉(zhuǎn)換為碳排放量。進(jìn)一步的，所述步驟S13中，首先從年能耗量、用電峰谷差、能耗互補(bǔ)量、冷凝熱、生活熱水量、冷凝水量、冷卻塔補(bǔ)水量、生活用水量、雨水回用量、中水回收、沖廁用水量、碳排放量的計(jì)算數(shù)據(jù)中針對每個(gè)參數(shù)選擇最優(yōu)的5種配比方式，然后將入選次數(shù)最多的配比方式作為最佳的配比方式。本發(fā)明提供的區(qū)域建筑功能混合配比方法，通過計(jì)算每種建筑配比方式的年能耗量、用電峰谷差、能耗互補(bǔ)量、冷凝熱、生活熱水量、冷凝水量、冷卻塔補(bǔ)水量、生活用水量、雨水回用量、中水回收、沖廁用水量、碳排放量，對所有的建筑配比方式進(jìn)行綜合評估，選擇最佳的功能配比方式。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了不同功能的建筑合理混合使能源平衡利用，促使能源供給側(cè)和需求側(cè)的平衡，電網(wǎng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，減少電力的損耗，減少用電峰谷差，減少用電峰值負(fù)荷，提高變壓器負(fù)荷率，有利于整個(gè)供電系統(tǒng)的高效使用。附圖說明圖1是本發(fā)明區(qū)域建筑功能混合配比方法的流程圖。具體實(shí)施方式下面對本發(fā)明作詳細(xì)描述：城市不同功能建筑合理混合促使能源互補(bǔ)。不同功能、同一大類的功能的建筑，除在用能強(qiáng)度上存在時(shí)間的差異和互補(bǔ)，還在用能的使用特征上存在著不同與互補(bǔ)。它是指每一類功能性的建筑，其能源使用都存在著自身的特征，而且無論是能源的消耗，還是廢的排放都具有一定的獨(dú)特性，比如金融中心類建筑，由于其擁有大型的數(shù)據(jù)中心，需要全年供冷，故全年均有較大量的熱能排出，此部分熱能回收后，可用來為周邊公共建筑如醫(yī)院、賓館、療養(yǎng)院的生活熱水補(bǔ)充。使不同功能的建筑彼此可以依據(jù)能源使用特征，“互換、互惠、互補(bǔ)”，這為功能復(fù)合提供了一個(gè)全新的能源支撐的評判視角，來進(jìn)行建筑組合規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)低碳社區(qū)的目標(biāo)。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種區(qū)域建筑功能混合配比方法，包括以下步驟：S1：確定用地面積，利用容積率計(jì)算建筑面積，利用建筑密度計(jì)算屋頂面積，根據(jù)綠地率計(jì)算綠地面積，根據(jù)建筑密度和綠地率計(jì)算道路面積。S2：列出各建筑的配比方式，根據(jù)各功能建筑年均單位面積能耗量和用水量計(jì)算每種配比方式的年能耗量和年水耗量；本實(shí)施例中，建筑的功能包括辦公建筑、酒店建筑、商場建筑和住宅建筑，設(shè)所述辦公建筑、酒店建筑、商場建筑和住宅建筑的比例分別為a、b、c、d，則每種建筑的配比方式需滿足以下條件：a+b+c+d＝100％；20％<a<40％；5％<b<15％；10％<c<30％；20％<d<60％；以梯度5％列出所有的配比方式，為了提高計(jì)算效率，本實(shí)施例選擇至少20種配比方式，進(jìn)行計(jì)算。通過統(tǒng)計(jì)分析，辦公類建筑的單位面積能耗平均值為114.0kWh/m2，酒店類建筑的單位面積能耗平均值為169.3kWh/m2；商場類建筑的單位面積能耗平均值為228.8kWh/m2，這里住宅建筑的單位面積能耗平均值為14.3kWh/m2，根據(jù)各功能建筑的單位面積能耗平均值，可以計(jì)算出不同功能建筑的年能耗值，從而得到每種配比方式的年能耗量。同理可計(jì)算出每種配比方式的年水耗量。S3：根據(jù)各功能建筑單位面積用電功率，計(jì)算每種配比方式的用電峰谷差；本實(shí)施例中的用電峰谷差主要針對所在地一年中建筑用電負(fù)荷較大階段中的某一工作日，對單位建筑面積逐時(shí)用電負(fù)荷(包括照明，空調(diào)，電氣設(shè)備和其他)和使用率的計(jì)算，得出該日內(nèi)用電量某一時(shí)最大值(峰值)和最小值(谷值)，將兩者的差值作為典型日用電峰谷差。S4：根據(jù)各功能建筑的能耗計(jì)算每種配比方式的能耗互補(bǔ)量；一些特殊功能的建筑或房間，如數(shù)據(jù)中心、冷庫、恒溫恒濕房間等需要全年供電，且在用電過程中產(chǎn)生了大量熱量，通過收集這部分廢熱用于供給周邊建筑采暖、鍋爐或生活熱水的熱量。該能耗互補(bǔ)量的計(jì)算方法為：根據(jù)全年供電建筑或區(qū)域單位面積的能耗功率，計(jì)算出耗電量和產(chǎn)熱量，并減去輸出時(shí)的熱損失得到能耗互補(bǔ)量。S5：根據(jù)冷熱負(fù)荷計(jì)算每種配比方式可回收的冷凝熱；冷凝熱是中央空調(diào)的制冷機(jī)組制冷時(shí)，機(jī)組內(nèi)的冷卻水把制冷劑在冷凝器中釋放的熱量帶出，流經(jīng)室外冷卻塔，噴灑至散熱材料表面，通過與空氣接觸，產(chǎn)生熱交換而散發(fā)出的熱量，利用熱回收技術(shù)把冷凝熱有效回收，可回收的冷凝熱Q冷凝熱的計(jì)算公式為：Q冷凝熱＝Q1*1000*△t；其中，Q1為冷卻塔容量，△t為冷卻水的水溫與空氣差。S6：根據(jù)可回收的冷凝熱計(jì)算出每種配比方式可提供的生活熱水量；回收的冷凝熱用來加熱生活熱水，溫度可以達(dá)到65℃左右，再利用蓄熱水箱，持續(xù)為用戶提供生活熱水。生活熱水量的計(jì)算方法為：W水＝Q冷凝熱*η/(C(tr-tl)*ρ熱水)；其中W水為生活熱水量，Q冷凝熱為冷凝熱，η為熱回收效率，一般為60％-70％；C為水的比熱容，一般取4.187KJ/(kg℃)；Tr為生活熱水溫度，一般取60℃；為Tl為室外最低空氣溫度，ρ為熱水密度，為0.983t/m3。S7：根據(jù)各功能建筑中空調(diào)系統(tǒng)的制冷量計(jì)算每種配比方式的冷凝水產(chǎn)生量；因冷凝水量與制冷量，室內(nèi)溫濕度條件和室外環(huán)境氣候等有密切關(guān)系，精確計(jì)算冷凝水量十分復(fù)雜，因此冷凝水量一般是通過估算方式獲得，1kW制冷量每小時(shí)產(chǎn)生的冷凝水為0.4-0.8kg。S8：根據(jù)各功能建筑中空調(diào)系統(tǒng)的制冷量計(jì)算每種配比方式的冷卻塔補(bǔ)水量；根據(jù)現(xiàn)行《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》，中央空調(diào)取暖器補(bǔ)水量為循環(huán)冷卻水量的1.2％，制冷期補(bǔ)水量為循環(huán)水量的1％。一般離心式、螺桿式制冷機(jī)組的循環(huán)水量為0.8RTm3/h。S9：根據(jù)建筑面積計(jì)算用水單位量，根據(jù)用水定額計(jì)算每種配比方式的生活用水量；生活用水量的計(jì)算首先根據(jù)建筑面積定額計(jì)算出用水單位量，然后根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》)(GB50555-2010)節(jié)水用水定額計(jì)算出各類建筑年生活用水量，從而得到每種配比方式的生活用水量。S10：計(jì)算每種配比方式的場地雨水收集量和用于綠化澆灌和道路沖洗的雨水回用量；雨水回用是收集屋面雨水用于綠化澆灌和道路沖洗，根據(jù)當(dāng)?shù)啬杲涤炅亢臀蓓斆娣e可計(jì)算出年雨水收集量，根據(jù)綠地率和道路面積及綠化澆灑和道路沖洗的用水定額求出需求雨水量，通過月雨水平衡計(jì)算出年雨水回用量。S11：計(jì)算每種配比方式的中水回收量和沖廁用水量；中水為生活中用水的優(yōu)質(zhì)雜排水，包括淋浴排水和盥洗排水。由各類建筑分項(xiàng)給水百分率(如表1所示)可計(jì)算出建筑能夠提供的中水水量，考慮到中水處理中損失，實(shí)際中水回收量為收集水量乘以0.8。表1各類建筑分項(xiàng)給水百分率(％)項(xiàng)目住宅建筑酒店建筑辦公建筑商場建筑沖廁2110～1460～666.7～5廚房20～2912.5～14－－淋浴29.3～3250～40－－盥洗6.7～6.012.5～1440～34－S12：計(jì)算每種配比方式的年綜合能耗量和年綜合水耗量，轉(zhuǎn)化為碳排放量；碳排放量的計(jì)算以標(biāo)準(zhǔn)煤(簡稱標(biāo)煤)換算得出。其中年綜合能耗量Qa是對項(xiàng)目一年內(nèi)各種能耗消耗和節(jié)約能耗的綜合計(jì)算，其計(jì)算方法為：其中Qi為各功能建筑單位面積的年能耗量；Ai為各功能建筑的面積；Qb為互補(bǔ)功能建筑提供被利用的能耗；Ql為回收的冷凝熱的能量；年綜合水耗量Wa是對項(xiàng)目一年內(nèi)新水的用量進(jìn)行綜合計(jì)算，其計(jì)算方法為：其中Wi為各功能建筑節(jié)水用水定額；Mi為各功能建筑用水單位數(shù)量；Wl為冷凝水收集用于冷卻塔補(bǔ)水水量；Wz為中水回收用于沖廁的水量；Wy為雨水收集利用用于綠化澆灌、道路澆灑、車庫沖洗和洗車的水量。我國規(guī)定每千克標(biāo)煤的熱值為7000千卡，節(jié)約1kWh相當(dāng)于節(jié)約0.4千克標(biāo)煤。新水(通常指自來水等生活用水)的折標(biāo)煤系數(shù)為每噸新水相當(dāng)于0.0857千克標(biāo)煤。根據(jù)BP中國碳排放計(jì)算器數(shù)據(jù)，1千克標(biāo)煤相當(dāng)于2.493千克二氧化碳，也相當(dāng)于0.68千克碳排放。由此通過綜合計(jì)算得出年綜合用電量和用水量，然后折算為標(biāo)煤，最后轉(zhuǎn)換為碳排放量計(jì)算。S13：對每種配比方式的年能耗量、用電峰谷差、能耗互補(bǔ)量、冷凝熱、生活熱水量、冷凝水量、冷卻塔補(bǔ)水量、生活用水量、雨水回用量、中水回收、沖廁用水量、碳排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選擇最佳的配比方式。具體的，首先從年能耗量、用電峰谷差、能耗互補(bǔ)量、冷凝熱、生活熱水量、冷凝水量、冷卻塔補(bǔ)水量、生活用水量、雨水回用量、中水回收、沖廁用水量、碳排放量的計(jì)算數(shù)據(jù)中針對每個(gè)參數(shù)選擇最優(yōu)的5種配比方式，然后將入選次數(shù)最多的配比方式作為最佳的配比方式。通過上述方法計(jì)算出，根據(jù)建筑的特點(diǎn)分為超高層單體和建筑群體。超高層建筑包括住宅和辦公時(shí)，住宅與辦公的最佳面積比為3:1；超高層建筑包括住宅、辦公和商業(yè)時(shí)，三者的最佳比例為2:1:1；超高層建筑包括辦公與酒店時(shí)，兩者之間的最佳比例為2:1，辦公在下部，酒店在上部。在建筑群體混合功能時(shí)，住宅、辦公、商業(yè)和酒店的最佳比例是40％:30％:20％:10％。綜上所述，本發(fā)明提供的區(qū)域建筑功能混合配比方法，通過計(jì)算每種建筑配比方式的年能耗量、用電峰谷差、能耗互補(bǔ)量、冷凝熱、生活熱水量、冷凝水量、冷卻塔補(bǔ)水量、生活用水量、雨水回用量、中水回收、沖廁用水量、碳排放量，對所有的建筑配比方式進(jìn)行綜合評估，選擇最佳的功能配比方式。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了不同功能的建筑合理混合使能源平衡利用，促使能源供給側(cè)和需求側(cè)的平衡，電網(wǎng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，減少電力的損耗，減少用電峰谷差，減少用電峰值負(fù)荷，提高變壓器負(fù)荷率，有利于整個(gè)供電系統(tǒng)的高效使用。雖然說明書中對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3