《连栋温室节能设计规范》

1连栋温室节能设计规范本文件规定了连栋温室节能设计的建筑与热工、保温采暖设计、通风降温设计、灌溉设计、电气设计、余热与可再生能源利用.本文件适用于连栋温室和连栋温室群节能设计.2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.GB/T8175设备及管道绝热设计导则GB18613中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值GB19762清水离心泵能效限定值及节能评价值GB20052三相配电变压器能效限定值及能效等级GB50178建筑气候区划标准GB50189公共建筑节能设计标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件.3.1连栋温室gutterconnectedgreenhouse两跨及两跨以上,通过天沟连接起来的温室.[来源:GB/T23393—2009,3.11]3.2自然通风naturalventilation在室内外空气温差、密度差和风压作用下,实现室内换气的通风方式.[来源:GB/T23393—2009,6.2]3.3传热系数heattransfercoefficient稳态条件和单位温差作用下,单位时间内通过单位面积围护结构的传热量.[来源:GB/T23393—2009,7.3,有修改]3.4体形系数shapefactor连栋温室与室外大气接触的外表面积与其包围的体积的比值.3.5屋面开窗比windowtoroofratio连栋温室屋面开窗面积与屋面面积的比例.3.6保温幕thermalscreen布置在连栋温室内部,用于阻隔长波辐射、抑制空气对流,减少温室散热的幕帘.2[来源:GB/T23393—2009,9.3,有修改]3.7热节省率savingratioofheatlossofgreenhouse连栋温室采取节能措施后热量损失值与采取节能措施前热量损失值的百分比.[来源:GB/T29148—2012,3.2,有修改]4建筑与热工4.1一般规定4.1.1连栋温室建设场地宜选择背风、向阳的地块.屋脊方向宜采用南北向或接近南北向,并适当兼顾便于自然通风的需要.4.1.2连栋温室应根据气候条件,采取围护结构保温隔热与遮阳、自然通风等措施.4.1.3冷热源设备用房宜分别位于或靠近冷热负荷中心位置集中设置.4.1.4管理用房、辅助生产设施宜布置在连栋温室北侧.4.2建筑设计4.2.1连栋温室平面宜采用规则形状.4.2.2连栋温室体形系数不宜大于0.4.4.2.3自然通风连栋温室应采取增加屋面开窗与侧窗高度差等增大通风量的措施.4.2.4屋面开窗比取值宜符合表1的规定.表1屋面开窗比取值温室类型屋面开窗形式屋面开窗比文洛型连栋温室交错开窗0.15~0.26单侧连续开窗0.18~0.25双侧连续开窗0.25~0.50全开屋面0.48~0.82圆拱型连栋温室单侧卷膜开窗0.12~0.20双侧卷膜开窗0.24~0.40单侧连续开窗0.1~0.15双侧连续开窗0.20~0.30锯齿形连栋温室卷膜开窗0.18~0.284.3围护结构热工设计4.3.1严寒地区、寒冷地区周年生产连栋温室屋面传热系数宜小于6.7W/(m2.℃).严寒地区墙面传热系数宜小于1.8W/(m2.℃),寒冷地区墙面传热系数宜小于3.7W/(m2.℃),其他地区墙面传热系数宜为6.6W/(m2.℃)~6.7W/(m2.℃).气候分区及主要参数指标应符合GB50178和GB50189的规定,连栋温室常用覆盖材料传热系数见附录A.4.3.2在满足室内作物采光需求下,连栋温室槛墙宜加高至0.5m.连栋温室围护基础及槛墙应采用保温处理,严寒地区、寒冷地区温室北墙宜采用金属夹芯板等不透光保温材料.4.3.3严寒地区连栋温室周围宜设缓冲走廊或门斗,走廊宽度宜大于1.2m.4.3.4寒冷地区连栋温室主出入口应设门斗,门斗内外两道门宜避免同向相对.4.3.5连栋温室天沟处宜采取中空双层天沟或天沟下加保温层等措施.其他围护结构热桥部位宜采取保温措施.4.3.6连栋温室外门窗框与墙之间的缝隙,屋面和外墙变形缝处均应进行密封处理.5保温采暖设计5.1保温设计35.1.1室内保温设计宜采取多层覆盖、保温幕、保温被等措施。5.1.2保温覆盖材料宜选用传热阻隔性强、热节省率高的产品。连栋温室常用保温覆盖材料热节省率见附录B。5.1.3室内保温幕应在温室内部上方及周围形成连续覆盖层,接缝部位应保证拼接严密,保温幕与温室围护结构之间应留有空气层。5.2采暖设计5.2.1采暖热负荷计算应根据当地气候条件和温室内作物环境需求确定。5.2.2温室热源应根据温室规模、建设地点能源条件、能源价格等因素确定,并应符合下列规定。a)当温室种植有二氧化碳(CO2)施肥需求且建设地区燃气供应充足时,宜采用燃气锅炉、燃气热水机供热。b)技术经济合理时,温室采暖热源宜利用地热能、太阳能、风能、空气能等可再生能源。采用的可再生能源无法保证时,应设置辅助热源。5.2.3符合下列条件之一时,可采用电直接加热设备:a)电力供应充足,且电力需求侧管理鼓励用电时;b)在执行分时电价、峰谷电价差较大地区,经技术经济比较,采用低谷电能明显起到对电网“削峰填谷”和节省运行费用时;c)采用燃气、生物质、煤、油等燃料受限,且无法利用热泵提供采暖热源时;d)利用可再生能源发电,且发电量满足温室电加热用量需求时。5.2.4锅炉采暖设计应符合下列规定:a)采暖锅炉台数和容量应根据采暖负荷低峰期工况合理确定,单台锅炉实际运行负荷率不宜低于50%;b)锅炉台数、额定热功率等应有效适应热负荷变化;c)采暖系统设计回水温度不大于50℃时,宜采用冷凝式锅炉。5.2.5符合下列条件之一,且技术经济合理时,宜设置蓄热系统:a)利用太阳能集热技术供热时;b)利用天然气采暖锅炉烟气为温室提供CO2时;c)利用蓄热技术取得较好效益时。5.2.6采用散热器采暖系统时,热媒应使用热水;散热器外表面应涂覆非金属性涂料。5.2.7采暖系统循环水泵宜采用变频控制。5.2.8采暖系统水泵选型应根据系统设计流量、阻力及水泵性能曲线确定,并应符合下列规定。c)水泵并联时,水泵扬程宜相同;水泵串联时,上下级水泵总流量宜相同。5.2.9供暖管道敷设于地沟、不供暖区域、隔热处、易冻结处应做保温处理。6通风降温设计6.1通风设计6.1.1连栋温室宜采用自然通风;自然通风不满足要求时可设置机械通风。6.1.2连栋温室长度超过60m时,宜采用半封闭式正压送风模式。6.1.3正压送风风管布置应通过合理走向减小沿程阻力和局部阻力。风管宜采用内壁光滑的材料制作,管内空气流速不宜大于14m/s。6.2降温设计6.2.1降温设计宜采用被动式降温技术。46.2.2连栋温室宜设置外遮阳网;安装条件受限时,可设置内遮阳网。6.2.3主动式降温技术宜利用天然冷源;技术经济合理时,可采用人工冷源及蓄能系统供冷。6.2.4采用主动式降温技术时,冷负荷应逐项逐时计算,并按最大值确定。6.2.5制冷设备与冷媒管道应采取保冷绝热措施。保冷绝热层设置应符合下列规定:a)绝热层厚度应按GB/T8175中经济厚度和防止表面结露的绝热层厚度方法计算,并取大值;b)管道和支架之间应采取防止冷桥措施;c)采用非闭孔材料保冷绝热时,外表面应设隔汽层和保护层。6.2.6采用人工冷源供冷时,冷媒循环水泵选型应符合5.2.8的规定。7灌溉设计7.1有条件的地区宜集蓄雨水作为灌溉水源。7.2滴灌系统最不利灌水器设计水头不应大于0.1MPa,微喷灌系统最不利灌水器设计水头不宜大于0.25MPa,且不应小于灌水器最低工作压力。7.3无土栽培营养液废液应回收,经消毒后循环利用。7.4水泵宜采用变频调速型式,调速水泵选择和配置应根据管网水力计算确定,并应保证设计工况下水泵效率处在高效率区。水泵效率宜大于GB19762规定的节能评价值。8电气设计8.1一般规定8.1.1电气系统宜选用技术先进、成熟、可靠,损耗低、谐波发射量少的节能产品。8.1.2供电电压等级应根据供电条件确定。8.2供配电系统8.2.1当季节性负荷较大时,宜设置变压器。8.2.2配变电站应靠近负荷中心、大功率用电设备。变压器应选用低损耗型,能效值不应低于GB20052中能效标准的节能评价值。8.2.3配电系统宜三相平衡,三相不平衡度不宜大于15%。8.2.4容量较大的用电设备,当功率因数较低且远离变压器时,宜采用无功功率就地补偿方式。8.2.5大型用电设备、电动机变频调速控制装置等谐波源较大设备,宜就地设置谐波抑制装置;当建筑中非线性用电设备较多时,宜设置滤波装置。8.2.6电动机选择应符合GB18613的规定。8.2.7无调速要求的电动机不应采用变频器,且应工作在高效率区。8.3照明补光系统8.3.1光源、镇流器能效不宜低于相应照明产品能效标准的节能评价值。8.3.2大功率高压钠灯等气体放电灯宜采用电子镇流器。8.3.3使用电感镇流器的气体放电灯应采用单灯补偿方式,照明配电系统功率因数不应低于0.9。8.3.4补光照明控制应根据生产工艺需求,分区、分组控制。8.4电能监测与计量不应低于0.5级。8.4.1连栋温室应设置电能监测与计量系统。电能仪表精度等级不应低于1不应低于0.5级。8.4.2电能监测与计量系统宜按功能区域设置。8.4.3季节性设备及专用设备电能宜单独计量。8.5环境智能调控58.5.1连栋温室宜设置室外气象站、室内环境信息感知设备及环境智能调控系统.8.5.2环境智能控制系统应根据室内外环境及作物需求,对湿帘风机、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光、灌溉等设备自动精准控制.9余热与可再生能源利用9.1一般规定9.1.1连栋温室应根据环境资源条件和技术经济分析,在不影响能源供应稳定前提下,宜利用余热和可再生能源.9.1.2连栋温室余热和可再生能源利用设施应与温室主体工程同步设计;条件允许时,宜与温室工程同步施工,同步投入使用.9.1.3余热和可再生能源利用宜设置节能监测计量装置.9.2余热系统9.2.1余热回收利用系统设计应根据温室需要、余热种类、特性等确定.9.2.2当利用天然气采暖锅炉烟气为温室提供CO2时,应进行烟气余热回收利用.9.3光伏发电系统9.3.1连栋温室宜利用光伏发电.光伏发电系统利用应遵循被动优先原则.9.3.2当环境条件允许且经济技术合理时,宜采用太阳能等可再生能源供电.9.3.3当公共电网无法提供照明电源时,照明电源应采用光伏发电并配置蓄电池.9.3.4光伏组件宜安装在附属设施上;当安装于温室采光面时,布置面积及布置方案应根据室内作物采光需求确定.温室屋面平均透光率不应低于60%.9.4热泵系统9.4.1地源热泵系统设计时,地热能交换系统应经全年动态负荷与系统取热量、释热量计算分析确定,并宜采用复合热交换系统.9.4.2地源热泵系统设计应选用高能效水源热泵机组,并宜采取降低循环水泵输送能耗等节能措施.9.4.3水源热泵机组性能应符合地热能交换系统运行参数要求,末端供暖供冷设备选择应与水源热泵机组运行参数相匹配..6附录A(资料性)连栋温室常用覆盖材料传热系数连栋温室常用覆盖材料传热系数见表A.1。表A.1连栋温室常用覆盖材料传热系数材料名称传热系数,W/(m.℃)浮法玻璃,3mm厚6.8浮法玻璃,4m