综合能源社会化投资合作项目供冷供暖系统工艺设计设计依据、负荷分析、地热分析、技术路线

设计依据《供热工程项目规范》（GB55010-2021）《城市供热规划规范》（GB/T51074-2015）《城镇供热管网设计标准》（CJJ/T34-2022）《公共建筑节能设计标准》（DB11/T687-2024）《绿色建筑评价标准》（DB11/T825-2021）《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2019）《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB55015-2021）《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）《热泵和冷水机组能效限定值及能效等级》（GB19577-2024）《地源热泵系统工程技术规范（2009版）》（GB50366-2005）《地埋管地源热泵系统工程技术规范》（DB11/T1253-2022）《可再生能源建筑应用工程评价标准（2025年版）》（GB/T50801-2013）《环境空气质量标准》GB3095-2012《声环境质量标准》GB3096-2008《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030-2022《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《建筑防火通用规范》GB55037-2022《消防设施通用规范》GB55036-2022《通风与空调工程施工规范》(GB50738-2011)《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》(GB50274-2010)《城镇供热直埋热水管道技术规程》(CJJ/T81-2013)负荷分析招标文件热、冷负荷根据招标文件提供的累加热、冷负荷及供暖、冷面积，可计算得出本项目的热、冷负荷指标，详见下表。供能系统累加热/冷负荷（MW）供暖/冷面积（㎡）热/冷指标（W/㎡）供暖85.90719728119供冷82.67401308206本项目散热器供暖建筑主要为宿舍及公寓等居住建筑，热指标见下表，其中宿舍平均热指标为45.7W/㎡，高于《城镇供热管网设计标准》CJJ/T34-2022采取三步节能居住建筑的热指标30~40W/㎡。建筑名称建筑面积（㎡）热负荷2

（75/50℃）

(KW)热指标（W/㎡）本科宿舍（已申报）71156250235NA2-1食堂63416036NA2-2本科宿舍2113895137NA2-3本科宿舍1904085738NA2-4博士宿舍2191498639NA2-5硕士宿舍34609155040NA2-9地下室2635838941NC2-2保卫值班室（含微型消防站）1209.642NC2-3垃圾中转站（含垃圾收集站）8707043NC2-4校医院585016044SA2-1硕士宿舍25930128245SA2-2博士宿舍888843346SA2-3博士宿舍20319101647SA2-4硕士宿舍1546676748SA2-5食堂1104937949SA3-2博士宿舍23993131950SA3-3硕士宿舍1756096651SC1-3教职工宿舍1360069352SC1-4留学生宿舍1215664853SC1-6地下室1590915454SC3-3学科实验楼（厂房）694035055设计热、冷负荷（1）大学校区用能特点为校区内教学、实验、生活、文体设施作息时间不完全同步，因此本项目供暖、供冷系统在招标文件累加热/冷负荷基础上考虑一定的同时使用系数，作为本项目的设计热、冷负荷。（2）散热器供暖系统同时使用系数根据《区域供冷供热系统技术规程》T/CECS666-2020规定对于供热同时使用系数，严寒地区、寒冷地区选取1.0，且本项目大学宿舍、公寓建筑各个房间需要全天24h维持20℃，且课程安排不同，宿舍存在一直有人员情况，因此本项目散热器供暖系统同时使用系数取1.0。（3）空调系统同时使用系数结合大学园区公共建筑供暖供冷设计的常见经验以及其他类似工程，本项目空调供暖、供冷负荷选取一定的同时使用系数。南区能源站承担负荷的建筑物数量多、建筑总面积大、建筑功能种类更多样，同时为了保证冬季供暖的安全性，防止出现供暖事故，因此北区空调供暖同时使用系数取0.75，南区空调供暖同时使用系数取0.70，北区、南区空调冷负荷同时使用系数取0.7。此系数在参考类似工程同时使用系数基础上考虑了一定的富裕量。类似工程供暖供冷同时使用系数类似工程供暖同时使用系数供冷同时使用系数所在区域首都医科大学新校区0.670.65大兴（4）在考虑同时使用系数后，本项目的南、北区能源站设计冷、热负荷见下表。设计冷热负荷表负荷类型累加负荷（MW）同时使用系数设计负荷（MW）供暖北区供暖负荷（75/50℃）7.531.007.53空调热负荷（45/35℃）17.830.7513.37小计25.3620.90南区供暖负荷（75/50℃）8.011.008.01空调热负荷（45/35℃）52.530.7036.77小计60.5444.78合计85.9065.68供冷北区空调冷负荷（6/13℃）19.350.7013.55南区空调冷负荷（6/13℃）63.320.7044.32合计82.6757.87（5）在考虑同时使用系数后，冷热负荷指标见下表，与常规学校类建筑相比冷热指标较高。供能系统设计热/冷负荷（MW）供暖面积（㎡）热/冷指标（W/㎡）供暖65.6871972891.26供冷57.87401308144.20散热器供暖系统负荷分析散热器供暖建筑大部分为宿舍及公寓，冬季全天设计温度为20℃，本项目散热器供暖建筑按供暖逐时系数计算典型日和全年逐时负荷。—计算能耗供暖逐时热负荷（MW）；—计算能耗供暖热负荷取值（MW）；—室内设计温度（℃）；—室外逐时干球温度（℃）；—室内供暖设计温度（℃）取20℃；—室外供暖设计温度（℃）取-7.6℃，（1）日逐时负荷参照《蓄能空调工程技术标准》JGJ158-2018提供的供暖室外逐时计算温度数据，计算散热器供暖系统日逐时热负荷。北区散热供暖日逐时负荷北区散热器供暖系统设计热负荷为7.53MW，北区日逐时最大供暖负荷出现在6:00~7:00，最大供暖负荷约为8.52MW。最小供暖负荷出现在14:00，最小负荷约为6.33MW。南区散热供暖日逐时负荷南区散热器供暖系统设计热负荷为8.01MW，南区日逐时最大供暖负荷出现在6:00~7:00，最大供暖负荷约为9.05MW。最小供暖负荷出现在14:00，最小负荷约为6.73MW。（2）全年逐时负荷寒假期间，在校学生可采用集中居住或者局部调节的方式降低宿舍、供暖供暖能耗，此时散热器供暖负荷降低，对于硕博宿舍、公寓寒假期间使用率取80%，本科宿舍、公寓使用率取50%。相应供暖热负荷按使用率折减。考虑供暖逐时系数和寒假期间散热器供暖热负荷降低的情况，散热器供暖逐时负荷见下图。北区散热器供暖逐时热负荷北区散热器供暖热负荷峰值集中出现在1月和12月份，绝大部分时间热负荷在8MW以下。南区散热器供暖逐时热负荷南区散热器供暖热负荷峰值集中出现在1月和12月份，绝大部分时间热负荷在8.5MW以下。空调供暖系统负荷分析空调供暖建筑按逐时系数计算日逐时负荷和全年逐时负荷。—计算能耗空调逐时热负荷（MW）；—空调热负荷（MW）；—室内设计温度（℃）；—室外逐时干球温度（℃）；—室内空调设计温度（℃）取5或20℃；—室外空调设计温度（℃）取-9.9℃，空调建筑全校平均运行时段取早8：00~晚20:00室内设计温度为20℃，晚21:00~早7:00室内设计温度为5℃。（1）日逐时负荷参照《蓄能空调工程技术标准》JGJ158-2018提供的冬季空调室外逐时计算温度数据，计算空调供暖日逐时热负荷。北区设计空调热负荷为13.37MW，南区设计空调热负荷为36.77MW，南、北区设计日逐时负荷见下图，峰值热负荷出现在约8:00，北区峰值负荷为14.89MW，南区峰值负荷为40.95MW。（2）全年逐时负荷 寒假期间，大型公共建筑的使用率降低，考虑一定的负荷折减。寒假期间食堂使用率取30%~40%，学科实验楼取40%，图书馆取50%，公共教学楼取20%,校医院取40%。考虑逐时系数和寒假期间热负荷降低的情况，空调供暖逐时负荷见下图。北区空调供暖逐时负荷北区空调供暖热负荷峰值集中出现在1月和12月份，大部分时间热负荷在13MW以下，北区峰值热负荷为13.34MW，但出现时间较短。南区空调供暖热负荷峰值集中出现在1月和12月份，大部分时间热负荷在37MW以下，南区最大热负荷为36.7MW。空调供冷系统负荷分析（1）日逐时负荷本项目主要空调供冷建筑为教学楼、行政办公楼、学科实验楼，图书馆等，其使用习惯与办公建筑类似，参考办公建筑逐时冷负荷系数，对空调供冷日逐时负荷进行分析。序号时间段逐时冷负荷系数10:00-1:00021:00-2:00032:00-3:00043:00-4:00054:00-5:00065:00-6:00076:00-7:00087:00-8:000.3198:00-9:000.43109:00-10:000.701110:00-11:000.891211:00-12:000.911312:00-13:000.861413:00-14:000.861514:00-15:000.891615:00-16:001.001716:00-17:001.001817:00-18:000.901918:00-19:000.572019:00-20:000.312120:00-21:000.222221:00-22:000.182322:00-23:000.182423:00-24:000南、北区空调供冷系统所取逐时冷负荷系数相同，逐时冷负荷系数最大为1.0，南、北区空调供冷系统总逐时负荷见下图，峰值冷负荷出现在约15:00，北区峰值冷负荷为13.55MW。南区峰值冷负荷为44.32MW。南、北区空调日逐时冷负荷小结本项目属于综合性大学园区，项目内存在不同业态建筑错峰使用情况。因此选取了一定的同时使用系数，作为本项目的设计冷、热负荷。冷、热负荷同时使用系数汇总区域空调热负荷同时使用系数空调冷负荷同时使用系数散热器供暖热负荷同时使用系数北区0.750.71.0南区0.70.71.0结合假期负荷减小的情况，对供暖、空调冷热负荷进行了逐时分析。空调系统在设计热负荷下，能够满足峰值负荷需求，散热器供暖系统在装机时需考虑一定的裕量。供冷供暖系统设计负荷汇总区域空调冷负荷（MW）空调热负荷（MW）供暖热负荷（MW）北区13.5513.377.53南区44.3236.778.01浅层地热地质条件分析浅层地热地质条件分析详见4.1.1.6地埋管系统根据《市平原区浅层地热能资源开发利用适宜性分区图》可知项目处于地埋管地源热泵系统地质条件较适宜区。综合考虑招标文件提供的土壤热物性数据以及我司对本项目周边区域同类项目的岩土热响应试验数据掌握情况，本项目地埋管系统冬季地埋管每延米换热量设计为33.0W/m，夏季地埋管每延米换热量设计为53.0W/m，孔深设计为200m。为避免地埋换热孔间的热干扰，按照《地埋管地源热泵系统工程技术规范》（DB11/T1253-2022）中规定：“钻孔孔径不宜小于0.11m，钻孔间距应满足间距需要，间距宜为3～6m。”，结合本项目的具体特点综合考虑，钻孔间距按4×5m，孔径不小于150mm进行设计。技术路线1.冷热源根据招标文件中提供的综合能源建设基础条件，本项目拟采用“地源热泵+冷水机组+市政热力”多种能源耦合的供冷供暖系统。供暖系统分为高温供暖系统及低温供暖系统。高温供暖系统即散热器供暖系统，低温供暖系统即空调供暖系统。散热器供暖系统热源主要由市政热力换热器提供，市政热力换热器供75℃热水至末端散热器供暖热用户，回水温度为50℃，空调供暖系统热源由地源热泵机组提供，供45℃热水至末端空调及少量地板辐射采暖房间，回水温度为35℃。地板辐射采暖房间供回水温度43/33℃，夏季冷源由地源热泵机组与冷水机组并联，供6℃冷水至末端空调用户，回水温度为13℃。设备配置，空调热负荷100%由地源热泵系统承担，供暖热负荷100%由市政热力承担，在运行阶段，地源热泵系统与市政热力系统并联，在供暖初寒期和末寒期热负荷较小时，地源热泵系统承担散热器供暖系统部分或全部热负荷。冷水机组作为补充冷源和地源热泵联合运行承担100%空调冷负荷。地源侧土壤热平衡通过调节夏季冷水机组的运行时间来保证。地源热泵机组冬季通过地埋管从土壤中吸热，地埋管的进、出水温度为4℃、9℃，夏季地埋管的进、出水温度为30℃、25℃。地源热泵利用浅层地热，采用垂直地埋管系统，垂直地埋管采用双U形式，孔径150mm，地埋孔孔深200m。系统冷热源（南北区能源站相同）2.二级站根据招标文件及附图条件，本项目拟采用分布式二级泵系统。本项目一级泵承担冷热源设备（热泵机组、冷水机组、市政热力换热器）及能源站内管路的循环阻力。二级泵承担室外输配管网及末端用户系统的循环阻力，根据末端负荷变化进行变频变流量调节。二级泵设置在招标文件提