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零碳建筑机电系统设计导则
本书是中国建筑设计研究院有限公司的重大课题“零碳建筑机电系统设计方法与研究”的主要成果。该课题围绕建筑给水排水、暖通空调、建筑电气的建筑机电系统范畴,按照“现状系统调研—关键问题识别—低碳与零碳设计优化—方法体系构建”的技术路线,进行了典型建筑机电系统调研与“双碳”关键问题识别,研究建筑机电系统碳核算边界和核算方法,开展“双碳”背景下的建筑机电系统关键设计要点优化研究,构建涵盖系统构建、技术优选、参数优化、运行维护要求等全系统、多要素的建筑机电系统低碳与零碳设计方法,打造具有前瞻性、引领性的建筑机电低碳与零碳设计体系,支撑“双碳”背景下新建建筑低碳设计及既有建筑的低碳改造工作。
本书提出控制建设、控制用材、控制用能、控制碳排的建筑零碳设计策略,“零碳建筑机电系统”的核心是建筑机电系统性能化设计,通过机电系统构建、技术优先、参数优化的系统设计,以达到系统适配、能效适合、能源适应的成效。
在零碳建筑水系统中,提出通过能源结构转化,以逐渐取消直接碳排放能源应用,降低间接碳排放能源应用强度,提高可再生能源利用率,提高水系统特别是生活热水系统的电气化率;提出系统优化设计,以系统轻量化设计,多要素参数确定,高能效设备选型,全生命周期选材;同时给出一些先进技术的应用,如多恒压变流量技术与全变频控制技术、可再生能源耦合梯级应用技术、模块化户内中水回用技术、全系统智能化监管技术等。
在零碳暖通空调系统中,提出系统设计应秉承降低用能需求、提高用能效率、加强系统控制与调适来降低能源消耗;通过终端用能电气化替代减少建筑直接碳排放;提出暖通空调系统制冷剂优选自然工质,减少非二氧化碳温室气体排放;采用模拟分析方法进行设计方案优化优选,通过精细化设计和性能化设计实现最终设计目标。
在零碳建筑电气系统中,提出优化耗能源头用电负荷,调控供配电线路及运行能耗,实现综合用能最优化;调整能源结构,通过分布式能源与市政电网、储能装置的结合,实现建筑电气用能零碳化目标;建立以供电侧与负荷侧的零碳建筑电气用电能零碳化导向。
本书的出版,将助力我国城乡建设领域碳达峰的实施,为城乡建设方式全面实现绿色低碳转型提供技术支撑。
序二
前言
第1章 零碳建筑机电系统实施路径
第2章 零碳建筑机电系统碳核算方法
第3章 零碳建筑水系统设计方法
第4章 零碳建筑暖通空调系统设计方法
第5章 零碳建筑电气系统设计方法
第6章 零碳建筑设计技术指南集成应用案例
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