蘭州新區(qū)中建大廈項目1#辦公樓

項目位于甘肅省蘭州市，屬于寒冷氣候區(qū)。類型為辦公建筑，地上建筑面積 2270.01m2，設(shè)計使用人數(shù)為 280~350 人，主要設(shè)置辦公室、閱覽室、會議室、多功能廳、設(shè)備用房等功能房間。

地下一層地上三層（局部四層），采用框架結(jié)構(gòu)。建筑朝向為正南正北，體形系數(shù) 0.31，東向窗墻面積比為0.05，西向窗墻面積比為0.04，北向窗墻面積比為0.34，南向窗墻面積比為0.24。

項目設(shè)計目標(biāo)為凈零能耗建筑，預(yù)期實現(xiàn)建筑年綜合能耗指標(biāo)：≤66kWh/(m2·a)（包括：供暖、供冷和照明，不包括可再生能源）。建筑本身的光伏板安裝面積為 260m2，設(shè)計年發(fā)電量 6.42 萬kWh( 以《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GBT51350-2019 為參考 )。

被動式節(jié)能技術(shù)

（1）高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)

本項目選用的高性能保溫系統(tǒng)如下：外墻、地下室頂板、風(fēng)井采用 150mm 巖棉保溫，屋面采用 120mm 擠塑板保溫，周邊地面采用 150mm 擠塑聚苯板保溫，非采暖與采暖房間隔墻采用 50mm 巖棉保溫。各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)如下表所示。

外窗采用鋁包木130系列內(nèi)開內(nèi)倒窗，配進(jìn)口五金，玻璃采用金晶原片 5low-e+16Ar+5+16Ar+5low-e 全鋼化玻璃，low-e 膜為 2、5 面，空氣層16mm填充氬氣，玻璃間隔條采用超柔性暖邊條，可見光透射比為 0.73，太陽的熱系數(shù) SHGC 為 0.49。

整窗傳熱系數(shù)為 k≤0.8w/(m2·k)；130 系列外平開鋁木復(fù)合被動門，傳熱系數(shù)為0.9W/(m2·K)，氣密性為 8 級，水密性為 5 級，抗風(fēng)壓性為 9 級；建筑南向設(shè)置可調(diào)節(jié)內(nèi)遮陽。外門采用 130 系列外平開鋁木復(fù)合被動門，傳熱系數(shù)為 0.9W/(m2·k)。門斗選用經(jīng) PHI 認(rèn)證的產(chǎn)品——奧潤順達(dá)木索系列 THERM+56，傳熱系數(shù)為 0.85W/(m2·k)。

（2）無熱橋設(shè)計

外窗與結(jié)構(gòu)墻體連接部位

管道穿外墻部位

（3）氣密性節(jié)點設(shè)計

部分節(jié)點構(gòu)造示意圖

在室內(nèi)外壓差 50Pa 的作用下，凈零能耗建筑的通風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)小于 0.6h-1。所有穿越氣密層的管線洞口均做了防熱橋和氣密性處理。

（4）自然通風(fēng)及采光

自然通風(fēng)換氣次數(shù)

采暖季通風(fēng)換氣次數(shù)取 0.3h-1，過渡季節(jié)通風(fēng)換氣次數(shù)取 0.5h-1，夏季 8～18時通風(fēng)換氣次數(shù)取 5h-1，其余時段取 2h-1。

本項目中，一層側(cè)窗置于 1.2m 左右的高度，二層三層均置于 0.9m 左右的高度。絕大部分外窗尺寸為1800×2000mm 及1800×2100mm，少部分為5000×2000mm，由此較大的采光面積提高室內(nèi)照度的均勻性。

南向與東西向的采光口采光量大，有直射光，照度不太穩(wěn)定，北向采光口采光量小，但較為穩(wěn)定。由于辦公樓的朝向為正南正北，大部分窗戶的朝向也為正南正北。自然采光結(jié)合照明設(shè)備，充分滿足建筑對光照的需求。

主動式節(jié)能技術(shù)

本項目采用低損耗、高效率節(jié)能環(huán)保型、噪聲不超過環(huán)保規(guī)定的變壓器；電梯選用具有節(jié)能拖動、節(jié)能控制方式的產(chǎn)品，并具備延時自動轉(zhuǎn)為節(jié)能運行模式的功能。選用高效 LED 光源；公共走道照明采用自熄控制。0.4kV 配電線路工作壓降不大于 5%，一般電力干線的最大工作壓降不大于 2%，分支線路的最大工作壓降不大于 3%。

（2）高效冷熱源系統(tǒng)

本示范工程采用被動式技術(shù)措施將冷熱負(fù)荷降低之后，剩余的冷熱負(fù)荷由高效冷熱源系統(tǒng)提供。

契合蘭州干旱半干旱的氣候特點，冷源采用高效的蒸發(fā)冷卻機(jī)組；熱源采用低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)為地板輻射采暖系統(tǒng)；設(shè)置排風(fēng)熱回收系統(tǒng)；采用淺層地?zé)峤粨Q系統(tǒng)作為輔助冷熱源。

干空氣能間接蒸發(fā)冷水機(jī)組，充分利用蘭州當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c，以干空氣能和水蒸發(fā)制冷。機(jī)組COP可達(dá)11.5，系統(tǒng)COP可達(dá) 6.25，具有綠色環(huán)保、健康安全、節(jié)能顯著、管理簡便和投資經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點。

間接蒸發(fā)冷水機(jī)組原理圖

新風(fēng)經(jīng)30m地道預(yù)熱或預(yù)冷之后進(jìn)入位于機(jī)房的新風(fēng)機(jī)組，在新風(fēng)機(jī)組內(nèi)再和排風(fēng)進(jìn)行熱交換，熱交換機(jī)組顯熱回收效率 75%。

由于使用地道對新風(fēng)預(yù)冷預(yù)熱，新風(fēng)進(jìn)入熱回收機(jī)組之前與地道壁進(jìn)行換熱。通過TRNSYS 軟件模擬，根據(jù)蘭州地區(qū)氣象歷史數(shù)據(jù)，計算得出地道風(fēng)與地道壁換熱后熱負(fù)荷可降低 10.9%，冷負(fù)荷可降低 36.8%。

地道風(fēng)采集口在地面 1.5m 以上的位置，且地道入口處設(shè)置粗效過濾器，在風(fēng)道內(nèi)保持清潔的情況下，對進(jìn)入室內(nèi)的新風(fēng)品質(zhì)不會產(chǎn)生負(fù)面影響。

室外地道風(fēng)埋管布置圖

可再生能源系統(tǒng)

蘭州新區(qū)中建大廈利用樓屋頂安裝光伏支架組件，并網(wǎng)逆變器，底層耳房強(qiáng)化屋頂安裝集裝箱儲能電池及逆變系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)在白天峰值電價時為負(fù)載供電，剩余電量儲存在蓄電池中。

儲能作用是在市電停電時建立電網(wǎng)使光伏正常并網(wǎng)發(fā)電，給本地負(fù)荷供電，正常情況下并網(wǎng)（充放電）運行，電網(wǎng)與微網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)切換。光伏發(fā)電系統(tǒng)采用 375W 單晶組件，安裝在樓頂，平鋪安裝光伏支架光伏板。屋面設(shè)置 260m2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，年均發(fā)電量約為 6.42 萬度，實現(xiàn)建筑的產(chǎn)能要求與目的。

基準(zhǔn)建筑和設(shè)計建筑全年單位面積總能耗