被動(dòng)房之家
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信陽(yáng)市上天梯管理區(qū)市民活動(dòng)中心

2020-09-11 10:12來(lái)源:河南省超低能耗建筑產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟
文章附圖



信陽(yáng)市上天梯管理區(qū)被動(dòng)式超低能耗建筑研發(fā)展示中心



項(xiàng)目概況


項(xiàng)目位于河南省信陽(yáng)市上天梯非金屬礦管理區(qū),為新建公共建筑,地上建筑面積3291.56m2,建筑高度14.80m,建筑內(nèi)部分南北兩大功能區(qū),南區(qū)為三層辦公區(qū)域,主要為活動(dòng)室、會(huì)議室等辦公功能,北區(qū)為大挑空結(jié)構(gòu)的多功能活動(dòng)區(qū)。


項(xiàng)目采用被動(dòng)式超低能耗建筑體系+裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用珍珠巖鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫一體板。


項(xiàng)目嚴(yán)格按照德國(guó)被動(dòng)房PHI相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51350-2019進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,正在申請(qǐng)德國(guó)被動(dòng)房研究所(PHI)認(rèn)證。


預(yù)計(jì)建成后建筑年綜合能耗指標(biāo)為60kWh/(㎡·a),綜合節(jié)能率≥60%,本體節(jié)能率≥20%。項(xiàng)目采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù),可再生能源利用率達(dá)到54.45%,遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)近零能耗公共建筑可再生能源利用率>10%的標(biāo)準(zhǔn)。


作為信陽(yáng)地區(qū)首個(gè)被動(dòng)式超低能耗項(xiàng)目,信陽(yáng)市上天梯管理區(qū)市民活動(dòng)中心項(xiàng)目將助力被動(dòng)式超低能耗建筑在上天梯管理區(qū)的大面積落地和推廣。


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PHPP計(jì)算結(jié)果


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項(xiàng)目PHPP計(jì)算結(jié)果



被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)體系


1.高性能?chē)o(hù)結(jié)構(gòu)


外墻、屋頂保溫隔熱技術(shù):


外墻采用260厚石墨聚苯板(鋼絲網(wǎng)架珍珠巖復(fù)合保溫板),外墻平均傳熱系數(shù)=0.16W/(㎡·K)。


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屋頂保溫技術(shù):


三層及多功能活動(dòng)廳坡屋面部分采用260厚石墨聚苯板(鋼絲網(wǎng)架珍珠巖復(fù)合保溫屋面板),屋頂平均傳熱系數(shù)=0.16W/(㎡·K);


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地面保溫技術(shù):


地面采用100mm厚擠塑聚苯板保溫,地面平均傳熱系數(shù)0.32W/(㎡·K)


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節(jié)能門(mén)窗技術(shù):


外門(mén)窗采用鋁包木三玻二層Low-e充氬氣中空保溫玻璃窗(5+12Ar+5Low-e+12Ar+5Low-e),傳熱系數(shù)為0.8W/(m2·K) ,太陽(yáng)得熱系數(shù)(SHGC)0.5。開(kāi)啟部分均加設(shè)紗窗。外開(kāi)窗扇必須有防脫落裝置。中空保溫玻璃采用暖邊間隔條,玻璃在窗框內(nèi)的安裝深度:25~30mm。


可調(diào)節(jié)外遮陽(yáng)技術(shù):南向外窗外側(cè)設(shè)置電動(dòng)可調(diào)節(jié)活動(dòng)遮陽(yáng)金屬百葉,夏天把太陽(yáng)輻射熱擋在室外,冬天外遮陽(yáng)升起,太陽(yáng)輻射熱通過(guò)外窗得熱;房間依據(jù)太陽(yáng)光照強(qiáng)度自動(dòng)控制外遮陽(yáng)下落高度及角度。屋頂天窗內(nèi)側(cè)設(shè)置織物電動(dòng)可調(diào)節(jié)活動(dòng)遮陽(yáng)簾。


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窗戶(hù)安裝節(jié)點(diǎn)示意圖


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外遮陽(yáng)安裝節(jié)點(diǎn)示意圖


2.無(wú)熱橋設(shè)計(jì)


無(wú)熱橋處理技術(shù):


外墻、外窗安裝節(jié)點(diǎn),進(jìn)出建筑物的管道及遮陽(yáng)構(gòu)件安裝采用無(wú)熱橋處理技術(shù),避免在建筑物內(nèi)的結(jié)露霉污現(xiàn)象。


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外墻與地面基礎(chǔ)連接構(gòu)造示意圖


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外墻與門(mén)連接構(gòu)造示意圖


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無(wú)水房間室內(nèi)分隔墻與樓地面交接做法示意圖


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通氣孔穿屋面保溫做法節(jié)點(diǎn)示意圖


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外墻工字鋼處熱橋計(jì)算


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陽(yáng)角處鋼結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)熱橋計(jì)算


3.氣密性節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)


氣密性節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)處理:


在室內(nèi)外壓差50Pa的作用下,近零能耗建筑的通風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)小于0.6次/h。所有穿越氣密層的管線(xiàn)洞口均做了防熱橋和氣密性處理。


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冷媒管道穿外墻保溫密封節(jié)點(diǎn)詳圖


4.自然通風(fēng),自然采光


建筑物自然通風(fēng)技術(shù):


房間有可開(kāi)啟外窗,在過(guò)渡季節(jié)可開(kāi)窗,建筑物內(nèi)形成自然通風(fēng)效應(yīng),降低制冷能耗。


多功能廳處設(shè)置可開(kāi)啟天窗設(shè)計(jì),一方面增加自然通風(fēng)效果,二方面增加自然采光效果,降低新風(fēng)及照明能耗。


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主動(dòng)式節(jié)能技術(shù)體系


1.高效新風(fēng)熱回收


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冷媒管道穿外墻保溫密封節(jié)點(diǎn)詳圖


多功能廳:

基本方案:新風(fēng)(帶循環(huán)風(fēng)、熱回收)+地板輻射。


新風(fēng)6000m3/h+循環(huán)6000m3/h,顯熱回收效率75%,全熱回收效率65%。解決新風(fēng)和室內(nèi)的部分顯熱和潛熱負(fù)荷。新風(fēng)量可以根據(jù)室內(nèi)的CO2濃度控制,循環(huán)風(fēng)量根據(jù)室內(nèi)溫濕度負(fù)荷需求控制。地板輻射制冷/采暖,補(bǔ)充解決室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。


主機(jī)送風(fēng)口的狀態(tài)點(diǎn):溫度14℃,相對(duì)濕度99%。三側(cè)送風(fēng)(東西+主席臺(tái)),高度離地1m左右,回風(fēng)在籃球場(chǎng)頂部。送風(fēng)口速度2m/s以下。送風(fēng)口用塑料件,避免結(jié)露。


控制:

  • 通過(guò)檢測(cè)室內(nèi)的二氧化碳濃度,保證新風(fēng)量不低于最低值。

  • 但如果室內(nèi)的溫度或濕度高于設(shè)定值,增加循環(huán)風(fēng)量。

  • 當(dāng)循環(huán)風(fēng)量達(dá)到最大值,室內(nèi)的溫度或濕度仍然高于設(shè)定值,再增加新風(fēng)量。

  • 當(dāng)新風(fēng)量和循環(huán)風(fēng)量達(dá)到最大時(shí),室內(nèi)的溫度仍然達(dá)不到設(shè)定值,地板輻射開(kāi)啟。

  • 如果溫度達(dá)到設(shè)定值,但濕度偏高,降低新風(fēng)量,提高循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量,送風(fēng)量不變。

  • 過(guò)渡季節(jié),旁通。


辦公樓:

基本方案:新風(fēng)(帶熱回收)+吊頂輻射。


新風(fēng)6000m3/h,顯熱回收效率75%,全熱回收效率65%。解決新風(fēng)和室內(nèi)的部分顯熱和潛熱負(fù)荷。新風(fēng)量可以根據(jù)室內(nèi)的CO2濃度控制。吊頂輻射制冷/采暖,補(bǔ)充解決室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。


主機(jī)送風(fēng)口狀態(tài)點(diǎn):溫度14℃,相對(duì)濕度99%。


除濕能力:

  • 三層樓合計(jì)濕度增加:10.16x0.96=9.7536kg/h

  • 新風(fēng)的除濕能力:6000*1.1*(12.28-10.18)/1000=13.86kg/h

  • 根據(jù)計(jì)算:13.86kg/h>9.7536kg/h,滿(mǎn)足除濕要求。


送風(fēng):

貼著吊頂通過(guò)散流器送風(fēng),送風(fēng)口速度2m/s以下。送風(fēng)口用塑料件,避免結(jié)露。


控制:

  • 通過(guò)檢測(cè)室內(nèi)的二氧化碳濃度,保證新風(fēng)量不低于最低值。

  • 但如果室內(nèi)的溫度或濕度高于設(shè)定值,增加新風(fēng)量。

  • 當(dāng)新風(fēng)達(dá)到最大時(shí),室內(nèi)的溫度仍然達(dá)不到設(shè)定值,如果有吊頂板輻射板,則開(kāi)啟。

  • 室內(nèi)的濕度較長(zhǎng)時(shí)間達(dá)不到設(shè)定值,保證新風(fēng)量不變,增加壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,降低機(jī)組出風(fēng)溫度,最低值12℃,相對(duì)濕度99%(極端天氣,很少會(huì)出現(xiàn))。

  • 過(guò)渡季節(jié),旁通。


2.可再生能源利用


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建筑光伏一體化(BIPV)設(shè)計(jì):


  • 建筑屋頂鋪設(shè)光伏發(fā)電組件,既能獲得清潔的可再生能源,又能減少夏季屋頂?shù)年?yáng)光輻射;

  • 光伏發(fā)電裝機(jī)容量為40千瓦,每年的發(fā)電量約為4.5萬(wàn)度;

  • 光伏系統(tǒng)為分布式并網(wǎng)電站:光電自發(fā)自用,余電上網(wǎng),獲得國(guó)家補(bǔ)貼。



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