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一种智能被动式建筑的综合设计方法

阅读:1014发布:2020-06-15

专利汇可以提供一种智能被动式建筑的综合设计方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种智能被动式建筑的综合设计方法,采用反转建筑设计法,即多层保温 隔热 体式,将走廊、交通核和辅助功能房、设备用房设置在建筑外围,建筑的主功能在内部,主功能内部设置光庭用于采光和通 风 ;反转建筑在建筑的四个方向以走廊、交通核和辅助功能房、设备用房布局在建筑外围以形成保温体,在南向开窗较大并相对开放于室外环境,西侧和北侧开窗较小或不开窗;沿当地主导风向的方向进行有效开口,以利于自然 通风 。本发明在平面布局和空间设计上进行创造性改变,与国内可达到的技术手段相结合,并把建筑作为一个智慧城市的单元,从而使得在国内甚至于在国际上大 力 发展被动式房屋成为可能。,下面是一种智能被动式建筑的综合设计方法专利的具体信息内容。

1.一种智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于:
采用反转建筑设计法,即多层保温隔热体式,将走廊、交通核和辅助功能房、设备用房设置在建筑外围,建筑的主功能在内部,主功能内部设置光庭用于采光和通
2.按权利要求1所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于:
反转建筑在建筑的四个方向以走廊、交通核和辅助功能房、设备用房布局在建筑外围以形成保温体,在南向开窗较大并相对开放于室外环境,西侧和北侧开窗较小或不开窗。
3.按权利要求1所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于:沿当地主导风向的方向进行有效开口,以利于自然通风
4.按权利要求1所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于:建筑的主功能空间由中庭提供采光,包括封闭式中庭和开敞式中庭,当设置中庭的高度与宽度的比大于2:1时采用封闭式光庭,采光由调光装置引入自然光线,顶部设置折射阳光的智能化可追踪太阳度的镜面装置、利用二次、三次镜面组合将明亮的阳光导入建筑物内部的各层及底层。
5.按权利要求4所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于:封闭式中庭顶部设有可开启的天窗,形成室内外空气对流的通道。
6.按权利要求4所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于:设计高度与宽度的比值小于2:1的中庭时采用开敞式中庭,如果经计算采光不满足国家标准时,采用阳光室并通过一次阳光反射装置进行补偿。
7.按权利要求1所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于还包括:对建筑内部进行风环境模拟、光环境模拟、热环境模拟以及声环境模拟,以满足空气流动、光照、保温隔热性能以及防噪音要求,以提高室内环境的舒适度。
8.按权利要求1所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于还包括:
地埋管地源系统:利用地下浅层地热资源实现供热和制冷,由地埋管换热器源热泵机组和室内空调末端系统组成;
水源热泵系统:以水体为低位热源,利用地下水式水源热泵机组为空调系统制备与提供冷热水,再通过空调末端设备实现房间空气调节的系统形式;
空气源热泵系统:空气源热泵利用室外空气的能量通过机械作功,使能量从低位热源向高位热源转移的制冷/热装置;
太阳能系统:在建筑屋顶设置太阳能光伏设备,冬季提供建筑供暖所需的电能;春、夏、秋三季提供生活热水;同时,该系统在屋顶上形成遮阳系统,在夏季太阳直射情况下降低热辐射,而冬季则能接受更多的斜射的阳光;
自然通风系统:包括自然通风模式、自然通风+空调并用模式、低温外气送风模式以及空调冷/热风模式,建筑外表面将根据模拟和计算情况设置足够的外气引入孔;其中自然通风模式是指室外自然风与室内空调系统在不同季节进行相互作用,在过渡季完全采用自然通风模式,在室内舒适度允许的情况下采用自然通风模式,此时空调系统内的送风及冷热水将停止提供,自然风通过排气孔自然排气;自然通风+空调并用模式是指当自然通风不能满足室内舒适度时可辅助以空调系统提供的冷水和小部分送风来补偿,此模式下仍然是自然排气;低温外气送风模式是指将室外空气用机械方式引入后,空调提供的冷水将外气降温,为室内提供低温外气送风。
9.按权利要求1所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于还包括:新风系统,整个建筑设有具有热回收功能的舒适通风系统,该系统保证整个建筑的新风供应,以排出建筑物内部的湿气,包括室外冷空气吸收系统、热交换系统、空气加热系统、室内废气吸收系统以及废气排放系统。
10.按权利要求1所述的智能被动式建筑的综合设计方法,其特征在于还包括:能量消耗监控系统,与建筑楼宇智能控制系统协同工作,将所有安装的供给设备的能量消耗信息进行监控和管理,能量消耗和节能信息直接显示在显示屏上。

说明书全文

一种智能被动式建筑的综合设计方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种建筑设计,具体的说是一种智能被动式建筑的综合设计方法。

背景技术

[0002] 被动式房屋又叫被动式节能屋,是基于被动式设计而建造的节能建筑物。不需要传统的采暖方式和主动的空调形式来实现舒适的冬季和夏季室内环境的建筑,建筑不主动引进外界能源,最大限度地依靠设计与技术降低能耗。被动式房屋不需要主动加热,它基本上是依靠被动收集来的热量来使房屋本身保持一个舒适的温度。使用太阳、人体、家电及热回收装置等带来的热能,不需要主动热源的供给。被动式房屋的概念适用于世界各地,无论寒冷地区还是温暖地区都可建设被动式房屋,其基本的方式是一致的。依据当地的气候条件,房屋的建筑结构材料的用量会有些差异。在寒冷地区关心的是墙体厚度,保温层厚度;而在炎热地区更关心的是制冷方法和通除湿,以保证在夏天也能保持舒适的室内环境。
任何被动式房屋的个性特点都要依据当地的气候条件进行优化。
[0003] 被动式房屋可以用非常小的能耗将室内调节到合适的温度,达到节约能耗的目的。适用于几乎所有的公共与民用建筑。
[0004] 19世纪70年代,建筑师和科学家就开始研究零能耗的房屋,把能耗降到零是十分苛刻的,尽管从理论的度它是可行的,但是因为极高的造价和复杂的工艺,至今为止还只是停留在科研项目层面。零能耗房屋毕竟缺乏普及性,所以更多的人在致于低能耗建筑的研究,因其有优越的性能价格比,所以很快的普及开来,由此带来了被动式节能屋发展。如果把被动式节能屋结合上更多的太阳能发电设备,那么也就实现了“零能耗”的房屋。
[0005] 被动式房屋虽然关注于降低能耗、降低运营成本,但并不意味着降低生活品质。随着人类社会科学的进步与发展,人类不可能再回到茅草屋的时代,而需要更舒适的人居环境。将智能技术与被动式技术相结合,将形成智能被动式建筑,这将是未来发展的重要方向。
[0006] 传统的建筑会把走廊与交通核设于内部,主要功能在外部。这样的平面主要功能直接与室外环境接触,所以在传统的被动式房屋设计中要加强建筑最外层的保温隔热、提高对气密性的要求。这种建筑叫单层保温隔热体式被动式建筑。外墙采用的是双层夹板结构,冷温气候带内外层之间装有大于24公分厚的保温层。同时,外窗使用3层玻璃构造,设有防辐射层,并保证有良好的气密性和保温隔热效果。这种建筑由于外界风光热的直接影响而加大室内环境的调节能力,也因此势必带来投资的增加。
[0007] 单层保温隔热体式的被动式建筑其南侧保持更多的南向日照,而尽量将附属功能如交通核、设备用房等放置于建筑西侧,以阻挡西向的热量进入,而在北方其北侧应该尽量不开窗。
[0008] 被动式房屋在我国从认知到实践的时间比较短,即使在发达国家也没有完全被推广,但它带来的好处是显而易见的。但由于整个社会体系形成的从认知到技术再到材料和施工能力等方面的种种问题,使其在发展上受到种种制约。

发明内容

[0009] 针对现有技术中被动式房屋由于整个社会体系等方面的种种问题,使其在发展上受到制约等不足,本发明要解决的问题是提供一种能够有效地结合我国的实际情况、在平面布局和空间设计上进行创造性改变的智能被动式建筑的综合设计方法。
[0010] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
[0011] 本发明一种智能被动式建筑的综合设计方法,采用反转建筑设计法,即多层保温隔热体式,将走廊、交通核和辅助功能房、设备用房设置在建筑外围,建筑的主功能在内部,主功能内部设置光庭用于采光和通风
[0012] 反转建筑在建筑的四个方向以走廊、交通核和辅助功能房、设备用房布局在建筑外围以形成保温体,在南向开窗较大并相对开放于室外环境,西侧和北侧开窗较小或不开窗。
[0013] 沿当地主导风向的方向进行有效开口,以利于自然通风。
[0014] 建筑的主功能空间由中庭提供采光,包括封闭式中庭和开敞式中庭,当设置中庭的高度与宽度的比大于2:1时采用封闭式光庭,采光由调光装置引入自然光线,顶部设置折射阳光的智能化可追踪太阳角度的镜面装置、利用二次、三次镜面组合将明亮的阳光导入建筑物内部的各层及底层。
[0015] 封闭式中庭顶部设有可开启的天窗,形成室内外空气对流的通道。
[0016] 设计高度与宽度的比值小于2:1的中庭时采用开敞式中庭,如果经计算采光不满足国家标准时,采用阳光室并通过一次阳光反射装置进行补偿。
[0017] 本发明还包括:对建筑内部进行风环境模拟、光环境模拟、热环境模拟以及声环境模拟,以满足空气流动、光照、保温隔热性能以及防噪音要求,以提高室内环境的舒适度。
[0018] 本发明还包括:
[0019] 地埋管地源系统:利用地下浅层地热资源实现供热和制冷,由地埋管换热器源热泵机组和室内空调末端系统组成;
[0020] 水源热泵系统:以水体为低位热源,利用地下水式水源热泵机组为空调系统制备与提供冷热水,再通过空调末端设备实现房间空气调节的系统形式;
[0021] 空气源热泵系统:空气源热泵利用室外空气的能量通过机械作功,使能量从低位热源向高位热源转移的制冷/热装置;
[0022] 太阳能系统:在建筑屋顶设置太阳能光伏设备,冬季提供建筑供暖所需的电能;春、夏、秋三季提供生活热水;同时,该系统在屋顶上形成遮阳系统,在夏季太阳直射情况下降低热辐射,而冬季则能接受更多的斜射的阳光;
[0023] 自然通风系统:包括自然通风模式、自然通风+空调并用模式、低温外气送风模式以及空调冷/热风模式,建筑外表面将根据模拟和计算情况设置足够的外气引入孔;其中自然通风模式是指室外自然风与室内空调系统在不同季节进行相互作用,在过渡季完全采用自然通风模式,在室内舒适度允许的情况下采用自然通风模式,此时空调系统内的送风及冷热水将停止提供,自然风通过排气孔自然排气;自然通风+空调并用模式是指当自然通风不能满足室内舒适度时可辅助以空调系统提供的冷水和小部分送风来补偿,此模式下仍然是自然排气;低温外气送风模式是指将室外空气用机械方式引入后,空调提供的冷水将外气降温,为室内提供低温外气送风。
[0024] 本发明还包括:新风系统,整个建筑设有具有热回收功能的舒适通风系统,该系统保证整个建筑的新风供应,以排出建筑物内部的湿气,包括室外冷空气吸收系统、热交换系统、空气加热系统、室内废气吸收系统以及废气排放系统。
[0025] 本发明还包括:能量消耗监控系统,与建筑楼宇智能控制系统协同工作,将所有安装的供给设备的能量消耗信息进行监控和管理,能量消耗和节能信息直接显示在显示屏上。
[0026] 本发明具有以下有益效果及优点:
[0027] 1.本发明在平面布局和空间设计上进行创造性改变,与国内可达到的技术手段相结合,并把建筑作为一个智慧城市的单元,从而使得在国内甚至于在国际上大力发展被动式房屋成为可能。
[0028] 2.通过本发明方法设计的被动式房屋如果在我国北方被推广,将全面降低采暖空调的能耗,大大缓解我国城市化进程中的能源和温室气体减排压力,可极大延长房屋的使用寿命,亦可克服城市的热岛效应。在南方可解决夏季通风,发霉和潮湿的问题。
[0029] 3.由于本发明设计方法提出了反转建筑,其由走廊和辅助功能房形成的外围护的保温隔热体,将比单纯提高外墙的保温隔热性能,加大气密性等更容易处理。通过平面布局形成的保温隔热体不会增加更多的投资,从而更具有可操作性。
[0030] 4.被动式节能建筑虽然在一定程度上提高了价格,但从房屋的全寿命周期成本来看是具有经济性的,同时增加了舒适性;由于被动式节能建筑优点的隐性特征,消费者以房屋效用最大化为动机的行为在一开始会表现出只看重房价的特点,本发明设计方法使被动式节能建筑的优点显性化,能有效地扩大需求。附图说明
[0031] 图1为被动式房屋能耗的基本要求图示;
[0032] 图2为本发明智能被动式建筑设计方法图示。
[0033] 图3为本发明方法涉及的多层保温隔热体式房屋结构示意图;
[0034] 图4阳光室构造原理图
[0035] 图5阳光室照度分析图
[0036] 图6自然通风模式原理图
[0037] 图7自然通风+空调并用模式原理图
[0038] 图8低温外气送风模式原理图
[0039] 图9为本发明方法涉及的封闭式光庭结构示意图;
[0040] 图10为本发明方法涉及的开敞式光庭结构示意图。
[0041] 其中,1为垂直型太阳角度追随反射镜面装置,2为反射镜面装置,3外气引入孔,4为外墙保温层,5为阳光室,6为太阳能板。

具体实施方式

[0042] 下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
[0043] 被动式房屋能耗的基本要求如图1所示。内环境要求一年四季宜处舒适状态,应同时满足如下规定:
[0044] 室内温度20~26℃;室内相对湿度在40~60%;超温频率≤5%;室内二含量≤1000ppm;室内围护结构内表面温差不得超过3℃;窗室内一侧无结露现象;
[0045] 关于噪音限值,通过管网和辅助通道传递声音限值应满足如下规定:
[0046] 机房≤35dB;功能房≤30dB;起居室≤20dB;关于气密性的要求必须满足N50≤0.6,即在室内外压差50Pa的条件下,每小时的换气次数不得超过0.6次。
[0047] 热回收率要求冬季通风换气时必须对排出空气进行热回收,热回收率宜满足Rh≥75%。
[0048] 另外在设计上应保证一些基本原则,如房屋的体型系数宜≤0.7,外维护结构严禁出现结构性热桥;满足自然通风、自然采光的要求等。
[0049] 为满足上这要求,建筑采用封闭式设计,建筑物形体简洁,体型系数小于0.7。
[0050] 本发明智能被动式建筑的综合设计方法总体构想如图2所示,采用反转建筑设计法,即多层保温隔热体式,将走廊、交通核和辅助功能房(对于主要功能说的,一般指卫生间、会议室、库房、厨房等功能)、设备用房设置在建筑外围,建筑的主功能(是指建筑中的主功能,办公楼是办公部分,学校是教室部分、商业是商场部分)在内部,内部设置光庭用于采光和通风,如图3所示。
[0051] 反转建筑在建筑的四个方向以走廊、交通核和辅助功能房、设备用房布局在建筑外围以形成保温体,在南向开窗较大并相对开放于室外环境,西侧和北侧开窗较小或不开窗。沿当地主导风向的方向进行有效开口,以利于自然通风。
[0052] 内部的建筑的主功能空间由中庭提供采光,包括封闭式中庭和开敞式中庭,当设置中庭的高度与宽度的比大于2:1时采用封闭式光庭,采光由调光装置引入自然光线,顶部设置折射阳光的智能化可追踪太阳角度的镜面装置、利用二次、三次镜面组合将明亮的阳光导入建筑物内部的各层及底层;中庭顶部设有可开启的天窗,形成室内外空气对流的通道。
[0053] 设计高度与宽度的比值小于2:1的中庭时采用开敞式光庭,通过阳光室装置可以收集太阳光给中庭提供充足光线,如果经计算采光不满足国家标准时,采用一次阳光反射装置进行补偿,如图4、图5所示。
[0054] 对建筑内部进行风环境模拟、光环境模拟、热环境模拟以及声环境模拟,以满足空气流动、光照、保温隔热性能以及防噪音要求,以提高室内环境的舒适度。
[0055] 本发明还包括:
[0056] 地埋管地源热泵系统:利用地下浅层地热资源(10~20℃)实现供热和制冷。一般由地埋管换热器(地表设钻孔灌注桩,形成塑料管网)、水源热泵机组和室内空调末端系统组成。
[0057] 水源热泵系统:以水体为低位热源,利用地下水式水源热泵机组为空调系统制备与提供冷热水,再通过空调末端设备实现房间空气调节的系统形式。
[0058] 空气源热泵系统:空气源热泵利用室外空气的能量通过机械作功,使能量从低位热源向高位热源转移的制冷/热装置。太阳能系统:在建筑屋顶设置太阳能光伏设备,冬季主要提供建筑供暖所需的电能;春、夏、秋三季提供生活热水或其他用热。同时,该系统在屋顶上形成遮阳系统,在夏季太阳直射情况下降低热辐射,而冬季则能接受更多的斜射的阳光;
[0059] 自然通风系统:包括自然通风模式、自然通风+空调并用模式、低温外气送风模式,建筑外表面将根据模拟和计算情况设置足够的外气引入孔,如图6、图7、图8。其中自然通风模式:是指室外自然风与室内空调系统在不同季节进行相互作用;在过渡季(指季节交替时段,非采暖季也非制冷季节)完全采用自然通风模式,在室内舒适度允许的情况下采用自然通风模式,此时空调系统内的送风及冷热水将停止提供,自然风通过排气孔自然排气;自然通风+空调并用模式:当自然通风不能满足室内舒适度时可辅助以空调系统提供的冷水和小部分送风来补偿,此模式下仍然是自然排气;低温外气送风模式:将室外空气用机械方式引入后,空调提供的冷水将外气降温,为室内提供低温外气送风;
[0060] 新风系统:整个建筑设有具有热回收功能的舒适通风系统,该系统保证整个建筑的新风供应,以排出建筑物内部的湿气,包括室外冷空气吸收系统、热交换系统、空气加热系统、室内废气吸收系统以及废气排放系统。
[0061] 能量消耗监控系统:与建筑楼宇智能控制系统协同工作,将所有安装的供给设备的能量消耗信息进行监控和管理,能量消耗和节能信息直接显示在显示屏上。在建筑内预埋有温度湿度等各种传感器,传感器会将数据不断收集传入到终端设备,并将数据通过显示屏进行显示。
[0062] 具体实施步骤
[0063] 1.封闭式设计
[0064] 本发明中,反转建筑将在建筑外围形成功能式的保温隔热体,犹如暖水瓶的原理,室外的风光热环境对建筑的内部功能空间形成了较少的影响,使得对内部空间进行恒温恒湿的调节相对变得容易。这种建筑叫多层保温隔热体式被动式建筑。
[0065] 反转建筑会在南向相对开放于室外环境,而在西、北、东三个方向以辅助功能房及交通核布局在建筑外围以形成保温体,尤其在西侧更要避免西侧热量对内部的影响。在北方要避免北侧冷空气的影响。沿当地主导风向的方向将进行有效地开口,以利于自然通风。内部的主要功能空间由中庭提供采光,中庭不仅是采光和热量收集的地方,也会起到通风作用。
[0066] 由于反转建筑是由走廊和辅助功能房形成的外围护的保温隔热体,将比单纯提高外墙的保温隔热性能,加大气密性等更容易处理。通过平面布局形成的保温隔热体不会增加更多的投资,从而更具有可操作性。
[0067] 2.绿色光庭
[0068] 多层保温隔热体式的被动式建筑其采光主要来源于中庭,而根据实际情况,中庭有封闭式中庭和开敞式中庭两种。在雨或阴天的情况下,无论如何也提供不了充足的日照,所以辅以导光装置也是必要的。
[0069] (1)封闭式光庭
[0070] 如图9所示,可设置中庭的面积有限时采用封闭式光庭,主要的采光由调光装置引入自然光线,顶部设置折射阳光的智能化可追踪太阳角度的镜面装置、利用二次、三次镜面组合将明亮的阳光导入建筑物内部的各层及底层。光庭顶部设有可开启天窗,可形成室内外空气对流的通道。
[0071] (2)开敞式光庭
[0072] 如图10所示,当有充分条件设计较大面积中庭时可考虑开敞式光庭。由于光庭面积够大而可以使建筑接受到足够的光线,无需辅助导光装置。如果经计算采光不足标准时,可采用普通的一次阳光反射装置进行补偿。
[0073] 3.风光热声的模拟
[0074] (1)风环境模拟
[0075] 进行室外夏季和冬季主导风向的风环境模拟,以判断在建筑表面和周边所形成的风压和风速情况,为自然通风设计提供辅助。对建筑内部的风环境进行模拟,模拟空气的实际流动,以保证自然通风的实现。
[0076] (2)光环境模拟
[0077] 室外光环境的模拟主要是了解建筑外表面的日照和得热量情况,为建筑功能布局提供技术支持。对于日照充足的区域要尽量利用自然光线,而对于得热量较大的区域要考虑放置辅助功能进行隔热。室内光环境主要模拟光庭采光及使用功能区的光照情况,对于日照不足的地方要辅助以调光装置或可追踪太阳角度的镜面装置,以辅助将阳光导入室内,从而保证足够的自然采光。
[0078] (3)热环境模拟
[0079] 模拟保温隔热体的保温隔热性能是否满足要求,并模拟室内发热源如设备用房、电梯间等对室内环境的影响。模拟室内冷热空间的流动情况,为设备布置提供技术支持。
[0080] (4)声环境模拟
[0081] 室外声环境分析与模拟是来判断噪音源对建筑物的影响情况,受噪音影响的立面进行防噪音处理。室内设备产生的噪音经模拟后进行防噪音设计,提高室内环境的舒适度。
[0082] 4.自然能源的利用
[0083] ⑴地埋管地源热泵系统:利用地下浅层地热资源(10~20℃)实现供热和制冷。一般由地埋管换热器(地表设钻孔灌注桩,形成塑料管网)、水源热泵机组和室内空调末端系统组成。在夏季,地埋管内的传热介质(水或防冻液)通过水泵送入冷凝器,将热泵机组排放的热量带走并释放给地层(向大地排热,地层为蓄热);蒸发器中产生的冷水,通过循环水泵送至空调末端设备对房间进行供冷。在冬季,热泵机组通过地下埋管(向大地吸热,地层为蓄冷)冷凝器产生的热水,则通过循环水泵送至空调末端设备对房间进行供暖。
[0084] ⑵水源热泵系统:以水体为低位热源,利用地下水式水源热泵机组为空调系统制备与提供冷热水,再通过空调末端设备实现房间空气调节的系统形式。低位热源就是不能直接利用的低品位热能,如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等。夏季通过水源热泵将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季则通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖;作为低位热源的水体,可以利用温度合适的地下水、地表水(海水、湖水、江河水等)、再生水(城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和热电厂冷却水等人工利用后排放且经过处理的水源)等。
[0085] ⑶空气源热泵系统:空气源热泵利用室外空气的能量通过机械作功,使能量从低位热源向高位热源转移的制冷/热装置。高位热源是指对于热值比较高,比如容易利用的热源如蒸汽燃料、燃气、电能等。空气源热泵制热是把环境温度作为低温热源,而空气源热泵制冷则是将环境温度作为高温热源(与高位热源不是一个概念,高温热源就是指该热源温度高于环境常温)。它以冷凝器放出的热量来供热,以蒸发器吸收的热量来制冷,满足用户对生活热水、地暖或空调的需求;
[0086] ⑷太阳能系统:在建筑屋顶设置太阳能光伏设备,冬季主要提供建筑供暖所需的电能;春、夏、秋三季提供生活热水或其他用热。同时,该系统在屋顶上形成遮阳系统,在夏季太阳直射情况下降低热辐射,而冬季则能接受更多的斜射的阳光;
[0087] ⑸自然通风系统
[0088] 室外自然风与室内空调系统在不同季节进行相互作用,当室内舒适度允许的情况下尽量采用自然通风模式。建筑外表面将根据模拟和计算情况设置足够的外气引入孔。
[0089] 自然通风模式:在过渡季完全采用自然通风模式,此时空调系统内的送风及冷热水将停止提供,自然风通过排气孔自然排气;
[0090] 自然通风+空调并用模式:当自然通风不能满足室内舒适度时可辅助以空调系统提供的冷水和小部分送风来补偿。此模式下仍然是自然排气。
[0091] 低温外气送风模式:将室外空气用机械方式引入后,空调提供的冷水将外气降温,为室内提供低温外气送风。
[0092] 5.新风系统
[0093] 为了避免能量损失,建筑物要有良好的密封性,但随之而来的问题是室内潮湿的空气不能及时的排出到室外,依然会造成室内发霉及冷凝现象。新风系统将起到排出湿气的作用。整个建筑设有具有热回收功能的舒适通风系统,该系统将保证整个建筑的新风供应。建筑屋顶设有配备具有一套高效热回收装置的中央通风设备,在采暖情况下的效率至少可达到90%,而在制冷情况下的效率可达到80%。
[0094] 新风系统主要由室外冷空气吸收系统、热交换系统、空气加热系统、室内废气吸收系统以及废气排放系统组成。
[0095] 室外冷空气吸收系统:主要由进风口、过滤装置及室外冷空气加热系统组成,冷空气加热系统有三种:电加热器、空气源热泵和水源(地源)热泵。当新风系统的冷空气温度低于-3℃时,要对冷空气进行加热以防止冷凝结露。
[0096] 热交换系统:新风系统有两个主要功能,一是空气的输送,二是能量交换。在空气输送方面新风系统的耗电量应≤0.45Wh/m3,同时噪音≤35dB(A);在能量交换方面热交换率应>75%。提高热交换率可通过增加热交换面积和保证气密性泄露面积<3%。
[0097] 空气加热系统:常见的空气加热系统是水—空气加热器。
[0098] 空气分配系统:空气分配通过通风管道,管道主要有四种类型:可弯曲的内置保温材料的管、可弯曲铝管、锌螺旋风管和合成材料或者薄管道,连接两个空间的通风管道要用消音器连接。
[0099] 室内废气的排放:室内废气排风口的过滤网等级至少G4。
[0100] 废气排放:排风口切面采用喷管形式避免冷凝水沿外饰面流向地面,内置栏栅并注意与入风口的距离。
[0101] 新风系统的设计主要是空气流量需求的设计。影响空气流量需求设计的因素主要有房间面积、人员数量、湿气的来源、异味的来源、污染物的来源、期望的室内空气质量以及每个空间的冷/热负荷。
[0102] 6.智能控制系统
[0103] 建筑物的消防、照明以及有关的设备均采用智能控制,其终端可并入到城市的信息系统,成为智慧城市的一个单元,为未来智慧城市发展作为基础条件。建筑物本事是被动式的,同时也是智能的,符合未来城市的发展需要。
[0104] 7.能量消耗监控系统
[0105] 建筑设有一套楼宇控制和通信系统,与智能控制系统协同工作,可将所有安装的供给设备的能量消耗信息进行监控和管理,能量消耗和节能信息可直接显示在显示屏上给人以直观的数据感受。有了这套数据采集系统,将大大降低管理费用,也能为建筑运行建立一套全面的设备管理系统。
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