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信陽市上天梯管理區(qū)市民活動中心

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



信陽市上天梯管理區(qū)被動式超低能耗建筑研發(fā)展示中心



項目概況


項目位于河南省信陽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，主要為活動室、會議室等辦公功能，北區(qū)為大挑空結(jié)構(gòu)的多功能活動區(qū)。


項目采用被動式超低能耗建筑體系+裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，外圍護結(jié)構(gòu)采用珍珠巖鋼絲網(wǎng)架復合保溫一體板。


項目嚴格按照德國被動房PHI相關(guān)標準和國家標準《近零能耗建筑技術(shù)標準》GB/T51350-2019進行設計和施工，正在申請德國被動房研究所（PHI）認證。


預計建成后建筑年綜合能耗指標為60kWh/（㎡·a）,綜合節(jié)能率≥60%，本體節(jié)能率≥20%。項目采用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，可再生能源利用率達到54.45%，遠高于國內(nèi)近零能耗公共建筑可再生能源利用率>10%的標準。


作為信陽地區(qū)首個被動式超低能耗項目，信陽市上天梯管理區(qū)市民活動中心項目將助力被動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計算結(jié)果


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項目PHPP計算結(jié)果



被動式節(jié)能技術(shù)體系


1.高性能圍護結(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)：


三層及多功能活動廳坡屋面部分采用260厚石墨聚苯板（鋼絲網(wǎng)架珍珠巖復合保溫屋面板），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)能門窗技術(shù)：


外門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) ，太陽得熱系數(shù)（SHGC）0.5。開啟部分均加設紗窗。外開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)外遮陽技術(shù)：南向外窗外側(cè)設置電動可調(diào)節(jié)活動遮陽金屬百葉，夏天把太陽輻射熱擋在室外，冬天外遮陽升起，太陽輻射熱通過外窗得熱；房間依據(jù)太陽光照強度自動控制外遮陽下落高度及角度。屋頂天窗內(nèi)側(cè)設置織物電動可調(diào)節(jié)活動遮陽簾。


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窗戶安裝節(jié)點示意圖


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外遮陽安裝節(jié)點示意圖


2.無熱橋設計


無熱橋處理技術(shù)：


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


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外墻與地面基礎連接構(gòu)造示意圖


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外墻與門連接構(gòu)造示意圖


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無水房間室內(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)點示意圖


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外墻工字鋼處熱橋計算


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陽角處鋼結(jié)構(gòu)連接點熱橋計算


3.氣密性節(jié)點設計


氣密性節(jié)點設計處理：


在室內(nèi)外壓差50Pa的作用下，近零能耗建筑的通風換氣次數(shù)應小于0.6次/h。所有穿越氣密層的管線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)點詳圖


4.自然通風，自然采光


建筑物自然通風技術(shù)：


房間有可開啟外窗，在過渡季節(jié)可開窗，建筑物內(nèi)形成自然通風效應，降低制冷能耗。


多功能廳處設置可開啟天窗設計，一方面增加自然通風效果，二方面增加自然采光效果，降低新風及照明能耗。


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主動式節(jié)能技術(shù)體系


1.高效新風熱回收


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冷媒管道穿外墻保溫密封節(jié)點詳圖


多功能廳：

基本方案：新風（帶循環(huán)風、熱回收）+地板輻射。


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


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


控制：

  • 通過檢測室內(nèi)的二氧化碳濃度，保證新風量不低于最低值。

  • 但如果室內(nèi)的溫度或濕度高于設定值，增加循環(huán)風量。

  • 當循環(huán)風量達到最大值，室內(nèi)的溫度或濕度仍然高于設定值，再增加新風量。

  • 當新風量和循環(huán)風量達到最大時，室內(nèi)的溫度仍然達不到設定值，地板輻射開啟。

  • 如果溫度達到設定值，但濕度偏高，降低新風量，提高循環(huán)風的風量，送風量不變。

  • 過渡季節(jié)，旁通。


辦公樓：

基本方案：新風（帶熱回收）+吊頂輻射。


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


主機送風口狀態(tài)點：溫度14℃，相對濕度99%。


除濕能力：

  • 三層樓合計濕度增加：10.16x0.96=9.7536kg/h

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

  • 根據(jù)計算：13.86kg/h＞9.7536kg/h，滿足除濕要求。


送風：

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


控制：

  • 通過檢測室內(nèi)的二氧化碳濃度，保證新風量不低于最低值。

  • 但如果室內(nèi)的溫度或濕度高于設定值，增加新風量。

  • 當新風達到最大時，室內(nèi)的溫度仍然達不到設定值，如果有吊頂板輻射板，則開啟。

  • 室內(nèi)的濕度較長時間達不到設定值，保證新風量不變，增加壓縮機轉(zhuǎn)速，降低機組出風溫度，最低值12℃，相對濕度99%（極端天氣，很少會出現(xiàn)）。

  • 過渡季節(jié)，旁通。


2.可再生能源利用


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建筑光伏一體化（BIPV)設計：


  • 建筑屋頂鋪設光伏發(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)年柟廨椛洌?/span>

  • 光伏發(fā)電裝機容量為40千瓦，每年的發(fā)電量約為4.5萬度；

  • 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)，獲得國家補貼。