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綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)綜合應(yīng)用_屋頂風(fēng)機(jī)

　　通過溶液除濕后的新風(fēng)可帶走室內(nèi)的濕負(fù)荷，房間內(nèi)的末端裝置僅負(fù)責(zé)顯熱部分(冷凍水溫度可采用18℃)，按照干工況運行，不存在結(jié)露現(xiàn)象，徹底避免了潮濕表面滋長霉菌，惡化空氣質(zhì)量。示范樓內(nèi)提供模塊化的空調(diào)末端配置，根據(jù)房間實際使用功能靈活組合。

　　由于多項節(jié)能措施的采用，示范樓夏季最大供冷量僅需120千瓦，而且大多數(shù)時間為部分負(fù)荷。另外，由于采用了獨立濕度控制的新風(fēng)機(jī)組，除濕任務(wù)由溶液除濕系統(tǒng)承擔(dān)，冷機(jī)僅承擔(dān)顯熱負(fù)荷，夏季冷水溫度18℃即可滿足要求�；谶@樣的供冷需求，示范樓選了用小型高效率離心式壓縮機(jī)，在一個夏天運行后，可比常規(guī)的制冷方式節(jié)省50%以上的電量。

　　二是對整個建筑電耗、燃?xì)饬俊⒊鞘袩峋W(wǎng)熱用量的統(tǒng)計，內(nèi)燃機(jī)等發(fā)電、供熱量的計量，以及各子系統(tǒng)和子系統(tǒng)設(shè)備電耗的分支計量。

　　作為綠色建筑的示范，超低能耗樓在設(shè)計方案中主要考慮了如下幾方面關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。

　　三是模塊化的末端調(diào)節(jié)設(shè)備。

　　四是室內(nèi)照明系統(tǒng)。

　　超低能耗樓是實現(xiàn)了消防、保安、照明、空調(diào)、辦公、通訊等多個系統(tǒng)的智能化，其中重點內(nèi)容為完善的設(shè)備節(jié)能管理系統(tǒng)，其控制管理的任務(wù)可以歸納為以下幾個方面：

　　超低能耗示范樓坐落于清華大學(xué)校園東區(qū)，總建筑面積2920平方米，作為2008年奧運建筑“前期示范工程”，旨在通過其體現(xiàn)奧運建筑“高科技”、“綠色”、“人性化”。同時，該樓是國家“十五”科技攻關(guān)項目“綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)研究”技術(shù)集成平臺，用于展示和實驗各種低能耗、生態(tài)化、人性化的建筑形式及先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上開展建筑技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)與應(yīng)用性研究，并作為展示與宣傳各種最新技術(shù)的舞臺。

　　示范樓空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷需求調(diào)節(jié)，其中新風(fēng)根據(jù)室內(nèi)CO2濃度或回風(fēng)濕度調(diào)節(jié)，新風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速，排風(fēng)機(jī)與新風(fēng)機(jī)同步變化。

　　一是對照明系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、冷熱源系統(tǒng)等系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠運行，實現(xiàn)室內(nèi)的舒適性要求，優(yōu)化系統(tǒng)運行和設(shè)備調(diào)節(jié)，降低能耗。

　　二是濕度獨立控制的新風(fēng)處理方式。

　　示范樓的能源系統(tǒng)采用樓宇式熱電聯(lián)供系統(tǒng)BCHP，大樓所發(fā)電力除供應(yīng)本樓使用，還可并入校園電網(wǎng)供校內(nèi)其他建筑使用,屋頂風(fēng)機(jī)廠家。發(fā)電后的廢熱冬季可直接用于供熱或用于驅(qū)動吸收式熱泵，此外煙氣冷凝余熱充分回收，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總用能效率可接近100%。夏季溴化鋰溶液除濕系統(tǒng)承擔(dān)室內(nèi)潛熱負(fù)荷，顯熱負(fù)荷可以通過三種方式(微離心式電制冷機(jī)、利用內(nèi)燃機(jī)廢熱的吸收式熱泵、直接利用溴化鋰濃溶液產(chǎn)生冷凍水的制冷機(jī))產(chǎn)生18℃～21℃的冷凍水來承擔(dān)。

　　可再生能源利用

　　一是BCHP系統(tǒng)。

　　二是高溫冷水機(jī)組。

　　超低能耗示范樓利用熱壓通風(fēng)和風(fēng)壓通風(fēng)的結(jié)合，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式及周圍環(huán)境的特點，在樓梯間和走廊設(shè)置三個通風(fēng)豎井，負(fù)責(zé)不同樓層的熱壓通風(fēng),屋頂風(fēng)機(jī)。在建筑頂端設(shè)計玻璃煙囪，利用太陽能強化通風(fēng)。為實現(xiàn)自然通風(fēng)、自然采光同時又滿足防火要求，室內(nèi)樓梯間成為一個多功能綜合體，樓梯間井道利用高強度單片銫鉀防火玻璃建成，使得玻璃通風(fēng)道同時解決了室內(nèi)樓梯間的自然采光需求。此外在建筑外立面合適部位設(shè)置開啟扇，室外空氣在風(fēng)壓通風(fēng)的作用下可順暢地貫穿流過建筑。

　　冬季四種熱電聯(lián)產(chǎn)方式交替運行，夏季三種制冷機(jī)可聯(lián)合或交替運行，這樣冬季及夏季為滿足試驗需求及負(fù)荷特性，可有近十種不同的運行模式，通過多種組合的詳細(xì)運行數(shù)據(jù)可為北京市乃至全國各類建筑的能源系統(tǒng)總結(jié)推薦的系統(tǒng)方案。

　　一是自然通風(fēng)利用。

　　超低能耗示范樓共設(shè)置4臺4000立方米/小時新風(fēng)機(jī)組，通過溶液除濕設(shè)備的處理，可提供干燥的新風(fēng)，用來消除室內(nèi)的濕負(fù)荷，同時滿足室內(nèi)人員的新風(fēng)要求。此外示范樓的新風(fēng)機(jī)組同時可實現(xiàn)全熱回收效率超過80%的高效熱回收。

　　示范樓各系統(tǒng)設(shè)備會經(jīng)常改變，樓控系統(tǒng)需要為人工設(shè)定傳感器與執(zhí)行器的關(guān)聯(lián)途徑，編輯控制算法提供改變的接口。為滿足上述要求，樓控系統(tǒng)由測量網(wǎng)、控制網(wǎng)和辦公網(wǎng)組成。該樓是我國首個綜合了示范、展示、試驗功能綠色建筑，將文中提及技術(shù)與產(chǎn)品全部考慮在內(nèi)，其建安成本單位建筑面積為10000元。該樓2005年1月竣工并投入使用，多種生態(tài)與節(jié)能措施實際應(yīng)用效果將通過詳細(xì)的測試及計量結(jié)果驗證，從這種意義上講，示范樓是一個以真實建筑為基礎(chǔ)的試驗臺，在大樓方案論證階段，就貫穿可更新、可調(diào)節(jié)、可拓展思路，為未來更深入的試驗及科研創(chuàng)造條件。

　　可再生能源的利用表現(xiàn)在以下幾方面。一是光電玻璃。樓南立面裝有約30平米的光電玻璃，設(shè)計峰值發(fā)電能力為5千瓦。位于結(jié)構(gòu)夾層外側(cè)，不影響采光，同時與雙層皮幕墻結(jié)合組成光電幕墻，作為集合太陽能光伏發(fā)電技術(shù)與幕墻技術(shù)的新型功能性建筑幕墻示范。二是太陽能空氣集熱器。利用聯(lián)集管式太陽能空氣集熱器，日集熱效率可達(dá)到50%。三是太陽能庭院燈,玻璃鋼屋頂風(fēng)機(jī)。選用太陽能庭院燈為大樓入口處提供夜間照明，選用LED光源。四是太陽光采光技術(shù)。南側(cè)室外設(shè)置自動跟蹤太陽光的陽光采集系統(tǒng)，為地下室提供采光，減少白天照明電耗。

　　三是空調(diào)末端控制調(diào)節(jié)措施與輸配系統(tǒng)。

　　能源和設(shè)備系統(tǒng)方案

　　測量和控制系統(tǒng)

　　四是提供對設(shè)備的管理機(jī)制。建立系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)庫，使研究人員能夠方便的查詢到設(shè)備的出廠信息，在示范樓系統(tǒng)圖中的位置和空間位置，當(dāng)前工作狀態(tài)和歷史運行記錄。

　　照明系統(tǒng)采用背景照明與桌面臺燈相結(jié)合。其中全樓背景照明系統(tǒng)能自動補充日照水平，高效熒光燈在每個階段提供300lx，整體感應(yīng)器測量內(nèi)部光線度和光線運動情況，如果有足夠的日光則使燈變暗，如果沒有人使用這一房間，則把該房間的燈關(guān)掉。感應(yīng)器還有紅外線接收器，允許使用者通過電腦來控制照明度。

　　五是根據(jù)實驗研究的需要以及設(shè)備研究的需要，樓控系統(tǒng)應(yīng)提供多種操作模式。包括現(xiàn)場手動操作、手自動模式切換、通過控制系統(tǒng)對設(shè)備的人工調(diào)節(jié)、程序自動控制等。

　　示范樓能源和設(shè)備系統(tǒng)采用多項節(jié)能措施和可再生能源技術(shù)。在設(shè)計階段的模擬分析表明包括照明和辦公設(shè)備在內(nèi)，示范樓單位面積全年總用電量指標(biāo)為40千瓦時/平方米，是北京市高檔辦公建筑總用電量指標(biāo)的30%。

 

　　室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案

 

　　三是氣象參數(shù)監(jiān)測、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能逐時監(jiān)測，反映室內(nèi)環(huán)境舒適度的溫濕度、CO2濃度、照度等參數(shù)的測試以及反映系統(tǒng)運行狀況的水溫、風(fēng)溫、煙氣溫度、煙氣流量等參數(shù)的監(jiān)測。

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