被動(dòng)式建筑案例.pdf

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1、被動(dòng)式建筑典型案例上海世博城市最佳實(shí)踐區(qū)漢堡館1.什么是被動(dòng)式建筑被動(dòng)式低能耗建筑源于德國，目前被認(rèn)為是世界上最先進(jìn)的節(jié)能建筑之一。與普通建筑相比，被動(dòng)式低能耗建筑幾乎不與外界進(jìn)行熱交換，隔熱性能更強(qiáng)，可節(jié)能80%以上。它主要通過高隔熱隔音、密封性強(qiáng)的建筑外墻和利用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉磳?shí)行被動(dòng)采暖和制冷，最終實(shí)現(xiàn)低能耗。對(duì)于冬季嚴(yán)寒、夏季炎熱、取暖降溫耗煤耗電量大的北方城市，被動(dòng)式低能耗建筑推廣建設(shè)不僅節(jié)約居住成本，且可達(dá)到節(jié)能減排的要求。對(duì)于長江中下游和黃河流域廣大地區(qū)都有積極推廣價(jià)值。2.設(shè)計(jì)要求

2、被動(dòng)式低能耗房屋有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要求完全在沒有供熱（供冷）設(shè)施或采用較少能源的條件下，利用建筑物自然得熱使室內(nèi)溫度達(dá)到20℃～26℃，也就是說室內(nèi)可以不用暖氣取暖室溫也能達(dá)標(biāo);相對(duì)濕度在40%～60%，保證內(nèi)墻不結(jié)露發(fā)霉，窗戶內(nèi)表面無結(jié)露水現(xiàn)象。這樣嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，較好地解決了居住成本、節(jié)能減排與居住舒適度之間的矛盾。3.漢堡案例館上海世博城市最佳實(shí)踐區(qū)漢堡案例館——典型的被動(dòng)式建筑。2漢堡案例，建筑面3125.2m，建筑高度為18m，地上五層，地下一層，地下一層為展廳和設(shè)備機(jī)房，地上部分為展廳和辦公用房

3、。這里我們只介紹建筑物的保溫和冷熱源，分以下5個(gè)部分進(jìn)行介紹：（1）高絕熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)1/5（2）空調(diào)和地源熱泵（3）對(duì)流式供暖（4）特殊的制冷方式（5）熱回收新風(fēng)系統(tǒng)4.高絕熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)2漢堡館外墻設(shè)計(jì)的平均傳熱系數(shù)為0.18W/(m·K)。它的墻體為300毫米混凝土，加200毫米礦物保溫織物（巖棉），加105毫米飾面磚。墻體總厚度達(dá)605毫米。傳熱系數(shù)為0.18W/(m2K)是個(gè)什么概念？通過下面的比較可以有個(gè)清晰的概念。我國《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的嚴(yán)寒地區(qū)外墻平均傳熱系數(shù)為≤0.402W/(m·K)，

4、（哈爾濱、長春等地）。哈爾濱：北緯46度，夏季日均最高溫度28度，冬季日均最低溫度-24度。近年來江蘇、上海等南方能源匱乏地區(qū)比較重視建筑節(jié)能，對(duì)建筑保溫性能提高了要求。上海市（北緯31°10’/東經(jīng)121°26’）屬于夏熱冬冷地區(qū)，根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50189-2005）》中規(guī)定，上海地區(qū)公共建筑節(jié)22能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)≤0.70W/(m·K)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)≤1.0W/(m·K)。漢堡館外墻設(shè)計(jì)的傳熱系數(shù)不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上海市節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)，甚至高于嚴(yán)寒的哈爾濱節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)。建筑外墻

5、保溫不僅節(jié)約能源，并且能很好地防止墻體凝露。我們?cè)賹?duì)玻璃幕墻進(jìn)行一個(gè)對(duì)比，上海地區(qū)保溫比較好的玻璃幕墻、窗戶或玻璃門采用雙層中空玻璃，上海某大型公共建筑玻璃幕墻采用6+12A+6Low-e2中空玻璃，型材采用斷熱型材，它的傳熱系數(shù)為1.79W/(m·K)。而漢堡館采用高性能夾層三層中空玻璃，規(guī)格為8+12A+6+14A+10，使用導(dǎo)熱性能差的木2質(zhì)框架，傳熱系數(shù)為<0.7W/(m·K)。由于漢堡館屋面、外墻、玻璃幕墻具有良好的保溫絕熱效果，使得房屋幾乎不與外界進(jìn)行熱交換，房屋內(nèi)部只需要少量的供冷、供熱能量，

6、就能保持舒適的2/5室內(nèi)溫度。5.空調(diào)和地源熱泵由于建筑物良好的保溫性能，建筑物內(nèi)部的冷熱負(fù)荷都比較小，空調(diào)總冷負(fù)2荷為102.84Kw，冷負(fù)荷指標(biāo)為32.9W/m；冬季采暖總熱負(fù)荷為40.9Kw,熱負(fù)2荷指標(biāo)為13.1W/m。單位面積冷、熱負(fù)荷是本地區(qū)同類建筑的30%和20%。這就為環(huán)保型地源熱泵的使用提供了可能。本著保護(hù)環(huán)境,盡量減少能源消耗的原則,漢堡館地源熱泵機(jī)組的選型上考慮到建筑物冷熱負(fù)荷特點(diǎn)，以及地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用，選用一臺(tái)制冷量為45Kw，制熱量為49Kw的熱泵機(jī)組。提供部分夏季空調(diào)冷負(fù)荷和

7、全部冬季采暖熱負(fù)荷,在夏季提供18℃/21℃的冷凍水，在冬季提供35℃/30℃的采暖熱水。剩余的夏季冷負(fù)荷由區(qū)域供冷站提供的6℃/12℃的冷凍水。大家知道，空調(diào)實(shí)際上是熱量轉(zhuǎn)移的機(jī)器，夏天將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到室外，冬天把室外的熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)。地源熱泵是以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩?，由水源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)組成。冬季，熱泵機(jī)組從地源中吸收熱量；夏季，熱泵機(jī)組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中，實(shí)現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷。根據(jù)地?zé)峤粨Q系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)、地表水

8、地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)。漢堡館屬于地埋管地源熱泵系統(tǒng)。地源熱泵機(jī)組需要一定的擴(kuò)散面積以及受到地質(zhì)條件的限制，這就限制了它的功率和使用。漢堡館地源側(cè)埋地管利用部分樁基，由26個(gè)直徑600mm，深度28.8米的樁基，樁內(nèi)設(shè)有地?zé)岜P管，進(jìn)行熱交換。埋地管使用穩(wěn)定性強(qiáng)的PE交聯(lián)樹脂塑料管。6.對(duì)流式供暖漢堡館一至四層辦公室等沿墻沿窗地板下設(shè)有風(fēng)道出口，里面設(shè)置了加熱盤管，加熱盤管內(nèi)的循環(huán)水溫為35℃/30℃。大