被动房新风设计及应用12.31
“被动房”技术在既有建筑绿色改造中的应用
“被动房”技术在既有建筑绿色改造中的应用被动房是一种以最小限度使用非可再生能源并最大限度利用可再生能源的建筑设计理念。
它通过利用自然资源,如太阳能、风能和地热能,来提供建筑内部所需的能量。
被动房技术在既有建筑绿色改造中的应用能够显著提高建筑的能源效率,减少能源消耗,降低碳排放,达到可持续发展的目标。
一、建筑外部1. 外墙改造被动房技术可以通过外墙的改造来提高建筑的隔热性能。
采用隔热材料覆盖外墙表面,可以有效降低热量在建筑内部和外部的传递,减少冷热桥的形成,提高建筑的保温性能。
2. 窗户改造窗户是建筑的能量漏点,也是太阳能的最佳收集装置。
通过改造窗户的材料和结构,可以提高窗户的隔热性能,减少能量的散失。
可以在窗户上安装太阳能光电板,将太阳能转化为电能,为建筑提供所需的能量。
1. 采光系统采光是被动房设计中非常重要的一部分。
改造内部采光系统,增加建筑内部的自然光,减少对人工照明的依赖,可以节约能源,提供一个更加舒适的生活环境。
2. 通风系统改进建筑的通风系统,增加自然通风的设计,可以有效地降低建筑内部的温度,减少对人工冷却的需求。
可以安装能量回收装置,将废气中的能量回收利用,提高建筑的能源利用效率。
3. 暖气系统传统的暖气方式通常依赖于燃烧化石燃料,产生大量的CO2排放。
改造暖气系统,采用地热能、太阳能和空气能等可再生能源,可以降低暖气系统的运行能耗,减少对化石能源的依赖。
4. 水系统改造水系统,提高水的回收利用率,可以减少对自来水的消耗。
可以安装雨水收集系统,收集雨水用于灌溉和冲厕等非饮用水的用途,进一步减少对自来水的需求。
5. 智能化控制系统安装智能化控制系统,通过传感器、自动调节阀和计算机等设备,对建筑的能量使用进行动态监控和调节,提高能源利用效率。
这样可以根据建筑内外的温度、湿度和能源需求来自动调节采光、通风和暖气系统的工作模式,实现能耗的最小化。
被动房技术在既有建筑绿色改造中的应用,可以提高建筑的能源效率,降低能源消耗和碳排放。
被动式设计如何实现建筑物的自然通风和降温
被动式设计如何实现建筑物的自然通风和降温在如今的建筑领域,人们越来越关注可持续性和能源效率。
被动式设计作为一种创新的理念,为实现建筑物的自然通风和降温提供了有效的解决方案。
这种设计方法旨在最大程度地利用自然元素和环境条件,减少对机械通风和空调系统的依赖,从而降低能源消耗,创造更舒适、健康的室内环境。
被动式设计的核心原理是基于对气候、地理和建筑朝向等因素的深入理解。
首先,合理的建筑朝向是关键。
建筑物应该根据当地的主导风向和太阳轨迹进行布局,以充分利用自然风的流动和太阳的辐射。
例如,在北半球,朝南的方向通常能够获得更多的阳光,而东西向则可以更好地引导风的进入。
通过精心规划建筑的朝向,可以在不同季节实现最佳的自然通风和采光效果。
窗户的设计在被动式通风和降温中起着至关重要的作用。
窗户的位置、大小和开启方式都需要经过精心考量。
为了促进自然通风,窗户应该分布在建筑物的不同侧面,形成对流通道。
高处和低处的窗户搭配可以利用热空气上升、冷空气下沉的原理,增强空气的流动。
此外,可开启的窗户面积应足够大,以便在需要时能够充分引入新鲜空气。
在炎热的夏季,可以利用遮阳装置来减少太阳直射进入室内,同时保持窗户的通风功能。
建筑的外形和布局也会影响自然通风效果。
狭长的建筑形状有利于风的贯穿,而内部庭院或中庭的设计则可以形成风的缓冲区和循环区域。
避免过于复杂的建筑外形和过多的凹凸结构,能够减少风的阻力,使自然风更顺畅地流经建筑物。
隔热和保温材料的选择对于保持室内温度稳定至关重要。
良好的隔热材料可以有效地阻挡外部热量在夏季进入室内,同时在冬季防止室内热量散失。
在屋顶和外墙使用高效的隔热材料,能够减少室内外温度的交换,降低空调和采暖的需求。
利用自然地形和植被也是被动式设计的一部分。
例如,将建筑物建在山坡上,可以利用地形高差产生的风压来增强通风。
周边的植被不仅能够美化环境,还可以在夏季提供遮荫,降低建筑物周围的温度。
树木和植物的蒸腾作用还可以增加空气湿度,改善局部微气候。
建筑设计中被动房的应用
北京住宅院:被动房不止是环保建筑的节能体现在两个方面,满足舒适度要求的情况下一降低围护结构同外界的热交换,二尽可能的利用现有的绿色能源。
概念:被动房在中国也有被翻译为“无源房”,即在非极端寒冷的天气,不用“有源的供暖和空调系统仍可拥有舒适的室内小气候。
在建筑通过围护结构的热损失和通风热损失最小化的情况下,采用高效热回收通风设施不仅给建筑提供足够的新鲜空气,还可以通过对新鲜空气后加热或后制冷来满足制冷或采暖的需求。
”(《无源房屋》,中国建筑工业出版社,2010)。
在极端寒冷的天气下,使用很少的辅助能源,通常消耗极少可再生能源满足室内舒适性要求。
“被动房”是各种保温及节能技术产品的集大成者,通过充分利用可再生能源等使采暖消耗的一次能源不超过15千瓦·小时/平米的房屋。
如此低的能耗标准,是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和尽可能的利用现有的可再生能源得以实现。
低能耗建筑和被动房最显著的优点是高效的保温隔热性能。
寒冷或严寒地区冬季采暖煤耗量局、夏季空调电耗高大部分是由于围护结构与外界环境的热交换造成的。
因此被动式一低能耗建筑的节能重点是提高建筑围护结构的热工性能,降低传热系数,减少热损失。
此外高效的保温措施还将提高建筑物的气密性,降低能量损失,隔绝室外噪音,提高居住舒适度。
(1)、建筑外墙保温外墙保温材料的种类很多,较适合的有膨胀聚苯板、矿棉、玻璃棉、泡沫玻璃、纤维素和木质保温隔热材料、真空保温材料等。
②屋顶和地面保温被动房对屋顶、地面及地下室的顶板的保温要求很高。
屋顶保温要求保温材料的厚度为24~30cm。
保温层上面需要加设防潮层。
屋面保温隔热材料一般多分为两类:一是板材型,如XPS板,EPS板,硬泡聚氨酯板(PU),岩棉板;二是现场浇注型材料,如现场喷涂硬泡聚氨酯整体防水屋面。
地面保温的厚度最小也有25 cm。
③热桥的处理要使建筑保温隔热系统发挥良好的作用,除了保温材料和厚度的选择外,加强关键节点的设计与施工,避免热桥非常重要。
被动式设计如何实现建筑物的自然通风效果
被动式设计如何实现建筑物的自然通风效果在当今的建筑设计领域,追求可持续性和能源效率已经成为了重要的发展趋势。
其中,实现建筑物的自然通风效果是被动式设计的一个关键目标。
自然通风不仅能够提供舒适的室内环境,减少对机械通风系统的依赖,还能显著降低能源消耗,对环境产生积极影响。
那么,什么是被动式设计呢?被动式设计是指通过合理利用建筑自身的特点和周围环境的条件,不依赖复杂的机械系统,实现舒适的室内环境控制。
在自然通风方面,被动式设计主要依靠建筑的布局、朝向、开口位置和大小、建筑构件的热性能等因素来引导空气流动。
首先,建筑的朝向对于自然通风至关重要。
在北半球,建筑物朝向南方可以最大程度地接收阳光,同时也有利于夏季的通风。
理想的情况是建筑物的长边朝向夏季主导风向,这样可以让更多的风进入室内。
例如,如果夏季主导风向是东南风,那么建筑的长边最好是东西向,开口设置在东南和西北方向,以形成良好的穿堂风。
建筑的布局也会影响自然通风效果。
较为分散和开敞的布局有利于空气的流动,避免形成风的死角。
比如,行列式的布局可以让风在建筑之间顺畅地通过;而围合式的布局,如果设计得当,也可以通过中心庭院形成局部的通风环流。
开口的位置和大小是实现自然通风的关键因素之一。
窗户的位置应该根据室内的功能和气流的路径进行合理布置。
通常,在房间的相对两侧设置窗户可以形成有效的穿堂风。
而且,窗户的面积应该足够大,以保证足够的通风量。
同时,窗户的开启方式也有讲究,平开窗户比推拉窗户更有利于通风。
除了窗户,通风口的设置也不能忽视。
在建筑物的屋顶和墙壁上设置通风口,可以利用热压原理促进空气的流动。
热压是由于室内外温度差异导致空气密度不同而产生的压力差。
在夏季,室内温度较高,热空气上升,通过屋顶的通风口排出,而冷空气则从低处的窗户或通风口进入,形成自然通风。
建筑构件的热性能也会对自然通风产生影响。
例如,厚重的墙体和楼板具有良好的蓄热能力,可以在白天吸收热量,晚上缓慢释放,从而减少室内温度的波动,有助于维持稳定的通风效果。
被动房保温系统在绿色建筑中的应用
被动房保温系统在绿色建筑中的应用大家好,今天我要和大家聊一聊被动房保温系统在绿色建筑中的应用。
passivehouse,也就是被动房,是一种新型的建筑设计理念,通过极致的保温隔热、高效的门窗、新风系统以及合理的建筑布局,使得房屋能够在冬季保持室内温暖,夏季保持室内凉爽,大大降低了能源的消耗。
passivehouse的设计理念在中国逐渐被人们接受和认可,也与我国推进绿色建筑、节能减排的政策理念相契合。
被动房的保温系统是其核心技术之一。
这个系统主要由外墙、屋顶、地面和门窗等组成,其保温材料一般采用聚氨酯、挤塑聚苯乙烯等高效保温材料。
这些保温材料不仅导热系数低,能够很好地阻止热量的传递,而且闭孔率较高,能够有效防止水分的渗透。
这样,无论是严寒的冬天还是酷暑的夏天,被动房都能够保持室内舒适的温度,让人们享受冬暖夏凉的居住环境。
被动房的保温系统不仅仅是为了保持室内的温度,更重要的是,它可以大大减少房屋对空调、暖气等主动供暖和制冷系统的依赖。
我们知道,传统的房屋在冬季需要通过燃烧煤炭、天然气等化石能源来供暖,在夏季则需要通过空调来制冷。
这些方式不仅能源消耗大,而且会产生大量的二氧化碳等温室气体,加剧全球变暖。
而被动房,通过高效的保温系统,使得房屋能够实现“零能耗”,真正做到了节能减排。
除了保温系统,被动房还采用了高效的门窗系统。
被动房的门窗一般采用双层或者三层玻璃,中间填充有氩气或者其他惰性气体,大大提高了门窗的隔热隔音性能。
这样,无论是室外的噪音,还是严寒的冬天,被动房的门窗都能够有效地隔绝,让人们在室内享受宁静和温暖。
被动房还通过合理的设计,使得房屋能够更好地利用自然光和太阳能。
被动房的窗户一般采用大窗户设计,使得室内能够充分得到自然光,减少对人工照明的需求。
同时,被动房的外墙和屋顶一般采用浅色或者反射材料,能够有效地反射阳光,减少房屋内部的热量吸收。
总的来说,被动房的保温系统在绿色建筑中的应用,不仅仅是一种技术的创新,更是一种建筑理念的革新。
被动式设计如何实现建筑物的自然通风
被动式设计如何实现建筑物的自然通风在现代建筑设计中,实现建筑物的自然通风是一个重要的目标。
被动式设计作为一种可持续的设计理念,能够有效地利用自然力量,为建筑物创造良好的通风条件,提高室内空气质量,降低能源消耗,为居住者提供更加舒适和健康的环境。
被动式设计是指通过合理的建筑布局、朝向、窗户设计、遮阳措施等手段,充分利用自然的能量,如太阳能、风能、温度差等,来满足建筑物的能源需求和舒适度要求,而不需要依赖机械通风或空调系统。
在实现建筑物的自然通风方面,被动式设计有多种策略和方法。
首先,建筑的朝向是影响自然通风的关键因素之一。
在北半球,建筑物朝向南面可以最大程度地接收阳光,同时利用夏季主导风向来促进通风。
例如,将主要的窗户和开口设置在建筑物的南面和北面,可以形成有效的穿堂风。
这样,当夏季南风盛行时,新鲜的空气能够从南面的窗户进入室内,从北面的窗户排出,带走室内的热量和污浊空气。
合理的建筑布局也对自然通风起着重要作用。
建筑物之间的间距和排列方式会影响风的流动。
如果建筑物之间过于密集或排列不合理,可能会形成风的阻挡和漩涡,影响通风效果。
因此,在规划建筑布局时,应考虑留出足够的间距,并采用行列式、错列式等布局方式,以引导风顺畅地流经建筑物。
窗户的设计是实现自然通风的重要环节。
窗户的位置、大小和开启方式都会影响通风效果。
窗户应该分布在不同的方向和高度,以增加空气的进入和排出路径。
例如,在高处设置通风窗可以利用热压原理,促进热空气的上升和排出,从而形成良好的自然通风循环。
此外,窗户的开启方式也有多种选择,如平开、推拉、上悬等,应根据实际需求和通风效果进行选择。
除了窗户,通风口的设置也不可忽视。
通风口可以设置在屋顶、墙壁或地板上,以增加空气的进出通道。
例如,在屋顶设置通风口可以利用风的吸力,将室内的热空气排出,同时引入新鲜的冷空气。
在墙壁上设置通风口时,可以结合遮阳设施,避免阳光直射的同时保证通风效果。
遮阳措施不仅可以减少太阳辐射带来的热量,还能对自然通风产生积极影响。
被动房新风设计与应用
被动房新风设计与应用摘要:被动房技术对建筑内外围护结构的高要求提升了建筑物的保温隔热性和整体气密性,有效减少了围护结构的热传递和室内外空气渗透而引起的冷热量损失,但为了满足室内卫生和舒适等要求,需要有组织的暖通方式,新风的处理、输配能耗突出。
相信本着环保、节能和高舒适性等的设计理念,被动房这种低能耗建筑必将得到更快更远的发展,并极大的推动我国建筑节能事业的提高。
关键词被动房、节能、居住建筑、新风负荷、能量回收被动房兴起于德国,源于我国传统建筑(如南方徽派建筑,北方的四合院、窑洞等)因势利导、因地制宜的建筑理念。
引进、实践被动房对于我国有两个现实意义:一是使建筑回归理性、返璞归真,去掉对建筑物的过度装饰和异化而导致的华而不实,实现简朴、实用、不失建筑美学的传统理念;且更重要的是被动房在很大程度上提升了建筑质量、提高了建筑节能技术水平。
本文阐述被动房的设计理论理念和高效带热回收新风系统的重要性。
针对本施工单位正在施工的被动房项目:北京(曹妃甸)现代产业发展试验区项目,阐述了其暖通设计方案和新风、回风、排风系统形式,通过热冷负荷计算和新风能力校核,证实了华北地区具有利用被动房新风、回风、排风的可行性,采用制冷剂系统或者夏季采用制冷辅助供冷设备,对推动我国的建筑节能事业将开辟广阔的发展空间。
1、被动房的设计理念1.1 概念被动房是通过较好的保温,将自然通风、采光、太阳能和室内非供暖热源等各种被动节能手段与建筑围护、分割结构高效节能技术相结合建造而成的低能耗建筑。
高效节能、巧妙设计的热回收新风系统是被动房性能的关键所在。
被动房在显著提高室内环境舒适性的同时,可大幅度减少建筑能耗,最大限度地降低对主动式机械采暖和制冷系统的依赖,在很少能源消耗的条件下,满足采暖和制冷的能源需求。
“被动”也不是完全没有能耗,而是指一种智能设计:最小限度地利用复杂系统和不可再生能源来达到节能目标。
1.2 认证指标被动房的主要技术指标为:(1) 采暖能源需求≤15 kWh/(m²a)或采暖热负荷≤10 W/m²;(2) 制冷能源需求≤15 kWh/(m²a);(3) 一次能源需求≤ 120 kWh/(m²a);(4) 气密性≤ 0.6 /h (50 Pascal);(5) 超温概率≤10 %;(6) 利用PHPP进行计算(被动房设计计算软件),满足设定要求。
建筑新风系统设计与应用
建筑新风系统设计与应用随着人们对居住环境的要求越来越高,建筑新风系统成为了现代建筑设计中不可或缺的一部分。
建筑新风系统是指将室外空气通过一系列的处理方式送入室内,以保持空气的新鲜和干燥,同时也能调节室内温度、湿度等环境参数,达到舒适的居住体验。
一、建筑新风系统的设计原则1. 根据室内外环境的差异性,确定新风系统的送风量和送风口的位置。
要注意室外污染源的位置和方向,选择适当的送风口位置,避免室外污染物进入室内。
2. 新风系统的送风量应根据室内空气质量要求来确定。
送风量过大或过小都会影响室内环境质量。
3. 新风系统的风口设计应符合人机工程学原则,避免过强的风力对人体造成不适。
4. 新风系统的控制方式应便于使用和维护,同时也要具备可靠性和安全性。
二、建筑新风系统的应用1. 住宅新风系统随着人们生活水平的提高,对居住环境的要求也越来越高。
住宅新风系统可以保证室内空气的新鲜、干燥,避免室内空气污染和潮湿。
同时,住宅新风系统还可以调节室内温度、湿度等环境参数,让人们在舒适的环境下生活。
2. 商业新风系统商业新风系统主要应用于商业建筑中,比如购物中心、超市、酒店等场所。
商业新风系统可以保证室内空气的新鲜和干燥,从而提高消费者的舒适度和购物体验。
商业新风系统还可以调节室内温度、湿度等环境参数,从而提高商业场所的经营效益。
3. 医疗新风系统医疗新风系统主要应用于医院和诊所等场所。
医疗新风系统可以保证室内空气的新鲜、干燥和洁净,避免室内空气污染和交叉感染。
医疗新风系统还可以调节室内温度、湿度等环境参数,从而为患者提供一个舒适、安全的治疗环境。
4. 工业新风系统工业新风系统主要应用于工厂和车间等场所。
工业新风系统可以保证室内空气的新鲜、干燥和洁净,避免室内空气污染和劳动者健康受损。
工业新风系统还可以调节室内温度、湿度等环境参数,从而提高工厂和车间的生产效率。
三、建筑新风系统的设计流程1. 确定新风系统的用途、送风量、送风方式和送风口位置等技术参数。
被动房新风设计及应用
( 2 )排 风 量
表3
被 动房 机 械 通风 设 计 中 ,排 风 并 非在 每 间 单独 的房 间设 置 . 而 是 在 整个 建 筑 中 集 中设 置排 风 区 ,一般 排 风 区 包括 厨 房 、卫 生
项 目 位 置 l 用 地 面 积 m I 建 筑 面 积 m I 被 动 房 范 围l 建 筑 功 能 文 荟 园 酒 店 天 津 武 清l 6 5 7 l 7 9 1 1 l 地 上 l 2 层 J 三 星 酒 店
4 . 3 . 2 新 风 负荷 校 核
廊 设在 建 筑 的北侧 紧凑 的 内部管 道应 集 中布 局放 置 。
室 外新 风 入 口要 求 易 接近 ( 清 洁 ) ;必 须 不 受细 雪 和暴 雨
的影 响 :必须 距 离地 面足 够 高 ( 3 米) 不 要在 车 库 内部 不 要在 垃 圾 箱 或堆 肥 附 近 .排 风 不 要对 着 任 何 建筑 组 件 ;室外 空 气入 口
A t :新 风最 高 与最 低 温 差 ,末端 加 热 器 前 后新 风 温 差 ,4 5 —
1 6. 5。 C
酒 店客 房 2 6 卫生 间 2 8
C:空气 热容 , 常i= 0. 3 3 wh / ( m。 k )
4 . 3 暖通 方案 } 匕 较 3 . 3 新风 设计要 求
 ̄ / t ( t 1 . h i , d 1 ) [ 积 ( f 2
距 离排 气 至少 1 . 5 米 .避免 污 染 。
4 、工 程 应 用 和 比较
井 只( 1 3 1 h 3 , d 3 l
4 . 1建筑 概况 ( 表3 )
图3 热 交换效 率
研究篇 ■
被动房新风设计及应用
被动房新风设计及应用被动房是一种能够最大限度地利用自然资源的低能耗建筑,它采用了多种策略来减少能量的使用,其中包括被动冷却和被动加热技术。
而新风系统则是被动房中的关键组成部分,负责调节室内空气的湿度、温度和清洁度,保证室内环境的舒适度。
本文将详细介绍被动房新风设计及其应用。
被动房新风设计的原则是在最大限度地减少能耗的基础上,保持室内空气质量的良好。
为了实现这个目标,设计师需要考虑以下几个方面:1. 新风系统的位置和布局:新风系统应该位于建筑中央位置,以便空气能够均匀地分布到各个房间。
同时,外部气流要充分利用自然的排风和通风通道,避免对室内环境产生影响。
2. 换气量的计算:换气量的计算要根据房间的使用情况和人员活动水平来确定。
根据建筑的大小、朝向和密封性能等因素,合理确定新风系统的换气量,以避免能源浪费。
3. 湿度和温度控制:新风系统应该能够调整室内湿度和温度,以确保舒适的室内环境。
一些先进的被动房新风系统可以根据外界环境条件自动调节,达到最佳的湿度和温度水平。
4. 过滤和净化功能:新风系统应该有过滤和净化功能,能够去除室内空气中的污染物和颗粒物,提供清洁的室内空气质量。
一些新风系统还可以利用太阳能或其他新能源来实现净化功能。
被动房新风系统的应用已经越来越广泛,不仅在住宅建筑中得到应用,还在商业和办公建筑中得到推广。
下面将介绍几个典型的被动房新风系统应用案例:1. 自然通风系统:自然通风系统利用建筑的朝向、窗口和气流控制装置等,通过合理调节自然气流的流动方向和速度来实现室内新鲜空气的进出。
该系统可以减少能源消耗,同时改善室内空气质量。
2. 通风换气系统:这种系统通过设置换气机械设备,将新鲜空气从室外引入,并将室内的污染气体排出,以保持室内空气的新鲜度。
换气系统通常与空调系统配合使用,能够提供更好的室内空气质量。
3. 新风净化系统:这种系统通过过滤和净化设备来去除室内空气中的污染物和颗粒物,提供更加清洁的室内空气环境。
被动式超低能耗住宅新风空调混合送风系统研究与实践
2019.05
BUILDING ENERGY SAVING
建
筑
节
大部分住宅工程项目会选用空调系统。对于面积 型设备,是一种高效热回收新风机和空气源热泵
能
有限的住宅空间,新风系统如何与空调系统合理 的组合,从理论上讲可以较好地满足被动房的空
协调组织,成为亟待解决的问题。
气调节需求。但是,经市场调研后发现,由于该
关键词:被动式超低能耗住宅;新风系统;空调系统;混合送风
0 引言
被动式超低能耗绿色建筑是指适应气候特 征和自然条件,通过采用保温隔热性能和气密性 能更高的围护结构,以及高效新风热回收技术,
* 课题项目:天津生态城投资开发有限公司科研项 目“被动式居住建筑建设管理研究”(项目编号: 2017KT07)资助。
空调风管机 + 新风系统装置,即空调风管机 空间。具体做法如下:
系统与新风系统装置独立、并行组织。两种系统
系统选用技术成熟的空调风管机及热回收新
均占用房间吊顶空间。空调风通过空调风管进入 风机,新风送风风管与空调风管机室内出风部位
各房间,新风通过新风风管进入各房间,房间内 风管相连接,通过共用风管将空调风与新风通过
2 新风、空调混合送风系统装置的设计及
台 2 匹左右的空调即可满足需求。因此,被动式 应用
超低能耗住宅中常见的空调形式为一拖一风管机 或是和新风系统结合在一起的空调新风一体机。
1.1 空调风管机 + 新风系统装置
针对上述两套系统不完善的问题,本课题研 究设计了新风、空调混合送风系统装置,对新风 系统、空调系统进行统筹组织和优化,集约利用
参考文献: [1] 住房城乡建设部 . 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程 :JGJ/ T 151—2008[S]. 北京 : 中国建筑工业出版社 ,2008:11. [2] 工业和信息化部 . 中空玻璃间隔条:第 3 部分暖边 间 隔 条 :JC/T 2069—2018[S]. 北 京 : 中 国 建 材 工 业 出 版 社 ,2018:9. [3] 魏贺东 , 赵及建 , 高建会 , 刘海娇 . 关于被动式超低能 耗建筑几何热桥效应的影响因素分析及建议 [J]. 墙材革新 与建筑节能 ,2019(04):22-27.
某办公楼被动式改造的暖通空调设计与节能分析
某办公楼被动式改造的暖通空调设计与节能分析摘要:本论文以邯郸地区某办公楼被动式改造为实例,介绍了该建筑暖通空调系统的设计方案,并对改造前后的运行费用和CO2的排放量进行简单分析。
对于该地区建筑暖通相关设计有一定的借鉴性。
关键词:改造被动式建筑;地源热泵;热回收全热新风机组引言:随着建筑能耗问题越来越突出,被动式建筑逐渐被各国所关注【1】。
由于新建被动式建筑投资较大,将现有建筑进行被动式改造,是降低建筑能耗的又一种方式。
改造被动式建筑的暖通设计需结合不同项目的特性,制定可行的经济的设计方案。
一、项目概况该项目位于邯郸市丛台区,属寒冷地区,改造办公楼占地面积592.3㎡,在园区西南角建设一座冷热源机房。
办公楼地上12层,地下1层,建筑高度为43.00m,仅针对地上部分进行改造,改造建筑面积8193.71㎡,其中改造被动区面积为5821.8㎡。
1层为展厅,2至11层为办公室、办公大厅和会议室,12层为会议室和多功能会议厅。
二、项目原状办公楼建成于上个世纪90年代,年代较为久远,供暖末端为散热器供暖,供暖热源来自城市集中供热,年供暖费约36万;夏季为分体空调制冷,年供冷耗电约46000kWh。
三、主要设计参数1、设计参数(参照邢台市):夏季空调室外设计计算干球温度35.1℃;夏季空调室外设计计算湿球温度26.9℃;冬季空调室外设计计算干球温度-8℃;冬季室外设计计算相对湿度57%。
2、室内设计参数。
详见表2所示:表2 空调室内设计参数四、冷热源配置1、冷热源选择本项目可采用的冷热源形式包括地源热泵、空气源热泵、多联式热泵(VRV)、燃气锅炉、市政热力等形式。
多联式热泵(VRV)、燃气锅炉、市政热力不属于清洁可再生能源,近零能耗建筑评价标准中,空气源热泵仅可计入供暖系统可再生能源利用量。
从零碳发展角度,结合现有场地海绵城市的改造,确定地源热泵为本工程冷热源形式。
本项目另设一套空气源热泵系统,作用有两点:一个是为了在节假日期间,冷热需求很小的时候,可以用这套系统替代地源热泵系统,避免大马拉小车,降低运行费用。
自然通风系统在建筑被动设计中的应用
自然通风系统在建筑被动设计中的应用随着环境保护意识的增强和能源消耗的增加,建筑设计开始注重被动设计理念,其中自然通风系统在建筑设计中的应用被广泛认可和采纳。
自然通风系统通过利用自然气流和气压差,实现建筑内部空气的正常流动,提供舒适的室内环境,同时减少能源消耗和对环境的污染。
本文将探讨自然通风系统在建筑被动设计中的应用,并分析其优势和局限性。
首先,自然通风系统可以有效实现室内空气的流通。
传统的机械通风系统需要耗费大量的电力来驱动风机,而自然通风系统则通过合理的建筑布局和通风口的设置,充分利用室外的风力和气压差来实现室内空气的流通。
室外风力经过建筑外墙、窗户等进入室内,形成自然通风效果。
这种流通方式不仅能够保证室内空气的新鲜和清洁,还能有效降低能耗。
其次,自然通风系统能够改善室内温湿度条件。
在炎热的夏季,自然通风系统可以利用自然气流将室内的热空气排出,引入较为凉爽的室外空气。
同时,在湿度较高的地区,适当开启窗户和通风口可以实现室内湿空气的排出,防止霉菌和细菌滋生,提升室内空气质量。
相比之下,机械通风系统需要消耗大量的电力来制冷和除湿,不仅能源消耗大,而且造成环境负荷。
然而,自然通风系统也存在一些局限性。
首先,自然通风系统的效果受到室外气候条件的限制。
在没有风或风力较小的情况下,自然通风系统的效果有限,可能无法满足舒适的室内环境要求。
其次,自然通风系统的设计需要考虑建筑布局和通风口的位置,如果设计不当或者布局不合理,可能会出现一些问题,如部分房间通风不畅或者室内温湿度差异过大。
因此,在自然通风系统的设计中,需要结合具体的建筑形式和气候条件,进行合理规划和布局。
针对自然通风系统的局限性,可以结合其他技术手段进行优化。
例如,在有风力的情况下,可以设置可调节的通风口,通过调节通风口的开闭程度来控制室内的通风效果。
同时,可以考虑运用智能化控制系统,通过监测室内外温湿度等参数,自动调节通风口的开闭,实现最佳的室内环境效果。
高寒地区被动式低能耗居住建筑新风系统的特点及设计
251中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.01 (上)被动式低能耗居住建筑是指一种通过将自然通风、采光、太阳能辐射等被动式节能手段,与工程手段相结合而建造出的居住建筑,人们通过根据其特点设计配套的新风系统,能够优化该类型建筑的内部空间舒适度,促进被动式低能耗居住建筑在高寒地区的普及推广。
1 高寒地区被动式低能耗居住建筑新风系统的特点1.1 热回收效率特点在高寒地区,被动式低能耗居住建筑的最大优势就是具有较高的气密性能。
就目前来看,我国对被动式房屋的在气密性上的规定为,当室内外压差达到50Pa 时,换气频率应在0.6次/h 以下,也可以表述为n 50≤0.6次/h ,同时,有研究者曾对乌鲁木齐、鹤壁等高寒地区的被动低能耗建筑进行了气密测试,结果显示,高寒地区被动式建筑的气密性普遍在n 50=4.4~20.7次/h ,由此可见,无论是在规定上,还是现实中,被动式低能耗建筑的气密性均较强。
基于此,为了消除气密性较强所带来的室内二氧化碳浓度过高问题,满足被动式建筑对室内二氧化碳浓度≤1000ppm 要求,新风系统在运行中需要达到足够的风量,但风量过大,很容易造成内部温度的散失,降低建筑内部空间的舒适度。
为此,设高寒地区被动式低能耗居住建筑新风系统的特点及设计刘旭峰(四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,四川 成都 610000)摘要:在高寒地区,做好被动式低能耗居住建筑新风系统的设计,能够提升建筑使用性能。
基于此,本文详细阐述了被动式居住建筑新风系统在热回收效率、功能、运行、能耗这四个方面的特点,并介绍了新风系统的室内新风量、排风热回收率、辅助冷热源设计,希望能够为高寒地区建筑设施建设水平的发展提供助力。
关键词:高寒地区;居住建筑;新风能耗中图分类号:TU241.91 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2021)01(上)-0251-02计者需要确保新风系统的热回收率在75%以上,以适应被动式建筑建设过程中对内部空间舒适度的要求,因此,在高寒地区,被动式建筑的新风系统普遍具备高热回收率的特点。
被动房新风
被动房新风引言被动房(Passive House)是一种高效能建筑设计标准,旨在提供舒适的室内环境,同时极大地减少能源消耗。
被动房设计遵循一系列严格的标准和原则,其中之一就是被动房新风系统的运作。
被动房新风系统旨在保持室内空气新鲜、干净,并通过最小化能源浪费来实现。
被动房新风系统的工作原理被动房新风系统的工作原理基于室内外气体交换。
它由以下几个主要组件组成:1.新风机:新风机是被动房新风系统的核心部件之一。
它负责将室外新鲜空气引入室内并排出室内污染的空气。
新风机能够过滤室外空气中的颗粒物和有害物质,确保室内空气的质量。
2.换热器:被动房新风系统中的换热器通过热交换技术,利用室内外温度差异,将热能从排出的废气中回收,并将其传递给新进入的新鲜空气。
这种换热过程可以大大减少能源浪费,提高系统的效能。
3.控制系统:被动房新风系统通常配备了智能控制系统,用于监测室内外温度、湿度和空气质量等参数。
控制系统可以自动调节新风机和换热器的工作,以确保室内的舒适度和能效。
被动房新风系统的优势被动房新风系统具有许多优势,如下所示:1.舒适的室内环境:被动房新风系统能够保持室内空气清新,并控制适宜的温度和湿度,创造一个舒适的居住环境。
2.节能:被动房新风系统通过换热器回收热能,最大程度地减少能源浪费。
据统计,与传统建筑相比,被动房新风系统可以减少高达90%的能源消耗。
3.健康:被动房新风系统利用过滤器去除室外空气中的颗粒物和有害物质,保证室内空气的质量,从而改善居住者的健康状况。
4.环保:被动房新风系统的节能特性有助于减少对化石燃料的依赖,减少温室气体的排放,对环境保护具有积极意义。
被动房新风系统的挑战虽然被动房新风系统具有很多优势,但也面临一些挑战:1.初投资较高:与传统房屋相比,被动房新风系统的建设和安装成本相对较高。
这主要是因为新风系统的高效能和高品质所导致的。
2.维护成本较高:为保持被动房新风系统的正常运行,需要定期检查和维护。
被动房新风设计及应用_果海凤
30
研究篇
用复杂系统和不可再生能源来达到节能目标。
1.2 认证指标 被动房的主要技术指标为: (1) 采暖能源需求≤15 kWh/(m²a)或采暖热负荷≤10 W/m²; (2) 制冷能源需求≤15 kWh/(m²a); (3) 一次能源需求≤ 120 kWh/(m²a); (4) 气密性≤ 0.6 /h (50 Pascal); (5) 超温概率≤10 %; (6) 利用PHPP进行计算(被动房设计计算软件),满足设定要
天津 -7.0 -9.6 33.90 26.8 -3.5 29.8 2.40 2.20 CN CS C SW
3.2 新风供暖能力 PX=xmΔt PX=空气流速×温差×空气热容 m:空气质量,m3/h Δt:新风最高与最低温差,末端加热器前后新风温差,45-
16.5℃ c:空气热容,常量=0.33wh/(m3k)
GB50736-2012. [2]《空气调节》赵荣义 范存养 薛殿华 钱以明 编. [3]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005. [4]《成功设计和建造被动房》2014版,德国被动房研
究所菲斯特教授和考夫曼博士主编,徐智勇翻译理.
33
睡眠 标准 工作
空气质量优良 空气质量良好 空气质量满意 空气质量中等
IDA1 IDA2 IDA3 IDA4
400 600 1000 1200
30 45 58 20 30 38 12 18 23 10 15 19
(1)人员所需新风量 住宅建筑界定被动房的新风质量:20年的验证和测试,新 风:每人每小时30m3。根据人数和人均新风量标准计算人员所需 新风量。
密度kg/m3 1.1 1.18
新风系统在居住建筑类被动房中的应用探讨
新风系统在居住建筑类被动房中的应用探讨摘要:本文旨在探讨新风系统在居住建筑类被动房中的应用,分别从新风系统的作用、应用案例、新风系统设计的要点和注意事项、实现过程中的挑战和解决方案以及新风系统对空气质量和能耗评估等方面进行了讨论。
认为新风系统在被动房中的应用已经成为环保建筑设计的基本要素,其作用不仅在于提供清新的空气,更在于与整个被动房的系统设计协调,提高室内舒适度和健康水平。
在新风系统的设计和实施过程中仍然面临着各种挑战,需要加强技术研发和实践探索,才能实现新风系统在被动房中的最佳效果。
关键词:新风系统;居住建筑类被动房;应用探讨引言:随着社会发展和人们环保意识的增强,被动房作为一种环保、节能、舒适的住宅建筑形式,逐渐引起了人们的关注。
而在被动房的设计中,新风系统的应用成为必不可少的一部分。
本文旨在探讨新风系统在居住建筑类被动房中的应用,以期对新风系统在被动房设计中的实践提供参考和借鉴。
一、新风系统在居住建筑类被动房中的应用(一)新风系统的作用新风系统在居住建筑类被动房中的应用越来越受到重视。
新风系统作为被动房中的一项重要技术,可以保证室内空气的清新和新鲜,避免室内二氧化碳和空气污染物的累积。
新风系统的主要作用是通过将室外新鲜空气引入室内,达到通风换气的目的[1]。
同时,新风系统还可以对室内温度、湿度等环境参数进行调节,提高室内的舒适度和健康性。
在被动房的设计中,新风系统不仅可以为居住者带来更加舒适健康的居住环境,还可以降低室内的能耗和对环境的影响。
因此,新风系统在被动房中的应用具有广泛而重要的意义。
(二)应用案例近年来,在国内外,越来越多的被动房开始使用新风系统,以提升室内空气质量,保障居住者的健康和舒适。
例如,云南旅游猫站建筑设计有限公司设计的“黑谷被动式民宿”采用了全新风系统。
在室内,新风系统为空气制造良好的流通,确保人体健康和舒适。
除此之外,日本新潟市的“Wafu sohko”也是一个值得参考的例子。
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被动房新风设计及应用
北京市住宅建筑设计研究院有限公司
果海凤胡颐衡刘郁林王国建【摘要】:本文概述了被动房的设计理念和高效带热回收的新风系统的重要性,针对北京市住宅建筑设计研究院有限公司正在设计的被动房项目:文荟园酒店,论述了其暖通设计方案和新风系统形式,通过冷热负荷计算和新风供暖能力校核,证实了北方地区具有利用被动房新风供暖的可行性,夏季宜采用辅助供冷设备。
相信本着节能和高舒适性的设计理念,被动房,或超低能耗建筑必将得到更快的发展,并推动我国建筑节能事业的极大提高。
【关键词】:被动房热回收新风系统节能
被动房来自德国,源于我国传统建筑(如北方的窑洞、四合院,南方徽派建筑等)因地制宜、因势利导的建筑理念。
引进和实践被动房理念对于我国有两个现实意义:一是使建筑返璞归真、回归理性,去掉华而不实和对建筑物的过度装饰和异化,实现简朴、实用但又不失建筑美学的传统理念;而更重要的是被动房在
最大程度上提升了建筑质量、提高建筑节能技术水平。
本文阐述了被动房的设计理念和高效带热回收新风系统的重要性。
针对本院正在设计的被动房项目:文荟园酒店,阐述了其暖通设计方案和新风系统形式,通过冷热负荷计算和新风供暖能力校核,证实了北方地区具有利用被动房新风供暖的可行性,夏季宜采用辅助供冷设备,为推动我国的建筑节能事业开辟了广阔的发展空间。
1、被动房的设计理念
1.1概念
被动房是通过良好保温,将自然通风、自然采光、太阳能和室内非供暖热源得热等各种被动节能手段与建筑围护结构高效节能技术相结合建造而成的低能耗建筑。
巧妙设计、高效节能的热回收新风系统是被动房性能的关键所在。
被动房在显著提高室内环境舒适性的同时,可大幅度减少建筑能耗,最大限度地降低对主动式机械采暖和制冷系统的依赖,在很少能源消耗的条件下,满足采暖和制冷的能源需求。
“被动”也不是完全没有能耗,而是指一种智能设计:最小限度地利用复杂系统和不可再生能源来达到节能目标。
1.2认证指标
被动房的主要技术指标为:
(1)采暖能源需求≤15kWh/(m2a)或采暖热负荷≤10W/m2
(2)制冷能源需求≤15kWh/(m2a)
(3)一次能源需求≤120kWh/(m2a)
(4)气密性≤0.6/h(50Pascal)
(5)超温概率≤10%
(6)利用PHPP进行计算(被动房设计计算软件),满足设定要求。
被动房设计要点:(1)卓越的保温性能;(2)保温性能良好的窗框和玻璃(3)无热桥设计和构造;(4)密闭的围护结构(良好的气密性);(5)高效热回收或能源回收新风系统。
2、热回收新风系统
被动房性能的关键在于巧妙设计的新风系统。
新风系统不仅过滤了空气中过多的湿气和异味,还过滤掉空气中的花粉和粉尘,给室内提供纯净的新鲜空气。
若通过开窗通风达到这一效果,则会造成热量大量损失,损失的热量甚至比一栋被动房所需的全部能量还多。
在多数气候条件下,被动房也需要一定供暖,但供暖需求很小,利用新风系统就能满足需求。
通过加热盘管预热
新鲜空气的方式,足以满足剩余供暖需求,即被动房新风空调供暖的理念。
2.1被动房通风原理
被动房通风的基本原理:把厨房、浴室等浑浊的空气抽离(排风)。
把新鲜空气送入生活区域(送风),而走廊就能实现自动排风。
例,新风量标准:30m3/h 人,人均居住面积为30㎡,就需要1m3/(㎡h)的送风量。
为避免温度过高粉尘燃烧产生异味,新风加热的最高温度限制为50℃,对应最大热负荷为10W/㎡,新风系统可满足采暖需求。
(图2)
2.2新风系统功能
高效带热回收的新风系统,其主要功能为:置换室内空气:控制空气湿度、防止发霉;防止污染物的堆积;消除异味等。
另外,新风系统还有附加功能;调节室内空气;清洁空气(过滤器),消除PM2.5;加热/制冷;加湿/除湿等。
被动房采用高效带热回收的新风系统,降低了通风系统热损失,提高了新风温度,增加了室内的舒适度。
同时,被动通风系统调节了室内的空气湿度(最优范围:相对湿度35%-55%),湿度太高或太低都会对健康造成损害,尤其是对皮肤和呼吸系统。
温度太高易引起发霉,内表面温度低于12.6℃,容易发霉;内表面温度低于9.6℃,开始产生冷凝。
温度太低则可能对地板或音乐器材造成损害。
3新风系统设计
3.1新风量计算
计算新风量,分别计算(1)人员所需新风量、(2)排风量和(3)满足最小换气次数的送风量,比较三者数据,结合实际工程,综合比较决定最终送风量。
(1)人员所需新风量
住宅建筑界定被动房的新风质量:20年的验证和测试,新风:每人每小时30m ³。
根据人数和人均新风量标准计算人员所需新风量。
(2)排风量
被动房机械通风设计中,排风并非在每间单独的房间设置,而是在整个建筑中集中设置排风区,一般排风区包括厨房、卫生间、仓库等,不同排风区有不同的排风量要求,求和即可得总排风量。
(3)满足最小换气次数的送风量
被动方法要求换气次数最低值为:0.3,根据换气次数和房间体积,即可得到房间换气率。
综述,计算求得三者送风量,结合工程实际,按照最大值原则和经济值原则即可确定新风送风量。
3.2新风供暖能力
Px=x m△t
Px=空气流速X温差X空气热容
m:空气质量,m³/h
△t:新风最高与最低温差,末端加热器前后新风温差,45-16.5℃
c:空气热容,常量=0.33wh/(m³k)
3.3新风设计要求
新风机组基本要求:
(1)热回收效率,R≥75%
(2)通风系统的电力需求,ev≤0.45Wh/m³。
(3)室内主风管风速宜≤3m/s,风口风速宜≤1m/s。
(4)冬季室内送风口出风温度不得低于16℃。
初步设计阶段,建筑师就要和暖通工程师沟通,确定新风量要求和新风机组安装位置,以及新风机组进出风口的位置等。
风机的安装位置很关键,如果可以,放在热围护的内部,尽可能靠近热围护,以便缩短进气和排气管道;最好将杂物间和走廊设在建筑的北侧;紧凑的内部管道应集中布置放置。
室外新风入口要求:易接近(清洁);必须不受细雪和暴雨的影响;必须距离地面足够高(3米),不要再车库内部,不要再垃圾箱或堆肥附近;排风不要对着任何建筑组件;室外空气入口距离排气至少1.5m,避免污染。
4工程应用和比较建筑概况(表3)
表3
4.2设计参数
4.2.1室外设计参数(表4)
4.2.2室内设计参数(表5)
4.3暖通方案比较
4.3.1方案比较(表6-11)表6
项目冷热源采暖
系统空调
系统
新风
系统
系统
形式
生活
热水
光伏
天津某酒店地源热泵风机
盘管
风机
盘管
新风承担
新风负荷,
不承担室
横向系统,
新风机组
层层设置,
地源
热泵
有
内负荷层层取风,
集中排风4.3.2新风负荷校核(图3)
空调房间热平衡:G=(h n-h o)=Q
G:送风量,kg/s
Q:冷热负荷,kw
4.4卫生间通风
被动房设计原卫生间排风竖井取消,空调排风与卫生间排风共用,排风口设于客房卫生间内,与新风热交换,由排风竖井统一排至屋顶。
集中排风减少了多个卫生间竖井通至屋面造成的大量冷热桥,热回收极大降低了能量损失。
难点,热回收形式如为全热回收,必须保证卫生间排风不串味,影响室内舒适度。
5、结论
(1)被动房源于德国,具有高舒适性、高节能性、高质量等决定优势。
高效带热回收的新风系统时达到此目的的关键所在。
(2)被动房提倡新风空调采暖的概念,主张利用新风满足室内空气新鲜性和热舒适性,减少或不用采暖设备。
以天津为代表的北方寒冷地区。
外窗面积不大的房间新风采暖基本能满足,外窗面积较大的房间则必须采取辅助采暖措施;夏季空调必须设置辅助供冷设备。
(3)加大新风量标准,即便达到冬季采暖和夏季制冷的目的,也会因风量过大,吹风感等使得空气过于干燥,不舒适,通常情况下不建议简单加大新风量标准。
(4)新风冬季送风温度不宜太高,避免灰尘飞扬和焦味等不舒适性,一般不高于50℃;新风夏季温度也不宜太低,避免结露和发霉,一般不低于16℃。
(5)卫生间排风与空调排风共用,与新风进行热交换,由排风竖井统一排至屋顶,极大降低了能量损失。
(6)建造被动房必须精心计算、精细设计、精细施工。
认真解决和处理好各种细部节点,实现良好的气密性,制定新的工法,开展施工人员培训,严格确保工程质量。
(7)开展对住户的宣传教育,培养适应被动房的生活习惯,在提高居住舒适度的同时实现节能的目标。