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某综合楼可再生财富利用设计,德阳市十一伍科

时间:2019-05-17 19:04来源:乐百家lo622
日前,武侯区“龙锦慧苑”通过实施市科技发展重大专项可再生能源利用示范项目——“适应成都气候的地源热泵关键技术与配套产品研究与示范”,获住房和建设部建筑能效测评“二

日前,武侯区“龙锦慧苑”通过实施市科技发展重大专项可再生能源利用示范项目——“适应成都气候的地源热泵关键技术与配套产品研究与示范”,获住房和建设部建筑能效测评“二星”级认证,成为西部首家获此殊荣的民用建筑。

黑龙江省哈尔滨市“辰能·溪树庭院”是中德合作建设的我国两个被动式低能耗建筑示范项目之一,也是严寒地区的唯一一个示范项目。经过多年的建设和实验,该项目已经成功探索出一套在极端气候下超低能耗建筑的建造技术和标准。

摘要:介绍四种可再生能源的优点和缺点,在实际设计应用中选用合适的可再生能源应用方案提供参考。

“龙锦慧苑”项目为12层电梯公寓,住户475户,总建筑面积86000多平方米,通过采用外墙保温、塑钢中空玻璃、地源热泵、雨水收集利用等新技术、新产品的的集成应用,实现了建筑节能65%的目标。经测评,家庭采用地源热泵系统供热制冷比使用分体空调每个月可少支出30%左右的费用,可基本保证夏天室内温度保持在26℃左右,冬天室内温度保持在16℃-18℃,冬夏两季200天,所产生的采暖、制冷费用不到10元/平方米。

一个严寒中的选择

1.1项目名称:某市三产综合楼。

超低能耗建筑是国际上公认的最节能的建筑,是建筑今后发展的方向。我国自2010年开始发展这一新型节能建筑。2011年4月,辰能·溪树庭院项目被住房和城乡建设部确定为中德合作“中国被动式——低能耗建筑示范项目”。

  1. 2建设地点:

乐百家lo622,“中国被动式——低能耗建筑示范项目”是由住房和城乡建设部与德国能源署合作开展的国家级国际科技合作项目,宗旨是在中国推广目前国际建筑节能环保领域最先进的被动式——低能耗建筑技术,德方在中国经过广泛的考察筛选后,确定辰能·溪树庭院作为国内两个合作项目之一。“辰能·溪树庭院”能够入选,原因是多方面的,其中一就点是出于气候条件的考虑。

本项目位于某市西乡塘区高新六路,交通便利。

哈尔滨地处中国东北北部,全年最高气温36.4℃,最低气温 38.1℃。全年平均降水量569.1毫米,降水主要集中在6~9月,夏季占全年降水量的60%。气候具有明显的季节性变化,春季回暖快而多大风,容易出现春旱;夏季短促而炎热,降水集中;秋季降温急剧,容易出现早霜;冬季漫长而寒冷干燥,每年采暖期为176天,年平均气温3.6℃,冻深2.05米。

3项目性质:新建楼房

这样的气候条件,向超低能耗建筑的建造提出挑战,而其一旦成功,其示范意义将十分巨大。

4项目类型:酒店综合楼

被列入2011年国际科技合作项目计划的该项目,为黑龙江辰能盛源房地产开发有限公司开发的辰能·溪树庭院二期,是一栋11层小高层,总建筑面积近万平方米。项目引进德国先进被动式低能耗建筑技术,结合哈尔滨气候特点,经过多次试验,将一套完整的舒适节能体系应用在住宅项目中。

  1. 5项目规模:

五大技术成就了温暖

本项目为某市西乡塘区三产综合楼,层数为地下二层,地上22层,总建筑面积为49914㎡,其中地下建筑面积为9988㎡,地上建筑面积为39926㎡,建筑占地面积3258㎡,耐火等级为二级,建筑设计使用年限为三类50年。按6度抗震设防,主体为框架结构。考虑设计8层房间内使用的(从上至下)的热水集中供应,可再生能源应用面积共计8268.24m2。

辰能·溪树庭院项目,作为超低能耗绿色建筑的代表,采用了土壤源热泵、天棚柔和式微辐射、保温材料、节能窗、全置换式新风系统、同层排水系统等新技术与新材料,以“低碳、环保、舒适、健康”可持续发展理念贯穿规划开发全过程,打造高舒适度低碳住宅。

可再生能源利用的意义及国家政策背景

技术之一:建筑外墙外围护结构优化系统。建筑外墙外围护结构优化系统是通过外墙外保温、中空Low-e玻璃外窗保温和外遮阳等设施,降低自然气象对建筑室内舒适度的不利影响,使建筑在没有采暖和制冷设备使用的条件下,将室内温度保持在使人体感觉舒适温度范围,不但降低了采暖和制冷负荷,还缩短采暖和制冷时间,更多地有效节省能源消耗。

1、《中华人民共和国可再生能源法》(2006年1月1日起施行) 第十七条国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统。

该项目保温材料全部采用整浇ESP模块,保温效果和功能都远高于普通苯板;外窗采用铝包木实木窗,低辐射Low e玻璃,内充氩气,有效降低热能的消耗。窗外侧设置金属外遮阳卷帘,内部填充聚氨酯阻热材料,有效阻挡太阳直辐射和漫辐射。

2、《民用建筑节能条例》(2008年10月1日起实施)第二章,第第四条,国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源。

技术之二:天棚低温辐射采暖制冷系统。天棚低温辐射系统是在混凝土顶棚中敷设与建筑同寿命的“灰色黄金”PB管,根据人体冬、夏对温度的需求,通过盘管中的供回水温差,进行智能化调控,使室内温度常年保持人体最佳舒适度范围内。

第二十条,对具备可再生能源利用条件的建筑,建设单位应当选择合适的可再生能源,用于采暖、制冷、照明和热水供应等;设计单位应当按照有关可再生能源利用标准进行设计。

该项目通过埋设在楼板中的PB管,利用冷热水为介质调节室内温度,常年保持在20℃ 26℃之间。夏季送20℃左右冷水制冷,冬季送30℃左右的热水进行采暖。

建设可再生能源利用设施,应当与建筑主体工程同步设计、同步施工、同步验收。

技术之三:地源热泵系统。土壤源是最清洁、最生态的能源之一,该项目利用地球表面浅层地热能资源进行供热、制冷的高效、节能、环保系统。冬季把地热能中热量“取”出来,提高温度后,供地下车库内采暖;夏季,通过地源的双U管土壤换热器,换取地下低温冷源,利用天棚低温辐射进行室内制冷。

3、《关于2009年全国建设领域节能减排专项监督检查建筑节能检查的通报》建科[2010]45号文件,第条优化结构,可再生能源建筑一体化规模应用取得突破。财政部、住房城乡建设部根据党中央国务院“扩内需、保增长、调结构、促民生”的战略部署和可再生能源建筑应用发展形势的需要,适时调整了示范方式和内容,启动我国“太阳能屋顶计划”,并组织实施“可再生能源建筑应用城市示范”和“农村地区可再生能源建筑应用示范”工作,确定了第一批21个示范城市和38个农村地区县级示范。推进可再生能源建筑应用方式从抓单个项目转向抓区域整体。

技术之四:全置换式新风系统。被动房对能耗要求较高,围护结构密闭性较好,为满足室内人员新风要求,该项目采用全置换式新风系统,即将室外空气经过滤、除尘、温湿度等进行多级处理后,经由设置在卧室、客厅地面上的新风口,将新鲜、清洁的空气送入室内,由于其温度略低于室温,在地面形成“新风潮”溢满房间的每个角落,使人新鲜呼吸始终如一,室内污浊再由卫生间排风口排出。

4、可再生能源中太阳能利用的意义。

技术之五:同层排水。同层排水系统是目前欧洲采用的一种排水方式,它从根本上解决了传统卫生间侵占空间、噪音干扰及漏水等问题。同楼层的排水支管与主排水支管均不穿越楼板,在同楼层内连接到主排水立管上。此技术实现了家庭卫生间的完全独立化,上下层不会因漏水、噪音等互相干扰;卫生间的布局不受坑距的限制,方便主人进行个性化的装修;同时采用挂壁式洁具,没有卫生死角,卫浴清理更加方便。

第一,太阳能建设是顺应时代潮流的积极探索。2l世纪人类进入了生态文明时代,相伴而来的必然是能源革命。目前世界新能源产业正以每年30%以上的速度发展,有科学家预言, 2050年,太阳能将替代全世界范围内50%以上的常规能源。

经过五大技术的系统整合,该项目完成了“高舒适度低碳节能”住宅系统。让室内充满清新空气,室温常年保持在20℃~26℃,湿度在30%~60%之间,符合人体健康、舒适的标准范围。

第二,建设太阳能是落实科学发展观的具体行动。落实科学发展观,建设环境友好型、资源节约型社会,首先解决的问题就是如何开发和使用可再生新能源,保护好生态环境,这是关系一个国家和地区能否持续发展的战略性问题。在可再生能源的有效利用中,不管是从资源的数量、分布的普遍性,还是从清洁性、技术的可靠性来看,太阳能都比其他可再生能源更具优越性,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源(太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤,40分钟内投射到地球表面的能量相当于全世界每年消耗能量的总和。我国接收的太阳辐射能相当于上万个三峡工程的发电量)。其实我们地球上现在使用的所有能量都来源于太阳,煤、石油都是固化的太阳能物质,直接使用太阳能也是一种回归自然的表现。

三星标识代表的意义

第三,本项目太阳能建设将为市建设可再生能源利用示范城市作出积极的贡献。

“辰能·溪树庭院”项目在2013年获三星级绿色建筑设计标识。获得这一标识,意味着该项目在建筑节能等诸多方面达到了很高水平。

可再生能源应用方案分析:

在资源方面实现了节地节水:该项目人均居住用地22.57平方米。居住区内绿地率达44.19%,人均公共绿地面积约1.9平方米。绿化采用移动式微喷灌的节水灌溉方式。该项目采用透水地面、下凹绿地等措施,增加雨水渗透。该项目自建中水处理系统,中水用于绿化灌溉、道路浇洒等,非传统水源利用达13.3%;中水管道采取防止误接、误用、误饮措施。

可再生资源很多,适合于某市的主要有太阳能、浅层地热、地表水资源热能等。以下就各自的优缺点进行比对,选择合适本项目的可再生能源利用。

在建筑方面实现了节能节材:住宅建筑围护结构节能率达72%。利用新风系统、热回收效率为77.5%。该项目优化围护结构热工性能,使得建筑能耗不高于节能标准规定的80%,降低了建筑能耗。在可再生能源利用方面,该项目采用地源热泵系统作为集中空调系统冷源和采暖系统部分热源。在材料上,工程结构体系为钢筋混凝土剪力墙结构体系,大量采用HRB400钢筋,占整个钢筋用量的78.86%。项目造型要素简约,装饰性构件占总造价的0.988%。

1、地表水源热水系统的利用方案---地表水源热泵

此外,室内环境质量好,隔声减噪。住宅水、电、气、冷、热分户、分类计量与收费,计量仪表设置齐全;采用先进可靠的智能化系统;对施工过程中产生的废弃物分类处理,并进行回收和再利用。

工作原理:地表水源热泵系统是运用热泵从浅层地表水中(地下水或地表水)吸取大量的低温位热量(或冷量),通过热泵系统循环把吸取的热量从低温位提升到高温位,为用户提供冬季供暖、夏季制冷空调、全年热水供应或制冷空调和热水联供。它只需消耗少量的高品位能源(如电能),就能获得高于输入能量数倍的热能效果。

以上技术的应用,使辰能·溪树庭院项目获得“三星级绿色建筑设计标识”。

地表水源热泵系统工作原理图

示范工程的作用,在于示范。黑龙江省和哈尔滨市有关部门对“辰能·溪树庭院”项目总结设计要点、施工经验,并在此基础上今年又开工建设一栋办公楼、一座低能耗小学。未来两年内,将有住宅、办公楼、学校共5万平方米被动式——低能耗建筑在哈尔滨投入使用。“辰能·溪树庭院”所属的严寒地区,冬季寒冷漫长,供暖期长达半年,推广被动式低能耗建筑,在采暖期可节约上万吨标准煤,因此,无论在社会效益还是经济效益方面,都具有重要意义。

适用范围广:适用于冬季室外最低温度高于-10度地区的宾馆、酒店、度假村、桑拿浴场、学校、部队、医院、疗养院及小区等场所中央热水及冷暖空调系统。

文吉

寿命长:设备设计寿命一般在15年左右,土壤换热器采用高强度惰性材料,埋地寿命至少50年。

投资回收期短:热水系统3年左右可从节能费中收回投资成本。地源热泵中央空调每年的运行费用比传统的中央空调低30%。

缺点:(相对本项目而言) 受可利用的水源条件及气候条件的影响较大。

本项目旁边有一条市政排洪沟,平时水位很低。本项目所需热量为1209600kcal,即1406.5kw(详设计方案中的热水计算部分),单靠市政排洪沟作为水源无法满足地表水源热泵的运行要求。本项目缺少稳定且充足的地表水源作为热源,即不具备现场条件。

2、土壤源热水系统的利用方案-土壤源热泵

工作原理:土壤源热泵(土壤热交换式地热热泵)系统的工作原理就是夏季从室内取出余热释放到室外,冬季从室外取热释放到室内。夏季,即制冷工况时,热泵工质在室内侧换热器的蒸发将室内余热取出,在室外侧换热器(大地盘管)中进行热量交换,将余热放至室外,室内空气得到了冷却;冬季,即在制热工况时,四通换向阀转换方向,热泵工质在室外侧换热器(大地盘管)内蒸发而从室外吸取热量,在室内侧换热器中将热量释放给室内空气,实现向室内供热。土壤源热泵以大地为热源和热汇,利用埋在地表浅层的换热器作为中间换热设备,冬季从大地取热,夏季向其放热。

土壤源热泵工作原理图

土壤源热泵的特点:土壤源热泵具有许多优点,它对节能和减少环境污染等方面都有积极的意义。

1、首先土壤源热泵具有较高的经济性,节能效果明显。将土壤源热泵和空气源热泵进行对比便可说明土壤源热泵是高效的。空气源热泵利用室外空气作为热源和热汇,而室外空气随季节变化十分明显。这便使得空气源热泵的制冷、制热量随季节变化而波动幅度很大。在冬季最冷月,室外空气温度也达到全年最低,空气源热泵的工质从室外吸取热量也变得越发困难;夏季则相反,最热月空气源热泵工质向室外空气放热则越发困难。这常常使空气源热泵的制冷量、制热量达不到用户要求。土壤源热泵用全年温度相对稳定的地表浅层土壤做热源和热汇,解决了这种窘境。

2、土壤源热泵具有良好的环保特性。我国城市化的发展,迫切需要减少城市燃煤采暖造成的污染。而同时,人们又对制热制冷提出更多的要求。土壤源热泵恰好提供了这一矛盾的解决方法。土壤源热泵的热源和热汇是大地,属于可再生能源,无热河燃烧设备,无排烟,没有废弃物,虽然其驱动能源仍是直接或间接使用化石燃料,但与燃烧化石燃料的锅炉供热方式相比,大大减小了对环境的污染。据资料介绍,热泵供暖的能耗约为锅炉供暖能耗的0.78,co2和so2的排放量分别为锅炉供暖的0.78和0.65。

3、此外利用土壤源热泵供暖具有良好的舒适性,普通的空气源热泵常有吹冷风的感觉。因其处理后的空气温度虽高于室内空气温度,却低于人们皮肤的温度。土壤源热泵便不会产生这种现象。其处理后的空气温度高于人们皮肤的温度,因此有良好的舒适性。

编辑:乐百家lo622 本文来源:某综合楼可再生财富利用设计,德阳市十一伍科

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