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文安东都环保产业园综合楼A栋

2020-09-02 10:58来源:“被动房网”公众号(passivehousechina)作者:马伊硕 曹恒瑞等
文章附图



文安东都环保产业园综合楼A栋

宿舍与食堂建筑的被动式低能耗方案


项目概况


产业园综合楼 A 栋建筑布局呈 L 型,如上图红色区域所示,建筑东侧与中间及右侧的装配式建筑相邻。A 栋总建筑面积 3607.12m²,建筑高度15.9m,地上3层,无地下室。首层为员工食堂、厨房和便利店,二层、三层为员工宿舍。


技术方案


优越的建筑气密性


本项目地上三层均为对室内舒适度具有控制要求的正常使用空间,以整栋建筑作为一个气密区进行处理。经建筑整体气密性测试,该建筑负压状态下n-50 为0.27h-1,正压状态下n+50 为 0.29h-1,气密性最终测试结果n±50 为 0.28h-1。


高效的非透明外围护结构


本项目采用现浇钢筋混凝土框架结构,蒸压加气混凝土砌块作为填充墙体,砌块容重大于 500kg/m³。外围护结构采用外保温系统,确保外围护结构具有均衡的保温性、隔热性、热惰性、蓄热性、透气性和气密性,同时兼顾系统性、相容性、耐久性。外围护结构的保温措施、传热系数、热惰性指标等详见下表。


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非透明外围护结构保温措施


高性能的外门窗系统


本项目采用玻璃钢型材外窗,整窗(不包括安装热桥)传热系数K值为0.9 W/(m²·K)。不同朝向、不同功能房间的外窗采用了不同配置的玻璃和遮阳措施,体现了精细化设计的理念。


东、南、西向主要功能房间(宿舍、活动室、食堂、餐厅、便利店、办公室)外窗均设置电动外遮阳百叶帘。因此,采用较高太阳能总透射比的玻璃,玻璃配置为 5mmLow-E+15Ar+4mm+15Ar+5mmLow-E,太阳能总透射比 0.495;东、南、西向非主要功能房间(卫生间、晾衣间、楼梯间、走廊、新风机房)外窗未设置活动外遮阳,而是采用涂膜玻璃技术,玻璃配置为 5mmLow-E+15Ar+4mm+15Ar+5mmLow-E+涂膜,太阳能总透射比 0.385;北向外窗不采用活动外遮阳和涂膜玻璃,玻璃配置为 5mmLow-E+15Ar+4mm +15Ar+5mmLow-E,太阳能总透射比 0.495,使北向外窗在冬季更多地获得太阳辐射得热。


无热桥设计


执行无热桥设计原则,一方面是截流能量,另一方面也是在处理围护结构室内表面温度过低的薄弱环节,以防止室内结露发霉,提高室内温度均衡性。


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基础断热桥设计


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室内外交接处地梁断热桥设计

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室内地梁断热桥设计


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首层室内隔墙断热桥设计


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首层楼梯梁断热桥设计



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独立支撑雨篷


通风系统


本项目二三层是较为密集的宿舍,一层是厨房和食堂,两个区域的通风系统都有别于普通的被动式低能耗居住建筑和公共建筑。宿舍区域优化的气流组织设计,厨房和食堂区域精细化的风量控制,都是本项目的设计重点。


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宿舍区域通风系统设计风量


本项目各功能房间按以下标准设计通风量:宿舍及活动室 30m³/(h·p),公共盥洗室和卫生间10次/h,单人间内卫生间 20m³/h,淋浴间 40m³/h,晾衣间5次 /h。根据通风系统的质量流量平衡原则,选择的通风系统设计风量及其负担的送排风区域见表 2。以二层为例,宿舍区域的通风系统气流组织设计如下图所示。


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宿舍区域通风系统设计示意图


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通风设备主要性能参数


厨房技术方案


(1)明确厨房中应用的设备及其位置,根据厨房平面布局,利用高效排油烟设备、灶台靠墙放置等技术措施,尽可能提高油烟抓捕效率,减小排风量;


(2)灶台或蒸锅等油烟、蒸汽排放量大的设备上方均需安装排油烟机,风罩罩面尽可能接近灶台面,两者距离 ≤1m;风罩平面尺寸大于灶台平面尺寸 100mm以上;排油烟机需带有油烟过滤以及除油功能;


(3)排油烟机与补风风机联动,避免厨房内部 负 压 过 大;根 据 补 风 量 计 算 补 风 口 孔 径( 通 常≥200mm);补风口安装保温气密阀;对补风设计温度调节措施,计算确定用于补风温度调节的热泵机组参数;


(4)与餐厅相通的门选择可自动关闭的门,以减少厨房对建筑内其他空间的影响;由于灶台位置会产生大量油烟和蒸汽,且灶台上方排油烟机工作时极易形成负压,因此灶台应尽量远离厨房与餐厅的隔墙;


(5)采用能效等级较高的冰箱、蒸饭柜、电磁炉等设备。烤箱内侧配备热反射涂层,烤箱门为三层玻璃,且其他面需有至少 40mm 厚保温层。


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厨房全面通风系统设计方案


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厨房全面通风系统设计风量


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厨房局部通风系统设计方案


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厨房局部通风系统排风量计算(VDI 2052)


综合考虑以上技术标准要求,确定本项目厨房排油烟系统风量为 6000-15000/h。排油烟及补风风机均采用变频控制,根据使用需求调节排风及补风风量。运行时尽量采用低档风量,同时对厨房进行监测,包括厨房温湿度、风机运行时长及运行档位。


能效分析


为考量建筑的能效水平,对建筑整体进行能耗分析,包括该建筑地上1-3层以及屋面层。考虑宿舍区每日运营时间为 00:00-24:00,餐厅区每日运营时间为 06:00-08:00、11:00-13:00、17:00-19:00;采暖期为11月4日至次年4月5日,制冷期为6月1日至 9月30日;建筑内总人数为299人,男女各50%;根据项目最终照明和电气设备采购清单,平均照明功率密度2.63W/m²,电器设备功率密度 4.44 W/m²。


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室内散热参数


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建筑能效分析结果