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国家电网山东检修公司—特高压交直流运检中心生产检修用房

来源:中德建科
文章附图



作为园区首例对外服务取得德国PHI认证的被动房项目,“国家电网山东检修公司—特高压交直流运检中心生产检修用房”于2019年亮相于第23届世界被动房大会。该项目为中德建科与国家电网的首个合作旗舰项目,在需求侧节能、供给侧高效利用等方面取得积极进展,并推进双方示范合作向更高层次迈进。



一、项目概况


“国家电网山东检修公司—特高压交直流运检中心生产检修用房”项目位于青岛市黄岛区中德生态园园区内,项目所在位置为B-2-04地块,十七号线以南,环三号线以北。


项目新建变电工区楼、高压工区楼、地下车库及配套服务用房,总建筑面积为13320.68平方米。其中变电工区楼为二类高层办公建筑,按照德国PHI被动房标准进行设计与建造,建筑面积5862.79平方米。项目于2017年9月底开工建设,2019年9月竣工。


项目已取得德国被动房PHI认证和中国被动式超低能耗绿色建筑设计标识;并获批2018年住建部科学技术计划项目—建筑节能与绿色建筑类示范工程称号。


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项目鸟瞰图


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项目PHI认证证书


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颁证现场



二、技术方案


项目技术手段包括:


1.建筑节能规划设计:采用适宜的建筑尺度,保证建筑室内外日照环境、采光和通风的要求。


2.非透明外围护结构保温系统:外围护结构具有均衡的保温性、隔热性等性能,不同位置的外围护结构采用不同的做法,保证被动区内温度的均衡性。


3.外门窗系统:集能效性、舒适性、卫生性于一体,注重节能安装方式,各项技术满足国家标准要求。


4.无热桥设计理念与节点构造:项目采用规整的外立面造型,严格控制热桥的产生。对特殊节点进行专项设计,并采取专项避规措施。


5.建筑高气密性:保证项目表面封闭、连接节点封闭、贯穿构件封闭,规避非预期气流渗透。


6.高效热回收新风系统:在保证人均新风量的前提下,将人为通风变为有组织通风,结合智能化楼宇控制系统,确保室内空气品质,打造节能舒适、恒温恒湿的办公环境。


7. 可再生能源的利用:采用土壤源热泵作为冷热源,结合末端——新风和冷梁,采用温湿度独立控制,利用不同水温,最大限度提高机组效率和节能效果。



三、被动房区域与气密层设置


项目被动房区域范围为:地上一层至地上六层,屋面层楼梯间,以及地下车库区域楼梯间与电梯厅。区域内外,保温、抹灰气密层连续包裹,且透明围护结构均采用被动式气密性门窗。项目被动区如图所示。


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四、非透明外围护结构


1.外墙做法


本项目为钢筋混凝土剪力墙结构,局部采用加气混凝土砌块填充墙。建筑外墙均采用外保温系统,保温材料为250mm厚石墨聚苯板,具体外墙做法及大样图如图所示:


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外墙做法及大样图


2.屋面做法


屋面保温材料为双层挤塑聚苯板,厚度为300mm,上下铺设隔汽层和防水层。具体做法及大样图如图所示:


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屋面做法及大样图


3.地下车库被动区部分


地下车库部分,楼梯间、电梯间被动区域地下底板采用200mm厚挤塑聚苯板保温层。隔墙部分采用250mm厚岩棉保温层,净宽受限部分采用50厚STP真空绝热保温板。车库顶棚分隔被动区和非被动区的楼板采用250mm厚岩棉板保温层。



五、外门窗系统、可调节外遮阳设置


本项目外窗均采用铝包木框材三玻两腔中空玻璃窗,窗户开启方式为内开内导。玻璃用5mm Clear YST-0180(2#) +16Ar+5mm Clear YST-0180(4#) +16Ar+6mm Clear产品,双LOW-E 暖边冲氩气,按标准钢化。


外窗框材采用已经取得德国PHI认证的Passive 120-C型材,以木材为主要受力构件,外框厚度123mm;框四边嵌A级防火聚氨酯保温材料;玻璃间结合耐久性良好的SWISSPACER Ultimate暖边间隔条,以上可以很好地阻断热量传递,极大地提高透明外围护结构的隔热保温效果。且气密性、水密性、抗风压性能均满足国家标准。


本项目南向、东向和西向外窗均设置电动遮阳百叶,遮阳百叶收纳盒与外墙固定时采用隔热垫片、断热桥锚栓等方式阻断热桥。除智能化一键遮阳功能外,业主也可通过办公室内的主控面板,根据实时需求进行个别房间的遮阳控制。



六、热桥处理


本项目除常规无热桥构造外,如外墙保温、女儿墙、外窗及遮阳固定处节点、管道出屋面等,主要集中在门斗、雨棚等位置。门斗节点构造如图所示。


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七、高效热回收新风系统


本项目采用高效热回收新风系统,设置两台热回收新风机组,冷热源为土壤源热泵,分别为办公区和800人会议室实现新风、采暖、制冷和除湿需求。热泵COP为4.13;两台新风机组热回收效率均大于75%。单位风机耗功率为1.09 Wh/m³。办公室、培训教室等房间设置CO2浓度测试装置控制新风机组开启。空调通风系统采用自动控制,既提高了使用的舒适性,又防止了因超温和不合理运行造成的浪费。过渡季新风机组按直通工况运行,不进行热回收。且机组设有良好的除尘功能,采用初、中效过滤处理,通过高效率过滤技术,滤除室外的PM2.5、灰尘等细微颗粒。


供暖供冷系统末端设备主要为冷梁。其工作原理为:经过新风机组集中处理后的一次风,由一次风接管进入静压箱,通过喷嘴高速喷出,在喷嘴附近产生负压,诱导吸入室内二次回风。室内二次回风通过水盘管冷却或加热后,与一次风混合,最后由条形风口送入室内。设备本身无任何(电机,风机等)运转部件,送风量少,送风温度低,且室内人员无空调吹风感、冷风感。


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冷梁安装平面图示范


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室内环境一览



八、节能措施及控制策略


本工程采用直接数字式监控系统(DDC系统),由中央电脑及终端设备加若干个DDC控制盘组成,在空调控制中心处显示空调、通风、制冷、换热等系统设备的运行状态及主要运行参数,并进行集中远距离控制和程序控制。主要控制内容为:建筑内一级泵、新风机组新风口处电动风阀、主动式冷梁等,并且对办公室室内的二氧化碳浓度进行监控,当传感器检测到室内二氧化碳浓度超过一定量值时,进行报警,同时自动启动空调新风、排风系统。水泵、风机等采用高效节能产品,并采用变频控制等节电措施。