零能耗建筑的概念与实践44p

零能耗建筑的概念与实践项目概况总建筑面积：8.22万m2建筑类型：公寓、别墅世界第五、中国第一个零能耗、人性化住宅思考环境专家智慧技术结晶南京锋尚国际公寓南京锋尚国际公寓是在86场技术研讨会的基础上诞生的，来自世界各地的专家献计献策，为锋尚实现零能耗技术奠定了坚实的理论和实践基础。首席建筑架构师团队“零能耗”是国际学术界的一个专有名词，“零能耗”不是指不耗能，而是指建筑在实现“低能耗”的基础上，补充太能、风能和地热能等可再生资源，达到节约或者不用传统能源的目的锋尚零能耗系统把夏天的热量排放到地下，既保持室内的温度、湿度，又防止热量排放到室外，造成室外温度升高所产生的城市热岛效应。利用浅层地能和太阳能光伏发电系统使夏季制冷不依靠传统电力，重要的是解决用电高峰时的电力。●良好的建筑规划，为居住创造最佳的人性化舒适健康环境●充分提高建筑物围护结构的保温隔热性能（如采用有流动空气层的干挂幕墙、外窗设遮阳设施、使用断热铝合金门窗、安装LOW-E玻璃等）最大限度降低建筑能耗●选择节能、高效、舒适的置换式新风系统、毛细管平面辐射采暖制冷系统●利用太阳能光伏发电、地源热泵等可再生能源技术，为建筑物补充采暖制冷系统所需的微能耗，实现夏季制冷“零能耗”目标研发思路选择先进的外墙外保温技术体系，使其建筑围护结构节能指标达到80%以上标准。外墙K=0.5W/m2.K;屋面K=0.35W/m2.K。建筑物理系统——外墙保温与干挂幕墙冷桥传热分析窗台窗楣楼板内墙墙身节点设计室外门窗选用断热铝合金型材，玻璃采用LOW-E玻璃，能防止室内热量散失和门窗玻璃结露。玻璃K值≤1.4W/m2.K整窗K值≤2.1W/m2.K建筑物理系统——断热铝合金窗铝合金电动遮阳卷帘，遮挡太阳辐射热，防止夏季过多热量摄入室内，同时提高私密性。遮挡率≥80％建筑物理系统——电动遮阳卷帘典型日空调负荷分析建筑物负荷计算围护结构整体节能分析0100200300400500全年累计冷负荷全年累计热负荷全年总能耗负荷MW.h设计建筑1设计建筑2（最终）参考建筑《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001下降40％设备系统——节能、高效、舒适•地源热泵系统•毛细管天棚辐射系统•溶液除湿新风系统浅层地能系统——地源热泵地源热泵系统是利用地下浅层土壤温度常年保持在15度—20度左右的储能特征，通过地下埋管管内的介质循环与土壤进行闭式热交换达到供冷供热目的地源热泵系统原理图31245678地埋管集分水器HP1HP2负荷计算与地下热平衡分析BaseloadPeakcoolloadPeakheatloadYear25JANFEBMARAPRMAYJUNJULAUGSEPOCTNOVDECFluidtemperature[篊]30252015105PeakminPeakmaxBaseminBasemaxYear252015105Annualmin-maxfluidtemp.[篊]30252015105地下换热器温度模拟通过打井从地下取得热（冷）量经过系统机组提供给建筑物进行采暖制冷、夏季制冷，在制冷初期、末期可实现直供地下换热系统—80～100米孔。在结构楼板下部敷设毛细管网，将经过处理的软化水作为冷热源媒介在毛细管中循环，并通过辐射给室内带来冷量和热量。采暖制冷系统——毛细管平面辐射毛细管平面辐射系统原理图16℃18℃7℃12℃蒸发式冷水机组除湿新风机毛细管末端板式换热器温度传感器湿度传感器新风湿度传感器夏季高温冷水（16～18℃）供冷；冬季低温热水（33～31℃）供热。地源热泵机组毛细管传热分析Clina-网栅O型Clina-KapillarrohrmatteTypOPTIMATda=4,3mm水泥棚板Rohbetondecke泥浆约10-15mmPutz10-15mm固定网栅用粘胶Haftbrücke毛细管安装方式CLINA-网栅Clina-Kapillar-rohrmatte喷泥浆约10mmPutzca.10mm基础梁GrundprofilderUK支撑型材Tragprofil保暖层Dämmung(alternativ)30mm12,5mm10-15mm水泥棚板Rohbetondecke石膏板Trockenbau-platte固定用粘胶HaftbrückeClina-网栅O型Clina-KapillarrohrmatteTypOPTIMATda=4,3mm水泥棚板Rohbetondecke泥浆约10-15mmPutz10-15mm固定网栅用粘胶Haftbrücke金属板块Metallkassette保温层/Daemmung20-30mm3,4mm0,7mmClina网栅O型Clina-Kapillar-rohrmatteTypOVAMAT石膏板吊顶混凝土板吊顶金属板吊顶人体舒适度指标影响人体舒适感受的因素舒适指数冬季夏季Roomairtemperature室内空气温度20～22℃24～26℃Roomairhumidity室内空气湿度40%60%Meanairspeed室内平均风速0.25m/s0.30m/sNoise噪音Noise＜30小于30分贝Airquality空气质量Freshair：30m3/h.Person新鲜空气：≥30立方米/小时·人(Nosmoking25～30m3/h.Person无吸烟状态为：25～30立方米/小时·人Smoking30～70m3/h.Person吸烟状态为：30～70立方米/小时·人)房间舒适度对比采用暖气分体空调住宅采用中央空调系统住宅采用辐射冷暖系统住宅备注保温系数无保温层65%65%温度16~30°C18~28°C常年22~26°C始终保持最适合人体的温度温度分布差不均匀均匀、温差小墙、地、顶温差越小越舒适风感风感强烈风感明显无风感没有风感的状态更舒适蓄热(冷)量差较差强混凝土结构热堕性强空间占用大占用不占用空间指室内设备寿命短10年50年指系统寿命新风干燥、有噪音干燥、有噪音柔和、湿润、无噪音更舒适的新风供应加湿、除湿无功能效果差恒湿（相对湿度40~60％）冬季加湿，夏季除湿送风方式上送、无回风上送上回下送上回科学送风方式新风比率无新风混风/全新风全新风空气新鲜度高健康性无功能普通过滤方式、有交叉污染灭菌杀毒、无交叉污染空气质量高装饰效果差一般好指室内风口、检修口数量噪音大45分贝35－40分贝以下更低的噪音房间舒适度对比表采用热泵式溶液除湿新风机组实现降温、除湿、加热、加湿、全热回收等多种功能，送风无需再热，机组整体COP在5.5以上。新风系统——溶液除湿新风机组24小时健康新风，保持房间湿度控制在40—60%之间，100%新鲜空气，使室内空气品质得到极大提升。新风系统——置换式送风气流组织分析：(CFD模拟)风量平衡设计：新风系统设计要点实测温、湿度分布-100102030402006-1-52006-3-302006-5-12006-6-112006-9-142006-12-16温度/oC室外卧室售楼大厅0510152025302006-1-52006-3-302006-5-12006-6-112006-9-142006-12-16含湿量/(g/kg)室外卧室售楼大厅光伏发电是一种将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电技术。太阳光辐射能经过光伏电池转换为电能，再经能量储存后，向人们提供一种完全零排放的清洁能源。可再生能源系统——太阳能光伏发电光伏发电是一种将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电技术。太阳光辐射能经过光伏电池转换为电能，再经能量储存后，向人们提供一种完全零排放的清洁能源。光伏发电为“微能耗”提供了可再生资源，从而实现了夏季制冷的“零能耗”和“零排放”中国各地域太阳能辐射资源图南京地区太阳辐射强度南京太阳辐射强度01002003004005006007008009001000010002000300040005000600070008000时间h辐射强度W/m2太阳能光伏发电——系统原理图太阳能组件安装方式“零能耗”的实现05000100001500020000250003000035000400004500050000123456789101112月份太阳能发电KW.h南区空调设备耗电KW.h锋尚建筑节能技术应用外围护结构保温—建筑节能80%以上标准低温温、湿分离技术—提高系统COP、节省能耗置换新风热回收技术—热回收率在75%以上天棚平面辐射技术—蓄热能力强、缩短供暖制冷周期地源热泵系统—可降低系统能耗30%以上地源直供水系统—实现夏季制冷“微能耗”太阳能光伏发电技术—为“微能耗”提供可再生资源，实现夏季制冷“零能耗”、“零排放”锋尚高舒适度健康住宅标准•温度—常年保持在20-26度之间•—室温均匀、温差小于±0.5度•—可实现自主调节•湿度—常年保持相对湿度在40—60%之间•新风—一年24小时不间断供应全新风•—新风下送上回，人体100%呼吸新鲜空气•—低速缓慢送风，无风袭感•—新风经过滤、灭菌处理，保证空气质量新鲜•—新风全排放，可有效避免交叉感染•噪音—保证室内无噪音干扰•同层后排水—降低卫生间排水噪声•中央吸尘—避免二次扬尘对人体健康的侵害食物垃圾处理—减少房间异味、保证空气新鲜锋尚为中国建筑节能的贡献●我国每年新建房屋达20亿平方米，既有建筑430亿平方米的95%属于高能耗建筑，建筑能耗已经占社会总能耗的30%●北京锋尚采暖能耗已降到12.5W/m2，是普通建筑能耗的1/4以下，达到或超过欧洲标准，每年每平方米可节约4.9公斤标准煤●南京锋尚为世界第五、中国第一家“零能耗”建筑，夏季制冷已达到“零能耗”、“零排放”标准●与节能50％标准相比，南京锋尚项目每年可节约用电213万kWh，按照南京市居民用电价格0.52元/kWh计算，每年可以节约电费110.76万元。●锋尚项目每平米可节约38Kw.h电耗，按5年内完成150万平方米建筑面积，可节省用电5700万千瓦时，折合1.9万吨标准煤。共享锋尚合作共赢谢谢！