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被动式低能耗建筑空调系统的设计

日期: 2020-08-26
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  (1)空调冷热水系统的设计

  本工程空调方式采用地板敷设供冷 + 新风系统,地板辐射承担室内大部分显热冷负荷,室内的全部潜热冷负荷和小部分室内显热冷负荷均由热回收式空调机组承担;由于本工程冷源为设置于屋面的蒸发冷却冷水机组,为便于冬季、夏季工况切换,为此管路系统专门设置切换用电动调节阀。

  空调系统补水:通过下室变频补水泵向屋面蒸发冷却冷水机组补充软化水,然后再由机组向系统补水,同时该机组还起到为系统定压的作用。为保证系统水质,水泵吸入端过滤器应定期清洗或更换过滤网。

  冬季空调用热水由屋顶燃气锅炉提供,分别供给每台热回收机组的加热段加热新风使用。

  (2)地板辐射供暖供冷系统的设计

  本工程地板辐射系统冬夏两用,为加大该系统夏季供冷量,全楼盘管间距均采用 100mm。地暖盘管夏季通入由屋面蒸发冷却冷水机组制取的 16/21℃冷水进行制冷,经计算,设计工况下地板辐射供冷单位面积制冷量约 26W/m2。由于地暖盘管间距均为100mm,如冬季供暖供回水温度仍按常规 45/35℃进行设计,则会出现实际供热量远大于热负荷及地面温度超规范要求等问题。故设计时根据建筑物热负荷及地面度规范要求对地暖系统冬季供回水温度做出修正,最终采用 40/30℃ 的低温热水。

  (3)新风系统的设计

  新风处理设备采用板翅式全热回收机组,板翅式热回收器的材质未采用金属材质而是使用了一种可渗透水蒸气分子的膜材料。使得进排风通道之间的空气可以进行热湿交换,从而实现了全热回收的功能。地下二层车库通风用新风热回收机组热回收效率≥ 65%,其余楼层新风热回收机组热回收效率≥ 75%。

  本工程按照各区域人员新风量标准计算出送风量,表 5 列出了欧洲 EN13779 标准中不同室内空气品质下对人员新风量的要求,其中被动式建筑新风标准为 30m3/h/ 人,对应表中“中等空气质量”一栏的要求。由于本设计新风除满足室内空气品质要求外还起到室内供暖及供冷的作用,故最终新风量是按照人员新风标准与供暖供冷新风量比较后取大值计算。经计算实际新风量处于 35~45m3/h· 人,完全满足被动式建筑的要求,甚至部分房间可以达到“高质量空气”的标准。

被动式低能耗建筑空调系统的设计

  -1F~-6F 层空调风系统配置见下表:

被动式低能耗建筑空调系统的设计

  虽然热回收机组对降低冬季新风加热量作用明显,但在实际使用过程中还应注意防冻问题,本工程采用了以下几种防冻措施:

  1)室外新风通过地道进行预热,使得机组的进风温度高于机组排风的露点温度。2)热回收机组新风入口及排风出口上安装的保温电动密闭阀除与机组联动外,应对阀门的漏风率做出要求,建议漏风率≤ ‰2,以防止夜间机组停机时室内相对潮湿的空气通过其向室外渗透而结冰,另外也保证了建筑物具有良好的气密性。3)对热回收器的材质提出要求,比如采用某种结构比较特殊材质对排风中的水分子进行过滤,不让其在排风通道停留过长时间而结冰。4)白天如果热回收机组进风温度< -12℃ 时(对应室外空气温度为 -18℃),建议机组应停止工作,避免热回收机组发生冻结。


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