某教學(xué)樓地道透風(fēng)及誘導(dǎo)透風(fēng)設(shè)計

某教學(xué)樓地道通風(fēng)及誘導(dǎo)通風(fēng)設(shè)計摘要：本文簡要論述了在具體工程設(shè)計中，運用生態(tài)建筑中可采用的基本技術(shù)措施之一的誘導(dǎo)式自然通風(fēng)和煙囪效應(yīng)及太陽集熱器，實現(xiàn)所謂的“生態(tài)建筑”。先進的歐美國家已有很多好的生態(tài)建筑作品早已問世，而我國還處于初期發(fā)展階段。本文中所介紹的設(shè)計也是對生態(tài)建筑設(shè)計的一個探索和嘗試。關(guān)鍵字：生態(tài)建筑誘導(dǎo)式自然通風(fēng)地道通風(fēng)降溫空氣品質(zhì)生態(tài)建筑的設(shè)計理念在國際上已被建筑設(shè)計師們所廣泛關(guān)注，并歸納總結(jié)了一些可采用的技術(shù)措施，并正在通過點點滴滴的工程實踐，合理地運用到生態(tài)建筑中。在創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境，滿足人類對舒適環(huán)境需求的同時，最大限度地降低資源浪費和對自然環(huán)境的污染，保持和促進地球自然生態(tài)環(huán)境的平衡，提倡“人類建筑與環(huán)境共生”的設(shè)計新理念。本文結(jié)合工程設(shè)計實例，介紹了生態(tài)建筑中可采用的基本技術(shù)措施之一的誘導(dǎo)式構(gòu)造技術(shù)。除此之外，技術(shù)措施還包括有綠化技術(shù)、太陽能利用、廢物的回收循環(huán)利用、生態(tài)建材的開發(fā)利用等方面。這些技術(shù)措施都要靠目前的技術(shù)條件，并結(jié)合本國國情，才能得以運用和實施。1.工程概況：建筑面積：12000㎡；建筑高度：22m；建筑層數(shù)：地上5層/地下一層（設(shè)備層）。建筑分為主教學(xué)樓、南教學(xué)樓及宿舍三部分，地下設(shè)備層布置為通風(fēng)機房、通風(fēng)靜壓箱、消聲砌體及庫房，地上布置為教室、宿舍、餐廳、庫房、多功能教室等，其中教室面積約為6000㎡。2003年完成施工圖設(shè)計。本文主要介紹地道通風(fēng)降溫及誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計。2.室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)及負荷計算分析2.1室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：寄房間名凈稱齡夏季空盆氣溫度艦冬季空蔬氣溫度胃換氣次什數(shù)半教室董≤懇2唯9質(zhì)℃究1夫8張℃男4~1雖0箏次年/h2.2負荷計算分析首先需要分析北京地區(qū)的氣候條件和學(xué)校建筑物的使用情況，利用逐時氣象數(shù)據(jù)生成軟件Medpha生成的北京地區(qū)的典型氣溫數(shù)據(jù)，根據(jù)教室的人員負荷和燈光、設(shè)備負荷特點及學(xué)校的標準作息時間，利用建筑熱環(huán)境模擬軟件DeST計算出各房間的冷負荷數(shù)值。計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除宿舍樓外，其他建筑的房間高于29℃的時間比較一致：都出現(xiàn)在5月22日～9月6日（如圖2-1）。考慮到暑假期間可不進行熱環(huán)境控制，因此將實際需要進行夏季熱環(huán)境控制的時間定在5月22日～7月10日。圖2-1北大附小典型房間基礎(chǔ)室溫曲線冬季模擬時間：與集中供暖時間相同：11月15日～3月11日。2.3夏季運行模式的確定就主教學(xué)樓而言，雖然有不同使用功能、不同建筑位置的房間，但經(jīng)過模擬發(fā)現(xiàn)，所有房間的負荷變化規(guī)律是一致的。供冷期間，房間逐時負荷從0～43W/m2之間不等，而冷負荷大于25W/m2的時間只占整個供冷時間的22％。如采用固定的控制模式，在78％的時間內(nèi)都會出現(xiàn)嚴重的能源浪費。將負荷分為三個比較典型的負荷段：負荷大于25W/m2的占22％、負荷在10W/m2～25W/m2之間的占36％、負荷小于10W/m2的占42％。與負荷相對應(yīng)，風(fēng)機選用三檔變速風(fēng)機。采用人工控制的方法，根據(jù)當(dāng)日氣象預(yù)報數(shù)據(jù)或?qū)嶋H需要，選擇相匹配的檔位風(fēng)機送風(fēng)。這樣一方面對初投資影響不大，另一方面可以大幅度地減少風(fēng)機能耗。綜上所述，對于主教學(xué)樓應(yīng)采用變速風(fēng)機＋人工控制的分階段控制模式。3.地道通風(fēng)降溫系統(tǒng)及誘導(dǎo)式通風(fēng)系統(tǒng)：希為了充艇分利用劇土壤的析蓄熱（許冷）能撐力，節(jié)鎖省不可卡再生能稍源（人下工制冷鬧）的消鹿耗，保仙護生態(tài)歇環(huán)境、駝減少空豎氣污染職，本設(shè)刮計力圖誠盡可能酷地利用殿可再生澇的潔凈咽自然能畜源（風(fēng)熔、光、維熱）。勞由于夏臨季制冷唐能耗大謠于冬季遞供暖能跳耗，故傷為教室甲設(shè)計了鋸地道通受風(fēng)降溫那及誘導(dǎo)慣式通風(fēng)腿系統(tǒng)，遼以滿足秩教室通撫風(fēng)換氣足和降溫蛙，達到侄改善室危內(nèi)熱環(huán)唯境及空協(xié)氣品質(zhì)爹的要求續(xù)，并使斑教室在每不開窗筆時晌CO燒2回濃度低級于碑1.禾5只‰巴，這是詢傳統(tǒng)的沃人工制尺冷系統(tǒng)賭（空調(diào)握器）所疊不能做蜓到的。萬為了降允低建筑杜物能耗茫，對圍途護結(jié)構(gòu)瓦熱工設(shè)疫計進行姻優(yōu)化，喉既建筑掏專業(yè)采獨取了隔木熱、保粥溫、遮沈陽等節(jié)愈能措施僚。外墻滾的傳熱故系數(shù)達遞到世了鑼0.6躲0W/拴(陜㎡級.K庭)吐。百搜通過對壩本建筑授物各方懇面進行俗的模擬師分析，醒預(yù)測本系建筑物到全年冬超季采暖繩逐時熱驗負荷和蝦夏季空槍調(diào)逐時念冷負荷害，確定薄出了合晃理的環(huán)起境控制忘方案；案預(yù)測室艷內(nèi)溫度止場和氣料流組織昨狀況；孤利用地燥道降溫川系統(tǒng)全蕉年非穩(wěn)盒態(tài)程序刊，根據(jù)閥冷負荷械曲線，梢預(yù)測計附算地道較風(fēng)提供坦的冷量豬和逐時束的出口撤風(fēng)溫，溜保證地乓道提供吉的冷量愿曲線高錢于建筑著物的負挎荷曲線撈。播3.1角調(diào)地道通帳風(fēng)降溫民系統(tǒng)嫂某教學(xué)貝樓采用陶地道通憑風(fēng)降溫補系統(tǒng)作續(xù)為主冷已源，根赤據(jù)建筑毅物逐時撫動態(tài)負害荷確定彈地道幾漿何尺寸迫，使地倒道通風(fēng)秋能在供架冷季提毀供建筑靠物所需身冷量，之維持室挨內(nèi)良好體的熱環(huán)鑒境。賞3.1集.1箭黑地道設(shè)舞計方案蹲根據(jù)北敞京地區(qū)涌土壤溫贏度隨深筐度的變?nèi)刍闆r遙，以4史m描深處土腹壤溫度惡年波動怖幅度已墨經(jīng)比較晌?。ú姆?兄℃睛左右）減，因而忍上層預(yù)星制混凝栗土埋管譜中心深綿度定甘為嚷4欄m付，使用豬鋼筋混志凝土預(yù)階制管，捉內(nèi)衡徑嫁1.2麗m新，水平賠布置，與管道間藝中心間聚距酬2.4斑m具?？紤]棋到地道賞建成后錘的維護喘，方便怪維修人砌員的進嬸入，因場此選用硬內(nèi)徑扎為披1.2濱m匹的管道孩。歷在模擬拳計算中憲，通過努優(yōu)化控翼制方案艷，盡量撤使計算衰地道冷貞源系統(tǒng)致提供的愿總冷量朱曲線接妄近所有壘建筑物懷需要的堪冷負荷寒曲線，車以求得筑滿足冷賠量需求暴的最短憑地道長車度，最濱大限度翅地降低茶初投資非。粉圖欣3-1莊閉地道布棄置示意這圖踏咽噴判3-2攪禿地道埋允管布置振示意圖經(jīng)設(shè)計結(jié)疾果如下趨：總計舍需要四嶺根埋管凍，其中蒸一根埋迷管供南魂教學(xué)樓爹，三根亂埋管供垮主教學(xué)德樓，在敞主教學(xué)贏樓和南綢教學(xué)樓視地下層旋分別設(shè)鑒置機房溜，為主暈教學(xué)樓銳和南教額學(xué)樓送架風(fēng)（如禿圖勇3-淋1膚）歐。貪咐埋管布間置方案咸為上下棕層各布兇置兩根乓埋管（獎如飽圖腿3-棵2略），地鬼道長度晴為暮29烏0陡米曉/遷根。比3.1賞.2番魔地道夏奧季運行肌模式顆如前所舍述，地脫道降溫餡系統(tǒng)使般用期定蔑為睬5電月線2偵1蘋日硬～照7設(shè)月殃1養(yǎng)0奧日，洞共毫5犬1王天。每艇天通風(fēng)財時間按合照宿早嘴9丟：誓0鋤0濫～藏晚撒1復(fù)7評：仍0澤0伶考慮。嗽根據(jù)建巷筑物所純需冷負友荷及新鐮風(fēng)量的引要求，劈使用三抱檔變轉(zhuǎn)抬數(shù)風(fēng)機偉控制地釘?shù)纼?nèi)的撲通風(fēng)量六，實現(xiàn)悉分階段左控制方奏案。根翼據(jù)室外庭的氣象販參數(shù)和然地道出濱口空氣間溫度來甲確定風(fēng)設(shè)機的運蒸行工況摟。經(jīng)計戰(zhàn)算教室繳的最大閃冷負荷覽為諷200祥K烏W谷，系統(tǒng)跳總設(shè)計源風(fēng)量睬為挎890開00m輪3還/仁h悉，地道覽送風(fēng)溫敵度秘為晚2誕0緩℃撒。地道竟降溫系拒統(tǒng)選用作的風(fēng)機仗為三檔劈變轉(zhuǎn)數(shù)跌風(fēng)機，到可滿決足覽90尸%河以上時違間房間凱溫度控為制途在感2域9頸℃吐以下。裙3.1余.3馬逐地道冬手季運行堂模式甲地道通隱風(fēng)系統(tǒng)洗在冬季弊作為地年道預(yù)熱恨系統(tǒng)：肆一方面擊將室外場的低溫避空氣引次入地道火，使地鋼道的溫揪度降低射以保證齡地道在荷夏季的拜冷卻能平力；另怠一方面江通過地鼠道預(yù)熱越室外新渡鮮空氣玩，改善動房間的揉空氣質(zhì)壽量破。鴿4促m援埋深下廈土壤溫如度詠在臟1愁1焰月朝～沸2門月均高葛于室外至氣溫，水所以怖在戴1走1豈月就～毒2甚月可以俊通過地避道通風(fēng)怖或敞開死地道口赴進行蓄周冷以保衫證第二宿年的供腐冷效果橫不會降酬低。鴿3.1丈.4壇艙機房布漂置吵機房設(shè)鎖于建筑乞物內(nèi)的張地下室飾。機房摩內(nèi)設(shè)置求風(fēng)機，果靜壓箱迷，消聲黨砌體、彎初效過原濾器等痕。風(fēng)機崇作減震翅處理。山室外空門氣經(jīng)過吼埋管，完經(jīng)風(fēng)機析加壓后標送至靜礎(chǔ)壓箱，針然后通鄰過水平恐送風(fēng)道剝送至送甩風(fēng)豎井依，再送俯至各房屢間。五3.2搬罰誘導(dǎo)式槐通風(fēng)系膏統(tǒng)頭主教學(xué)牙樓的南囑側(cè)教室方考慮采腳用誘導(dǎo)喝式排風(fēng)糠系肯統(tǒng)押—盡—萬通過煙穗囪效應(yīng)廟和太陽鋪集熱器眨（涂成閥黑色的礦坡屋頂挖）盡可伶能吸收飯?zhí)栞棶€射熱，樸加熱流師過其中役的空氣揀，擴大場與室外卸空氣的倒溫差，腥形成并劫強化熱矩壓拔風(fēng)慘作用，疫進而對諒房間內(nèi)楚的空氣紅產(chǎn)生有府效的抽顯拔作用睡，從而梨保證教哨室內(nèi)能采形成穩(wěn)備定的氣享流組織工形式。刪由于誘心導(dǎo)式通猛風(fēng)系統(tǒng)鄙較依賴再于室外承氣象條茫件，并坡且提供穴的拔風(fēng)伴動力較帳小，為盜了確保啄排風(fēng)效獵果，同壤時安裝園機械排化風(fēng)系統(tǒng)夫（如責(zé)圖私3-植3船）。掘圖脆3-3恨障主教學(xué)初樓通風(fēng)淘系統(tǒng)示灑意圖姥3.2扎.1民勁機械送近風(fēng)系統(tǒng)放設(shè)計圣地道風(fēng)鄉(xiāng)通過送獨風(fēng)豎井吹，送至巷各教室分，為了尿確保機叫械送風(fēng)蜻系統(tǒng)能改滿足各斬個教室容風(fēng)量要圍求，在計建筑投嫩入正式鄰使用前序，必須袖進行初短調(diào)節(jié)，蒼使各房嘩間的風(fēng)拖量分配西滿足使大用要求秒。始3.2赴.2若驅(qū)機械排筍風(fēng)系統(tǒng)泉設(shè)計濾房間內(nèi)童污濁空營氣通過牌排風(fēng)口蛛引至排寒風(fēng)道內(nèi)愉，經(jīng)排柜風(fēng)機排信出室外敵。空心辨夾層墻紀排風(fēng)道出在設(shè)計種上需要呈兼顧誘匯導(dǎo)式通邀風(fēng)、建稍筑物采坊光和外雨立面外犯觀的要喪求，經(jīng)熟計算校啟核，設(shè)緣計墻體賢空腔尺胃寸嗚為錢600困mm×追500忽m毯m良，每間挪教室對渴應(yīng)三個眉空心夾殲層墻排師風(fēng)道。裁當(dāng)采用寨誘導(dǎo)式挑自然排柿風(fēng)時，吳地道送作風(fēng)系統(tǒng)劉處于低義檔運行首，此時蘆開啟排付風(fēng)電動項百葉窗成，并關(guān)鴨閉排風(fēng)少機。南險向教室準在設(shè)計澤誘導(dǎo)式龜自然排婆風(fēng)系統(tǒng)腥的同時波還并聯(lián)唉設(shè)計機妄械排風(fēng)暴系統(tǒng)，原當(dāng)太陽揮輻射較傭弱或地茂道送風(fēng)弄系統(tǒng)處鳥于中、杏高檔運潮行時，煙開啟排麥風(fēng)機，佛并關(guān)閉袍排風(fēng)電日動百葉霸窗。北裙向教室跌的排風(fēng)遇直接通械過排風(fēng)加機排出乞室外。留4著.蘭室內(nèi)氣澆流組織箱設(shè)計請由于教竟室里人段員的位到置固定湯，而且田又是小抹學(xué)生，理因此房雹間氣流光組織的炸設(shè)計尤狠其重要錢。而合桿理的風(fēng)皮口設(shè)計郊可以實索現(xiàn)良好捏的房間烏氣流組殿織。房忘間的風(fēng)胞口設(shè)計饞是根據(jù)慧房間的豆氣流組呀織設(shè)計嬌而決定臨的。尼經(jīng)多方尋案比較息并利用貸流體力傘學(xué)腰PHO堆ENI尸C許S絨模擬軟亮件，預(yù)熊測室內(nèi)跡溫度場您和氣流歸組織狀潛況（如愉圖摘4-蹤1遲），上祥送上排粒通風(fēng)形燦式能形宏成良好協(xié)的室內(nèi)晃氣流組跳織分布負。新鮮從冷空氣己從上部社送出后萬，下沉饅至房間風(fēng)底部，賭在下沉違的過程擾中氣流螞擴散摻哄混，風(fēng)瞞速衰減泄，溫度紹上升至夢學(xué)生活侮動區(qū)域暴時，溫遠度貫在嗎2錯4日℃犧左右，別風(fēng)速寇在車0.京2蔽米炊/游秒左右籃，達到旅人體熱謙舒適的付標準。甚下沉的簡空氣遇巴到熱源眨時，靠網(wǎng)室內(nèi)發(fā)醉熱源的霧熱力作墨用又以才自然的革形式使似室內(nèi)的唱余熱和茂污濁空勸氣向上流漫漫浮職起，移亞至房間訓(xùn)上方，園通過排停風(fēng)口排位出教室重。這種滾通風(fēng)方具式為由蝦熱壓驅(qū)史動引起寸的自然陵對流，合仍是一壩種置換膜通風(fēng)方疼式。供需要注凝意的是呆，該送踩風(fēng)方式撫，有可媽能出現(xiàn)拘當(dāng)送風(fēng)胳風(fēng)速過儀小時（誰風(fēng)機運餓行在低線中檔）霜，冷氣看流下墜巨過快，脾出現(xiàn)部章分區(qū)域鑰低溫度穗高風(fēng)速澆的情況由，使該再區(qū)域舒里適度不唐滿足要繞求。因耀此在送穴風(fēng)口設(shè)塔可調(diào)節(jié)震角度的扯水平百請葉，以帥便當(dāng)送溫風(fēng)速度猶變化時晚相應(yīng)進辮行調(diào)節(jié)轎送風(fēng)角踢度，以淡保證室鳥內(nèi)的舒廁適度。太圖刊4-1爬塘百犧葉痰30挨°吵夾角上否送上排態(tài)置換通塌風(fēng)教室賴溫度場掀模擬結(jié)揮果出結(jié)束語?。盒钜陨虾喤撌鰧ち松鷳B(tài)芝建筑中剛地道通寄風(fēng)降溫桶系統(tǒng)、顏誘導(dǎo)式瑞自然通屬風(fēng)系統(tǒng)沉和煙囪縫效應(yīng)的撥運用。市設(shè)計中誦力求達撫到節(jié)能盤、減少負污染的表目的。等這種通戴風(fēng)方式勵，一方籃面改變懇了教室殺內(nèi)的空聯(lián)氣品質(zhì)堂，滿足匪了教室啞降溫的喚要求；助另一方蜻面又節(jié)感約了夏溫季所需篩的制冷饅能源，售創(chuàng)造了甩一個即晚自然又課舒適的檔學(xué)習(xí)環(huán)那境。既陳利用了壯可再生米能源，闊又保護徐了生態(tài)繁環(huán)境，僵實現(xiàn)了備可持續(xù)阻發(fā)展的發(fā)目的。要雖然該山系統(tǒng)的訓(xùn)初投資陪較高（鋪主要高慕于預(yù)埋殼管道的鵲