摘要：現(xiàn)代施工工程中，通過對建筑物理優(yōu)化設計、混凝土樓板輻射采暖及制冷系統(tǒng)的設計、置換新風系統(tǒng)的設計、地源熱泵系統(tǒng)的設計、新風熱回收技術的運用、中水回用技術的運用，研究開發(fā)應用了外圍護結(jié)構、新能源系統(tǒng)、能源設備系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等四大系統(tǒng)及二十子系統(tǒng)節(jié)能技術，從而降低了建筑本身的能耗，開發(fā)了多種能源供應方式，提高了能源的使用效率，降低了建設成本和運營成本，并提高了室內(nèi)的舒適度。

　　關鍵詞：低能耗;高舒適;建筑物理優(yōu)化;地源熱泵;混凝土樓板輻射;置換新風;智能家居

　　中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：

　　在“節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構多元化的環(huán)境下”及能源發(fā)展戰(zhàn)略的前提下，“節(jié)能減排”已成為世界各國的重要議題。如何降低建筑的能耗和減少對環(huán)境的破壞為首要研究目標，研究應用了“地源熱泵”、“天棚輻射供冷供熱”、“帶熱回收全置換新風”、“中水雨水回用”、“圍護結(jié)構”等重要系統(tǒng)在內(nèi)的綠色建筑節(jié)能技術，其成果總體上達到了國際先進水平。

　　一、工程概況

　　綠色建筑特征：超低能耗綠色可持續(xù)舒適節(jié)能環(huán)保健康是科技與藝術完美結(jié)合的新建筑，在創(chuàng)造高舒適度的情況下，其能耗僅為目前中國普通型住宅達到同等舒適度所需能耗的1/3，成為中國乃至世界居住建筑的標準與人居環(huán)境的典范。

　　二、主要設計技術指標

　　1、建筑熱工

　　(1)外墻

　　外墻采用擠塑聚苯板外保溫，設計重點是防止熱撟產(chǎn)生，確保外墻平均傳熱系數(shù)維持

　　(2)外窗

　　采用斷熱鋁合金窗，窗框具有良好的氣密性和水密性，防止不可控制的空氣滲透。采用高保溫、具有隔熱性能、高透光性的玻璃。

　　(3)外遮陽

　　可調(diào)節(jié)室外遮陽，減少夏季的熱負荷，同時還具有保溫、調(diào)光、隔聲作用，并能起到豐富建筑立面的作用。

　　2、熱舒適度

　　人體處在20℃～26℃溫度的環(huán)境是最為健康和舒適的，而濕度范圍保持在30%～70%比較合適。

　　3、光舒適度

　　自然采光的設計，是要根據(jù)自然光線照度變化大，光譜豐富以及與室外景致有機聯(lián)系在一起的特點，向室內(nèi)提供天氣氣候變化、時間變化、光線方向和強弱變化以及各種動態(tài)信息所形成白天室內(nèi)自然時空環(huán)境之感。利用自然采光可在室內(nèi)創(chuàng)造富有情感和優(yōu)美意境的環(huán)境，這是極富生命力的室內(nèi)裝飾。

　　4、空氣質(zhì)量

　　置換式新風系統(tǒng)保證24h連續(xù)提供新風，以置換的方式送入室內(nèi)，新鮮空氣利用率高。

　　三、關鍵技術的研究與應用

　　1、地源熱泵系統(tǒng)

　　(1)復合式能源方案的確定

　　采用復合式系統(tǒng)，即地源熱泵+冷卻塔+鍋爐。由于地埋管系統(tǒng)在任何情況下的初期投資均高于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，如果讓地埋管系統(tǒng)滿足建筑物的總計算負荷，初期投資將大大增加，但運行費用將很低廉。由于系統(tǒng)大部分時間均在部分負荷下工作，如果采用復合式能源系統(tǒng)，可由地源熱泵系統(tǒng)滿足55%～60%的尖峰負荷，解決約全年85%的總負荷。這樣，初期投資將大幅度減少，既增加了系統(tǒng)的安全性，又不會對運行費用產(chǎn)生大的影響，還可平衡土壤全年的取熱和放熱總量，防止土壤平衡失調(diào)。

　　(2)地源熱泵施工前的測試研究

　　為了使設計參數(shù)更加優(yōu)化、合理，現(xiàn)場進行了換熱孔的具體測試，其目的為了獲取土壤換熱器每延米的換熱量、確定最佳的鉆孔機具、確定土壤換熱器換熱孔的最佳深度和合理間距、確定最佳填料、結(jié)合鉆進難度、合理安排施工工期。

　　(3)地埋管材及技術參數(shù)

　　采用抗高壓的高密度聚乙烯管(I-IDPEl00)，其原材料為北歐化工Pe3490進口材料，接口穩(wěn)定可靠、抗應力開裂性好、耐化學腐蝕性、水流阻力小、耐磨性好、使用壽命長(壽命可達50年)。

　　(4)地源溫度場模擬監(jiān)測系統(tǒng)技術

　　在鉆孔區(qū)域內(nèi)底板下100m縱深內(nèi)沿不同方向、不同深度設置60個溫度檢測點，通過智能巡檢儀實時采集地埋管區(qū)域地下溫度數(shù)據(jù)，通過GPRS無線傳輸系統(tǒng)傳輸至地溫場采集系統(tǒng)，由系統(tǒng)再進行模擬分析。通過該套系統(tǒng)可以實時獲取地下不同深度、不同地層土壤溫度情況以及地埋管換熱器影響半徑，避免了每次由人從巡檢儀中取數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)運行提供了可靠支撐。

　　2、混凝土樓板天棚輻射采暖及制冷系統(tǒng)

　　天棚輻射采暖及制冷系統(tǒng)是將高密度交聯(lián)聚乙烯盤管敷設在頂部混凝土板內(nèi)，通過載體的不斷循環(huán)，加熱或?qū)�頂部混凝土板進行降溫。傳熱以輻射為主，并輔助補充適量新鮮空氣。夏季將冷水通入埋在混凝土中的高密度交聯(lián)聚乙烯盤管中，冷水在夏季供水溫度為20℃，回水溫度為22℃，通過2℃溫差來吸收室內(nèi)熱量，有效地解決夏季降溫的問題：而在冬季，高密度交聯(lián)聚乙烯盤管內(nèi)的供水溫度為28℃，回水溫度為26℃，同樣是通過2℃溫差來向室內(nèi)輻射熱量。此低溫差輻射方式的特點使采暖和制冷的效率高于空氣對流，其輻射傳熱形式無其它傳熱形式因空氣對流所造成的不適感。其均勻的溫度創(chuàng)造出最佳的熱環(huán)境。系統(tǒng)的自身工作原理可以使其具有很好的溫度自動調(diào)節(jié)性能。

　　3、置換式新風系統(tǒng)

　　換式新風系統(tǒng)可以保證室內(nèi)24小時都均有新風，新風量標準滿足人體的需求。新風都從房間下部送出，以非常低的速度和略低于室內(nèi)溫度充滿整個房間。居住者和其它室內(nèi)熱荷載加熱新風，產(chǎn)生上升的氣流。暖氣流帶著新鮮空氣流入人的鼻子，帶走了身上的汗味、人呼出的廢氣及其它混濁氣體，最后，到達房間的頂部，從排氣孔排出。

　　4、小區(qū)中水回用系統(tǒng)

　　小區(qū)產(chǎn)生廢水通過中水站采用膜生物處理技術，經(jīng)生物反應器、消毒裝置等處理后全部用于商業(yè)、幼兒園、影劇院及部分住宅的沖廁綠地、澆灑道路、景觀水景等補水等�？紤]到噪聲、異味及固體廢物等不良因素對小區(qū)整體環(huán)境產(chǎn)生的負面影響，可考慮采用地下全封閉的建設形式。設備的選擇綜合考慮噪聲、檢修、能耗等多種因素，在小區(qū)的整體規(guī)劃階段，充分考慮中水設施的建設形式和規(guī)劃位置，盡可能降低管網(wǎng)建設、水池等系統(tǒng)的造價，并使中水構筑物更好地與小區(qū)的整體風格相融合。

　　5、雨水回收利用系統(tǒng)

　　每年平均降雨量及降雨量按季節(jié)分布情況，屋面雨水及道路雨水均通過管道系統(tǒng)排入市政雨水管網(wǎng)。小區(qū)內(nèi)道路采用滲水材質(zhì)，以利于雨水入滲的方法來綠化小區(qū)綠地，有效地降低了地表徑流。可在景觀綠地下修建了一個很大的雨水蓄水池，收集的雨水經(jīng)處理后供景觀補水、園林澆灌使用。

　　四、主要配套技術的研究與應用

　　1、復合外墻外保溫系統(tǒng)

　　外墻采用外保溫，設計重點是防止熱撟。外墻的外裝飾材料用裝飾鋁板，裝飾鋁板與保溫層之間的流動空氣層有利于隔熱和干燥保溫層。

　　2、屋面及地下保溫系統(tǒng)

　　屋面采用防水保溫倒置做法，保溫板采用歐文斯科寧生產(chǎn)的擠塑泡沫保溫板，可有效阻斷熱橋。地下室外墻外保溫綜合傳熱系數(shù)同正負零以上外墻外保溫，外保溫伸至冰凍線以下。 地下室采暖房與不采暖房之間墻體設置保溫，做法為輕鋼龍骨(d=lOOmm)單面水泥壓力板，內(nèi)填充lOOmm厚玻璃絲棉。采暖房與不采暖房之間頂棚設置保溫，做法為粘貼100mm厚玻璃絲棉。

　　3、外遮陽系統(tǒng)

　　采用外遮陽系統(tǒng)，其材質(zhì)為進口鋁合金簾片，表面粉沫噴涂，內(nèi)填充保溫、隔音材料。預埋件輕便、簡潔，有良好的斷橋措施，滿足承重要求，并做防腐防銹處理，與結(jié)構有相同的使用壽命。檢修部位位于室內(nèi)，便于檢修。卷簾性能優(yōu)良，使用壽命長，在陽光下的工作性能不會受到影響，簾片不會因暴曬而變形。卷簾在關閉時能完全閉合，具有良好的遮光性。

　　發(fā)展綠色建筑的最終目的，是創(chuàng)建一個與自然和諧、與人和諧，具有高舒適度的居住環(huán)境。在能源緊缺的今天，如何利用綠色建筑技術實現(xiàn)創(chuàng)建綠色人居的目的，如何用最少的投入換來高舒適度的人居生活，并最大限度地降低建筑的能耗和減少對環(huán)境的破壞，是人們普遍關心的問題。