486-基于某被动房的暖通设计及气流组织研究.pdfVIP

基于某被动房的暖通设计及气流组织研究 山东同圆设计集团有限公司 李红扩 张冰 林久宇 山东林李建筑设计有限公司 李春旺 摘 要：本文针基于济南市某被动房的暖通设计，概述了被动房暖通系统的设计理念，论述了 其暖通设计方案和新风系统形式，通过模拟证实其气流组织的可行性。相信本着节能和高舒适性的 设计理念，被动房，或超低能耗建筑必将得到更快的发展，并推动我国建筑节能事业的极大提高。 关键词：被动房 热回收新风系统 气流组织 模拟 0 引言 被动式建筑起源于20 世纪90 年代的德国著名金融中心城市法兰克福，1991 年，德国物理学家 沃尔夫冈费伊斯特建造了第一座“被动式建筑”，由于当时技术条件和社会认知度的限制，此后一 直没有较大的发展，近年随着建筑能耗问题越来越突出，逐渐被各国所重视。在德国，被动房的建 筑成本仅比传统房屋高出5%～7%，采用了精巧的中央通风系统，进气管和排气管并排安置，温暖空 [1] 气排出去的同时，清洁的冷空气引进来，热交换效率可达75%～90% 。 被动房不仅能够通过阳光加热，甚至可以利用家电或居住者身体释放的热量保温，在确保空气 质量要求的前提下，其热力学舒适度能仅仅依靠对新鲜空气流的后加热或后制冷得以实现。被动房 性能的关键在于巧妙设计的新风系统。新风系统不仅过滤了空气中过多的湿气和异味，还过滤掉空 气中的粉尘，给室内提供纯净的新鲜空气。若通过开窗通风达到这一效果，则会造成热量大量损失， 损失的热量甚至比一栋被动房所需的全部能量还多。在多数气候条件下，被动房也需要一定供暖， 但供暖需求很小，利用新风系统就能满足需求。通过加热盘管预热新鲜空气的方式，足以满足剩余 供暖需求，即被动房新风空调供暖的理念。 1 被动房的通风原理 被动房通风的基本原理：把厨房、浴室等浑浊的空气抽离（排风），把新鲜空气送入生活区域 3 2 3 （送风），而走廊就能实现自动通风。例新风量标准：30m /h 人，人均居住面积为30m ，就需要1 m / （m2h）的送风量。为避免温度过高粉尘燃烧产生异味，新风加热的最高温度限制为50℃，对应最 大热负荷为10W/m2,新风系统可满足采暖要求。 2 被动房新风系统功能 高效带热回收的新风系统，其主要功能为：置换室内空气；控制空气湿度、防止发霉；防止污 染物的堆积；消除异味等。另外，新风系统还有附加功能：调节室内空气；清洁空气（过滤器）， 消除 PM2.5；加热/制冷；加湿/除湿等。被动房采用高效带热回收的新风系统，降低了通风系统热 作者：李红扩 出生年月：1985 年12 月 最高学历：硕士 中级工程师 联系电话 Email：lihongkuo2008@163.com 通讯地址：济南市舜华路2000 号舜泰广场11 号楼6 楼东侧 邮编：250101 损失，提高了新风温度，增加了室内的舒适度。同时，被动通风系统调节了室内的空气湿度（最优 范围：相对湿度35%-55%），湿度太高或太低都会对健康造成损害，尤其是对皮肤和呼吸系统。湿度 太高易引起发霉，内表面温度低于12.6℃，容易发霉；内表面温度低于9.6℃，开始产生冷凝。湿 度太低则可能对地板或家具造成损害。 3 系统设计 3.1 设计参数 3.1.1 室外气象参数 本工程设计按照典型气象年(TMY)8760h选择气象参数，采用非稳态传热法进行全年 8760 小时能耗 模拟计算，作为选择冷热源设备容量、确定管道规格及末端设备的基本依据。 典型气象年(TMY)8760h气象参数（济南）： 纬度 北纬 26°41′ 经度 东经 116°59′ 海拔 51.6 m 采暖度日数（HDD18） 2211 ℃·d