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

某教學(xué)樓地道通風(fēng)及誘導(dǎo)通風(fēng)設(shè)計(jì)摘要：本文簡(jiǎn)要論述了在具體工程設(shè)計(jì)中，運(yùn)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(yáng)集熱器，實(shí)現(xiàn)所謂的“生態(tài)建筑”。先進(jìn)的歐美國(guó)家已有很多好的生態(tài)建筑作品早已問(wèn)世，而我國(guó)還處于初期發(fā)展階段。本文中所介紹的設(shè)計(jì)也是對(duì)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)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(jì)理念在國(guó)際上已被建筑設(shè)計(jì)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(guò)點(diǎn)點(diǎn)滴滴的工程實(shí)踐，合理地運(yùn)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(duì)舒適環(huán)境需求的同時(shí)，最大限度地降低資源浪費(fèi)和對(duì)自然環(huán)境的污染，保持和促進(jìn)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(jì)新理念。本文結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)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(yáng)能利用、廢物的回收循環(huán)利用、生態(tài)建材的開(kāi)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(guó)國(guó)情，才能得以運(yùn)用和實(shí)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(jī)房、通風(fēng)靜壓箱、消聲砌體及庫(kù)房，地上布置為教室、宿舍、餐廳、庫(kù)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(jì)。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(jì)。2.室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)及負(fù)荷計(jì)算分析2.1室內(nèi)設(shè)計(jì)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(fù)荷計(jì)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(shí)氣象數(shù)據(jù)生成軟件Medpha生成的北京地區(qū)的典型氣溫?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)教室的人員負(fù)荷和燈光、設(shè)備負(fù)荷特點(diǎn)及學(xué)校的標(biāo)準(zhǔn)作息時(shí)間，利用建筑熱環(huán)境模擬軟件DeST計(jì)算出各房間的冷負(fù)荷數(shù)值。計(jì)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(shí)間比較一致：都出現(xiàn)在5月22日～9月6日（如圖2-1）?？紤]到暑假期間可不進(jìn)行熱環(huán)境控制，因此將實(shí)際需要進(jìn)行夏季熱環(huán)境控制的時(shí)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(shí)間：與集中供暖時(shí)間相同：11月15日～3月11日。2.3夏季運(yùn)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(guò)模擬發(fā)現(xiàn)，所有房間的負(fù)荷變化規(guī)律是一致的。供冷期間，房間逐時(shí)負(fù)荷從0～43W/m2之間不等，而冷負(fù)荷大于25W/m2的時(shí)間只占整個(gè)供冷時(shí)間的22％。如采用固定的控制模式，在78％的時(shí)間內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。將負(fù)荷分為三個(gè)比較典型的負(fù)荷段：負(fù)荷大于25W/m2的占22％、負(fù)荷在10W/m2～25W/m2之間的占36％、負(fù)荷小于10W/m2的占42％。與負(fù)荷相對(duì)應(yīng)，風(fēng)機(jī)選用三檔變速風(fēng)機(jī)。采用人工控制的方法，根據(jù)當(dāng)日氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)或?qū)嶋H需要，選擇相匹配的檔位風(fēng)機(jī)送風(fēng)。這樣一方面對(duì)初投資影響不大，另一方面可以大幅度地減少風(fēng)機(jī)能耗。綜上所述，對(duì)于主教學(xué)樓應(yīng)采用變速風(fēng)機(jī)＋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(hù)生態(tài)歇環(huán)境、駝減少空豎氣污染職，本設(shè)刮計(jì)力圖誠(chéng)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(jì)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(dá)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(kāi)窗筆時(shí)晌CO燒2回濃度低級(jí)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(wàn)為了降允低建筑杜物能耗茫，對(duì)圍途護(hù)結(jié)構(gòu)瓦熱工設(shè)疫計(jì)進(jìn)行姻優(yōu)化，喉既建筑掏專業(yè)采獨(dú)取了隔木熱、保粥溫、遮沈陽(yáng)等節(jié)愈能措施僚。外墻滾的傳熱故系數(shù)達(dá)遞到世了鑼0.6躲0W/拴(陜㎡級(jí).K庭)吐。百搜通過(guò)對(duì)壩本建筑授物各方懇面進(jìn)行俗的模擬師分析，醒預(yù)測(cè)本系建筑物到全年冬超季采暖繩逐時(shí)熱驗(yàn)負(fù)荷和蝦夏季空槍調(diào)逐時(shí)念冷負(fù)荷害，確定薄出了合晃理的環(huán)起境控制忘方案；案預(yù)測(cè)室艷內(nèi)溫度止場(chǎng)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(fù)荷械曲線，梢預(yù)測(cè)計(jì)附算地道較風(fēng)提供坦的冷量豬和逐時(shí)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(fù)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(bǔ)系統(tǒng)作續(xù)為主冷已源，根赤據(jù)建筑毅物逐時(shí)撫動(dòng)態(tài)負(fù)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(jì)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(dòng)怖幅度已墨經(jīng)比較晌小（波寄幅形3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(hù)喘，方便怪維修人砌員的進(jìn)嬸入，因場(chǎng)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(jì)算中憲，通過(guò)努優(yōu)化控翼制方案艷，盡量撤使計(jì)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(fù)荷寒曲線，車以求得筑滿足冷賠量需求暴的最短憑地道長(zhǎng)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(jì)結(jié)疾果如下趨：總計(jì)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(jī)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(jiǎng)如飽圖腿3-棵2略），地鬼道長(zhǎng)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(yùn)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(píng)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(cái)時(shí)間按合照宿早嘴9丟：誓0鋤0濫～藏晚撒1復(fù)7評(píng)：仍0澤0伶考慮。嗽根據(jù)建巷筑物所純需冷負(fù)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(jī)偉控制地釘?shù)纼?nèi)的撲通風(fēng)量六，實(shí)現(xiàn)悉分階段左控制方奏案。根翼?yè)?jù)室外庭的氣象販參數(shù)和然地道出濱口空氣間溫度來(lái)甲確定風(fēng)設(shè)機(jī)的運(yùn)蒸行工況摟。經(jīng)計(jì)戰(zhàn)算教室繳的最大閃冷負(fù)荷覽為諷200祥K烏W谷，系統(tǒng)跳總設(shè)計(jì)源風(fēng)量睬為挎890開(kāi)00m輪3還/仁h悉，地道覽送風(fēng)溫?cái)扯让貫橥?誕0緩℃撒。地道竟降溫系拒統(tǒng)選用作的風(fēng)機(jī)仗為三檔劈變轉(zhuǎn)數(shù)跌風(fēng)機(jī)，到可滿決足覽90尸%河以上時(shí)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(yùn)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(chǎng)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(guò)地鼠道預(yù)熱越室外新渡鮮空氣玩，改善動(dòng)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(guò)地避道通風(fēng)怖或敞開(kāi)死地道口赴進(jìn)行蓄周冷以保衫證第二宿年的供腐冷效果橫不會(huì)降酬低。鴿3.1丈.4壇艙機(jī)房布漂置吵機(jī)房設(shè)鎖于建筑乞物內(nèi)的張地下室飾。機(jī)房摩內(nèi)設(shè)置求風(fēng)機(jī)，果靜壓箱迷，消聲黨砌體、彎初效過(guò)原濾器等痕。風(fēng)機(jī)崇作減震翅處理。山室外空門氣經(jīng)過(guò)吼埋管，完經(jīng)風(fēng)機(jī)析加壓后標(biāo)送至靜礎(chǔ)壓箱，針然后通鄰過(guò)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(wàn)通過(guò)煙穗囪效應(yīng)廟和太陽(yáng)鋪集熱器眨（涂成閥黑色的礦坡屋頂挖）盡可伶能吸收飯?zhí)?yáng)輻畝射熱，樸加熱流師過(guò)其中役的空氣揀，擴(kuò)大場(chǎng)與室外卸空氣的倒溫差，腥形成并劫?gòu)?qiáng)化熱矩壓拔風(fēng)慘作用，疫進(jìn)而對(duì)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(dòng)力較帳小，為盜了確保啄排風(fēng)效獵果，同壤時(shí)安裝園機(jī)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(jī)械送近風(fēng)系統(tǒng)放設(shè)計(jì)圣地道風(fēng)鄉(xiāng)通過(guò)送獨(dú)風(fēng)豎井吹，送至巷各教室分，為了尿確保機(jī)叫械送風(fēng)蜻系統(tǒng)能改滿足各斬個(gè)教室容風(fēng)量要圍求，在計(jì)建筑投嫩入正式鄰使用前序，必須袖進(jìn)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(jī)械排筍風(fēng)系統(tǒng)泉設(shè)計(jì)濾房間內(nèi)童污濁空營(yíng)氣通過(guò)牌排風(fēng)口蛛引至排寒風(fēng)道內(nèi)愉，經(jīng)排柜風(fēng)機(jī)排信出室外敵?？招谋鎶A層墻紀(jì)排風(fēng)道出在設(shè)計(jì)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(jì)算校啟核，設(shè)緣計(jì)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(duì)渴應(yīng)三個(gè)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(shí)，吳地道送作風(fēng)系統(tǒng)劉處于低義檔運(yùn)行首，此時(shí)蘆開(kāi)啟排付風(fēng)電動(dòng)項(xiàng)百葉窗成，并關(guān)鴨閉排風(fēng)少機(jī)。南險(xiǎn)向教室準(zhǔn)在設(shè)計(jì)澤誘導(dǎo)式龜自然排婆風(fēng)系統(tǒng)腥的同時(shí)波還并聯(lián)唉設(shè)計(jì)機(jī)妄械排風(fēng)暴系統(tǒng)，原當(dāng)太陽(yáng)揮輻射較傭弱或地茂道送風(fēng)弄系統(tǒng)處鳥(niǎo)于中、杏高檔運(yùn)潮行時(shí)，煙開(kāi)啟排麥風(fēng)機(jī)，佛并關(guān)閉袍排風(fēng)電日動(dòng)百葉霸窗。北裙向教室跌的排風(fēng)遇直接通械過(guò)排風(fēng)加機(jī)排出乞室外。留4著.蘭室內(nèi)氣澆流組織箱設(shè)計(jì)請(qǐng)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(jì)尤狠其重要錢。而合桿理的風(fēng)皮口設(shè)計(jì)郊可以實(shí)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(jì)饞是根據(jù)慧房間的豆氣流組呀織設(shè)計(jì)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(cè)室內(nèi)跡溫度場(chǎng)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(fù)。新鮮從冷空氣己從上部社送出后萬(wàn)，下沉饅至房間風(fēng)底部，賭在下沉違的過(guò)程擾中氣流螞擴(kuò)散摻哄混，風(fēng)瞞速衰減泄，溫度紹上升至夢(mèng)學(xué)生活侮動(dòng)區(qū)域暴時(shí)，溫遠(yuǎn)度貫在嗎2錯(cuò)4日℃犧左右，別風(fēng)速寇在車0.京2蔽米炊/游秒左右籃，達(dá)到旅人體熱謙舒適的付標(biāo)準(zhǔn)。甚下沉的簡(jiǎn)空氣遇巴到熱源眨時(shí)，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(guò)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(dòng)引起寸的自然陵對(duì)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(guò)儀小時(shí)（誰(shuí)風(fēng)機(jī)運(yùn)餓行在低線中檔）霜，冷氣看流下墜巨過(guò)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(qǐng)葉，以帥便當(dāng)送溫風(fēng)速度猶變化時(shí)晚相應(yīng)進(jìn)辮行調(diào)節(jié)轎送風(fēng)角踢度，以淡保證室鳥(niǎo)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(chǎng)掀模擬結(jié)揮果出結(jié)束語(yǔ)稀：蓄以上簡(jiǎn)暖要論述尋了生態(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(yùn)用。市設(shè)計(jì)中誦力求達(dá)撫到節(jié)能盤(pán)、減少負(fù)污染的表目的。等這種通戴風(fēng)方式勵(lì)，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(gè)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(hù)徐了生態(tài)繁環(huán)境，僵實(shí)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