工程案例

北大附小教学楼地道通风及诱导通风设计

更新日期:09-01-04 点击:

摘要: 本文简要论述了在具体工程设计中,运用生态建筑中可采用的基本技术措施之一的诱导式自然通风和烟囱效应 及太阳集热器,实现所谓的“生态建筑”。先进的欧美国家已有很多好的生态建筑作品早已问世,而我国还处于初期发展阶段。本文中所介绍的设计也是对生态建筑 设计的一个探索和尝试。
关键词: 生态建筑 诱导式 自然通风 地道通风降温 空气品质


        生态建筑的设计理念在国际上已被建筑设计师们所广泛关注,并归纳总结了一些可采用的技术措施,并正在通过点点滴滴的工程实践,合理地运用到生态建筑中。在 创造健康舒适的室内环境,满足人类对舒适环境需求的同时,最大限度地降低资源浪费和对自然环境的污染,保持和促进地球自然生态环境的平衡,提倡“人类建筑 与环境共生”的设计新理念。
        本文结合工程设计实例,介绍了生态建筑中可采用的基本技术措施之一的诱导式构造技术。除此之外,技术措施还包括有绿化技术、太阳能利用、废物的回收循环利 用、生态建材的开发利用等方面。这些技术措施都要靠目前的技术条件,并结合本国国情,才能得以运用和实施。
1.工程概况:
建筑面积:12000㎡;建筑高度:22m;建筑层数:地上5层/地下一层(设备层)。
建筑分为主教学楼、南教学楼及宿舍三部分,地下设备层布置为通风机房、通风静压箱、消声砌体及库房,地上布置为教室、宿舍、餐厅、库房、多功能教室等,其 中教室面积约为6000㎡。2003年完成施工图设计。本文主要介绍地道通风降温及诱导通风系统的设计。
2.室内设计计算参数及负荷计算分析
2.1 室内设计参数:


房间名称

夏季空气温度

冬季空气温度

换气次数

教室

≤29℃

18℃

4~10次/h

2.2 负荷计算分析
        首先需要分析北京地区的气候条件和学校建筑物的使用情况,利用逐时气象数据生成软件Medpha生成的北京地区的典型气温数据,根据教室的人员负荷和灯 光、设备负荷特点及学校的标准作息时间,利用建筑热环境模拟软件DeST计算出各房间的冷负荷数值。
     计算结果发现,除宿舍楼外,其他建筑的房间高于29℃的时间比较一致:都出现在5月22日~9月6日(如图2-1)。考虑到暑假期间可不进行热环境控制,因此将实际需要进行夏季热环境控制的时间定在5月22日~7月10日。



图2-1 北大附小典型房间基础室温曲线
冬季模拟时间:与集中供暖时间相同:11月15日~3月11日。


2.3 夏季运行模式的确定
        就主教学楼而言,虽然有不同使用功能、不同建筑位置的房间,但经过模拟发现,所有房间的负荷变化规律是一致的。
        供冷期间,房间逐时负荷从0~43W/m2之间不等,而冷负荷大于25W/m2的时间只占整个供冷时间的22%。如采用固定的控制模式,在78%的时间内 都会出现严重的能源浪费。将负荷分为三个比较典型的负荷段:负荷大于25 W/m2的占22%、负荷在10W/m2~25W/m2之间的占36%、负荷小于10W/m2的占42%。与负荷相对应,风机选用三档变速风机。采用人工 控制的方法,根据当日气象预报数据或实际需要,选择相匹配的档位风机送风。这样一方面对初投资影响不大,另一方面可以大幅度地减少风机能耗。