自然通风降温系统在建筑中的应用_北京大学附属小学校园建筑的节能技术实践

2 教室平面3 主教学楼送排风输配系统示意
的热环境控制分冬、夏两季分别考虑。冬季供暖的热源采用现有位于校园南侧的北京大学集中供热中心的热源。因冬季在室外温度较低的情况下开窗通风,一是会使部分热量损耗;二是可能造成临窗孩子上课时产生不舒适感。因此冬季热环境的控制主要是确保室外较寒冷,外窗不开启且学生较集中的情况下教室内足够的新风量。
相对于冬季供暖,夏季教学楼供冷方案的设计则是本设计的主要矛盾。
空调方式分析:夏季房间降温的传统方法多为安装分体式空调器或采用集中空调系统送风。分体式房间空调器虽然可以提供良好的室内热环境,却并不能保证室内空气质量,且初投资、维护更新费用和运行费用均高;集中送风空调虽然可以保证好的空气与室内环境质量,但初投资和运行费用比房间空调器更高,并要求配有专业的运行维护人员。
使用特点分析:考虑到一年中北京地区最热的月份是7月和8月,而这两个月由于小学暑期放假,各个教室并不使用。因此夏季需要空调供冷的时间在5月底至7月初,建筑物具有空调时间较短、供冷期间室外气温不太高的特点。
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综合考虑上述因素,设计采用外围护结构的隔热保温、遮阳、诱导式热压通风与地下风道通风相结合的技术,以获得舒适的室内热环境和良好的室内空气质量,同时达到节省运行能耗的目的(图1)。
1.3  双层墙外保温技术
在优化围护结构设计时,《环控报告》以《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)(JGJ 26-95)作为设计的标准(注:l6561
当时公共建筑节能设计标准还未实施),并
根据各房间使用功能及户型结构,对建筑
物各种内扰及通风的参数进行设置,然后
利用DeST建筑热环境模拟分析软件,对各
设计方案进行热环境模拟计算。模拟结果
表明在内墙加贴内保温材料能使整个建筑
的平均能耗降低大约14%左右,同时由于
保温材料的蓄热作用,还能适当降低建筑政府信息公开的意义
夏季的空调最大负荷。
施工图设计中为更好地加强保温隔热
效果,将报告建议的50mm厚聚苯板改为
挤塑聚苯板,并将双层墙体内侧墙的内保
温改为双层墙体的内墙外保温。工程建造
过程中还将双层墙体的外墙由原来的FC
板改为50mm厚的挤塑聚苯保温板,以减
少双层墙间空气腔内排出热空气与室外空
气的换热(图2、6)。
1.4  内外遮阳设计
《环控报告》计算模拟发现,遮阳对减
少进入房间的太阳辐射及降低夏季房间基
础室温是非常有效的。考虑到建筑立面的
美观及双层墙本身的厚度达900mm,在夏
季时已经能遮挡大部分直射阳光,报告建
议可以直接利用墙本身的厚度作为窗户的
外遮阳,不需要再设置外遮阳百叶。另外由
于百叶窗帘具有较好的遮阳和透光性能,
适合于光环境要求较高的场所,因而建议
使用百叶窗帘作为教室的内遮阳。工程设
计考虑到外窗改用了双层窗,故仍在窗外
越南京族
加设了外遮阳格栅,外遮阳效果非常明显
(图4)。工程设计中采纳了报告的建议在教
室与宿舍中均采用了百叶窗帘内遮阳。
因燕东园现状均为灰砖坡顶建筑,工
程设计中教学楼结合屋面太阳能集热板设
计了大面积的坡屋面,使较大体量的教学
楼有机融合于小尺度的燕东园环境中。同
时也起到了很好的遮阳效果。
报告厅屋面上因有较多的半地下厨房
送排风设备,故在设计中加高了女儿墙,并
在屋面上设计了混凝土倾斜遮阳格栅,一
是可以很好的为屋面遮阳;二是很有效的
将风机噪音反射到远离教学楼方向的高空;
三是起到屋顶美化作用。
1.5  外循环式保温通风双层窗
双层(或多层)外围护结构是当今建筑节
能中所普遍采用的一项节能技术。尤其是
双层(或多层)玻璃幕墙结构在高档办公建筑
中应用更加普遍。它的通常做法是利用双
层玻璃墙的围护结构,中间留出宽度不等
的空气腔并设置可调节的遮阳百叶以达到
节能通风效果。根据通风换气的方式不同,
有内循环式和外循环式之分。但不管哪种
方式其原理基本是相同的。在冬季,双层玻
璃墙之间形成一个阳光温室,有利于建筑
保温节能;在夏季,利用通排风技术将双层
玻璃墙之间由于百叶遮阳所产生的热空气
排走,达到隔热降温的目的。
《环控报告》中综合保温性能、材料特
性及建造成本、隔声性能等因素建议采用
双层双玻塑钢推拉窗。工程设计者认为双
层玻璃幕墙作为一个有效的节能措施建造
成本较高,中国的小学不可能投入较大资
金来支持该项技术的实施。塑钢窗虽然造
斯巴克胆机价较低,保温性能较好,但却存在着耐久性
差、易变形和不易降解等缺点;另外推拉窗
19建筑学报
21杨义勇事件

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