未来的绿色节能小屋.pdf

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1、未来的绿色节能小屋张淑杰西南交通大学圃摘要：能源危机的出现逐渐让人们意识到节能对于人类发展的重要性，而作为能耗三大主要来源的建筑业，能源需求占比逐年升高。探索在未来一段时间内可行性较高、节约能源的绿色建筑已经刻不容缓，将这类建筑推广至民用，让人们享受高舒适的同时节省能源，是每个建筑行业人士义不容辞的责任。节能技术是一个阶段性的产物。所以，笔者提出了“未来的绿色节能小屋”构想，即在建筑规划和设计时，重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，减少对空调系统等设备的依赖。它主要体现在环保节能的墙体材料、舒适

2、无污染的室内空气、低的运行能耗及可再生能源的应用等。下面我们将针对建筑主要运行能耗中的大户一一空调系统进行详细说明。关键词：SketchUp建模；空气品质；能耗分析；地板辐射1背景分析笔者通过前期调查问卷，了解到全国范围内室内环境的现状以及空调系统的问题，问卷共收到全国26个省市区286份回复，其中南方居民占据61．89％，北方居民38．11％，具有较好的调研效果，能作为强有力的分析论据。根据调研，50岁以上人群对现在的室内舒适性相当满意程度较高，30岁到40岁年龄段人群对室内舒适性相当满意程度为22．22％，其余各年龄段相当满意程度较低，

3、均低，y-10％。室内舒适性70分以下的人群中，30岁以下人群占比约为20％，30岁到50岁人群占比为60％。由此，可说明人们对于现阶段室内的舒适性大多数是不满意的。舒适性的不满意原因主要为建筑形式、室外环境、本身空调系统综合影响。对于空调系统影响，得到的反馈结果：空调系统出现的常见问题中，有58．74％的人群认为系统耗电量大，30．77％的人群认为室内温度达不到预期，22．38％的人群认为空调系统噪声较大，16．78％的人群认为室内温度忽冷忽热。耗电量大即运行费用较高，58．74％的比例说明这一问题比较普遍，亟待解决。对于室外环境，主要体

4、现在室外新风空气质量较差，常为雾霾天气，PM2．5的指数过高，在调查中，超过89％的人认为降低PM2．5是有必要的，而最新清华大学关于PM2．5污染公益报告也显示人均室内PM2．5的吸入量是室外的4倍，而现代人70％一90％的时间处于室内，室内外空气质量严重影响人的身心健康。如果能对室外空气进行处理，将能很好的提高室内环境的舒适度，增强对现有住宅的满意度。2空调系统设计2．1建筑模型与负荷计算考虑到现有常规空调系统所存在的弊端：无法保证室内舒适度，提高空气品质。我们以成都郊区一栋别墅为例，介绍一种新的空调方案。利用SketchUp建立建筑模

5、型，然后进行了建筑朝向设定、室内空气参数设定，进行了建筑曰阴影计算，得到建筑冷热负荷，分别为：日总冷负荷为15kW，单位面积冷负荷为94．2aV／m-’，而日总热负荷同样可得为llkW，单位面积热负荷为69．12W肺。2．2空调方案针对该建筑地处青城山别墅区，依山傍水，气候条件适宜，建筑朝向东偏南，周围无高大遮挡物，室内设计宽敞，窗户面积大等特点，笔者基于“温湿度独立控制”理念，设计了毛细管地板辐射系统+地板送风系统，该系统采用空气源热泵满足室内冷热需求，通过高换热效率的套管式换热器将空气源热泵中的制冷剂冷热量转移至水中送至末端。夏季，通过

6、分集水器将16～18摄氏度的高温冷水送至室内显热末端～一毛细管辐射地板中，去除室内显热量，室内潜热量及卫生所需新风通过单独的新风机组提供。冬季则通过换热器送出35～45摄氏度的低温热水。较高的出水温度所要求的压缩比减小，而小的压缩比能够显著提高机组的COP值，从而提高整套系统的能效比。节能的同时将夏季空调、冬季地暖一体化，提高了室内的舒适性。新风机组提供室内所需新风量，并去除室内潜热量，加装可更换的PM2．5过滤器，保证室内PM2．5含量低于国家标准值。新风通过地板送风口，以微正压送入室内，排出室内污浊空气。这种高排污排热效率的置换通风的方

7、式，有利于降低人员活动区空气平均空气龄，保证人员呼吸区空气的洁净度。2．3系统控制系统采用集中控制的方式接至楼宇自动化控制系统，房间内设置自动控制终端，能够检测室内空气温度，并记录人员设定温度，调节空气源热泵和新风机组以及各毛细管辐射管网的开启。自动控制终端可与手机、电脑、平板实现自由交互。2．4投资分析利用EnergyP]US软件，分别计算出风机盘管系统、集中式定风量系统以及毛细管地板辐射+地板送风系统的空调运行能耗，对比三种系统，该建筑室内空调温度均能满足要求，其中，风机盘管系统单位面积能耗为77．23kWh／m2，定风量全空气系统单位

8、面积能耗为81．2kWh／m2，毛细管辐射地板+地板送风系统能耗为58．84kWh／m2，较风机盘管系统节能31．4％，较定风量全空气系统节能38．9％。3评价与展望毛细管地板辐