地道风技术在被动式超低能耗建筑中的应用.pdf

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1、建筑技术开发被动式超低能耗建筑第43卷第2期BuildingTechnologyDevelopmentPassiveUltra-lowEnergyBuilding2016年2月地道风技术在被动式超低能耗建筑中的应用李骥，乔镖，孙宗宇，冯晓梅(中国建筑科学研究院，北京100013)[摘要]首先介绍地道风技术的原理及研究现状，然后进一步介绍其在国内外项目中的应用案例，立了士出j酋风与壁面间传热的数学模型，应用于实际寸案例中，为地道风在被动式低能耗建筑中的应用提供了依据。[关键词]地道风；被动式低能耗建筑；数学模型；数值计算[中图分类号]TU834；TU201．5[文献标志码]A[

2、文章编号]1001-523X(2016)02-0019-05ApplicationofUndergroundTunnelAirTechnologyinPassiveLow-EnergyBuildingLiJi，QiaoBiao，SunZong—yu，FengXiao—mei[Abstract]Firstly,rationaleandcurrentresearchstatusoftheundergroundtunnelairtechnologyarediscussed，thensomedomesticaswellasoverseasapplicationcasesofthete

3、chnologyareintroduced．Basedonthese，amathematicalmodelofheattransferbetweenairandtunnelissetupandusedinpracticalcases，whichprovidesthebasicfoundationforapplicationofthetechnologyinpassivebuildings．[Keywords]undergroundtunnelair；passivebuildings；mathematicalmodel；numericalcalculation地道风降温是近几十

4、年来发展起来的一门新技术，指利凝土预制管，内径1．2m，水平布置，管道间中心间距2．4m。用地道冷却空气，然后通过机械送风或者诱导式通风系统送该地道降温系统使用期为5月21日一7月10Et。每天通风时至建筑物的空调区以降低室温的一种专门技术。整个系统相间为9：00—17：00。设计4根管径为1．2m，中心间距2．4m当于一台空气一土壤热交换器，利用地层对冷、热量的存储的混凝土预制埋管，单根地道最大送风量为20000m／h，风机作用来降低建筑物的负荷，改善室内热环境。因其系统简单、分档变风量以适应建筑物不同时期的冷量需求。节省能量的优点而引起人们的重视。该技术初期主要应用于影剧

5、院、礼堂和工业厂房等公共构筑物，使用已建成的地下工程，如城市人防工程、防空洞等提供冷风，具有工程造价低、经济效果和节能效果显著的优点。近年来，随着节能技术的发展和节能水平的提高，尤其是低能耗甚至零能耗建筑理念的提出，这种“免费能源”得到了越来越多的青睐。在众多的低能耗建筑方案中，地道风的应用成为一种重要手段。然而，由于这种技术不属于常规节能技术，行业内目前对地道的换热能力缺乏统一和规范的计算方法。对于地道风技术，在设计阶段，需要准确预计地道冷却能力的算法，以确定地道的参数——尺寸、长度、埋深以及间距等等，以优化系统设计。鉴于上述因素，本文将结合国内外案例，重点研究地道图1地道

6、风管道配置图风技术所涉及到的一些计算方法，以期推广地道风技术在被动式低能耗建筑中的应用。1国内外成功案例介绍主教学楼的南侧教室考虑采用诱导式排风系统——通过近年来，国内有一些应用地道风技术的项目，案例如下：烟囱效应和太阳集热器(涂成黑色的坡屋顶)尽可能地吸收1．1北大附小教学楼太阳辐射热，加热流过其中的空气，扩大与室外空气的温差，北大附小教学楼采用地道风降温系统作为主冷源，根据形成并强化热压拔风作用，进而对房间内的空气产生有效的建筑物逐时动态负荷确定地道几何尺寸，使地道风能在供冷抽拔作用，从而保证教室内能形成稳定的气流组织形式，如季提供建筑物所需冷量。图2所示。由于诱导式通风

7、系统较依赖于室外的气象条件，并教学楼面积为12000m，建筑高度22m，建筑层数是地上且提供的拔风动力较小，为了确保排风效果，应同时安装机5层，地下1层。建筑分为主教学楼、南教学楼及宿舍三部分，械排风系统。地下设备层布置为通风机房、通风静压箱、消声砌体及库房，在模拟计算中，通过优化控制方案，尽可能使计算地道地上布置为教室、宿舍、餐厅、库房、多功能教室等。其中冷源系统提供的总冷量曲线接近所有建筑物需要的冷负荷曲教室面积6000m。2003年完成施工图设计。线，以求得满足冷量需求的最短地道长度，最大限度地降