恒温恒湿住宅浅析—以北京长阳某项目为例

(整期优先)网络出版时间:2017-01-11
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恒温恒湿住宅浅析—以北京长阳某项目为例

杨起

北京炎黄联合国际工程设计有限公司北京100190

摘要:随着建筑房地产市场的繁荣,出现了一种“恒温恒湿”住宅形式。所谓“恒温恒湿”住宅,是对建筑围护结构的保温隔热技术、暖通空调系统的辐射供冷供暖、置换式通风、温湿度独立调节技术的综合利用,有时还结合中央吸尘、同层排水等技术的应用。作为一名建筑设计从业人员,仅从设计方面浅谈一下对北京长阳某项目的“恒温恒湿”住宅的一点理解。

关键词:恒温恒湿;必要性;住宅特点;对比分析

一、“恒温恒湿”住宅的必要性

我国大量建于上世纪末的既有建筑的围护结构热工性能极差。墙体传热系数,哈尔滨的是德国的1倍、北京是德国的3倍;窗户传热系数分别是德国的近1倍和近4倍。因此可以说我国的建筑热负荷是德国的若干倍。

中国有自己的国情,中国能源资源储量结构及经济结构的特点,决定了在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变。我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策,应有别于其他国家。鉴于我国人口多、优质能源资源有限以及正处于工业化进程中的情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源利用效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。

为保障能源安全,我国一方面应借鉴国际先进经验,完善能源法律法规,建立能源市场信息统计体系、能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制,积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化,提高能源市场化程度。另一方面,还应加强与主要能源生产国和消费国的对话,扩大能源供应网络,实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化。

基于以上情况“零能耗”和“恒温恒湿”住宅就成为一种趋势和必然。

所谓“零能耗”,是国际学术界一专有名词,指建筑在实现“低能耗”的基础上,补充太阳能、风能和浅层地能等可再生能源,达到节约或者不用传统化石能源的目的。

“恒温恒湿”住宅是指按照尊重大自然生态和人类历史文化,采用现代建筑科技手段,节约资源又提高居住舒适和健康的方式建造的住宅。推崇“住宅的哲学主体永远是人”,对人的细微和潜意识需求进行无微不至的呵护,同时尊重人与自然的和谐相处。涵盖了节能住宅、环保住宅、绿色住宅、智能住宅、健康住宅、

生态住宅、科技住宅、文化地产、豪宅等市场上流行的所有住宅概念的全部优点,是人类居住环境的理想状态。建筑节能是“恒温恒湿”住宅的必要条件而不是充分条件,即做好建筑节能后离“恒温恒湿”住宅还有很大距离。

解决我国能源紧缺问题的关键,是经济结构的调整。而优先发展现代服务业和现代制造业的最直接的后果,将是建筑空间和建筑能耗的需求增加。现代服务业和现代制造业,将以前传统工业的工艺能耗转变为环境能耗,即建筑能耗。而现代服务业和现代制造业的发展,又会提高从业者的收入,造就新的中产阶层,进而提高对居住环境质量的需求。建筑能耗,尤其是住宅能耗,说到底是一种消费。建筑能耗(实耗值)的增加,以及建筑能耗在总能耗中比例的提高,说明我国的经济结构比较合理了,也说明人民生活有了较大提高。

但在另一方面,我国资源紧缺、环境承载达到极限。不断增长的提高生活质量和改善室内环境品质的需求,是对我们的巨大挑战。

二、“恒温恒湿”住宅的特性

“恒温恒湿”住宅作为近几年较为新型的一种住宅,就像一种新兴事物一样有其显著的优点和其必然的缺陷,主要优缺点如下:

恒温恒湿住宅优点:

1、节约能源,制冷和取暖效率更高,性能更稳定。

2、主要以辐射方式进行采暖、降温,增强了人体舒适感。

3、全部隐藏安装,房间布置更灵活、美观,节省空间。

恒温恒湿住宅缺点:

1、空调系统占用一定空间。

2、“毛细管系统”对施工建设单位、设备厂家、安装单位的工艺要求较高。如:由于毛细管安装中是通过将许多接口热熔焊接到一起的,如果处理不好可能出现渗水。

3、造价较高。

4、夏季不宜开窗通风。

三、实例分析

下面就介绍一下北京长阳某项目的“恒温恒湿”住宅。项目位于北京房山区长阳镇,总规划用地面积约125736.75平方米,容积率2.1,总建筑密度30%。建筑高度不高于44米,建设用地性质二类居住用地。建筑高度为26.8~44米。1#~10#楼共计404户,1132人。

1、毛细管地源热泵系统

这种毛细管地源热泵系统其实可以看作是一种新型的建筑空调,其所用的土壤源热泵相当于普通空调的主机,而毛细管吊顶辐射系统好比是空调的末端机。其工作原理就是,通过地源热泵,利用浅层土壤地热能,加热或冷却系统内的水,然后通过密布在室内顶棚上的毛细管网辐射实现热交换,达到室内温度的变化。

据了解,这种毛细管辐射系统由外径为3.5-5.0mm(壁厚0.9mm左右)的毛细管和外径20mm(壁厚2mm或2.3mm)的供回水主干管构成管网。系统一般由热交换器+带循环泵的分配站+温控调节系统+毛细管网组成,配套除湿系统等,也就是说开发商所提到的地源热泵、毛细管网、置换新风其实应该是一个配套的系统。

地源热泵技术系统由埋管和热泵机组组成,通过埋设于地下的垂直或水平管将土壤作为地源热泵机组取热和散热的能量库。土壤保持恒定温度,换热率高,节能率是常规空调的40%-50%。能够储存热量的特点,在夏季将室内的热量送到土壤里存起来,冬季把存的热量取出来,送到房间里采暖。地源热泵技术在国外有30多年的应用,在国内也有近10年的历史了,是建筑可再生能源,目前建设部在大力推广。

特点:节能、能源清洁可再生、安全

2、顶棚辐射制冷制热系统

采用用进口管材,均匀铺设盘布在混凝土结构楼板中,有吊顶的敷设在吊顶上,其中部分负荷较大的房间部分毛细管席铺设于内墙或有保温的外墙上,利用管道中的水温,以辐射的形式向室内供冷/供暖。冬季盘管中通入28-26度热水,使室内温度保持在20-22度;夏季通入18-20度的冷水,使室内温度保持在20-26度范围内。

特点:家里无机械燥声、没有空调的吹风感、冷热均匀、不占用空间。

3、全置换式新风系统

设在屋顶的新风机房,从高空采集空气,经过二级过滤,除掉有害颗粒和灰尘,再升温加湿或者降温除湿,形成有利健康的新鲜凉爽的空气,通过垂直管道送到每家每户。新风从地面的送风口,以小于0.3m/秒的速度,像泉水一样涌入房间,沿着地板蔓延到各个角落,包裹着人体在房间内形成一个“新风湖”。凉爽的空气被人体加热迅速上升,让人们呼吸到由下而上的、100%的新鲜空气,然后利用正负压力差的原理,新风量大于排风量,把热量高的废气从顶部负压排气口排出。让健康随时陪伴您左右。每户空调系统的送、回风水平干管与垂直风道连接处均设70°C防火调节阀,送风支管设定风量阀,方便风量调节。

特点:置换新风系统要特别强调,它实现了健康和高品质。它提供了恒湿和恒氧两大作用。使空气质量维持在国家一级水平。它有一套独立的送风系统和一套独立的排风系统,两者不混合,因此不会传播像SARS一样的空气疾病。空气不作化学处理,不会产生有害物质。

4、外墙保温系统

外墙外侧敷贴7公分厚的挤塑保温板,可有效阻隔室内与室外间的传热,这样可以保持室内的冷/热量出不去,室外的冷/热量进不来,像给房子裹着厚厚的棉衣一样。

特点:隔热保温效果好、墙体不易漏水、减少建筑体的热胀冷缩

5、屋顶、首层地面保温系统

屋顶设置10公分厚的挤塑保温板,延伸至女儿墙部分,可有效阻隔顶楼太阳的暴晒。地下冻土层铺设5公分厚的挤塑保温板,可有效防止地下湿冷气上升至地面(黄梅天地面泛潮)这样从屋顶到地下形成了闭合的保温体系,全方位阻隔能量流失。

特点:保温性能好、顶楼的住户不用担心夏天的爆晒、一楼的住户不用担心黄梅天家里泛潮不能铺设地板。

6、外窗系统

窗户采用型材三腔结构,6㎜+12㎜+6㎜中空双层LOW-E玻璃,玻璃间有惰性气体氩气充入,保护LOW-E涂层,可内外双向阻热有效阻隔室内热量流失。同时起到很好的隔音效果。此外内开内倒的塑钢窗在方便开启的同时,不占用空间,而且防雨防盗,有很好的密封效果。隔音达到白天室内45分贝,晚上室内35分贝。

特点:隔热保温、隔音效果好、开启不占空间、防雨防盗。

7、外遮阳系统

窗外安装铝合金遮阳卷帘,其遮阳率达到80%,不仅可以遮挡太阳直射辐射,还可以遮挡漫反射,从而降低室内制冷/制热负苛,达到节能的目的。同时,可自由调节室内光线,家里不再需要厚厚的布窗帘。

特点:遮光、遮阳、防盗、隔音、调节光线、提高睡眠质量、保护私密

8、同层排水系统

水管道不再穿越楼板,通过后夹墙,在本层户内与管井中排水立管连接,在同一层中解决排水问题。卫生间厨房不再需要吊顶,可节省空间,上层住户的下水管道如果发生堵塞也不用到下层住户家修理,避免了物业方面的诸多纠纷和影响。采用挂墙式马桶,干净整洁,没有卫生死角。

特点:节省空间、无管道裸露在外面、促进邻里关系、管道不易漏水。

9、隔音降噪系统

外墙、外窗和楼板均采用隔音构造,有效阻隔外界及楼层中的噪声,提供安静的室内环境,同层排水也减少排水噪声对下层住户的影响。

特点:室内生活环境舒适无噪声污染,也不影响到其他住户

10、24小时生活热水

采用太阳能+燃气辅助生活热水系统,无论您多晚回家,都可以洗个痛快的热水澡,这是住星级酒店才能享有的感受。除了太阳能外,设置了燃气补充,即使是在阴天、雨天、冬季也均有保障。

特点:充分利用再生能源、使用方便,不用担心水不够用、无热水器,不占用空间、使用成本低。

对于“恒温恒湿”建筑而言,好的设计理念至关重要。西方发达国家建筑的人工环境目标之一是高舒适度,带来的常见影响是自然屏蔽、恒温恒湿等,相对而言,“恒温恒湿”建筑需要多方面的科研论证,设计建设周期也更长。尽管如此,“恒温恒湿”建筑标准未来仍将成为设计规范的一部分。就目前建筑业的环境和能力而言,推行“恒温恒湿”建筑也是大有可为的。

四、结论

总体来说由于恒温恒湿住宅的复杂性,设计人员一方面需要充分了解使用方的要求,考虑各种情况,使设计的系统符合全年各种工况要求;另一方面需要施工和调试人员紧密配合,确保系统的顺利实施。

参考文献:

[1]高雪松.恒温恒湿住宅的精细化装修设计[J].城市住宅.2015(11).

[2]郭唯.恒温恒湿全新风系统在建筑住宅项目中的应用[J].科技展望.2015(03).