被动式超低能耗建筑机电安装设计与施工注意事项

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:王翔宇 王萌
[导读] 摘要:建筑节能和绿色建筑是推进新型城镇化、建设生态文明、全面建成小康社会的重要举措。
        中建八局发展建设有限公司  山东省青岛市  266000
        摘要:建筑节能和绿色建筑是推进新型城镇化、建设生态文明、全面建成小康社会的重要举措。实施能源资源消费革命发展战略,推进城乡发展从粗放型向绿色低碳型转变,对实现新型城镇化,建设生态文明具有重要意义,为此建立符合中国国情的超低能耗建筑技术及标准体系,并与我国绿色建筑发展战略相结合,正在成为建筑节能的发展趋势。
        关键词:被动式;超低能耗建筑机电;安装设计;施工注意事项
        被动式超低能耗建筑是指适应气候特征和自然条件,通过被动式技术手段,采用保温隔热性能和气密性能更好的围护结构,运用高效新风热回收技术,合理利用可再生能源,大幅度降低建筑供暖供冷需求,以更少的能源消耗提供更舒适室内环境的建筑,是现代建筑顺应自然的典范,也是目前建筑节能的发展方向。虽然国内外有不同的称谓,但其共同特点均为:顺应自然、超低能耗、高舒适度。
        我们根据项目的建筑类型以被动式超低能耗居住建筑为例,展开探讨一下被动式超低能耗建筑中机电安装设计与施工的注意事项。
        一、工程概况
        雄安商务服务中心项目二标段施工总承包工程位于河北省雄安新区容东片区西部、雄安市民服务中心北侧,紧邻雄安新区启动区和起步区。项目选址于容东片区西部、雄安市民服务中心北侧,总用地面积约21.7公顷规划范围北至E3路,南至E4路,西至N1路,东至N12与N2路之间街坊路。
        本项目将建设产业生态、环境生态、空间生态三位一体、高度复合的未来型商务服务中心,通过全过程咨询等创新建设管理方式、集成适宜绿色生态技术,高质量建设的商务服务中心可积极展示雄安新区绿色、创新、智慧形象,提振市场及公众对雄安的信心和期望,增强疏解非首都功能的吸引力。园区体量大,功能切合非首都功能疏解需求,建成后将成为承接北京非首都功能的重要承载区。
        其中8#楼C座为被动式超低能耗建筑,该楼座地上共12层;主要功能为底层商业社区配套、住宅建筑面积10185㎡,被动式超低能耗建筑的体现区域为2~12层住宅、地下二层~地上一层,不包含一层底商及地下停车场。
        二、机电安装中设计及施工注意事项
        1.无热桥设计原则及施工注意事项
        (1)无热桥设计原则
        在被动式超低能耗建筑中减少热桥的产生是降低建筑能耗一个重要的途径,在设计方面应遵循无热桥设计原则:
        几何规则:避免几何结构的变化,减少散热面积。
        连接规则:保温层在建筑部件连接处应连续无间隙;
        避免规则:尽可能不要破坏或穿透外围护结构;
        刺穿规则:当管线等必须穿透外围护结构时,应在穿透处增大孔洞,保证足够的间隙进行密实无空洞的保温;
        (2)无热桥施工注意事项
        穿过外围护结构的管道施工,施工过程中将管道临时固定于墙体预留孔洞或套管内,管道注意安装在孔洞中央。不宜现场开洞的,可以在墙体施工时预留孔洞或预埋套管,从室内侧向洞口或套管与管道之间的缝隙内注入聚氨酯发泡剂进行填充,填充前要设模板,发泡聚氨酯应填充密实,厚度均匀。填充发泡剂后,等到发泡剂硬化后再拆除相应模板,以避免扰动管道,待发泡聚氨酯干燥后,将突出于基层墙体表面的发泡聚氨酯切除,粘贴防水透气材料,管道保温。如果是污水管穿外墙处,保温厚度要控制≥60mm,如果是风管,保温厚度≥100mm,可采用橡塑保温或岩棉保温。
 
        管道穿过外围护结构施工
        砌块墙体上的开关、插座线盒,应在砌筑墙体时预留孔位,安装线盒时用石膏砂浆封堵孔位,再将线盒底座嵌入孔内,使其密封。必要时采用气密性插座,气密性配电箱。在墙体预埋套管时,需要用聚氨酯发泡填充,接口处用密封胶和预压膨胀密封带密封。风道出屋面处要用100mm厚岩棉板包裹,其余设置20mm厚真空绝热板保温,金属盖板下设置隔热垫块。室内穿地面管道套管顶部高出装饰面50mm,立管与套管安装空隙填充双组份聚氨酯发泡剂,立管外包保温材料。
 
        管线套管穿外墙施工                       通风管道穿外墙施工
 
        管道出屋面施工
        2.暖通系统设计原则及施工注意事项
        (1)暖通系统设计原则
        被动式超低能耗建筑中,暖通系统设计参数相比于普通的建筑有所不同。超低能耗建筑常采用高效新风热回收系统,通过回收利用排风中的能量降低供暖,制冷需求,实现超低能耗优先利用高效新风热回收系统满足室内供暖或供冷要求,减少辅助供暖供冷系统的使用量。高效新风热回收系统宜在新风入口处设置低阻高效率的空气净化装置,为室内提供更加洁净的新鲜空气,并有效的减小了雾霾天气对室内空气品质的影响。同时也改善了热回收装置积尘、换热效率下降的情况。
        8#楼C座的暖通设计形式:
        8#楼C座被动式超低能耗建筑应用空气-空气热回收新机组,全热回收效率(焓交换效率)%≥70%,显热回收效率(%)≥75%,热回收装置单位风量风机耗功率 [w/(m3•h)]<0.45。被动式超低能耗建筑较同条件非被动式超低能耗建筑同种设备能耗要低。
        8#楼C座PM2.5新风净化热回收机组功率
        冷源形式:高效磁悬浮冷水机组搭配小型水-水热回收热泵机组。水冷冷水磁悬浮机组单台制冷量1408kW,共2台;水热泵热水机组夏季及过渡季节运行,提供生活热水预热热水的同时可回收冷量,单台制热量810W/台,制冷量608kW/台;系统总装机容量为3416kW;机组均采用一级能效;冷水系统采用变频控制措施。
        热源形式:市政能源站供热,热水从园区内二级热水管网引至用户热站,热水水温45/35℃。
        末端形式:地板辐射供暖+风机盘管供冷+新风系统。8#住宅(酒店式公寓)空调系统采用直流无刷风机盘管+新风系统,供热采用地板辐射采暖;新风系统均采用户式PM2.5新风净化热回收机组(超薄)吊顶机,新风经过冷热回收及过滤净化处理后,再直接送入室内。
        排风量为新风量的90%;全热回收效率≥70%;风机单位风量耗功率<0.45[w/(m3•h)];室内空调末端均可实现温度独立调节。
        (2)暖通系统施工注意事项
        8#楼C座住宅每层新风管穿墙位置进行无热桥、保温、气密性处理;暖通空调系统施工过程中加强防尘保护、气密性、消声隔振、平衡调试以及管道保温等方面细节的处理和控制。
        安装整套新风系统时,应从质量保证角度做好所有组件的防尘保护(包括风道、主机和过滤器等),直到投运前所有开口都应盖住,在确认楼内没有建筑垃圾以后才可投运,必要时清洗过滤器或更换新的过滤器。被动式建筑要求风管内部绝对的清洁无灰尘,由于施工现场存在大量的尘土,当这些尘土进入风管,一是会影响新风的风速,二是当灰尘进入风机内部的热回收系统时,会影响热回收效率和使用寿命。其中风管加工最好在工厂完成;若现场加工风管,应选择相当干净的区域,风管的室内存放必须加以薄膜覆盖(粘贴或塞住),以防污防灰;投入运营前所有开口都应盖住。
        最后要对新风系统调试,新风系统安装完成后应进行风量平衡调节,使每个送风口和排风口的风量达到设计流量,总送风量应与排风量平衡;冷热源水系统应进行水力平衡测试,总流量及各分支环路流量满足设计要求。
        三、总结
        本项目8#楼C座以被动式超低能耗绿色建筑的建设理念为依据,转变传统设计思路,重视并认真细致地做好施工细节的控制和管理,结合本地实际,不断探索、丰富和完善技术体系,助力我国被动式超低能耗绿色建筑的健康发展。
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