北大附小教学楼地道通风及诱导通风设计
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学校通风管道设计标准
学校通风管道设计标准主要包括以下几个方面:
1. 管道材料及尺寸要求:通风管道通常采用镀锌钢板制作,直径要根据具体通风系统的设计流量和风速来确定。
一般情况下,直径应符合以下原则:主要管道直径大,分支管道直径小。
2. 管道屋面防水和绝热要求:通风管道穿越屋面时,需要采取防水和绝热措施,以确保屋面的密封性和保温性能不受损。
常用的防水和绝热材料包括防水胶片、保温棉等。
3. 管道布置和安装要求:通风管道的布置应符合安全、美观、合理的原则。
通风管道应尽量避免穿越有电缆、水管等其他设备的区域,以免影响其他设备的正常运行。
安装时应严格按照相关规范进行,确保管道的牢固性和密封性。
4. 管道的维护和清洁要求:通风管道的维护和清洁是确保其正常运行和延长使用寿命的重要措施。
定期检查通风管道的连接处是否松动,清理管道内的灰尘和污垢,保持通风系统的畅通和正常工作。
5. 管道消防安全要求:通风管道应符合建筑消防的相关要求,包括采用防火材料保护、安装防火阀等措施,确保通风系统在火灾发生时能够有效地隔离和阻止火势传播。
总之,学校通风管道设计标准主要是为了确保学校通风系统的正常运行和使用安全。
通过规定管道材料及尺寸、防水和绝热
要求、布置和安装要求、维护和清洁要求以及消防安全要求等内容,有利于提高学校通风系统的效率和可靠性,为师生创造良好的学习和工作环境。
一、总则为保障学生的身体健康,提高教学质量,营造良好的学习环境,根据《中华人民共和国教育法》、《中华人民共和国传染病防治法》等法律法规,结合我校实际情况,特制定本制度。
二、通风管理原则1. 安全第一,确保师生人身安全。
2. 科学合理,保证教室空气质量。
3. 便捷高效,提高通风管理效率。
三、通风管理职责1. 校长负责组织、领导和监督教室通风管理工作。
2. 教务处负责制定通风管理方案,并监督实施。
3. 总务处负责教室通风设备的维护与管理。
4. 班主任负责班级通风工作的具体实施,并监督学生遵守通风规定。
5. 学生应自觉遵守通风规定,积极参与通风工作。
四、通风时间与要求1. 每天早晨、课间操前后,放学后必须进行通风换气。
2. 每次通风时间不少于30分钟。
3. 通风时,关闭教室门窗,打开窗户,使室内外空气对流。
4. 通风期间,班主任应提醒学生注意保暖,避免感冒。
五、通风设备管理1. 教室通风设备由总务处负责采购、安装、维修和保养。
2. 教室通风设备应定期检查,确保其正常使用。
3. 学生不得随意拆卸、损坏通风设备。
六、通风记录1. 班主任负责记录班级通风情况,包括通风时间、通风效果等。
2. 教务处定期检查班级通风记录,对通风工作不力的班级进行通报批评。
七、奖惩措施1. 对认真执行通风管理制度,通风效果良好的班级和个人给予表彰和奖励。
2. 对违反通风管理制度,影响通风效果的班级和个人给予通报批评,并责令改正。
八、附则1. 本制度自发布之日起施行。
2. 本制度由教务处负责解释。
具体实施如下:一、通风时间安排1. 早晨:上课前30分钟,放学后30分钟。
2. 课间操前后:课间操前30分钟,课间操后30分钟。
3. 午休时间:午休前30分钟,午休后30分钟。
二、通风要求1. 通风时,关闭教室门窗,打开窗户,使室内外空气对流。
2. 通风期间,班主任应提醒学生注意保暖,避免感冒。
3. 通风后,班主任应检查教室空气质量,确保达到通风效果。
学校新风系统工程方案设计一、项目背景新风系统是指通过不同方式(如自然风、机械通风等)将室外空气引入室内以改善室内空气质量的系统。
在学校建筑中,新风系统的设计和建设对于保障师生健康,提高教室和办公室的舒适度非常重要。
因此,对于学校新风系统的工程方案设计以及实施,需要认真考虑各种因素,确保系统运行稳定、高效。
二、系统需求分析1. 空气质量需求:学校是人员密集场所,室内空气质量对于师生的健康至关重要。
因此,新风系统需要能够保证室内空气的新鲜度和清洁度。
2. 舒适度需求:学校的教室和办公室需要保持舒适的温度和湿度,在不同季节和天气条件下能够提供适宜的环境。
3. 节能需求:新风系统需要在保证空气质量和舒适度的前提下,尽可能降低能耗,以减少学校的运行成本。
4. 空间需求:学校建筑复杂多样,新风系统需要能够适应不同建筑结构和空间布局。
5. 可靠性需求:新风系统需要能够稳定、可靠地运行,降低故障率,减少维修和停机时间。
三、系统设计方案1. 空气净化:新风系统将通过高效过滤器对室外空气进行净化处理,去除粉尘、颗粒物、花粉等有害物质,提高室内空气的新鲜度和清洁度。
2. 换气方式:根据实际情况选用自然通风或机械通风方式,结合室内空气质量监测系统,根据实时数据进行换气调节,确保空气质量达标。
3. 温度和湿度控制:通过空调系统和加湿器、除湿器等设备,对室内温度和湿度进行精确控制,提供舒适的室内环境。
4. 节能设计:选用高效能的通风机、空调设备和节能控制系统,合理布局管道和设备,减少能耗,降低运行成本。
5. 建筑适应:根据学校建筑结构和空间布局,采用多种换气方式和布局方案,确保新风系统能够适应不同建筑情况。
6. 可靠性设计:选用品质优良的设备和材料,合理设计系统结构,进行综合的风管设计和安装,减少系统故障率,提高可靠性。
四、系统实施方案1. 项目管理:制定详细的项目计划和施工方案,确保工程按时按质完成。
2. 设备采购:对系统所需设备进行严格筛选,选取性能优良、可靠性高的设备,并与供应商签订合同。
学校通风措施1. 引言在学校,保持室内空气的新鲜和良好通风是非常重要的。
良好的通风可以有效地防止病毒传播、提高学生的学习效果,并减少空气污染对学生健康的影响。
本文将介绍一些学校常用的通风措施,并分析其优缺点。
2. 自然通风自然通风是一种简单且经济的通风方式。
学校可以利用自然气流进行室内空气的流通。
自然通风的主要手段包括开窗通风和设置通风孔。
开窗通风是最常见的方式,在温暖的季节里,教室门窗可以打开,利用自然气流进行空气交换。
此外,设置通风孔也可以起到类似的效果,通过设置通风孔,室内与室外的空气可以进行交换。
自然通风的优点在于简单易行,不需要额外的设备和电力支持。
然而,自然通风也存在一些限制和缺点。
首先,自然通风的效果受季节的影响,冬季和夏季可能无法提供足够的通风和舒适的温度。
其次,自然通风无法有效过滤空气中的细菌和污染物。
3. 机械通风机械通风是利用通风设备来实现室内空气的流通。
学校可以安装通风系统,包括风机和排风口。
机械通风可以提供稳定的通风效果,并能有效地过滤空气中的污染物。
此外,通过控制通风设备的开关,可以调整室内的温度和湿度,提供更加舒适的学习环境。
然而,机械通风也存在一些缺点和挑战。
首先,机械通风需要额外的设备和电力支持,增加了学校的成本和能源消耗。
其次,机械通风需要定期维护和清洁,以确保设备的正常运行。
最后,在突发停电等情况下,机械通风可能无法正常工作,影响通风效果。
4. 混合通风混合通风是自然通风和机械通风的结合。
通过合理设计通风系统,可以利用自然气流和通风设备来实现室内空气的流通。
混合通风可以发挥自然通风和机械通风的优点,提供更好的通风效果和学习环境。
在混合通风中,可以通过合理设置通风口和通风孔,引导自然气流进入室内。
同时,机械通风设备可以提供额外的气流和过滤功能。
混合通风不仅可以提供舒适的室内环境,还可以减少能源消耗。
然而,混合通风也需要合理的设计和规划。
不同教室和场所可能需要不同的通风系统,以满足其特定的需求。
加保温层方法(所谓的“穿外套”)已经不能满足建筑性能提升和微气候改善的多层次需求,尤其在气候适应性上有颇多障碍。
比如南方地区一味加强保温的做法就存在争论 [2]。
另一方面,一些绿色示范建筑采用的高端技术难以具有普遍的推广性。
两个方面的脱节造成了浪费。
而空间优化更具有综合热调节性能,是建筑性能提升的最佳方法。
当代建筑师已经形成共识:空间和钢筋混凝土本身就是微气候调节的最基础手段。
通过科学的设计,空间本身具有热调节能力,这是最低代价的被动节能和改善微气候手段。
生物气候学创始人奥吉尔(Olgyay)认为建筑气候调节有三种方式:改善气候设计地段微气候、改善建筑实体的气候防护特点、利用机械空调设备[3]。
在大量的城镇建筑中,采用第一种方式有难度,而第三种方式全覆盖又有代价。
第二种方式最符合我国国情,空间热缓冲又是其中最节约的手段。
空间热缓冲策略是从空间优化设计中要效益,与建筑结合最紧密,既经济又绿色,是符合我国国情的方案。
1建筑空间层级问题一:空间层级化所形成的温度梯度效应广泛存在于建筑中,空间如何优化组织才能将温度梯度转化成有效的热缓冲,让外层空间成为加强版的“保温隔热”层?建筑空间是由大大小小的腔体依据一定功能组织规律组合而成,就会形成外部腔体包裹内部腔体的布局,自然在建筑中形成温度梯度。
与外部气候相接的腔体因为外层围护结构的缓冲,温度波动初步削减,与外部气候间隔的腔体则被保护起来,温度波动进一步减小。
温摘要 空间热缓冲是与建筑结合最紧密的绿色策略。
围绕空间层级布局与热缓冲相互作用,在空间设计、热调节、自然通风、季节模式四个方面探寻设计思路。
空间层级布局依据传热规律,让外层空间成为加强版的“保温隔热”层,能和自然冷热媒结合加强热调节效果,并优化冬夏对流换热次序。
其中,自然通风策略较为关键,灵活启闭的外表皮使建筑具有季节适应性。
关键词 热缓冲;建筑空间;层级布局;自然通风;灵活表皮中图分类号 TU201文献标识码 A基金项目 国家自然科学基金面上项目(51978137)DOI 10.19892/ki.csjz.2023.20.34Abstract Spatial thermal buffering is a green strategy that is closely combined with architecture. From the perspective of interaction between spatial layered-layout and thermal buffering, the design concept is explored from the aspects of spatial design, thermal regulation, natural ventilation and seasonal modes. Spatial layered-layout is to make the outer space become a strengthened thermal insulation according to the thermal transfer law. The outer space could be integrated with cooling or heating medium to intensify thermal regulation and to optimize convective heat transfer. Its natural ventilation strategies are critical for seasonal flexibility, which requires flexibly opening and closing sk in.Key words thermal buffering; architectural space; layered-layout; natural ventilation; flexible sk in空间优化设计所形成的热缓冲是一种最经济、绿色且和建筑结合最紧密的性能提升和微气候改善手段,在我国值得大力推广。
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。
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: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。
/室内设计/研究逬展Research ProgressExploration of Interior Design of New-type High School-------Taking North Building of the Affiliated High School of Peking Universityas an Example新型校园空间设计探索以北京大学附属中学北校区综合教学楼工程为例文/中国建筑设计硏究院有限公司李毅曹阳【摘要】随着2016年教育部发布《中国学生发展核心素养》文件,传统的应试教育体系已转向“以学生为本,以全人教育为核心”的教学理念。
项目以上述理念为核心,探索新时代校园室内空间设计,以“走班制”为教学模型,打造更幵放、多元的学鸟和交流空间,增强学生的创新、交流、自主学习能力。
将北京大学传统视觉印象“灰砖”“北大红”“经典几何元素”以现代手法应用于北京大学附属中学北校区综合教学楼的空间营造。
【关键词】新型校园;室内设计;幵放空间;共享学习社区1设计背景随着国家教育政策调整、时代科技逬步及教育观念革新,校园类建筑室内空间的设计也在不断突破与创新。
以学生为主体,激发学生自主学习能力的全人教育成为核心教学理念,刻板的教学和封闭的课堂已不再能满足现阶段更自由、丰富、有趣的教学空间需求,须转型为更幵放、多元的学习和交流空间。
北京大学附属中学北校区综合教学楼正是在上述背景下建设的学校。
2项目概况项目基地位于北京颐和园路西,原北达资源中学旧址,总用地面积21268m?,建筑面积31495m7,地上A层、地下2层。
教学空间设置30个教学班,为3年制初中学制,学生人数4200人,教师编制约120人。
项目是在原北达资源中学拆除后的新建建筑,在原本紧张的场地上,整合功能并构建集教育教学、文体活动、生活服务、行政办公于一体的教学综合体。
3多元的开放空间以往校园建筑多采用水平方向布局,本项目从水平方向逐步转化为垂直方向,使教学空间内部灵活多变,打破传统刻板的教学空间模式,置入多元的幵放空间,打破以班级划分学生的模式,让学生在多层C6H -47次的空间中幵展学习和交流。
一、编制依据:1、北京建筑设计研究院施工设计图2、建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范3、通风与空调工程施工验收规范4、施工安装建筑设备通用图集5、建筑安装分项工程施工工艺规程6、建筑排水硬聚乙烯管道工程技术规程7、北京市建筑工程暖卫设备安装质量若干规定(94)质监总站036号二、工程概况:本工程为北京小学分校,坐落在宣武区马连道红莲中里,开工日期2003年6月26日,竣工日期2004年7月15日。
校园总体布局为教学办公区,食堂运动区,学生及教师公寓区,及地下停车库,总建筑面积15292.19m²教学楼地上四层,地下一层有游泳池和多功能厅建筑面积6707m²,食堂运动楼地上二层,地下一层,学生及教师宿舍楼地上九层,地下二层设有给水泵房和中水处理机房,最高建筑高度是28.85m,本工程主要包括:采暖系统、通风系统、给水系统、排水系统、消防系统及中水系统。
本工程的游泳池部分由甲方指定:分述如下:1、采暖系统:1。
1、热源由小区热力站供给,连续供暖,供回水温度95/70度。
1。
2、系统采用上供下回式,散热器片2种型号,TZ—4—6—8型内腔无砂铸铁型落地安装。
TZ-4—6-8型内腔无砂铸铁挂墙安装.1.3、本系统采用焊接钢管连接,小于等于DN32螺纹连接,但教工住宅户内采用交联聚乙烯夹铝管,敷设于垫层管槽内的采暖管道。
2、通风系统2.1、公共卫生间、公寓卫生间、教师住宅卫生间、地下走道设有机械排风风机设在屋顶,游泳馆设热回收式机械送排风风机,设在二层屋面。
2.2、地下停车库、学生食堂的厨房及书库设有机械式排风系统,经风机从东侧N轴和M轴窗井将风排走.3、给水系统(生活给水和生活热水)3。
1、本工程日生活用水量132m³/d,中水回水量43m³/d.3.2、生活给水分高低2个区,楼层共九层,高区为六至九层,底区为五层以下,五层以下由市政管网直接供给,六至九层由设在地下二层泵房内的加压变频装置供给。
北大附小教学楼地道通风及诱导通风设计摘要:本文简要论述了在具体工程设计中,运用生态建筑中可采用的基本技术措施之一的诱导式自然通风和烟囱效应及太阳集热器,实现所谓的“生态建筑”。
先进的欧美国家已有很多好的生态建筑作品早已问世,而我国还处于初期发展阶段。
本文中所介绍的设计也是对生态建筑设计的一个探索和尝试。
关键词:生态建筑诱导式自然通风地道通风降温空气品质生态建筑的设计理念在国际上已被建筑设计师们所广泛关注,并归纳总结了一些可采用的技术措施,并正在通过点点滴滴的工程实践,合理地运用到生态建筑中。
在创造健康舒适的室内环境,满足人类对舒适环境需求的同时,最大限度地降低资源浪费和对自然环境的污染,保持和促进地球自然生态环境的平衡,提倡“人类建筑与环境共生”的设计新理念。
本文结合工程设计实例,介绍了生态建筑中可采用的基本技术措施之一的诱导式构造技术。
除此之外,技术措施还包括有绿化技术、太阳能利用、废物的回收循环利用、生态建材的开发利用等方面。
这些技术措施都要靠目前的技术条件,并结合本国国情,才能得以运用和实施。
1.工程概况:建筑面积:12000㎡;建筑高度:22m;建筑层数:地上5层/地下一层(设备层)。
建筑分为主教学楼、南教学楼及宿舍三部分,地下设备层布置为通风机房、通风静压箱、消声砌体及库房,地上布置为教室、宿舍、餐厅、库房、多功能教室等,其中教室面积约为6000㎡。
2003年完成施工图设计。
本文主要介绍地道通风降温及诱导通风系统的设计。
2.室内设计计算参数及负荷计算分析2.1 室内设计参数:2.2 负荷计算分析首先需要分析北京地区的气候条件和学校建筑物的使用情况,利用逐时气象数据生成软件Medpha生成的北京地区的典型气温数据,根据教室的人员负荷和灯光、设备负荷特点及学校的标准作息时间,利用建筑热环境模拟软件DeST计算出各房间的冷负荷数值。
计算结果发现,除宿舍楼外,其他建筑的房间高于29℃的时间比较一致:都出现在5月22日~9月6日(如图2-1)。
考虑到暑假期间可不进行热环境控制,因此将实际需要进行夏季热环境控制的时间定在5月22日~7月10日。
图2-1 北大附小典型房间基础室温曲线冬季模拟时间:与集中供暖时间相同:11月15日~3月11日。
2.3 夏季运行模式的确定就主教学楼而言,虽然有不同使用功能、不同建筑位置的房间,但经过模拟发现,所有房间的负荷变化规律是一致的。
供冷期间,房间逐时负荷从0~43W/m2之间不等,而冷负荷大于25W/m2的时间只占整个供冷时间的22%。
如采用固定的控制模式,在78%的时间内都会出现严重的能源浪费。
将负荷分为三个比较典型的负荷段:负荷大于25 W/m2的占22%、负荷在10W/m2~25W/m2之间的占36%、负荷小于10W/m2的占42%。
与负荷相对应,风机选用三档变速风机。
采用人工控制的方法,根据当日气象预报数据或实际需要,选择相匹配的档位风机送风。
这样一方面对初投资影响不大,另一方面可以大幅度地减少风机能耗。
综上所述,对于主教学楼应采用变速风机+人工控制的分阶段控制模式。
3.地道通风降温系统及诱导式通风系统:为了充分利用土壤的蓄热(冷)能力,节省不可再生能源(人工制冷)的消耗,保护生态环境、减少空气污染,本设计力图尽可能地利用可再生的洁净自然能源(风、光、热)。
由于夏季制冷能耗大于冬季供暖能耗,故为教室设计了地道通风降温及诱导式通风系统,以满足教室通风换气和降温,达到改善室内热环境及浓度低于1.5‰,这是传统的人工制空气品质的要求,并使教室在不开窗时CO2冷系统(空调器)所不能做到的。
为了降低建筑物能耗,对围护结构热工设计进行优化,既建筑专业采取了隔热、保温、遮阳等节能措施。
外墙的传热系数达到了0.60W/(㎡.K)。
通过对本建筑物各方面进行的模拟分析,预测本建筑物全年冬季采暖逐时热负荷和夏季空调逐时冷负荷,确定出了合理的环境控制方案;预测室内温度场和气流组织状况;利用地道降温系统全年非稳态程序,根据冷负荷曲线,预测计算地道风提供的冷量和逐时的出口风温,保证地道提供的冷量曲线高于建筑物的负荷曲线。
3.1 地道通风降温系统北大附小教学楼采用地道通风降温系统作为主冷源,根据建筑物逐时动态负荷确定地道几何尺寸,使地道通风能在供冷季提供建筑物所需冷量,维持室内良好的热环境。
3.1.1 地道设计方案根据北京地区土壤温度随深度的变化情况,4m深处土壤温度年波动幅度已经比较小(波幅3℃左右),因而上层预制混凝土埋管中心深度定为4m,使用钢筋混凝土预制管,内径1.2m,水平布置,管道间中心间距2.4m。
考虑到地道建成后的维护,方便维修人员的进入,因此选用内径为1.2m的管道。
在模拟计算中,通过优化控制方案,尽量使计算地道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线,以求得满足冷量需求的最短地道长度,最大限度地降低初投资。
图3-1 地道布置示意图3-2 地道埋管布置示意图设计结果如下:总计需要四根埋管,其中一根埋管供南教学楼,三根埋管供主教学楼,在主教学楼和南教学楼地下层分别设置机房,为主教学楼和南教学楼送风(如图3-1)。
埋管布置方案为上下层各布置两根埋管(如图3-2),地道长度为290米/根。
3.1.2 地道夏季运行模式如前所述,地道降温系统使用期定为5月21日~7月10日,共51天。
每天通风时间按照早9:00~晚17:00考虑。
根据建筑物所需冷负荷及新风量的要求,使用三档变转数风机控制地道内的通风量,实现分阶段控制方案。
根据室外的气象参数和地道出口空气温度来确定风机的运行工况。
经计算教室的最大冷负荷为200KW,系统总设计风量为89000m3/h,地道送风温度为20℃。
地道降温系统选用的风机为三档变转数风机,可满足90%以上时间房间温度控制在29℃以下。
3.1.3 地道冬季运行模式地道通风系统在冬季作为地道预热系统:一方面将室外的低温空气引入地道,使地道的温度降低以保证地道在夏季的冷却能力;另一方面通过地道预热室外新鲜空气,改善房间的空气质量。
4m埋深下土壤温度在11月~2月均高于室外气温,所以在11月~2月可以通过地道通风或敞开地道口进行蓄冷以保证第二年的供冷效果不会降低。
3.1.4 机房布置机房设于建筑物内的地下室。
机房内设置风机,静压箱,消声砌体、初效过滤器等。
风机作减震处理。
室外空气经过埋管,经风机加压后送至静压箱,然后通过水平送风道送至送风竖井,再送至各房间。
3.2 诱导式通风系统主教学楼的南侧教室考虑采用诱导式排风系统——通过烟囱效应和太阳集热器(涂成黑色的坡屋顶)尽可能吸收太阳辐射热,加热流过其中的空气,扩大与室外空气的温差,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抽拔作用,从而保证教室内能形成稳定的气流组织形式。
由于诱导式通风系统较依赖于室外气象条件,并且提供的拔风动力较小,为了确保排风效果,同时安装机械排风系统(如图3-3)。
图3-3 主教学楼通风系统示意图3.2.1 机械送风系统设计地道风通过送风竖井,送至各教室,为了确保机械送风系统能满足各个教室风量要求,在建筑投入正式使用前,必须进行初调节,使各房间的风量分配满足使用要求。
3.2.2 机械排风系统设计房间内污浊空气通过排风口引至排风道内,经排风机排出室外。
空心夹层墙排风道在设计上需要兼顾诱导式通风、建筑物采光和外立面外观的要求,经计算校核,设计墙体空腔尺寸为600mm×500mm,每间教室对应三个空心夹层墙排风道。
当采用诱导式自然排风时,地道送风系统处于低档运行,此时开启排风电动百叶窗,并关闭排风机。
南向教室在设计诱导式自然排风系统的同时还并联设计机械排风系统,当太阳辐射较弱或地道送风系统处于中、高档运行时,开启排风机,并关闭排风电动百叶窗。
北向教室的排风直接通过排风机排出室外。
4.室内气流组织设计由于教室里人员的位置固定,而且又是小学生,因此房间气流组织的设计尤其重要。
而合理的风口设计可以实现良好的房间气流组织。
房间的风口设计是根据房间的气流组织设计而决定的。
经多方案比较并利用流体力学PHOENICS模拟软件,预测室内温度场和气流组织状况(如图4-1),上送上排通风形式能形成良好的室内气流组织分布。
新鲜冷空气从上部送出后,下沉至房间底部,在下沉的过程中气流扩散掺混,风速衰减,温度上升至学生活动区域时,温度在24℃左右,风速在0.2米/秒左右,达到人体热舒适的标准。
下沉的空气遇到热源时,靠室内发热源的热力作用又以自然的形式使室内的余热和污浊空气向上漫漫浮起,移至房间上方,通过排风口排出教室。
这种通风方式为由热压驱动引起的自然对流,仍是一种置换通风方式。
需要注意的是,该送风方式,有可能出现当送风风速过小时(风机运行在低中档),冷气流下坠过快,出现部分区域低温度高风速的情况,使该区域舒适度不满足要求。
因此在送风口设可调节角度的水平百叶,以便当送风速度变化时相应进行调节送风角度,以保证室内的舒适度。
图4-1 百叶30°夹角上送上排置换通风教室温度场模拟结果结束语:以上简要论述了生态建筑中地道通风降温系统、诱导式自然通风系统和烟囱效应的运用。
设计中力求达到节能、减少污染的目的。
这种通风方式,一方面改变了教室内的空气品质,满足了教室降温的要求;另一方面又节约了夏季所需的制冷能源,创造了一个即自然又舒适的学习环境。
既利用了可再生能源,又保护了生态环境,实现了可持续发展的目的。
虽然该系统的初投资较高(主要高于预埋管道的敷设方面),但仍是一个经济上可行的方案。
同时本设计的出发点是使业主获得一个低能耗和低运行费的“生态建筑”。
设计过程中应与建筑专业密切配合,尽量减少建筑物的体形系数,减小外围护结构的传热系数,利用双层外墙和多层外窗尽可能减少散热量,实现低能耗。
在本项目的设计过程当中,得到了清华大学建筑环境与设备研究所的大力支持,在此深表感谢。
由于笔者水平有限,设计中尚有不妥之处,敬请广大同仁批评指正。