摘要：绿色建筑设计的重要主题，是人类生存和发展的重要前提。绿色建筑节能设计是一种崭新的设计理念，符合当地自然环境，体现地域文化特色。
关键词：工程概况；设计依据；技术指标；计算报告
一、工程概况
某十二班幼儿园，用地面积4068平方米，建筑面积约3700平方米，被动房示范面积3700平方米，框架结构，2015年7月设计，2018年7月投入使用。
二、设计依据及技术指标
本项目参照德国被动房标准设计，采用外墙保温、气密面、消除冷热桥、高效节能门窗、可调式外遮阳、高效热交换、高效新风换气等先进技术，达到被动房的能耗要求。
供暖需热量< 15 kWh/m2a。
换气次数 n50 < 0.6 h-1。
总一次能源需求 < =120 kWh/m2a。
室内二氧化碳含量≤1000ppm。
外墙综合转热系数<0.15W/m2•K。
外墙门窗综合转热系数<0.8W/m2•K。
室内温度22-26摄氏度。
室内相对湿度40-60%。
三、（1）围护结构节点做法：
本项目为钢筋混凝土框架结构，外墙采用270岩棉板+200加气混凝土砌块的构造做法，传热系数0.141 W/m2•K
屋顶采用70水泥砂浆保护层+270挤塑板+最薄30膨胀珍珠岩找坡+100现浇钢筋混凝土板，传热系数0.145W/m2•K；地面采用150厚细石混凝土保护层+220挤塑板+120混凝土垫层+150厚三七灰土垫层，传热系数0.145W/m2•K；
（2）门窗节点做法：
建筑窗墙比兼顾节能及自然采光需求，外窗采用双Low-E双中空（充氩气）玻璃窗+外卷帘遮阳，传热系数0.8W /（㎡•K），遮阳系数0.4，气密性高于4级，可开启面积大于10%；玻璃传热系数<0.70 W/m2•K，窗框采用塑钢窗，传热系数<=1.0 W/m2•K。Low-E玻璃对可见光的透过率90%，室外一侧的太阳光反光率15%。外窗太阳得热系数SHGC>=0.48。
（3）本建筑部分房间开双向窗，通过向走廊开窗的方式，形成良好的通风路径，此外，在适当的增加了窗户的可开启面积，使自然通风得到更有效的应用。
（4）高效热回收新风系统
本建筑新风由内冷式双冷源全热新风换气机组提供新风，新风机组内置冷热源，夏天可提供7/12°C高品质冷媒。新风换气机排风能量回收率为75%。
新风机组内部设初、中效过滤器和高效率PM2.5过滤器，可有效去除PM2.5。室内干式风机盘管上设二氧化钛健康空气杀菌器。
通风系统设风量自动控制系统，新风换气机可变频调节，在每个房间的风管支管上均设可自动调节开启幅度的电动阀，房间内设二氧化碳和PM2.5自动检测器，根据房间二氧化碳浓度自动控制电动阀的开启幅度；新风机主风管上设压力传感器，通过风管内的压力变化自动控制新风换气机组变频运行。
（5）厨房和卫生间通风措施
卫生间采用新风换气机通风，回收部分能量，排风量按10次换风设计；
（6）暖通空调和生活热水的冷热源及系统形式
1、空调系统
本建筑空调冷热源采用土壤源热泵机组，采用三台涡旋式土壤源热泵机组，单台制冷量Q=63.7KW/h，制热量Q=55.3KW/h，制冷性能系数5.9。
本建筑空调系统采用双冷源系统，土壤源热泵机组夏天冷冻水供回水温度16/21°C，可进一步提高机组的性能系数。
夏季负荷不大时，地热盘管的冷水不经过制冷机组，而是经换热器换热后直接向室内供冷，当无法满足供冷要求时开启热泵机组。
空调系统用户侧冷热水系统均采用一次泵变流量系统，水泵采用变速泵；地源侧采用变流量运行，水泵采用变速泵。
2、生活热水由屋顶集中式太阳能系统提供，太阳能集热板为真空管太阳能集热器，每组集热面积7.8平方米；太阳能热水系统设空气源热泵作为辅助热源，热泵机组设于屋顶。热水系统采用上供下回同程式系统。
（7）照明及其他节能技术
1.采用效率高、能耗低、性能先进、耐用可靠、由绿色环保材料制成的电气装置。
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2.各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034规定的目标值；
3.采用高效照明光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件，并合理采用节能控制方式，办公区域灯具按平行外窗控制。
4.建筑内电梯使用节能型电梯，并采用节能控制方式。
（8）监测与控制
1.热泵机组；2.冷（热）水循环系统；3.地源侧循环系统；
4.能效管理；5.用水计量；6.用电计量；7.室内环境监测。
（9）可再生能源利用技术
本工程地处中纬度地带，在我国热工气候分区中属于寒冷地区。由于受太阳辐射、大气环流和地理环境的影响，属暖温带大陆性季风气候。四季分明，光照充足，冬季寒冷，夏季炎热。冬季主导风向为东北风，夏季主导风向为西南风。年平均气温 13.6℃，1 月最冷，月平均气温-1.9℃，7 月气温最高，月平均气温27℃。整个冬季雨雪稀少，降雨量仅占总降水量的 3.0～3.7%，北风频吹，干燥寒冷；夏季不仅炎热，且多降水，雨热同季，全年 60%的降水量集中在夏季，且多集中在 7、8 两月。
本项目结合建筑造型设置太阳能集热器，产生热水供卫生间生活热水使用。
四、供暖和供冷及一次性能源需求计算报告
（1）建模概述
依据委托方提供的相关资料，将该建筑的图纸导入到DesignBuilder软件，进行建筑热工参数验算、空调能耗模拟计算和建筑终端/一次能耗模拟计算。
（2）模拟依据
（3）计算软件
DesignBuilder是一款针对建筑能耗动态模拟程序（Energplus）开发的综合用户图形界面模拟软件。它可以应用在设计过程中的任何阶段，通过提供性能数据来优化设计和评估，甚至在设计初期整个设计还没确定时就可以开展。
（4）建筑参数设置
1、室内计算温度设置
①教室、活动室、办公室、走廊、楼梯间采暖温度20℃，制冷温度26℃；②厨房、设备间、闷顶无空调系统；
2、外围护结构热工设置
本项目为钢筋混凝土框架结构，①外墙采用270岩棉板+200加气混凝土砌块的构造做法，传热系数0.141 W/m2•K；
②屋顶采用70水泥砂浆保护层+270挤塑板+最薄30膨胀珍珠岩找坡+100现浇钢筋混凝土板，传热系数0.145W/m2•K；
③地面采用150厚细石混凝土保护层+220挤塑板+120混凝土垫层+150厚三七灰土垫层，传热系数0.145W/m2•K；
④玻璃采用三玻两中空双Low-E镀膜充氩气的节能玻璃，传热系数0.78 W/m2•K，窗框采用塑钢窗。
3、照明设置
①教室、活动室、办公室的照度设置值300Lx，其他房间采用150Lx；②教室、活动室、办公室的照明功率密度值9W/m2，走廊、楼梯间等的照明功率密度值7W/m2。
4、生活热水设置
教室生活热水按8L/人•天计算，采用太阳能热水系统供应生活热水，太阳能保证率50%，辅助热源采用热泵热水机组，COP2.25。
5、窗墙面积比
合计：19.88%；其他各方向：略
6、设备设置
教室、活动室按电脑、电视屏幕各一台设置，办公室按1台电脑/m2设置。
空调系统采用水冷风机盘管，制冷COP4.0，采暖COP3.35。
（1）计算结果
单位面积一次能耗（除太阳能热水）：109.44 kWh/m2
其他指标：略
由于本项目具有良好的围护结构保温体系，围护结构节能率达到75％以上，同时，项目采用了多种新能源供热供冷技术，太阳能采暖保证率达到40％，建筑综合节能率达到85％以上。
五、2015年9月25日，省建设厅组织专家对该设计进行技术评审，肯定设计思路的同时，也针对各专业做法提出了一些宝贵意见，在此基础上，我们改进设计，绘制正式施工图。
结束语
2018年5月，省建设厅组织专家对该项目进行最终验收，经过红外线试验、密闭性试验、现场检验以及能耗检测试验，所有指标均达到设计要求，项目完全成功！
论文作者:杨银娟1,姜开军2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：系数论文; 新风论文; 机组论文; 建筑论文; 太阳能论文; 系统论文; 热源论文; 《基层建设》2018年第34期论文;