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探秘装配式模块化净零能耗健康集成住宅体系
时间:2019-09-15 11:11:27 作者:远大 来源:远大云课 阅读:626内容摘要:恐龙3号是2019年推出的装配式、净零能耗建筑集成住宅体系。该体系集“装配式+净零能耗+健康建筑体系”于一体,屋顶设置一体化高效光伏发电系统,通过屋面太阳能光伏发电系统产生能量,通过被动式技术降低建筑用能、在建筑节能方面实现“净零”目标。恐龙3号由两个约13米长3.3宽的钢结构箱......恐龙3号是2019年推出的装配式、净零能耗建筑集成住宅体系。该体系集“装配式+净零能耗+健康建筑体系”于一体,屋顶设置一体化高效光伏发电系统,通过屋面太阳能光伏发电系统产生能量,通过被动式技术降低建筑用能、在建筑节能方面实现“净零”目标。恐龙3号由两个约13米长3.3宽的钢结构箱体及两个轻钢结构屋面组成,建筑面积108平米,室内使用面积约为91平米,得房率约为84%,在近零能耗建筑体系下实现了较高的得房率。
图为位于北京市顺义区首都机场核心区的养老社区及恐龙3号示范建筑。
恐龙3号示范建筑总工期40天成品交付,设计年发电量18300度,预测年总用电量7200度,是名副其实的产能房。项目获得了中国健康建筑创新联盟开放式基金资助,入选国家十三五重点研发专项净零能耗建筑技术体系及关键技术开发项目近零能耗居住建筑示范工程。
恐龙3号装配式净零能耗健康建筑集成住宅体系通过对室内空气、水、声、光、热舒适度、睡眠质量、健康监测、人体工程学、智能语音家居交互引导等多方面进行专项设计,具有“环保、低碳、健康、安全、舒适、适老”的特征。恐龙3号能做到现场快捷拼装,以装配式内装施工保障室内没有建材污染和快速成品交付,特别适合做文旅项目中的酒店客房类建筑。恐龙3号为绿色住宅赋予了全新的定义,更引领了未来建筑的发展趋势。
集成净零能耗系统
恐龙3号能源系统并未采用传统被动房新风能源一体机的形式,而是配置中央空调和新风热回收系统。恐龙3号可以根据室内条件对风、空调系统独立控制,倡导行为节能,也可以完全交给智控平台联动运行。考虑到恐龙3号后期离网运行的可能性,室内没有采用其它的能源形式提供热水与厨房用能,全部采用电力供应,所有电器均选用了一级能效的设备。在最不利天气条件下,对恐龙3号进行了能耗模拟,全年总能耗约7200度。
屋面安装的太阳能光伏板,并设置了储能设备,实现了光伏建筑一体化的有机集合,并满负荷供应建筑生活用能。恐龙3号光伏系统面积90平米,装机容量17.64kw,平均每天约发电50度,全年可发电1.83万度。系统白天优对先室内设备供电,其余部分对储能系统充电,蓄电池充满时,多出的部分会向电网供电。夜晚当设备用电时,优先使用蓄电池供电,在蓄电池供电不足时,切换至电网的谷价电。通过逆变器系统、双向电表可计量发电量,可实时监测恐龙3号产能、用能的情况。
图为屋顶光伏配套的家庭能源系统。
能源站
逆变器
除了善用太阳能外,恐龙3号还充分使用自然采光。系统配备了可远程控制的天窗。天窗开启状态,可充分享受阳光洒满房间,或者在夜晚仰望星空;也可通过手机APP关闭天窗,在炎炎夏季享受阴凉。恐龙3号设计之初就考虑了热压通风与贯穿通风的可能性,可开启的天窗为过渡季与夏季夜间的自然通风提供了有利条件,可以进一步降低建筑运营能耗。
天窗在被动式节能技术的应用上,当然不能不提金属可调外遮阳卷帘。恐龙3号同时应用了内外遮阳,来调节光照与室内得热。特别是定制化的金属外遮阳卷帘,可以细微的调节光线也可以完全封闭,保护私密与安全。
在夏天阳光直射时,可以选择关上或部分关上卷帘防止强烈的太阳能辐射;在严寒的冬天可以选择打开卷帘让温暖的阳光铺满房间,夜间也可关上卷帘防止热量散失。
外遮阳卷帘开启状态外遮阳卷帘关闭状态
该示范建筑也首次采用了超低导热系数的VIP真空保温板,导热系数仅为0.004W/(m.k)。真空绝热板(VIP板)是英文Vacuum InsulationPanel的简称,是真空保温材料中的一种,是由填充芯材与真空保护表层复合而成,它有效地避免空气对流引起的热传递,因此导热系数可大幅度降低,小于0.0035w/m.k,并且不含有任何ODS材料,具有环保和高效节能的特性,是目前世界上最先进的高效保温材料。由于VIP板杰出的隔热性能,该建筑仅用很薄的保温墙体就达到了低能耗建筑的标准,与采用聚苯板外保温墙相比,可以大大节省建筑的有效使用面积。仿木质纹理的外墙超低导热系数的VIP真空保温板
恐龙3号应用的智能空开系统可以实现对房间、设备与照明支路的分项计量与统计,并可进远程控制。智能空开系统是一种智能交互的电气安全实时在线监测系统,解决了由于用电引起的火灾安全问题。智能空开系统可以实时检测线路老化造成的打火,短路,漏电,过功率,有害电器,雷击浪涌等状态进行自动保护,设备异常故障如功率变化,温度升高、电流、电压异常等情况,产品感知自动分析,并保护动作,生成故障诊断通知对电器火灾隐患起到防患于未然的作用。同时,家庭电路、电器用电量,可通过手机实时查看,能耗状况,一目了然,即使出门忘关电器,可通过手机远程关闭。
为确保厨房的空气质量,防止烹饪过程中产生的PM2.5或其他气味串到其他房间,厨房的外窗被设计为可以与抽油烟机联动控制,可以在抽油烟机打开时,自动开启外窗。
厨房外窗厨房自带食物粉碎器以及净水装置
集成健康系统
恐龙3号在健康生活方式的引导上也科技感十足,还具备优异的适老化设计,室内家具吸纳了健康建筑标准一些人体人工学元素,如自由调节的智能床具,适老化座椅,沙发等。下图为老人房具有睡眠监测能的可调节床。
室内照明采用节律照明系统,根据日升日落周期改变灯光色温,调节人体退黑素的分泌,改善睡眠质量与生活状态。
图为睡眠监测系统非接触式智能监护垫放在床垫下方(即床板与床垫中间),当使用者躺在床上休息或睡觉的时候,可对使用者的生命体征如心率、呼吸、睡眠呼吸暂停、翻身体动和在/离床状态,进行全自动不间断监测,并将监护信息实时上传到智能中央监护系统和智能监护终端,方便监护人员可随时随地调取和查看使用者的生命体征情况,并在生命体征状态发生异常时及时报警,以便第一时间采取施救措施,最大程度赢取黄金抢救时间。
床头便捷的应急呼救按钮
带折叠椅和按摩功能的淋浴系统
快速排水、防滑的浴室地面设计
带扶手和自动感应功能的智能马桶
浴室可伸缩的防水门
不仅老人房的床是可调节的, 在主卧也能看到一架可调节智能床。此床的床头和床尾高度均可调节。可自动伸缩成读书模式(床头抬起),和睡眠模式(可选择床尾抬起),是如今在欧美非常流行的健康睡眠方式。
带睡眠监测系统的可调节智能床垫
该新型智能床垫针对人体睡眠习惯,整合全球多种优质、健康的适合睡眠原材料,经过科学的组合,设计出不同软硬度的床垫。在电机作用下升高腿部位置,使血液回流,对心脏、大脑和腿部大有裨益;也可抬高头部位置,方便在床上看书、看电视等休闲娱乐。独创的背部滚动式按摩和背、腿部震动式按摩系统,可放松肌体、调节身心、舒筋松骨,品味生活至美,充分保障睡眠品质。
工厂预制,快速建造
据悉,这座装配式模块化净零能耗集成房集研究、设计、制造、采购、施工于一体的REMPC模式,通过工厂预制、现场拼装、全部采用干法施工的建造方式,从开工建设到竣工交付,仅用时40天。项目室内也遵循着装配式干法施工的理念,尽量减少粘结胶与漆料的使用。装饰面采用环保建材板快速拼装,吊顶采用了可以净化甲醛的石膏板,净化室内空气。
模块化的恐龙3号有较为灵活的组合方式,可由场地、朝向等因素灵活调整,以平衡太阳得热与周边遮挡。为最大限度地获取太阳能,同时保障建筑效果,屋面也有双南坡、人字坡等不同形式。因选址的不同,恐龙3号首发模型就有过两种不同的建筑方案。
模块化建筑结构本身除门窗洞口外均利用瓦楞钢板满焊封闭,具有良好的气密性。仅需对模块拼接、穿墙套管、门窗洞口进行气密处理。精装面层施工前的气密性测试,正负压N50平均值为0.17,远高于标准要求。
设计效果图
集成房由模块拼装而成,建筑装饰装修采用干法施工,内部装修建材采用零污染环保材料,更有节律照明、智能家居、天然采光、自然通风等技术为用户提供绿色健康的居家环境。
从恐龙1号到恐龙3号
恐龙1号是2014年推出的一套高效新风滤清系统。恐龙1号新风净化与内循环净化相结合,双重净化保证了室内空气的洁净和氧气的充足。
恐龙贰号是2015年推出的一套分户式温湿分控新风空调系统,它集合了制冷、制热、除霾、新风等功能,推荐采用地板送风和天棚辐射系统,或毛细辐射、干式风机盘管等多种末端形式,可实现温湿度独立控制,高舒适度低能耗,为用户带来了更加舒适的人居体验。
从恐龙1号到恐龙3号,近70名技术工程师参与,总历时160天,完成了这座108平米的具备前瞻性的“恐龙3号”建筑科技实践结晶。
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