摘 要:研究以某綠色辦公樓為例,分析了室內環(huán)境質量控制技術的應用。通過對溫濕度、空氣質量、聲環(huán)境和光環(huán)境的監(jiān)測數據進行分析,評估了各項控制技術的效果。結果表明,該建筑采用的新風系統(tǒng)、隔聲材料和智能照明系統(tǒng)等技術顯著提高了室內環(huán)境質量,為使用者創(chuàng)造了舒適健康的工作環(huán)境,同時實現了能源節(jié)約。
關鍵詞:綠色建筑;室內環(huán)境質量;控制技術;能源效率
1 引言
隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入,綠色建筑在全球范圍內得到廣泛推廣。室內環(huán)境質量是綠色建筑的核心指標之一,直接影響使用者的健康、舒適度和工作效率。研究以某綠色辦公樓為例,深入分析了室內環(huán)境質量控制技術的應用及其效果。通過對溫濕度、空氣質量、聲環(huán)境和光環(huán)境等參數的實測數據進行系統(tǒng)分析,評估了各項控制技術的實際效果,并探討了技術應用與能源效率之間的平衡。
2 綠色辦公樓概況
研究對象為位于上海浦東新區(qū)的綠色辦公樓。該建筑總建筑面積35,000平方米,地上15層,地下2層。建筑采用了多項綠色技術,包括雙層呼吸式幕墻系統(tǒng)、高效能中央空調系統(tǒng)和智能樓宇管理系統(tǒng)。建筑外立面運用了光伏玻璃,年發(fā)電量達50,000千瓦時。室內環(huán)境質量目標設定為:室溫控制在22-26℃,相對濕度40%-60%,CO2濃度不超過1000ppm,照度維持在300-500勒克斯,噪聲控制在45分貝以下。
3 室內環(huán)境質量控制技術應用
3.1 溫濕度調節(jié)系統(tǒng)
3.1.1 智能HVAC系統(tǒng)設計
系統(tǒng)核心由變頻離心式冷水機組、變速冷卻塔和變流量水泵構成,配合多個溫濕度傳感器和中央控制器。冷水機組制冷量為3500kW,COP達6.2。變頻技術使系統(tǒng)能夠根據實際負荷靈活調節(jié),顯著提高能效。新風系統(tǒng)采用全熱回收裝置,回收效率達75%。末端設備選用風機盤管與新風機組相結合的方式,實現分區(qū)精確控制[1]。中央控制器采用模糊PID算法,根據室內外環(huán)境參數和使用者需求,自動調節(jié)系統(tǒng)運行模式。
3.1.2 建筑圍護結構優(yōu)化
建筑圍護結構經過精心優(yōu)化,以降低熱傳遞,提高室內溫濕度調節(jié)效率。外墻采用200mm厚的發(fā)泡陶瓷保溫板,熱工性能優(yōu)異,導熱系數僅為0.035W/(m·K)。外窗選用Low-E中空玻璃,傳熱系數為1.8W/(m2·K),可見光透射比0.68,有效阻隔熱輻射同時保證自然采光。屋頂采用種植屋面結構,種植層厚度300mm,不僅增加了隔熱效果,還能調節(jié)周邊微氣候。建筑整體氣密性良好,門窗縫隙單位面積漏風量控制在3.0m3/(m2·h)以下。
3.2 室內空氣質量控制
3.2.1 新風系統(tǒng)設計與運行
新風系統(tǒng)采用全熱回收技術。系統(tǒng)配備了高效過濾裝置,包括初效、中效和高效三級過濾,可有效去除PM2.5等顆粒物,過濾效率達99.9%。新風量設計按照每人30m3/h計算,滿足《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB 50736-2012的要求。系統(tǒng)采用變風量控制策略,根據CO2濃度自動調節(jié)新風量,在保證空氣質量的同時降低能耗[2]。新風機組采用EC電機,效率高達92%,噪聲低至45dB(A)。
3.2.2 室內污染物源頭控制
所有內裝材料均選用獲得環(huán)保認證的產品,如采用水性環(huán)保涂料,甲醛釋放量≤0.1mg/m3;地板采用E0級環(huán)保板材,甲醛釋放量≤0.05mg/m3。辦公家具選用低VOC釋放的產品,TVOC釋放量控制在0.5mg/m3以下??照{系統(tǒng)采用光催化除臭裝置,有效去除異味。此外,建筑內禁止吸煙,設置獨立的復印機房并配備局部排風系統(tǒng)。
3.3 聲環(huán)境控制
3.3.1 建筑隔聲設計
外墻采用三明治復合結構,中間填充50mm厚的礦棉吸音層,隔聲量達到50dB。外窗選用6+12A+6mm中空玻璃,配合密封膠條,隔聲量達到38dB。樓板采用500mm厚的空心樓板,填充礦棉,空氣聲隔聲量達到55dB,撞擊聲隔聲量為60dB。隔墻采用200mm厚的加氣混凝土砌塊,兩側覆蓋15mm厚的石膏板,隔聲量達到52dB。所有管道穿越墻體處均采用柔性連接,并用密封材料填塞縫隙[3]。
3.3.2 室內吸聲處理
天花板采用NRC 0.85的礦棉吸音板,覆蓋面積達80%。墻面局部使用穿孔木質吸音板,不僅具有良好的吸音效果,還兼顧了美觀。地面采用短絨地毯,進一步增強了吸音效果。開放辦公區(qū)設置了1.5米高的吸音屏風,有效減少聲音反射。會議室和重點辦公區(qū)采用共振式吸聲結構,可有效吸收低頻噪聲。通過聲學模擬軟件優(yōu)化吸聲材料的布置,使室內混響時間控制在0.6-0.8秒之間,符合《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB 50118-2010的要求。
3.4 光環(huán)境優(yōu)化
3.4.1 自然采光設計
建筑采用南北向布局,最大化自然采光效果。外窗采用Low-E雙層中空玻璃,可見光透射比為0.68,有效利用自然光的同時避免過度熱增益。辦公區(qū)采用大面積落地窗設計,窗墻比達到0.4,確保良好的室內采光。為防止眩光,窗戶配備可調節(jié)的百葉遮陽系統(tǒng)。頂層設有天窗,引入柔和的頂部自然光[4]。通過RADIANCE軟件模擬分析,80%的辦公區(qū)域在標準陰天條件下自然采光照度可達300lx以上。采光系數分布均勻,最小值不低于2%。
3.4.2 智能照明控制系統(tǒng)
系統(tǒng)采用DALI協(xié)議,可實現256級調光。所有燈具均使用高效LED光源,光效達到120lm/W。辦公區(qū)采用吊裝式直接照明與間接照明相結合的方式,降低眩光。照明系統(tǒng)與自然采光聯動,通過光傳感器實時檢測室內照度,自動調節(jié)人工照明輸出。系統(tǒng)還整合了人體感應技術,檢測區(qū)域占用狀態(tài),自動控制照明開關[5]。每個工位配備可調節(jié)的任務照明,滿足個性化需求。通過中央控制平臺,管理人員可實時監(jiān)控和調節(jié)各區(qū)域照明狀態(tài)。
4 控制技術效果分析
4.1 溫濕度環(huán)境評估
智匯園辦公樓的溫濕度環(huán)境控制效果顯著。通過為期一年的持續(xù)監(jiān)測,收集了辦公區(qū)域的溫濕度數據。測量采用校準的Testo 175 H1溫濕度記錄儀,在不同樓層、朝向的典型辦公區(qū)域設置了15個測點,每10分鐘記錄一次數據。數據分析結果如表1所示。
4.2 空氣質量改善效果
智匯園辦公樓的空氣質量控制效果顯著。采用TSI 7575型室內空氣質量檢測儀,在不同樓層、區(qū)域設置10個固定監(jiān)測點,連續(xù)監(jiān)測一年的室內空氣質量參數。同時,選取3個典型辦公區(qū)進行為期兩周的污染物濃度24小時連續(xù)監(jiān)測,以評估日變化特征。監(jiān)測結果如表2所示。
4.3 聲環(huán)境達標情況
為評估智匯園辦公樓的聲環(huán)境控制效果,采用AWA6228+型多功能聲級計進行了全面的聲學測試。在不同功能區(qū)域選取30個測點,分別在工作日和非工作日的不同時段進行測量,每個測點連續(xù)測量10分鐘。同時,對典型辦公區(qū)、會議室和休息區(qū)進行了混響時間測試。測試結果如表3所示。
4.4 視覺舒適度提升
智匯園辦公樓的視覺環(huán)境優(yōu)化效果顯著。采用KONICA MINOLTA CL-200A照度色度計,在不同樓層、朝向的典型辦公區(qū)域設置了20個測點,分別在晴天、陰天和夜間進行照度測量。同時,使用TES-137亮度計測量了室內主要表面的亮度分布。測試結果如表4所示。
4.5 能源效率分析
智匯園辦公樓的能源效率分析基于為期一年的詳細能耗監(jiān)測數據。采用了分項計量系統(tǒng),對空調、照明、插座、電梯等主要用能系統(tǒng)進行單獨計量。同時,通過建筑能耗管理系統(tǒng)記錄了建筑的總能耗數據。為進行對比分析,收集了同區(qū)域、同規(guī)模的5棟常規(guī)辦公樓的能耗數據。分析結果如表5所示。
5結語
通過對該綠色辦公樓室內環(huán)境質量控制技術的深入分析,研究表明采用的各項技術在提高室內環(huán)境質量方面取得了顯著效果。智能HVAC系統(tǒng)和優(yōu)化的建筑圍護結構使室內溫濕度保持在舒適范圍;新風系統(tǒng)和污染物源頭控制有效改善了空氣質量;隔聲設計和吸聲處理使室內噪聲達到標準要求;自然采光與智能照明的結合優(yōu)化了視覺環(huán)境。這些技術的綜合應用不僅提高了使用者舒適度,還實現了建筑能耗的降低。研究結果為綠色建筑的室內環(huán)境質量控制提供了實踐參考,對推動綠色建筑發(fā)展具有積極意義。
參考文獻
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作者簡介:許迎迎(1986.6-),女,漢,學士,工程師,研究方向:工程技術-建設工程-建筑工程。