1.本发明属于近零能耗建筑技术领域,具体涉及一种超低能耗建筑气密性调节系统。本发明还涉及一种超低能耗建筑气密性调节方法。
背景技术:2.《近零能耗建筑技术标准》gb/t51350-2019(以下简称《标准》)是2019年发布的重要国家标准之一。《标准》紧密结合我国气候特点、建筑类型、用能特性和发展趋势,广泛借鉴和吸收发达国家先进经验,对我国已完成的近零能耗建筑示范项目进行深入研究,为我国实现更高室内环境舒适性和节能目标提供技术依据,为我国近零能耗建筑的设计、施工、检测、评价、调适和运维提供技术支持。对我国未来中长期(2025-2035-2050年)强制性建筑节能标准逐步提升具有重要的指导意义。首次界定我国超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑等相关概念,明确包括室内环境参数和建筑能耗指标在内的约束性控制指标,提出相应的技术性能指标、技术措施和评价方法,开发出近零能耗建筑计算和评价工具;将对规范超低能耗建筑、近零能耗建筑市场,提高设计水平,促进节能减排,改善工作和生活环境,以及引导相关工程标准和产品标准提升具有重要作用。《标准》首次明确提出建筑气密性的要求,并且以标准条文要求提出了气密性判定的标准和测试的方法。气密性标准见条文5.0.1(居住建筑)和5.0.2(公共建筑)。
3.《标准》在实施过程中关于提高建筑气密性多采用加强密封的措施,标准3.0.1中也强调被动式设计。但是被动式技术基本都是静态的密封技术,犹如“以堵治水”,通过防止冬季外部空气通过缝隙和孔洞进入室内,夏季防止室内冷空气泄漏到室外。被动式技术无可厚非,但是当一味强调气密性甚至要求建筑要做气密性测试,已经造成超低能耗建筑造价高、测试难、维护贵,制约了超低能耗建筑的推广和应用。
4.综上现有超低能耗建筑控制气密性主要存在以下问题:
5.(1)仅能保证交工时最佳状态的气密性,无法适应建筑全生命周期气密性衰减。建筑在使用过程中被动式的密封技术措施随着建筑本体热胀冷缩以及建筑各构件相对运动,其气密性必然呈现衰减趋势,容易造成“建成时是超低能耗”,运行时“能耗不断增加”,造成住户因为质量问题投诉。
6.(2)无法应对室内短时间人员活动造成的瞬时超压。因为相对密闭的室内,人员活动开门关门的机械能量会增加室内空气的内能,主要是以动能形式体现,直接反应的就是动压短时间增大。
7.因此,为控制气密性的目标,实现气密性评价指标,应该拓展技术范围,在被动式基础上增加主动式调节措施。
技术实现要素:8.本发明的目的在于提供一种超低能耗建筑气密性调节系统,解决了现有建筑气密性衰减和室内瞬时超压导致能耗增加的问题。
9.本发明的另一目的在于提供一种超低能耗建筑气密性调节方法。
10.本发明所采用的第一种技术方案是:超低能耗建筑气密性调节系统,包括空气管,空气管的一端连通至建筑室内,空气管的另一端连通有置于真空绝热壳体内的气囊,空气管内设置有启闭电动阀,建筑室内设置有与启闭电动阀联动的门窗传感器,建筑室内、外均设置有与启闭电动阀联动的压力传感器。
11.本发明第一种技术方案的特点还在于,
12.气囊上设置有与启闭电动阀联动的储气压力传感器,空气管上背离建筑室内一侧的位置设置有连通至大气的放空电动阀,放空电动阀与建筑室内、外设置的压力传感器均联动。
13.气囊上通过管道连通有空压机,空压机与气囊的连通管道内设置有补气电动阀。
14.气囊上设置有与启闭电动阀联动的储气压力传感器,空压机与补气电动阀之间的管道内设置有补气压力传感器,补气压力传感器和储气压力传感器均与空压机和补气电动阀联动。
15.空压机的进气口通过两路管道分别连通有储热空气过滤器和非储热空气过滤器,建筑室内、外均设置有与储热空气过滤器和非储热空气过滤器联动的温度传感器。
16.本发明所采用的第二种技术方案是:超低能耗建筑气密性调节方法,基于的超低能耗建筑气密性调节系统包括空气管,空气管的一端连通至建筑室内,空气管的另一端连通有气囊,空气管内设置有启闭电动阀,建筑室内设置有与启闭电动阀联动的门窗传感器,建筑室内、外均设置有与启闭电动阀联动的压力传感器;调节方法包括以下步骤:
17.步骤1、门窗传感器获取建筑室内的窗户和入户门开关状态;
18.步骤2、若窗户为关闭状态且入户门关闭或开启时,则启闭电动阀打开,建筑室内气体经空气管进入气囊或气囊内气体经空气管进入建筑室内;
19.若窗户和入户门均为关闭状态,建筑室内、外的压力传感器获取建筑室内、外的压差,若建筑室内压力高于建筑室外压力10pa以上,则启闭电动阀打开,建筑室内气体经空气管进入气囊;若建筑室内压力低于建筑室外压力10pa以上,则启闭电动阀打开,气体由气囊经空气管进入建筑室内;若建筑室内、外压差为10pa以内,则启闭电动阀保持关闭;
20.若窗户为打开状态,则启闭电动阀保持关闭。
21.本发明第二种技术方案的特点还在于,
22.基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括气囊上设置的与启闭电动阀联动的储气压力传感器,空气管上背离建筑室内一侧的位置设置有连通至大气的放空电动阀,放空电动阀与建筑室内、外设置的压力传感器均联动;调节方法还包括:步骤2中当建筑室内气体经空气管进入气囊后,储气压力传感器检测到气囊充满时,启闭电动阀关闭,放空电动阀打开。
23.基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括气囊上通过管道连通的空压机,空压机与气囊的连通管道内设置有补气电动阀;调节方法还包括:步骤2中当气体由气囊经空气管进入建筑室内后,建筑室内压力仍低于建筑室外压力10pa以上,补气电动阀和空压机依次打开。
24.基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括气囊上设置的与启闭电动阀联动的储气压力传感器,气囊上通过管道连通有空压机,空压机与气囊的连通管道内设置有补气
电动阀,空压机与补气电动阀之间的管道内设置有补气压力传感器,补气压力传感器和储气压力传感器均与空压机和补气电动阀联动;调节方法还包括:步骤2中启闭电动阀保持关闭状态时,储气压力传感器获取的压力数值小于补气压力传感器获取的压力数值且持续不少于10s,则补气电动阀和空压机依次打开。
25.基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括空压机的进气口通过两路管道分别连通的储热空气过滤器和非储热空气过滤器,建筑室内、外均设置有与储热空气过滤器和非储热空气过滤器联动的温度传感器;调节方法还包括:温度传感器获取的建筑室内温度不高于建筑室外温度、或者温度传感器获取的建筑室内温度高于建筑室外温度不超过5℃时,非储热空气过滤器打开;温度传感器获取的建筑室内温度高于建筑室外温度超过5℃时,储热空气过滤器打开。
26.本发明的有益效果是:本发明的超低能耗建筑气密性调节系统及调节方法,通过气囊来主动调节室内不平衡气压以及收集关门产生的瞬时超压,收集的建筑室内空气储藏在绝热保护的气囊中,实现了超低能耗的动态压差调节。
附图说明
27.图1是本发明的超低能耗建筑气密性调节系统的结构示意图
28.图中,1.空气管,2.真空绝热壳体,3.气囊,4.启闭电动阀,5.储气压力传感器,6.放空电动阀,7.空压机,8.补气电动阀,9.补气压力传感器,10.储热空气过滤器,11.非储热空气过滤器,12.第一门窗传感器,13.第二门窗传感器,14.第三门窗传感器,15.室内压力传感器,16.室外压力传感器,17.室内温度传感器,18.室外温度传感器。
具体实施方式
29.下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
30.本发明提供了一种超低能耗建筑气密性调节系统及调节方法,如图1所示,调节系统包括空气管1,空气管1的一端连通至建筑室内,空气管1的另一端并联连通有置于真空绝热壳体2内的气囊3和放空电动阀6,空气管1内设置有启闭电动阀4,建筑室内设置有与启闭电动阀4联动的门窗传感器,即设置于窗户上的第一门窗传感器12、设置于入户门上的第二门窗传感器13、设置于室内门上的第三门窗传感器14,建筑室内、外均设置有与启闭电动阀4联动的室内压力传感器15和室外压力传感器16。调节方法包括以下步骤:
31.步骤1、第一门窗传感器12获取建筑室内的窗户开关状态,第二门窗传感器13和第三门窗传感器14获取建筑室内入户门和室内门的开关状态;
32.步骤2、若窗户为关闭状态且入户门关闭或打开时,则启闭电动阀4打开,建筑室内气体经空气管1进入气囊3或气囊3内气体经空气管1进入建筑室内。外开式入户门关闭时室内会产生正压超压,这时正压超压气体经空气管1进入气囊3;外开式入户门打开时室内会产生负压超压,这时气囊3内气体经空气管1进入建筑室内,从而通过气囊3动态释放或者收纳空气,动态补偿气压损失;
33.若窗户和入户门均为关闭状态,这种情况下室内发热、人员活动或室内门开关都会造成室内压力增加,室内压力传感器15和室外压力传感器16获取建筑室内、外的压差,若建筑室内压力高于建筑室外压力10pa以上,则启闭电动阀4打开,建筑室内气体经空气管1
进入气囊3;当然,室内降温等情况也会造成室内压力降低,若建筑室内压力低于建筑室外压力10pa以上,则启闭电动阀4打开,气体由气囊3经空气管1进入建筑室内;在以上窗户为关闭状态中,启闭电动阀4打开使建筑室内、外压差平衡至10pa以内,则启闭电动阀4保持关闭,从而将现有《标准》控制到50pa压差缩小到10pa压差,有助于降低能耗;
34.若窗户为打开状态,则启闭电动阀4保持关闭,气囊3不工作,不考虑压差补偿,为自然通风状态。
35.作为本发明的进一步改进,本发明的调节系统及调节方法还可以包括:
36.在步骤2调节过程中,当建筑室内气体经空气管1进入气囊3后充满气囊3,则调节系统还包括气囊3上设置的与启闭电动阀4联动的储气压力传感器5,空气管1上背离建筑室内一侧的位置设置有连通至大气的放空电动阀6,放空电动阀6与室内压力传感器15和室外压力传感器16均联动;调节方法为:储气压力传感器5检测到气囊3充满时,启闭电动阀4关闭,放空电动阀6打开将超压空气释放到环境中。
37.在步骤2调节过程中,当气体由气囊3经空气管1进入建筑室内后,建筑室内压力仍低于建筑室外压力10pa以上,则调节系统还包括气囊3上通过管道连通的空压机7,空压机7与气囊3的连通管道内设置有补气电动阀8;调节方法为:补气电动阀8和空压机7依次打开补充空气,当室内压力高于室外压力10pa以上时,空压机7和补气电动阀8依次关闭。
38.在步骤2调节过程中,启闭电动阀4保持关闭状态时,则调节系统还包括气囊3上设置的与启闭电动阀4联动的储气压力传感器5,气囊3上通过管道连通有空压机7,空压机7与气囊3的连通管道内设置有补气电动阀8,空压机7与补气电动阀8之间的管道内设置有补气压力传感器9,补气压力传感器9和储气压力传感器5均与空压机7和补气电动阀8联动;调节方法为:储气压力传感器5获取的压力数值小于补气压力传感器9获取的压力数值且持续不少于10s,则补气电动阀8和空压机7依次打开。
39.在上述补气电动阀8和空压机7依次打开时,还可以在空压机7的进气口通过两路管道分别连通储热空气过滤器10和非储热空气过滤器11,非储热空气过滤器11采用带有滤芯的空气过滤器,储热空气过滤器10采用在带有滤芯的空气过滤器中填充储热材料来实现太阳光蓄热,建筑室内、外均设置有与储热空气过滤器10和非储热空气过滤器11联动的室内温度传感器17和室外温度传感器18;调节方法为:室内温度传感器17获取的建筑室内温度不高于室外温度传感器18获取的建筑室外温度、或者室内温度传感器17获取的建筑室内温度高于室外温度传感器18获取的建筑室外温度不超过5℃时,非储热空气过滤器11打开;室内温度传感器17获取的建筑室内温度高于室外温度传感器18获取的建筑室外温度超过5℃时,储热空气过滤器10打开。
40.通过上述方式,本发明的超低能耗建筑气密性调节系统及调节方法,通过气囊3来主动调节室内不平衡气压以及收集关门产生的瞬时超压,收集的建筑室内空气储藏在绝热保护的气囊3中,实现了超低能耗的动态压差调节;其中,各传感器和电动阀、空压机7、空气过滤器等设备均通过内置无线连接模块共同连接至控制器,从而进行联动,即传感器传递信号至控制器,控制器控制电动阀、空压机7、空气过滤器等设备开关。
技术特征:1.超低能耗建筑气密性调节系统,其特征在于,包括空气管(1),空气管(1)的一端连通至建筑室内,空气管(1)的另一端连通有置于真空绝热壳体(2)内的气囊(3),空气管(1)内设置有启闭电动阀(4),建筑室内设置有与启闭电动阀(4)联动的门窗传感器,建筑室内、外均设置有与启闭电动阀(4)联动的压力传感器。2.如权利要求1所述的超低能耗建筑气密性调节系统,其特征在于,所述气囊(3)上设置有与启闭电动阀(4)联动的储气压力传感器(5),空气管(1)上背离建筑室内一侧的位置设置有连通至大气的放空电动阀(6),放空电动阀(6)与建筑室内、外设置的压力传感器均联动。3.如权利要求1所述的超低能耗建筑气密性调节系统,其特征在于,所述气囊(3)上通过管道连通有空压机(7),空压机(7)与气囊(3)的连通管道内设置有补气电动阀(8)。4.如权利要求3所述的超低能耗建筑气密性调节系统,其特征在于,所述气囊(3)上设置有与启闭电动阀(4)联动的储气压力传感器(5),空压机(7)与补气电动阀(8)之间的管道内设置有补气压力传感器(9),补气压力传感器(9)和储气压力传感器(5)均与空压机(7)和补气电动阀(8)联动。5.如权利要求3或4所述的超低能耗建筑气密性调节系统,其特征在于,所述空压机(7)的进气口通过两路管道分别连通有储热空气过滤器(10)和非储热空气过滤器(11),建筑室内、外均设置有与储热空气过滤器(10)和非储热空气过滤器(11)联动的温度传感器。6.超低能耗建筑气密性调节方法,其特征在于,基于的超低能耗建筑气密性调节系统包括空气管(1),空气管(1)的一端连通至建筑室内,空气管(1)的另一端连通有置于真空绝热壳体(2)内的气囊(3),空气管(1)内设置有启闭电动阀(4),建筑室内设置有与启闭电动阀(4)联动的门窗传感器,建筑室内、外均设置有与启闭电动阀(4)联动的压力传感器;调节方法包括以下步骤:步骤1、门窗传感器获取建筑室内的窗户和入户门开关状态;步骤2、若窗户为关闭状态且入户门关闭或开启时,则启闭电动阀(4)打开,建筑室内气体经空气管(1)进入气囊(3)或气囊(3)内气体经空气管(1)进入建筑室内;若窗户和入户门均为关闭状态,建筑室内、外的压力传感器获取建筑室内、外的压差,若建筑室内压力高于建筑室外压力10pa以上,则启闭电动阀(4)打开,建筑室内气体经空气管(1)进入气囊(3);若建筑室内压力低于建筑室外压力10pa以上,则启闭电动阀(4)打开,气体由气囊(3)经空气管(1)进入建筑室内;若建筑室内、外压差为10pa以内,则启闭电动阀(4)保持关闭;若窗户为打开状态,则启闭电动阀(4)保持关闭。7.如权利要求6所述的超低能耗建筑气密性调节方法,其特征在于,基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括气囊(3)上设置的与启闭电动阀(4)联动的储气压力传感器(5),空气管(1)上背离建筑室内一侧的位置设置有连通至大气的放空电动阀(6),放空电动阀(6)与建筑室内、外设置的压力传感器均联动;调节方法还包括:所述步骤2中当建筑室内气体经空气管(1)进入气囊(3)后,储气压力传感器(5)检测到气囊(3)充满时,启闭电动阀(4)关闭,放空电动阀(6)打开。8.如权利要求6所述的超低能耗建筑气密性调节方法,其特征在于,基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括气囊(3)上通过管道连通的空压机(7),空压机(7)与气囊(3)的连
通管道内设置有补气电动阀(8);调节方法还包括:所述步骤2中当气体由气囊(3)经空气管(1)进入建筑室内后,建筑室内压力仍低于建筑室外压力10pa以上,补气电动阀(8)和空压机(7)依次打开。9.如权利要求6所述的超低能耗建筑气密性调节方法,其特征在于,基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括气囊(3)上设置的与启闭电动阀(4)联动的储气压力传感器(5),气囊(3)上通过管道连通有空压机(7),空压机(7)与气囊(3)的连通管道内设置有补气电动阀(8),空压机(7)与补气电动阀(8)之间的管道内设置有补气压力传感器(9),补气压力传感器(9)和储气压力传感器(5)均与空压机(7)和补气电动阀(8)联动;调节方法还包括:所述步骤2中启闭电动阀(4)保持关闭状态时,储气压力传感器(5)获取的压力数值小于补气压力传感器(9)获取的压力数值且持续不少于10s,则补气电动阀(8)和空压机(7)依次打开。10.如权利要求8或9所述的超低能耗建筑气密性调节方法,其特征在于,基于的超低能耗建筑气密性调节系统还包括空压机(7)的进气口通过两路管道分别连通的储热空气过滤器(10)和非储热空气过滤器(11),建筑室内、外均设置有与储热空气过滤器(10)和非储热空气过滤器(11)联动的温度传感器;调节方法还包括:温度传感器获取的建筑室内温度不高于建筑室外温度、或者温度传感器获取的建筑室内温度高于建筑室外温度不超过5℃时,非储热空气过滤器(11)打开,温度传感器获取的建筑室内温度高于建筑室外温度超过5℃时,储热空气过滤器(10)打开。
技术总结本发明公开的超低能耗建筑气密性调节系统,包括空气管,空气管的一端连通至建筑室内,空气管的另一端连通有置于真空绝热壳体内的气囊,空气管内设置有启闭电动阀,建筑室内设置有与启闭电动阀联动的门窗传感器,建筑室内、外均设置有与启闭电动阀联动的压力传感器。本发明还公开了超低能耗建筑气密性调节方法。本发明的超低能耗建筑气密性调节系统及调节方法,通过气囊来主动调节室内不平衡气压以及收集关门产生的瞬时超压,收集的建筑室内空气储藏在绝热保护的气囊中,实现了超低能耗的动态压差调节。动态压差调节。动态压差调节。
技术研发人员:冯璐 刘宾灿 邓辉 李庆芳 王平 严笑
受保护的技术使用者:陕西建工安装集团有限公司
技术研发日:2022.07.21
技术公布日:2022/11/1