本文節(jié)選自《建筑創(chuàng)作》2024年第5期專題報道

【核心提示】在我國"雙碳"戰(zhàn)略驅(qū)動下，超低能耗建筑正成為行業(yè)焦點。本文通過呼和浩特某示范項目實踐，系統(tǒng)解析嚴(yán)寒地區(qū)超低能耗住宅的電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)路徑，涵蓋氣密性處理、智能遮陽調(diào)控、能源監(jiān)測優(yōu)化及可再生能源集成應(yīng)用等方面。

一、工程實踐背景
項目位于內(nèi)蒙古呼和浩特（嚴(yán)寒B區(qū)），總建筑面積8萬㎡，包含11棟一類高層住宅及配套建筑。經(jīng)中國建筑節(jié)能協(xié)會認(rèn)證，建筑綜合能耗56kWh/(㎡·a)，供暖能耗6.75kWh/(㎡·a)，制冷能耗4.2kWh/(㎡·a)，達(dá)到超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)。

二、技術(shù)體系構(gòu)建
（一）圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1. 氣密層處理：采用集中穿管技術(shù)，公區(qū)照明回路在地庫配電間設(shè)置獨立配電箱，地上樓層照明管線經(jīng)電氣豎井集中穿越氣密層，采用PVC低導(dǎo)熱套管并實施密封膠封堵工藝，有效控制熱橋效應(yīng)。
2. 構(gòu)造節(jié)點控制：外墻穿孔部位均采用雙層密封構(gòu)造，電纜橋架穿越處設(shè)置斷熱卡套，傳熱系數(shù)控制在0.4W/(m2·K)以下。

（二）智能動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1. 自適應(yīng)遮陽系統(tǒng)：東西立面配置電機驅(qū)動式智能百葉，搭載光照強度傳感器與氣象聯(lián)動裝置，實現(xiàn)：

• 夏季模式：太陽高度角＞30°時自動閉合，遮蔽直射輻射同時引入漫射光
• 冬季模式：調(diào)整至45°傾角，接納低位日照提升室內(nèi)得熱
• 極端天氣：風(fēng)速＞5級或雨雪狀態(tài)自動收攏

1. 環(huán)境感知網(wǎng)絡(luò)：部署溫濕度、CO?、PM2.5復(fù)合傳感器，聯(lián)動新風(fēng)機組實現(xiàn)：

• 空氣質(zhì)量超標(biāo)時自動增強換氣
• 焓值控制策略優(yōu)化熱回收效率
• 人員活動區(qū)域動態(tài)調(diào)節(jié)送風(fēng)量

（三）能源監(jiān)測平臺
構(gòu)建三級計量體系：

1. 公共區(qū)域：分項計量電梯、電伴熱、應(yīng)急照明等12類負(fù)荷
2. 典型戶型：選取12組樣本戶，細(xì)分采暖/照明/廚衛(wèi)等6大能耗單元
3. 環(huán)境參數(shù)：同步監(jiān)測室內(nèi)空氣品質(zhì)與熱工參數(shù)

數(shù)據(jù)采集終端采用Modbus RTU協(xié)議，通過LoRa無線組網(wǎng)實現(xiàn)：

• 15分鐘粒度能耗數(shù)據(jù)采集
• 異常能耗實時報警（閾值設(shè)定功能）
• 多維度能耗對標(biāo)分析（同朝向戶型橫向?qū)Ρ龋?/li>

（四）可再生能源集成

1. 光伏系統(tǒng)：屋面布置450W單晶硅組件，年發(fā)電量達(dá)18.6萬kWh，滿足：

• 公共照明100%電力自給
• 電梯系統(tǒng)30%能耗替代
• 應(yīng)急電源儲能補充

1. 光導(dǎo)照明：地下車庫設(shè)置直徑530mm導(dǎo)光管，配合棱鏡反光系統(tǒng)，實現(xiàn)：

• 日間照明節(jié)能率68%
• 照度均勻度0.7以上
• 顯色指數(shù)＞80

三、技術(shù)創(chuàng)新亮點

1. 氣密性保障：通過BIM模擬優(yōu)化管線路徑，減少氣密層穿孔率達(dá)72%
2. 智能聯(lián)動：開發(fā)BA系統(tǒng)與遮陽設(shè)備、空調(diào)機組的協(xié)同控制算法，綜合節(jié)能率提升15%
3. 彈性擴展：預(yù)留屋頂光伏擴容接口，設(shè)計承載能力考慮未來30%裝機增量

四、發(fā)展建議

1. 標(biāo)準(zhǔn)銜接：建立電氣設(shè)計與被動房PHI認(rèn)證體系的對接機制
2. 產(chǎn)品創(chuàng)新：研發(fā)適用于超低能耗建筑的專用電器（如低溫啟動熱泵）
3. 運維優(yōu)化：構(gòu)建基于數(shù)字孿生的能耗預(yù)測模型，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)適

本實踐表明，通過系統(tǒng)性電氣設(shè)計創(chuàng)新，超低能耗建筑可實現(xiàn)：

• 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失降低83%
• 照明能耗節(jié)約62%
• 可再生能源占比提升至38%

未來需重點關(guān)注：高效儲能技術(shù)應(yīng)用、直流微網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建、AI驅(qū)動的需求響應(yīng)策略等方向，持續(xù)推動建筑能源系統(tǒng)的深度脫碳。

參考資料：

1.2025第十屆上海國際空氣環(huán)境與凈化技術(shù)展覽會 AIRVENTEC CHINA 2025|工業(yè)環(huán)境展|室內(nèi)空氣展|空氣展 – 2025年6月4-6日第十屆空氣展與您相約國家會展中心

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