#绿建关注# 2017年3月,山东建筑大学教学实验综合楼项目顺利通过德国能源署(DENA)、住建部科技与产业化发展中心专家组实体验收。如今,该项目创新升级,通过大数据分析云平台的开发应用,规范统一数据标准,优化交互页面,在满足运维功能需求的同时,为用户提供舒适、清晰、便捷的操作体验。这座“云”上被动式建筑又一次吸引了被动式建筑界的目光。
作为国内首个钢结构装配式+被动式超低能耗建筑,这栋教学实验综合楼采用的被动式技术,到底创新在哪?让我们来一探究竟。
该项目第一个创新点是建筑气密性处理技术研发。在同一建筑中同时实现被动式超低能耗和装配式,难度之一就是气密性的处理。被动式超低能耗要求高气密性,而装配式建筑的围护层难免会存在大量的安装和拼接缝隙,且装配式建筑需要一定的弹性或扰度。技术团队首先进行气密层薄弱点识别,如外墙挂板间横竖板缝、脚手架拉结点位置等,并提出在室内外侧板缝间增设一道加强玻纤网格布、室内侧设置砂浆气密层、使用厚石墨聚苯板填充脚手架拉结点洞口等具体解决方案,最终顺利解决这一难题。
第二个创新点在于独创被动式建筑外窗内嵌于蒸压加气混凝土外墙安装结构。被动式建筑外窗具有比普通外窗更好的保温隔热功能、更高的气密性,但自重也更大。项目提出内嵌于蒸压加气混凝土外墙安装外窗的结构形式,兼顾了安全性以及保温的连续性,属国内被动式建筑项目首创。
三是双冷源温湿分控调节技术的应用。在该系统中,夏季高温冷源为主冷源,负责承担全部室内显热负荷和新风负荷,低温冷源对新风进行深度除湿,承担室内湿负荷,从而做到温湿度互不影响,有效提升热舒适性。此外,新风机组自带板式热回收,热回收效率大于等于75%,节省了大量建筑能耗。
那么,这栋教学实验综合楼又是怎么利用大数据技术,打造“云”上被动式建筑的呢?
首先是打好数据基础。此次云平台改造,通过边缘计算技术规范数据资源、统一地源热泵、空调等子系统之间的数据传输格式,提高了子系统之间的数据识别能力,同时规定了数据标准格式,整个平台自边缘端数据上传到客户端数据展现,都保证了数据的规范性。
第二步是云端数据减负。通过将各子系统的数据采集任务下放至边缘端,云服务器只需完成接收、存储与二次分析即可,减少了计算内存占用,释放了内存资源。
第三步是深度挖掘数据价值。云平台对能耗、环境等数据进行深度分析,挖掘其在绿色节能等方面的使用价值。
第四步是开发客户端。通过数据可视化表达和UI界面设计,为用户带来舒适便捷的数据掌控体验。网页与手机双客户端开发,也可适用于不同的工作场景。同时,平台采用自定义的数据格式,极大地提高了平台对子系统的接入能力。
在能源和环境危机日益受到关注的当下,建筑的被动式设计将大大减少能源使用和缓解温室气体减排压力,是实现可持续发展的重要途径,代表了建筑未来发展的方向。山东建筑大学教学实验综合楼项目集钢结构、装配式和大数据云技术于一身,极具推广意义。

【新型储热技术助力低成本清洁供暖】储热技术大致可分为:显热储热技术、潜热储热技术、热化学储热技术。显热储热技术具有储热规模大、寿命长、成本低、技术成熟度高等优点,是研究最早、利用最广泛、最成熟的技术;潜热储热技术具有储热密度高、放热过程温度近乎恒定的优点,是目前主要研究和应用热点;热化学储热技术具有更大的能量储存密度可实现长期储存热能等优点,但处于实验室验证阶段。
清洁供暖的典型储热技术有逐步聚焦方向发展,优势互补的复合储热供暖系统是大势所趋,主流技术包括:水储热技术、高温固体电储热技术、相变谷电储热技术等。

水储热技术是最早应用于清洁供暖系统的技术之一,运行成本低于燃油锅炉和燃气锅炉;高温固体电储热技术的经济性优于水储热技术,且采用花岗岩为固体储热介质的经济性明显好于以镁铁砖为固体储热介质;相变谷电储热技术可恒温放热,热稳定性优于水蓄热技术和高温固体电储热技术。
显热储热技术和潜热储热技术基本成熟,已成功应用于清洁供暖系统,热化学储热技术仍处于实验室研究阶段。经过长期的发展,目前面向清洁供暖的储热技术有逐步聚焦的趋势,目前占主导地位的储热技术包括水储热技术、高温固体电储热技术、相变谷电储热技术等。

1、水储热技术
水储热技术是最早应用于清洁供暖系统的技术之一,其结构原理图见图1,主要是在谷值电价时利用电锅炉进行热水加热,储于储水罐;在峰值电价时利用储水罐热水供暖。水储热技术具有热效率高、运行费用低、运行安全稳定、维修方便等优点,在国内外都有很多应用实例,但是也存在储水罐体积较大、受占地空间限制等问题。

图1 水储热供暖技术原理图
在20世纪80年代初,欧洲已成功开发和运行水储热技术的电力供暖系统,以解决冬季供暖高峰负荷问题,我国也采用上述相关技术,并取得了很大成效。以阳林地区供暖系统为例证明,水储热系统可减少约12%的一次能源消耗和约5%的总成本。

水储热供暖系统,经过实际运行发现,锅炉出水温度可达到70 ℃,保证用户在室外温度较低时的采暖,锅炉房各项指标基本达到设计要求。采用水储热技术为阳林商场进行供暖,运行结果表明,水储热技术供暖系统运行费用可较燃气锅炉省52%,且供暖效果佳,运行时间灵活。

对比华北地区1万平米建筑采用120天供暖时间的燃气、地源热泵、市政、水蓄热等供暖技术经济效益,发现水蓄热供暖技术综合经济效益最佳,见表A。分析了宾馆水蓄热供暖技术技术可行性,发现水蓄热技术的投资回收期为2年半,运行成本低于燃油锅炉和燃气锅炉。

表A 不同供暖技术的经济效益
2、高温固体电储热技术
高温固体电储热技术是在谷值电价时利用电加热设备直接将电能转化为热能,并储存于固体储热器;在峰值电价时与供暖系统热水进行换热,进而为建筑供暖的技术,其技术原理图见图2。高温固体具有储热密度大、储热温度高、储热体积小等优点,不但克服液体储热技术的缺点,而且兼具环保、高效、节能、安全等多项优势。

图2 高温固体电储热供暖技术原理图
国外对高温固体电储热技术的研究始于20世纪70年代,到80年代初,欧洲部分发达国家已开始进行实际应用。对高温固体电储热器进行了优化设计,发现蓄热材料大小、高度、换热流体流量、输入热量是影响蓄热性能的主要参数。开发了高温混凝土蓄热示范模块,验证了模块在500 ℃的稳定性以及200~500 ℃环境中长期储热的损耗。

我国在高温固体电储热技术应用已达到国际领先水平,但是目前研究多为应用形式的设计和经济性的分析,对于技术涉及的传热传质过程等基础研究缺乏深入的探讨。天帅智能科技股份公司设计研发了一种固体电储热供暖装置,利用氧化镁砖和热管组成封闭的储热单元,降低氧化镁砖固体的氧化速度。并提出了一种带预制固体热能存储装置的供热系统,利用金属伞裙把固体储热材料分段,减小大范围开裂损坏的危险。

验证了高温固体电储热供暖技术对于实行峰谷电价地区的非居民项目具有显著的经济效益。分析了高温固体电储热供暖技术不仅具有一定的经济效益,更可产生环境效益,增大低谷段的风电和核电等清洁能源消纳能力。表B为北京某供暖面积200万m2电蓄热方案经济性对比,从表中可以看出高温固体电储热技术的经济性优于水储热技术,且采用花岗岩为固体储热介质的经济性明显好于以镁铁砖为固体储热介质。

表B 不同供暖技术的经济效益
3、相变谷电储热技术
相变电储热技术是近些年开始发展的技术,具有储热密度高、储释热过程温度恒定等优点。目前,相变电储热技术结构主要有两种:
一种是类似于水储热技术,将相变储热装置替代储水罐,在电价谷值时,开启电锅炉制热,并利用相变储热装置将热量进行储存,在电价峰值时,相变储热装置为建筑供暖;
另一种类似于高温固体电储热技术,将相变材料做成相变材料砖,并放置于固体储热器中,在电价谷值时直接储存电加热装置的热量,在电价峰值时为建筑供暖。

通过模拟证明,相变电储热装置在家用电采暖领域具有很大的应用价值。与高温固体电储热技术类似,我国相变电储热技术领域的研究也多为应用形式的设计和经济性的分析,需要加强对相变电储热传热机理等基础内容的研究。

天帅智能科技股份公司设计了一种集产热、储热、供热于一体的,复合相变材料储热式供暖系统,该相变储热清洁供暖设备,利用夜间低价谷电加热,白天停止加热,只从相变储热单元中释放热量来实现供暖,只需使用7小时低价谷电,就可持续24小时清洁供暖,能够有效节约运行成本,降低能耗,成为深受市场好评的一种新型清洁供暖设备。

针对这三大类储热供暖的特点与优势各不相同,利用室内温度需求、建筑物耗热量、建筑物热指标、采暖季热负荷、储热机组加热功率、蓄热量等5个指标提出一种经济性配置方法。通过临界电价法分析水储热、高温固体储热、市政供暖技术、相变电储热技术的经济性,发现谷电相变储热供暖技术相比其它供暖更具经济可行性,且谷电相变储热供暖技术的经济性最好,前期设备投入低,后期运行费用少。

在天津万象商业建筑应用相变电储热供暖技术,并发现该技术运行费用仅为燃气锅炉供暖系统的72%,开发了一种相变电储热装置,并应用于天津购物城,应用结果显示,该系统运行效率为81%,较原采暖系统运行费用可节省63%。对比了水蓄热技术和相变蓄热技术的区别,发现相变蓄热技术多为恒温放热,热稳定性优于水蓄热技术。尽管如此,但是相变蓄热材料成本较高,相变蓄热技术初投资高于其他技术,投资回报期也高于其他技术,如表B所示。随着天帅智能科技股份公司相变蓄热设备的大规模量产,相变蓄热材料综合成本会逐渐降低,良好的蓄热性能优势将得以展现,为全国用户提供高效便宜的清洁供暖(热)设备。

#酒泉停电# 肃州区11月停电信息
1.停电线路名称:110kV下河清变电站111明花线、112东滩线全线
停电时间:11月3日8:30-14:30
停电范围:下河清政府,下河清集镇,紫金村,五坝1、8、11、12队,五坝林场,皇城村(不包括4、5、7队),龙泰养殖场及周边养殖场,刘作顺农场、五坝1队小农场及周边小农场,铁塔公司,大地青农业;东滩林场,科技示范农场,酒泉电机有限公司,翰奇农业,黄粮墩林场,63607部队,皇城村地源热泵,综合开发农场及周边小农场。
咨询电话:下河清供电所0937-2705012
2.停电线路名称:110kV下河清变电站113五坝线全线
停电时间:11月3日15:00-20:30
停电范围:皇城4、5、7队;五坝村委会、五坝2-7队、9-10队;楼庄村、楼庄林场;东滩林场(南),教学林场,皇城林场,档案局林场,陈龙农场及周边小农场、人饮工程、创绿草业、铭德养殖场、张东方沙场、王晋培、粮管所、棉加厂、紫金住宅小区、赵晋华、肃州区种子公司、铁塔公司、五坝桥头南。
咨询电话:下河清供电所0937-2705012
3.停电线路名称:110kV汉武变114汉边线后半段
停电时间:11月04日08:30-14:30
停电线路名称:110kV汉武变114汉边线后半段
停电时间:11月04日08:30-14:30
停电范围:佘家坝村、西沟村、绿宝鑫啤酒花公司、果园沟村、果园沟小区、果园集镇、果园中学、果园粮管所、凯迪种业、果园乡镇府、明盛菜业公司、果园乡卫生院、好为尔乳品厂、中国联通、桥湾全发砖厂、神龙酒厂配变、田园养殖场、小坝沟村1-4队、中所沟八队、农科所、林科所、气象站、移动公司、农贸市场、酒中农场等公网变用户及专变用户。
咨询电话:银达供电所0937-2775047
4.停电线路名称:35kV银达变113明沙窝线后半段
停电时间:11月04日08:00-19:00
停电范围:电信、妥家沟村1-9队、杨洪市场、杨洪4-5队、吕全强、明沙窝村1-9队、两山口村1-6队、亨帆农业、吴文明、新天墩徐万海、新天墩杨小靖、移动(新天墩)、百立航空、铁塔、徐鹏飞、新天栋农场、新天墩二分场许万高。
咨询电话:银达供电所0937-2775047
5.停电线路名称:35kV下河清农场变112场部线、113雷达连线、114老八队线全线
停电时间:11月5日0:00-5:30
停电范围:下河清农场所有用户;王建华农场及周边农林场、易顺杰公司、新城林场、铁塔公司;雷达连;公路段农场,志诚高效农业公司,金源葡萄基地,地区建安公司农场,清嘉高速公路收费站;酒泉市鑫磊公司,西域天地种苗,酒泉市清盛农贸有限责任公司;农场加油站,宝利加油站,下农节水滴灌厂。
咨询电话:下河清供电所0937-2705012
6.停电线路名称:35kV金佛寺变电站全站停电
停电时间:11月5日0:00-5:30
停电范围:金佛寺集镇1#-4#变、金佛寺村、上二杰村、下四杰村、观山口村、高沟村、观山村、小庄村、西坪村、树湾村、红山堡村、西寨村、红寺集镇、观山养殖园、头坝村、红寺堡村、丰乐口村、大庄村、上三杰村、二坝村、西三坝村、上河清村、丰乐集镇1#-2#变、前所村、小坝村、丰乐三坝村、丰乐二坝村、中杰村、涌泉村、肃州区水务局丰乐河灌区水利管理所、中国铁塔股份有限公司酒泉市分公司、中国移动通信集团甘肃有限公司酒泉分公司、西寨养殖场、酒泉龙德盛生态养殖有限公司、中国石油天然气有限公司玉门油田分公司、金佛寺粮站、李小龙、肃州区水务局红山河灌区水利管理所、酒泉市裕丰水电有限责任公司、丰乐口村村民委员会、酒泉绿创智慧农村有限责任公司、酒泉丰特养殖专业合作社、甘肃中标能源环境集团有限公司、 肃州区丰乐镇人民政府、甘肃诚泰路桥工程有限公司、肃州区金佛寺中心卫生院、周志仁、丰乐大庄预制厂金佛寺集镇1#-4#变、金佛寺村、上二杰村、下四杰村、观山口村、高沟村、观山村、小庄村、西坪村、树湾村、红山堡村、西寨村、红寺集镇、观山养殖园、头坝村、红寺堡村、丰乐口村、大庄村、上三杰村、二坝村、西三坝村、上河清村、丰乐集镇1#-2#变、前所村、小坝村、丰乐三坝村、丰乐二坝村、中杰村、涌泉村、肃州区水务局丰乐河灌区水利管理所、中国铁塔股份有限公司酒泉市分公司、中国移动通信集团甘肃有限公司酒泉分公司、西寨养殖场、酒泉龙德盛生态养殖有限公司、中国石油天然气有限公司玉门油田分公司、金佛寺粮站、李小龙、肃州区水务局红山河灌区水利管理所、酒泉市裕丰水电有限责任公司、丰乐口村村民委员会、酒泉绿创智慧农村有限责任公司、酒泉丰特养殖专业合作社、甘肃中标能源环境集团有限公司、 肃州区丰乐镇人民政府、甘肃诚泰路桥工程有限公司、肃州区金佛寺中心卫生院、周志仁、丰乐大庄预制厂。
咨询电话:金佛寺供电所09372865045
7.停电线路名称:35kV上坝变电站、狼窝泉变电站全站停电
停电时间:11月5日0:00-5:30
停电范围:上坝村、下坝村、光辉村、红星村、石灰窑村、东洞村、小庙村、旧沟村、茅福村、上坝村、福地村、东沟村、营尔村、大业、上红、小沟村、天乐村、东湾村、酒运司农场、中农集团、官北沟农场及上坝变电站、狼窝泉变电站辖区所有专变用户。
咨询电话:总寨供电所0937-2722128
8.停电线路名称:110kV肃州变电站112石油一回线
停电时间:11月07日08:00-19:30
停电范围:西部管道酒泉分公司、承瑞园、兆祺园、怡静园、锅炉房。
咨询电话:18693701768、19809370560
9.停电线路名称:110kV肃州变电站122石油二回线
停电时间:11月07日08:00-19:30
停电范围:紫荆园、百合园、鸣翠园、芳沁园、玉门油田机关楼、新天地广场、玉门油田档案楼、玉门油田科研楼、玉兰园
咨询电话:18693701768、19809370665
10.停电线路名称:110kV肃州变电站113城区一回线
停电时间:11月07日08:00-19:30
停电范围:万峰路十字基站、龙志海、万丰家具、西部农业、西部特种玻璃、高新工业园区路灯、绿色食品、技术学院 、卫校、技术学院门房、工校、糖厂、国泰物资有限责任公司、玉门油田分公司物采中心、恒达清洁能源、移动公司基站、大禹节水、兴宇家具、神鹿锅炉、秋良生化公司、寰慧节能、金峰种业、容大管业、氧气厂、华鑫公司、猛钢厂、酒火路信号灯、昌通公司、华鑫门窗、公交公司、制药厂仓库、84701仓库、建安公司、二水厂、春光居民楼群、地质勘察院、移动基站、润合家园、中铁九局、春光居民楼群、春光居民楼群旁加油站、西峰林场三站、陈百成检测站、甘肃佛慈健康生物有限公司、糖厂家属院、集贤公寓
咨询电话:19809370552、19809370651、19809370662
11.停电线路名称:35kV清水变112盐池线上寨6队支线停电
停电时间:11月07日08:30-18:30
停电范围:上寨村12队、西二村、黄草村、肃州区清水镇西二村供水站。
咨询电话:下河清供电所0937-2705012
12.停电线路名称:35kV金佛寺变113丰乐线三坝支线
停电时间:11月07日08:30-14:30
停电范围:丰乐三坝1-6队、丰乐二坝6队、李小龙、大庄水库。
咨询电话:金佛寺供电所0937-2865045 https://t.cn/RxeyP6j


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