©2021本节选自九州体育官方这样杂志, vol . 21的同名文章. 63, no. 2021年5月5日.
九州体育赛事作者
李·哈里森,P.E.他是弗吉尼亚州里士满CMTA里士满的校长. 雷·博费特,P.E., is partner; Brice Watson, P.E., is mechanical engineer; and Brian Turner, P.E.他是肯塔基州路易斯维尔市CMTA路易斯维尔的电气和零能耗工程师.
爱丽丝西舰队小学是弗吉尼亚州阿灵顿市最新的一所学校.,挑战可持续发展的极限. 它包括通过历史数据和创新使用的新技术和现有技术证明的节能设计方法, 包括有限公司2 ,以减少能源消耗,改善室内空气质素.
这所四层的学校的总净面积为109,988英尺2 (10 218 m2),可容纳725名学生及85名教职员. 总建筑成本刚刚超过4000万美元,其中包括101,000英尺2 (9383 m2)地下停车场下面的结构.
能源效率
为了达到零能耗认证的设计目标,需要从基线能耗大幅降低, 紧凑的场地需要比大多数传统的零能耗建筑更垂直的设计. 策略性地将最终玻璃减少到建筑垂直立面的21%(远低于规范允许),在限制太阳热量增加的同时提供充足的采光. 这导致整体暖通空调冷却吨位减少.
随着建筑垂直上升,它向其足迹的北部后退. 这样做的双重目的是减少屋顶光伏系统的遮阳, 同时,在建筑的南侧创造了屋顶悬垂,以遮挡直射的太阳光线,进一步减少冷却负荷.
许多早期的能源模型与不同的HVAC系统进行比较,帮助确定使用地热井的水源热泵系统将是最有效的. 地热井田, 该井由72个垂直井眼组成,每个井眼深度为560英尺(171米), 提供学校的主要制冷和供暖来源.
平均, 每个热泵服务于两个教室,共享几乎相同的内部和外部负载条件以及类似的占用时间表. 这有助于减少总HVAC吨位通过正确的设备尺寸更接近计算的HVAC负荷. 每个热泵还配备双级压缩机,并能够卸载多余的暖通空调吨位. 它们大部分时间在部分负载下运行的能力是该系统高效率的主要原因.
降低暖通空调系统能耗的另一个关键因素是使用可变流量专用室外空气系统(DOAS)。. 将通风气流与热泵机组分离,大大降低了能耗. 需求控制通风(DCV)和焓轮也减少了能源消耗. 焓轮有助于减少负荷, 而使用DCV减少了空调室外空气在不需要时被送到空教室.
该建筑第一年的能源使用强度为17.2 kBtu /英国《九州体育赛事》2·yr (195.3 MJ /米2),减少了九州体育官方/IES标准所用能源的近68%.1-2010基准系统. 该学校的屋顶光伏系统规模为582千瓦,每年将产生727兆瓦时的电力. 这就产生了一个能够产生9的建筑.比模型消耗的能量多5%.
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