1、【綠建之窗大講堂】第十四期【主講人】：童學江【講座導讀】：本期【綠建大講堂】由童學江為主講人，為大家介紹綠色室內環境恒溫恒濕恒氧系統（THO）。 【微信講堂實錄】80年代初新型建筑技術系統在與傳統建筑模式的激烈競爭中勝出，先后被歐洲幾千座做建筑所采用，涉及高端寫字樓、高端住宅、醫院等各種建筑類型。在瑞士、英國等歐洲國家，早已將室內溫度、濕度、空氣品質作為評估建筑是否健康、舒適的核心指標，衡溫、衡濕、衡氧建筑系統的發展也初見端倪。 在中國，整個綠色室內環境恒溫、恒濕、恒氧系統起源于房地產項目，北京、南京較為常見，應用的主要是房地產開發商。圖1上圖所示為綠色室內環境恒溫恒濕恒氧

2、系統影響人居舒適度的三大核心指標：溫度為20-26度、濕度為30%-70%時最為舒適，PM2.5<30%時，空氣質量達到一級標準。 綠色室內環境恒溫恒濕恒氧系統是以結果為導向的技術綜合體，為建筑系統實現恒溫、恒濕、恒氧和高度節能，被稱為“微能耗”或“低能耗”健康建筑，營造健康、舒適、環保的人居環境，是未來建筑的發展方向。 綠色室內環境恒溫恒濕恒氧系統是成熟節能技術的綜合體，將輻射冷暖技術、置換式送風技術、混凝土蓄能技術、地源熱泵技術、潔凈處理技術等多項重點技術進行系統化優化集成，通過專業技術團隊整體統籌，綠色能源、蓄能調溫、空氣處理三大系統的協同運作，令恒溫、恒濕、恒

3、氧綠色建筑系統得以高效運轉。 建筑系統作為容納生命的有機體，必然會受到氣候環境、地理位置、結構布局等多種因素的制約。THO經過專業技術團隊的精確運算和分析，可為各類型建筑提供針對性的行業解決方案。 綠色室內環境恒溫恒濕恒氧系統構成： 綠色室內環境恒溫恒濕恒氧系統主要由3個子系統組成（如圖2），運用成熟的節能技術，涉及到項目的前期咨詢、設計，中期的建設、產品供給，以及后期的運行調試、運行管理。整合與協調多種節能技術，作為建筑節能措施，早已被廣泛接受。但是，實現多項節能系統的統一運營管理，避免不同節能技術應用的冗余和沖突，卻需要一個強大的技術團隊設計與協調，衡溫衡濕衡

4、氧綠色建筑系統是成熟技術的整合和創新，它符合可持續發展的自然規律，是對人居建筑的科技關懷。圖2綠色能源子系統（能源端）以采用GSHP復合型地源熱泵為主，可用太陽能輔助，利用綠色可再生能源和高效能源回收技術，為室內末端和生活熱水提供冷熱負荷，為蓄能調溫子系統提供冷熱源。系統不僅符合綠色建筑節能、環保的要求，更能有效介紹建筑成本，產生可觀的經濟價值。 蓄能調溫系統（末端），采用蓄能型(樓板)雙面冷暖輻射系統，將技術末端隱蔽性地植入建筑，根據室外氣溫變化，通過綠色能源子系統提供冷熱控溫，對樓板進行雙面整體加熱或制冷，冷熱效果均勻、柔和、大幅提高其舒適度。空氣處理系統，以ESV智能通風系統為

5、支撐，通過置換式送排風技術，將室內渾濁空氣徹底排出室外，并對新風量進行智能化調控，按需送入新鮮空氣。在送風過程中，系統實時監控室內環境，對空氣預冷、預熱、加濕、除塵、滅菌等多項技術處理，提高室內空氣品質。 1、 綠色能源系統水/地源熱泵對地熱能的利用： 系統原理：地源熱泵是一種利用地球表面淺層土壤層的能量，既可供熱又可制冷的高效節能冷熱源系統。地源熱泵技術利用熱泵機組實現低溫位熱能向高溫位轉移。地球表面淺層土壤的溫度一年四季相對穩定，一般為10-26，是很好的熱泵熱源和制冷的冷源。土壤層冬季比環境空氣溫度高，“取”出水體和地表層中的熱量，提高溫度后，供給室內采暖，

6、夏季比環境空氣溫度低，“取”出室內熱量，釋放到水體和地表層中。      圖3 地源熱泵系統主要分為三個部分：室外地下換熱系統、循環管路與地源熱泵機組，其中室外地下換熱系統主要指地埋管換熱器，埋管形式分為垂直埋管和水平埋管。水平埋管主要用于打孔面積較為充裕地區，而垂直埋管是地源熱泵系統的主要形式。 樁基螺旋埋管：樁基螺旋埋管換熱系統是開發的埋管換熱系統，是垂直地埋管形式的一種，又被稱為能量柱。是將換熱管敷設在鉆孔灌注樁或空氣預制管樁內，為熱泵機組提供冷熱源的工藝。系統由樁基內垂直換熱管、墊層內水平集管、集分水器組成

7、。埋管設定孔徑13CM、100m深度布孔、1個環路20個孔。 垂直埋管：垂直埋管可獲取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下50-150米深處，一組或多組管與熱泵機組相連，封閉的塑料管內的防凍液將熱能傳送給熱泵，然后由熱泵轉化為建筑物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統的主要方式，得到各個國家的政府部門大力支持。 地表水：江、河、湖、海的水以及深井水統稱地表水。地源熱泵可以從地表水中提取熱量或冷量，達到制熱或制冷的目的。利用地表水的熱泵系統造價低，運行效率高。 與常規空調冷熱源形式相比，地源熱泵空調有以下優勢：機房占地面積較小，不需要制冷機房和鍋爐房；設備

8、壽命較長，主機約25年，地埋管系統約50年以上；能源消耗節約30%以上；利用土壤和地下水的能量，不消耗水資源；環保，無燃燒排放，無熱島效應；系統組成簡單，維護量小，維護方便，節能率較高。 2、蓄能調溫系統（末端）雙面冷暖輻射 與傳統地暖、輻射地板相比，蓄能調溫系統取消傳統的保溫層，通過預埋在樓板中或鋪設在樓板表面的均勻水管，依靠常溫水為冷熱媒來進行制冷和采暖。夏季送水溫度為16-20左右；冬季送水溫度30-50左右。該系統通過溫差加熱或制冷樓板，以雙面輻射進行熱傳遞、均勻、柔和、高效地調控室內溫度。圖4通過預埋在樓板中或鋪設在樓板表面的均勻水管，依靠常溫水為冷熱媒來進行制冷

9、和采暖。夏季時，系統從地底深處百米以下汲取地熱能源，將常溫水制冷到16-20，通過預埋在樓板中的均布水管，溫差制冷樓板，再通過樓板以輻射方式進行降溫，令室內溫度達到24-26；冬季時，系統從地底深處百米以下汲取地熱能源，將常溫水加熱到28-38。通過預埋在樓板中的均布水管，溫差加熱樓板，再通過樓板以輻射方式進行傳熱，令室內溫度達到20-23。 與傳統方式對比，蓄能空調系統的優勢具體體現：2.1、輻射換熱，熱效率高（圖5）圖5通過輻射換熱進行直接換熱，是物體之間的長波能量交換，是直接、快速、節能的換熱方式。相比較空氣調節器換熱，它減少了空氣和換熱器之間的傳遞過程。如同我們接受光傳遞的太

10、陽能，總會比風吹來的熱空氣更直接、強烈。與其他采暖和制冷方式相比，輻射換熱可降低30%能耗。 2.2、雙面輻射，均勻柔和，舒適度高（圖6）圖6遠紅外輻射換熱著力于樓板的上下兩面，不僅在單一平面上的熱量分布均勻，在立體空間內，也構建出更適宜人體機能的熱量交換模式。相比較空氣調節器的局部換熱，它避免了忽冷忽熱所帶來的身體不適。同時，它采暖和制冷的立體作用，使得調溫效果更為柔和，提升建筑人居的舒適度。 2.3、蓄能（圖7）圖7蓄能錯峰運行（可通過間歇使用、錯峰運行、采用峰值電價節約運行成本）把系統與建筑結構主體融為一體，充分利用峰谷電價政策，在低谷電價時把能量儲存在樓板中。冷熱源

11、系統錯峰運行、間歇運行，大大節約運行費用。如圖所示，從1點鐘關機到3點鐘，溫度只下降1度。 2.4、零噪音（與空調外機對比）>室內沒有任何機械轉動部件,不占用家居空間;    >冷熱調節均無需開窗,免除室外噪音的干擾。       2.5、節能性高>夏季供水冷水溫度一般為16-20高于傳統制冷常規值，冬季供水溫度低于傳統采暖供水溫45。 >夏季制冷冷水溫度提高1,可節約主機能耗2%-4%;    >冬季供水溫度降低1，可節約主

12、機能耗1%-2%2.6、運行時間長                                  >符合標準的管材運行時間50年以上。         

13、0; >基本無需維護。2.7利于室內裝飾，節省層高、不占用使用面積，不妨礙室內的家具布置，有利于居家布置與裝飾。 3、空氣處理系統智能通風系統 通過置換式送排風技術，將室內渾濁空氣徹底排出室外，并對新風量進行智能化調控，按需送入新鮮空氣，送風過程中，系統實時監控室內環境，對空氣進行預冷、預熱、加濕、除塵、滅菌等多項技術處理，提升室內空氣品質。 圖8     圖8所示為空氣處理系統新風排風運行：新風通過屋頂新風機組主機主管道進入各房間支路，每個支路裝有的動力分布式分機進入每個房間。（新風排風布置形式有三種：地板

14、送風屋頂排風、墻側面送風屋頂排風、天花板送風屋頂排風。）排風系統通過每個支路的變風量 排風機，進入排風機組主管道排除屋外，而分體式能量回收在夏、冬季對連接屋頂的排風機組預冷預熱，熱回收效率60%以上。圖9當室外空氣品質不佳（如PM2.5超標、過分干燥或濕潤、浴室內溫差較大）時，新風處理機組可根據需求選配不同功能段，對送人室內的新風進行多種預處理（如圖9，過濾除塵：處理PM2.5、霧霾防火墻；殺菌滅菌：保障空氣安全；負氧離子；夏、冬季調節室內濕度，防止過分潮濕或干燥等），以確保新風安全、潔凈、新鮮（PM2.5<30、濕度適宜、與室內溫差小等），以實現對室內空氣品質和濕度的調節。 

15、 圖10在某一房間（如圖10），每個支路裝有智能變風量調節模塊（圖中A）及室內空氣品質傳感控制系統（圖中B），傳感器實時偵測多種室內空氣品質參數，如CO、CO2、酒精、甲醛等，控制面板實時顯示室內空氣品質狀況，而根據傳感器信號，智能風量調節模塊能夠即時調整室內空氣置換速率，實現按需供給。圖11圖11所示為自主研發的ESV遠程控制系統（通過互聯網連接）、中央控制臺（可與樓宇控制系統兼容、搭載ESV通風系統專用控制軟件），在較大項目（比如醫院）中，新排風機按傳統形式進行手動開啟關停，耗費人工量較大，而通過中央控制系統實現本地、遠程控制，最多可控制7000多臺排風機，可滿足大部分需求，節省

16、后期運行管理成本。     空氣處理系統應用技術有：    3.1動力分布式技術    避免送入的新鮮空氣與排出的高風險空氣在整個通風環節發生接觸。    3.2分體式能量回收技術    在能量回收環節采用分體式的送排風熱回收技術，送排風不發生接觸，零風險。    3.3智能傳感控制技術    可根據室內環境品質或軟件預設的運行曲線，進行自動化運行，實時按需調節風量供應，不使用時可獨立關

17、閉，可房間獨立控制或集中控制管理。    3.4中央集中控制管理技術ESV由邁爾智能控制系統驅動運行，可實現從大樓集中總控到樓層分控、再到各房間內的獨立智能化控制，是由從全局到單點的全方位控制系統。手/自一體智能化控制管理，可對系統中的所有主機進行集中遠程控制管理、通訊、實時監測控制。 合作項目案例：1、貴州息烽人民醫院圖12圖12為貴州息烽人民醫院，取得中國最經濟型三星級綠色醫院建筑標識，是中國縣級醫院建筑室內環境最高技術標準。 項目整體環境采用最新科技“恒溫恒濕恒氧”綠色室內環境系統；可再生能源技術運用樁基螺旋埋管式地源熱泵系統（原因是項目位于市區，

18、在原有醫院建筑的基礎上擴建，地塊面積小，打孔面積不足）；病房、醫生辦公室采取樓板雙面冷暖輻射系統及動力分布式智能通風系統，雖位于西部不發達地區，院長理念較為先進，目的是建立養老式醫療中心。 項目作為貴州省可再生能源示范項目，由做整體綠色三星建筑咨詢，總包暖通工程，整體增量成本是284元/m2，項目成本不足4000元/m2，以較低成本實現高舒適，受到相關主管部門的肯定，可作為不發達地區進行推廣的示范類項目，不會因價格昂貴、技術難度高、難以實現，令項目業主望而卻步。 Q：增量成本多久能夠收回？A：整個增量成本可再生能源部分在4年左右收回成本。Q：整座醫院的用能都是由地源熱泵系統

19、供給嗎？A：整個醫院項目的空調用能由地源熱泵系統供給。Q：醫院項目設計是否已獲得三星標識？A：項目已獲得三星設計標識，于今年11月15日開始運行，明年申報運行標識。 2、怡佳天一城圖13圖13為怡佳天一城，中高端定位住宅，100萬平米超大建筑群，一期20萬平米，整體采用THO恒溫恒濕恒氧系統，為室內的每個角落提供最優質的空氣，最舒適的溫度，最宜人的濕度，該建筑成為太原最高標準的科技住宅。 項目運行應用技術有：獨立溫濕度調節系統,雙面冷暖輻射系統，動力分布式智能通風系統，分體式排風能量回收系統，熱回收熱水系統，數字化節能風機（包含機組等配置），專業外墻節能圍護系統 市場上有些開發商技術實力較強，能實現恒溫恒濕恒氧系統的運行，比如朗詩、木馬等，而有的開發商不具備自主研發及技術實力，能為其提供整套技術、設備、施工的整體解決方案，解決高舒適度、微能耗住宅開發的難題。 3、重慶大學虎溪校區別墅圖14圖14為重慶大學虎溪校區別墅，運用恒溫恒濕恒氧系統，輔以雨水回收、太陽能利用，采用地源熱泵作為冷熱源，室內為雙面輻射地板供暖+獨立新風系統。雙面輻射供冷供暖系統在系統結構和供冷、供暖特性等方面均有別于地板輻射供冷供暖系統，機構的優化方面顯著降低了系統的造價和節約了建筑的層高，供