本文节选自《建筑创作》2024年第5期专题报道
【核心提示】在我国"双碳"战略驱动下，超低能耗建筑正成为行业焦点。本文通过呼和浩特某示范项目实践，系统解析严寒地区超低能耗住宅的电气设计关键技术路径，涵盖气密性处理、智能遮阳调控、能源监测优化及可再生能源集成应用等方面。
一、工程实践背景
项目位于内蒙古呼和浩特（严寒B区），总建筑面积8万㎡，包含11栋一类高层住宅及配套建筑。经中国建筑节能协会认证，建筑综合能耗56kWh/(㎡·a)，供暖能耗6.75kWh/(㎡·a)，制冷能耗4.2kWh/(㎡·a)，达到超低能耗建筑标准。
二、技术体系构建
（一）围护结构优化
- 气密层处理：采用集中穿管技术，公区照明回路在地库配电间设置独立配电箱，地上楼层照明管线经电气竖井集中穿越气密层，采用PVC低导热套管并实施密封胶封堵工艺，有效控制热桥效应。
- 构造节点控制：外墙穿孔部位均采用双层密封构造，电缆桥架穿越处设置断热卡套，传热系数控制在0.4W/(m²·K)以下。
（二）智能动态调节系统
- 自适应遮阳系统：东西立面配置电机驱动式智能百叶，搭载光照强度传感器与气象联动装置，实现：
- 夏季模式：太阳高度角＞30°时自动闭合，遮蔽直射辐射同时引入漫射光
- 冬季模式：调整至45°倾角，接纳低位日照提升室内得热
- 极端天气：风速＞5级或雨雪状态自动收拢
- 环境感知网络：部署温湿度、CO₂、PM2.5复合传感器，联动新风机组实现：
- 空气质量超标时自动增强换气
- 焓值控制策略优化热回收效率
- 人员活动区域动态调节送风量
（三）能源监测平台
构建三级计量体系：
- 公共区域：分项计量电梯、电伴热、应急照明等12类负荷
- 典型户型：选取12组样本户，细分采暖/照明/厨卫等6大能耗单元
- 环境参数：同步监测室内空气品质与热工参数
数据采集终端采用Modbus RTU协议，通过LoRa无线组网实现：
- 15分钟粒度能耗数据采集
- 异常能耗实时报警（阈值设定功能）
- 多维度能耗对标分析（同朝向户型横向对比）
（四）可再生能源集成
- 光伏系统：屋面布置450W单晶硅组件，年发电量达18.6万kWh，满足：
- 公共照明100%电力自给
- 电梯系统30%能耗替代
- 应急电源储能补充
- 光导照明：地下车库设置直径530mm导光管，配合棱镜反光系统，实现：
- 日间照明节能率68%
- 照度均匀度0.7以上
- 显色指数＞80
三、技术创新亮点
- 气密性保障：通过BIM模拟优化管线路径，减少气密层穿孔率达72%
- 智能联动：开发BA系统与遮阳设备、空调机组的协同控制算法，综合节能率提升15%
- 弹性扩展：预留屋顶光伏扩容接口，设计承载能力考虑未来30%装机增量
四、发展建议
- 标准衔接：建立电气设计与被动房PHI认证体系的对接机制
- 产品创新：研发适用于超低能耗建筑的专用电器（如低温启动热泵）
- 运维优化：构建基于数字孪生的能耗预测模型，实现动态调适
本实践表明，通过系统性电气设计创新，超低能耗建筑可实现：
- 围护结构热损失降低83%
- 照明能耗节约62%
- 可再生能源占比提升至38%
未来需重点关注：高效储能技术应用、直流微网系统构建、AI驱动的需求响应策略等方向，持续推动建筑能源系统的深度脱碳。
参考资料：
1.2025第十届上海国际空气环境与净化技术展览会 AIRVENTEC CHINA 2025|工业环境展|室内空气展|空气展 – 2025年6月4-6日第十届空气展与您相约国家会展中心
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