所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2012-11-23 11:01 熱度:
摘 要:節能減排現已成為我國重要國策之一,作為能源消耗大戶的建筑領域,進行建筑節能設計勢在必行。本文結合某商業綜合樓工程實例,從改善建筑圍護結構的熱工性能出發,進行建筑節能設計,計算表明節能效果明顯,符合相關節能要求。
關鍵詞:建筑節能,圍護結構,節能設計,措施,計算,效果分析
眾所周知,我國是能源短缺的國家,正積極倡導節約能源,可持續發展。建設節能型建筑已被建設部納入今后城市建設的重點發展方向,進行建筑節能設計已是貫徹國家可持續發展戰略的重要組成部分。可以說建筑節能是時代的基本趨勢,建筑節能已不再是傳統要求的少用能,而是轉變為如何合理地提高能量效率,以減小能量的耗散。因此,對我國建筑節能設計的方法進行研究和探討具有重要意義。
1 工程概況
某工程集商業、住宅、酒店式公寓為一體的商業綜合樓。建筑規劃總用地面積43735.0m2,規劃凈用地面積為37139.0m2。分為A區與B區,其中A區為下部3層商業用,以上為10#、11#、12#的3棟主樓,10#樓4~18F為住宅,11#樓4~23F為住宅,12#樓3~8F為酒店式公寓。B區為雙首層的商業步行街,架空停車場及泛會所,以上為1#~9#住宅樓,其中1#、2#、3#樓3~26F為2梯10戶住宅,4#、5#樓3~20F為2梯10戶住宅,6#、7#、8#、9#樓3~26F為2梯4戶住宅。本文著重對某商業綜合樓,進行建筑耗能分析,建筑面積為14117.05m2,從該建筑的圍護結構節能設計方面進行建筑節能設計探討。
2 室內熱環境與能耗指標要求
2.1 室內熱環境與建筑節能設計指標
有關節能規范對該地區建筑的室內熱環境規定如下:在夏季,建筑中空調室內溫度在26~28℃范圍之間,同時采用空調期間必須確保每小時一次的換氣次數。另外。在確保以上設計指標的室內熱環境基礎上,建筑要通過采用增強建筑圍護結構保溫隔熱性能的節能措施,使空調能耗節約50%。
2.2 建筑節能設計路線
為了充分保障建筑設計的靈活性,在建筑節能設計時,可在確保條形建筑體型系數小于0.35,點式建筑體型系數小于0.4的前提下,通過窗戶的窗墻比以及圍護結構的熱工性能系數來滿足規范限值,以達到節能要求。但隨著近幾年建筑方案設計的復雜化,并不是所有建筑設計都能滿足這些規定限值,因此,當建筑物不能滿足這些規定限值,則可計算建筑的綜合能耗,只要能耗值能滿足規范規定的節能綜合指標限值,就可以滿足建筑節能要求。
3 建筑節能設計具體措施
3.1 建筑物的布置及體形設計
該商業綜合樓的節能計算建筑面積為14117.05m2,體形系數為0.35,因此,應依照綜合性能指標的要求進行節能設計。整個建筑的外墻以及外窗設計見表1。
表1 全樓外窗(包括透明幕墻)、外墻面積匯總表
3.2 圍護結構設計措施
屋面類型:細石混凝土(內配筋)(50mm)+擠塑聚苯乙烯泡沫板(30mm)+水泥砂漿(20mm)+泡沫混凝土(20mm)+鋼筋混凝土(120mm)+水泥砂漿(20mm)。
外墻類型:水泥砂漿(25mm)+加氣混凝土砌塊(B07級)(200mm)+水泥砂漿(20mm),采用盈速粒節能措施。用于外墻外表面時可以減少熱流31.9%,等效熱阻R=6hr·ft2·℉/Btu(1.06m2·K/W),相當于墻體隔熱效果提高了33.3%;盈速粒涂料用于外墻內表面時,可減少熱流17.3%,總熱阻增加6.3%
東向填充墻、室內面積較大的剪力墻及異形柱類型:水泥砂漿(25mm)+鋼筋混凝土(200mm)+水泥砂漿(20mm)。
西向填充墻、室內面積較大的剪力墻及異形柱類型:水泥砂漿(25mm)+鋼筋混凝土(200mm)+水泥砂漿(20mm)。外窗類型:鋁合金(6mm高透光熱反射玻璃),傳熱系數5.50W/(m2·K),自身遮陽系數0.55,氣密性為6級,可見光透射比0.40。
其他節能設計:樓板采用鋼筋混凝土+加氣混凝土復合板的做法,有效地對樓板進行隔音、保溫、隔熱。屋面除了采用擠塑聚苯乙烯泡沫板進行保溫隔熱倒置式防水做法外,同時采用了種植綠化面處理方式。另外,本建筑同時進行了空調采暖設備節能設計,并利用地熱溫泉水,以有效節約能源。
4 建筑節能設計計算分析
4.1 建筑能耗模擬條件
在進行商業綜合樓建筑能耗模擬時,采用了以下模擬條件:
(1)室外氣象計算參數采用當地或氣候相近城鎮的典型氣象年資料;
(2)空調時,換氣次數為1.0次/h;
(3)居住室內溫度計算參數采用干球溫度,冬季干球溫度全天為18℃,夏季干球溫度全天為26℃。
(4)計算得出的建筑物節能綜合指標不應超過該相關規范所要求的限值。
4.2 建筑熱工節能計算
(1)主要熱工性能參數見表2。
表2 外墻熱工系能參數
(2)建筑圍護結構熱工性能的權衡計算中,本建筑熱工參數和能耗計算結果見表3。
表3 參照建筑和設計建筑的熱工參數和能耗計算結果
4.3 節能效果分析
根據建筑物各參數以及《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》廣東省實施細則所提供的參數,對商業綜合樓的空調負荷、空調設備的能耗等進行模擬,得到該建筑物的年能耗(見表4)。
表4 參照建筑和設計建筑的熱工參數和能耗計算
對比的模擬計算結果,建筑節能評估結果匯總見圖1 所示。
圖1 能耗分析圖表
由以上計算結果數據匯總表明,該設計建筑的全年能耗小于指標限值的全年能耗,節能率為56.27%,因此,該商業綜合樓已經達到了《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》廣東省實施細則的節能要求。該建筑物的熱工系能參數等也滿足《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》廣東省實施細則4.1.6條的要求。
5 結語
綜上所述,我國的建筑節能有著巨大的潛力,只要認真扎實地做好節能設計工作,主動提倡運用于建筑本身相適應的節能技術,就可以有效降低建筑能耗,真正實現可持續發展。
參考文獻
[1] 張俏梅,建筑節能設計的細節探討[J]山西建筑,2011.01
[2] 閆利,建筑節能設計的敏感性分析方法[J]制冷與空調,2010.08
文章標題:商業綜合樓建筑節能設計及節能效果分析
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