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商业综合楼建筑节能设计及节能效果分析

 商业综合楼建筑节能设计及节能效果分析

     摘 要:节能减排现已成为我国重要国策之一,作为能源消耗大户的建筑领域,进行建筑节能设计势在必行。本文结合某商业综合楼工程实例,从改善建筑围护结构的热工性能出发,进行建筑节能设计,计算表明节能效果明显,符合相关节能要求。

  关键词:建筑节能,围护结构,节能设计,措施,计算,效果分析

  众所周知,我国是能源短缺的国家,正积极倡导节约能源,可持续发展。建设节能型建筑已被建设部纳入今后城市建设的重点发展方向,进行建筑节能设计已是贯彻国家可持续发展战略的重要组成部分。可以说建筑节能是时代的基本趋势,建筑节能已不再是传统要求的少用能,而是转变为如何合理地提高能量效率,以减小能量的耗散。因此,对我国建筑节能设计的方法进行研究和探讨具有重要意义。

  1 工程概况

  某工程集商业、住宅、酒店式公寓为一体的商业综合楼。建筑规划总用地面积43735.0m2,规划净用地面积为37139.0m2。分为A区与B区,其中A区为下部3层商业用,以上为10#、11#、12#的3栋主楼,10#楼4~18F为住宅,11#楼4~23F为住宅,12#楼3~8F为酒店式公寓。B区为双首层的商业步行街,架空停车场及泛会所,以上为1#~9#住宅楼,其中1#、2#、3#楼3~26F为2梯10户住宅,4#、5#楼3~20F为2梯10户住宅,6#、7#、8#、9#楼3~26F为2梯4户住宅。本文着重对某商业综合楼,进行建筑耗能分析,建筑面积为14117.05m2,从该建筑的围护结构节能设计方面进行建筑节能设计探讨。

  2 室内热环境与能耗指标要求

  2.1 室内热环境与建筑节能设计指标

  有关节能规范对该地区建筑的室内热环境规定如下:在夏季,建筑中空调室内温度在26~28℃范围之间,同时采用空调期间必须确保每小时一次的换气次数。另外。在确保以上设计指标的室内热环境基础上,建筑要通过采用增强建筑围护结构保温隔热性能的节能措施,使空调能耗节约50%。

  2.2 建筑节能设计路线

  为了充分保障建筑设计的灵活性,在建筑节能设计时,可在确保条形建筑体型系数小于0.35,点式建筑体型系数小于0.4的前提下,通过窗户的窗墙比以及围护结构的热工性能系数来满足规范限值,以达到节能要求。但随着近几年建筑方案设计的复杂化,并不是所有建筑设计都能满足这些规定限值,因此,当建筑物不能满足这些规定限值,则可计算建筑的综合能耗,只要能耗值能满足规范规定的节能综合指标限值,就可以满足建筑节能要求。

  3 建筑节能设计具体措施

  3.1 建筑物的布置及体形设计

  该商业综合楼的节能计算建筑面积为14117.05m2,体形系数为0.35,因此,应依照综合性能指标的要求进行节能设计。整个建筑的外墙以及外窗设计见表1。

  表1 全楼外窗(包括透明幕墙)、外墙面积汇总表

  3.2 围护结构设计措施

  屋面类型:细石混凝土(内配筋)(50mm)+挤塑聚苯乙烯泡沫板(30mm)+水泥砂浆(20mm)+泡沫混凝土(20mm)+钢筋混凝土(120mm)+水泥砂浆(20mm)。

  外墙类型:水泥砂浆(25mm)+加气混凝土砌块(B07级)(200mm)+水泥砂浆(20mm),采用盈速粒节能措施。用于外墙外表面时可以减少热流31.9%,等效热阻R=6hr·ft2·℉/Btu(1.06m2·K/W),相当于墙体隔热效果提高了33.3%;盈速粒涂料用于外墙内表面时,可减少热流17.3%,总热阻增加6.3%

  东向填充墙、室内面积较大的剪力墙及异形柱类型:水泥砂浆(25mm)+钢筋混凝土(200mm)+水泥砂浆(20mm)。

  西向填充墙、室内面积较大的剪力墙及异形柱类型:水泥砂浆(25mm)+钢筋混凝土(200mm)+水泥砂浆(20mm)。外窗类型:铝合金(6mm高透光热反射玻璃),传热系数5.50W/(m2·K),自身遮阳系数0.55,气密性为6级,可见光透射比0.40。

  其他节能设计:楼板采用钢筋混凝土+加气混凝土复合板的做法,有效地对楼板进行隔音、保温、隔热。屋面除了采用挤塑聚苯乙烯泡沫板进行保温隔热倒置式防水做法外,同时采用了种植绿化面处理方式。另外,本建筑同时进行了空调采暖设备节能设计,并利用地热温泉水,以有效节约能源。

  4 建筑节能设计计算分析

  4.1 建筑能耗模拟条件

  在进行商业综合楼建筑能耗模拟时,采用了以下模拟条件:

  (1)室外气象计算参数采用当地或气候相近城镇的典型气象年资料;

  (2)空调时,换气次数为1.0次/h;

  (3)居住室内温度计算参数采用干球温度,冬季干球温度全天为18℃,夏季干球温度全天为26℃。

  (4)计算得出的建筑物节能综合指标不应超过该相关规范所要求的限值。

  4.2 建筑热工节能计算

  (1)主要热工性能参数见表2。

  表2 外墙热工系能参数

  (2)建筑围护结构热工性能的权衡计算中,本建筑热工参数和能耗计算结果见表3。

  表3 参照建筑和设计建筑的热工参数和能耗计算结果

  4.3 节能效果分析

  根据建筑物各参数以及《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》广东省实施细则所提供的参数,对商业综合楼的空调负荷、空调设备的能耗等进行模拟,得到该建筑物的年能耗。

  对比的模拟计算结果,建筑节能评估结果汇总  

       由以上计算结果数据汇总表明,该设计建筑的全年能耗小于指标限值的全年能耗,节能率为56.27%,因此,该商业综合楼已经达到了《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》广东省实施细则的节能要求。该建筑物的热工系能参数等也满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》广东省实施细则4.1.6条的要求。

  5 结语

  综上所述,我国的建筑节能有着巨大的潜力,只要认真扎实地做好节能设计工作,主动提倡运用于建筑本身相适应的节能技术,就可以有效降低建筑能耗,真正实现可持续发展。

  参考文献

  [1] 张俏梅,建筑节能设计的细节探讨[J]山西建筑,2011.01

  [2] 闫利,建筑节能设计的敏感性分析方法[J]制冷与空调,2010.08

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