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建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及節(jié)能量估算
  • 發(fā)布日期:2017-12-29      瀏覽次數(shù):1932
    • 摘要:在不同氣候特征環(huán)境下的地區(qū)具有不同的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),本文通過分析不同熱工地區(qū)的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能百分比目標(biāo),探討了影響節(jié)能量估算的相關(guān)數(shù)據(jù)和進(jìn)行節(jié)能量估算的相關(guān)條件,促進(jìn)了實(shí)際建筑施工滿足建筑節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求,促進(jìn)建筑節(jié)能的發(fā)展。

      關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;圍護(hù)結(jié)構(gòu);設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

      1建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

      在不同氣候特征環(huán)境下的地區(qū)具有不同的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)我國相關(guān)的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)在夏熱冬冷地區(qū)具有不同的建筑設(shè)計方案計劃、施工任務(wù)以及具體工作內(nèi)容,對于南北方來說建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不同,北方由于地理位置和環(huán)境氣候的原因采暖能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過南方,所以在建筑設(shè)計上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和保暖結(jié)構(gòu)設(shè)計需要具有更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。建筑節(jié)能設(shè)計一般涉及以下三個方面:一是圍護(hù)結(jié)構(gòu),指的是對門窗結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);二是生活方式,例如溫度和濕度造成了不同的生活方式,建筑的設(shè)計結(jié)構(gòu)要符合溫度和濕度要求;三是設(shè)備系統(tǒng),建筑在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計時需要具備一定應(yīng)對突發(fā)事件的能力,能夠自我保護(hù)和獨(dú)立運(yùn)行。制定建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的根本目的在于良好地控制建筑的能耗大小,但是在建筑節(jié)能設(shè)計中涉及到的建筑者使用方式和設(shè)備很難用準(zhǔn)確地標(biāo)準(zhǔn)去衡量并加以控制針對同類型的地區(qū)出臺了不同的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),對于北方夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的建筑來說,采暖系統(tǒng)在大范圍內(nèi)覆蓋,注重提高建筑本身的保暖性尤其是圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫的隔熱性能,以便減少空調(diào)設(shè)備的使用達(dá)到節(jié)能的效果,與未采取節(jié)能設(shè)計的建筑相比在空調(diào)設(shè)備和采暖設(shè)備上的能耗應(yīng)節(jié)約到一半以上,在2010年出臺的相關(guān)節(jié)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來看,將“采暖和空調(diào)能耗”作為能耗基準(zhǔn)值,但在居民生活方式的影響之下zui后得到的實(shí)際水平與能耗目標(biāo)還有有所差異。對于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的建筑來說,節(jié)能百分比目標(biāo)和能耗基準(zhǔn)值又不同的含義,在以往的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中要求采暖能耗在的基礎(chǔ)之上節(jié)能30%、50%和65%,要實(shí)現(xiàn)這些節(jié)能目標(biāo)主要依靠對圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計創(chuàng)新,這一地區(qū)的居民生活方式與假設(shè)的生活方式差異較小,所以對于節(jié)能量的計算數(shù)據(jù)上的差異較小,在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)建筑的設(shè)計和施工過程中集中采暖系統(tǒng)管網(wǎng)和熱源并沒有被包括在內(nèi),所以要確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)起節(jié)能設(shè)計的任務(wù)需要這一地區(qū)的城市規(guī)劃建設(shè)和供熱相關(guān)部門共同制定方案與貫徹落實(shí)。

      2建筑節(jié)能量估算

      建筑消耗的能源成為國內(nèi)能源消耗的主要部分,尤其是在未來幾年內(nèi)建筑能耗將達(dá)到總能耗的30%及以上,能源的急劇消耗會帶來能源危機(jī),越來越多的人們開始意識到綠色環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展的重要性,在房屋建筑和公共建筑中實(shí)行節(jié)能設(shè)計來減少能源消耗,尤其是在采暖、空調(diào)、照明、熱水供應(yīng)等方面,在實(shí)際的建筑施工過程中需要按照既定的設(shè)計圖紙進(jìn)行建造,同時也要關(guān)注建筑節(jié)能設(shè)計并對建筑進(jìn)行節(jié)能量估算,確保其符合相關(guān)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

      2.1對建筑節(jié)能量的估算條件

      建筑通過節(jié)能設(shè)計之后減少的能源消耗量而增加了部分收益就是這個建筑的節(jié)能量,要遵循相關(guān)規(guī)定內(nèi)容明確需要進(jìn)行計算和分析的數(shù)據(jù),例如當(dāng)要計算的內(nèi)容含有*的能耗基準(zhǔn)值,需要將所有數(shù)值計算在內(nèi),不同的地區(qū)必須具備的要素不同,北方地區(qū)是采暖設(shè)計結(jié)構(gòu),南方地區(qū)是空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)。

      2.2相關(guān)數(shù)據(jù)計算

      在對圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、門窗、屋頂?shù)缺匦阅苓M(jìn)行計算時都需要運(yùn)用到熱傳導(dǎo)系數(shù),如果在一種材料之中熱量的傳導(dǎo)速度越大,說明這種材料具備較差的隔熱性能,用K0表示傳熱系數(shù),其公式為K0=1/R0。R0是隔熱材料中的傳熱阻,由內(nèi)外表面的換熱阻大小所決定,R0=Ri+∑R+Re,其中∑R是各個材料中的熱阻和,需要計算出材料的熱阻、厚度和導(dǎo)熱系數(shù),當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)較小時該材料為絕熱材料。對于外窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能量進(jìn)行估算時,要運(yùn)用到窗墻比系數(shù)、傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)等數(shù)據(jù),如果窗墻比越小那么建筑的自然采光效果越好,能夠有效節(jié)省建筑的照明能耗,在目前的建筑節(jié)能技術(shù)中利用鋁合金斷熱型材能夠建造出效果和性能的窗,其窗體的傳熱系數(shù)用K表示,數(shù)值為1.5W/m2•K,相較于普通材料的傳熱系數(shù)6.4W/m2•K是它的六倍。窗體部分熱量的流失是建筑能源消耗較大的部分,所以根據(jù)建筑節(jié)能設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來看,窗墻比要小于0.7,雖然在建筑外觀的設(shè)計上會有所影響,但利用較好地材料能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求和設(shè)計的外觀需求。除了窗墻比之外還有對當(dāng)陽光的遮擋效果,即遮陽系數(shù),SC值。在夏熱冬冷地區(qū)一般要進(jìn)行外遮陽設(shè)計,遮陽系數(shù)為玻璃的遮陽系數(shù)與外遮陽的遮陽系數(shù)相乘,如果沒有外遮陽設(shè)計時,遮陽系數(shù)就等于玻璃的遮陽系數(shù),要想去的較好地采光效果就需要具備較大的遮陽系數(shù),將3mm的標(biāo)準(zhǔn)白玻璃作為計算基礎(chǔ),其太陽光的透過率為0.89,建筑物使用的材料太陽光透過率除以0.89就可以獲得所使用材料的遮陽系數(shù),對于SC的標(biāo)準(zhǔn)要求大于0.4,小于0.6。

      2.3舉例說明

      以東北地區(qū)某民用建筑為例子,建筑所在的熱工分區(qū)為嚴(yán)寒地區(qū),建筑設(shè)計節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的節(jié)能目標(biāo)為50%,結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用裆畹木唧w方式和生活環(huán)境,包括空調(diào)設(shè)備、水電等能量的消耗,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)建筑的平均能耗數(shù)值與實(shí)際能耗較為詳盡,節(jié)能百分比相一致,小區(qū)的建筑面積為5300×104m2,,根據(jù)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)估算節(jié)能量計算方法來看,結(jié)合熱源傳播效果和供熱系統(tǒng)的運(yùn)行功率,該小區(qū)的平均耗能為24kgce/m2,其節(jié)能量為53.23×104tce,達(dá)到了50%的節(jié)能設(shè)計目標(biāo)。

      3結(jié)語

      節(jié)能是當(dāng)前建筑工程中zui重要的任務(wù)和目標(biāo),不但節(jié)省大量的建筑資源和建筑成本,而且能夠有效為居民提供一個綠色環(huán)保舒適的生存空間,對建筑進(jìn)行科學(xué)正確的節(jié)能量估算,明確節(jié)能百分比的構(gòu)成條件和影響因素,就能在設(shè)計環(huán)節(jié)對建筑工程進(jìn)行改善和調(diào)整,促進(jìn)建筑施工節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),滿足建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。

       

      作者:馬超 

     
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