南方地区居住建筑节能65%目标可行性探讨及技术分析.docVIP

南方地区居住建筑节能65%目标可行性探讨及技术分析 　　[摘要]该文首先选取南方地区典型建筑模型,采用DOE-2软件对建筑进行全年能耗模拟,比较分析得出了影响建筑能耗的主要因素,并针对关键因素进行节能优化。而后在建筑节能50%参照建筑的基础上,探讨配合空调设备的能效比及围护结构热工性能的改善来实现建筑节能65%,并进行相应的技术分析。 　　[关键词]建筑节能南方地区围护结构节能65% 　　 　　1背景 　　 我国的建筑节能工作是由北向南逐渐推进的,南方地区的建筑节能工作起步较晚。北方从上世纪八十年代就开始抓建筑节能,而南方到2003年10月1日起实施《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2003)(以下简称《标准》),为实现建筑节能50%,对建筑外墙的热工性能指标作出了明确的规定,使得今后新建、改建和扩建的住宅建造得更科学、居住起来更舒适[1] 　　 国家拟定的建筑节能三步走的目标是:在20世纪80年代建筑能耗水平基础上,第一步要求新建建筑比20世纪80年代房屋节能30%,第二步要求节能50%,第三步实现节能65%。目前北京、天津等地已经率先开始实行65%的节能设计标准。试点工程证明,我国的建筑节能还有很大的潜力[2～3]。在这种形势下,南方地区的建筑节能正处于第2阶段,在今后的几年中将不可避免地实现节能65%的第三步目标。 　　2节能因素分析 　　 建筑节能的目标主要由改善围护结构热工性能和提高空调采暖设备效率来分担。目前南方地区建筑节能材料发展已经取得长足进步,空调设备性能明显提高,这为实现建筑节能65%的目标提供了必要条件。 　　2.1 节能50%建筑 　　 分析建筑节能50%条件下各种节能因素的影响对研究节能65%有很好的借鉴作用。根据《标准》,“基准建筑”是围护结构的构成、传热系数以及换气次数,都按照以往传统做法的建筑;“参照建筑”是用来进行对比评定的假想节能建筑,该建筑的围护结构满足本《标准》规定的指标要求,因此是符合节能50%要求的建筑。 　　 　　 选定一典型住宅建筑作为南方地区能耗分析的基准建筑与参照建筑,见图1。这一住宅建筑的概况见表1。 　　 把基准建筑与参照建筑模型置于夏热冬暖地区广州、福州、柳州、南宁和湛江地区气候条件下,采用DOE-2能耗计算分析软件进行计算,可知,与基准建筑相比较参照建筑的能耗有明显降低,节能效率为48.43%～53.71%不等,平均节能率为50.34%,与节能50%的目标相差不大,验证了按照《标准》的规定性指标进行节能设计,能够实现节能50%的目标。同时通过模拟还可以得出,虽然都地处夏热冬暖地区,但是其能耗构成上存在地域差异,如:广州、湛江空调能耗占全年能耗比重很大;而福州的采暖能耗比重较大,甚至超过了空调能耗。从这一点上,可以看出,夏热冬暖不同地区,建筑节能存在一定程度的差异。 　　表1基准建筑与参照建筑概况 　　项目 基准建筑 参照建筑 　　体型 一梯两户平面布局,高6层,每户70 m2 与基准建筑相同 　　朝向 向南 与基准能耗住宅同 　　外墙 传热系数为2.47 W/(m2?K),太阳辐射吸收系数为0.7 传热系数为1.5 W/(m2?K),太阳辐射吸收系数为0.7 　　内墙 120 mm砖墙 与基准建筑相同 　　屋面 传热系数为1.8 W/(m2?K),太阳辐射吸收系数为0.7 传热系数为1.0 W/(m2?K),太阳辐射吸收系数为0.7 　　楼板 100 mm钢筋混凝土楼板 与基准建筑相同 　　地板 水泥砂浆+150 mm钢筋混凝土+100 mm细石混凝土+泥土 与基准建筑相同 　　窗墙比 南40%,北25%,东2%,西2% 与基准建筑相同 　　外窗 传热系数6.4 W/(m2?K),综合遮阳系数0.9,无天窗 传热系数3.5 W/(m2?K),综合遮阳系数0.6,无天窗 　　室内环境 冬16℃,夏26℃,换气次数1.5次/h,24h空调运行 冬16℃,夏26℃,换气次数1.0次/h,24h空调运行 　　室内负荷 无 与基准建筑相同 　　设备效率 空调为2.2,采暖为1.0 空调为2.7,采暖为1.5 　　2.2 围护结构对能耗的影响 　　 对于基准建筑和参照建筑,分别采用节能型围护结构及传统围护结构,得出各自的节能率,见表2。 　　表2围护结构节能率分析 　　围护结构类型 广州 福州 柳州 南宁 湛江 平均 　　屋面 基准建筑 2.54% 3.02% 3.19% 2.97% 3.25% 2.99% 　　 参照建筑 3.80% 4.84% 4.88% 4.51% 4.94% 4.59% 　　外窗 基准建筑 10.01% 12.01% 7.12% 12.13% 16.15% 11.48%