人和名苑建筑节能综合措施分析文/赵立华董重成张1.人和名苑概况哈尔滨市人和名苑节能住宅小区,总用地面积近3.40公顷,总建筑面积186118.00平方米,其中住宅部分建筑面积为1 46891.92平方米,容积率4.85.该小区1999年开工,预计于2002年竣工。小区由五栋住宅组成,共889户。二栋篼层住宅(A栋B栋)为混凝土框架结构,三栋多层住宅(C栋、D栋、E栋)为底框架砖混结构,横墙承重,承重墙为实心砖墙。
为贯彻民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(G26-95),人和名苑节能住宅小区采取了一系列节能措施,并由哈尔滨工业大学进行了两个采暖季的测试工作。
2.建筑节能综合措施分析规划与单体设计在人和名苑的规划设计中考虑到建筑节能的要求,建筑朝向基本为南北朝向或接近南北朝向,建筑物的体型系数控制在。30以下,在满足采光要求的前提下,尽量降低窗墙面积比。各栋建筑几何参数见表1.表1序建筑住宅面积沛形窗墙面积比耗变包星指标号系数南东、西北A栋B栋C拣E栋除多层建筑的窗墙比略大于标准要求外,其余各项指标均符合设计标准要求。多层建筑的阳台窗全部为落地窗,造成其窗墙比较大。但由于阳台封闭、阳台栏板保温、阳台窗采用单框双玻塑钢窗等措施,封闭阳台能使阳台窗的热损失有一定程度的降低。
30建设科技2002.3人和名苑节能住宅小区的围护结构取一系列节能措施,墙体、屋面、地面及阳台门等其他围护结构均作保温处理。窗用单框双玻或单框三玻木窗。
屋面由下至上的构造层次为16mm厚混合砂浆面层刷白,现浇混凝土屋面板,2Omm厚1:3水泥砂浆基层,隔汽层(涂配套防水涂料2亳米厚),100mm厚密度大于20kg/m3的苯板保温层,炉渣找坡层,2:3水泥砂浆基层,结合层(均涂刷配套胶粘剂),三元乙丙共混防水卷材一道。屋面传热系数计算结果为039W/(m2K)。
墙体用外贴苯板保温复合墙体的做法。
外保温墙体在丁字墙及楼板等部位保温材料连续,无热桥产生,但在门窗洞口部位,由于门框、窗框的宽度小于墙体厚度,会出现热桥。该小区用了相应的处理方式,有效地减少了门窗洞口热桥的传热。因此外墙用外贴苯板保温体系,减少了通过墙体时的传热损失,同传统490mm实心粘土砖墙相比,墙体节能率为66%.人和名苑单体住宅的楼梯间进户门用保温电子门,内设门斗。单体建筑外窗全部用篼档新型木窗,除多层建筑D栋采用单框双玻木窗,其余建筑均采用单框三玻木窗。
各单体建筑耗热量指标分别为14.17 19.70W/m2,热工计算汇总于表1,满足现行节能设计标准(G26-95)对哈尔滨地住宅建筑耗热量指标不超过2 /m2的规定。对D栋建筑物耗热量分解,结果见表2.表2人和名苑D拣建耗热腠标的分解建耗热量外墙外窗地面地祓生湖热能耗(M百分比(100幻根据D栋耗热量分解结果可见,冷风渗透耗热量占建筑总耗热量的比例*大,这个值是按照换气次数0.5次/小时计算得到的,在实际的建筑中会由于居住及使用状况的不同而不同。值得指出的是,如果将建筑中目前的无组织换气改为有组织换气,将大大减少此部分损失。通过外窗及阳台门窗的传热损失,是建筑总耗热量的第二大部分。而墙体、屋面取保温措施以后,其传热损失得以大幅度降低,墙体传热损失仅占总耗热量的10.98%,屋面传热损失占总耗热量的9.1 6%,但是在建筑中,屋面的传热损失仅发生在顶层房间,对顶层房间来说,屋而传热损失的比例要大得多,能达到50%左右。二层地板传热损失占总耗热量的比例为8.9 7%,与屋面传热一样,这部分传热也是仅发生在车库上的二层房间,当车库内温度较高时,这部分传热减少。地面传热占建筑总耗热量的比例较小,是因为所测试的建筑一层大部分是车库,仅有两个单元的一层是住宅。
在建筑围护结构采取保温措施之后,供暖系统的节能是确保*终节能效果的重要手段,即对节能建筑必须合理供热,否则会出现室温过高,节能建筑不节能的现象。这就要求合理设计供热系统,使供热系统具有一定的调节、控制能力。
人和名苑节能住宅小区采用低温辐射电热膜供暖,按连续供暖设计,采暖设计热负荷指标为45W/m2,住宅内电热膜安装在天棚内,设自动温控器。照明和暖电源分别进户,照明电源为二单元一进户,暖电源为一单元一进户,各户均采用一户二表计量方式,每户照明、暖用耗电量分别计量。该系统可根据用户设定的室内温度,控制系统的开启与关闭,有效利用太阳辐射得热、生活得热等免费能源,系统具有可分室控温、分户计量的功能。
3.节能措施测试分析999年到2000年冬季,对D栋建筑围护结构传热系数和建筑耗热量进行了测试。2000年至2001年暖季,对D栋建筑耗热量进行了测试。
3.1屋面传热系数测试分析选择未安装电热膜的卫生间的屋面测试屋面传热系数,屋面材料层热阻测姆疹为248(m2-°C)/屋面传热系数测试结果为0.379w/(m2.X,屋面传热系数计算结果为0.39w/(m2."C),测试结果与计算结果相差2.82 3.2墙体传热系数测试分析墙体传热系数的测试在西北向山墙选择三点(分别位于东北向卧室、卫生间、西南向卧室),东北向带外窗外墙上选一点(位于东北建iU技向卧室),西南向带外窗外墙上选一点(位于西南向卧室)测试墙体传热系数,根据测试结果,西北向山墙上三个测点的测试结果很相近,以上测试结果平均得出,外墙主断面材料层热阻测试结果为2.703 /W,外墙主断面传热系数测试结果为0.33W/楼板传热系数测试分析测试建筑局音卩一层为车库,住宅室内设计温度为18-C,而车库内设计温度为1CTC,二者温差超过5X:设计中应考虑此部分负荷,从对建筑耗热量指标的计算结果可以看出,在室内设计温度条件下,全采暖季由二层地板传到车库内的热量,使建筑物耗热量指标增加2.34W/m2(建筑面积)。
二S地板传热系数的测试初期发现,热量不是通过二层地板从二层室内传到车库内的,而是反向传递,由车库传到二层室内的。后将车库内的供暖设施关掉,车库内的温度逐渐降低,地板材料层热阻测试结果为0.426(m2./W,二层地板传热系数测试结果为1.85W/(m2. 1999年到2000年暖季测试期间基本上没有进户,建筑未处于正常使用状况。根据对测试期间整栋楼各户的供暖耗电量统计分析,并考虑测试期间的室内外温度因素,折算到标准年的气象条件后,D栋采暖耗电量为l,152,863KWh/年,单位使用面积采暖耗电量为75.09KWli/年),折算建筑物耗热量指标为14.37W/m2. 2年至2001年采暖季,康和居围护结构已较**年刚刚竣工时干燥,而且康和居基本上已经进户,建筑处于正常使用状况。康和居单位使用面积平均采暖耗电量56.50kWh/m2.测试期间同时记录整栋建筑用于照明的耗电量,单位使用面积照明、家电耗电量平均值为20.56kWli/m2.生活得热由三部分组成:包括炊事散热、人体散热、照明及家电散热,而其中主要的部分为照明及家电散热。
通常认为照明及家电用电量全部转化为建筑内部得热。
采暖期相比,单位建筑面积平均暖耗能量降低24.76%.但从建筑能耗的角度,也就是从通过围护结构的热损失的角度,1999年至2000年采暖季同2000年至2001年采暖季相差很小,而且测试结果小于计算结果。正常居住的建筑内,由于居民的生活活动产生的内部得热,能弥补部分通过围护结构的传热损失,尤其是采用电热膜暖的供热系统配有温控装置,会更有效地利用生活得热和太阳热,在计算中考虑的生活得热偏小。同时,正常居特别策划结语冷“的专题结束了。但愿这组专题文章能够让您――-我们尊敬的读者对我国的供热制冷形势有一个更加清醒的认识,对热能是―种商品的观念有更深刻的理解,对我国供热制冷事业所面临的问题和发展机遇有更深入的思考,对国外先进的供热制冷技术有更多的了解。
工作,并加大了管理力度,这为我国供热制冷事业营造了良好的发展环境。我们期望藉此专题的刊出,为我国的供热制冷事业的发展尽一份句薄之力。
住的情况下,为满足室内卫生条件,要求室内具有一定的换气次数,渗风热损失会比无人居住的情况下大,此部分换气又会相应地增加建筑能耗,但换气次数究竟是多少,无法测试。
4.经济效益和社会效益分析人和名苑节能住宅小区,由于在建筑围护结构等方面采取了一系列节能措施,建筑的初投资增加。增加的投资效益主要体现在节地、节能,减少小区环境污染。
使用外保温墙体之后,砖砌体减薄,由原来的490mm砖墙变为240mm砖墙,这部分减薄的砌体节省的费用,弥补了一部分外保温墙体所花费的费用。以多层建筑D栋为例,按建筑面积计算,节能墙体比普通墙体造价增°/对于高层建筑来说,由于土建造价加,用于节能的投资增加在总费用中占的比例,一般小于多层建筑。
采用低温辐射电热膜供暖,小区用于变电、配电的投资与锅炉房及管网投资大体相当。但小区内没有了锅炉房,不仅减轻了小区环境污染,而且锅炉房省下的占地面积可用于开发住宅,具有一定的经济效益。
电的价格同常规的集中热水暖系统的热价相比仍然较高,因此,供暖运行费用减少的程度不可能像节能效果那样显著。从能源结构和能源利用的角度来说,用火电采暖是不合理的。
低温辐射电热膜供暖提高了供热品质,提高室内舒适程度,做到分户计量、分室调节,解决了困扰政府和物业部门对居民的住宅供热管理(如分户计量、采暖费收缴等)、维护、检修等问题。而且利用计量较方便的特点,利用电热膜供暖的建筑进行了有关分户计量的研究。
5.结论1.人和名苑节能住宅小区从规划、单体设计节能、围护结构保温、供热系统可调节、可计量等几个方面实现了建筑节能50 %的目标。该小区为严寒地E实现建筑节能第二阶段目标提供了一个成功的范例。
计算分析结果大于实测结果,在冷风渗透热损失和内部得热两个方面,计算和实测方法有待改进。
对低温辐射电热膜供暖系统来说,建筑围护结构的节能与合理的供热量是降低运行费用的*直接有效的措施。
生活得热有效地弥补了一部分建筑热损失,建筑围护结枸保温越好,耗热量越小,生活得热所占的比例就越大。同时,随着居民生活的改善,生活得热自身也在发生着变化。对于带有温控装置的供暖系统来说,有效地利用生活得热这一免费能源是其显著的优点之一(作者单位:哈尔滨工业大学)
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