重庆市天奇花园工程建筑节能措施
摘要: ^^^^天奇花园是夏热冬冷地区建筑节能示范工程，总建筑用 地22000□，^总建筑面积36870□，容积率1．61，建筑密度 27％，绿化覆盖率36％。其中住宅33570□，商场1300□。 ^^^^1规划设计措施 ^^^^天奇花园经设计处 ...
| ^^^^天奇花园是夏热冬冷地区建筑节能示范工程，总建筑用 地22000□，^总建筑面积36870□，容积率1．61，建筑密度 27％，绿化覆盖率36％。其中住宅33570□，商场1300□。 ^^^^1规划设计措施 ^^^^天奇花园经设计处理，使建筑全部实现南北朝向。小区 内建筑南北间距宽阔，有利于自然采光和冬季日照，并且使 东西通道宽敞，小区内气流顺畅，并与嘉陵江－缙云山局地 气流自然衔接，室内通风气流与小区内气流相环接。从而使 环境气流、小区气流、建筑换气气流合理组织，避免局部涡 旋或滞流区造成空气质量恶劣和夏季热量滞积。特别重视组 织夏季夜间气流，强化夏季夜间通风，利用室外冷空气降温， 减少空调运行时间和能耗，并提高室内空气质量。小区内建 筑东西紧靠，以便相互利用，作为遮阳，遮挡夏季的东、西 日晒，减少空调负荷。并且和建筑间的绿化树木一起，构成 阻挡冬季北风的屏障。小区绿化在重视景观效果的同时，重 视绿化对小区微气候和空气质量的作用。草坪、灌木丛、乔 木合理搭配，尽量削弱夏季太阳辐射对建筑的热作用，又不 影响冬季太阳辐射和全年自然采光。 ^^^^2体形系数 ^^^^天奇花园位于重庆北碚，属夏热冬冷地区西部，山地， 冬季日照率只有13％，全年阴天为主。 ^^^^减小体形系数，可显著减少采暖空调期的冷热耗量。但 体形系数过小，容易造成通风采光不良，不能充分利用自然 通风降温和自然采光，使空调和照明灯具的开启时间增多， 反而增加建筑能耗。重庆空调期只有32d，采暖期88d，占全 年总天数的1／3。如将体形系数降低0．1，每□建筑面积全 年节约冷暖耗电2．70kWh；而由于体形系数减小，自然采光 减弱，全年照明用电将增加2．92kWh／□，超过所节约的冷 暖电耗。这里还未计入因体形系数减小，自然通风削弱所增 加的通风和空调能耗。此外，体形系数还影响到建筑造型、 平面布局、功能划分等诸方面，限制过紧，将严重制约建筑 师的创造性，使造型单调，有损建筑艺术、城市风貌和社会 文化；另外，在平面布局、功能划分上也会造成困难，影响 建筑其它使用功能。 ^^^^通过综合分析比较，^各种套型住宅的体形系数为0．27 －0．32。 ^^^^3窗墙面积比 ^^^^窗墙面积比对建筑能耗的影响，取决于窗与外墙之间热 工性能的差异，相差越大，影响越显著。 ^^^^对于传统的240mm砖墙，^单层金属窗的住宅楼，每□窗 的冷暖年能耗约是同面积外墙的3．6倍，而夏季造成的空调 用电负荷约是外墙的5倍。^在重庆，这样的住宅，若窗墙面 积比由0．4减少为0．3，每□建筑面积年冷暖耗电量可减少 5kWh，节能效果非常显著。但当采用单框双玻塑钢窗，再加 上有效的外遮阳措施后，^每□窗的年冷暖能耗只有外墙的1 ．8倍，^夏季造成的空调用电负荷只有外墙的2．5倍，每□ 建筑面积年冷暖耗电量只减少1kWh，减少窗墙面积比的节能 效果大幅度下降。窗墙面积比还影响到自然通风和自然采光。 不合理地缩小窗墙面积比，增加的照明和通风能耗会超过减 少的冷暖能耗。另外，还影响到建筑立面及居住者的视觉感 觉和心理感受。 ^^^^三北地区强调增大南窗、减小北窗。而重庆冬季日照率 只有13％，且北风微弱，南北窗户对采暖能耗的影响差异不 如三北地区明显。 ^^^^综合考虑，天奇花园南北向窗墙面积比差别很小，南窗 略大一点。不同套型的窗墙面积比为0．28－0．35。 ^^^^4窗的热工性能改善措施 ^^^^窗是改善建筑热环境、降低能耗的关键。前面已提到， 单层金属窗年冷暖能耗是相同面积240mm砖外墙的3．6倍，^ 是节能墙体的4倍以上。^采用单框双玻塑钢窗，将窗的传热 系数由6．4W／（□·K）降到3．0W／（□·K），夏季再加 强遮阳隔热，^每□窗夏季冷负荷减少72W，冬季热负荷减少 55W；全年采暖空调用电量减少25．75（kW·h）。 ^^^^单玻铝合金窗改为单框双玻塑钢窗，每□窗增加投资50 元。收益是减少空调设备费72元，每年省电25．75（k·Wh）。 ^^^^天奇花园采用单框双玻塑钢窗，^^^传热系数为3．0W／ （□·K）。 ^^^^5外墙热工性能改善措施 ^^^^外墙热工性能的改善，要综合考虑建筑热环境质量与节 能，墙体材料改革，节能投资效益诸方面。根据重庆气象资 料分析，^^^外墙传热系数从现在的240mm实心砖的1．94W／ （□．K）降到1．00W／（□·K），每□外墙可减少空调冷 负荷6．35W；^全年减少冷热耗量19．85（kW·h），从而减 少用电负荷2．4W，^减少采暖空调用量7．25（kW·h）。达 到这一热工要求的墙体，造价约100元／□，比传统240mm实 心砖造价高58元／□。这意味着在外墙上58元的节能投资， 收益仅为减少空调设备费6．35元；每年省电7．25（kW·h）， 显然比窗上节能投资效益差得多。 ^^^^另外，建筑节能投资的控制指标是，土建造价增加额不 超过10％。^重庆北碚当地土建造价450元／□，因此节能投 资不应超过45元／□。天奇花园每□建筑面积分摊的外墙面 积为0．8□。^若将外墙传热系数降到1．00W／（□·K）， 每□建筑面积分摊的节能投资额为46．4元／□。^仅此外墙 一项节能投资，就突破了45元／□的控制指标。 ^^^^因此，天奇花园外墙传热系数勉强降到1．00W／（□· K）是不合理的。 ^^^^墙体主材不宜长途运输，应以当地材料为主。重庆市页 岩资源丰富，KP^1型页岩多孔砖生产能力足。KP^1型多孔砖， 单面加抹20mm厚保温隔热砂浆，传热系数为1．42W／（□· K）^，造价为48．8元／□。与240mm实心砖相比，增加的节 能投资为6．8元／□，收益是减少空调设备费3．2元，每年 省电3．5（kW·h）^。节能投资效益虽然仍不及窗，但比将 外墙传热系数降到1．00W／（□·K）^的节能投资效益好得 多。KP^1型多孔砖加单面保温隔热砂浆增加的节能投资，均 摊在建筑面积上为5．44元／□。^这有利于控制总的节能投 资额。 ^^^^天奇花园确定外墙采用KP^1型多孔页岩砖加抹单面保温 隔热砂浆。 ^^^^6屋顶 ^^^^屋面采用蓄水覆土种植屋面，传热系数不超过0．63W／ （□·K）^，比传统的通风隔热屋面性能提高了很多，冷热 损失减少50％以上。种植屋面造价比普通屋面造价约增加70 ％，但种植屋面可提高顶层住房的售价，甚至可单独出售， 收入超过70％的造价。因此，屋顶热工性能的改进，实际上 只是屋顶资源开发的一个副产品。 ^^^^7节能效果 ^^^^天奇花园采用上述各项节能措施后，由外围护结构传热 引起的全年空调采暖用电量14．8（kW·h）／□。再加上空 调除湿的新风用电量7．10（kW·h）／□，采暖新风用电量 13．48（kW．h）／□，总用电量为35．38（kW·h）／□。 低于DB50／5009－l999《重庆市民用建筑热环境与节能设计 标准》限制指标38（kW．h）／□，达到节能目标。 |
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