哈爾濱市某綜合樓能耗分析及改進(jìn)技術(shù)方案

韓忠瑞

摘 要：總結(jié)哈爾濱地區(qū)節(jié)能指標(biāo)要求，在分析哈爾濱地區(qū)氣候條件及某綜合樓建筑的全年能耗的基礎(chǔ)上，提出節(jié)能改進(jìn)方案，為哈爾濱地區(qū)老舊建筑節(jié)能改造的順利實(shí)施打下了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能指標(biāo)；綜合樓；全年能耗；節(jié)能改造

財(cái)政部和住建部《關(guān)于進(jìn)一步深入開(kāi)展北方采暖地區(qū)既有建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作的通知》（建財(cái)【2011】12號(hào)）提出，到"十二五"期末，各省（區(qū)市）要至少完成當(dāng)?shù)鼐邆涓脑靸r(jià)值的老舊住宅的供熱計(jì)量及節(jié)能改造面積的35%以上。哈爾濱市作為全國(guó)緯度最高的省會(huì)城市和開(kāi)展建筑節(jié)能工作最早的示范城市， "十二五"期間承擔(dān)了1500萬(wàn)平方米的改造任務(wù)，超過(guò)全省總?cè)蝿?wù)的35%[1，2]。本文擬針對(duì)哈爾濱市某綜合樓進(jìn)行能耗分析，并提出相應(yīng)的節(jié)能改造方案。

1 哈爾濱氣候特點(diǎn)及研究建筑工程概況

1.1 哈爾濱地區(qū)氣候特點(diǎn)

該項(xiàng)目位于哈爾濱市，該市地處北緯44°04′～46°40′，東經(jīng)125°41'～130°13'之間，位于亞歐大陸東部的中高緯度，按我國(guó)的氣候帶劃分，哈爾濱市的氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候。依據(jù)參考資料哈爾濱地區(qū)屬于嚴(yán)寒A區(qū)[1][6]。該區(qū)域建筑熱工設(shè)計(jì)以最冷月平均溫度（哈爾濱最冷月平均溫度）≤-10℃，以日平均溫度（哈爾濱日平均溫度）≤5℃的天數(shù)大于等于145天為輔助設(shè)計(jì)指標(biāo)。建筑設(shè)計(jì)要求必須充分滿足冬季保溫要求，但一般不考慮夏季防熱的問(wèn)題[1，2]。

圖1為2014年全年平均溫度曲線，采暖期為23周，冬季環(huán)境污染比較嚴(yán)重。圖2為哈爾濱地區(qū)全年最高溫度曲線，夏季在最熱7～8月份采用空調(diào)進(jìn)行降溫。

1.2 建筑概況

研究對(duì)象為哈爾濱市內(nèi)一座集行政、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)為一體的綜合樓。該建筑為四層：地下一層，地上三層。總建筑面積為5075m2，建筑高度為20.1m。一層為廚房餐廳、二層為為教室及活動(dòng)室，三層為風(fēng)雨操場(chǎng)。

該建筑的體形系數(shù)為0.4，總窗墻面積比為0.28，滿足DB11/687-2009《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。改造前的綜合建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。

外窗綜合傳熱系數(shù)根據(jù)DB11/687-2009《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》外墻和外窗綜合傳熱 分別為0.38W/m2.K，2.4 W/m2.K。由此得出體育館外墻和外窗均符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。但根據(jù)資料磚混+粘土磚，雙層玻璃結(jié)構(gòu)的能耗損失較大[1，2]。

1.3 建筑能耗統(tǒng)計(jì)

（1）暖通空調(diào)系統(tǒng)

綜合樓冷凍機(jī)房設(shè)置在地下室，建筑冷源采用3臺(tái)蒸汽式溴冷機(jī)，空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)系統(tǒng)。建筑熱源利用市政熱水，利用板式換熱器換取熱水供輻射采暖系統(tǒng)和散熱器系統(tǒng)使用。

（2）能耗統(tǒng)計(jì)

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，該綜合樓2013年1月～2013年12月全年累計(jì)耗電量為342000kWoh，電費(fèi)為150060元。采暖收費(fèi)方式按使用面積收費(fèi)，費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)為40元/m2，總費(fèi)用為135333元。從單位面積上看，年平均電耗為59kWoh/m2，相對(duì)于節(jié)能建筑仍有進(jìn)一提升的可能[1，2]。對(duì)建筑物采暖空調(diào)能耗進(jìn)行全年能耗統(tǒng)計(jì)，單位采用kg/m2，結(jié)果為25kg/m2（標(biāo)煤），任有巨大提升的空間[1，2]。

3 節(jié)能改造方案

3.1 外墻

借鑒相似區(qū)域的改造經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本建筑提出節(jié)能改造方案。外墻的節(jié)能改造首選的是外墻外保溫墻體，主體構(gòu)造見(jiàn)表2。

3.2 外窗[1-5]

在嚴(yán)格控制窗墻面積比的情況下，外窗采用四腔三密封玻璃窗，傳熱系數(shù)2. 20 W/（ m2·K） ，小于限值2. 8； 自身遮陽(yáng)系數(shù)0. 77，氣密性為5 級(jí)，水密性為3 級(jí)，可見(jiàn)光透射比0. 75。外窗與墻體接觸部位采用聚氨酯發(fā)泡劑進(jìn)行填充，窗四周加強(qiáng)保溫構(gòu)造，防止窗與墻之間的熱損失。

4 結(jié)語(yǔ)

總結(jié)哈爾濱地區(qū)節(jié)能指標(biāo)要求，在分析哈爾濱地區(qū)氣候條件及某綜合樓建筑的全年能耗的基礎(chǔ)上，提出節(jié)能改進(jìn)方案，為哈爾濱地區(qū)老舊住宅節(jié)能改造的順利實(shí)施打下了基礎(chǔ)。對(duì)該節(jié)能改造方案進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)計(jì)算是下一步工作的內(nèi)容。

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項(xiàng)目基金：哈爾濱商業(yè)大學(xué)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃校級(jí)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：201310240033