山西省首座綠色建筑示范項目節(jié)能效果分析

白曉青 李 珠

(1.太原星河御廷房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，山西 太原 030006； 2.太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，山西 太原 030024)

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山西省首座綠色建筑示范項目節(jié)能效果分析

白曉青1李 珠2

(1.太原星河御廷房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，山西 太原 030006； 2.太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，山西 太原 030024)

采用國標(biāo)JGJ 26—2010中圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷方法，對以?；⒅槌兄乇鼗炷翞榻Y(jié)構(gòu)材料建成的山西省首座綠色建筑示范項目的熱工性能進行了計算，驗證了采用新型節(jié)能結(jié)構(gòu)建材建成的綠色建筑的節(jié)能效果。

玻化微珠承重保溫混凝土，綠色建筑，能耗，節(jié)能分析

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。在我國，綠色建筑的發(fā)展目標(biāo)是以建筑節(jié)能為突破口的，發(fā)展綠色建筑，首當(dāng)其沖應(yīng)該解決建筑的高能耗問題。

晉城銘基·鳳凰城19號樓為山西首個綠色建筑示范項目(已獲得國家住建部綠色建筑三星級設(shè)計評價標(biāo)識)，該建筑結(jié)構(gòu)部位混凝土采用玻化微珠承重保溫混凝土，圍護結(jié)構(gòu)熱工性能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 工程概況

晉城銘基·鳳凰城19號樓是按照綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計的山西省綠色建筑示范工程，該工程地下1層，地上12層，總建筑面積6 856.81 m2。其中，標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積為552.68 m2。建筑體積Vo=22 051.93 m3，換氣體積V=0.60Vo=13 231.16 m3(樓梯間不采暖)，建筑外表面積Fo=5 612 m2，建筑體形系數(shù)Fo/Vo=5 612/22 051.93=0.25<0.3。

標(biāo)準(zhǔn)層外墻及外窗尺寸見表1，滿足寒冷地區(qū)居住建筑的窗墻面積比限值(見表2)。

表1 標(biāo)準(zhǔn)層外墻及外窗尺寸

表2 寒冷地區(qū)居住建筑的窗墻面積比限值

由全國建筑熱工設(shè)計分區(qū)圖可知，晉城地區(qū)屬于寒冷地區(qū)。該樓各圍護構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特征及傳熱系數(shù)限值見表3。

通過表3可以看出，玻化微珠承重保溫混凝土結(jié)構(gòu)體系的各部分圍護結(jié)構(gòu)均滿足傳熱系數(shù)限值要求。

表3 主要圍護結(jié)構(gòu)特征及傳熱系數(shù)限值

2 ?；⒅槌兄乇鼗炷辆G色建筑能耗計算

2.1 能耗理論

根據(jù)JGJ 26—2010嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)計算本綠色建筑的能耗。建筑物耗熱量指標(biāo)計算公式qH=qHT+qINF-qINH，公式中各指標(biāo)的計算參見JGJ 26—2010嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中4.3節(jié)圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷方法中的計算規(guī)則。外墻和屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正系數(shù)、不同朝向的陽臺溫差修正系數(shù)、計算采暖期太陽總輻射熱平均強度取值見表4～表6。

假定指標(biāo)：tn為室內(nèi)計算溫度，取18 ℃，當(dāng)外墻內(nèi)側(cè)是樓梯間時，取12 ℃；te為采暖室外平均溫度，根據(jù)JGJ 26—2010附錄A中的表A.0.1-1確定，取-0.9 ℃；Itvi為封閉陽臺外表面采暖期平均太陽輻射熱，根據(jù)JGJ 26—2010附錄A中表A.0.1-1確定，南向取109 W/m2；N為換氣次數(shù)，取0.5 h-1。

2.2 玻化微珠承重保溫混凝土綠色建筑能耗計算

根據(jù)2.1節(jié)的能耗理論，試點項目能耗計算過程及結(jié)果見表7。

表4 外墻、屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正系數(shù)ε

表5 不同朝向的陽臺溫差修正系數(shù)ξ

表6 計算采暖期太陽總輻射熱平均強度 W/m2

表7 試點工程耗熱量計算

建筑圍護結(jié)構(gòu)能耗的權(quán)衡判斷應(yīng)以建筑物耗熱量指標(biāo)為依據(jù)，根據(jù)JGJ 26—2010嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)表A.0.1-2，查得晉城市9層～13層建筑的建筑物耗熱量指標(biāo)限值為12.2 W/m2。通過表7可知，試點工程的耗熱量11.36 W/m2滿足建筑節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié)構(gòu)自保溫與外保溫單個房間能耗對比

目前，我國尚未對節(jié)能建筑內(nèi)單個空間節(jié)能計算方法做出規(guī)定，參照現(xiàn)有建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合實際測試，晉城地區(qū)采暖期室外平均溫度取-0.9 ℃，采暖房間溫度18 ℃，根據(jù)測試結(jié)果統(tǒng)計，非采暖房間平均室內(nèi)計算溫度取7.1 ℃。取一面臨外墻玻化微珠承重保溫混凝土結(jié)構(gòu)自保溫綠色建筑房間(①～③/～軸線圍成的房間)和?；⒅楸厣皾{外保溫房間，對其能耗進行計算并對比：

研究對象建筑面積為14.8 m2，建筑體積Vo=47.36 m3，換氣體積V=0.60Vo=28.42 m3。

3.1 ?；⒅槌兄乇鼗炷辆G色建筑單個房間耗熱量計算

1)玻化微珠承重保溫混凝土綠色建筑單個房間構(gòu)造做法。外墻：200 mm厚?；⒅槌兄乇鼗炷?50厚?；⒅楸厣皾{(機械噴涂發(fā)泡式)；外窗：輻射率小于0.25的6+12+6Low-E中空玻璃塑鋼窗；樓板：100 mm厚?；⒅槌兄乇鼗炷?30厚?；⒅楸厣皾{；戶門：雙面鋼板+25 mm厚巖棉板；內(nèi)墻：200 mm厚?；⒅槌兄乇鼗炷?。2)?；⒅槌兄乇鼗炷辆G色建筑單個房間耗熱量計算見表8。

表8 玻化微珠承重保溫混凝土綠色建筑單個房間耗熱量

經(jīng)計算，采用?；⒅槌兄乇鼗炷两Y(jié)構(gòu)自保溫情況下，單個房間最大耗熱量為54.01 W/m2。

3.2 玻化微珠保溫砂漿外保溫建筑單個房間能耗計算

1)?；⒅楸厣皾{外保溫系統(tǒng)單個房間構(gòu)造做法。外墻：40 mm厚?；⒅楸厣皾{(機械噴涂發(fā)泡式)+200 mm厚普通鋼筋混凝土+20 mm厚?；⒅楸厣皾{(機械噴涂發(fā)泡式)；外窗：輻射率小于0.25的6+12+6Low-E中空玻璃塑鋼窗；樓板：100 mm厚普通鋼筋混凝土；戶門：雙面鋼板+25 mm厚巖棉板；內(nèi)墻：200 mm厚普通鋼筋混凝土。

2)?；⒅楸厣皾{外保溫建筑單個房間耗熱量見表9。

表9 ?；⒅楸厣皾{外保溫建筑單個房間耗熱量計算

經(jīng)計算，采用?；⒅楸厣皾{外保溫情況下，單個房間最大耗熱量為174.89 W/m2。

3.3 ?；⒅槌兄乇鼗炷辆G色建筑與外保溫能耗對比分析

通過對單個房間耗熱量進行計算，在?；⒅槌兄乇鼗炷辆G色建筑和?；⒅楸厣皾{外保溫建筑單個房間圍護結(jié)構(gòu)做法均滿足JGJ 26—2010嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圍護結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)限值的情況下：

1)?；⒅槌兄乇鼗炷辆G色建筑單個房間最大耗熱量為54.01 W/m2。2)?；⒅楸厣皾{外保溫建筑單個房間最大耗熱量為174.89 W/m2。

兩種情況相比，節(jié)能率=(174.89-54.01)/174.89×100%=69.12%。

以上對比分析表明：與普通外墻保溫建筑相比，采用?；⒅槌兄乇鼗炷辆G色建筑的單個房間能耗顯著降低。

4 結(jié)語

通過對山西省首座綠色建筑示范工程的耗熱量進行計算，?；⒅槌兄乇鼗炷潦痉豆こ痰暮臒崃繛?1.36 W/m2，滿足建筑節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)要求；較?；⒅楸厣皾{外保溫建筑，該綠色建筑的單個房間能耗顯著降低，節(jié)能率為69.12%，可達到超低能耗的節(jié)能效果。

[1]GB/T 50378—2014,綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn).

[2]李 珠.無機保溫隔熱承重混凝土：中國專利，ZL2009100752089.2008.

[3]JGJ 26—2010,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn).

[4]代學(xué)靈.?；⒅檎w式保溫隔熱建筑研究.太原:太原理工大學(xué),2010.

Analysis on energy-saving effect of the first green building demonstration project in Shanxi province

Bai Xiaoqing1Li Zhu2

(1.TaiyuanXingheyutingRealEstateDevelopmentCo.,Ltd,Taiyuan030006,China;2.CollegeofBuilding&CivilEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

The paper applies enclosure structure thermal performance balancing-judging methods of national JGJ 26—2010, calculates thermal performance of first green building demonstration project in Shanxi province with glazed hollow bead insulation concrete as structural materials, and testifies the energy-saving efficiency of green building with new energy-saving materials.

glazed hollow bead insulation concrete, green building, energy consumption, energy-saving analysis

1009-6825(2015)18-0199-03

2015-04-20

白曉青(1985- )，女，碩士，助理工程師； 李 珠(1959- )，男，博士生導(dǎo)師，教授

TU201.5

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