基于綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的多功能建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法

魯思明

摘要：通過某小學(xué)項(xiàng)目在綠建評(píng)價(jià)體系框架內(nèi)的節(jié)能措施及能耗分析的推導(dǎo)過程，對(duì)如何確定多功能建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案做出總結(jié)。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；建筑節(jié)能；能耗分析

引言

“十一五”以來，我國大力推進(jìn)綠色建筑工作，越來越多的建設(shè)項(xiàng)目要求參與綠建評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)總得分由各類指標(biāo)得分乘以相應(yīng)的權(quán)重值后相加得出。綠建七類評(píng)價(jià)指標(biāo)中，節(jié)能與能源利用項(xiàng)權(quán)重值最大；故節(jié)能設(shè)計(jì)方案對(duì)于綠建評(píng)價(jià)起著舉足輕重的影響。本文通過對(duì)某小學(xué)項(xiàng)目的節(jié)能設(shè)計(jì)分析，探討了以滿足綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為前提的節(jié)能設(shè)計(jì)思路。

1項(xiàng)目概述

（1）本項(xiàng)目是教育建筑，所在地河南洛陽為寒冷A區(qū)。單體總建筑面積約25000平方米。行政教學(xué)樓及宿舍樓、游泳館呈3排并列布置。按建筑功能，分別依據(jù)公共建筑、居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行節(jié)能計(jì)算。（2）行政教學(xué)樓總建筑面積約22900平方米。地上共4層，地下共2層。地下1層有2處下沉廣場。地上主要功能為教室、教研室、圖書室。地下主要功能為學(xué)生食堂、報(bào)告廳、游泳館、教研室、設(shè)備機(jī)房。（3）宿舍樓總建筑面積約2100平方米，地上共4層。

2評(píng)價(jià)要求

本項(xiàng)目需達(dá)到綠色建筑二星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，節(jié)能及能源利用項(xiàng)中建筑與圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足：（1）當(dāng)節(jié)能設(shè)計(jì)采用規(guī)定性指標(biāo)方法時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能比我省現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值要求提高幅度達(dá)到10%（10分）；（2）當(dāng)節(jié)能設(shè)計(jì)采用權(quán)衡判斷方法時(shí)，公共建筑的全年供暖和空氣調(diào)節(jié)能耗，寒冷地區(qū)居住建筑的建筑物耗熱量指標(biāo)比我省現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求的降低幅度達(dá)到10%（10分）。

3節(jié)能建模

（1）行政教學(xué)樓地上部分建筑面積10710平方米，地下部分建筑面積12190平方米。體形系數(shù)0.22。其中地下1層局部為全埋式地下室（頂板保溫），另有2處下沉廣場，臨廣場一側(cè)的地下建筑外墻均應(yīng)按地上部分建筑外墻考慮。故建筑建模以地下一層為首層，下沉廣場作為天井，地下1層除臨天井的外墻以外均定義為地下墻。（2）由于采暖地下室面積較大且頂板覆土厚度較小，為計(jì)算準(zhǔn)確，筆者把地面建筑投影范圍以外的全埋式地下室的頂板按屋面考慮節(jié)能構(gòu)造，即上部無建筑的地下室頂板參與體形系數(shù)的計(jì)算。其余地下一層采暖房間，除上部有建筑的房間為絕熱構(gòu)造外；其余均按采暖與非采暖房間之間的樓板定義地下室頂板。修正后的建筑模型為地上5層，地下1層。（3）宿舍樓全部為地上，共4層，總建筑面積2158.41平方米。體形系數(shù)0.19。其與行政教學(xué)樓貼臨處的外墻均按絕熱墻體考慮。

4能耗分析

（1）本項(xiàng)目采用的保溫材料及其保溫性能指標(biāo)如下表1：

按上述圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法計(jì)算得出行政教學(xué)樓的節(jié)能指標(biāo)見下表（括號(hào)中數(shù)值表示0.9倍傳熱系數(shù)或1.1倍熱阻）：

按上述圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法權(quán)衡計(jì)算的結(jié)果，參照建筑采暖空氣調(diào)節(jié)能耗為29.24（kWh/㎡），設(shè)計(jì)建筑采暖空氣調(diào)節(jié)能耗Ed為27.89（kWh/斫㎡；Ed/Er=-95.38%，比規(guī)范要求的權(quán)衡判斷方法僅降低了不足5%，無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的10%。由此可知，按綠建要求對(duì)公共建筑進(jìn)行節(jié)能計(jì)算，按規(guī)定性指標(biāo)比按權(quán)衡指標(biāo)判定更易達(dá)標(biāo)。

（3）接下來筆者依據(jù)上述條件試判宿舍樓的節(jié)能指標(biāo)。由于宿舍樓與行政教學(xué)樓為同一建筑的不同部分，首先筆者考慮外圍護(hù)結(jié)構(gòu)做法的一致性。按表2構(gòu)造做法對(duì)宿舍樓進(jìn)行節(jié)能計(jì)算，得出結(jié)果如下（括號(hào)中數(shù)值表示0.9倍傳熱系數(shù)或1.1倍熱阻）：

按上述圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法權(quán)衡計(jì)算的結(jié)果，建筑物耗熱量指標(biāo)限值El為11.80（W/㎡），設(shè)計(jì)建筑的建筑物耗熱量指標(biāo)Ed為6.63（W/㎡）；Ed/E1=56.19%，比規(guī)范要求的權(quán)衡判斷方法降低了44%，大大超過設(shè)計(jì)要求的10%，設(shè)計(jì)較為浪費(fèi)。這也說明在同一項(xiàng)目中，居住建筑比公共建筑的節(jié)能要求寬松。觀察表4可知，外窗、外墻、挑空樓板還有較大的調(diào)整空間。經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整，宿舍樓的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法修改如下：

按上述圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法權(quán)衡計(jì)算的結(jié)果，設(shè)計(jì)建筑的建筑物耗熱量指標(biāo)Ed為9.08（W/㎡）；Ed/El=76.95%，比規(guī)范要求的權(quán)衡判斷方法降低了23%，仍超過設(shè)計(jì)要求的10%。由此可知，按綠建要求對(duì)居住建筑進(jìn)行節(jié)能計(jì)算，按權(quán)衡指標(biāo)比按規(guī)定性指標(biāo)判定更易達(dá)標(biāo)。

5結(jié)語

根據(jù)以上節(jié)能設(shè)計(jì)分析過程，我們不難發(fā)現(xiàn)，在綠建評(píng)價(jià)中，同一建筑內(nèi)的居建部分和公建部分體形系數(shù)相近且采用相同圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法時(shí)，居住建筑更易達(dá)標(biāo)。故這種類型的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)以公共建筑達(dá)標(biāo)為前提，在此基礎(chǔ)上對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法微調(diào)，使居住建筑以權(quán)衡指標(biāo)達(dá)到綠建標(biāo)準(zhǔn)。