淺析日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程案例

劉紅艷 劉京偉

（1.永建設計集團有限公司，貴州 貴陽 550081；2.貴州宏觀經濟學會，貴州 貴陽 550081）

“日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程”位于日喀則定日縣加措鄉拉布龍村，項目于2015年3月啟動設計工作，2018年5月正式完工，包括870m2的陽光房、268m2綜合生活用房、216m2設備機房、公寓樓、溫室大棚等（圖1、圖2）。

圖1 日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程現狀圖

圖2 日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程總平面示意圖

加措鄉位于祖國西南邊境，地處喜馬拉雅山脈中段北麓珠峰腳下，東鄰定結、薩迦兩縣；西接聶拉木縣；北連昂仁縣；東北靠拉孜縣；南與尼泊爾王國接壤。經緯跨度在東經86.2°～87.7°北緯27.8°～29.1°之間。屬于喜馬拉雅山系，疊巒起伏，雪峰巍峨。在縣境內8000m以上的山峰有4座，受自然地理因素制約以高原山地為主。

在當今世界能源日益短缺的情況下，可持續發展已經成為建筑設計的主要理念。將太陽能技術應用于建筑，并與建筑一體化的新型太陽能建筑在能源、環境和經濟的可持續發展進程中將起到重要的平衡作用，以利用太陽能為主的綠色環保型建筑將成為未來建筑業的流行趨勢。

定日屬于高原溫帶半干旱季風氣候區，晝夜溫差大，氣候干燥，年降雨量少，蒸發量大，日照時間長，年平均日照時間達3393.3h，日照百分率77%，太陽總輻射202.9kcal/cm2年。高原紫外線強烈，項目充分考慮建筑所在地區的氣候和資源條件、使用功能等因素，對建筑的自然采光、能源、室內氣候等進行了詳細分析，確保每天都能最大限度地利用日光和太陽能。，，

1 主動式建筑與被動式建筑概述

1.1 主動式建筑

主動式建筑注重室內外環境及可再生能源，在不破壞環境的前提下，營造健康舒適的生活空間，為可持續發展建筑建立新框架，提高生活幸福感；主動式建筑主要從融入當地環境充分利用各種資源、改善室內氣候、利用可再生能源3個方面進行評估。

1.2 被動式建筑

被動式建筑通過被動式措施（隔熱處理技術、提高維護結構密封性能、充分利用太陽能資源、采用具有高效熱回收裝置的新風系統等），達到既能滿足使用者最佳舒適要求又環保節能；被動式建筑主要從供暖熱需求、熱負荷指標、氣密性、一次能源消耗4個方面進行評估。

2 氣候分析

2.1 溫度

定日縣氣溫偏低，年平均氣溫0.7°C，最冷月為1月份。平均氣溫－7.4°C；最熱月為7月份，平均氣溫12°C；極端最高氣溫24.8°C，極端最冷氣溫－27.7°C。因此，該項目重點在于如何解決冬季供暖需求。

2.2 空氣濕度

定日縣年降水量為319mm，年最高降水量為474.3mm，最少降水量為104.9mm，降水量95%分布在6～10月份，定日縣冬季干燥寒冷。因此，須對室內環境進行調控，以確保較高的熱舒適性。

2.3 氧氣含量

定日縣平均海拔5000m，空氣中含氧量低，不足平原一半。因而，須加強室內氧氣含量，以確保室內舒適度。配備供氧智能終端機，實現各個用戶端供氧設備運轉無人自動關機。

3 陽光房室內氣候

加措鄉陽光房是利用原有二手業務用房的墻體新建,見圖3、圖4。南北兩側為兩層辦公樓，中間部位陽光房。屋頂采用鋼制玻璃幕墻結構，材料為保溫抗沖擊的三坡二腔夾膠鋼化玻璃。房頂設置噴淋設備，平時用來清潔玻璃，大雪冰凍時噴鹽水除雪除冰。室內種植花草樹木，流動的水系增加陽光房的空氣濕度，組成一個獨立的自然循環生態系統。屋頂有排風系統，使一、二層建筑及陽光間的廢氣向上流通，最后從屋頂排除，保障了建筑在夏季的通風。調研時間為2018年5月3日中午1點左右，室外溫度16°C，室內溫度達到23°C，在這里室內陽光充足，溫（濕）度適宜，加措鄉公務人員及村民沐浴在陽光下和含氧充足空氣中，在健康環境下工作生活。

圖3 陽光房內部照片

圖4 陽光房屋頂照片

4 供暖

4.1 太陽能供暖系統

太陽能采暖系統是指將分散的太陽能通過太陽能集熱器把太陽能轉換成熱水，然后通過將熱水輸送到發熱末端來提供建筑供熱需求的一種采暖系統。項目采用太陽能供暖系統，充分利用太陽能資源進行供暖及供給生活熱水，針對西藏地區豐富的太陽能資源，以滿足西藏地區冬季供暖需求。

4.2 機房

機房建筑面積216m2，層高3.9m，輕鋼結構。機房是整個供暖、供氧、溫室及電力供應系統的控制中心，同時配置智能控制終端，對設備運轉狀態提供及時、直觀的監控顯示。通過觸摸式人機操作系統，可設置溫度參數，查看設備運行情況。控制系統具有數據采集分析、指標異常報警等功能，操作人員可通過計算機、手機等實現遠程監控。

4.3 室內供熱末端

太陽能系統效率與集熱器種類和工作溫度密切相關，太陽能供熱采暖系統的散熱部件應優先選用低溫輻射供暖系統。太陽能采暖系統較適宜低溫輻射供熱。供水溫度不宜超過60℃，供回水溫差10℃左右為宜，太陽能供熱采暖系統供水溫度宜采用35℃～50℃；供熱系統的工作壓力不得超過0.8MPa；2018年5月7日1點左右，加措鄉采暖系統運行圖中顯示供水溫度41.9℃，回水溫度39.2℃。綜合生活用房和公寓樓終端設備采用插片散熱器，其優點：①散熱效果好，插片散熱器最大的特點就是散熱效果比傳統鑄鐵暖氣片要提高供熱效率30%左右；②質量很穩定，插片散熱器的質量要比傳統鑄鐵暖氣片穩定得多，③美觀，無棱角，無污染，辦公樓終端設備采用空調風機（圖5、圖6），可冬季供暖，夏季供冷，亦可調節室內空氣循環，營造舒適的辦公環境。

4.4 空調系統控制

所有的辦公室與各功能房間均設置了室內溫度調節器，當室內溫度高于設定溫度時，溫度調節器向電動閥門發出指令，切斷熱量供應。通過自動控制系統的邏輯設定，在工作時間開始之前及時將室內溫度調整至設定值。

圖5 空調風機終端設備

圖6 暖氣片終端設備

4.5 經濟性分析

以日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程268m2綜合生活用房為例，供暖面積為268m2，一年供暖期6個月。根據被動式建筑節能方案與可再生能源供熱系統方案，項目建成后年運行費用約為4000元。根據一般公共建筑年供暖費用在5500左右。由此可見太陽能供暖及生活用水系統比燃氣鍋爐和電鍋爐供暖相比更具優勢，能夠節約能源和降低取暖費用。

5 結語

文章首先對日喀則定日縣加措鄉地理氣候條件進行研究，主要對項目總平規劃、建筑單體、太陽能供暖等方面進行敘述，通過中午1：00的數據測試及供暖費用分析和研究得到以下結論：

日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程在總體規劃中建筑布局合理，建筑功能有機聯系，分區明確，保證最佳朝向和日照間距，方便集中供暖管網的敷設。大量運用當地建材，建筑設計也充分考慮當地地域性特征，主動式原理與被動式原理相結合，大大地提高室內舒適度，營造健康、安全的室內環境。

通過對日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程被動式陽光房進行室內外溫度對比可知，被動式建筑室內溫度明顯高于室外溫度，室內含氧量高，通過熱壓、風壓的自然排風設計和屋頂排風系統相結合保證室內空氣流通。被動式建筑在節能設計中存在明顯優勢。

太陽能供暖及生活用水系統在高寒、高海拔的日喀則定日縣加措鄉拉布龍村工程中，室內效果可維持在18℃，系統運行平穩，具有明顯的節能效果。

定日縣加措鄉拉布龍村工程結合當地獨特的建筑情況與人文環境在總平面規劃、建筑方案設計、太陽能集中供暖等方面均具有合理的方案措施，為日喀則市乃至西藏自治區太陽能集中供暖項目提供借鑒和參考。