某科技辦公樓被動式低能耗建筑建設(shè)實施方案

王 宏 江

(山西二建集團有限公司，山西 太原 030013)

某科技辦公樓被動式低能耗建筑建設(shè)實施方案

王 宏 江

(山西二建集團有限公司，山西 太原 030013)

對實施“被動式低能耗建筑”的科技辦公樓的重要性、意義進行了闡述，并對科技辦公樓實施“被動式低能耗建筑”的技術(shù)、經(jīng)濟指標及社會效益、節(jié)能效益進行了詳細的分析。

科技辦公樓，被動式低能耗建筑，投資回收期

某公司原有辦公樓建于20世紀50年代，使用已60多年，安全性能差，且不能滿足公司日益增大規(guī)模的綜合辦公要求，集團決定改造其為集團科技辦公樓，其中包含技術(shù)中心的節(jié)能研發(fā)機構(gòu)、BIM研發(fā)小組、被動式低能耗建筑研發(fā)機構(gòu)、礦棉防火紙研發(fā)機構(gòu)、節(jié)能展示室、實驗室、設(shè)計院、經(jīng)營部、財務(wù)部等總部研發(fā)、辦公及子公司集中辦公基地。公司下屬分公司集中集約化入駐辦公，減少在外租賃辦公場所費用及來往工作的交通費用，提高辦事效率，實現(xiàn)節(jié)能低碳最大化。

1 項目概況

工程名稱：科技辦公樓；建筑面積：22 200 m2，地上17 200 m2，地下5 000 m2；結(jié)構(gòu)類型：框架剪力墻；節(jié)能形式：被動式低能耗房屋；層數(shù)：地上15層/地下2層。地上15層：1層、2層、15層為辦公配套公共服務(wù)空間，3層～14層為商務(wù)標準層；地下2層：地下1層為設(shè)備層，地下2層為車庫及人防?？萍嫁k公樓外觀圖見圖1。

2 立項理由

建筑的根本目的是給人們提供一個與外部空間環(huán)境截然不同的內(nèi)部環(huán)境。目前，內(nèi)部環(huán)境的舒適度在很大程度上是以能源作支撐的。中國的能源供應(yīng)面臨重大挑戰(zhàn)。隨著城鎮(zhèn)建筑面積的增加和居民改善室內(nèi)舒適環(huán)境需求的不斷增長，建筑用能量也在逐漸增大。因此，提高建筑能效對中國實現(xiàn)節(jié)能減排的宏觀戰(zhàn)略意義也就越重大。

3 被動式房屋簡介

3.1 被動式房屋的概念

被動式房屋是一種不用傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)，不用像傳統(tǒng)供熱方式設(shè)置供熱設(shè)備、管道，需要專門的熱源。它基本工作原理是依靠被動收集諸如太陽能、屋內(nèi)熱源及房屋保溫性能的熱量使得房屋保持一個舒適的溫度。一般節(jié)能建筑比普通建筑可節(jié)省50%～75%的能耗，被動式房屋則可減少高達95%的能耗。

被動式房屋采用各種節(jié)能技術(shù)構(gòu)造最佳的建筑圍護結(jié)構(gòu)，極大限度地提高建筑保溫隔熱性能和氣密性，使建筑物對采暖和制冷需求能耗降到最低，通過總能耗的控制，達到節(jié)能減排，綠色環(huán)保，使用費用降低，居住和辦公舒適度提高的目標。

3.2 我國節(jié)能建筑發(fā)展歷程

我國節(jié)能建筑發(fā)展歷程見表1。

表1 我國節(jié)能建筑發(fā)展歷程

3.3 被動式房屋的特點、關(guān)鍵技術(shù)與現(xiàn)有節(jié)能房屋的主要區(qū)別

“被動式房屋”是生態(tài)建筑的別稱，之所以能夠節(jié)能環(huán)保，主要是對建筑設(shè)計、建筑物圍護結(jié)構(gòu)及所采用的節(jié)能技術(shù)采取了優(yōu)化措施。該綠色建筑有兩點尤其值得關(guān)注：一是二氧化碳減排量達到世界頂級標準，整棟建筑運營時消耗的能源比傳統(tǒng)建筑減少95%；二是節(jié)能設(shè)計可以保持室內(nèi)恒溫，提供良好的室內(nèi)舒適度。

普通節(jié)能房屋與被動式房屋關(guān)鍵技術(shù)的主要區(qū)別見表2。

表2 普通節(jié)能房屋與被動式房屋關(guān)鍵技術(shù)的主要區(qū)別

3.4 被動式房屋的發(fā)展歷程及國內(nèi)發(fā)展情況

1991年德國建立了第一座真正意義上的被動式房屋,目前已在德國、瑞典、奧地利等國家大量推廣。其中德國的“被動節(jié)能建筑”技術(shù)發(fā)展較快，中國境內(nèi)“漢堡之家”是上海世博會德國漢堡市城市最佳實踐區(qū)案例館。“漢堡之家”每平米一年消耗相當于50度電的能量，僅相當于普通辦公樓的1/4。我國被動式房屋已在秦皇島“在水一方”工程上使用，作為我國首個被動式低能耗房屋示范項目，已受到社會各界的廣泛關(guān)注。建設(shè)部具體指示：要高標準做好被動房試點工作，為今后在全國范圍內(nèi)推動建設(shè)低能耗綠色節(jié)能建筑打好基礎(chǔ)。

4 被動式房屋主要指標要求

4.1 能耗指標要求

限值如下：1)一次能源供暖熱需求量不大于15 kWh/(m2·年)；2)一次能源有效制冷需求不大于15 kWh/(m2·年)；3)一次能源總需求不大于120 kWh/(m2·年)。

其中對一次能源的最大需求為15 kWh/(m2·年),相當于被動式房屋的采暖能耗低于每年每平方米標準煤1.84 kg，僅為我國現(xiàn)行節(jié)能65%標準的1/4～1/10。

4.2 對采暖制冷負荷的限定

德國被動式房屋對采暖制冷負荷做了嚴格的規(guī)定，限值如下：1)樓宇采暖負荷不大于10 W/m2;2)樓宇制冷負荷不大于10 W/m2。在我國氣候條件下建造被動式房屋，由于氣候原因，其采暖負荷制冷負荷分別可以控制在10 W/m2和30 W/m2以內(nèi)。

5 集團建設(shè)“被動式房屋”的現(xiàn)實意義

因被動房無鍋爐等其他傳統(tǒng)熱源，大幅度節(jié)省了設(shè)施資源，不消耗寶貴的化石能源，真正的實現(xiàn)了節(jié)能95%的要求，且無碳排放，歷史和環(huán)保意義重大。同時為進一步加快集團產(chǎn)業(yè)發(fā)展、壯大轉(zhuǎn)型步伐，集團啟動科技辦公樓建設(shè)工作。旨在大力推廣和發(fā)展綠色建筑，建設(shè)宜居低碳的和諧辦公區(qū)。被動式低能耗建筑空氣質(zhì)量品質(zhì)見圖2。

6 被動式房屋施工要點

被動房除了要精細化施工外，還要注意以下要求：1)外門、窗保溫：采用鋼化Low-E中空、真空三玻隔音保溫窗，窗口、門口、填充墻交接處采用專用密封膠帶封堵。2)外墻保溫采用設(shè)計厚度(220 mm～300 mm)的B1級聚苯板，材料必須有合格證，經(jīng)過嚴格檢測試驗合格后方準使用，保溫板先采用滿粘法。然后固定聚苯板保溫釘空隙發(fā)泡后再安裝保溫釘。3)屋面、地面均鋪設(shè)設(shè)計厚度的聚苯板。4)在外墻窗臺處設(shè)置金屬窗臺板，有利于雨水從窗臺板邊流水，整個屋面和外墻地下部分做好防水層，杜絕雨水浸泡保溫層，防止保溫層浸水失效。5)易產(chǎn)生熱橋部位均采取隔熱保溫措施。6)穿墻各種管線等各細部節(jié)點均采取保溫措施用密封膠封堵，電線管傳完電線后，將入戶管內(nèi)采用密封膠封堵。

7 項目建設(shè)的投資性價比(被動式房屋投資分析)

7.1 增加投資

綜合各種因素,被動式低能耗房屋的建筑同普通的節(jié)能建筑相比，保溫材料、外窗、高效熱回收裝置和對施工方面有更嚴格的要求，這些手段使得造價有所增加。單方造價增量成本對比與建安工程費增加成本對比分別見表3，表4。

表3 單方造價增量成本對比表

表4 建安工程費增加成本對比表 萬元

7.2 投資回收

增量成本投資回收期見表5。

表5 增量成本投資回收期

8 被動房的發(fā)展前景

中國建筑節(jié)能潛力巨大，抓好居住建筑和公共建筑的建筑節(jié)能工作，對國家的可持續(xù)發(fā)展將起到重要的作用。

[1] 張小玲.被動式房屋：理想的高舒適度超低能耗建筑[J].建設(shè)科技，2012(10)：66-70.

Apassivelow-energyconsumptionbuildingconstructionimplementationplanofscienceandtechnologyofficebuliding

WangHongjiang

(ShanxiSecondConstructionGroupLtd,Taiyuan030013,China)

This paper expounds the importance and significance of the implementation of the “passive low-energy consumption building”, and analyzes the technical, economic indicators, social benefits and energy saving efficiency of the “passive low-energy consumption building” in science and technology office building.

science and technology office building, passive low-energy consumption building, investment payback period

1009-6825(2017)23-0185-02

2017-06-05

王宏江(1979- )，男，工程師

TU201.5

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