實例分析設(shè)計綠色節(jié)能建筑時常用的節(jié)能措施

王 沁

(成都市龍泉驛區(qū)龍泉工業(yè)投資經(jīng)營有限責(zé)任公司, 四川成都 610000)

[定稿日期]2017-10-18

1 朗詩綠色街區(qū)詳細(xì)信息

朗詩綠色街區(qū)位于成都(北緯30.66°，東經(jīng)104.01°)成華區(qū)萬年場，地處冬冷夏熱氣候分區(qū)，占地面積21 472 m2，建筑面積84 385 m2，容積率2.9，綠化率30 %，規(guī)劃戶數(shù)604戶，停車位618個，產(chǎn)權(quán)年限70 a，物業(yè)管理公司為朗詩物業(yè)。

朗詩綠色科技節(jié)能系統(tǒng)主要有“地源熱泵、混凝土天棚輻射、外墻、屋頂?shù)孛妗⑼獯?、外遮陽、同層排水、置換新風(fēng)、隔音降噪、熱水集中供應(yīng)”十大系統(tǒng)，通過整合運(yùn)用來實現(xiàn)“三恒”及低噪適光狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

2 綠色科技節(jié)能系統(tǒng)

2.1 地源熱泵系統(tǒng)

該技術(shù)主要通過獲取土壤淺層能量用以供熱、制冷。冬季地?zé)崮苤械哪芰勘蝗〕?，供給室內(nèi)采暖，夏季把室內(nèi)的熱量取出，排放到地下去(圖1)。冬季和夏季常常是用電高峰季，而空調(diào)又是最為耗能的裝置，有了地源熱泵系統(tǒng)，我們就可以告別空調(diào)，遠(yuǎn)離空調(diào)病。

圖1 地源熱泵系統(tǒng)

2.2 混凝土天棚輻射系統(tǒng)

該技術(shù)主要在混凝土頂棚中敷設(shè)輻射盤管(圖2)，通過盤管中的供回水溫差，達(dá)到室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和保持(圖3)。它比使用空調(diào)舒適度高很多，整間房子溫度適中，并且沒有噪音。

圖2 天棚盤管

圖3 混凝土天棚輻射系統(tǒng)

2.3 保溫外墻系統(tǒng)

本項目外墻采用了特別增厚的保溫層(圖4)，好比給房子穿上了厚厚的保溫衣，建筑的外墻就像冷柜的面板，防止熱傳導(dǎo)，還防潮，使得制冷與采暖所消耗的能耗大大低于傳統(tǒng)住宅。目前市場上的綠色節(jié)能建筑采用加氣混凝土墻體已較普遍，在夏熱冬暖地區(qū)，加氣混凝土墻體可以達(dá)到較好的保溫隔熱性能，不需要額外增加保溫材料，在造價增加不多的情況下可以獲得比其他技術(shù)更好的效果。房子也可以像汽車的玻璃貼膜，既擋陽光又擋輻射。外保溫采用容重為30 kg/m3[8], 厚δ= 100 mm 的聚苯乙烯板, 導(dǎo)熱系數(shù)λ1= 0.031 W/( m·℃) , 熱阻R1=δ/λ1= 0.1/0.031= 3.23 m2·℃/W; 墻體為厚δ=200 mm 的鋼筋混凝土, 導(dǎo)熱系數(shù)λ2= 1.74 W/( m·℃ ) , 熱阻R2=δ/λ2= 0.2/1.74= 0.115 m2·℃/W;墻體的總熱阻R=R1+R2=3.23+ 0.115=3.345 m2·℃/W, 則墻體的表面換熱系數(shù)k=1/R=1/3.345= 0.299 W/m2·℃。可有效地隔斷墻體與室外間的能量傳遞。

圖4 絕緣外墻系統(tǒng)

2.4 女兒墻、地下室及屋頂保溫系統(tǒng)

本項目從上到下，從樓頂(圖5)到地下室(圖6)，形成了嚴(yán)密的隔熱保溫系統(tǒng)，例如屋頂?shù)谋匕暹_(dá)到了100 mm厚，女兒墻的保溫板達(dá)到了70 mm厚，減少了能量散失。

圖5 屋頂保溫系統(tǒng)

圖6 首層地面保溫系統(tǒng)

2.5 嚴(yán)密的外窗系統(tǒng)

窗戶往往是房屋建筑中容易忽略的部分，而門窗部分卻也是建筑保溫最薄弱的環(huán)節(jié)，一般的普通單層玻璃窗的傳熱阻為0.17，最常用的中空玻璃窗(5+6A+5)的傳熱阻為0.28，本項目采用的中空LOW-E玻璃窗(5+15A+5)充氬氣(圖7)，玻璃第三面涂有LOW-E涂層，它既不能讓室內(nèi)的熱量跑出去，又不能讓室外的冷熱量跑進(jìn)來，窗框和窗洞的構(gòu)造采取阻熱設(shè)計，熱傳阻為0.4，有效降低了熱能量傳遞。目前歐美發(fā)達(dá)國家LOW-E 玻璃的使用率高達(dá)80 %，國內(nèi)目前在寫字樓等公共建筑中運(yùn)用較多，在住宅中的使用率不足10 %，但在綠色住宅及高檔住宅中已較為普遍。

圖7 外窗系統(tǒng)

2.6 置換新風(fēng)系統(tǒng)

一般建筑在結(jié)構(gòu)上趨向于封閉，在設(shè)計上與自然環(huán)境幾乎完全隔離，室內(nèi)環(huán)境往往是不利于健康的。而綠色節(jié)能建筑的內(nèi)部與外部采取有效連通的方式，會對氣候變化自動進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)(圖8)，就像鳥兒一樣，它可以根據(jù)季節(jié)的變化更換羽毛，同時也使室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)大大提高。新風(fēng)口設(shè)置在臥室和客廳的地面上(圖9)，送入經(jīng)過處理的新鮮空氣，住戶隨時呼吸到新鮮空氣，排出的廢氣再通過廚房和衛(wèi)生間排風(fēng)口排出(圖10)，達(dá)到循環(huán)空氣的效果。

圖8 置換新風(fēng)系統(tǒng)

圖9 新風(fēng)口

圖10 排風(fēng)口

3 綠色節(jié)能科技系統(tǒng)小結(jié)

綠色節(jié)能科技系統(tǒng)及效果見表1。通過分析，朗詩主要通過兩種方式來實現(xiàn)住宅的綠色科技節(jié)能環(huán)保，新型環(huán)保技術(shù)及設(shè)施設(shè)備的運(yùn)用，如地源熱泵系統(tǒng)、混凝土天棚輻射系統(tǒng)、置換新風(fēng)系統(tǒng)；選用環(huán)保節(jié)能系數(shù)高的新型建材，如絕緣外墻系統(tǒng)、女兒墻地下及屋頂保溫系統(tǒng)、嚴(yán)密的外窗系統(tǒng)、外遮陽系統(tǒng)。有了這些綠色科技節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)，朗詩綠色街區(qū)住宅便有了恒溫、恒濕、恒氧、低噪、適光的特點(diǎn)。

4 結(jié)束語

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國民收入水平的提高,人們對室內(nèi)居住舒適環(huán)境要求越來越高。綠色節(jié)能建筑作為一個新興產(chǎn)物在中國興起，既是形勢所迫，又是我國加速城市化建設(shè)的必要組成部分，日益體現(xiàn)出越來越旺盛的生命力，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

表1 綠色節(jié)能科技系統(tǒng)及其效果

[1] 四川省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳. 四川省建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃[S].2017.

[2] 彭飛，安妍.倡導(dǎo)綠色建筑 促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2009(23)：268.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳.既有居住建筑節(jié)能改造指南[S]. 2012.