朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用評(píng)析

馬吉晶

MA Ji-jing

（蘭州交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院）

【關(guān)鍵字】綠色節(jié)能；能源利用；朗詩(shī)住區(qū)

1 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們生活水平的不斷提升，城市規(guī)劃建設(shè)方面不能跟上時(shí)代的要求，建設(shè)綠色節(jié)能城市，減少能源的消耗與浪費(fèi)成為當(dāng)前城市建設(shè)的難點(diǎn)所在。因此國(guó)家也不斷完善節(jié)能建筑技術(shù)和評(píng)價(jià)體系，近一步明確供熱采暖系統(tǒng)安全、節(jié)能、環(huán)保等技術(shù)要求，健全生活質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估要點(diǎn)。在當(dāng)前大背景下，通過對(duì)蘇州的朗詩(shī)住區(qū)節(jié)能與能源利用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，從而借鑒所在優(yōu)勢(shì)，來對(duì)其它地區(qū)在綠色節(jié)能與能源利用方面的思考和展望。

2 綠色節(jié)能與能源利用概述

2.1 綠色節(jié)能與能源利用概念

綠色節(jié)能與能源利用是指加強(qiáng)用能管理，采取綠色節(jié)能技術(shù)，使技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性合理，以及在社會(huì)和環(huán)境的可承受范圍，將能源充分利用。同時(shí)也要減少?gòu)哪茉瓷a(chǎn)到利用各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi)，更加合理利用先進(jìn)的技術(shù)和新能源。同時(shí)以人、建筑和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，利用天然條件和人工技術(shù)創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境

2.2 綠色節(jié)能與能源利用相關(guān)技術(shù)介紹

在國(guó)外綠色節(jié)能技術(shù)方面也提出了相應(yīng)的對(duì)策。日本在綠色節(jié)能方面，主要在建筑的下部采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的“地下架空層基礎(chǔ)”這種技術(shù)，即防水隔潮、保溫隔熱，又便于各種管線路以及和各種功能設(shè)施的布置和檢修；美國(guó)在綠色節(jié)能方面，主要通過地源熱泵系統(tǒng)，將地下水抽取，通過輔助加熱，給住戶提供熱源，這種技術(shù)減少了能源的消耗，并且節(jié)能效果明顯；西方國(guó)家建造現(xiàn)代綠色節(jié)能住宅，往往會(huì)在室內(nèi)同時(shí)安裝有24h 運(yùn)行的系統(tǒng)本身耗能較少的“能量回收通風(fēng)系統(tǒng)ERV”。這種技術(shù)既能夠保持室內(nèi)空氣的質(zhì)量，又能減少一些不必要的能源的浪費(fèi)。

在國(guó)內(nèi)對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)也是相當(dāng)?shù)闹匾暎粩嗤七M(jìn)新技術(shù)和新政策。運(yùn)用外窗保溫系統(tǒng)，外窗安裝斷橋鋁合金中空玻璃窗戶，同時(shí)加強(qiáng)密封性，減少空氣滲漏和冷風(fēng)滲透耗熱；運(yùn)用外遮陽系統(tǒng)，在夏天日照強(qiáng)烈的時(shí)候可以將卷簾放下，可以有效阻擋陽光；運(yùn)用中水系統(tǒng)，將生活廢水、冷卻水等水源，經(jīng)物化或生化處理，達(dá)到國(guó)家生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，然后再回收利用。

3 蘇州朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用評(píng)析

3.1 蘇州朗詩(shī)住區(qū)概況

蘇州朗詩(shī)住區(qū)建設(shè)地塊位于蘇州工業(yè)園區(qū)，南至斜塘河，北至第十中學(xué)，冬至斜塘河道，西至津梁路。規(guī)劃住區(qū)總用地面積7.35 萬m2，規(guī)劃有15 棟小高層建筑錯(cuò)落排布。朗詩(shī)住區(qū)一直以來保持創(chuàng)新的主題，應(yīng)用“用最少的資源，換來最高的舒適度”理念，為蘇州打造一個(gè)安靜舒適可靠的居住環(huán)境。

3.2 蘇州朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用狀況

1)建筑與圍護(hù)結(jié)構(gòu)

該住區(qū)結(jié)合場(chǎng)地自然條件，充分考慮了現(xiàn)狀、地形等因素建設(shè)，并且對(duì)建筑的體形、朝向、樓距等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過板式單體的“風(fēng)車式”圍合布局，營(yíng)造一個(gè)超乎想象的空間。在住區(qū)中建筑體形系數(shù)達(dá)到0.3，住宅建筑外窗可開啟面積比例達(dá)到30%，窗墻比達(dá)到0.32。住棟將高層與多層錯(cuò)落有致的布置共同構(gòu)建充滿韻律的作品。

住宅的主體為框架結(jié)構(gòu)，以鋼筋混凝土墻體為主，在墻體外側(cè)設(shè)置70mm厚高密度保溫板（XPS 保溫板），并留出一定距離的空氣對(duì)流層，設(shè)置的開放式干掛外墻有利于帶走保溫板的凝結(jié)水，保證保溫材料的長(zhǎng)期干燥，使保溫性能長(zhǎng)期有效?？諝鈱蛹由细蓲斓耐鈮?，使墻體厚度明顯加厚，夏季能很好起到遮陽隔熱作用，而且能有效地防止雨水的侵入。其中干掛瓷板的墻體熱阻為3.13 m2·K/W,墻體的傳熱系數(shù)為0.32W/ (m2·K)。根據(jù)國(guó)標(biāo)要求，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)于國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，干掛瓷板外墻節(jié)能效果比較明顯。

朗詩(shī)住區(qū)建筑外窗采用斷橋隔熱保溫窗，窗框采用斷熱鋁合金材料，和窗洞的結(jié)合空隙采取阻熱隔熱設(shè)計(jì)，隔絕熱傳導(dǎo)玻璃為5mm厚透光+15mm氬氣+5mm 厚透光，鍍有Low-E 涂層，內(nèi)充惰性氣體能有效降低熱量的傳遞。其中，鋁合金傳熱系數(shù)K=3.2W/ (m2·K),雙層Low-E玻璃傳熱系數(shù)K=1.6W/(m2·K),公式：

式中：QT為通過整棟建筑各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量,W；Fi為維護(hù)結(jié)構(gòu)各組成部分的面積，m2；Ki為維護(hù)結(jié)構(gòu)各組成部分的傳熱系數(shù)，W/（m2·K）；ti、te為室內(nèi)、外氣溫，℃

根據(jù)公式，通過鋁合金傳熱系數(shù)、雙層Low-E 玻璃傳熱系數(shù)來確定整窗的平均傳熱系數(shù)K=2.3W/（m2·K），即從傳熱系數(shù)中可知，朗詩(shī)住區(qū)外窗系統(tǒng)中窗框和窗洞的結(jié)合有明顯的阻熱效果。

2)供暖、通風(fēng)與空調(diào)

朗詩(shī)住區(qū)的空調(diào)采暖冷熱源均由地源熱泵系統(tǒng)供應(yīng)，空調(diào)末端又由混凝土天棚輻射系統(tǒng)、置換新風(fēng)系統(tǒng)組成。 同時(shí)地源熱泵系統(tǒng)為天棚系統(tǒng)及新風(fēng)系統(tǒng)提供冷熱源。機(jī)組在工作過程中噪音小，不耗水，不產(chǎn)生任何廢物及污染物，環(huán)保效果顯著。住區(qū)內(nèi)的地源熱泵系統(tǒng)中的冷水（熱泵）機(jī)組的制冷性能系數(shù)（COP）高達(dá)5.5 以上，與普通空調(diào)相比節(jié)能幅度較大，從而達(dá)到高效節(jié)能的效果。住區(qū)中采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組，其名義制冷量為1170，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，性能系數(shù)（COP）未低于國(guó)家離心式電機(jī)給定的制冷系數(shù)數(shù)值，從而達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

該項(xiàng)目的混凝土天棚輻射制冷制熱系統(tǒng)中的單元式調(diào)節(jié)機(jī)組和屋頂式空氣調(diào)節(jié)機(jī)組效能（EER）高達(dá)7.55,其中輻射頂棚主要用于承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，體現(xiàn)很好的節(jié)能作用?；炷另斉镙椛湎到y(tǒng)在樓板內(nèi)均勻布置水管，通過冷熱傳遞的效果，依靠常溫水進(jìn)行制冷制熱。該系統(tǒng)溫度分布均勻，安靜無噪聲且不占用室內(nèi)空間，同時(shí)降低了空調(diào)的負(fù)荷，用電得到了部分節(jié)約。住區(qū)中采用單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)和屋頂式空氣調(diào)節(jié)機(jī)組，其名義制冷量為12，能效比（EER）未低于不接風(fēng)管的混凝土天棚輻射制冷制熱系統(tǒng)電機(jī)給定的能效比數(shù)值，從而達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

表1 風(fēng)道系統(tǒng)單位風(fēng)量耗功率（P）

本項(xiàng)目為了營(yíng)造高舒適的室內(nèi)環(huán)境，采用24h 持續(xù)置換新風(fēng)系統(tǒng)。住區(qū)新風(fēng)系統(tǒng)在臥室、客廳、餐廳等地面上的新風(fēng)口送入經(jīng)過除塵、溫度及濕度等多級(jí)處理后達(dá)到室外新鮮空氣的標(biāo)準(zhǔn)，并且以略低于室內(nèi)的溫度以小于0.2m/s 的速度，從地面踢腳或窗下送出，無噪聲，無強(qiáng)吹風(fēng)感，大大提高了人體的舒適度。同時(shí)根據(jù)表1 對(duì)比可知，新風(fēng)系統(tǒng)比機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)于11%。

3)照明與電氣

朗詩(shī)住區(qū)住宅建筑共用部位的照明，采用延時(shí)自動(dòng)熄滅或自動(dòng)降低照度等節(jié)能措施，同時(shí)應(yīng)急疏散照明采用節(jié)能自熄開關(guān)。地下車庫(kù)按使用需求自動(dòng)調(diào)節(jié)照度，可實(shí)時(shí)顯示和記錄所控照明系統(tǒng)的各種相關(guān)信息并可自動(dòng)生成分析和統(tǒng)計(jì)報(bào)表，供以后參考調(diào)節(jié)照明數(shù)據(jù)，同時(shí)住區(qū)充分利用自然光，并根據(jù)自然光的照度變化控制電氣照明的分區(qū)。該住區(qū)中住宅建筑中的起居室、臥室、餐廳、廚房照度均符合照度標(biāo)準(zhǔn)值，其中照明功率密度值均達(dá)到5.2 W/ m2。

朗詩(shī)住區(qū)建筑電梯采用群控控制、轎廂無人自動(dòng)關(guān)燈技術(shù)、驅(qū)動(dòng)器休眠技術(shù)、群控樓宇智能管理技術(shù)等。同時(shí)都設(shè)置電梯運(yùn)行狀態(tài)顯示及故障報(bào)警，來提高電梯的安全性和可靠性，為居民提供舒適的生活環(huán)境。

4)能量綜合利用

朗詩(shī)住區(qū)中夏季的排熱量大于冬季的取熱量，本工程采用帶熱回收的地源熱泵機(jī)組，夏季利用制冷機(jī)的冷凝廢熱來制取生活熱水，減少能量的流失。地源熱泵主機(jī)提供60℃/55℃生活熱水，夏季加熱生活熱水的能量全部來自于熱回收。同時(shí)建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)，增設(shè)轉(zhuǎn)輪式全熱回收裝置，夏季顯熱效率達(dá)到68%，濕效率達(dá)到67%；冬季顯熱效率達(dá)到70%，濕效率達(dá)到71%，送風(fēng)量達(dá)到3000m3/h 排風(fēng)系統(tǒng)。

本住區(qū)除車庫(kù)、設(shè)備機(jī)房、公共走道之外采用中央空調(diào)，其它冷熱源由地源熱泵和冷卻塔共同承擔(dān)，有時(shí)鍋爐作為輔助熱源。太陽能熱水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為循環(huán)水箱自動(dòng)進(jìn)水，集熱系統(tǒng)自動(dòng)溫差控制循環(huán)都對(duì)可再生能源有所利用。

3.3 蘇州朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用評(píng)價(jià)

朗詩(shī)住區(qū)的成功運(yùn)用節(jié)能與能源利用技術(shù)，以“恒溫、恒濕、恒氧”為核心價(jià)值點(diǎn)的綠色節(jié)能與能源利用的成功開發(fā)，證明了其產(chǎn)品在在夏熱冬冷地區(qū)的適用。根據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50378-2014 和《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》，通過指標(biāo)對(duì)比分析方法對(duì)朗詩(shī)住區(qū)中的綠色節(jié)能與能源利用進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分基本包括控制項(xiàng)、評(píng)分項(xiàng)和加分項(xiàng)三個(gè)方面，其中最終得分按評(píng)分項(xiàng)實(shí)際得分值除以適用于該建筑的評(píng)分項(xiàng)總分值再乘以100 分計(jì)算。因而根據(jù)國(guó)家評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)朗詩(shī)住區(qū)中節(jié)能與能源利用經(jīng)過評(píng)定得分64 分，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.4 蘇州朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用優(yōu)缺點(diǎn)分析

在此基礎(chǔ)下，朗詩(shī)住區(qū)的節(jié)能與能源利用存在一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。結(jié)合住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用綜合評(píng)定分析優(yōu)點(diǎn)如下：

①?gòu)睦试?shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用中的建筑與圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮，該住區(qū)以較低的建筑體形系數(shù)和合適的窗墻比為數(shù)據(jù)支撐，為住區(qū)的傳熱和防熱起到好的作用。墻體利用干掛瓷板外墻，有利于帶走保溫板的凝結(jié)水，保證保溫材料的長(zhǎng)期干燥，保溫性能長(zhǎng)期有效，同時(shí)夏季起到很好的防熱作用，而且能有效的防止雨水侵入。住區(qū)外窗采用阻熱隔熱設(shè)計(jì)，在雙層玻璃中間充惰性氣體能有效降低熱能量的傳遞；

②從朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用中的供暖、通風(fēng)與空調(diào)考慮，該住區(qū)地源熱泵技術(shù)常年帶來的24 小時(shí)熱水，不僅方便了住戶，還相比燃?xì)饧訜岷碗娂訜崴?，更生態(tài)經(jīng)濟(jì)。住區(qū)混凝土天棚輻射制冷制熱系統(tǒng)常年噪音少、不耗水、不產(chǎn)生任何污染物，并且提供良好的冷熱源，充分體現(xiàn)綠色節(jié)能的效果。新風(fēng)置換系統(tǒng)利用冷空氣密度大的特性，通過循環(huán)將室內(nèi)的空氣得以置換，大大提高了人體的舒適度；

③從朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用中的照明與電器考慮，該住區(qū)建筑公共部位采用自動(dòng)熄滅或自動(dòng)降低照度的節(jié)能措施，同時(shí)住區(qū)充分利用自然光，根據(jù)自然光的照度變化來控制電器照明分區(qū)，這樣能充分利用電能。同時(shí)住區(qū)中電梯采用群控控制、轎廂無人自動(dòng)關(guān)燈技術(shù)、驅(qū)動(dòng)器休眠技術(shù)，這樣在公共部位的用電量得到有利的控制；

④從朗詩(shī)住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用中的能量綜合利用考慮，該住區(qū)利用帶熱回收地源熱泵機(jī)組，夏季利用制冷機(jī)的冷凝廢熱來制取生活熱水。同時(shí)冬天利用太陽能輔助加熱來對(duì)天棚輻射制熱系統(tǒng)的水管起到熱傳遞的效果，這樣充分利用可再生能源。

結(jié)合住區(qū)綠色節(jié)能與能源利用綜合評(píng)定分析缺點(diǎn)如下：

①地源熱泵系統(tǒng)前期投資費(fèi)用高，因?yàn)榈叵裸@井打眼埋管需要高額的工程建設(shè)費(fèi)，同時(shí)地源熱泵系統(tǒng)的全年供冷供熱性能與經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)烈依賴于建筑的冷、熱負(fù)荷計(jì)算，后期管理及運(yùn)營(yíng)需要專業(yè)指導(dǎo)。當(dāng)前地源熱泵系統(tǒng)水平還不夠成熟，有時(shí)隱患較大，在抽取地下水的同時(shí)，也會(huì)引起地面下沉，影響地基穩(wěn)??；

②住區(qū)中利用塔樓，影響朝向和北向采光；

③住區(qū)高層住宅投資大，建筑的建材和混凝土消耗量高于多層住宅，配置電梯、高壓水泵、增加公共走道、維護(hù)費(fèi)用都需結(jié)合當(dāng)?shù)乜紤]。對(duì)于住區(qū)管理方面投資也比較高，住戶很難接受后期的管理費(fèi)用。

4 結(jié)論與展望

綜上所述，在數(shù)據(jù)對(duì)比分析、理論結(jié)合實(shí)證的方法下，對(duì)朗詩(shī)住區(qū)的節(jié)能與能源利用進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合考慮朗詩(shī)住區(qū)的現(xiàn)狀條件，結(jié)合建筑氣候分區(qū)，地理位置、地質(zhì)條件、地塊區(qū)位，考慮當(dāng)?shù)卣呒靶枨笮?，住區(qū)中節(jié)能與能源利用達(dá)到一定的水平，并且顯現(xiàn)出一定的節(jié)能優(yōu)勢(shì)和可借鑒之處。

在我國(guó)在北方嚴(yán)寒地區(qū)對(duì)綠色節(jié)能與能源利用技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠全面深入，為了將綠色節(jié)能與能源利用技術(shù)有效地推廣，考慮到夏熱冬冷地區(qū)與嚴(yán)寒地區(qū)有相似之處。因此結(jié)合北方嚴(yán)寒地區(qū)的現(xiàn)狀，對(duì)綠色節(jié)能與能源利用方面有相應(yīng)的展望。

①為了達(dá)到良好的節(jié)能效果和舒適的人居環(huán)境，北方嚴(yán)寒地區(qū)規(guī)劃以提高居民的生活品質(zhì)為導(dǎo)向，結(jié)合場(chǎng)地自然條件和現(xiàn)狀，對(duì)建筑朝向、樓距、窗墻比、公共場(chǎng)所和娛樂空間等進(jìn)行參考借鑒。

②考慮到嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能、節(jié)水和冷熱源供給需求，可以利用地源熱泵系統(tǒng)以及混凝土天棚輻射制冷制熱系統(tǒng)，充分利用可再生資源，貫徹綠色節(jié)能的理念。同時(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)以住戶的基本生活為出發(fā)點(diǎn)，新風(fēng)置換系統(tǒng)利用和太陽能加熱器輔助加熱可以滿足便利、舒適的生活要求，提升環(huán)境品質(zhì)。在住區(qū)公共建筑方面，建筑物給水水龍頭均可以采用陶瓷閥芯片密封節(jié)水龍頭，公共衛(wèi)生間衛(wèi)生器具均可以采用感應(yīng)式出水裝置與節(jié)水型配件。

③考慮嚴(yán)寒地區(qū)保溫防熱的需求，住區(qū)可以應(yīng)用斷橋隔熱鋁合金窗，玻璃采用雙層中空，并且玻璃第三面鍍有Low-E 涂層，進(jìn)一步在夏天起到防熱的效果。建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以采用干掛瓷板，借鑒朗詩(shī)住區(qū)墻體保溫隔熱的 優(yōu)勢(shì)。