韓忠瑞
摘 要:總結(jié)哈爾濱地區(qū)節(jié)能指標(biāo)要求,在分析哈爾濱地區(qū)氣候條件及某綜合樓建筑的全年能耗的基礎(chǔ)上,提出節(jié)能改進(jìn)方案,為哈爾濱地區(qū)老舊建筑節(jié)能改造的順利實(shí)施打下了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:節(jié)能指標(biāo);綜合樓;全年能耗;節(jié)能改造
財政部和住建部《關(guān)于進(jìn)一步深入開展北方采暖地區(qū)既有建筑供熱計量及節(jié)能改造工作的通知》(建財【2011】12號)提出,到"十二五"期末,各?。▍^(qū)市)要至少完成當(dāng)?shù)鼐邆涓脑靸r值的老舊住宅的供熱計量及節(jié)能改造面積的35%以上。哈爾濱市作為全國緯度最高的省會城市和開展建筑節(jié)能工作最早的示范城市, "十二五"期間承擔(dān)了1500萬平方米的改造任務(wù),超過全省總?cè)蝿?wù)的35%[1,2]。本文擬針對哈爾濱市某綜合樓進(jìn)行能耗分析,并提出相應(yīng)的節(jié)能改造方案。
1 哈爾濱氣候特點(diǎn)及研究建筑工程概況
1.1 哈爾濱地區(qū)氣候特點(diǎn)
該項目位于哈爾濱市,該市地處北緯44°04′~46°40′,東經(jīng)125°41'~130°13'之間,位于亞歐大陸東部的中高緯度,按我國的氣候帶劃分,哈爾濱市的氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候。依據(jù)參考資料哈爾濱地區(qū)屬于嚴(yán)寒A區(qū)[1][6]。該區(qū)域建筑熱工設(shè)計以最冷月平均溫度(哈爾濱最冷月平均溫度)≤-10℃,以日平均溫度(哈爾濱日平均溫度)≤5℃的天數(shù)大于等于145天為輔助設(shè)計指標(biāo)。建筑設(shè)計要求必須充分滿足冬季保溫要求,但一般不考慮夏季防熱的問題[1,2]。
圖1為2014年全年平均溫度曲線,采暖期為23周,冬季環(huán)境污染比較嚴(yán)重。圖2為哈爾濱地區(qū)全年最高溫度曲線,夏季在最熱7~8月份采用空調(diào)進(jìn)行降溫。
1.2 建筑概況
研究對象為哈爾濱市內(nèi)一座集行政、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)為一體的綜合樓。該建筑為四層:地下一層,地上三層??偨ㄖ娣e為5075m2,建筑高度為20.1m。一層為廚房餐廳、二層為為教室及活動室,三層為風(fēng)雨操場。
該建筑的體形系數(shù)為0.4,總窗墻面積比為0.28,滿足DB11/687-2009《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》。改造前的綜合建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)見表1。
外窗綜合傳熱系數(shù)根據(jù)DB11/687-2009《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》外墻和外窗綜合傳熱 分別為0.38W/m2.K,2.4 W/m2.K。由此得出體育館外墻和外窗均符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。但根據(jù)資料磚混+粘土磚,雙層玻璃結(jié)構(gòu)的能耗損失較大[1,2]。
1.3 建筑能耗統(tǒng)計
(1)暖通空調(diào)系統(tǒng)
綜合樓冷凍機(jī)房設(shè)置在地下室,建筑冷源采用3臺蒸汽式溴冷機(jī),空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。建筑熱源利用市政熱水,利用板式換熱器換取熱水供輻射采暖系統(tǒng)和散熱器系統(tǒng)使用。
(2)能耗統(tǒng)計
根據(jù)調(diào)研結(jié)果,該綜合樓2013年1月~2013年12月全年累計耗電量為342000kWoh,電費(fèi)為150060元。采暖收費(fèi)方式按使用面積收費(fèi),費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)為40元/m2,總費(fèi)用為135333元。從單位面積上看,年平均電耗為59kWoh/m2,相對于節(jié)能建筑仍有進(jìn)一提升的可能[1,2]。對建筑物采暖空調(diào)能耗進(jìn)行全年能耗統(tǒng)計,單位采用kg/m2,結(jié)果為25kg/m2(標(biāo)煤),任有巨大提升的空間[1,2]。
3 節(jié)能改造方案
3.1 外墻
借鑒相似區(qū)域的改造經(jīng)驗(yàn),對本建筑提出節(jié)能改造方案。外墻的節(jié)能改造首選的是外墻外保溫墻體,主體構(gòu)造見表2。
3.2 外窗[1-5]
在嚴(yán)格控制窗墻面積比的情況下,外窗采用四腔三密封玻璃窗,傳熱系數(shù)2. 20 W/( m2·K) ,小于限值2. 8; 自身遮陽系數(shù)0. 77,氣密性為5 級,水密性為3 級,可見光透射比0. 75。外窗與墻體接觸部位采用聚氨酯發(fā)泡劑進(jìn)行填充,窗四周加強(qiáng)保溫構(gòu)造,防止窗與墻之間的熱損失。
4 結(jié)語
總結(jié)哈爾濱地區(qū)節(jié)能指標(biāo)要求,在分析哈爾濱地區(qū)氣候條件及某綜合樓建筑的全年能耗的基礎(chǔ)上,提出節(jié)能改進(jìn)方案,為哈爾濱地區(qū)老舊住宅節(jié)能改造的順利實(shí)施打下了基礎(chǔ)。對該節(jié)能改造方案進(jìn)行能耗統(tǒng)計計算是下一步工作的內(nèi)容。
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項目基金:哈爾濱商業(yè)大學(xué)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓(xùn)練計劃校級項目,項目編號:201310240033