天津居住建筑節(jié)能率與節(jié)能策略分析

1、天津居住建筑節(jié)能率與節(jié)能策略分析2011-7-28楊穎蘆巖 分享到：QQ空間新浪微博開心網(wǎng)人人網(wǎng)摘要：結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)天津某居住建筑的耗熱量指標(biāo)、節(jié)能率、各種圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗權(quán)重進(jìn)行了計(jì)算， 實(shí)際節(jié)能率為67.9%。外窗、外墻的能耗權(quán)重較高，為實(shí)施節(jié)能措施的對(duì)象。以節(jié)能率70%、75%為目 標(biāo)，在分別提高外窗、外墻絕熱性能的前提下，計(jì)算了節(jié)能措施的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能率70%，通 過降低外窗傳熱系數(shù)或增加外墻擠塑聚苯板的厚度均可實(shí)現(xiàn)，后者的經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)75%節(jié)能 率，單純?cè)黾油鈮Φ谋貙雍穸然騿渭兘档屯獯暗膫鳠嵯禂?shù)，并不現(xiàn)實(shí)。可行的方法是在改善外墻及 外窗絕熱性能的同時(shí)，降低建筑南、北向的

2、窗墻比。關(guān)鍵詞：居住建筑節(jié)能；節(jié)能率；耗熱量指標(biāo)；節(jié)能策略Analysis on Energy Saving Rate and Strategy for Residential Building in TianjinYANG Ying， LU YanAbstract: Combined with an engineering case， heat consumption index， energy saving rate and energy consumption weight of different envelopes of a residential building in Tianj

3、 in are calculated， with the actual energy saving rate of 67.9%,Due to high energy consum ption weight.the external windows and walls are the primary objects of energy saving me asures.Aimed at the energy saving rates of 70% and 75%， the economic efficiency of energ y saving measures are calculated

4、under the premise of improving the insulation performa nce of external windows and walls respectively.For the energy saving rate of 70%， it can be achieved by reducing the heat transfer coefficients of external windows or increasi ng the thickness of extruded polyphenyl board for external walls， and

5、 the latter has hig her economic efficiency. For the energy saving rate of 75%，it can not be achieved by si mply increasing the insulation layer thickness of external walls or simply reducing the heat transfer coefficients of external windows.The feasible way i s reducing the windo w-to-wall ratio w

6、ith south and north orientations while the insulation performance of e xternal windows and walls are improved.Key words: energy saving for residential building； energy saving rate； heat consumption index；energy saving strategy目前，我國建筑能耗約占全社會(huì)總能耗的30%，其中最主要的是供暖空調(diào)能耗，占到20%。根據(jù) 中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告(2007)，我國北方城鎮(zhèn)供暖

7、能耗占全國城鎮(zhèn)建筑總能耗的40%， 為建筑能源消耗的最大組成部分。天津?qū)儆谙臒岫涞貐^(qū)，降低居住建筑供暖能耗成為重中之重，天 津市于2007年頒布了 DB 2912007天津市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，目的是通過合理設(shè)計(jì)，切 實(shí)降低居住建筑供暖能耗。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)天津市居住建筑節(jié)能率與節(jié)能策略進(jìn)行分析。1節(jié)能策略制定的總體思路根據(jù)DB 2912007中有關(guān)計(jì)算方法，以建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)為依據(jù)，計(jì)算建筑的耗熱量指標(biāo)。將建筑的耗熱量指標(biāo)計(jì)算值與DB 2912007中居住建筑不同節(jié)能率對(duì)應(yīng)的耗熱量指標(biāo)限值進(jìn)行 比較，確定建筑的實(shí)際節(jié)能率。根據(jù)DB 2912007規(guī)定，不同節(jié)能率下的居住建筑耗熱量

8、指標(biāo)見 表1。表1不同節(jié)能率下的居住建筑耗熱量指標(biāo)節(jié)能率/%657075耗熱量指標(biāo)/(Wm-)214.4012.3410.29計(jì)算不同部位圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量指標(biāo)在居住建筑耗熱量指標(biāo)中的權(quán)重，尋找節(jié)能潛力最大的部位。為獲得更佳的節(jié)能效果，計(jì)算各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改善程度。以提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)絕熱性能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定最優(yōu)的節(jié)能策略。2工程概況該建筑位于天津市津南區(qū)，為18層居住建筑，建筑面積為5592.6m2。窗墻比為：南向0.55，北向0.45,東、西向0.15。主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)及構(gòu)造見表2,表2中的隔墻為走廊與房間之間的隔墻。表2主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)及構(gòu)造圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)/(Wm-2 K-

9、1)構(gòu)造外墻0.60020mm厚外涂裝飾層+20mm厚聚合物加強(qiáng)面層+70mm 厚擠塑聚苯板+180mm厚現(xiàn)澆昆凝土+20mm厚內(nèi)墻 面水泥砂漿外窗2.700斷橋鋁窗+中空雙層玻璃外門1.500門芯板內(nèi)填30mm厚巖棉隔墻1.49030mm厚外抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料+200mm厚鋼筋混凝土墻體+20mm厚內(nèi)抹白灰砂漿屋頂0.4594mm厚SBS卷材防水層+20mm厚水泥砂漿找平層+ 110mm厚聚苯板+白灰焦渣找坡最薄處 30mm+200mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板+20mm厚內(nèi)抹白灰砂漿3耗熱量指標(biāo)計(jì)算結(jié)果及分析計(jì)算式根據(jù)DB 29-1-2007，建筑耗熱量指標(biāo)的計(jì)算式為:qnq1.72蕓齊,

10、尸另一一1.55V4展二式中qh建筑耗熱量指標(biāo)，W/m2qh,t單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量，W/m2qinf單位建筑面積空氣滲透耗熱量，W/mq單位建筑面積的建筑內(nèi)部得熱量（包括炊事、照明、家電和人體散熱），W/m2，居住建筑取3.8W/m2n圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)量、第i種圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)，見DB 2912007Ki第i種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/（m2K）Ai第i種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m2A總建筑面積，m2V建筑體積，m3計(jì)算結(jié)果及分析經(jīng)計(jì)算，該建筑耗熱量指標(biāo)為13.22W/m2。根據(jù)表1，采用內(nèi)插法，計(jì)算得該建筑的實(shí)際節(jié)能率為67. 9%。經(jīng)計(jì)算得各項(xiàng)耗熱量指標(biāo)所占權(quán)重（見表3）。分析計(jì)算

11、結(jié)果，結(jié)論如下：該建筑的耗熱量指標(biāo)為 13.22W/m2，實(shí)際節(jié)能率為67.9%，已超過65%節(jié)能率。各項(xiàng)耗熱量指標(biāo)中，外窗耗熱量指標(biāo)所占權(quán)重 最大，為57.08%，外窗的節(jié)能潛力最大?？諝鉂B透耗熱量指標(biāo)所占權(quán)重為31.77%，加強(qiáng)外門及外窗的密閉性也將改善建筑的節(jié)能效果。不供暖地下室樓板、屋頂、外門及隔墻的耗熱量指標(biāo)所占權(quán)重不 高，這些部位的節(jié)能潛力不大。表3各項(xiàng)耗熱量指標(biāo)所占權(quán)重項(xiàng)目耗熱量指標(biāo)/(W/m2)權(quán)重/%外墻3.6827.87外窗7.5457.08不供暖地下室樓板0.352.62屋頂0.392.92外門0.211.58隔墻0.654.90空氣滲透4.2031.77內(nèi)部得熱-3.8

12、0-28.744節(jié)能策略的制定以70%、75%為目標(biāo)節(jié)能率，分別計(jì)算分析兩種不同情況下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性：情況1：只降低外窗 的傳熱系數(shù)，不改變其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)；情況2：只降低外墻的傳熱系數(shù)，不改變其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)。情況1根據(jù)已知條件由式(1)(3)可計(jì)算出外窗的傳熱系數(shù)。不同節(jié)能率下外窗的傳熱系數(shù)計(jì)算結(jié)果 見表4。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，按照目前建筑市場(chǎng)外窗的單位面積造價(jià)，對(duì)降低外窗傳熱系數(shù)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行 評(píng)價(jià)，見表4。表4不同節(jié)能率下外窗的傳熱系數(shù)計(jì)算結(jié)果及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)節(jié)能率/%67.970.075.0外窗傳熱系數(shù)/(Wm-2 K-1)2.702.391.80外窗形式斷橋鋁中空雙玻斷橋鋁中空雙玻Low-

13、E玻璃窗外窗單位面積造價(jià)/(元m-2)600700900外窗總面積/m21432.37總造價(jià)/元85.94X104100.27X104128.91X104情況2根據(jù)已知條件由式(1)(3)可計(jì)算出外墻的傳熱系數(shù)。不同節(jié)能率下外墻的傳熱系數(shù)計(jì)算結(jié)果 見表5，由于外墻的絕熱效果關(guān)鍵在于擠塑聚苯板的厚度，因此這里僅考慮增大擠塑聚苯板的厚度降 低外墻的傳熱系數(shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，按照目前建筑市場(chǎng)擠塑聚苯板的單位體積造價(jià)，對(duì)降低外墻傳熱 系數(shù)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，見表5。表5不同節(jié)能率下外墻的傳熱系數(shù)計(jì)算結(jié)果及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)節(jié)能率/%67.970.075.0外墻傳熱系數(shù)/(W-m-2 K-1)0.600.490.19

14、擠塑聚苯板厚度/mm70.0087.12287.68擠塑聚苯板單位體積造價(jià)/(元m-3)250外墻面積/m2 2377.87 總造價(jià) / 元4.16X 1045.18X 10416.75X 104節(jié)能策略達(dá)到70%節(jié)能率并不困難，降低外窗或外墻的傳熱系數(shù)均可實(shí)現(xiàn)。增加外墻擠塑聚苯板厚度相對(duì) 于降低外窗的傳熱系數(shù)更經(jīng)濟(jì)，只需增加1.02X 104元。對(duì)于達(dá)到75%節(jié)能率，單純靠增加外墻擠塑聚苯板厚度或單純降低外窗的傳熱系數(shù)，并不現(xiàn)實(shí)。 從經(jīng)濟(jì)性分析，增加外墻擠塑聚苯板厚度更經(jīng)濟(jì)，只需增加12.59X 104元。比較可行的方法是在改善 外墻及外窗絕熱性能的同時(shí)，降低建筑南、北向的窗墻比1-3 o5結(jié)論對(duì)于大窗墻比的居住建筑，外窗耗熱量指標(biāo)權(quán)重最大，因此具有較大的節(jié)能潛力。實(shí)現(xiàn)70%節(jié)能率并不困難，只需付出較小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能率70%，通過降低外窗傳熱系數(shù)或增加外墻擠塑聚苯板的厚度均可實(shí)現(xiàn)，后者 的經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)75%節(jié)能率，單純?cè)黾油鈮Φ谋貙雍穸然騿渭兘档屯獯暗膫鳠嵯禂?shù)，并不 現(xiàn)實(shí)。可行的方法是在改善外墻及外窗絕熱性能的同時(shí)，降低建筑南、北向的窗墻比。提高居住建筑節(jié)能率，應(yīng)首先分析建筑各部分耗熱量指標(biāo)，找出節(jié)能潛力最大的區(qū)域與相應(yīng) 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性合理的改進(jìn)措施，從而制定技術(shù)經(jīng)濟(jì)性合理的節(jié)能策略。參考文獻(xiàn)：倪吉，李念平，周慧，等.長(zhǎng)