夏热冬冷地区建筑设计节能技术示范工程

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摘 要 山东省安丘市住房和城乡建设局以打造“低碳节能、绿色环保”建筑为目标，推动建筑节能工作。本文建筑设计论文结合笔者的工程实践，以建设部设计节能试点示范工程―安丘鲁丰小区在建筑设计节能上的做法，对夏热冬冷地区如何实现 5%设计节能，提出了具体的解决方案，为夏热冬冷地区如何实现 5%设计节能提供参考。
【关键词】 建筑设计；节能技术；工程
　　中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1 13-9 11-(2011)122-0131-01
　　
　　安丘市是典型的夏热冬冷地区。2001年1月，建设部颁布了《夏热冬冷地区居住建筑设计节能设计标准》，提出了全面实现建筑设计节能50%- 5%的战略目标。作为建设部设计节能试点示范工程―安丘鲁丰小区，势必大力、大胆、大量地运用四新技术以实现 5%的建筑设计节能目标。
　　安丘鲁丰小区通过建设部设计节能试点示范工程的专家论证。安丘鲁丰小区为了实现 5%设计节能目标，针对围护结构采用了：STO聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、蒸压加气混凝土砌块砌筑体系、断桥中空LOW-E玻璃彩铝窗、屋顶隔热设计节能技术。在采暖、通风等设备使用上采用了：户式中央空调系统、户式新风系统。此外，还根据项目的实际在路灯、游泳池等位置兼顾了太阳能等可再生能源的利用。
　　1 STO聚苯板薄抹灰外墙外保温系统
　　安丘鲁丰小区采用的是德国STO瓷砖饰面膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，项目各栋住宅根据设计的体形系数、窗墙比和围护结构组成等数据，经中国建筑科学研究院开发的《夏热冬冷地区居住建筑能耗分析软件DoE-2IN》计算，全部达到 5%设计节能标准，在其他围护结构指标值满足标准要求的前提下，其外墙外保温EPS板厚度1、2、5-8＃楼为50 mm，3-4＃楼为80 mm。
　　2 蒸压加气混凝土砌块砌筑体系
　　蒸压加气混凝土砌块是以10%左右的粉煤灰与定量的水泥，生石灰胶结料、铝粉、石膏等按配比混合均匀，加入定量水，经搅拌成浆后注入模具发气成型，经静停固化后切割成坯体，再经高温蒸压养护固化而成的一种轻质、多孔的新型墙体材料。具有容重轻，保温隔音、机械强度高和可加工性等特点。技术要求符合国家标准《蒸压加气混凝土砌块》（GB119 8-89）的要求。该产品广泛用于工业与民用建筑，作为承重或非承重的结构材料和保温围护材料，具有显著的建筑设计节能效果。
　　鲁丰小区的实施方案：地下室填充墙均采用MU5的加气混凝土砌块及M5混合砂浆砌筑，墙厚根据建筑需要确定；±0.000以上填充墙均采用MU5的加气混凝土砌块，外墙及分户墙厚200，内墙厚150或100，采用M5混合砂浆砌筑；加气混凝土砌块干容重不大于 .0 kN/m3，吸水率不大于40%。
　　3 断桥中空LOW-E玻璃彩铝窗
　　中空玻璃密封的中间空气层导致导热系数较普通玻璃低得多，单片  mm玻璃的K值为5.15 kcal/mh℃，一般中空玻璃K值为1.4 kcal/mh℃-
　　2.9 kcal/mh℃，与单片玻璃相比，中空玻璃的隔热性能可提高两倍，对装有空调的建筑物可大幅度降低其耗电。夏天可以隔热10%以上，冬天室内暖气不易流失，减少热量损失可达40%，起到保温的作用，从而将夏凉冬暖变为现实。
　　中空玻璃由于中间层空气的作用，一般能够降低噪音30 db-40 db。
　　由于中空玻璃采用双层玻璃结构，抗风力及外击力较好，可以抵抗高强度的正负压气流，在长江边百米高层采用中空玻璃最为适宜。
　　中空玻璃的湿气渗透率很低。单片玻璃因室内外温差关系，玻璃表面易造成结露，遮挡视线，污损窗框、窗帘和墙壁。而中空玻璃的热阻较大，室内一侧的玻璃不易结露，而且其内部密封，空气的水分被干燥剂吸收，不会在隔层出现露水，玻璃表面能始终保持平整、清晰。此外，中空玻璃采用丁基胶或多合一胶条式的中空玻璃边缘密封系统，一次成形，没有驳接处，能有效加强中空玻璃的密封性，从而提高中空玻璃的使用寿命。
　　采用Low-E玻璃，能减少室外阳光中的有害紫外线对人体的伤害，减少反射光对其它建筑和人群的伤害。
　　根据 5%设计节能要求，使得门窗综合导热系数k≤2.5 w/（m2.k），即保温性能达到8级以上，鲁丰小区采用中空LOW-E（5+9A+5）玻璃，窗框采用材质厚度为δ≥1.  mm铝合金框，其表面采用静电粉末喷涂工艺；窗的开启方式为内开内倒的平开模式；该工程作为濒临长江的高层住宅，要求抗风压性能、空气渗透性能、雨水渗漏性能、保温隔热性能及隔声性能达到或超过国家标准。
　　4 屋顶隔热设计节能技术
　　鲁丰小区物面采用50 mm厚挤塑聚苯板+ 0 mm膨胀玻化微珠混凝土+120 mm钢筋混凝土的构造形式；该构造形式K≤0.50 W/(m2.K)；D≥3.0，满足夏热冬冷地区 5%设计节能的要求。
　　5 户式中央空调系统
　　鲁丰小区设置日本大金VRV家用中央空调系统，其内、外机容量配比可达130%，采用与VRVII同样形式的冷媒接头连接方式，一套配管最多可连多达9台的室内机。大金RMX1 0C主机C.O.P值（能效比）：制冷：3.00；制热：3.52；制冷量15.5 kW。家用VRV是变频系列，具有精确的温度控制和省电、设计节能的优点。空调机会自动根据房间的负荷变化，调节整个系统的运行状况，使房间温度尽可能保在恒定的范围内。
　　  户式新风系统
　　鲁丰小区按3A住宅性能指标A59子项设置户式单向流新风系统。以满足每人每小时不低于30 m3的要求。考虑建筑设计节能的要求，其雅级变速风机可保证冬夏使用空调时既保证必要的新风，又可减少能量损失；春秋季或室内污染严重时则可加大排风量，以更多享受新鲜空气带来的清新。本项目采用法空EVKD 20型主机。
　　1 可再生能源利用
　　1）生态小区室外光环境。鲁丰小区室外光环境按以下要求设置：道路照明：15-20LX；住宅日照按《城市居住区规划设计规范》50180-93执行；室外公共照明宜采用绿色照明；小区内采用反光指标牌，反光道钉，反光门牌等，建立区内道路识别系统；通过高、中、低、远、近、虚、实等不同照明形式，在不同地区按不同的要求合理配置路灯、庭院灯、草坪灯、地灯等，形成丰富多彩，温馨宜人的室外立体照明系统。此外，小区采用飞利浦LED照明系统，为城市亮化提供更为绚丽的风景。2）光-电技术应用。光-电技术是把太阳光的能量通过半导体材料转化成直流电的“光-伏技术”，又称光伏电池或太阳能电池。当光子进入半导体中，电子被释放，产生直流电。鲁丰小区利用光-电技术应用于住宅轮廓线照明、草坪灯、景观灯和护栏灯等。
　　3）光-热技术应用：是当今利用太阳能最普及的技术。按太阳能加热的温度可分为低、中、高三等；按集热器的类型可分为抛物面槽式系统、中央集热器、抛物面碟式系统三类；按集热方式可分为水加热、空间加热、过程加热三种。鲁丰小区利用光-热技术应用于游泳池水体加热。
　　建设部设计节能试点示范工程-安丘鲁丰小区在建筑设计节能上的做法，对夏热冬冷地区如何实现 5%设计节能，提出具体的解决方案，为夏热冬冷地区如何实现 5%设计节能提供了参考案例。
　　参考文献
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　　[2]郭军杰.建筑节能技术在住宅中的应用探析[J].企业导报,2011,11.
　　[3]肖宇.建筑能耗在住宅设计中的重要性[J].建材与装饰(下旬刊),2001,10.
　　[4]唐海珠,周波,刘星彤.住宅建筑节能设计的研究[J].山西建筑,2009,09.
            
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