邵一飛,朱晨宇,楊云龍,任昊
(沈陽建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院,遼寧 沈陽 110168)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑總量的增加和人類對建筑舒適性的要求的提高,建筑能耗在社會(huì)總能耗所占比例逐年上升,近零能耗建筑技術(shù)已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)[1-3]。探索嚴(yán)寒寒冷地區(qū)被動(dòng)式近零能耗建筑建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)及其提升能效方案,實(shí)現(xiàn)我國近零能耗建筑技術(shù)的本土化已迫在眉睫。我國近零能耗建筑技術(shù)發(fā)展尚屬起步階段,對近零能耗建筑長期運(yùn)行效果及建筑節(jié)能技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的測試還相對較少[4-5]。
綠色場地占地面積4035.20m2,建筑面積1600.71m2,共三層;其中地上二層,地下一層;地下一層建筑面積559.26m2,一層建筑面積563.24m2,二層建筑面積447.41 m2。
常規(guī)建筑采用嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)最為常見的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式,傳熱系數(shù)的選值參考實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊[6],表1為近零能耗建筑與常規(guī)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對比。
表1 為近零能耗建筑與常規(guī)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對比
表1近零能耗建筑與常規(guī)建筑
圖2 近零能耗建筑與常規(guī)建筑冬季采暖負(fù)荷對比
圖3 近零能耗建筑與常規(guī)建筑夏季空調(diào)負(fù)荷對比
圍護(hù)結(jié)構(gòu)在溫度差和水蒸氣壓力差的作用下進(jìn)行熱和濕傳遞。嚴(yán)寒地區(qū)全年室外溫度變化大,室內(nèi)溫度在空調(diào)控制下穩(wěn)定,圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度變化較大,傳熱系數(shù)受溫度影響,進(jìn)而影響室內(nèi)的溫度和墻體內(nèi)表面對人體的輻射溫度。
在傳熱方面,嚴(yán)寒寒冷地區(qū)全年溫差大,圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均溫度變化明顯,對圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)影響很大。當(dāng)考慮溫度變化對能耗影響時(shí),溫度越低,墻體傳熱系數(shù)越小,圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能提高,房間的計(jì)算供熱能耗減小。溫度越高,墻體傳熱系數(shù)越大,隔熱性能越差,房間的計(jì)算制冷能耗增大。
在全社會(huì)倡導(dǎo)節(jié)能減排的大環(huán)境下,綠色建筑的發(fā)展迅猛。綠色建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來的環(huán)境和社會(huì)效益也使得政府更加重視節(jié)能環(huán)保建筑。
(1)在溫差大的地區(qū),圍護(hù)結(jié)構(gòu)隨溫度變化明顯,改善維護(hù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)成為提高建筑節(jié)能效果的必要條件。
(2)近零能耗建筑與常規(guī)建筑對比分析可知,冬季近零能耗建筑減少73%空調(diào)能耗,夏季減少15%空調(diào)能耗,總空調(diào)能耗減少55%。
(3)選擇合理圍護(hù)結(jié)構(gòu)的近零能耗建筑在全年都能達(dá)到節(jié)能的效果,近零能耗建筑已經(jīng)我國建筑行業(yè)發(fā)展的重要研究內(nèi)容。