公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施及案例分析

1、<p>　　公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施及案例分析</p><p>　　摘要：公共建筑是提供給人們使用的空間，它的建造及維護(hù)都會(huì)消耗大量的能源，那么如何節(jié)約能源呢。文章主要針對(duì)公共建筑空調(diào)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，從中提出了提高公共建筑空調(diào)系統(tǒng)能源利用率的措施，并結(jié)合某工程實(shí)例進(jìn)一步加以分析與論述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：公共建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)措施；案例分析 </p>

2、<p>　　中圖分類號(hào)：TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　目前，隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，建筑能耗逐年大幅度上升，已成為中國(guó)能源消費(fèi)的主體之一。特別在公共建筑方面，由于其建筑消耗大量的能源，造成目前建筑設(shè)計(jì)中最為關(guān)注的焦點(diǎn)之一。因此，要做好公共建筑設(shè)計(jì)工作，應(yīng)充分了目前國(guó)家公共建筑設(shè)計(jì)中存

3、在的問(wèn)題，從而提出相關(guān)的改善措施，從中減少能源消耗與消費(fèi)，實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展策略。 </p><p>　　1.公共建筑空調(diào)系統(tǒng)存在的問(wèn)題 </p><p>　　1.1空調(diào)設(shè)備選型方面 </p><p>　　設(shè)備選型沒有充分考慮空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷特點(diǎn)和設(shè)備性能。在實(shí)際使用中，即使在最熱的月份，仍有閑置的制冷機(jī)組，大多數(shù)建筑的空調(diào)系統(tǒng)都不能達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。這說(shuō)明設(shè)計(jì)人員大多

4、將空調(diào)的冷熱負(fù)荷設(shè)計(jì)得過(guò)大，從而導(dǎo)致裝機(jī)容量偏大，管道直徑偏大，水泵配置偏大，末端設(shè)備偏大的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了初投資增加，能耗增大。 </p><p>　　1.2建筑通風(fēng)系統(tǒng)方面 </p><p>　　一般采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)或風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。采用全空氣系統(tǒng)可以在室外空氣比焓低于室內(nèi)空氣比焓時(shí)充分利用室外新風(fēng)供冷，從而節(jié)省冷水機(jī)組的制冷量。但是在實(shí)際工程中，有些設(shè)計(jì)未充分考慮空調(diào)系統(tǒng)的全年

5、節(jié)能運(yùn)行，新風(fēng)系統(tǒng)往往按最小新風(fēng)量設(shè)計(jì)，新風(fēng)接入口面積，新風(fēng)管道尺寸及風(fēng)機(jī)容量偏小，過(guò)渡季不能大量利用新風(fēng)。有些商場(chǎng)建筑即使在室外溫度低至12時(shí)，室內(nèi)還需要空調(diào)冷源設(shè)備供冷，造成極大的能源浪費(fèi)。 </p><p><b>　　1.3水系統(tǒng)方面 </b></p><p>　　目前采用的全是定水量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)水流量按最大冷負(fù)荷和5的供回水溫差確定，但在全年運(yùn)行中最大負(fù)荷出

6、現(xiàn)的時(shí)間很少，絕大部分時(shí)間在部分負(fù)荷下運(yùn)行，因此普遍存在大流量小溫差的問(wèn)題。近年來(lái)許多研究結(jié)果表明，加大冷水供回水溫差使輸送系統(tǒng)減少的能耗大于由此導(dǎo)致的設(shè)備傳熱效率下降所增加的能耗，因此對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)而言具有一定的節(jié)能效益。目前有的工程已采用了8的溫差，從其運(yùn)行情況來(lái)看節(jié)能效果良好。 </p><p>　　1.4冷熱源選擇方面 </p><p>　　空調(diào)冷熱源選擇比較單一。由于目前我，國(guó)的

7、電力和燃?xì)獯嬖谪?fù)荷不均衡的現(xiàn)象，夏季電力頻頻告急，而燃?xì)赓Y源卻得不到充分利用；冬季則正好相反，形成了與電力季節(jié)相反的峰谷差。如果能夠均衡發(fā)展電力與燃?xì)?，?shí)現(xiàn)削峰填谷，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗，提高能源利用率，對(duì)緩解電力緊張狀況，健康發(fā)展能源工業(yè)具有重要意義。 </p><p>　　2.公共建筑節(jié)能新技術(shù)措施 </p><p>　　理想的節(jié)能建筑應(yīng)在最少的能量消耗下滿足以下三點(diǎn)：一是能夠在不同季節(jié)、

8、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽(yáng)輻射；二是能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性；三是能夠使室內(nèi)實(shí)現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。目前，建筑節(jié)能的途徑主要包括：盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失；降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗。 </p><p>　　2.1 減少能源消耗，提高能源的使用效率 </p><p>　　為了確保居住空間的環(huán)境質(zhì)量，人們通常采用這樣的方法：寒冷的季節(jié)以取暖方式

9、提高室內(nèi)的溫度，炎熱的季節(jié)以制冷方式降低室內(nèi)的溫度，干燥的季節(jié)采用加濕方式，潮濕季候采用抽濕方法，所有這些方法都要需要消耗能源才得以實(shí)現(xiàn)。因此，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，應(yīng)提高供暖（制冷）系統(tǒng)的效率，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)技術(shù)。通過(guò)利用計(jì)算機(jī)、平衡閥及其專用智能儀表等先進(jìn)技術(shù)手段對(duì)管網(wǎng)流量進(jìn)行合理分配，在確保改善供暖質(zhì)量的基礎(chǔ)上又達(dá)到節(jié)約的效果。 </p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)合理的建筑外維護(hù)結(jié)

10、構(gòu)，減少能量損失 </p><p>　　建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑能力的保護(hù)影響巨大，通常建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失主要來(lái)自外墻、門窗、屋頂三個(gè)部分。對(duì)這三部分的節(jié)能技術(shù)的研究是國(guó)際建筑界研究的焦點(diǎn)。從目前環(huán)保節(jié)能的角度看，其主要發(fā)展方向是開發(fā)高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的保溫、隔熱材料，同時(shí)采用先進(jìn)可行的構(gòu)造技術(shù)，確保高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能和密閉性能。 </p><p>　　3.公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)

11、例分析 </p><p><b>　　3.1 工程概況 </b></p><p>　　某綜合商業(yè)廣場(chǎng)，一共28層，建筑占地面積1961.1㎡，，建筑高度為99m，綠地面積為5444.2㎡，綠地率為46.86%，共230個(gè)機(jī)動(dòng)車停車位。 </p><p>　　3.2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施 </p><p>　　3.2.1空調(diào)系

12、統(tǒng)能源回收與再利用 </p><p>　　主樓采用干式風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)機(jī)組采用電驅(qū)動(dòng)溶液熱回收型新風(fēng)機(jī)組，回收室內(nèi)排風(fēng)能量。新風(fēng)負(fù)擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷及部分顯熱負(fù)荷，盤管在干工況下運(yùn)行僅處理室內(nèi)顯熱負(fù)荷?？照{(diào)冷凝熱回收系統(tǒng)回收主機(jī)冷凝廢熱供生活熱水實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用。 </p><p>　　3.2.2地下水源熱泵冷熱源系統(tǒng) </p><p>　　本工程擬采用地下

13、水源熱泵作為冷熱源，其中采集地?zé)岬囊淮嗡到y(tǒng)采用同井同層取水回灌技術(shù)，由專業(yè)公司負(fù)責(zé)設(shè)置板式換熱器，二次水作為水源熱泵機(jī)組的初級(jí)冷熱源，按t =5℃計(jì)算二次水供水溫度，水溫常年保持在10℃～25℃之間。 </p><p>　　設(shè)置兩臺(tái)411KW 制冷量水源熱泵機(jī)組供應(yīng)1～3層裙房空調(diào)，機(jī)組夏季供回水溫度取7/12℃，冬季為45/ 40℃。同時(shí)從屋頂太陽(yáng)能熱水箱中引入兩根熱水管，當(dāng)生活熱水系統(tǒng)富裕不用時(shí)，冬季空調(diào)進(jìn)

14、入免費(fèi)空調(diào)模式，主機(jī)停開由太陽(yáng)能供應(yīng)本系統(tǒng)冬季采暖。制冷機(jī)冷凝熱供衛(wèi)生間熱水用，作為太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的一個(gè)補(bǔ)充能源；冬季太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)有富裕的熱量時(shí)，可連通至水源熱泵供水管路，供空調(diào)熱水使用。 </p><p>　　3.2.3 雨水收集與水資源利用 </p><p>　　本設(shè)計(jì)增設(shè)了雨水收集并進(jìn)行了處理后再回用系統(tǒng)，用于景觀用水、綠化用水、車輛沖洗用水。硬地坪材料選用透水性好的材料增加雨水就

15、地回滲率，屋面、地下車庫(kù)頂和側(cè)墻雨水進(jìn)入雨水收集系統(tǒng)，雨水量按杭州暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算， 屋面及場(chǎng)地排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期均為5年，地面集水時(shí)間為10min，綜合徑流系數(shù)為0.30。過(guò)程如下： </p><p>　　屋面雨水→初期棄流裝置→（地庫(kù)頂下滲雨水） 儲(chǔ)水池→泵→加藥→濾池→消毒裝置→清水池→變頻加壓裝置→綠化用水。 </p><p>　　本建筑根據(jù)不同用途設(shè)用水計(jì)量水表。衛(wèi)生潔具均采用節(jié)水型

16、衛(wèi)生潔具，給水管采用國(guó)家推薦的優(yōu)質(zhì)型管材，采用合理的施工方案，避免管網(wǎng)滲漏損。綠化灌溉采用噴灌、微灌等高效節(jié)水的灌溉方式。 </p><p>　　3.2.4通風(fēng)設(shè)計(jì) </p><p>　?。?）自然通風(fēng)設(shè)計(jì)。本工程建筑主體體形根據(jù)功能和地形確定為板式高層，長(zhǎng)邊朝向南偏東和北偏西方向，短邊朝向西偏南和東偏北方向；在平面設(shè)計(jì)中，在南側(cè)東西兩端設(shè)置空中花園，通過(guò)可調(diào)節(jié)方向的垂直百葉引導(dǎo)夏季東風(fēng)進(jìn)

17、入，加強(qiáng)自然通風(fēng)；在北側(cè)設(shè)置交通核體和衛(wèi)生間、 空調(diào)機(jī)房等輔助功能空間，以阻擋冬季北風(fēng)；建筑主體與周邊建筑保持足夠間距，同時(shí)適當(dāng)?shù)拈_窗面積保證了冬季日照。建筑外窗可開啟面積大于外窗總面積的30％；同時(shí)，建筑外窗的氣密性高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB7107規(guī)定的4級(jí)要求。 </p><p>　　（2）機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)。地下汽車庫(kù)、自行車庫(kù)設(shè)置全面機(jī)械通風(fēng)裝置，換氣次數(shù)不小于6次/ h，地下汽車

18、庫(kù)尾氣在屋頂排放。廚房油煙經(jīng)凈化處理后在屋面高空排放。裙房大開間部分采用定風(fēng)量一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置過(guò)度季排風(fēng)機(jī)，過(guò)渡季節(jié)可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行。所有地下室房間和空調(diào)房間均設(shè)有新風(fēng)，空調(diào)通風(fēng)的新風(fēng)量滿足國(guó)家規(guī)范的要求。因主樓標(biāo)準(zhǔn)層采用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)，新風(fēng)機(jī)采用溶液除濕新風(fēng)機(jī)，干燥新風(fēng)處理全部室內(nèi)濕負(fù)荷和部分冷負(fù)荷，室內(nèi)采用干式風(fēng)機(jī)盤管冷卻室內(nèi)空氣，處理顯熱負(fù)荷。干式風(fēng)機(jī)盤管又徹底解決室內(nèi)冷凝水問(wèn)題，杜絕霉變細(xì)菌的發(fā)生，提高空氣品質(zhì)，

19、同時(shí)利用主機(jī)冷凝熱作為太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的補(bǔ)充熱源。 </p><p><b>　　4.結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　目前，大型公共建筑在民用建筑總面積中所占比重不大，但由于單位建筑面積能耗指標(biāo)高，總能耗在民用建筑中占較大比重。因此，如何減少和避免由于設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致高能耗建筑是大型公共建筑節(jié)能的首要環(huán)節(jié)。另外，還要不斷提高空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率，降低建筑能耗，實(shí)現(xiàn)建筑可