被動(dòng)式綠色建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐及能耗簡(jiǎn)析

文/廖卓嘉 廣州珠江外資建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣東廣州 510060

如今，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了環(huán)境保護(hù)工作的重要性，從而對(duì)建筑行業(yè)中的綠色建筑理念引起了高度的重視。由于被動(dòng)式設(shè)計(jì)在使用過(guò)程中可以有效減少對(duì)能源的消耗，甚至可以實(shí)現(xiàn)零能耗，所以在整個(gè)設(shè)計(jì)工作中應(yīng)將重點(diǎn)放在建筑對(duì)社會(huì)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)方面，而不是放在短期的效益上，這對(duì)于建筑行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展有著非常重要的作用。本文結(jié)合某學(xué)校項(xiàng)目為例，針對(duì)被動(dòng)式綠色建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐和能耗進(jìn)行了深入分析，希望能為相關(guān)人員提供合理的參考依據(jù)。

1、設(shè)計(jì)實(shí)踐

鑒于學(xué)校建筑與其他辦公建筑相比具有一定的差異，主要是在建筑運(yùn)行方面體現(xiàn)出了一定的間歇性，所以，在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作中，對(duì)于被動(dòng)式設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了合理使用。該工程項(xiàng)目在使用過(guò)程中，除去暑假兩個(gè)月以及寒假一個(gè)半月之后，空調(diào)季的時(shí)間為一個(gè)月，采暖季的時(shí)間為三個(gè)月，大部分時(shí)間都比較適合采用被動(dòng)式技術(shù)方法為學(xué)生營(yíng)造出良好的室內(nèi)環(huán)境。

1.1 降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)系數(shù)

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)表

針對(duì)建筑外墻體開(kāi)展相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作時(shí)，主要是將外墻體的熱傳導(dǎo)系數(shù)控制在合理的范圍之內(nèi)，若需有效降低墻體保溫隔熱性能，熱橋效應(yīng)屬于其中的重要控制內(nèi)容，將保溫層設(shè)置在外墻結(jié)構(gòu)層的外面，可以對(duì)建筑起到非常重要的保溫作用，從而有效避免受到外界氣候條件的影響，使整個(gè)墻體的保溫隔熱性能實(shí)現(xiàn)明顯的提升，其中傳熱系數(shù)如表1所示。

1.2 空調(diào)設(shè)計(jì)采用多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)

在對(duì)空調(diào)開(kāi)展相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，因?yàn)榻淌?、辦公室以及食堂都具有非常明顯的間歇性、及時(shí)性等特征，為此，在對(duì)這些特點(diǎn)進(jìn)行充分考慮的基礎(chǔ)上，在夏季的時(shí)候可以對(duì)可靈活控制的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行合理使用。這種系統(tǒng)室外機(jī)不會(huì)占用太多的空間，并且，可以一臺(tái)或者是多臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，在整個(gè)控制過(guò)程中具有非常明顯的靈活性。

1.3 建筑照明采用光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電屬于一種無(wú)污染的綠色技術(shù)，可以對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行有效吸收，從而轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電能，這就在很大程度上降低了室外綜合溫度，同時(shí)室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷也會(huì)進(jìn)一步降低。另外，在對(duì)太陽(yáng)能光伏建筑一體技術(shù)使用的基礎(chǔ)上，不需要使用相應(yīng)的蓄電池，這不但可以減少資金投入，同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中也不會(huì)受到蓄電池荷電狀態(tài)的約束，為此，在整個(gè)使用過(guò)程中可以發(fā)揮出良好的使用性能。

2、能耗評(píng)估分析

2.1 建筑冷熱負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

在對(duì)動(dòng)態(tài)能耗軟件DEST充分利用的基礎(chǔ)上，對(duì)相應(yīng)的模型進(jìn)行合理構(gòu)建，以此為基礎(chǔ)，對(duì)建筑能耗負(fù)荷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了深入的分析，實(shí)際設(shè)計(jì)建筑與建筑在冷熱負(fù)荷想發(fā)生了相應(yīng)的變化。

2.2 建筑節(jié)能率的統(tǒng)計(jì)分析

針對(duì)以上對(duì)建筑負(fù)荷所計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)、分析，同時(shí)嚴(yán)格按照暖通與電氣設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)要求，最終計(jì)算出建筑空調(diào)以及照明系統(tǒng)一年運(yùn)行中所產(chǎn)生的能源消耗現(xiàn)象。對(duì)于兩個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比分析，最終計(jì)算出了實(shí)際設(shè)計(jì)建筑的節(jié)能率。結(jié)合設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)內(nèi)容，本文主要針對(duì)外窗k值為1.3的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了深入的分析。

實(shí)際建筑主要是對(duì)高效多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了合理的使用，與參照建筑空調(diào)系統(tǒng)之間進(jìn)行對(duì)比分析，參照建筑單位平方米，暖通空調(diào)在一次運(yùn)行過(guò)程中所形成的能源消耗為6.6gce/㎡.a，在進(jìn)行綜合的對(duì)比分析之后，其節(jié)能率為63.37%。針對(duì)于該學(xué)校建筑工程而言，在對(duì)主要功能房間的照明功率進(jìn)行設(shè)置時(shí)，主要是參照“建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”中的相關(guān)內(nèi)容來(lái)進(jìn)行。結(jié)合功率實(shí)際密度，對(duì)每一個(gè)功能方面的實(shí)際面積進(jìn)行了明確，每一天的運(yùn)行時(shí)間為九個(gè)小時(shí)，最終計(jì)算出的平均照明使用效率為40%，統(tǒng)計(jì)出每年的運(yùn)行總時(shí)間為二百天，在對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行有效獲取之后，可直接計(jì)算出設(shè)計(jì)建筑以及參照建筑在一年當(dāng)中所產(chǎn)生的照明能源消耗現(xiàn)象。

針對(duì)于該建筑工程，節(jié)能在內(nèi)容上主要涉及到了被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)、高效率機(jī)電系統(tǒng)以及可再生能源發(fā)電等幾個(gè)方面，在對(duì)可再生能源發(fā)電量進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，需要對(duì)節(jié)能率目標(biāo)進(jìn)行全面了解，并采取單獨(dú)計(jì)算方式來(lái)進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)：

本文主要結(jié)合某學(xué)校建筑，然后對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、被動(dòng)式設(shè)計(jì)、多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)以及光伏發(fā)電系統(tǒng)等多方面進(jìn)行了深入的分析。結(jié)合相關(guān)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，該學(xué)校建筑一年中的采暖空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能率為17.6%，而所計(jì)算出的照明系統(tǒng)的節(jié)能率為22.4%。在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的分析之后，若需有效減少該建筑采暖空調(diào)能耗以及照明能耗，如果只是采取采暖空調(diào)與照明節(jié)能等方法，該建筑在一年當(dāng)中所產(chǎn)生的能源消耗現(xiàn)象為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參照建筑物的45.79%，在對(duì)比分析之后，其節(jié)能率為54.21%。如果光伏系統(tǒng)在使用過(guò)程中所發(fā)揮出的電量為10800KW.h，那么節(jié)能率將可以達(dá)到65%，由此可以看出，已經(jīng)超出了被動(dòng)式超低能耗示范項(xiàng)目的節(jié)能率。