公共建筑節(jié)能設計措施及案例分析

1、<p>　　公共建筑節(jié)能設計措施及案例分析</p><p>　　摘要：公共建筑是提供給人們使用的空間，它的建造及維護都會消耗大量的能源，那么如何節(jié)約能源呢。文章主要針對公共建筑空調系統(tǒng)中存在的問題進行了分析，從中提出了提高公共建筑空調系統(tǒng)能源利用率的措施，并結合某工程實例進一步加以分析與論述。 </p><p>　　關鍵詞：公共建筑；節(jié)能設計措施；案例分析 </p>

2、<p>　　中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　目前，隨著城市建設的高速發(fā)展，建筑能耗逐年大幅度上升，已成為中國能源消費的主體之一。特別在公共建筑方面，由于其建筑消耗大量的能源，造成目前建筑設計中最為關注的焦點之一。因此，要做好公共建筑設計工作，應充分了目前國家公共建筑設計中存

3、在的問題，從而提出相關的改善措施，從中減少能源消耗與消費，實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展策略。 </p><p>　　1.公共建筑空調系統(tǒng)存在的問題 </p><p>　　1.1空調設備選型方面 </p><p>　　設備選型沒有充分考慮空調系統(tǒng)的負荷特點和設備性能。在實際使用中，即使在最熱的月份，仍有閑置的制冷機組，大多數(shù)建筑的空調系統(tǒng)都不能達到滿負荷運行。這說明設計人員大多

4、將空調的冷熱負荷設計得過大，從而導致裝機容量偏大，管道直徑偏大，水泵配置偏大，末端設備偏大的現(xiàn)象，從而導致了初投資增加，能耗增大。 </p><p>　　1.2建筑通風系統(tǒng)方面 </p><p>　　一般采用全空氣空調系統(tǒng)或風機盤管加新風系統(tǒng)。采用全空氣系統(tǒng)可以在室外空氣比焓低于室內空氣比焓時充分利用室外新風供冷，從而節(jié)省冷水機組的制冷量。但是在實際工程中，有些設計未充分考慮空調系統(tǒng)的全年

5、節(jié)能運行，新風系統(tǒng)往往按最小新風量設計，新風接入口面積，新風管道尺寸及風機容量偏小，過渡季不能大量利用新風。有些商場建筑即使在室外溫度低至12時，室內還需要空調冷源設備供冷，造成極大的能源浪費。 </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)，設計時水流量按最大冷負荷和5的供回水溫差確定，但在全年運行中最大負荷出

6、現(xiàn)的時間很少，絕大部分時間在部分負荷下運行，因此普遍存在大流量小溫差的問題。近年來許多研究結果表明，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致的設備傳熱效率下降所增加的能耗，因此對整個空調系統(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，從其運行情況來看節(jié)能效果良好。 </p><p>　　1.4冷熱源選擇方面 </p><p>　　空調冷熱源選擇比較單一。由于目前我，國的

7、電力和燃氣存在負荷不均衡的現(xiàn)象，夏季電力頻頻告急，而燃氣資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)展電力與燃氣，實現(xiàn)削峰填谷，降低空調系統(tǒng)能耗，提高能源利用率，對緩解電力緊張狀況，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)能新技術措施 </p><p>　　理想的節(jié)能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下三點：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輻射；二是能夠在不同季節(jié)保持室內的舒適性；三是能夠使室內實現(xiàn)必要的通風換氣。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；減少建筑圍護結構的能量損失；降低建筑設施運行的能耗。 </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、提高室內的溫度，炎熱的季節(jié)以制冷方式降低室內的溫度，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現(xiàn)。因此，要實現(xiàn)節(jié)能的目的，應提高供暖（制冷）系統(tǒng)的效率，采用先進的設計、安裝、運行質量、節(jié)能系統(tǒng)調節(jié)技術。通過利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表等先進技術手段對管網流量進行合理分配，在確保改善供暖質量的基礎上又達到節(jié)約的效果。 </p><p>　　2.2 設計合理的建筑外維護結

10、構，減少能量損失 </p><p>　　建筑的外維護結構設計對建筑能力的保護影響巨大，通常建筑物圍護結構的能量損失主要來自外墻、門窗、屋頂三個部分。對這三部分的節(jié)能技術的研究是國際建筑界研究的焦點。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、經濟的保溫、隔熱材料，同時采用先進可行的構造技術，確保高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。 </p><p>　　3.公共建筑節(jié)能設計實

11、例分析 </p><p><b>　　3.1 工程概況 </b></p><p>　　某綜合商業(yè)廣場，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個機動車停車位。 </p><p>　　3.2 建筑節(jié)能設計措施 </p><p>　　3.2.1空調系

12、統(tǒng)能源回收與再利用 </p><p>　　主樓采用干式風機盤管加獨立新風系統(tǒng)，新風機組采用電驅動溶液熱回收型新風機組，回收室內排風能量。新風負擔室內濕負荷及部分顯熱負荷，盤管在干工況下運行僅處理室內顯熱負荷?？照{冷凝熱回收系統(tǒng)回收主機冷凝廢熱供生活熱水實現(xiàn)能源的梯級利用。 </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，其中采集地熱的一次水系統(tǒng)采用同井同層取水回灌技術，由專業(yè)公司負責設置板式換熱器，二次水作為水源熱泵機組的初級冷熱源，按t =5℃計算二次水供水溫度，水溫常年保持在10℃～25℃之間。 </p><p>　　設置兩臺411KW 制冷量水源熱泵機組供應1～3層裙房空調，機組夏季供回水溫度取7/12℃，冬季為45/ 40℃。同時從屋頂太陽能熱水箱中引入兩根熱水管，當生活熱水系統(tǒng)富裕不用時，冬季空調進

14、入免費空調模式，主機停開由太陽能供應本系統(tǒng)冬季采暖。制冷機冷凝熱供衛(wèi)生間熱水用，作為太陽能熱水系統(tǒng)的一個補充能源；冬季太陽能熱水系統(tǒng)有富裕的熱量時，可連通至水源熱泵供水管路，供空調熱水使用。 </p><p>　　3.2.3 雨水收集與水資源利用 </p><p>　　本設計增設了雨水收集并進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、地下車庫頂和側墻雨水進入雨水收集系統(tǒng)，雨水量按杭州暴雨強度公式計算， 屋面及場地排水設計重現(xiàn)期均為5年，地面集水時間為10min，綜合徑流系數(shù)為0.30。過程如下： </p><p>　　屋面雨水→初期棄流裝置→（地庫頂下滲雨水） 儲水池→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)不同用途設用水計量水表。衛(wèi)生潔具均采用節(jié)水型

16、衛(wèi)生潔具，給水管采用國家推薦的優(yōu)質型管材，采用合理的施工方案，避免管網滲漏損。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通風設計 </p><p>　?。?）自然通風設計。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；在平面設計中，在南側東西兩端設置空中花園，通過可調節(jié)方向的垂直百葉引導夏季東風進

17、入，加強自然通風；在北側設置交通核體和衛(wèi)生間、 空調機房等輔助功能空間，以阻擋冬季北風；建筑主體與周邊建筑保持足夠間距，同時適當?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，建筑外窗的氣密性高于現(xiàn)行國家標準《建筑外窗氣密性能分級及檢測方法》GB7107規(guī)定的4級要求。 </p><p>　?。?）機械通風設計。地下汽車庫、自行車庫設置全面機械通風裝置，換氣次數(shù)不小于6次/ h，地下汽車

18、庫尾氣在屋頂排放。廚房油煙經凈化處理后在屋面高空排放。裙房大開間部分采用定風量一次回風全空氣系統(tǒng)，同時設置過度季排風機，過渡季節(jié)可實現(xiàn)全新風運行。所有地下室房間和空調房間均設有新風，空調通風的新風量滿足國家規(guī)范的要求。因主樓標準層采用溫濕度獨立控制系統(tǒng)，新風機采用溶液除濕新風機，干燥新風處理全部室內濕負荷和部分冷負荷，室內采用干式風機盤管冷卻室內空氣，處理顯熱負荷。干式風機盤管又徹底解決室內冷凝水問題，杜絕霉變細菌的發(fā)生，提高空氣品質，

19、同時利用主機冷凝熱作為太陽能熱水系統(tǒng)的補充熱源。 </p><p><b>　　4.結語 </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計不當導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，還要不斷提高空調系統(tǒng)的能源利用率，降低建筑能耗，實現(xiàn)建筑可