某住宅楼建筑节能分析

发表时间:2021/9/7   来源:《中国建设信息化》2021年9期   作者:常峰,李长江,郑辉辉,方辉
[导读] 针对住宅建筑节能减排规定
        常峰,李长江,郑辉辉,方辉
        湖北清能投资发展集团有限公司 武汉市 430070
        摘要:针对住宅建筑节能减排规定,通过对某住宅楼围护结构工程材料的分析,得出各建筑材料的隔热性能情况,并计算各节能设计指标,论证出该住宅楼满足建筑节能各项要求。
        关键词:建筑节能;围护结构;隔热效果

1前言
        随着全球能源资源日益紧张,以及人们对居住环境的追求不断提高,建筑节能已成为现代居住建筑重要组成部分。世界上将近一半的能源消耗来源于建筑领域,而建筑围护结构的热损失约占建筑全部能耗损失的70%-80%[1],因此对建筑物进行节能分析,计算各节能设计指标,对整个居住建筑设计具有重要意义。
2. 工程背景
        某住宅楼为地上34层、地下1层剪力墙结构,地上约15838m2,节能计算体积为48510.31 m3,节能计算外表面积为16514.67 m2,根据《湖北低能耗居住建筑节能设计标准》[2]、《民用建筑热工设计规范》 [3]取外墙太阳辐射吸收系数、屋顶太阳辐射吸收系数均为0.50。
        
3.围护结构做法简要说明
        该住宅楼屋面、外墙、楼板、户门、阳台门、外窗构造等围护结构构造具体如下:
(1)屋顶构造:10mm陶瓷地面砖、墙面砖+25mm水泥砂浆+40mm C20细石混凝土+60mm绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(xPS)板+3mm柔性防水层+30mm加气混凝土砌块B05级+100mm钢筋混凝土屋面板+20mm石灰水泥砂浆。
(2)外墙构造:20mm水泥砂浆+200mm专用砌筑砂浆砌加气混凝土砌块墙+30mm绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板+20mm M5 预拌抹灰砂浆,保温板抹面砂浆,抗裂砂浆。
(3)楼板构造:12mm实木地板+3mm绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板+30mm现浇LC15全轻混凝土楼地面隔热层+100mm钢筋混凝土。
(4)通往封闭空间的户门:双层金属门板中间填充15~18厚矿棉板,传热系数3.0W/m2·K。
(5)阳台门:空腔内喷灌Ⅰ类聚氨酯硬泡体塑料60系列型材(门芯板高200mm*厚24mm),传热系数1.90W/m2·K。
(6)外窗构造:50系列断热铝合金低辐射,6白玻Low-E+12Ar+6中空玻璃窗,传热系数2.280W/m2·K,自身遮阳系数0.400,气密性等级为6级。
4.工程材料及节能指标
        围护结构工程材料节能指标具体如表1 ,其中水泥砂浆、石灰砂浆、钢筋混凝土蒸汽渗透系数u 分别取0.0210 g/(m·h·kPa)、0.0443 g/(m·h·kPa)、0.0158 g/(m·h·kPa),绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(xPS)板考虑压缩、锚栓等影响修正系数a取1.20,绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板干密度ρ取值范围18~22(kg/m3)取平均值以及考虑压缩、锚栓等影响修正系数a取1.20,现浇LC15全轻混凝土楼地面隔热层干密度ρ取值范围1000~1200(kg/m3)、蓄热系数S取值范围4.44~5.31[W/(㎡·K)]、导热系数取值0.26~0.31[W/(m·K) ]均取平均值。

5. 建筑节能分析
        该住宅楼形体系数=外表面积/建筑体积=16514.67/48510.31=0.34,满足《湖北低能耗居住建筑节能设计标准》体型系数限值s≤0.45。
       
        外墙传热系数K为0.61小于限值1.20,热惰性指标D为3.84大于限值2.50。楼板传热系数K=1?(0.22+∑R)=1.86小于限值2.00。通往封闭空间的户门、阳台门传热系数分别为3.0、1.9,均符合限值标准要求。通过对该楼栋不同朝向外窗的平均窗墙比计算,均达到a1≤0.30且a2≤0.30且a3≤0.35且a4≤0.30的要求,以及东西南北向最不利透射比均大于标准要求值0.5;50系列断热铝合金低辐射6白玻Low-E+12Ar+6中空玻璃窗传热系数2.28小于限值,东向和西向最不利窗外遮阳系数为0.54小于限值0.8。

6.结论
        通过对该住宅楼围护结构工程材料的分析,计算各节能指标,得出如下结论:
        (1)该住宅楼形体系数、屋面构造、外墙构造、楼板构造、通往封闭空间的户门、阳台门、外窗等各项计算指标均达到《湖北低能耗居住建筑节能设计标准》和《民用建筑热工设计规范》规范要求。
        (2)该住宅围护结构工程材料中绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(xPS)板热阻最高,即隔热效果最好。
        (3)住宅楼通过绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(xPS)板、绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板等组成复合保温构造,使建筑热工设计与地区气候相适应,保证室内基本的热环境要求,符合国家节能减排的方针。

参考文献:
[1]浙江省绿色建筑与建筑节能行业协会.浙江省民用建筑外围护结构节能技术发展对策研究[M]. 2014.
[2]武汉市建筑节能办公室.《湖北低能耗居住建筑节能设计标准》(DB42/T559-2013)[M].北京:中国建材工业出版社,2013.
[3]中国建筑科学研究院.《民用建筑热工设计规范》(GB50176-2016) [M].北京:中国建筑工业出版社,2016.
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