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1、1 1 6 低 沮建 筑 技 术 2 ) ， 年第5 期( 总第1 19期) 居住建筑能耗影响因素分析 李魁山， 张旭 ( 同济大学暇通空调及坦气研究所. 上海 践 众均 2 【 摘 要】用B IN法 计算绿地昆山 样板房 全年能耗， 在满足 夏热冬冷地区 居住建筑节能设计标准 的要求同 时， 对影响能 耗的因素包括墙体、 外窗传热系数， 窗墙比， 新风量等作定量分析。 根据“ 十一五” 提出的居住建筑节 能要求， 空调 机组全年能耗满足解k w h/ 矿。 对建筑保温设计提出建议。 【 关键词】传热系数; 外墙外保温; 建筑节能 【 中图分类号】刊n l . 1 95【 文献标识码】 B【
2、文章编号】 1 001 一 阴麟 2 (X y7 ) 05一 0 n 6 一 工 0 引言 建筑围护结构保温在建筑节能中起很大作用， 外墙外保 温主要应用于我国寒冷的北方地区， 随着夏热冬冷地区对居 住节能要求的提出， 该地区围护结构也相应采取了 外墙外保 温。目 前外保温形式主要采用外墙加班 5 、 x 巧等保温材料。 根据 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准)(以下简称 标 准 ) 要求， 在满足要求的窗墙比 条件下， 空调机组全年能耗 满足不大于55. 肠k w . 讨 时年。国 家“ 十一五” 提出新的节能 要求， 采暖、 空调、 除湿、 新风供应的全面需求。要求冬夏季 C O P 都高
3、于4 。 空调机组能耗要求: 24k w 讨 mz 年， 仅依靠提 高机组性能并不能满足能耗要求。对于围护结构保温隔热 也提出新的设计要求。影响围护结构能耗因素包括: 外墙、 外窗传热系 数， 窗墙比， 新风量等， 而各个因素在总能耗中 所 占比 例不同， 分析其对能耗影响可针对具体因素提出 改进。 1 建筑概况 该建筑位于昆山市花桥镇， 是绿地21城MI别墅中的一 栋。 共计四 层， 地下室一层， 地上三层， 总建筑面积 1 的n Z 。 建筑主要功能如下: 地下室作为家庭活动中 心， 放置设备; 地 上一层包括厨房、 餐厅和卧室; 二层包括两个主卧室和一个 表1围护结构保温隔热设计初步方案
4、 客卧室; 三层包括一个主卧室。 2 负荷计算 用B IN法计算能 耗tl， 其中: 新风能耗61. 34 kw 丫 扩; 日 射能 耗5 . 95 kw 日 廿; 围护结构能耗38. 52kw 址 甘; 其他能 耗6 ， 拐k w U 扩 相应能耗所占 总能耗百分比如图1 所示。从图1 可以 看出， 新风能耗比例较大， 由于围护结构只有南、 北两侧有外 墙， 外墙能耗较小。在表1 中参数条件下， 根据 标准 ， 夏季 空调机组 仪 沪二 2 . 3 ， 冬季 C 口 尸 二 1 . 9 ， 空调机组全年能耗为 53， 93 kw 丫 扩。满足 标准)4. 0 . 8 要求。“ 十一五” 提出
5、空调 机组全年耗电量: 24kw 拟 时。乙 口 尸 二 4 ， 通过降低围护结构 传热系数， 或减小新风量等措施， 达到“ 十一五” 要求。 .。 筒 二 _ 纂 l jZ 一 5 心0.450.350.250.150.05 尽月崔拐 3 . 54 )。 四石 结构名称做法 传热系数 / W ( 廿 K)一 1 外墙类型 外粉剧 1 众 . 11 +琅苯乙烯泡沫 塑料 0. 乃 屋面类型 0 . 57 窗类型 目 名 扣.俪+钉板及钢网抹灰 1 伪 口 1 枯土 多孔砖2 4( 坛 叨+内粉刷1 伍 1 . 1 钢筋混凝土们丽， + 水泥砂桨轰 玩 加+聚 苯板粼 知 加水泥膨胀珍珠岩， 阮
6、.+ 水泥 砂浆2 氏 m l + 钢筋棍凝土1 勿 ) 1” 1 + 石灰、 砂、 砂浆15 二 平板玻瑞5 二 + 热流水平/ 垂直 1 0n加+ 平板玻瑞5 ， 平板玻璃6 俪 + 热流水平/ 垂直 1 2 俪 + 平板玻瑞6 ， 加玺 坛 加厚E f S内保温 3. 20 门类型 2. 功 地下室 0 . 花 能耗分类 图1能耗比例 3 结果分析 根据“ 十一五” 要求负荷指标达到琳kw U 心年， 在新风 能 耗不变的条件下， 通过增加外墙外保温的厚度， 减小外墙 或外窗的传热系数， 改变窗墙比 等几种情况分别讨论。 3 . 1 窗墙比固 定， 外窗传热系数不变; 改变墙体传热系数
7、根据表1 中墙体传热系数， 计算得由 墙体传热的能耗占 总能耗的6 %; 如图2 所示: 传热系数从0 . 5 一 1 . 5 变化， 满足 ( 标准) 要求。围护结构能耗在5 %一 12%之间变化， 因此改 变传热系数对负荷影响较小。 依靠增大外墙外保温厚度减 小传热系数， 对减小空调机组能耗并没有显著的作用， 增大 保温层厚度反而会增加建筑投资。 从图3 中可以看出， 外墙 传热系数减小到0 . skw 拟 扩时仍不能满足“ 十一五” 提出的 若金项目1 “ 十一五” 国家科技支撑计划重大项目( 2 (X 万 B 人 刃 1 力 仍) 万方数据 李魁山等: 居住建筑能耗彭响因素分析 1 1
8、 7 要求。因此减小传热系数并不是降低能耗有力的措施。3 . 2 窗墙比固定， 墙体传热系数不变; 改变外窗传热系数 阳朽4035 .甲.月协翻、喇翻岑鱼拓军侧 奋、占璧、喇裂粗鱼冲照侧 *、尽公粉拐 _ 一刁 卜 刁 尸 J 一 卜月一.洲卜闷尸- 1空 调 机 组 能 耗 1 1 空调机组耗电 量 . _. -曰.一州 卜曲卜-曰砚 ， 空调机组能耗 空调机组耗电量 一一州卜-州，一曰卜口.曰-一一 2 5 仁二二二补一一尸一一一尸一一一 1 。 52 . 0153 . 03 . 54 一 0 ，母:困卜囚、雀翻 图 2外培传热系 救用 . ， . K 一 ，图3外摘传热系数厚 2图4外窗
9、传热系如下一 2 55朽35 ，粉，a月卜创喇留理洲邪班侧 *军公撰招 3634323028 了 ， 砷 沪 砰， 沪一 _ 工 沪痴 ， 能耗比例 一 总能耗 7扮，日月卜洲、粗招 0 . 6 0 一 8 1 . 0 1 。 2 1 . 4 乃 L es es es es es 曰 一 - - 0 . 0 0 . 2 0 涛0.6 0 一 81 . 01 . 2 1 再 图 5窗墙比 图6窗J. 比 45初 ，玲甲日 ILLes.IL0.4 35302520 占卜进喇御冀幼拓照侧 806040200080 ，玲，a月卜曰、寨踢 0.40 . 81 . 21 . 62 . 0 图7换气次教1
10、次 分 ， 0 . 60. 8 1 . 01 . 21 . 41 . 61 . 8 2 . 02 . 2 图8换气次数1 次飞一 ， 如图4 所示， 在满足 标准 4 . 以中的要求下， 减小外窗 传热系数降低能 耗的效果虽然比减小外墙传热系数明显， 但 是仍不能达到解k w 日 时 年的要求。 3 . 3 外墙， 外窗传 热系数固定， 改变窗墙比 对于影响建筑能耗的窗墙比， 标准 中提出明确要求， 窗墙比 增大的同时应减小外窗的传热系数。图5 给出了窗 墙比 对能耗以及 其在总能耗所占的比例。外窗传热系数为 3 . Z kw 讨 扩， 窗墙不应大于0 . 35k w 日 扩。 从图6 可以看
11、出 窗墙比 小于0 . 35 k w 拉 心， 对于建筑能耗基本没有影响。因 此改变窗墙比 仍不能满足能耗24kw 讨 讨年的要求。 3 . 4 其他参数固定， 改变新风量 新风能耗61. 34 k w 拟 心 年， 根据( 标准) 换气次数1 . 0 次lh 。图7 和图8 中 可看出， 减小新风量对于减小能耗效果 是明显的， 夏季可以充分利用夜间通风， 减小新风换气次数。 4 结语 对于居住建筑， 在满足 标准 的设计条件下， 新风能耗 占 据建筑总能耗的主要部分。通过降低围护结构传热系数， 窗墙比 等参数不能达到“ 十一五” 要求的能耗标准。减小新 风换气次数， 利用夜间通风既可以减小新风能耗， 同时可以 减少全年能耗， 达到“ 十一五” 提出的能耗要求。 参考文献 1 龙惟定. 3 . 2 1 苏芬仙， 方法 J 上海地区的BI N 气象参数【 J. 制冷技术， 1 9 臼 ) ， ( 4): 1 - 田胜元， 张从军. 温湿度及辐射频率建筑能耗简化分析 . 暖通空调. 2 加 3 . 3 3 ( 6): 16一 19. 【 收稿日 期】么 刀 7 一 肠一 20 作者简介1李魁山( 1 9 7 9 一 ) ， 男， 长春人， 博士研究生， 从事吸 通空调专业。 万方数据