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寒冷地区绿色办公建筑被动节能技术分析

2017-06-09夏磊

进出口经理人 2017年3期

夏磊

摘 要:在寒冷地区的建筑中,其需要通过保温和驱寒的功能来提升建筑的舒适性,但是在现阶段的办公建筑设计中,虽然具有较好的保温御寒功效,但是节能性质存在明显的不足。因而本文主要结合天津市某绿色办公建筑,探究其被动节能技术的应用,希望可以在保证人们办公舒适性的基础上,可以降低对环境的污染,同时可以实现对能源的最大利用效率。

关键词:寒冷地区;绿色办公建筑;被动节能技术

随着城市化发展进程的不断加快,其对能源的需求呈现高速提升的趋势,节能减排应成为人们关注的重点组成部分,在寒冷地区的绿色办公建筑设计中,其对被动节能技术提出了更高的需求,通过隔热以及气密性设计等因素,可以最大程度的提升资源利用效率[1]。因此,本文结合天津某建筑对被动节能技术进行分析。

一、某工程概况

在天津市某绿色办公建筑的设计中,其建筑面积约为15000平方米,每层的建建筑面积约为3000平方米,从一层到五层分别为展厅、办公室、会议室、开敞办公区以及图书馆。

二、被动节能技术分析

(一)保温隔热技术

在建筑的设计中,在寒冷地区,需要进行保温隔热设计,在外墙的设计中,是采用3.0mm的宽玻纤布、100mm的硬质聚氨酯、20mm的空气层、3mm的薄层砌筑以及20mm的混合砂浆,其K=0.19W/(㎡·K)。在种植屋的构造设计中,其采用400mm轻质黏土、无纺布过滤层、20mm凹凸型排水板、C20细石混凝土40mm,20mm水泥砂浆以及120mm钢筋混凝土等。在K=0.21W/(㎡·K)。

在建筑外窗的设计中,采用铝塑复合保温材料,采用三个玻璃两个腔隙的设计方式,在腔内冲入惰性气体氩气,K=0.68W/(㎡·K)。在外窗结构设计中,耗能较大,在寒冷地区的设计中,需要保证南向的比例为0.40,北向为0.13,遮阳系数为0.29,遮阳才可以最大程度的保证性能。

1、建筑模型

在建筑设计过程中,将朝向以及室内的参数进行设计,在建筑设计过程中,要保证其整体系数为0.29,根据天津市的气象情况,其系数增加0.05,能耗将会增加9.5%左右,而在降低的过程中,则是每减少0.05,能耗减少9%左右。

2、能耗情况分析

在天津市的环境中,需要根据冬季的气温来采暖,在11月15日至次年3月15日,天津市开始采暖,冬季室内温度和湿度分别设计为20℃和60%。而在夏季的设计中,则为26℃和60%。在运用DeST-e软件分析的基础上,可以发现,该建筑采暖指标降低42%,空调负荷降低18%,总体节能达到32%左右,具有较好的效果。通过对负荷的计算,可以确定外窗保温工作是重点环节,其占据节能比例的21%左右,而外墙则占据11%。

3、遮阳技术

在夏季的设计中,外窗遮阳技术可以抵挡太阳的辐射,可以降低空调的负荷,在冬季,收起遮阳棚,可以有效的释放热量,同时在室内设计中,采用百叶窗联合遮阳,可以最大程度的达到遮光的目的,此外,在设计过程中,其充满绿色的乔木,可以对建筑起到遮蔽的作用,可以达到更好的遮阳效果。

4、绿化技术

在屋面设计中,可以种植阳性喜光植物,入月季和合欢花等,其适应能力相对较强,并且具有隔热的作用,可以降低空调的负荷,经过调查发现,经过土壤屏蔽的屋面,在阳光照射下,其温度明显降低,同时提升了绿化的效率。在外墙墙体保温作用中,冬季北方的天气具有寒冷的特点,可以增加热阻和惰性指标,在墙壁上种植爬山虎等植物,形成自然屏障,其可以有效的加强建筑的环保性能。

(二)可再生能源

1、风热回收

在该建筑的应用中,设计了风热回收系统,根据二氧化碳的浓度来控制风量,可以降低空调的耗能,其主要采用但愿是的换风机,对空气进行热会搜,之后进行预热或者预冷的换风处理,其交换效率高于60%,在二层和三层的设计中个,采用分散式风机,对于四层和五层,采用集中吊顶式的回收风机,其可以增大新风比例,并且达到70%左右,可以在保证凉爽的基础上,最大程度的提升建筑的节能特性。

2、自然通风

在外窗的设计中,采用2000*1000mm的外窗设计,在夏天打开中庭天窗,通过空气的流动,可以运用自然通风的方式来形成气流,其可以有效的降低温度,同时,在夜间,中庭流动可以达到降温的目的,以便降低空调的负荷。在四层办公区域,设有吊扇,可以辅助人体降温,提升人们办公的舒适性。

3、太阳能热水技术

在该建筑的节能技术应用体系中,以太阳能为驱动的热水系统,利用趋光跟踪器,可以追踪太阳的方向,利用反射镜,可以将阳光反映到介质上,之后通过太阳光的照射作用,可以达到节能的功效。在辐射强度大于500W/㎡时,系统会自动的储存能量,当阳光照射程度低于300W/㎡时,其可以释放相应的能量。根据调查显示,该建筑的太阳能可以保證最大负荷54KW,可以保证55摄氏度以及8h的热水供给。

三、结语

在建筑设计中,采用被动节能技术,可以在提升建筑舒适性的基础上,提升建筑的环保性能。希望通过本文的分析,我国办公建筑在设计过程中,可以合理的运用自然采光、自然通风、太阳能以及这样技术等措施,从而在满足人们需求的基础上,可以保证节能减排技术的应用效率。

参考文献:

[1]魏燕丽,夏永芳,吴志敏.江苏省超低能耗绿色办公建筑技术研究与运用[J].江苏建筑,2016,(03):103-106.