北京中寰工程有限公司 湖北武汉
摘要：我国在进入21世纪之后，碳排放量在世界上已经位居最高排放量之一。与此同时，我国的建筑数量在国际上居于首位，消耗的煤炭量为6亿吨，建筑的能耗能够占到全国总消耗数量的三成，二氧化碳的排放量又占到了近一半，相关数据统计要比工业与运输业的消耗高出很多。结合我国的实际情况，大型公共建筑的面积消耗远远要高于住宅面积，大型公共建筑面积只占到了很小一部分，不过用电量却消耗巨大，占到近三成左右。科学的节能设计，能减少能源的消耗。
关键词：某两层；商业建筑；节能设计
1建筑概况
某两层商场(属于湖北省夏热冬冷地区)的每层建筑面积:12.60米*35.00米，建筑物高度:8.90m，甲类建筑，建筑朝向:南;建筑结构类型:框架结构，体形系数:0.27;层高(m)1层5.00米;2层、3.90米;全楼外窗(包括透明幕墙)、外墙面积汇总如下:(1)外窗朝向东面积57.60m2，朝向面积529.38m2;(2)外窗朝向南面积30.24m2，朝向面积456.66m2;(3)外窗朝向西面积182.82m2，朝向面积442.64m2;(4)外窗朝向北面积220.48m2，朝向面积538.58m2;
2建筑围护结构设计
2.1围护结构构造
平屋面类型(自上而下):块瓦(30.0mm)+粘合层+挤塑聚苯板(65.0mm)+防水卷材+1∶2.5水泥砂浆找平层(20.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)。坡屋面类型(自上而下):块瓦(30.0mm)+粘合层+挤塑聚苯板(65.0mm)+防水卷材+1∶2.5水泥砂浆找平层(20.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)。外墙类型(包括非透光幕墙):水泥砂浆(20.0mm)+粘土多孔砖(200.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)+粘合层+挤塑聚苯板(30.0mm)+玻璃纤维网+1∶2.5水泥砂浆(10.0mm)。底部接触室外空气的架空或外挑楼板:水泥砂浆(20.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)+粘合层+挤塑聚苯板(40.0mm)+玻璃纤维网+1∶2.5水泥砂浆(10.0mm)。外窗类型(包括透光幕墙):铝合金低辐射中空玻璃窗(6+12A+6遮阳型)，传热系数2.80W/m2.K，玻璃太阳得热系数0.37，气密性为6级，可见光透射比0.60。
2.2建筑热工节能计算
2.2.1各分项指标计算校核情况
(1)建筑平屋顶、坡屋顶、全楼加权外墙平均传热系数、架空楼板、立面外窗太阳得热系数、立面窗墙比:满足《公共建筑节能设计标准》(GB50189－2015)的标准要求。(2)立面透明材料的可见光透射比、外窗气密性、玻璃幕墙气密性满足规范的要求。(3)计算后得到:朝向正西、朝向正北的铝合金低辐射中空玻璃窗6+12A+6遮阳型:外窗面积=174.08㎡;传热系数=2.80W/(㎡.K);立面窗墙比(包括透光幕墙)=0.42;加权传热系数=2.80W/(㎡.K);传热系数限值≤2.40W/(㎡.K);结论:该朝向立面外窗加权传热系数不满足(GB50189－2015)第3.3.1－4条的要求。(4)有效通风换气面积占外墙面积比例不满足(GB50189－2015)第3.2.8条的要求。
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2.2.2权衡计算强条校验情况
(1)屋顶传热系数(W/(㎡.K)):设计建筑实际值=0.50;允许权衡计算的基本要求:夏热冬冷≤0.70;结论:达标;(2)外墙传热系数(W/(㎡.K)):设计建筑实际值=0.72;允许权衡计算的基本要求:夏热冬冷≤1.00;结论:达标;(3)0.4＜窗墙面积比≤0.70时，外窗传热系数(W/(㎡.K)):设计建筑实际值=2.80;允许权衡计算的基本要求:夏热冬冷≤3.00;结论:达标;(4)窗墙面积比＞0.70时，外窗传热系数(W/(㎡.K)):允许权衡计算的基本要求:夏热冬冷≤2.60;结论:达标;(5)窗墙面积比＞0.40时，外窗综合得热系数:设计建筑实际值=0.32;允许权衡计算的基本要求:夏热冬冷≤0.44;结论:达标;(6)立面透光材料可见光透射比(立面1(正东)):外窗综合得热系数:设计建筑实际值=0.60;允许权衡计算的基本要求:夏热冬冷≥0.60(窗墙比=0.11);结论:达标。与(GB50189－2015)相比较，该建筑物的立面外窗传热系数不满足(GB50189－2015)第3.3.1－4条的要求;有效通风换气面积占外墙面积比例不满足(GB50189－2015)第3.2.8条的要求指标未满足规范要求。
3建筑围护结构热工性能的权衡计算
3.1建筑累计负荷计算结果
根据(GB50189－2015)第3.4章的要求，并参照本标准附录B的规定进行计算，本建筑的建筑累计负荷如下:(1)设计建筑:空调累计负荷QC=87033.00(kWh)，采暖累计负荷QH=198967.00(kWh);(2)参照建筑:空调累计负荷QC=91196.00(kWh)，采暖累计负荷QH=197300.00(kWh);(3)建筑全年空调和采暖耗电量计算。根据(GB50189－2015)第3.4章的要求，应按照附录B.0.6所给的公式计算建筑物全年耗电量:E=EH+EC(04－01);EC=QC/(AX-SCOPT)(04－02);夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区:EH=QH/(Ann2q3q2)(04－03);式中:E—建筑物供暖和供冷总耗电量，(kWh/m2);EC—建筑物供冷耗电量，(kWh/m2);EH—建筑物供热耗电量，(kWh/m2);q1—标准煤热值，8.14kWh/kgce;QH—全年累计耗热量(通过动态模拟软件计算得到)，(kWh);A—建筑总面积，(m2);η1—热源为燃煤锅炉的供暖系统综合效率，取0.60;q2—上年度国家统计局发布的发电煤耗，2008年数据为0.360kgce/kWh;QC—全年累计耗冷量(通过动态模拟软件计算得到)，(kWh);SCOPT—供冷系统综合性能系数，取2.50;q3—标准天然气热值，取9.87kWh/m3;η2—热源为燃气锅炉的供暖系统综合效率，取0.75;Φ—天然气的折标系数，取1.21kgce/m3。
3.2建筑围护结构热工性能权衡判断
3.2.1项目信息
采用软件PBECA;软件版本20160718(1)建筑面积:2371.88m2;建筑外表面积:3263.51m2;(2)建筑体积:12159.50m3;建筑体形系数:0.27;(3)设计建筑窗墙比:立面1=0.42;立面2=0.42;立面3=0.42;立面4=0.11;(4)屋顶透明部分与屋顶总面积之比M为:－－;【M的限值20%】。
3.2.2权衡判断基本要求判定
(1)围护结构传热系数基础要求K［W/(m2*K)］;(2)屋面=0.70;(3)外墙(包括非透光幕墙)=1.00;(4)外窗(包括透光幕墙)=3.00/2.60;(5)太阳得热系数SHGC=0.44;围护结构传热系数的设计建筑均满足基本要求。全年供暖和空调总耗电量:设计建筑=52.77(kwh/m2);参照建筑=53.15(kwh/m2)。
4结论
大型商业建筑的能耗是住宅建筑的十几倍左右。国家和相关企业对于工作目标做了具体的规划，以期能够达到预期目的。整体节能性能的优化为大型商业建筑的节能效果提供了更加规范有效的工具。商业建筑的整体性能优化要落实到建筑的每个环节，为商业建筑的设计发展提供更加充分的指导，为大型商业建筑的长期发展提供良好的发展契机。
参考文献：
[1]徐静海.试论住宅建筑节能设计[J].陕西建筑，2004（08）.
[2]李兆坚.我国广义建筑能耗状况的分析与思考[J].建筑学报，2006（7）.
论文作者:刘峻
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/12
标签：建筑论文; 系数论文; 面积论文; 权衡论文; 砂浆论文; 立面论文; 朝向论文; 《建筑科技》2017年9期论文;