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超低能耗建筑每年可节电80%,超低能耗建筑的设计标准是什么?
栏目:行业知识普及日期:2022-10-10
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“超级节能,冬暖夏凉!”走进位于北京大兴区半壁店村的“零舍”,400平方米的建筑,夹心保温红砖砌墙、彩色薄膜光伏铺顶,设计师任军自豪地介绍,这个由农房改造而来的示范项目,建筑综合节能率和可再生能源利用率分别达到75%、60%,“之所以取名‘零舍’,体现了我们从近零能耗迈向零能耗的决心。”

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超低能耗建筑通过适应气候特征和场地条件,充分利用自然通风、天然采光以及围护结构保温隔热等技术措施,采用高效能源设备,最大幅度降低建筑供暖、空调与照明能耗。在超低能耗建筑基础上,通过增加可再生能源建筑应用等技术措施,可实现近零能耗、零能耗。超低能耗建筑的技术路径可以概括为“被动优先、主动优化”,即通过建筑被动式技术、主动式高性能能源系统及可再生能源系统应用,最大幅度减少化石能源消耗。

——被动优先,降低建筑冷热需求。

在河北高碑店市,规划建筑面积约120万平方米的列车新城项目正加紧建设,其中首批次26栋住宅、1所幼儿园已竣工交付。

在传统建筑中,受墙体门窗等隔热保温性能不良、气密性不佳等影响,室温受气温影响很大,尤其在冬夏两季,往往要借助暖气、空调等来调节室温。但在列车新城,无需传统暖气、空调,屋内温度常年维持在20至26摄氏度、相对湿度保持在30%至60%。

“秘诀之一就是为建筑穿上‘棉衣’,大幅减少室内冷热能量的损失。”龙湖集团北京公司工程负责人王长明介绍,建筑外墙保温层由普通住宅的7至8厘米,增厚到15至25厘米,并采用石墨聚苯板等性能优异的保温材料;窗户型材厚度约为普通住宅的2倍,采用的“三玻两腔”玻璃内部填充惰性气体,四周有暖边条保护,保证气密性。项目投入使用后,每年能节约燃气约216万立方米、节约电量约319万千瓦时。

被动式技术的另一个秘诀,是巧妙应用自然采光和遮阳技术,减少用能负荷。在列车新城项目周边的超低能耗建筑主题馆,南立面由133片灰色机翼遮阳百叶和木索幕墙系统组成,可跟随太阳高度和室内外温度自动调节,夏季向下倾斜以有效屏蔽太阳辐射,冬季向上倾斜以最大限度获取热量。

——主动优化,应用高性能能源系统及可再生能源。

除了被动适应气候和场地条件,超低能耗建筑还能通过提升能源系统使用能效,并利用可再生能源对建筑能耗进行平衡和替代,从而达到近零能耗。

在“零舍”项目,阳光透过彩色薄膜光伏顶落在屋内墙面上,仿若波光粼粼。任军告诉记者,“零舍”安装了200片太阳能光伏瓦以及14片彩色薄膜光伏采光顶,年发电量超过7000千瓦时,能够满足屋内除新风一体机外所有电器设备的用电需求,此外太阳能热水系统还能为建筑提供热水。

超低能耗建筑的设计标准是什么?

1、节能建筑设计应贯彻“因地制宜”的设计原则

这里所指的“地”主要是指建筑物所在地的气候待征。武汉属典型的夏热冬冷地区,其气候特征,主要表现为夏季闷热,冬季湿冷。因此,武汉地区的节能建筑,必须适应武汉地区的气候特征,既不能照搬严寒地区的建筑型式,也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式,更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式。

①建筑物尽量采用南北朝向布置。否则,须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

②建筑群之间和建筑物室内,夏季要有良好的自然通风,建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面(南向);多屋建筑置于中间;高层建筑布置在最后面(北向),否则,高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

③按相关设计标准的规定,尽量加大建筑物之间的间距,尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射,降低区域的夏季环境温度,减轻区域的热岛现象。

④应控制建筑物的体形系数不超过节能设计设标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板,不应设置外墙洞口处无窗户的凸(飘)窗,坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度,应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时,应加强围护结构的热工性能,计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

⑤不应设置大窗户,窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。门窗型材应采用塑料型材、断热彩钢及断热铝合金型材,不得采用非断热铝合金及彩钢型材。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kPa的抗风压性能。

⑥屋顶和外墙既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙,不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料(保温好,隔热很差),最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

⑦屋顶和外墙的外表面,宜采用浅色饰面层,不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层,否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度,计算其夏季的内表面计算温度并不超过36.9℃,宜低于35℃。

⑧加强分户墙和楼地面的保温性能,使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

⑨设有集中采暖、空调的节能建筑,应选用高效、低能耗的设备与系统,不得采用直接电热式采暖设备和装置,应设置分室温度控制装置,住宅建筑必须设置分户热(冷)量计量设施。

除上述9点之外,节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

2、建筑外围护结构的热工设计应贯彻超前性原则

现行建筑节能设计标准对建筑外围护结构热工性能的规定性指标,水平较低,仅仅是实现现阶段节能50%目标的需要,距离舒适性建筑的要求甚远,与发达国家的差距很大。随着我国经济的发展,建筑节能设计标准将分阶段予以修改,建筑外围护结构的热工性能会逐步提高。由于建筑的使用年限长,到时按新标准再对既有建筑实施节能改造是很困难的,因此应贯彻超前性原则,特别是夏季酷热地区,建筑外围护结构(屋顶、外墙、外门外窗)的热工性能指标应突破节能设计标准规定的最低要求,予以适当加强,应控制屋顶和外墙的夏季内表面计算温度。

3、建筑设计者要有社会责任感

社会上的人每做一件事,就自觉或不自觉地对社会承担了一份社会责任,工程设计更是如此。设计单位和设计人员设计一项工程,工程自施工建设开始,设计者就开始对它承担起终身的社会责任。工程责任的范围广,且责任重大,所负责任的时间长(直至设计使用周期止)。因为能源是我国的战略物质和经济发展的动力,又是后代人生存的必要条件,建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事,所以节能建筑的设计者又实际上承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任。

超低能耗建筑的兴起对于我国节能减碳方面有着重大意义。我国目前超低能耗建筑都集中在新建项目上,对于既有建筑目前只有青岛舒服家能做到,舒服家超低能耗住宅系统,致力于既有建筑的改造,减少能耗,为老百姓实现低碳生活美好明天。


文章来源:人民网

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