王楊洋 陶 進(jìn) 任楠楠

(吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130111)

嚴(yán)寒地區(qū)被動(dòng)式超低能耗居住建筑示范研究

王楊洋 陶 進(jìn) 任楠楠

(吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130111)

以吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院專家公寓為研究對(duì)象，將專家公寓示范工程與德國(guó)被動(dòng)房指標(biāo)體系、吉林省《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(節(jié)能65%)》技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析，指出城建學(xué)院專家公寓各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)在現(xiàn)有的吉林省節(jié)能65%建筑基礎(chǔ)上有明顯的提高，滿足德國(guó)被動(dòng)房能耗指標(biāo)體系。

嚴(yán)寒地區(qū)，被動(dòng)式超低能耗，居住建筑，對(duì)比

0 引言

超低能耗建筑融合多種節(jié)能技術(shù)，盡可能地增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能，利用可再生能源和熱量回收，在滿足室內(nèi)建筑環(huán)境要求的前提下，明顯地減少能耗需求[1]。超低能耗建筑也稱作被動(dòng)房，早在1988年5月就在德國(guó)開始推廣，目前德國(guó)5%建筑面積的居住建筑是被動(dòng)式建筑。德國(guó)被動(dòng)房建筑相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)一，不區(qū)分建筑類型，為商業(yè)性自愿推廣。我國(guó)近幾年也開始進(jìn)行超低能耗建筑的相關(guān)研究，尤其是對(duì)于居住建筑的示范研究，2013年10月河北 省秦皇島市在水一方項(xiàng)目通過了德國(guó)能源署的驗(yàn)收，成為我國(guó)第一座被動(dòng)式超低能耗居住建筑，其示范帶動(dòng)作用在超低能耗建筑建設(shè)中已經(jīng)逐步顯現(xiàn)。本項(xiàng)目以吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院專家公寓超低能耗示范工程為研究對(duì)象，與現(xiàn)有節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和德國(guó)被動(dòng)房進(jìn)行對(duì)比分析。

1 項(xiàng)目概況

吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院專家公寓位于吉林省長(zhǎng)春市寬城區(qū)蘭家鎮(zhèn)(長(zhǎng)春裝備制造產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū))，6層住宅，建筑面積近3 000 m2。對(duì)于項(xiàng)目研究要充分考慮長(zhǎng)春的氣候條件，長(zhǎng)春地處嚴(yán)寒地區(qū)C區(qū)，冬季寒冷而漫長(zhǎng)，采暖室外設(shè)計(jì)溫度為-21.1 ℃，室內(nèi)設(shè)定溫度20 ℃，供暖期為10月25日～次年4月10日，夏季空調(diào)間歇開啟，室內(nèi)設(shè)定溫度26 ℃，空調(diào)使用時(shí)間為7月1日～8月31日。通過外墻保溫，天棚輻射供冷/供暖系統(tǒng)，置換新風(fēng)熱回收系統(tǒng)，地源熱泵+太陽能系統(tǒng)等諸多技術(shù)，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)寒地區(qū)更舒適、更健康、更低能耗的目標(biāo)。

2 設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)比

對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)的居住建筑來說，保溫性能好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的至關(guān)重要環(huán)節(jié)。城建學(xué)院專家公寓與吉林省節(jié)能65%建筑、德國(guó)被動(dòng)房在屋面、外墻、外窗、地面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)、體形系數(shù)以及室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)等主要相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行比較，具體內(nèi)容見表1。

通過表1中數(shù)據(jù)可以看出，城建學(xué)院專家公寓與吉林省DB22/T 450—2007居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(節(jié)能65%)各參數(shù)相比大大提高了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能和室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)，基本滿足德國(guó)被動(dòng)房的要求(屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)一項(xiàng)可以通過優(yōu)化設(shè)計(jì)來滿足要求)。

3 能耗控制指標(biāo)對(duì)比

超低能耗建筑技術(shù)體系的核心在于能耗控制指標(biāo)，即一次能源需求應(yīng)該達(dá)到的要求。本項(xiàng)目采用建筑能耗模擬軟件eQUEST模擬分析超低能耗專家公寓能耗情況，利用eQUEST建立模型，通過氣象數(shù)據(jù)、建筑基本信息、暖通空調(diào)系統(tǒng)等參數(shù)設(shè)置進(jìn)行模擬計(jì)算。模擬得到的計(jì)算結(jié)果與德國(guó)被動(dòng)房指標(biāo)體系進(jìn)行比較，具體內(nèi)容見表2。

表1 超低能耗建筑各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)比

表2 能耗控制指標(biāo)對(duì)比 kWh/(m2·年)

目前吉林省《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(節(jié)能65%)》僅對(duì)耗熱量指標(biāo)做出限定，無法全面評(píng)價(jià)建筑的能耗，所以目前超低能耗建筑主要參考德國(guó)被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)。通過能耗模擬分析可以看出，城建學(xué)院專家公寓的年供暖一次能源需求量和年供冷一次能源需求量?jī)蓚€(gè)能耗控制指標(biāo)在德國(guó)被動(dòng)房指標(biāo)之內(nèi)，供暖、供冷和照明一次能源消耗控制指標(biāo)不足德國(guó)被動(dòng)房控制指標(biāo)的一半，不但符合德國(guó)被動(dòng)房的要求，也可看出具有很大的節(jié)能空間。

4 結(jié)語

對(duì)專家公寓示范工程進(jìn)行對(duì)比分析可見，在設(shè)計(jì)指標(biāo)上比現(xiàn)有的吉林省節(jié)能65%建筑有明顯的提高，基本滿足德國(guó)被動(dòng)房的設(shè)計(jì)指標(biāo)。通過eQUEST軟件進(jìn)行能耗模擬計(jì)算，結(jié)果完全符合德國(guó)被動(dòng)房的能耗控制指標(biāo)。雖然專家公寓示范工程位于嚴(yán)寒地區(qū)，建筑供暖能耗較大，在各項(xiàng)措施的保證下也達(dá)到了德國(guó)被動(dòng)房的要求，可見嚴(yán)寒地區(qū)的居住建筑具有巨大的節(jié)能潛力。

但是中德建筑特點(diǎn)、氣候特點(diǎn)、建筑建造體系差異大，室內(nèi)環(huán)境要求差別大，所以亟待出臺(tái)適合中國(guó)國(guó)情的被動(dòng)式超低能耗綠色建筑指標(biāo)體系。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正致力于被動(dòng)式超低能耗建筑及其指標(biāo)體系的構(gòu)建，《被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》正在研究和編制過程中。等正式導(dǎo)則正式出臺(tái)后，本示范工程各項(xiàng)參數(shù)也可驗(yàn)證是否滿足控制指標(biāo)要求，同時(shí)對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)超低能耗建筑研究起到示范促進(jìn)作用。

[1] 劉 洋.秦皇島“在水一方”被動(dòng)式房屋示范項(xiàng)目研究與實(shí)踐[J].建設(shè)科技，2012(17):78-81.

[2] 馬曉云.建筑能耗模擬軟件eQUEST及其應(yīng)用[J].建筑熱能暖通空調(diào)，2009,28(6)：78-83.

[3] 王灃浩，王東洋，羅昔聯(lián).既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗模擬及節(jié)能分析[J].建筑科學(xué)，2007，23(2)：23-26.

Research on passive low-energy consumption residential buildings in rigid areas

Wang Yangyang Tao Jin Ren Nannan

(UrbanConstructionCollege,JilinArchitecturalUniversity,Changchun130111,China)

Based on the experts flat at Urban Construction College of Jilin Architectural University, the paper undertakes the comparative analysis of indicator systems for flat demonstration projects and German passive housing, and the technical parameter inDesignStandardsforEnergy-savingDesignofResidentialBuildings(Energy-savingfor65%), and points out all design indicators of the expert flat can improve the 65% of energy-saving at architectural basement in Jilin province, so as to meet the demands of the energy consumption system in Germany.

rigid area, passive low-energy consumption, residential building, comparison

2015-08-26

王楊洋(1981- )，女，講師； 陶 進(jìn)(1958- )，男，教授； 任楠楠(1982- )，女，講師

1009-6825(2015)31-0170-02

TU201.5

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