鄧建勛，石 峰，沈智舟，金 偉

（廈門大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院，福建 廈門 361005，E-mail：djxun21cn@sina.com）

夏熱冬暖區(qū)域既有居住建筑節(jié)能改造模擬分析
——以廈門市海濱樓為例

鄧建勛，石 峰，沈智舟，金 偉

（廈門大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院，福建 廈門 361005，E-mail：djxun21cn@sina.com）

為了研究夏熱冬暖區(qū)域既有居住建筑節(jié)能改造情況，通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外建筑節(jié)能改造經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合廈門市夏熱冬暖地域地理環(huán)境特點(diǎn)，基于能耗模擬分析軟件，建立模擬圖形模擬分析廈門市一棟經(jīng)節(jié)能改造的既有建筑室內(nèi)熱環(huán)境和光環(huán)境，進(jìn)行節(jié)能改造前與改造后的能耗情況對(duì)比分析。研究表明，對(duì)既有居住建筑采用加設(shè)遮陽(yáng)構(gòu)件和提高玻璃物理屬性的辦法，能夠較好地達(dá)到節(jié)能改造目的。提出相關(guān)建議，以便給予同類型建筑節(jié)能改造提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考，有利于進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)計(jì)優(yōu)化。

既有建筑；節(jié)能改造；夏熱冬暖地區(qū)；能耗模擬

1985年廈門市僅有800萬(wàn)m2左右的房屋建筑，而到了2004年，這個(gè)數(shù)字增長(zhǎng)了近20倍，大面積的既有建筑缺少節(jié)能設(shè)計(jì)導(dǎo)致建筑能耗居高不下。其中，既有公共建筑的能耗最大，其次是城市既有居住建筑能耗，最后是農(nóng)村既有住宅用地能耗。針對(duì)既有公共建筑能耗過(guò)大問(wèn)題，2015年廈門市政府出臺(tái)了廈門公共建筑能耗定額（DB3502-Z-5008 -2015），提出了各類建筑單位的能耗目標(biāo)值與限定值。廈門市作為節(jié)能改造試點(diǎn)城市，政府一直關(guān)注公共建筑的高能耗問(wèn)題，對(duì)公共建筑的節(jié)能改造給予每平方米40元的補(bǔ)助，主動(dòng)推行能源合同管理模式和PPP模式在節(jié)能改造中的應(yīng)用，然而，相對(duì)缺乏在城市既有居住建筑節(jié)能改造方面的措施，所以在借鑒既有公共建筑節(jié)能改造經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推進(jìn)整座城市的節(jié)能改造。

廈門市位于夏熱冬暖地區(qū)，其住宅耗能主要集中在夏季散熱和冬季保暖等問(wèn)題上，而既有住宅的節(jié)能改造一般以圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及可能散失屋內(nèi)熱能的門窗洞口作為改造的重點(diǎn)。這些方面已經(jīng)有許多成熟的技術(shù)，因此廈門市既有住宅節(jié)能改造在技術(shù)上是可行的。目前，我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)體系在制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方面取得了一些成績(jī)，但是在實(shí)際應(yīng)用上還與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距。近年來(lái)國(guó)家在夏熱冬暖地區(qū)逐漸重視建筑節(jié)能工作，所以需要理論探究的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)。廈門市以往建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能平均水平與節(jié)能規(guī)范要求相比還有一定差距[1]。廈門市以往很多建筑采用的是通透的單層玻璃窗戶，玻璃厚度較薄，窗戶上沒(méi)有設(shè)置遮陽(yáng)構(gòu)件，遮陽(yáng)系數(shù)低，在夏季建筑室內(nèi)容易受太陽(yáng)的輻射，建筑室內(nèi)溫度高，能耗大。因此，推進(jìn)既有建筑節(jié)能改造工作的廣泛施行，提高能源使用效率，降低建筑能耗，已經(jīng)成為我國(guó)建筑節(jié)能工作亟待解決的問(wèn)題。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外的建筑節(jié)能研究分析

在建筑節(jié)能方面，國(guó)外很早就開始了對(duì)建筑室內(nèi)能耗環(huán)境的研究。20世紀(jì)70年代，西方學(xué)者便開始著手對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)的分析研究，他們意識(shí)到建筑節(jié)能技術(shù)在節(jié)能改造中起著至關(guān)重要的作用。L.song等[2]以一個(gè)工程項(xiàng)目為例用簡(jiǎn)化的AirModel熱環(huán)境模擬軟件研究了能耗管理及其控制系統(tǒng)（EMCS）進(jìn)行探測(cè)和問(wèn)題診斷，選擇HVAC系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)化策略。隨著能耗模擬軟件的發(fā)展，出現(xiàn)了許多不同的建筑節(jié)能模擬軟件，Tasnova Alam Jesha等[3]花了一年時(shí)間采集紐芬蘭的兩座房子的數(shù)據(jù)，用Beopt建筑模擬軟件對(duì)比分析了能耗情況，結(jié)果表明能耗模擬和實(shí)際測(cè)得能源消耗情況相差不多，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為研究能源的使用和使用行為提供參考。在進(jìn)入21世紀(jì)之后，西方國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能研究更為具體，并且成功地將研究成果應(yīng)用于實(shí)際建筑物的節(jié)能實(shí)施方面，Basil KAMEL等[4]用能耗模擬軟件Energy Builder模擬經(jīng)綠色屋頂改造的舊住宅樓，從全壽命周期成本角度研究了綠色屋頂土壤厚度與能耗關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)改造的屋頂比原先節(jié)能15%～32%，15cm的土壤厚度可每年節(jié)約15%的能耗，并且屋頂?shù)淖罴压?jié)能效果縱橫比為1∶1.5。Chao WANG等[5]運(yùn)用程序算法來(lái)實(shí)現(xiàn)及時(shí)準(zhǔn)確的自動(dòng)獲取3D溫度區(qū)與2D建筑平面圖的云數(shù)據(jù)，將溫度區(qū)域分為建筑圍護(hù)區(qū)域和室內(nèi)空間各自進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，然后輸入建筑能耗模擬分析軟件分析能耗情況，自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)可以有效節(jié)省人力和時(shí)間消耗，使得能耗分析更加可靠。目前，在如何利用建筑節(jié)能理論和節(jié)能技術(shù)，結(jié)合地域氣候環(huán)境等因素，實(shí)現(xiàn)已有建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化與改造依然是研究重點(diǎn)。

1.2 國(guó)內(nèi)的建筑節(jié)能研究分析

與國(guó)外相比，我國(guó)對(duì)于建筑節(jié)能模擬分析是本世紀(jì)初才慢慢開展的，研究初期，主要研究介紹一些模擬負(fù)荷計(jì)算方法[6]，如靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模擬方法，并提出了能耗模擬的發(fā)展方向，包括改進(jìn)函數(shù)傳遞法，引入新的熱傳導(dǎo)理論和數(shù)學(xué)技巧以及建立綜合建筑設(shè)計(jì)環(huán)境等。在隨后幾年的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)建筑能耗模擬軟件越來(lái)越成熟，清華大學(xué)開發(fā)的建筑能耗模擬分析軟件DeST-h被廣泛關(guān)注，被一些學(xué)者用來(lái)進(jìn)行夏熱冬冷地區(qū)的住宅節(jié)能改造能耗模擬分析，模擬了保溫砂漿的經(jīng)濟(jì)厚度，以及采用節(jié)能窗戶和玻璃能夠有效改善能耗損失。另外，華中科技大學(xué)針對(duì)能耗較大，人數(shù)密集的學(xué)生公寓改造中運(yùn)用PKPM軟件，模擬分析了建筑節(jié)能改造不僅有利于改善學(xué)生居住環(huán)境，還產(chǎn)生一定的社會(huì)效益[7]。在大空間建筑方面，有學(xué)者探討了利用EnergyPlus與CFD相結(jié)合，研究了大空間溫度分層的能耗，并以夏熱冬冷地區(qū)候車大廳為例，計(jì)算大空間建筑的能耗情況，驗(yàn)證了在大型空間建筑中采用溫度分層方法可以取得較顯著的節(jié)能效果[8]。對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)，由于其地域特定的氣候特征，白天日照時(shí)間較長(zhǎng)，建筑獲得大量太陽(yáng)能的熱量往往是通過(guò)建筑玻璃，因此，建筑窗戶采用什么樣的玻璃將是影響建筑節(jié)能的重要因素。一些學(xué)者對(duì)建筑用玻璃的遮陽(yáng)性能和采光性能情況進(jìn)行了理論和實(shí)測(cè)的分析[9]，通過(guò)收集不同類型的一千多個(gè)建筑常用玻璃樣本，進(jìn)行了測(cè)試分析，為夏熱冬暖地區(qū)建筑窗戶和幕墻選用什么類型的建筑玻璃提供了一定的依據(jù)。有研究表明，夏熱冬冷區(qū)域建筑是否節(jié)能與吸熱玻璃、熱反射玻璃、Low-E玻璃等不同種類玻璃性能相關(guān)性很大[10]。因此，建筑玻璃的使用在建筑節(jié)能中占有很重要的地位。一些學(xué)者通過(guò)對(duì)建筑外墻采用不同的保溫系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M對(duì)比分析，并分析外保溫、內(nèi)保溫和自保溫墻體的特點(diǎn)，為外墻保溫節(jié)能提供樣本[11]。在我國(guó)嚴(yán)寒地域，一些學(xué)者以設(shè)計(jì)的一棟綠色建筑為例，運(yùn)用DeST-h軟件對(duì)該建筑建立能耗模擬，與普通建筑進(jìn)行逐項(xiàng)能耗的模擬對(duì)比，該建筑主動(dòng)節(jié)能和被動(dòng)節(jié)能的綜合運(yùn)用達(dá)到較好的節(jié)能效果[12]。

然而，對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)的節(jié)能改造模擬分析較少，有必要針對(duì)夏熱冬暖地區(qū)的模擬分析進(jìn)行討論研究，因此論文從實(shí)際案例出發(fā)，選取了一棟經(jīng)節(jié)能改造的海濱住宅樓。采用DesignBuilder（能耗模擬）和Ecotect（光環(huán)境模擬）兩款廣泛使用的能耗分析軟件從兩方面對(duì)節(jié)能改造前后的能耗進(jìn)行分析，以便指導(dǎo)夏熱冬暖地區(qū)的節(jié)能改造。

2 廈門既有居住性建筑節(jié)能模擬模型

2.1 廈門地域的氣候條件

廈門屬于夏熱冬暖地域，氣候特征是南亞熱帶海洋性氣候。廈門在夏季時(shí)溫度高且降雨量多，其在冬季時(shí)溫和且降雨量較少。正常情況下，太陽(yáng)輻射對(duì)建筑物的室內(nèi)熱環(huán)境影響最大。而太陽(yáng)輻射與日照的時(shí)間緊密相連，因此建筑需要對(duì)不同功能的空間根據(jù)其日照需求進(jìn)行日照設(shè)計(jì)。

廈門地區(qū)全年日照總時(shí)數(shù)2000小時(shí)左右，累計(jì)全年平均日照時(shí)數(shù)百分率為51%，其中7月最多，3月最少。廈門地區(qū)夏季時(shí)間較長(zhǎng)，且受沿海太平洋氣流的影響，風(fēng)多風(fēng)大，可以為建筑提供良好的通風(fēng)條件，年平均風(fēng)速在3.4m/s左右，主導(dǎo)風(fēng)力為東南風(fēng)。廈門風(fēng)環(huán)境隨季節(jié)的變化更替明顯，總體上看，該地區(qū)常年多為東北風(fēng)，其中10月份和11 月份風(fēng)力最大。

2.2 既有居住建筑項(xiàng)目概況

為了研究夏熱冬暖地域既有居住性建筑的節(jié)能改造前后的狀況，本文以廈門市區(qū)靠近海邊的某80年代的居住建筑海濱7#樓為模擬研究對(duì)象。該建筑共7層樓，首層全為儲(chǔ)藏間，高2400mm，其余各層層高為3000mm，主體部分為磚混結(jié)構(gòu)。該建筑外墻為240mm粘土多孔磚砌體，窗戶采用的是鋼窗，玻璃采用的是6mm無(wú)色透明單玻璃。東西向缺少遮陽(yáng)措施，屋頂缺少較好的保溫隔熱措施，夏季烘烤感明顯，特別是頂層用戶舒適度較低。因此外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(包括門窗部分)的傳熱系數(shù)偏大。特別是窗戶其傳熱系數(shù)大,氣密性差,且太陽(yáng)輻射透過(guò)率高,因此是建筑隔熱的最薄弱環(huán)節(jié)。既有建筑東西向缺少遮陽(yáng)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致室內(nèi)的保溫隔熱效果差。屋面老舊嚴(yán)重，保溫隔熱失效，熱阻值小。為此，有必要對(duì)該既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，測(cè)試住宅樓在采取節(jié)能改造措施后的內(nèi)部熱環(huán)境改變情況。

廈門一般最高氣溫出現(xiàn)在7月，最低氣溫出現(xiàn)在1月，因此所選模擬測(cè)試日期選為夏季7月，冬季1月。模擬測(cè)試項(xiàng)目包括室內(nèi)溫度以及區(qū)域熱量得失情況。圖1為住宅樓的基本分析模型。圖2為該住宅樓的平面布局圖。

圖1 公寓樓基本分析模型

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖

2.3 軟件分析方法

通過(guò)實(shí)地采集建筑相關(guān)能耗數(shù)據(jù)，在DesignBuilder軟件中建立模型，先將建筑結(jié)構(gòu)中材料以及HVAC系統(tǒng)等模塊設(shè)置好，逐一模擬多種建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)類型、建筑物采光以及遮陽(yáng)措施，進(jìn)而輸出各單項(xiàng)能耗負(fù)荷數(shù)據(jù)，研究變量對(duì)能耗的影響。空氣熱平衡方程式是DesignBuilder軟件模擬計(jì)算的核心部分[13]。

Ecotect采用的是英國(guó)的準(zhǔn)入系數(shù)法，是屬于一種動(dòng)態(tài)的計(jì)算方法，采用這兩種軟件是因?yàn)槟軌蚋魅∷L(zhǎng)，二者建模思路是可以相互補(bǔ)充發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，Ecotect是由區(qū)域到體量，而DesignBuilder則相反，另外，Ecotect在通風(fēng)設(shè)定上不能設(shè)置機(jī)械通風(fēng)和窗戶開啟時(shí)間，而DesignBuilder[14]能夠在軟件中模擬設(shè)置自然通風(fēng)，機(jī)械通風(fēng)和窗戶開啟時(shí)間。兩個(gè)軟件的結(jié)合應(yīng)用能夠更科學(xué)模擬建筑能耗，從而使得結(jié)果更加準(zhǔn)確。

2.4 模型基本參數(shù)設(shè)置

模型的基本參數(shù)設(shè)置包括：室內(nèi)活動(dòng)的人員數(shù)量；活動(dòng)的劇烈程度；作息時(shí)間和普通電器的使用情況。因?yàn)?，在此次模擬中這些參數(shù)在改造前與改造后都不將產(chǎn)生變化，對(duì)模擬的對(duì)比無(wú)影響，故均采用默認(rèn)設(shè)置。對(duì)于部分未涉及或?qū)Ρ敬螠y(cè)試影響意義不大的參數(shù)未給予設(shè)置。

對(duì)既有建筑外墻的節(jié)能改造，可通過(guò)提高建筑外墻的總熱阻，以及外遮陽(yáng)這兩個(gè)方面來(lái)達(dá)到減少能耗的目的。外墻實(shí)施外墻外保溫，采用25mm厚的無(wú)機(jī)保溫砂漿技術(shù)，簡(jiǎn)單可操作性強(qiáng)。另外考慮在建筑東西兩側(cè)窗口處增設(shè)遮陽(yáng)板，遮陽(yáng)板的寬度與窗口同寬，出檐600mm。對(duì)窗戶的窗框可以采用斷橋鋁型材，其兩面為鋁材，中間用塑料型材腔體做斷熱材料。玻璃采用Low-E6+9A+6中空玻璃等。屋面增設(shè)35mm粘貼擠塑聚苯乙烯泡沫板。

表1為模擬建筑物主要構(gòu)件改造前后的熱工性能表。表2為改造前后玻璃的基本性能表。

表1 主要構(gòu)件熱工性能表

表2 玻璃性能表

3 模擬測(cè)試

3.1 夏季模擬測(cè)試

以第3層作為夏季數(shù)據(jù)分析對(duì)象，模擬的時(shí)段為7月1日至7月31日。圖3為改造前的室內(nèi)相關(guān)熱工數(shù)據(jù)，圖4為改造后的相關(guān)室內(nèi)熱工數(shù)據(jù)。圖3顯示，7月份的室外最高溫度為30.4℃，室內(nèi)最高有效溫度為33.4℃，最低有效溫度為28.4℃，室內(nèi)最高太陽(yáng)輻射熱為31.7kWh，是室內(nèi)主要得熱來(lái)源。圖4所示，室內(nèi)最高有效溫度為32.2℃，最低有效溫度為27.8℃，平均要低于改造前1℃左右。改造后室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱僅為改造前的一半，室內(nèi)最高太陽(yáng)輻射熱只有15.2kWh。

在月模擬的基礎(chǔ)上，采用相同的方法進(jìn)行模擬分析進(jìn)一步分析最高溫度日7月4日。分析其熱平衡圖，其他冷熱能量的交換、轉(zhuǎn)移在改造前后并未發(fā)生明顯變化，改造前后的變化主要體現(xiàn)在太陽(yáng)輻射量的減少上。在溫度圖中可以發(fā)現(xiàn)改造后的建筑室內(nèi)溫度要小于改造前的。由此可見(jiàn)，加設(shè)遮陽(yáng)棚和提高玻璃的防輻射性能是有助于建筑物夏季防熱的。

圖3 改造前3層樓7月室內(nèi)熱工數(shù)據(jù)

圖4 改造后3層樓7月室內(nèi)熱工數(shù)據(jù)

3.2 冬季模擬測(cè)試

同樣，以第3層作為冬季數(shù)據(jù)分析對(duì)象，模擬的時(shí)段為1月1日至1月31日。圖5為改造前的相關(guān)室內(nèi)熱工數(shù)據(jù)，圖6為改造后的相關(guān)室內(nèi)熱工數(shù)據(jù)。圖5顯示，1月份的室外最高溫度為18.7℃，建筑內(nèi)最高有效溫度為21.4℃，最低有效溫度為14.1℃，建筑內(nèi)最高太陽(yáng)輻射熱為40.7kWh，太陽(yáng)輻射是建筑室內(nèi)主要得熱來(lái)源。圖6顯示，建筑內(nèi)最高有效溫度為20.2℃，最低有效溫度為13.1℃，平均要低于改造前1℃左右。

選取1月24日作為最冷日進(jìn)行模擬測(cè)試。有效溫度維持在16～18℃之間，在改造后建筑室內(nèi)溫度卻只能維持在14～16℃之間。由此可知，在冬季對(duì)于太陽(yáng)輻射能的減少，可能會(huì)加大建筑室內(nèi)空間的熱能耗需求。但同時(shí)也需要綜合考慮到廈門冬季的溫度較為溫暖，對(duì)建筑室內(nèi)冬季保暖要求較低。

圖5 改造前3層樓1月室內(nèi)熱工數(shù)據(jù)

圖6 改造后3層樓1月室內(nèi)熱工數(shù)據(jù)

3.3 年總能耗對(duì)比

模擬測(cè)試改造前與改造后兩種情況下，建筑室內(nèi)采用空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行溫度控制的能耗。供熱開啟溫度為12℃，舒適溫度為18℃；供冷開啟溫度為28℃，舒適溫度為25℃。表3為改造前后二層平面的年能耗。改造前的空調(diào)年制冷能耗為8574.55kWh，制熱能耗為1286.96kWh，總能耗為9861.45 kWh；改造后的空調(diào)年制冷能耗為7212.44kWh，制熱能耗為1433.35 kWh，總能耗為8645.79 kWh。改造后的制冷能耗下降了約1300 kWh，而制熱能耗只提高了150 kWh，每年依然能節(jié)約1215.66kWh電能。

4 室內(nèi)光環(huán)境與熱輻射分析

根據(jù)《GB/T50033-2013建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，廈門屬于IV類光氣候區(qū)，室外天然光設(shè)計(jì)照度值Es為13500lx，相應(yīng)的光氣候系數(shù)K為1.10，參考平面取距地面0.75m，窗玻璃的污染折減系數(shù)τw為0.9，頂棚反射比ρp=0.80，墻面反射比ρE=0.50，地面反射比ρd=0.20，天空模型為CIE全陰天。

圖7和圖8為運(yùn)用Ecotect軟件模擬所得到的該項(xiàng)目一層左側(cè)單元的原始照度及輻射分布圖。由模擬結(jié)果所得的室內(nèi)平均照度為709.87lx，平均采光系數(shù)為5.26%。各個(gè)房間的光環(huán)境均能滿足《GB/T50033-2013建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)住宅建筑采光標(biāo)準(zhǔn)值的最低要求，即照度不低于300lx，采光系數(shù)不低于2%。

表3 改造前后年能耗

圖7 室內(nèi)照度分布圖

圖8 室內(nèi)輻射分布圖

其中西北側(cè)的臥室由于開窗面積較大，造成室內(nèi)照度過(guò)強(qiáng)的現(xiàn)象。這樣極易在室內(nèi)形成炫光，影響正常的生活起居。在夏季還容易造成局部太陽(yáng)輻射過(guò)強(qiáng)，間接導(dǎo)致局部區(qū)域過(guò)熱的情況。因此，考慮在建筑東西兩側(cè)窗口處增設(shè)遮陽(yáng)板。遮陽(yáng)板的寬度與窗口同寬，出檐600mm。在相同參數(shù)設(shè)置的情況下，對(duì)設(shè)置遮陽(yáng)的模型進(jìn)行模擬。西北側(cè)臥室的平均采光系數(shù)由9.06%變?yōu)?.89%。夏季室內(nèi)日均輻射量由725.50Wh下降為633.90Wh。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)廈門市的某80年代的老舊住宅進(jìn)行室內(nèi)熱環(huán)境等模擬，分析了影響建筑物能耗因素。由于廈門處于夏熱冬暖地區(qū)，經(jīng)過(guò)模擬能耗分析發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行節(jié)能改造后，空調(diào)的制冷能耗顯著下降了1300kWh，而制熱能耗只提高了150kWh，說(shuō)明在節(jié)能改造中可以適當(dāng)減少對(duì)冬季保暖問(wèn)題的考慮，重點(diǎn)解決夏季的隔熱和降溫問(wèn)題。改造前后的數(shù)據(jù)表明：提高窗框和玻璃的隔熱性能，能夠減少熱輻射的進(jìn)入，在西北側(cè)改造玻璃窗后，降低了室內(nèi)采光系數(shù)，熱輻射量下降了約100Wh，在夏季起到明顯的降溫效果；加設(shè)遮陽(yáng)構(gòu)件有利于減少室內(nèi)熱輻射和眩光，提高室內(nèi)光環(huán)境與熱環(huán)境；相比較而言，加設(shè)保溫隔熱層的作用和意義沒(méi)有前兩者突出。在分析結(jié)果中可以看出，廈門冬季的不舒適時(shí)長(zhǎng)要遠(yuǎn)短于夏季的不舒適時(shí)長(zhǎng)。綜上所述，采用加設(shè)遮陽(yáng)構(gòu)件、提高玻璃物理屬性和加設(shè)保溫隔熱措施等辦法，來(lái)改善既有住宅樓室內(nèi)熱環(huán)境有很強(qiáng)的可行性與實(shí)際作用。

為此，建議對(duì)既有居住建筑的節(jié)能改造，改造部位應(yīng)著重于外窗、屋頂、外墻，技術(shù)上應(yīng)結(jié)合采用經(jīng)濟(jì)適用的保溫隔熱材料，綜合考慮遮陽(yáng)、屋面綠化、垂直綠化、通風(fēng)等。建議對(duì)建筑內(nèi)低效率的老式空調(diào)以及能耗較高的白熾燈進(jìn)行更新，采用變頻空調(diào)以及LED節(jié)能燈。由于廈門地處夏熱冬暖的南區(qū)，日照時(shí)間長(zhǎng)，可以考慮太陽(yáng)能等自然能量的充分利用，建議實(shí)施太陽(yáng)能熱水器的一體化應(yīng)用，對(duì)既有屋面進(jìn)行太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)改造。有組織的節(jié)能改造，不僅可以美化城市，而且可以節(jié)約能源和提高住戶的熱舒適度，是個(gè)“多贏”的效果。

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Energy Consumption Simulation Study of Existing Residential Buildings in the Subtropical Region—— A Case Study of Seaside Building in Xiamen City

DENG Jian-xun，SHI Feng，SHEN Zhi-zhou，JIN Wei
（School of Architecture and Civil Engineering，Xiamen University，Xiamen 361005，China，E-mail：djxun21cn@sina.com）

To study the energy-saving problem of existing residential buildings in hot summer and warm winter zone，through analyzing building energy-saving experience at home and abroad，combined with Xiamen geographical characteristics and based on energy simulation software，this study simulates and analyzes indoor thermal environment and light environment of the existing building in Xiamen to compare energy consumption after reconstruction. Result show that using sunshade component and improving the physical properties of glass can achieve better energy-saving purposes for existing residential buildings. This paper also gives some advices and suggestions to provide reference data for the same type of energy-saving reconstruction of existing residential buildings and to optimize energy reconstruction design.

existing building；energy saving；hot summer and warm winter zone；energy simulation

TU201.5

A

1674-8859（2016）06-066-06

10.13991/j.cnki.jem.2016.06.013

鄧建勛（1974-），男，助理教授，研究方向：工程項(xiàng)目管理與建筑經(jīng)濟(jì)，綠色建筑與節(jié)能管理，房地產(chǎn)開發(fā)管理，城市建設(shè)與災(zāi)害管理；

石 峰（1981-），男，副教授，研究方向：綠色建筑設(shè)計(jì)，建筑環(huán)境模擬，傳統(tǒng)聚落研究；

沈智舟（1993-），男，碩士研究生，研究方向：工程項(xiàng)目管理；

金 偉（1990-），男，碩士研究生，研究方向：綠色建筑設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)聚落研究。

2016-05-18．

廈門市建設(shè)與管理局科技項(xiàng)目（XJK2013-1-3）；廈門大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（2015Y0974）．