豐繁，李曉娟，徐樂

（福建農林大學交通與土木工程學院，福建 福州 350108）

0 前言

目前，隨著這些年建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑業(yè)已然成為現(xiàn)今中國的支柱產業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計，中國的建筑能耗占中國總能耗的30%[1]。而改革傳統(tǒng)建筑發(fā)展模式是節(jié)約資源的最佳途徑之一[2]。能耗模擬方面，楊立穩(wěn)[3]模擬了16種工況下的能耗并提出了評價建筑節(jié)能水平的兩個基準，李晴[4]模擬分析得出在建筑高度固定時，體型系數(shù)越大的建筑節(jié)能性越弱的結論；對建筑能耗模擬軟件方面，Afshin Fathalian[5]使用DesignBuilder軟件模擬伊朗Semnan辦公樓的年度能耗提出了三種策略來管理能耗，Minjae Shi[6]等人回顧了HVAC暖通空調熱分區(qū)的定義及其在建筑能源模擬程序中的應用，高昊[7]等人建立了基于EnergyPlus的天津市CBD建筑能耗預測模型以進行CBD建筑能耗的設計參數(shù)靈敏性分析。借助于DesignBuilder軟件模擬和分析綠色建筑的圍護結構參數(shù)和自然通風方案，然后對建筑物能耗的各影響因素分析其各因素對建筑物的冷熱負荷和年度能耗變化的影響，最后采用HVAC系統(tǒng)模型進行能耗模擬和對比分析，為降低綠色建筑能耗、提升建筑使用者的節(jié)能意識提供有價值的建議。

1 建筑項目概況及模型建立

1.1 建筑項目概況

模擬所用建筑均位于福州市，福州位于亞熱帶地區(qū)常年平均溫為16℃～20℃，夏季平均溫為24～29℃，夏季中午平均為36℃，受氣候影響供冷期大于供熱期。因此夏季空調使用量遠大于冬季。

①圍護結構特點：門窗采用PA斷橋鋁合金雙中空(雙銀lowE 6無色+12 Ar 6無色+12Ar+6無色)，各壁的主要傳熱參數(shù)如表1所示。

各壁的主要傳熱參數(shù) 表1

1.2 模型建立

1.2.1 HAVC模型的建立

采用系統(tǒng)自帶模型建立了地源熱泵空調系統(tǒng)。配置為一對一，頭部為20m，輸入功率為3.5kW。組合空調機組的參數(shù)如表2所示。

1個VRF-D-7.1安裝在負極層的蓄電室，其余的VRF-L-1-2.2安裝在變壓器室和配電室。各型號VRF空調系統(tǒng)的參數(shù)如表3所示。

1.2.2 圍護結構參照建筑模型的建立

參考建筑物中使用的HVAC系統(tǒng)。參數(shù)如表4所示。

圖1 墻對負荷的影響

組合空調機組參數(shù) 表2

各型號VRF空調系統(tǒng)的參數(shù) 表3

“福建公共建筑能效設計標準”參數(shù) 表4

2 數(shù)據(jù)模擬分析

2.1 圍護結構節(jié)能效果分析

圍護結構對負荷影響如圖1所示。

從上圖可以看出，本項目外墻保溫能使夏季冷負荷減少1.86%，屋面保溫技術能使夏季冷負荷降低3.5%，門窗做法的采用節(jié)能設計可使夏季冷負荷降低1.1%，內墻保溫技術能降低夏季冷負荷1.77%。樓板保溫技術能降低夏季冷負荷3.75%，門窗比采用節(jié)能設計可是夏季冷負荷降低3.01%，由數(shù)據(jù)分析可知樓板的節(jié)能措施是降低能耗最有效可以降低3.75%。

2.2 自然通風的節(jié)能效果分析

圖2 渡季節(jié)自然通風對負荷的影響

自然通風的主要作用是是縮短建筑的供冷時間。根據(jù)標準，原供冷季節(jié)為5月15日至9月15日。自然通風設計使建筑涼爽。該季節(jié)由6月1日縮短到8月31日，冷卻周期比標準縮短了1個月。過渡季自然通風能耗的節(jié)能效果如圖2所示。

由圖可知自然通風在過渡季平均每月降低冷負荷1.6%。過渡季自然通風風機、水泵、空調能耗的節(jié)能效果如圖3所示。

圖3 過渡季節(jié)自然通風風機的節(jié)能效果

由圖可知自然通風對風機影響不大，過渡季自然通風水泵能耗降低9.8%，夏季能降低空調能耗22%。

2.3 HVAC系統(tǒng)節(jié)能分析

HVAC是供熱通風與空氣調節(jié)。本文探討采用地源熱泵系統(tǒng)的HVAC空調是否比傳統(tǒng)HVAC空調系統(tǒng)節(jié)能。采用傳統(tǒng)空調系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)如圖4所示。

圖4 采用傳統(tǒng)空調系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)

采用地源熱泵空調系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)如圖5所示。

圖5 采用地源熱泵空調系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)

由圖4和圖5可以明顯看出使用地源熱泵的空調系統(tǒng)各項能耗都少于傳統(tǒng)空調，經過計算后發(fā)現(xiàn)使用地源熱泵系統(tǒng)能節(jié)能30%。

2.4 案例評價結果分析

結合表4和表5可以看出，雖然環(huán)境因素在整個評價體系中比重最大，但是其評價總分為18.01，處于中間排名位置，這表明在這標段的地鐵施工過程中，環(huán)境因素提高了整個地鐵建設的風險系數(shù)，這表明環(huán)境狀況仍是施工過程中影響程度最大的因素，也驗證了工程概況中施工地理位置為地質條件的困難性，因而施工過程中應特別重視環(huán)境對于施工安全風險的影響。

3 結語

首先通過多種方法并閱讀相關研究成果，歸納出地鐵施工安全風險因素，然后運用結構方程模型構建地鐵施工安全風險評價體系，計算出建立的模型中各指標間的路徑系數(shù)，從而算出個指標的權重，以得到工程項目的施工安全整體評價。通過福州地鐵實際工程案例的施工風險評價的計算，驗證了所建立的評價體系的合理性，因而為地鐵施工安全風險評價提供了一定的依據(jù)。但是我國幅員遼闊，各個城市之間的地理環(huán)境具有差異性，因而對于風險因素的選擇還具有一定的不足，還需要進一步完善。