基于绿色建筑评价标准的多功能建筑节能设计方法

鲁思明

摘要：通过某小学项目在绿建评价体系框架内的节能措施及能耗分析的推导过程，对如何确定多功能建筑节能设计方案做出总结。

关键词：绿色建筑；建筑节能；能耗分析

引言

“十一五”以来，我国大力推进绿色建筑工作，越来越多的建设项目要求参与绿建评价。评价总得分由各类指标得分乘以相应的权重值后相加得出。绿建七类评价指标中，节能与能源利用项权重值最大；故节能设计方案对于绿建评价起着举足轻重的影响。本文通过对某小学项目的节能设计分析，探讨了以满足绿色建筑评价标准为前提的节能设计思路。

1项目概述

（1）本项目是教育建筑，所在地河南洛阳为寒冷A区。单体总建筑面积约25000平方米。行政教学楼及宿舍楼、游泳馆呈3排并列布置。按建筑功能，分别依据公共建筑、居住建筑节能标准进行节能计算。（2）行政教学楼总建筑面积约22900平方米。地上共4层，地下共2层。地下1层有2处下沉广场。地上主要功能为教室、教研室、图书室。地下主要功能为学生食堂、报告厅、游泳馆、教研室、设备机房。（3）宿舍楼总建筑面积约2100平方米，地上共4层。

2评价要求

本项目需达到绿色建筑二星级标准，根据《标准》，节能及能源利用项中建筑与围护结构应满足：（1）当节能设计采用规定性指标方法时，围护结构热工性能比我省现行建筑节能设计标准规定的限值要求提高幅度达到10%（10分）；（2）当节能设计采用权衡判断方法时，公共建筑的全年供暖和空气调节能耗，寒冷地区居住建筑的建筑物耗热量指标比我省现行建筑节能设计标准规定要求的降低幅度达到10%（10分）。

3节能建模

（1）行政教学楼地上部分建筑面积10710平方米，地下部分建筑面积12190平方米。体形系数0.22。其中地下1层局部为全埋式地下室（顶板保温），另有2处下沉广场，临广场一侧的地下建筑外墙均应按地上部分建筑外墙考虑。故建筑建模以地下一层为首层，下沉广场作为天井，地下1层除临天井的外墙以外均定义为地下墙。（2）由于采暖地下室面积较大且顶板覆土厚度较小，为计算准确，笔者把地面建筑投影范围以外的全埋式地下室的顶板按屋面考虑节能构造，即上部无建筑的地下室顶板参与体形系数的计算。其余地下一层采暖房间，除上部有建筑的房间为绝热构造外；其余均按采暖与非采暖房间之间的楼板定义地下室顶板。修正后的建筑模型为地上5层，地下1层。（3）宿舍楼全部为地上，共4层，总建筑面积2158.41平方米。体形系数0.19。其与行政教学楼贴临处的外墙均按绝热墙体考虑。

4能耗分析

（1）本项目采用的保温材料及其保温性能指标如下表1：

按上述围护结构构造做法计算得出行政教学楼的节能指标见下表（括号中数值表示0.9倍传热系数或1.1倍热阻）：

按上述围护结构构造做法权衡计算的结果，参照建筑采暖空气调节能耗为29.24（kWh/㎡），设计建筑采暖空气调节能耗Ed为27.89（kWh/斫㎡；Ed/Er=-95.38%，比规范要求的权衡判断方法仅降低了不足5%，无法达到设计要求的10%。由此可知，按绿建要求对公共建筑进行节能计算，按规定性指标比按权衡指标判定更易达标。

（3）接下来笔者依据上述条件试判宿舍楼的节能指标。由于宿舍楼与行政教学楼为同一建筑的不同部分，首先笔者考虑外围护结构做法的一致性。按表2构造做法对宿舍楼进行节能计算，得出结果如下（括号中数值表示0.9倍传热系数或1.1倍热阻）：

按上述围护结构构造做法权衡计算的结果，建筑物耗热量指标限值El为11.80（W/㎡），设计建筑的建筑物耗热量指标Ed为6.63（W/㎡）；Ed/E1=56.19%，比规范要求的权衡判断方法降低了44%，大大超过设计要求的10%，设计较为浪费。这也说明在同一项目中，居住建筑比公共建筑的节能要求宽松。观察表4可知，外窗、外墙、挑空楼板还有较大的调整空间。经过优化调整，宿舍楼的围护结构構造做法修改如下：

按上述围护结构构造做法权衡计算的结果，设计建筑的建筑物耗热量指标Ed为9.08（W/㎡）；Ed/El=76.95%，比规范要求的权衡判断方法降低了23%，仍超过设计要求的10%。由此可知，按绿建要求对居住建筑进行节能计算，按权衡指标比按规定性指标判定更易达标。

5结语

根据以上节能设计分析过程，我们不难发现，在绿建评价中，同一建筑内的居建部分和公建部分体形系数相近且采用相同围护结构构造做法时，居住建筑更易达标。故这种类型的建筑节能设计应以公共建筑达标为前提，在此基础上对围护结构构造做法微调，使居住建筑以权衡指标达到绿建标准。