基于节能评估的商住楼建筑能耗分析

徐建业 曾 理 林胜华 李上志

(温州建正节能科技有限公司，浙江 温州 325000)

·绿色环保·建筑节能·

基于节能评估的商住楼建筑能耗分析

徐建业 曾 理 林胜华 李上志

(温州建正节能科技有限公司，浙江 温州 325000)

民用建筑节能评估工作利国利民，从社会效益看，控制了项目总能耗；从建设单位看，控制了整体造价；从消费者看，宜居程度得到了保障。从温州生态园某商住楼项目实际情况出发，结合项目特点和当下主流建筑技术手段、科学分析手段，实践低碳城市建设，供业内同行参考。

民用建筑，节能评估，商住楼，可再生能源利用，优化设计

0 引言

温州民用建筑节能评估工作开展已经有6年时间，期间对于我市建筑节能设计水平的提高、可再生能源应用的促进、绿色建筑发展的推进发挥了重要作用。在2015年，温州市住房和城乡建设委员会还开通了“温州市民用建筑节能评估管理信息系统”，施行了《温州市民用建筑项目节能评估实施细则》，进一步规范了温州市节能评估文件专家评审会议，强化了节能评估审查意见落实[1-3]。本文通过温州生态园某商住楼项目的节能评估工作实践，介绍相关的能耗分析研究经验，该项目效果图见图1。

1 项目主要节能(节水、节材等)技术

1.1建筑

本工程居住建筑部分平面布局呈南北通透，开窗恰当，过渡季节前后风压差良好，有利于形成穿堂风。公共建筑部分裙房区域部分房间开窗不佳，建议增设外窗或机械排风，改善内部通风散热。

场地风速：气流从东南偏东侧进入，沿项目建筑与现在建筑绕流，场地内形成良好的通风风道，风道最大风速2.4 m/s出现在最南侧楼宇东部、最西侧楼宇南侧。场地活动中心区域内气流通畅。场地内最高风速小于5 m/s，行人处于舒适状态。

场地风压：受东南侧现有建筑影响，项目建筑场地整体处于负风压状态，区域内最大正风压在2.2 Pa左右，出现在最东侧楼宇外部；最大负风压在-2.1 Pa左右，出现在最东侧楼宇靠内部分；场地内气流压差较大，容易形成气流，对过渡季风环境起正面影响。

热环境(热岛)：距地1.5 m高度人行区域处，受太阳位置影响，太阳阴影位于项目建筑东侧，场地内气温呈东热西凉的分布状态，大部分项目建筑东侧区域气温在35 ℃，未出现明显热岛。

本工程建筑平面布局有利于自然采光，建筑各朝向均设有外窗或玻璃外门，主要功能房间均能充分利用自然光。本项目由于绿化面积有限，地下室未设置采光井。

建筑造型上，基本要素简约，无大量装饰性构件。个别楼宇存在部分装饰性构件，但所占比例较低，未超过绿色建筑的限值要求。

1.2围护结构保温隔热系统

本工程体形系数基本良好，项目组对部分商住楼提出了优化意见，力图减少外表面积。

项目的公共建筑与居住建筑的窗墙面积比均在合理的控制范围内，外窗采用断热铝合金普通中空玻璃和断热铝合金低辐射中空玻璃，基本合理、经济。

项目外墙采用保温系统基本采用了外保温系统结合内外保温系统，保温材料选择无机保温砂浆、屋面选择挤塑聚苯板、居住部分的分户墙、楼梯间隔墙和分户楼板保温材料选择无机保温砂浆，符合工程的实际需求。

项目组对各部位构造进行验算及核实，并根据设计项目进行材料比较优化，有针对性的提出完善意见、改善措施和围护结构建议节能计算书。

1.3结构

本工程结构体系选择、结构布置基本合理、经济。大部分主楼采用框架—剪力墙结构，一幢为24层高层采用框架—核心筒结构，位移角，位移比，刚度比，剪重比等指标均控制在规范规定的合理范围内。部分主楼剪力墙布置、剪力墙厚度可以进一步优化，使得结构双向的侧向刚度基本接近，受力更合理，造价经济。

地下室结构设计基本合理经济。顶板在主楼范围内板厚偏大，可以优化。基础采用机械钻孔灌注桩基础，基本合理。项目组建议采用桩底后注浆工艺，提高单桩承载力，减少桩混凝土含量，节约桩基造价。

内外填充材料采用轻质的材料，合理。可以减轻结构自重，减少结构构件的断面尺寸和桩基础的造价，达到减少工程造价和节材的目的。主楼采用了高强钢筋、高强混凝土。剪力墙、柱混凝土强度等级为C45～C30，但部分主楼梁板和地下室主楼以外混凝土强度等级采用C40，偏高，建议优化。

1.4暖通

根据空调使用特点，公共建筑的办公、餐饮办法采用制冷剂直接蒸发热泵型多联空调机组,商铺采用分体空调，以满足运行的灵活性及节能性。

本工程设计选用的制冷剂直接蒸发热泵型多联空调机组,分体空调为高能效比的产品。机组容量已根据负荷计算选择，可满足节能要求。已设置可变冷媒流量空调机组根据室内负荷变化调节冷媒流量，可降低机组耗电量。

1.5电气与智能化

本工程在1层设1个公用2个专用变电所，各布置4台变压器，共12台，总容量为12 020 kVA，各变压器负荷率0.64～0.70，功率因素0.92左右。其各变压器容量单位指标均有点超标，但在电力部门要求范围内。另外，各公/专变供电线路至各楼配电小间距离较合适，最长约145 m，未超过最大供电半径，位置基本合理。

楼内主要用电设备采用放射式配电，一般照明等用电设备采用放射与树干相结合的配电方式。系统选择基本合理、可行。电气设备基本上采用最新节能型低损耗型，如电力变压器SCB11型，半导体式指示灯，电子数显表，高效节能灯及三基色节能灯等。

各建筑的楼梯间、走道等公共部位照明应明确采用红外节能自熄开关；地下室、办公、商业走道照明采用照明智能控制系统。电气设备(包括电梯采用智能群控和节假日控制模式)采用合理的节能运行方式、控制要求等。

本工程办公、商业已设分项计量系统，且设智能分项计量系统，在控制室对低压各回路、各场所、各用电设备进行分析计量，以利于电能管理，科学决策。

1.6给排水

本工程生活给水系统采用分区供水，5层及5层以下生活用水由市网直供，以充分利用市网的供水余压。已合理选择供水装置规格型号以保证水泵在高效段运行。

建筑物内不同用水单位、不同用水性质的用户均分别设置分户用水计量设施进行用水计量以控制用水。加压供水的分区内底部若干层支管设置稳压减压阀控制用水点供水压力不超过0.20 MPa。

卫生洁具均已选用节水型产品，公共卫生间洗手盆采用感应龙头，小便斗采用感应式冲洗阀，蹲便器配置延时自闭式冲洗阀，坐便器冲洗水箱容积取6 L。

地下室设有雨水回收蓄水池和设备处理用房，收集屋面雨水用于室外景观和绿化用水。

2 创新要点

商住楼项目的特点在于，既要考虑居住建筑的能耗情况，还要考虑项目内公共建筑的能耗情况，以及可再生能源的落实，这牵涉到需要明确项目功能的实际需求，否则建设就等同于浪费。

项目组通过多次与建设单位交流功能、多次与设计单位交流平面布置、反复与主管部门沟通、还有对现场的勘探，可再生能源的立体化利用方案最终得以确定为在居住建筑部分设置空气源热泵热水系统、在公共建筑部分设置太阳能光伏发电系统。

2.1太阳能光伏发电系统

考虑可再生能源在本项目中的运用和屋面全年太阳辐射总量图，结合本项目功能分析，在高层办公屋面设约300 m2并网型光伏发电系统。按投资1.2万元/kW计算，约需30万元左右。本工程光伏电站安装量约1.3 m×1.9 m=2.47 m2×119块=294 m2×150 kWh/m2=44 100 kWh，约14.5 tce。电源采用直发直用，主要供地下1层、2层车库照明及1层～22层公共场所使用。光伏发电系统和公共电网之间设置隔离装置，并网处设置专用的并网低压开关箱，并具备自动检测功能和并网切断保护功能。

项目组同时建议在本小区周边道路，室外场地周边道路，布置室外照明LED光源庭园灯、及太阳能风能互补室外LED灯，两种灯具间隔布置。LED光源庭园灯为35 W，间隔20 m～25 m一只；太阳能风能互补LED路灯，为25 W，间隔15 m～20 m一只。共布置约70只～80只路灯(其中二者各占一半)，可满足室外道路照明需要，同时每年可节省电能约0.5万度，折2 tce。

2.2空气源热泵热水系统

结合高层住宅屋面全年太阳辐射量分析和住宅屋面构架造型特性，确定逆6层设置太阳能热水系统条件限制不适合采用太阳能热水系统，改为空气源热泵热水系统，并同步设计、同步施工、同步验收。因此本工程热水设计年能耗等发生变化，原设计年热水能耗：4.187×40 317.4×(60-10)×1/3 600×0.33=773.71 tce，其中住宅逆6层热水能耗：4.187×(12 877.2×1.1-11 037.6)×(60-10)×1/3 600×0.33=60.01 tce，采用空气源热泵热水系统，取全年平均能效比取2.5，则可节省能耗为：60.01×(2.5-1)/2.5=36.0 tce。

3 结语

通过民用建筑节能评估，根据该项目内所含功能房间不同，并根据耗电量、耗气量统计，计算出整个项目总能耗[4]，可再生能源的利用减少了36 tce的能耗，本项目的节能设计每年节约标煤2 486 tce，判定该项目能耗比较合理，符合导则要求。

[1] 曾 理.温州市推进绿色建筑工作的现状、问题及对策研究[D].湘潭:湘潭大学,2016.

[2] 万志美,曾 理,邱舒婷,等.温州某综合体建筑节能评估案例分析[J].节能与环保,2016(10):68-70.

[3] 万志美,曾 理,叶银霖,等.温州娄桥某医疗建筑节能评估案例分析[J].建筑节能,2017,45(5):134-136，147.

[4] 徐建业,曾 理,邱舒婷,等.温州滨江CBD片区某公共建筑节能评估案例分析[J].安徽建筑,2016,23(6):15-16，74.

Studyonenergyconsumptionofcommercialandresidentialbuildingsbasedonenergyefficiencyassessment

XuJianyeZengLiLinShenghuaLiShangzhi

(WenzhouJianzhengEnergyTechnologyCo.,Ltd,Wenzhou325000,China)

Assessment for energy efficiency of civil buildings is one of the country’s construction. From the social perspective, it control the total energy consumption of the project. From the construction unit perspective, it control the overall cost. From the consumer perspective, the degree of livability has been protected. This paper take the Wenzhou Ecological Park Project as example, combined with the current mainstream construction techniques and scientific analysis to research low-carbon city construction methods for industry peer reference.

civil buildings, energy-saving assessment, business-living building, renewable energy utilization, design optimization

TU201.5

A

1009-6825(2017)27-0148-02

2017-07-14

徐建业(1982- )，男，高级工程师; 曾 理(1980- )，男，高级工程师; 林胜华(1962- )，男，高级工程师 李上志(1989- )，男，助理工程师