InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving保温材料与建筑节能
中国夏热冬冷地区建筑节能技术
付祥钊
(重庆建筑大学,重庆
400045)
摘要:介绍了中国夏热冬冷地区的建筑气候特点、建筑热环境和能耗状况,提出了该地区建筑节能标准
的总体构想、基本原则、建筑热环境标准;分析了在满足建筑节能要求的同时确保室内空气质量的必要性,并提出具体指标;划分该地区的采暖期、空调期和除湿期,对该地区的能耗基数、节能建筑的能耗指标及朝向、体形系数、窗墙比与建筑节能的关系进行了阐述。明确指出:按现有科技水平和社会经济承受能力,夏热冬冷地区彻底改善建筑热环境和节能50%的时机已成熟。
关键词:中国夏热冬冷地区;建筑节能;气候特点;节能标准
Abstract:Thispaperpresentsthebuildingweatherfeatures,buildinghotenvironmentandenergy
consumptionstateathotsummerandcoldwinterareainChina,andputsforwardoverallconception,ba sicprincipleandbuildinghotenvironmentstandardforbuildingenergy-savingstandardatthisarea.Thispaperanalyzesnecessityanddetailindexesofairqualityindoortobeensuredundertherequire mentsofbuildingenergy-saving.Itdescribesenergyconsumptioncardinalnumber,energyconsump tionindexofenergy-savingbuildingandrelationbetweenorientation,bodily
coefficientandwindow
/wallradiowithbuildingenergy-savingatthisareaonheatingupperiod,airconditioningperiodanddehydrationperiod.Theauthorpointsontclealythattheopportunityofimprovementforbuildinghotenvironmentand50%ofbuildingenergy-savingarisesathotsummerandcoldwinterareainaccor dancewithexistingscientificandtechnicallevelandsocialeconomicbearingcapability.
Keywords:hotsummerandcoldwinterareainChina;buildingenergy-saving;weatherfeatures;
energy-savingstandard
1中国过渡地区的建筑气候特点
中国夏热冬冷地区(以下称过渡地区),按建筑气候分区
爽宜人。
夏季第3种常见天气过程是持续阴雨。这种天气过程可持续5~20d,也是夏季一种不舒适的天气过程。尽管天空云层厚,日照弱,气温最高不超过32 左右。但昼夜温差小,只有3~5 ,尤其是空气湿度大、气压低、相对湿度持续保持在80%左右以上,使人感到闷湿难受,而且使室内细菌迅速繁殖。长江下游夏初的黄梅雨季节就是这种天气过程。
该地区最冷月平均气温0~10 ,平均相对湿度80%左右,冬季气温虽然比北方高,但日照率远远低于北方,北方冬季日照率大多超过60%。该地区由东到西,冬季日照率急剧减小:东部最高也只有40%左右;中部30%左右;西部20%左右。重庆只有13%,贵州遵义只有10%,整个冬季天气阴沉,雨雪绵绵,几乎不见阳光。该地区冬季的基本气候特点是阴冷潮湿。
该地区冬夏两季都很潮湿,相对湿度都在80%左右。但必须注意,造成冬夏两季潮湿的基本原因是不一样的。夏季是因为空气中水蒸气含量太多;冬季是由于空气温度低,日照严重不足。
属于夏热冬冷地区。该地区包括重庆、上海2个直辖市;湖北、湖南、安徽、浙江、江西5省全部;四川、贵州2省东半部;江苏、河南2省南半部;福建省北半部;陕西、甘肃2省南端;广东、广西2省区北端,共涉及16个省、市、自治区,约有4亿人口,是中国人口最密集,经济发展速度较快的地区。
该地区最热月平均温度25~30 ,平均相对湿度80%左右,热湿是夏季的基本气候特点。夏季,连晴高温,太平洋副热带高压从中国东部沿海登陆,沿长江向西扩展,直到四川泸州、宜宾之间,笼罩整个夏热冬冷地区时间长达7~40d以上。这是夏季最恶劣的天气过程,最高气温可达40 以上,日最低气温也超过28 ,全天无凉爽时刻。白天日照强、气温高、风速大,热(火)风横行,所到之处如同火炉,空气升温,物体表面发烫。夜间,静风率高,带不走白天积蓄的热量,气温和物体表面温度都居高难降。重庆、武汉、南京、长沙等城市, 火炉 之称由此而来。
夏季也有舒适的时候,那就是晴雨相间的天气过程。一般是晴2~3d后降雨1~2d,这种天气过程中,尽管晴天最高温度可上升到35 左右,但夜间气温可降到24 以下,雨前虽有短暂的闷湿感,但很快过去,降雨和雨后初晴时空气清新型建筑材料
6/2过渡地区的建筑热环境和能耗状况
该地区没有采暖空调设施的建筑,其冬夏季节的室内热
环境质量是全中国最差的。夏季连晴高温天气中,室内温度超
保温材料与建筑节能InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving
过30 ,甚至高达36~37 。冬季室内外温差只有1~4 ,室内阴冷,温度不到12 (卫生标准的下限),整个冬季平均只有8.5 ,78%的时间低于10 ,人在室内久坐则感到寒气袭人。该地区建筑,若不采用采暖空调,冬夏季节室内热环境都达不到基本的居住条件,更谈不上舒适。
长期以来,过渡地区人民一直渴望改善建筑热环境,也一直在努力改善建筑热环境。从20世纪90年代初开始,住宅成套化,但建筑热工性能较过去没有明显改进。目前电暖器已普及,空调器正在迅速普及之中:1998年上海、重庆、武汉等大城市,家庭空调器拥有率已超过50%;各大中城市的商场、旅店、影剧院等公共建筑,不论档次高低,都已有了空调。建筑热环境开始得到明显改善,采暖空调能耗急剧上升,平均每户采暖空调用电负荷1~4kW,年用电量500~4000kW h。按此水平,过渡地区住宅采暖空调用电负荷将达2亿kW,年用电量2240亿kW h,相当于11座三峡电厂的装机容量,3座三峡电厂的年发电量。此外,还有公用建筑的采暖空调能耗。
有重大影响。
在信息社会和知识经济时代,脑力劳动效率具有巨大的经济价值。研究发现,空气温度在25 左右时,脑力劳动效率最高;低于18 或高于28 ,工作效率急剧下降。以25 时的工作效率为100%计,35 时只有50%,10 时只有30%。
在过渡地区调查的结果表明:夏季室温不超过28 时,人们对热环境均表示满意;28~30 时,约30%的人感到热,但很少有人感到热得难受,室内尚可正常生活,具备基本的居住条件;30~34 时,84%的人感到热,14.5%的人感到室内不能居住;超过34 ,100%的人感到热,42.3%的人感到难忍受,室内不具备基本的居住条件。冬季室温达到18 时,坐着的人有5%感到冷;室温低于12 时,80%以上坐着的人感到冷而且有的冷得难受,不能坚持久坐不动,动着的人也有20%以上感到冷。
另外,卫生学研究表明,气温超过30 ,低于12 ,人体血液循环出现明显异常;在30 以上,胃酸分泌减少,胃肠蠕动减慢,食欲下降。30 和12 是建筑热环境的卫生学上、下限。
建筑热环境标准的高低,对能耗与投资都有显著影响。相同的技术水平下,室温夏季每提高1 ,冬季每降低1 ,投资、冷热负荷和能耗均可减少10%左右。
过渡地区社会经济发展存在显著差异:东部已经进入小康,正向中等发达水平发展;西部不少地区尚处于温饱阶段,甚至还未脱贫。不同社会经济发展水平,对建筑热环境的综合支撑能力悬殊。
综合考虑热环境质量的效益和费用能耗,适应过渡地区社会经济发展的不同程度,建筑热环境质量标准分为2个等级:一级标准为舒适性标准,二级标准为可居住性标准。可居住性标准虽达不到热舒适,夏季仍感到热,冬季仍感到冷,但它保证了基本的居住条件,室内夏季可以休息睡眠,冬季不至于受冻生病。可居住性标准和舒适性标准对建筑热工的要求是基本相同的,不同处在于前者不用全面采暖空调设施。
采用什么样的建筑热环境指标体系,要综合考虑科学性和方便性,要有利于推动建筑节能。
影响热感受的主要因素有6个:干球温度、湿度、风速、平均辐射温度、人体活动强度及衣着。前4个是热环境因素,后2个是人的个体因素。ISO7730采用丹麦P.O.Fanger教授的热舒适理论,将上述6因素综合为PMV,再将PMV与热感受的不满意率PPD联系,形成PMV-PPD热环境质量指标体系。ISO7730推荐:-0.5 PMV 0.5,PPD 10%。PMV-PPD指标体系表明,同一等级的热环境质量,可以由
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过渡地区建筑节能标准的总体构想
和基本原则
建筑能耗受当地气候条件、建筑热环境质量标准、室内空
气质量标准、建筑热工性能、采暖空调设施性能和建筑使用管理情况等诸多方面共同制约,总体关系错综复杂。建筑节能标准必须把握好这个总体关系,不宜脱离总体关系孤立确定某一个方面的指标。要紧密结合过渡地区的气候特点、社会经济发展水平,综合制定建筑热环境标准、室内空气质量标准、建筑能耗指标、建筑热工指标和采暖空调设备的能源利用效率以及配套的技术细则。
制定节能标准应该确立以下基本原则:(1)改善建筑热环境,提高居住质量是过渡地区人民的强烈要求与基本权利,不能以压抑这方面的需求来抑制建筑能耗的增长;(2)室内空气质量是与居住者的身体健康和工作学习效率密切相关的,不能以牺牲室内空气质量为代价获取节能效果;(3)建筑是个多功能系统,不能以建筑节能为由,影响和妨碍其它功能的实现;(4)建筑节能标准应依靠科学技术进步,提高建筑热工性能和采暖空调设备的能源利用效率,不断提高建筑热环境质量,降低单位建筑面积能耗。
4过渡地区建筑热环境标准
过渡地区夏热冬冷,冬夏两季建筑可居住性差。节能标准
必须确定建筑热环境标准。
建筑热环境质量对生活水平、身体健康、工作和学习效率
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InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving保温材料与建筑节能
不同的6因素值组合达到。而这些不同的组合,所需的设备投资和能耗是不一样的,合理组合6因素,可在保证热环境质量的前提下,减少投资,降低能耗。采用PMV-PPD指标有2个好处:一是有利于开拓节能途径;二是有利于国际合作交流。不足之处是实际使用不便,除建筑环境与设备工程专业外,其它专业对此尚缺乏了解;检测PMV的热舒适仪昂贵,一时难以普遍配置。
我国工程界和普通老百姓都习惯于以干球温度表示热环境质量,政府文件和技术法规也多采用干球温度。干球温度检测简便,仪表设备已普及。不足之处是不能全面准确地反映热环境质量,可能限制建筑节能的技术思路。
综合考虑现状与发展,采用双指标体系。一是简便性指标(或主要指标),即干球温度;二是完整性指标,即PMV-PPD。
目前,过渡地区各省市建筑节能地方标准或技术细则所规定的舒适性建筑热环境标准基本一致。因此,过渡地区舒适性建筑热环境质量标准可以统一为:干球温度夏季不超过28 ,冬季不低于18 。
另外, 重庆市建筑热环境与节能设计标准 规定完整性舒适指标:-0.40 PMV 0.76;可居住性标准:室内日平均温度夏季不超过30 ,冬季不低于10 ,人员久留位置不低于12 ; 南京市民用建筑节能设计技术要点 规定的冬季被动采暖建筑室内平均温度不宜低于12 ,可供参考。
量的耗热量分别只有哈尔滨的29%、42%和39%。过渡地区夏季也只有约1/3的时间新风焓值高于室内。过渡地区换气量应明显高于北方。
具体要多少换气量才能保证室内空气质量,这是个复杂的难题。美国ASHRAE标准(62-1989)推荐住宅居室为42.5m/(h p),办公室为34m/(h p)。我国 旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准 规定客房换气量为:一级50m/(h p),二级40m/(h p),三级30m/(h p)。 重庆市民用建筑热环境与节能设计标准 规定为1.5次/h,按人均8m居住面积计算为32m/(h p);按人均12m居住面积计算为43m/(h p)。湖北省节能设计标准规定夏季为1.5次/h,冬季为0.5次/h。建议过渡地区住宅换气量为1.5次/h。
既要保证室内空气质量又要节能,必须组织好室内外气流,提高通风换气的有效利用率。室外清洁的新鲜空气应首先进入居室,然后到厨房、卫生间。应避免厨房、卫生间的污浊空气进入本套住房的居室,也应避免厨房、卫生间的排气从室外又进入其它房间。
消除室内空气污染源,是保证室内空气质量,减少换气能耗的最有效措施。必须严格禁止建筑特别是室内装饰选用散发空气污染物,尤其是长期散发污染物的材料。
回收排气中的冷热量是一种减少换气能耗的技术措施。但过渡地区室内外空气温差不大,冬季10~18 ,夏季10 左右,换气量也不大,现有冷热回收技术水平的费用效益太低,节能标准可暂不提出这方面的要求。
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5过渡地区室内空气质量
建筑节能绝不能损害室内空气质量。冬夏季节通风换气
要消耗冷热量,为节能适当限制换气量是可以的,但过度减少换气量将使室内空气质量下降,影响工作效率,危害人体健康,得不偿失。这方面国际建筑节能的沉痛教训必须牢记。比如美国为节能,曾将换气量由25.5m/(h p)减少到8.5m/(h p),结果 密闭建筑综合症 蔓延,每年因室内空气质量恶化所造成的损失达590亿美元。现在重新增加的换气量超过节能以前的换气量,达到34m/(h p)。
过渡地区居民长期养成了加强房间通风,保持室内空气新鲜的良好卫生习惯。在实际调查中,大量住户冬季都开窗,他们宁愿室内冷一点,也要保持空气清新。当室内空气质量与节能热舒适发生冲突时,他们选择室内空气质量。
过渡地区比北方潮湿,室内细菌繁殖速度高于北方,需要增大换气量。
过渡地区冬季室外气温比北方高,换气耗热量低于北方,如冬季通风室外计算温度,重庆为7 ,南京为2 ,上海为3 ,而哈尔滨低达-20 。重庆、南京、上海冬季相同换气
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6采暖期、空调期、除湿期
要确定建筑能耗,必须先确定采暖期、空调期、除湿期。室外气候条件对建筑的热作用,主要由室外气温和日照
决定。冬季日照好,气温低,有可能比日照差、气温高更暖和。确定采暖期应综合考虑日照和气温。北方各地冬季日照率相近,多在60%以上,因此可统一按一个室外气温值确定采暖期。过渡地区冬季日照率与北方相差很大,只有北方的1/6~1/2。过渡地区内部差异也很大,过渡地区西部只有东部冬季日照率的1/4~1/2。因此,过渡地区不应按北方标准确定采暖期,也不应单一用室外气温确定采暖期。实测结果表明,不同的冬季日照率,不采暖住宅的室内外平均温差不相同。以室内气温的卫生学下限12 为界,冬季日照率低于20%的地区,当室外日平均气温低于10 时,进入采暖期;冬季日照率在20%~30%的地区,低于9 时进入采暖期;冬季日照率在30%~40%的地区,低于8 时进入采暖期;冬季日照率在40%~50%的地区,低于7 时进入采暖期。从地域上
新型建筑材料6/
保温材料与建筑节能InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving
看,过渡地区西部在室外气温低于10 时进入采暖期,中部在室外气温低于9 或8 时进入采暖期;东部在室外气温低于7 时进入采暖期。
从节能考虑,只有当自然通风、机械通风等无能耗或低能耗的措施不能达到热舒适标准时,才使用能耗大的空调。大量实验、实测表明,当室外日最高温度twmax和日最低温度twmin满足下式时,需要使用空调才能达到舒适性热环境标准:
0.44twmax+0.56twmin>28 ,这即是进入空调期的条件。
夏季室外空气含湿量超过17.38g/kg(干)时,若不除湿,进入室内会造成室内相对湿度超过70%,人不舒适,物品易发霉。而此时室外干球温度尚不满足进入空调期的条件。过渡地区夏季的持续阴雨天气特别是长江中下游的黄梅雨天气多属于这种情况,这时保证室内舒适卫生的关键不是降温,而是新风除湿,称这种时期为除湿期。当室外气象条件同时满足:0.44twmax+0.56twmin 28 ,空气含湿量:d>17.38g/kg(干)时,进入除湿期。
根据气象资料统计,重庆主城区采暖期88d,空调期32d,除湿期38d。
建筑能耗是通过2个阶段形成的:第1阶段,由于建筑围护结构传热、卫生换气和室内人员、设备、照明等形成建筑的冷热损失(冷热耗量);第2阶段,为保持室内的热环境质量,采暖空调设备向室内提供冷热量以弥补冷热损失时所消耗的能量。
过渡地区采暖降温,尤其是住宅空调,能源以电为主。节能建筑能耗指标应包括冷热负荷、用电负荷和用电量,才能具体规范节能建筑的设计,保证建筑节能标准的实施。
通过对已成熟的建筑热工技术和采暖空调设备性能的分析,住宅建筑的冬夏冷热负荷降低30%,冬季采暖用电负荷减少70%,夏季空调用电负荷减少40%,全年采暖空调除湿用电量减少50%是可能的,总称为节能50%。
按上述节能50%的目标,重庆节能住宅冬季采暖用电量中,围护结构占86.5%;夏季用电量中,围护结构占24.5%;全年采暖空调除湿用电量中由围护结构引起的占56%。
9节能建筑的朝向、体形系数、窗墙面积比
建筑物南北向有利于改善冬夏建筑热环境和节能。但过
渡地区的山地城镇地形复杂,道路弯曲,做到南北向有困难,尤其是点式建筑。
体形系数对建筑能耗影响显著。体形系数由0.4减少到0.3,围护结构传热损失可降低25%,全年采暖空调能耗可减少13%。但和北方相比,体形系数对全年能耗的影响程度要小50%。另外,体形系数不只是影响围护结构的传热损失,它还与建筑造型、平面布局、功能划分、采光通风等若干方面有关。体形系数限制过紧,将严重制约建筑师的创造性,有损建筑造型、城市风貌和社会文化,而且使平面布局受限,功能划分困难,会妨碍建筑使用。山地城镇,因地形复杂而点式建筑多,更难降低体形系数。再有,过渡地区西部全年阴天很多,体形系数过小,难利用天然采光,照明增多,反而增加建筑能耗。如重庆,体形系数从0.4降至0.3,每平米建筑面积全年节约采暖空调耗电量2.70kW h;按每平米建筑面积照明灯具为4W计,若平均每天增加2h照明,全年每平米增加照明用电2.92kW h。如果体型系数过小,影响自然通风,增加夏季空调运行时间,所增加的能耗更大。因此,节能标准对体形系数的限制不能太严。在各省市的地方标准中,湖北省定为不超过0.3;重庆市考虑到当地是山地,点式建筑多,阴天多,室外风微、静风率高,综合考虑减少围护结构冷热损失,加强天然采光和自然通风,以及建筑造型、功能划分等的需要,体形系数定为不超过0.4。
窗墙面积比对建筑能耗的影响,取决于窗与外墙之间热工性能的差异,相差越大,影响越显著。单层金属窗的夏季空
7能耗基数
制定节能标准,必须先确定能耗基数。可将20世纪90年
代过渡地区最为普遍的砖混住宅的能耗作为居住建筑节能标准的基数。能耗基数的具体计算条件是:
(1)室内达到舒适性热环境标准。(2)换气量按前面的讨论取1.5次/h。
(3)外墙为240mm实心砖,两面抹灰,传热系数K=1.94W/(m K)。
(4)为简化计算,假定单位面积传热量,屋顶与外墙相同。(5)外窗为单层金属窗,夏季挂浅色内窗帘,传热系数K=6.41W/(m K)。
(6)根据对过渡地区13个小康示范小区的分析,体形系数为0.33~0.48,平均约0.4,窗墙面积比南北向无明显差别,为0.23~0.42,平均为0.3左右,故在计算节能基数时体形系数取0.4,窗墙面积比取0.3,建筑层高2.8m。
(7)20世纪90年代住宅使用最普遍的采暖空调设备是电暖器和空调器。电暖器最高能效比为1,空调器的能效比为2.2。
按照上述计算条件,结合各地气象资料可计算得出各地的能耗基数。
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8节能建筑能耗指标
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InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving保温材料与建筑节能
调负荷是同面积240mm厚砖墙的5倍,全年能耗是36倍。窗墙面积比由0.4减少到0.3,每平方米建筑面积年冷暖耗电量可减少5kW h。当采用单框双玻加热反射窗帘后,同面积窗的全年能耗只有墙的1.8倍。窗墙面积比由0.4减少为0.3,每平米建筑面积减少的年采暖耗电只有1kW h,节能效果明显下降。
与体形系数类似,窗墙面积比不仅影响能耗,也影响建筑立面、室内采光、通风等。窗墙面积比过小,建筑通风不良,自然采光不足,会增加空调与照明能耗。过渡地区西部室外风小,阴天多,更需综合考虑确定窗墙面积比。
另外,北方强调增大南窗,减小北窗。过渡地区需要组织好自然通风,排除室内热量,南北窗面积相差太大,不利于组织自然通风。此外,过渡地区西部冬季日照率很低,基本上是阴天,南窗得热并不多。
根据过渡地区13个小康示范小区的统计,南北向窗墙面积比都为0.3左右。应该明确,减少窗户能耗的根本途径,不是减少窗墙面积比,而是利用高新科技,大幅度提高窗的热工性能。
电量减少25.75kW h,相当于可减少供配电费和采暖空调设备费156元。铝合金窗改为单框双玻塑钢窗,并加热反射窗帘所增加的费用不超过156元/m,而每年可减少11.5元/m的电费。
重庆地区外墙传热系数从1.94W/(m K)降到1.50W/(m K),可减少供配电费和采暖空调设备费6.44元/m,每年减少电费1.36元/m。按10年简单静态回收期计算,使外墙传热系数降到1.50W/(m K)的节能投资不超过20.04元/m,即每平米墙增加的造价不超过20.04元。
综合各个方面,冬夏冷热负荷下降30%的目标,首先应由窗户承担,然后才是墙体。
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11暖通空调方案与设备能效比
过渡地区暖通空调要综合考虑夏季降温除湿,冬季供暖
和春夏之交的除湿问题。宜采用同一设备(或系统)承担降温、除湿和采暖。设备必须能多工况运行,不但各季节的工况不同,即使同一季节,也需要根据天气变化情况调整运行工况,
10围护结构热工性能
根据过渡地区气候特征,围护结构热工性能首先要保证
以提高能源利用效率,改善室内热环境和空气质量。比如夏季,虽以炎热闻名,但并非整个夏季天天都是高温,一天24h也并非时时都是高温,夏季中有不少凉爽的阴雨天和夜晚。当0.44twmax+0.56twmin 28 时,应用间歇通风工况降温,这时,设备系统应能提供20~30次/h的换气量。若自然通风能提供这些换气量,设备系统应停止运行;当室外气温低,而含湿量超过17.4g/kg(干)时,则需按除湿工况运行。暖通空调方案的灵活性要能满足上述要求,要注意合理运用自然通风和机械通风,尤其是夏季的夜间通风。
过渡地区,人员入室后再启动采暖空调设备是没有问题的。已使用采暖空调设备的住宅,基本上都是间歇运行,各户运行规律也不一样。分散式采暖空调比较适合这种运行特点,应优先考虑。当前热泵式节能空调器,产品质量稳定,能效比已达2.7以上,带电脑、变频控制。集中式空调采暖系统,必须要使用户调节方便,不互相影响,且能分户计量,系统能效比也应达到2.7以上。据上海9幢办公楼、商办楼全年能耗调查,空调系统能效比为2.4~3.7,平均2.96。因此,要求集中式采暖空调的能效比不低于分散式。取供电效率为0.3,则一次能源利用效率为不低于81%。
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夏季隔热要求,并兼顾冬季防寒。要注意分析节能投资的费用效益。
民用建筑热工设计规范 (GB50176-93)第5.1.1条规定, 在房间自然通风情况下,建筑物的屋顶和东、西墙的内表面最高温度,应满足下式要求: imax te护结构内表面最高温度,te
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。式中 imax是围
是夏季室外计算温度最高值。
按照这个规定,屋顶和东、西墙内表面温度重庆可达38.9 ,长沙可达37.9 ,南京可达37.1 ,武汉可达近36.9 ,上海也可达36.1 ,都超过人体皮肤温度,对人有明显烘烤感,这样的室内不宜居住。要保证基本的居住条件,屋顶、外墙内表面温度不应超过34 。
当前能耗基数中,围护结构夏季负荷占52.27%;冬季负荷占85.09%,围护结构是现阶段的节能重点。窗的夏季负荷是墙的2倍多,冬季负荷是墙的88%,而且单位面积窗的用电负荷是墙的3~8倍,用电量约为墙的4倍。因此,窗的热工性能的提高是重中之重。
从节能投资的效益角度分析,重庆地区窗户的传热系数由6.41W/(m K)下降到3W/(m K),再加上夏季用热反射窗帘,每平米窗的夏季冷负荷减少72W,冬季热负荷减少55W,用电负荷夏季减少27W,冬季减少20W,全年用
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收稿日期:2000-04-12联系地址:重庆市沙坪坝
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400045)
摘要:介绍了中国夏热冬冷地区的建筑气候特点、建筑热环境和能耗状况,提出了该地区建筑节能标准
的总体构想、基本原则、建筑热环境标准;分析了在满足建筑节能要求的同时确保室内空气质量的必要性,并提出具体指标;划分该地区的采暖期、空调期和除湿期,对该地区的能耗基数、节能建筑的能耗指标及朝向、体形系数、窗墙比与建筑节能的关系进行了阐述。明确指出:按现有科技水平和社会经济承受能力,夏热冬冷地区彻底改善建筑热环境和节能50%的时机已成熟。
关键词:中国夏热冬冷地区;建筑节能;气候特点;节能标准
Abstract:Thispaperpresentsthebuildingweatherfeatures,buildinghotenvironmentandenergy
consumptionstateathotsummerandcoldwinterareainChina,andputsforwardoverallconception,ba sicprincipleandbuildinghotenvironmentstandardforbuildingenergy-savingstandardatthisarea.Thispaperanalyzesnecessityanddetailindexesofairqualityindoortobeensuredundertherequire mentsofbuildingenergy-saving.Itdescribesenergyconsumptioncardinalnumber,energyconsump tionindexofenergy-savingbuildingandrelationbetweenorientation,bodily
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Keywords:hotsummerandcoldwinterareainChina;buildingenergy-saving;weatherfeatures;
energy-savingstandard
1中国过渡地区的建筑气候特点
中国夏热冬冷地区(以下称过渡地区),按建筑气候分区
爽宜人。
夏季第3种常见天气过程是持续阴雨。这种天气过程可持续5~20d,也是夏季一种不舒适的天气过程。尽管天空云层厚,日照弱,气温最高不超过32 左右。但昼夜温差小,只有3~5 ,尤其是空气湿度大、气压低、相对湿度持续保持在80%左右以上,使人感到闷湿难受,而且使室内细菌迅速繁殖。长江下游夏初的黄梅雨季节就是这种天气过程。
该地区最冷月平均气温0~10 ,平均相对湿度80%左右,冬季气温虽然比北方高,但日照率远远低于北方,北方冬季日照率大多超过60%。该地区由东到西,冬季日照率急剧减小:东部最高也只有40%左右;中部30%左右;西部20%左右。重庆只有13%,贵州遵义只有10%,整个冬季天气阴沉,雨雪绵绵,几乎不见阳光。该地区冬季的基本气候特点是阴冷潮湿。
该地区冬夏两季都很潮湿,相对湿度都在80%左右。但必须注意,造成冬夏两季潮湿的基本原因是不一样的。夏季是因为空气中水蒸气含量太多;冬季是由于空气温度低,日照严重不足。
属于夏热冬冷地区。该地区包括重庆、上海2个直辖市;湖北、湖南、安徽、浙江、江西5省全部;四川、贵州2省东半部;江苏、河南2省南半部;福建省北半部;陕西、甘肃2省南端;广东、广西2省区北端,共涉及16个省、市、自治区,约有4亿人口,是中国人口最密集,经济发展速度较快的地区。
该地区最热月平均温度25~30 ,平均相对湿度80%左右,热湿是夏季的基本气候特点。夏季,连晴高温,太平洋副热带高压从中国东部沿海登陆,沿长江向西扩展,直到四川泸州、宜宾之间,笼罩整个夏热冬冷地区时间长达7~40d以上。这是夏季最恶劣的天气过程,最高气温可达40 以上,日最低气温也超过28 ,全天无凉爽时刻。白天日照强、气温高、风速大,热(火)风横行,所到之处如同火炉,空气升温,物体表面发烫。夜间,静风率高,带不走白天积蓄的热量,气温和物体表面温度都居高难降。重庆、武汉、南京、长沙等城市, 火炉 之称由此而来。
夏季也有舒适的时候,那就是晴雨相间的天气过程。一般是晴2~3d后降雨1~2d,这种天气过程中,尽管晴天最高温度可上升到35 左右,但夜间气温可降到24 以下,雨前虽有短暂的闷湿感,但很快过去,降雨和雨后初晴时空气清新型建筑材料
6/2过渡地区的建筑热环境和能耗状况
该地区没有采暖空调设施的建筑,其冬夏季节的室内热
环境质量是全中国最差的。夏季连晴高温天气中,室内温度超
保温材料与建筑节能InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving
过30 ,甚至高达36~37 。冬季室内外温差只有1~4 ,室内阴冷,温度不到12 (卫生标准的下限),整个冬季平均只有8.5 ,78%的时间低于10 ,人在室内久坐则感到寒气袭人。该地区建筑,若不采用采暖空调,冬夏季节室内热环境都达不到基本的居住条件,更谈不上舒适。
长期以来,过渡地区人民一直渴望改善建筑热环境,也一直在努力改善建筑热环境。从20世纪90年代初开始,住宅成套化,但建筑热工性能较过去没有明显改进。目前电暖器已普及,空调器正在迅速普及之中:1998年上海、重庆、武汉等大城市,家庭空调器拥有率已超过50%;各大中城市的商场、旅店、影剧院等公共建筑,不论档次高低,都已有了空调。建筑热环境开始得到明显改善,采暖空调能耗急剧上升,平均每户采暖空调用电负荷1~4kW,年用电量500~4000kW h。按此水平,过渡地区住宅采暖空调用电负荷将达2亿kW,年用电量2240亿kW h,相当于11座三峡电厂的装机容量,3座三峡电厂的年发电量。此外,还有公用建筑的采暖空调能耗。
有重大影响。
在信息社会和知识经济时代,脑力劳动效率具有巨大的经济价值。研究发现,空气温度在25 左右时,脑力劳动效率最高;低于18 或高于28 ,工作效率急剧下降。以25 时的工作效率为100%计,35 时只有50%,10 时只有30%。
在过渡地区调查的结果表明:夏季室温不超过28 时,人们对热环境均表示满意;28~30 时,约30%的人感到热,但很少有人感到热得难受,室内尚可正常生活,具备基本的居住条件;30~34 时,84%的人感到热,14.5%的人感到室内不能居住;超过34 ,100%的人感到热,42.3%的人感到难忍受,室内不具备基本的居住条件。冬季室温达到18 时,坐着的人有5%感到冷;室温低于12 时,80%以上坐着的人感到冷而且有的冷得难受,不能坚持久坐不动,动着的人也有20%以上感到冷。
另外,卫生学研究表明,气温超过30 ,低于12 ,人体血液循环出现明显异常;在30 以上,胃酸分泌减少,胃肠蠕动减慢,食欲下降。30 和12 是建筑热环境的卫生学上、下限。
建筑热环境标准的高低,对能耗与投资都有显著影响。相同的技术水平下,室温夏季每提高1 ,冬季每降低1 ,投资、冷热负荷和能耗均可减少10%左右。
过渡地区社会经济发展存在显著差异:东部已经进入小康,正向中等发达水平发展;西部不少地区尚处于温饱阶段,甚至还未脱贫。不同社会经济发展水平,对建筑热环境的综合支撑能力悬殊。
综合考虑热环境质量的效益和费用能耗,适应过渡地区社会经济发展的不同程度,建筑热环境质量标准分为2个等级:一级标准为舒适性标准,二级标准为可居住性标准。可居住性标准虽达不到热舒适,夏季仍感到热,冬季仍感到冷,但它保证了基本的居住条件,室内夏季可以休息睡眠,冬季不至于受冻生病。可居住性标准和舒适性标准对建筑热工的要求是基本相同的,不同处在于前者不用全面采暖空调设施。
采用什么样的建筑热环境指标体系,要综合考虑科学性和方便性,要有利于推动建筑节能。
影响热感受的主要因素有6个:干球温度、湿度、风速、平均辐射温度、人体活动强度及衣着。前4个是热环境因素,后2个是人的个体因素。ISO7730采用丹麦P.O.Fanger教授的热舒适理论,将上述6因素综合为PMV,再将PMV与热感受的不满意率PPD联系,形成PMV-PPD热环境质量指标体系。ISO7730推荐:-0.5 PMV 0.5,PPD 10%。PMV-PPD指标体系表明,同一等级的热环境质量,可以由
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过渡地区建筑节能标准的总体构想
和基本原则
建筑能耗受当地气候条件、建筑热环境质量标准、室内空
气质量标准、建筑热工性能、采暖空调设施性能和建筑使用管理情况等诸多方面共同制约,总体关系错综复杂。建筑节能标准必须把握好这个总体关系,不宜脱离总体关系孤立确定某一个方面的指标。要紧密结合过渡地区的气候特点、社会经济发展水平,综合制定建筑热环境标准、室内空气质量标准、建筑能耗指标、建筑热工指标和采暖空调设备的能源利用效率以及配套的技术细则。
制定节能标准应该确立以下基本原则:(1)改善建筑热环境,提高居住质量是过渡地区人民的强烈要求与基本权利,不能以压抑这方面的需求来抑制建筑能耗的增长;(2)室内空气质量是与居住者的身体健康和工作学习效率密切相关的,不能以牺牲室内空气质量为代价获取节能效果;(3)建筑是个多功能系统,不能以建筑节能为由,影响和妨碍其它功能的实现;(4)建筑节能标准应依靠科学技术进步,提高建筑热工性能和采暖空调设备的能源利用效率,不断提高建筑热环境质量,降低单位建筑面积能耗。
4过渡地区建筑热环境标准
过渡地区夏热冬冷,冬夏两季建筑可居住性差。节能标准
必须确定建筑热环境标准。
建筑热环境质量对生活水平、身体健康、工作和学习效率
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InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving保温材料与建筑节能
不同的6因素值组合达到。而这些不同的组合,所需的设备投资和能耗是不一样的,合理组合6因素,可在保证热环境质量的前提下,减少投资,降低能耗。采用PMV-PPD指标有2个好处:一是有利于开拓节能途径;二是有利于国际合作交流。不足之处是实际使用不便,除建筑环境与设备工程专业外,其它专业对此尚缺乏了解;检测PMV的热舒适仪昂贵,一时难以普遍配置。
我国工程界和普通老百姓都习惯于以干球温度表示热环境质量,政府文件和技术法规也多采用干球温度。干球温度检测简便,仪表设备已普及。不足之处是不能全面准确地反映热环境质量,可能限制建筑节能的技术思路。
综合考虑现状与发展,采用双指标体系。一是简便性指标(或主要指标),即干球温度;二是完整性指标,即PMV-PPD。
目前,过渡地区各省市建筑节能地方标准或技术细则所规定的舒适性建筑热环境标准基本一致。因此,过渡地区舒适性建筑热环境质量标准可以统一为:干球温度夏季不超过28 ,冬季不低于18 。
另外, 重庆市建筑热环境与节能设计标准 规定完整性舒适指标:-0.40 PMV 0.76;可居住性标准:室内日平均温度夏季不超过30 ,冬季不低于10 ,人员久留位置不低于12 ; 南京市民用建筑节能设计技术要点 规定的冬季被动采暖建筑室内平均温度不宜低于12 ,可供参考。
量的耗热量分别只有哈尔滨的29%、42%和39%。过渡地区夏季也只有约1/3的时间新风焓值高于室内。过渡地区换气量应明显高于北方。
具体要多少换气量才能保证室内空气质量,这是个复杂的难题。美国ASHRAE标准(62-1989)推荐住宅居室为42.5m/(h p),办公室为34m/(h p)。我国 旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准 规定客房换气量为:一级50m/(h p),二级40m/(h p),三级30m/(h p)。 重庆市民用建筑热环境与节能设计标准 规定为1.5次/h,按人均8m居住面积计算为32m/(h p);按人均12m居住面积计算为43m/(h p)。湖北省节能设计标准规定夏季为1.5次/h,冬季为0.5次/h。建议过渡地区住宅换气量为1.5次/h。
既要保证室内空气质量又要节能,必须组织好室内外气流,提高通风换气的有效利用率。室外清洁的新鲜空气应首先进入居室,然后到厨房、卫生间。应避免厨房、卫生间的污浊空气进入本套住房的居室,也应避免厨房、卫生间的排气从室外又进入其它房间。
消除室内空气污染源,是保证室内空气质量,减少换气能耗的最有效措施。必须严格禁止建筑特别是室内装饰选用散发空气污染物,尤其是长期散发污染物的材料。
回收排气中的冷热量是一种减少换气能耗的技术措施。但过渡地区室内外空气温差不大,冬季10~18 ,夏季10 左右,换气量也不大,现有冷热回收技术水平的费用效益太低,节能标准可暂不提出这方面的要求。
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5过渡地区室内空气质量
建筑节能绝不能损害室内空气质量。冬夏季节通风换气
要消耗冷热量,为节能适当限制换气量是可以的,但过度减少换气量将使室内空气质量下降,影响工作效率,危害人体健康,得不偿失。这方面国际建筑节能的沉痛教训必须牢记。比如美国为节能,曾将换气量由25.5m/(h p)减少到8.5m/(h p),结果 密闭建筑综合症 蔓延,每年因室内空气质量恶化所造成的损失达590亿美元。现在重新增加的换气量超过节能以前的换气量,达到34m/(h p)。
过渡地区居民长期养成了加强房间通风,保持室内空气新鲜的良好卫生习惯。在实际调查中,大量住户冬季都开窗,他们宁愿室内冷一点,也要保持空气清新。当室内空气质量与节能热舒适发生冲突时,他们选择室内空气质量。
过渡地区比北方潮湿,室内细菌繁殖速度高于北方,需要增大换气量。
过渡地区冬季室外气温比北方高,换气耗热量低于北方,如冬季通风室外计算温度,重庆为7 ,南京为2 ,上海为3 ,而哈尔滨低达-20 。重庆、南京、上海冬季相同换气
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6采暖期、空调期、除湿期
要确定建筑能耗,必须先确定采暖期、空调期、除湿期。室外气候条件对建筑的热作用,主要由室外气温和日照
决定。冬季日照好,气温低,有可能比日照差、气温高更暖和。确定采暖期应综合考虑日照和气温。北方各地冬季日照率相近,多在60%以上,因此可统一按一个室外气温值确定采暖期。过渡地区冬季日照率与北方相差很大,只有北方的1/6~1/2。过渡地区内部差异也很大,过渡地区西部只有东部冬季日照率的1/4~1/2。因此,过渡地区不应按北方标准确定采暖期,也不应单一用室外气温确定采暖期。实测结果表明,不同的冬季日照率,不采暖住宅的室内外平均温差不相同。以室内气温的卫生学下限12 为界,冬季日照率低于20%的地区,当室外日平均气温低于10 时,进入采暖期;冬季日照率在20%~30%的地区,低于9 时进入采暖期;冬季日照率在30%~40%的地区,低于8 时进入采暖期;冬季日照率在40%~50%的地区,低于7 时进入采暖期。从地域上
新型建筑材料6/
保温材料与建筑节能InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving
看,过渡地区西部在室外气温低于10 时进入采暖期,中部在室外气温低于9 或8 时进入采暖期;东部在室外气温低于7 时进入采暖期。
从节能考虑,只有当自然通风、机械通风等无能耗或低能耗的措施不能达到热舒适标准时,才使用能耗大的空调。大量实验、实测表明,当室外日最高温度twmax和日最低温度twmin满足下式时,需要使用空调才能达到舒适性热环境标准:
0.44twmax+0.56twmin>28 ,这即是进入空调期的条件。
夏季室外空气含湿量超过17.38g/kg(干)时,若不除湿,进入室内会造成室内相对湿度超过70%,人不舒适,物品易发霉。而此时室外干球温度尚不满足进入空调期的条件。过渡地区夏季的持续阴雨天气特别是长江中下游的黄梅雨天气多属于这种情况,这时保证室内舒适卫生的关键不是降温,而是新风除湿,称这种时期为除湿期。当室外气象条件同时满足:0.44twmax+0.56twmin 28 ,空气含湿量:d>17.38g/kg(干)时,进入除湿期。
根据气象资料统计,重庆主城区采暖期88d,空调期32d,除湿期38d。
建筑能耗是通过2个阶段形成的:第1阶段,由于建筑围护结构传热、卫生换气和室内人员、设备、照明等形成建筑的冷热损失(冷热耗量);第2阶段,为保持室内的热环境质量,采暖空调设备向室内提供冷热量以弥补冷热损失时所消耗的能量。
过渡地区采暖降温,尤其是住宅空调,能源以电为主。节能建筑能耗指标应包括冷热负荷、用电负荷和用电量,才能具体规范节能建筑的设计,保证建筑节能标准的实施。
通过对已成熟的建筑热工技术和采暖空调设备性能的分析,住宅建筑的冬夏冷热负荷降低30%,冬季采暖用电负荷减少70%,夏季空调用电负荷减少40%,全年采暖空调除湿用电量减少50%是可能的,总称为节能50%。
按上述节能50%的目标,重庆节能住宅冬季采暖用电量中,围护结构占86.5%;夏季用电量中,围护结构占24.5%;全年采暖空调除湿用电量中由围护结构引起的占56%。
9节能建筑的朝向、体形系数、窗墙面积比
建筑物南北向有利于改善冬夏建筑热环境和节能。但过
渡地区的山地城镇地形复杂,道路弯曲,做到南北向有困难,尤其是点式建筑。
体形系数对建筑能耗影响显著。体形系数由0.4减少到0.3,围护结构传热损失可降低25%,全年采暖空调能耗可减少13%。但和北方相比,体形系数对全年能耗的影响程度要小50%。另外,体形系数不只是影响围护结构的传热损失,它还与建筑造型、平面布局、功能划分、采光通风等若干方面有关。体形系数限制过紧,将严重制约建筑师的创造性,有损建筑造型、城市风貌和社会文化,而且使平面布局受限,功能划分困难,会妨碍建筑使用。山地城镇,因地形复杂而点式建筑多,更难降低体形系数。再有,过渡地区西部全年阴天很多,体形系数过小,难利用天然采光,照明增多,反而增加建筑能耗。如重庆,体形系数从0.4降至0.3,每平米建筑面积全年节约采暖空调耗电量2.70kW h;按每平米建筑面积照明灯具为4W计,若平均每天增加2h照明,全年每平米增加照明用电2.92kW h。如果体型系数过小,影响自然通风,增加夏季空调运行时间,所增加的能耗更大。因此,节能标准对体形系数的限制不能太严。在各省市的地方标准中,湖北省定为不超过0.3;重庆市考虑到当地是山地,点式建筑多,阴天多,室外风微、静风率高,综合考虑减少围护结构冷热损失,加强天然采光和自然通风,以及建筑造型、功能划分等的需要,体形系数定为不超过0.4。
窗墙面积比对建筑能耗的影响,取决于窗与外墙之间热工性能的差异,相差越大,影响越显著。单层金属窗的夏季空
7能耗基数
制定节能标准,必须先确定能耗基数。可将20世纪90年
代过渡地区最为普遍的砖混住宅的能耗作为居住建筑节能标准的基数。能耗基数的具体计算条件是:
(1)室内达到舒适性热环境标准。(2)换气量按前面的讨论取1.5次/h。
(3)外墙为240mm实心砖,两面抹灰,传热系数K=1.94W/(m K)。
(4)为简化计算,假定单位面积传热量,屋顶与外墙相同。(5)外窗为单层金属窗,夏季挂浅色内窗帘,传热系数K=6.41W/(m K)。
(6)根据对过渡地区13个小康示范小区的分析,体形系数为0.33~0.48,平均约0.4,窗墙面积比南北向无明显差别,为0.23~0.42,平均为0.3左右,故在计算节能基数时体形系数取0.4,窗墙面积比取0.3,建筑层高2.8m。
(7)20世纪90年代住宅使用最普遍的采暖空调设备是电暖器和空调器。电暖器最高能效比为1,空调器的能效比为2.2。
按照上述计算条件,结合各地气象资料可计算得出各地的能耗基数。
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8节能建筑能耗指标
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InsulationMaterialsandBuildingEnergySaving保温材料与建筑节能
调负荷是同面积240mm厚砖墙的5倍,全年能耗是36倍。窗墙面积比由0.4减少到0.3,每平方米建筑面积年冷暖耗电量可减少5kW h。当采用单框双玻加热反射窗帘后,同面积窗的全年能耗只有墙的1.8倍。窗墙面积比由0.4减少为0.3,每平米建筑面积减少的年采暖耗电只有1kW h,节能效果明显下降。
与体形系数类似,窗墙面积比不仅影响能耗,也影响建筑立面、室内采光、通风等。窗墙面积比过小,建筑通风不良,自然采光不足,会增加空调与照明能耗。过渡地区西部室外风小,阴天多,更需综合考虑确定窗墙面积比。
另外,北方强调增大南窗,减小北窗。过渡地区需要组织好自然通风,排除室内热量,南北窗面积相差太大,不利于组织自然通风。此外,过渡地区西部冬季日照率很低,基本上是阴天,南窗得热并不多。
根据过渡地区13个小康示范小区的统计,南北向窗墙面积比都为0.3左右。应该明确,减少窗户能耗的根本途径,不是减少窗墙面积比,而是利用高新科技,大幅度提高窗的热工性能。
电量减少25.75kW h,相当于可减少供配电费和采暖空调设备费156元。铝合金窗改为单框双玻塑钢窗,并加热反射窗帘所增加的费用不超过156元/m,而每年可减少11.5元/m的电费。
重庆地区外墙传热系数从1.94W/(m K)降到1.50W/(m K),可减少供配电费和采暖空调设备费6.44元/m,每年减少电费1.36元/m。按10年简单静态回收期计算,使外墙传热系数降到1.50W/(m K)的节能投资不超过20.04元/m,即每平米墙增加的造价不超过20.04元。
综合各个方面,冬夏冷热负荷下降30%的目标,首先应由窗户承担,然后才是墙体。
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11暖通空调方案与设备能效比
过渡地区暖通空调要综合考虑夏季降温除湿,冬季供暖
和春夏之交的除湿问题。宜采用同一设备(或系统)承担降温、除湿和采暖。设备必须能多工况运行,不但各季节的工况不同,即使同一季节,也需要根据天气变化情况调整运行工况,
10围护结构热工性能
根据过渡地区气候特征,围护结构热工性能首先要保证
以提高能源利用效率,改善室内热环境和空气质量。比如夏季,虽以炎热闻名,但并非整个夏季天天都是高温,一天24h也并非时时都是高温,夏季中有不少凉爽的阴雨天和夜晚。当0.44twmax+0.56twmin 28 时,应用间歇通风工况降温,这时,设备系统应能提供20~30次/h的换气量。若自然通风能提供这些换气量,设备系统应停止运行;当室外气温低,而含湿量超过17.4g/kg(干)时,则需按除湿工况运行。暖通空调方案的灵活性要能满足上述要求,要注意合理运用自然通风和机械通风,尤其是夏季的夜间通风。
过渡地区,人员入室后再启动采暖空调设备是没有问题的。已使用采暖空调设备的住宅,基本上都是间歇运行,各户运行规律也不一样。分散式采暖空调比较适合这种运行特点,应优先考虑。当前热泵式节能空调器,产品质量稳定,能效比已达2.7以上,带电脑、变频控制。集中式空调采暖系统,必须要使用户调节方便,不互相影响,且能分户计量,系统能效比也应达到2.7以上。据上海9幢办公楼、商办楼全年能耗调查,空调系统能效比为2.4~3.7,平均2.96。因此,要求集中式采暖空调的能效比不低于分散式。取供电效率为0.3,则一次能源利用效率为不低于81%。
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夏季隔热要求,并兼顾冬季防寒。要注意分析节能投资的费用效益。
民用建筑热工设计规范 (GB50176-93)第5.1.1条规定, 在房间自然通风情况下,建筑物的屋顶和东、西墙的内表面最高温度,应满足下式要求: imax te护结构内表面最高温度,te
max
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。式中 imax是围
是夏季室外计算温度最高值。
按照这个规定,屋顶和东、西墙内表面温度重庆可达38.9 ,长沙可达37.9 ,南京可达37.1 ,武汉可达近36.9 ,上海也可达36.1 ,都超过人体皮肤温度,对人有明显烘烤感,这样的室内不宜居住。要保证基本的居住条件,屋顶、外墙内表面温度不应超过34 。
当前能耗基数中,围护结构夏季负荷占52.27%;冬季负荷占85.09%,围护结构是现阶段的节能重点。窗的夏季负荷是墙的2倍多,冬季负荷是墙的88%,而且单位面积窗的用电负荷是墙的3~8倍,用电量约为墙的4倍。因此,窗的热工性能的提高是重中之重。
从节能投资的效益角度分析,重庆地区窗户的传热系数由6.41W/(m K)下降到3W/(m K),再加上夏季用热反射窗帘,每平米窗的夏季冷负荷减少72W,冬季热负荷减少55W,用电负荷夏季减少27W,冬季减少20W,全年用
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收稿日期:2000-04-12联系地址:重庆市沙坪坝
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