超低能耗建筑解读

企业   房产   2023-12-01 17:01   北京  
导 读NO.251

随着全球对可持续发展的需求不断增加,超低能耗建筑成为了追求经济、社会和环境效益兼顾的解决方案。通过整体优化和综合设计,超低能耗建筑可以提供更健康、舒适和可持续的生活环境。面对传统建筑物高能耗的问题,超低能耗建筑设计应运而生。超低能耗建筑设计方法的应用,可以降低建筑能耗,让居住者获得更舒适的居住条件,值得被广泛运用。为实现建筑的近零能耗,应当做到根据建筑环境进行节能设计,根据建筑墙体机构进行节能设计,建筑系统节能设备的升级创新,建筑系统设备可再生能源的使用。

超低能耗建筑是指在围护结构、能源和设备系统、照明、智能控制、可再生能源利用等方面综合选用各项节能技术,能耗水平远低于常规建筑的建筑物,是种不用或者尽量少用一次能源,而使用可再生能源的建筑物(就是能耗低的房子)。

超低能耗建筑,正在成为一种发展趋势。上海提出在2025年前实现碳达峰。在这样的大背景下,上海这两年是大力推行超低能耗住宅。

01  超低能耗建筑的技术要求
朝向与体形:建筑形体设计宜通过体形转折、内凹、挑檐、外廊等形成自遮阳效果,降低夏季太阳辐射对立面和外窗的影响。

室内自然通风与自然采光,通风开口面积与房间地板面积的比例应达到8%以上、窗地面积比应达到 1/6(即 0.167)的要求。

屋顶节能设计:屋顶节能效果的好坏,对于减少空调耗能,改善室内热环境有很大影响,也有助于提高抵抗夏季室外热作用的能力。可以采用双层通风屋面、屋顶绿化、坡屋顶、反射隔热涂料等方式降低能耗;平屋面和坡屋面采用超低能耗屋面做法,保温材料可以采用挤塑聚苯板、模塑聚苯板、聚氨酯保温板等材料,满足约束值 K≤0.3 的要求。

图1 屋面保温系统示意图

外墙节能设计:外墙的平均传热系数不低于 0.4W/(m2· K)进行设计,其中围护型幕墙采用单元式幕墙方式,对应立面面积占围护型幕墙表面积比例不小于80%,且单元标准化率不小于70%,可认定符合超低能耗建筑的外墙规定,采用保温与结构一体化措施。一般结合装配式建筑的需求,户型 PC 墙体采用硅墨烯反打保温外墙系统,非PC墙体采用现浇混凝土硅墨烯免拆保温模板一体化墙体系统;外墙外表面宜采用浅色饰面或隔热反射涂料,减少外墙吸收辐射热量。

2  屋面保温系统示意图

外遮阳设计:建筑遮阳是建筑节能的有效方式之一。超低能耗建筑透明围护结构部分使用建筑遮阳,可以避免阳光直射,有效改善室内热环境和光环境,能够极大地提高建筑物室内的健康舒适性。建筑师可以通过建筑形体设计宜通过体形转折、内凹、挑檐、外廊等形成自遮阳效果,降低夏季太阳辐射对立面和外窗的影响,控制西向和东向的窗墙比,避免大面积开窗;也可以依据朝向特点采用中置活动百叶遮阳和建筑自遮阳相结合的形式设计。

外窗和阳台玻璃门节能设计:外窗和阳台玻璃门采用聚氨酯型材低辐射中空窗(充氩气),外门窗设置耐久性良好的暖边间隔条,外窗气密性能不宜低于8级。

户门节能设计:户门采用具有良好保温性的节能外门,传热系数≤1.8W/(m2· K),户门气密性能不宜低于6级。

建筑气密性设计:以户为单位进行气密分区, 气密层、门窗构件、墙面洞口进行气密性设计;控制换气次数,以户为对象后期进行检测验证。围护结构气密设计,采用连续的抹灰层进行高气密性处理,并与屋面板、楼板或地面相交接,形成完整闭合的气密区;针对外门窗洞口、外墙穿洞等薄弱位置,采用气密性胶带,气密性薄膜,气密性涂料等材料,在室内设置防水隔气层进行气密性处理。

围护结构无热桥设计:执行无热桥的设计原则,一方面是截留能量流失,另一方面也是在处理围护结构室内表面温度过低的薄弱环节,以提高室内温度的均衡性,防止室内结露发霉,同时避免局部温度过低引发的局部冷空气流转现象。因此,某种程度上无热桥设计理念之于提升室内舒适度的影响还要更甚于其对建筑能效的影响。

供暖空调系统:宜选用热泵类设备作为空调冷热源,可采用多联式空调(热泵)机组、风冷热泵型冷热水机组等类型产品,以充分利用热泵类机组的复合功能性以及调节灵活性;采用多联机空调(热泵)机组, 机组的全年性能系数 APF>4.5。地暖系统冬季控制策略:供暖期为12月1日到次年2月28日。在降温除湿后,不进行加湿,防止增加能耗。当组件安装支架与建筑结构构件直接连接或为其一部分时,应防止保温层的破坏,或作其他有效的热桥阻断处理。

新风系统:宜选用用带有高效热回收装置的设备,为每户提供新风。室外新风经进风管进入设备,经过处理后的新风经过送风管送入各个房间,对每个房间室内CO2进行稀释,然后通过回风口进入设备的热交换机芯,与室外新风进行热交换,然后经过排风管排到室外。当室内冷(热)负荷较大时,启动循环风,循环风可快速降低室内冷热负荷。启动循环风时,也应包含室内所需要的最少新风量。卧室、起居室、餐厅设置送风口,各个卫生间设置带排风功能的暖风机,餐厅或走廊设置循环风口,每户外墙开洞作为进风口和排风口,从室外获取新风,或者将热回收后的污浊空气排出室外。回风口设置在新风及排风管道设置止回阀,保证建筑的气密性。

照明:室内照明功率密度值应达到现行国家标准规定目标值的70%以下使用高效照明灯具,优选更加高效节能的 LED 灯具;对地下车库、建筑顶层内区等需要日间照明的空间,宜采用自然光导光系统或采取其他创新设计方法利用自然采光,以满足部分或全部的日间照明需求。

生活热水供应:采用空气源热泵热水系统( 系统自带电辅助加热),COP 为 4.2采用太阳能热水系统(系统自带电辅助加热)供应热水。

太阳能热水设计:住宅建筑太阳能保证率宜按照大于50%设计;太阳能热水系统的辅助热源宜采用空气源热泵;集热器宜采用建筑一体化布置。
02  超低能耗建筑的利弊
对开发商来说,在上海住宅做超低能耗建筑,超低能耗建筑的外墙面积不计入容积率,但其不计容建筑面积不应超过计容总建筑面积的3%。
图3  容积率的计算方式
容积率增加3%,可售的建筑面积可以增加3%,开发商就可以多造一些房子,当然可以多卖钱;比如原来一万平方的计容面积,现在可以做到10300平方米的面积,按照一户100平方米计算,可以多卖三户。但是超低能耗建筑对建筑材料,门窗气密性等都有比较高的要求,会增加项目的造价成本;同时超低能耗的审批会增加报建的时间,进而增加时间和财务成本;超低能耗建筑后续验收也会比较严格;

对买房人来说,最大的好处就是节能和居住舒适度的提升,每年都可以节省一部分能耗的成本,按照70年产权计算,累积下来可以减少很大一笔家庭花销;入住的居住体验确实会提高,特别在上海地区梅雨季和潮湿冬天的时候,超低能耗建筑会使居住体验提升几个层次。做超低能耗建筑的社区由于建筑面积增加会增加一些户数,会增加小区的人口密度,但是增加的户数很有限,对整个社区人口密度而言,基本没有什么影响;还有就是得房率会有所降低,因为超低能耗建筑的外保温厚度基本在100mm左右,这一部分面积的增加会使户型得房率降低一点。


通过采用超低能耗建筑技术,可以有效降低能源消耗,减少对有限能源资源的依赖。随着全球对可持续发展的需求不断增加,超低能耗建筑成为了追求经济、社会和环境效益兼顾的解决方案。通过整体优化和综合设计,超低能耗建筑可以提供更健康、舒适和可持续的生活环境。那么你会买超低能耗的住宅吗?



   

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