大型公共建筑的能耗降低潜力分析
大型公共建筑的能耗降低潜力分析
1 背景
我国建筑节能主要包括建筑物围护结构（外墙、外窗、外遮阳等）的节能、建筑内部供暖系统
（空调、采暖系统）的节能、建筑内部灯具及各种电器的使用效率提高、既有大型公共建筑的
相关节能改造措施、新建大型公共建筑的相关节能措施。建筑节能的目标的贡献大致分别为
30%、30%、15%、10%、15%左右。可见，既有大型公共建筑具有很大的节能潜力和提升空
间。对于不同地理条件、不同功能类型的大型公共建筑而言，各种节能措施所产生的节能效果
也存在差异。因此，以长春地区为例针对各项节能措施的节能效果进行实际调查以及计算机模
拟分析的结果，提出适合长春地区的切实可行的节能途径。建筑环境设计模拟分析软件--
DeST（designer′s simulation toolkits）。DeST 分析软件可用于建筑能耗的模拟分析和建筑环境
控制系统的设计校核，起到了降低系统能源消耗、提高环境系统设计质量以及保证设计可靠性
的作用。建筑能耗的计算方法基本上包括建立在不稳定传热理论基础上的计算软件动态模拟能
耗以及建立在稳定传热理论基础上的静态能耗分析方法，静态能耗分析的方法主要有度日数
法、设备满负荷小时数法、当量峰值小时数法、温频数法等。但建筑能耗是一个由多种复杂因
素决定的动态过程，因此动态能耗模拟分析的方法对室内外的各种扰量考虑较细致全面，同时
利用计算机可以非常方便地对实时变化的室外环境气候下建筑物的冷、热负荷进行动态模拟计
算以及对建筑内部空调系统的全年能耗进行动态模拟分析计算。大型公共建筑人员流动情况复
杂，空调面积大，空调系统复杂，要了解该类型建筑的能耗状况，只有选择一个在各方面比较
典型的公共建筑建立能耗模拟的模型，这样才能对长春市公共建筑的能耗进行有效地分析。本
文选择了一栋综合性大厦作为示例对象。
2 外围护结构节能潜力
外围护结构主要包括有外墙、外窗、外遮阳以及屋顶等的影响因素，就长春地区的气候条件而
言以及文中示例公共建筑的能耗模拟分析过程中可以看出，冬季采暖季较长，能耗相对夏季以
及过渡季节来说要高得多，所以外围护结构中尤其外墙及外窗的能耗影响对冬季耗热量影响较
大；虽然夏季的室外气温偏高的时间很少，但白天日照时间长，太阳辐射强度依然很高，所以
外遮阳对于夏季的建筑能耗还是有一定影响的。
2.1 外墙及外窗对热负荷的影响
从图 1可以看出，通过外围护结构中的外墙和外窗的改造对建筑节能的效果比较明显，采用两
种不同的热工系数负荷分别相对于最大传热系数外墙减少了 20%、35%,而外窗与外墙的变化曲
线基本相似，所以外墙与外窗对建筑热负荷的影响效果是不容忽视的。通过改造既有建筑的外
围护结构的热工性能来实现节能，效果非常显着，在长春地区的大型公共建筑可以大力推广。
对于外墙可设置透明幕墙，但对于非透明的幕墙，则可采用如石材幕墙、铝塑复合材料及金属
幕墙。从节能的角度来讲，应将非透明的幕墙作为实墙处理，采取保温隔热的措施。对于外
窗，要想达到保温节能的目的，可从以下三方面着手：（1）提高外窗的气密性。一般外窗都
有些许缝隙，室外的冷空气或者热空气渗入其室内的量是相当大的，当窗户的密封性能达不到
节能标准要求时，应当采取适当措施，例如在缝隙处设置毡片等制成的密封条，从而提高窗户
的气密性；（2）提高外窗的保温性，可采取措施适当提高窗框及玻璃的保温性能；（3）控制
窗墙面积比。窗户的热阻相对于墙体的热阻较小，单玻窗的传热损失约为48cm 砖墙的数倍，
中空玻璃窗户的传热损失也大于墙体。因此，将窗墙面积控制在适宜范围内是十分必要的。
2.2 外遮阳对冷负荷的影响
由图2可以看出，在采用外遮阳后，建筑的夏季累计冷负荷减少了不到 4%,节约率不是很高，
但也有一定的效果，所以大型公共建筑在夏季注意外遮阳也可实现一定的节能效果。部分大型
公共建筑采用平屋结构，这为屋顶绿化提供了可能性。屋顶绿化不仅可以还原部分建筑所占用
的绿化资源，重现了钢筋水泥中的自然绿色，增加城市绿化率，并且可起到外遮阳作用。考虑
到技术方面，需要解决屋顶绿化所面临的荷载加大、防水、养护难等的问题，就可以使得屋顶
绿化不仅限于草坪、花卉和灌木等轻型的绿化，而且还可以形成丰富绿化元素的空间景观；考
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大型公共建筑的能耗降低潜力分析 1 背景我国建筑节能主要包括建筑物围护结构（外墙、外窗、外遮阳等）的节能、建筑内部供暖系统（空调、采暖系统）的节能、建筑内部灯具及各种电器的使用效率提高、既有大型公共建筑的相关节能改造措施、新建大型公共建筑的相关节能措施。建筑节能的目标的贡献大致分别为30%、30%、15%、10%、15%左右。可见，既有大型公共建筑具有很大的节能潜力和提升空间。对于不同地理条件、不同功能类型的大型公共建筑而言，各种节能措施所产生的节能效果也存在差异。因此，以长春地区为例针对各项节能措施的节能效果进行实际调查以及计算机模拟分析的结果，提出适合长春地区的切实可行的节能途径。建筑环境...
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作者：闻远设计
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