重庆旧建筑节能改造方法初探

1、重庆旧建筑节能改造方法初探 .txt 你无法改变别人,但你可以改变自己;你无法改变天气, 但 你 可 以 改 变 心 情 ; 你 无 法 改 变 生 命 长 度 , 但 你 可 以 拓 展 它 的 宽 度 。 本 文 由 panshulong111贡献pdf文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT ,或下载源文件到本机查看。 建筑论坛与建筑设计 ?重庆旧建筑节能改造方法初探张兴国 , 王暑丰(重庆大学建筑城规学院 , 重庆 400045摘 要 以重庆大学一教师住宅楼为例 , 通过计算 机模拟的 方式 , 结 合现在的 工程 实际 , 从建筑 技术 的多个方面 讨论对于旧建筑的

2、节能改造的问题。 关键词 旧建筑 ; 节能 ; 改造 文献标识码 B中图分类号TU 201 51 概况1 1 重庆的气候特点 重庆属夏热冬冷 地区 , 位于 四川 盆地东 南部 , 离 海洋 较 远 , 属东亚季风区 , 冬季受到东北季风控 制 , 夏 季受西南季 风 影响。由于盆地周围 山脉 阻 挡 , 使重 庆处 于准静 风区 , 湿 度 大 , 大气透明度为 6级 (最 差 , 光 气候 分区 为 ! 区 (最 差 。 重庆夏季是 全年最 长的季 节 , 普遍有 120 140 d, 而且持 续 高 温 , 因此被称为 ? 三大 火炉 #之一。春 秋两季 相当 , 持续 时 间均约 70

3、 85 d 冬季长 约 75 90 d(表 1、 2。 , 表图 1B栋建筑平面1 2 重庆建筑能耗 从调研中发 现 , 在 20 世 纪 90 年 代 前 ( 即 空 调 普 及 之 前 , 人们用手扇、 电扇 来为了 对付持 续高 温的 居住热 环境。 但 20世纪 90年代以 后 , 经济发展使人 们有条件 使用空调 来 为自己创造舒适的居 住环 境 , 空调的 使用 越 来越 普及 , 大 量 的新建建筑无 视建 筑 对气 候的 适 应性 , 根 本 无任 何遮 阳 设 计。居住者只有通过长 时间 地使 用空调 来满 足室内 空间 的 舒适度 , 空调用能就迅速 成 为夏季用电高峰 的

4、关键因 素。 夏 季 7 、 、 8 9月份 用电 量二、 三倍 于其他 季节。 炎夏 季节 , 空 调 的使用形成城市用电负荷高峰 , 导致 重庆需要 向外购买大 量 电能 , 2005年重庆电力缺口达到 117万千瓦。建筑为一梯四户的无电梯 12层高层建 筑。 通过对建 筑 平面的测绘 , 发现该建筑主要 有 以下特征 : 建筑平面 规整 , 房 间内无阳台设置 ; 全楼栋共 2种户 型 , 且 户型设计 相对紧凑 , 在将建筑功能最大 化的 前提 下 , 把建 筑面 积控 制在 了 90m 2 以下 (图 1 。 2 2 建筑外观 该建筑的外观见图 2。3 对象能耗分析由于重庆的气候 特

5、点 , 在选 择能 耗分析 对象 的过 程中 , 重点选择了西晒最为严 重的 6- 4户 型进 行日照、 光度 等 采 方面的分析。 3 1 日照分析 6月 22日 , 西向窗 受西向影响 , 热辐射强度极大 , 而起 居 室内大部分区域热辐射强度不足。 3 2 采光度分析 对房间的采 光度 进 行分 析 , 可以 发 现与 习 惯 性推 测 一 致 , 西向房间的光照感最 强烈 , 客厅由于 转向和建 筑自遮阳 ,2 节能改造的旧建筑情况本次设计以重庆大 学建工东村 97教师住宅楼为调 研分 析的目标。 拟通过对建筑的能 耗分析为 基础 , 重点对建筑 外 维护结构的保温遮阳等方面提出改造建

6、议。 该建筑位 于重 庆 大学 B 区游泳 池旁 , 是 1997 年修建 的 教师住宅楼。 2 1 建筑平面 收稿日期 2010- 09- 08四川建筑第 30 卷 5期2010. 1051建筑论坛与建筑设计 ?图 3 建筑屋面目前 , 遮阳的措施很多 , 可概括为三 大类 : 利用绿化的 遮 阳 ; 结合建筑构 件处 理 的遮 阳 ; 专门 设置的 遮阳。 其 中利 用 绿化的遮阳属于最为生态的遮阳方式 ; 结合建 筑 构件处理 的 手法 , 常见的有 : 加宽挑檐、 外廊、 凹廊、 阳台、 旋窗 等 ; 专门 设 置的 遮阳 包括水 平遮阳、 垂直 遮阳、 综合 遮阳、 挡板遮 阳、 百

7、 叶内遮阳、 内遮阳加镀 膜、 活动百叶外遮阳等 (见图 4。 4 4 2 该建筑改造应采用的遮阳方式 从几何计算的结 果 来看 , 最 合适 方式是 挡板 式遮 阳 , 但 由于普通的挡板式遮阳对于视线和通风 的负面 影 响较大 , 应 谨慎使用。 现在东西向遮阳的 一个 误区 是采用 垂直 于墙面 的固 定 垂 直式遮阳板 , 这种 方式 的实 际遮阳 效果 很差 , 而且 会阻 挡 冬季阳光入室。针对垂直 式遮阳板的效 果做遮阳实 测 , 发 现 对东西向窗户在夏季只 能有效 遮挡 阳光 0 5 h, 基 本 上起 不 到任何遮阳作用 , 而在 冬季 反而 会遮 挡 2 3 h的 阳光。

8、 可 见 , 在东西 墙设置垂直于墙面的 遮阳板是一种错误的选择。 如果要采用固定式垂直遮阳措施 , 可将遮 阳板向南倾 斜 一定的角度 , 这样遮 阳效 果会 大大加 强 , 而且 可以允 许冬 季 更长时 段阳光的进 入。如果 结合 水平式 遮阳 遮挡高 度角 高 的阳光 , 综合效 果更 好。如果 将遮阳 板向 北向倾 斜 , 夏季 遮 阳效果会优于南向倾斜方式 , 但却会 完全阻挡 冬季阳 光进 入 室内。 所以在改造设计中 , 建议采用手 动或者电 动的可调节 的 垂直式帘片 , 这 样 的遮阳 设计 是东西 向遮 阳的 最佳的 办法 , 如果条件允许 , 通过计算机程序追踪 太 阳

9、运行 轨迹而自动 调 整页片角度 , 可以达到非常理想 的效果。 水平 百叶式遮阳 如 果向 下倾斜而且间距足够小 , 其 遮阳效果也 很好。同时在 设 置该装置的同时应该考虑到装置 对于视线的影响。 为了最大化的降低建造成本 , 上 述遮阳设 施建议使用 在 较高的楼层 , 而在低楼层采用绿 化遮阳的处 理方式。绿化 遮 阳是一种既有效又经济美观的遮阳措施 , 如靠 近房屋种植 树 木或攀缘植物 , 有一 定的 遮 阳作 用 , 并 能降 低微 环 境温 度。 传统建筑利用绿化降低 环境 温度 的一个 常见 做法是 在空 地 砌筑花基 , 即砖 砌矮 墙 , 墙 顶摆 设盆 栽绿化。 在 需

10、要 遮阳 而 又不宜栽大树的地方 砌筑 花基 , 利用 其阴 影遮 挡 太阳 , 减 少 地面对太阳辐射 热的 吸收。 当然 , 也 常采 用架设 棚架 , 以 攀 缘植物 来遮阳。棚架攀缘植物可水平、 垂直 布置。与之相 适图 2 建筑外观影响不强烈。而其 他房间 的光 环境 较差。同 时也发 现正 南 向房间的采光系数为 7% 左 右 , 为一个 较适宜的 程度。靠 近 内侧的餐厅由于无直接采光 , 仅靠反射得光 , 采 光系数极低。 3 3 西向主要采光窗 C1光照模 拟分析 以 6月 22日下午 两点进 行光 照 模 拟 , 可以 看出 正西 向 窗的照度极大的同时 , 由 于较 多直

11、射 的原 因 , 采光大 多集 中 为墙边靠窗部分 , 其他部分 的照度反而不佳。 3 4 西向主要采光窗 C2光照模 拟分析 通过对该房间窗 6月 22日下 午两 点进 行光 照模 拟 , 可 以看出客厅由于转角 的原 因 , 照度的 分布 较为均 匀 , 同时 由 于建筑自身遮 阳的 存 在 , 南侧 墙 的光 照情 况 明 显 弱于 北 侧 墙面。4 旧建筑整改建议4 1 外墙应首先选择采用外保温体系 出挑构件和窗框外侧四周墙面易形成 ? 热桥 #, 由前面 的 调研分析可以知道 , 该建 筑出 挑构件 较少 , 所 以应该 重点 解 决窗框四周墙面的 ? 热桥 #效应。 为减少热损失

12、, 外窗尽可 能 外移到与外面相平的位 置 , 减少窗 框 四周的 ? 热 桥面积 #, 并 在可能存在 ? 热桥 #的部位相应的增加保温处理。 4 2 外墙面 材料的选择 该建筑外墙面采用的水泥面直接找 平的做法 , 并未做 二 次节能处理。建议在 保证经济性的前提 下 , 选 用具有节能 效 果的外墙砖 , 并使用干挂的 方式对外墙进行 二 次装饰。 这 样 在增加节能效果的同时 , 也 美化了建筑外立面效果。 4 3 采用通风屋面 通 过对建筑屋面的构造分析 , 发 现该建筑 屋面并未做 任 何节能处理 ( 见图 3 。通风 屋 面对 降低 夏季空 调能 耗和 改 善夏季室内热环境起 到

13、很 大作用 , 而 且实 施方便、 加 投 资 增 不多 , 因此建议增加通风屋 面。 4 4 增加遮阳处理 4 4 1 现有建筑遮阳的类型 52四川建筑第 30 卷 5期2010. 10建筑论坛与建筑设计 ?应 , 棚架也有水平和垂直两 种形式。种树要根 据窗口朝向 选 择和配置树种 , 最为理 想的 遮阳植被是落叶 乔木。茂盛的 枝 叶可以阻挡夏季灼热的阳光 , 而冬季 温暖的阳 光 又会透过 稀 疏枝条射入室内 , 这是普 通固 定遮阳 构件 无法 具备的 优点。 植物尤其适 合遮挡建筑西向高度角很小 的阳光 , 将树叶浓 密 的直立树种植于西向窗前一定距离处 , 不但可 提供良好的 景

14、 观 , 还可控制夏季黄昏前的 太阳辐射。 而光透过率高的 Low - e 中 空 玻璃 系统。 L o - e 玻 璃即 低 w 辐射玻璃。普通透明 玻璃 的辐 射率 比较 高 (通 常为 0 84, L o - e玻璃是将 非常 薄的、 w 透明 的金 属氧 化物 膜直 接镀 于 玻璃 表面 , 因其 表面的 低辐 射率 (一 般低 于 0 15 的 镀膜 而 得名。 L o - e 玻 璃在 红 外 及远 红外 区 域内 反射 率较 高 , 而 w 在可见光区域内有 较高 的透 射率 ( 约 70 。夏 季 , 室外 温 % 度高 , Low - e玻璃 反射 主要 来 自室 外的 远红

15、 外辐 射 ; 冬 季 , 室内温度 高 , Low - e 玻璃 把 主 要 来 自室内的远红外辐射 热反射 回房间 , 保持 室 内的 热 量。而 镀膜 工艺 的 不 同还使得 Low - e玻璃可 以拥有不 同 的遮阳系数 ( SC 。 高 SC 值的 Low e 玻璃 , 减少热 损失 而又 允许 从太 阳 得热 , 最 适合 采暖 地 区 的建 筑 , 也 是 被动太 阳 能 设 计 的 最 佳 选 择 ; 中 等 SC值的 L o - e 玻璃 减 少 热损 失 的 w 同时 , 让 适 当 数 量 的 太 阳 辐 射 热 透 过 , 适合于过渡地 区的 建筑 ; 低 SC 值 的 L o - e 玻璃即光谱选择 性 Low - e w 玻璃 , 这类 Low - e 玻 璃在 冬 天 减 少 热损失而在夏天减少 从太阳 得热 , 且 与大部分的着色和反 射玻璃 相比 , 它 提供了更 高的 可见 光 透过 率与 更 少 的从太阳得热 , 因此是制冷 地区建 筑 的理想 选择。5 结束语对