科技生态园配套小学项目- 建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放分析报告

建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放分析报告第1页共47页建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放分析报告计算软件PKPM-CES建筑碳排放设计软件研发单位软件版本版本日期20220707计算时间1标准依据1.《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021本报告可以作为本标准2.0.3条、2.0.5条的支撑材料。2.《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015）3.《民用建筑热工设计规范》GB50176-20164.《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T7106-20195.《建筑幕墙、门窗通用技术条件》GB/T31433-20152建筑概况2.1项目基本信息表1项目基本信息表工程名称科技生态园配套小学项目工程地点地理位置北纬：30.70东经：104.00海拔：506.10气候分区夏热冬冷A地区建筑类型教育建筑建筑分类甲类建筑结构形式框架结构建筑朝向南建筑面积（计算）总面积39188.65m2地上：21493.49m2地下：17695.15m2建筑体积（计算）总体积：178386.05m3地上：88140.79m3地下：90245.26m3外表面积和体形系数总外表面积：35452.72m2(体形系数：0.40)建筑层数地上：7层地下：1层建筑高度26.35m2.2标准层及窗墙比信息表2建筑标准层信息表标准层实际楼层层高(m)建筑面积(m2)标准层1-5100地下1层5.1017695.15标准层2-4200地上1层4.105776.86标准层3-3900地上2层3.853466.59标准层4-3900地上3层3.853408.39标准层5-3900地上4层3.853088.56标准层6-3900地上5层3.852982.76标准层7-3900地上6层3.852251.24标准层8-3000地上7层3.00519.09表3各朝向窗墙面积比信息表朝向外窗面积（包括透明幕墙）(m2)朝向面积(m2)朝向窗墙比东613.165018.700.12南2092.698157.330.26西97.514994.110.02北1545.198122.580.19合计4348.5426292.710.172.3标准层平面表4朝向划分颜色对照表朝向朝向颜色东南西北图1标准层1图2标准层2图3标准层3图4标准层4图5标准层5图6标准层6图7标准层7图8标准层82.1围护结构构造做法屋面类型（由上到下）：第1层：细石混凝土（50.0mm）第2层：挤塑聚苯乙烯泡沫板（90.0mm）第3层：合成高分子防水卷材（4.5mm）第4层：水泥砂浆（20.0mm）第5层：轻集料混凝土清捣（30.0mm）第6层：钢筋混凝土（130.0mm）第7层：水泥砂浆（8.0mm）外墙类型（由外至内）：第1层：水泥砂浆（8.0mm）第2层：不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）（45.0mm）第3层：水泥砂浆（15.0mm）第4层：加气混凝土（ρ=500）（200.0mm）第5层：水泥砂浆（20.0mm）剪力墙类型（由外至内）：第1层：水泥砂浆（8.0mm）第2层：不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）（45.0mm）第3层：水泥砂浆（15.0mm）第4层：钢筋混凝土（200.0mm）第5层：水泥砂浆（20.0mm）底部接触空气的架空楼板类型：第1层：水泥砂浆（20.0mm）第2层：钢筋混凝土（120.0mm）第3层：岩棉板（70.0mm）第4层：水泥砂浆（10.0mm）外窗类型：构造：多腔隔热金属型材Kf=3.0W/（m²·K）窗框面积20%（6中透光Low-E+12Ar+6透明）热工性能：传热系数1.90W/(m2·K)，夏季玻璃太阳得热系数0.38/冬季玻璃太阳得热系数：0.38，夏季玻璃遮阳系数0.44/冬季玻璃遮阳系数：0.44，气密性为6级，可见光透射比0.49门透光部分类型：构造：隔热金属型材Kf=5.0W/（m²·K）窗框面积20%（6中透光Low-E+9A+6透明）热工性能：传热系数2.60W/(m2·K)，夏季玻璃太阳得热系数0.39/冬季玻璃太阳得热系数：0.39，夏季玻璃遮阳系数0.45/冬季玻璃遮阳系数：0.45，气密性为6级，可见光透射比0.493主要的计算参数3.1围护结构的热工参数设计建筑根据建筑实际选用的围护结构参数赋值，参照建筑或基准建筑围护结构参数根据参照的节能标准中的围护结构限值进行赋值。表5围护结构主要材料热工参数热工参数单位设计建筑参考建筑屋顶传热系数W/(m2·K)0.350.50外墙传热系数W/(m2·K)0.580.80外窗(包含透明幕墙)传热系数K东向立面1W/(m2·K)1.903.5南向立面2W/(m2·K)1.903.0西向立面3W/(m2·K)1.903.5北向立面4W/(m2·K)1.903.5北向立面5W/(m2·K)1.903.0太阳得热系数SHGC东向立面1--0.26≤--南向立面2--0.26≤0.44西向立面3--0.25≤--北向立面4--0.27≤--北向立面5--0.27≤0.48屋顶透光部分传热系数KW/(m2·K)太阳得热系数SHGC面积比例%注：“--”代表无此项限值，当设计建筑有限值，参照建筑建筑无限值时，参照与设计一致。建筑围护结构详细构造可参考附录A。3.2房间设计参数表6设计建筑室内计算参数汇总表房间用途空调热区累积面积(m2)室内温度(℃)相对湿度(%人员密度(m2/人)照明功率密度(W/m2)设备散热量(W/m2)新风量(m3/hp)夏季冬季夏季冬季机电设备用房否1160.1326.0018.0055.0050.004.0011.0020.0030.00封闭不采暖楼梯间否981.8426.0018.0055.0050.004.005.0020.0030.00会议室是255.6026.0020.0055.0050.0010.008.0015.0030.00卫生间_教学楼否1353.3626.0018.0055.0050.0025.008.0015.0030.00多功能厅、宴会厅是1043.0925.0022.0055.0050.0025.006.0015.0030.00报告厅是2340.7926.0020.0055.0050.006.008.005.0030.00接待室、前台是35.9126.0020.0055.0050.0010.008.0015.0030.00教室、阅览室是6976.5826.0020.0055.0050.006.008.005.0030.00教师办公室是4552.3126.0020.0055.0050.006.008.005.0030.00服务大厅、营业厅是23.8026.0020.0055.0050.0010.008.0015.0030.00电子信息机房是198.7526.0020.0055.0050.006.008.005.0030.00计算机教室、电子阅览室是90.1426.0020.0055.0050.006.008.005.0030.00走道、楼梯间否16247.7026.0020.0055.0050.0010.008.0015.0030.00音乐教室是90.0626.0020.0055.0050.006.008.005.0030.00其它否3838.61合计空调房间面积m2：15607.01合计非空调房间面积m2：23581.643.3时间表照明开关时间表、人员在室率表、设备使用率表、供冷供暖温度表、冷热机开启时间表详见本报告附录B。4项目各类能耗数据4.1能耗—供暖及空调4.1.1建筑累计负荷计算结果根据《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021附录C的要求，设计建筑和参照建筑累计负荷如下:表7累计负荷计算结果建筑类别供冷累计负荷Qc（kWh）供暖累计负荷Qh（kWh）设计建筑0.000.00参照建筑0.000.004.1.2建筑全年空调和采暖耗电量计算表8建筑供冷、供暖系统性能参数性能参数设计建筑参照建筑供冷系统综合性能参数3.502.50供暖系统综合性能参数2.292.20注：设计建筑空调及采暖系统参数根据《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021附录C选取，参照建筑空调及采暖系统参数根据2016年前执行的节能标准（参照节能标准）选取。依据以上建筑全年累计负荷计算结果与所给参数，计算得到该建筑物的全年供冷和供暖耗电量如下表9耗电量种类性能参数设计建筑参照建筑全年供冷耗电量(kWh)0.000.00全年供暖耗电量(kWh)0.000.004.2能耗—照明表10照明能耗汇总房间类型房间个数设计建筑参照建筑照明功率密度(W/m2)房间面积(m2)照明功率密度(W/m2)房间面积(m2)其它1945.003661.4911.003661.49教师办公室868.004705.329.004705.32机电设备用房3511.001080.4911.001080.49电子信息机房338.00168.099.00168.09走道、楼梯间5368.0015577.989.0015577.98卫生间_教学楼878.001217.588.001217.58接待室、前台18.0033.019.0033.01报告厅58.002300.099.002300.09服务大厅、营业厅28.0020.919.0020.91封闭不采暖楼梯间15.00956.875.00956.87多功能厅、宴会厅16.001028.727.001028.72教室、阅览室878.006895.579.006895.57计算机教室、电子阅览室18.0086.319.0086.31音乐教室18.0086.219.0086.21会议室18.00249.249.00249.24全年总能耗（kwh/a）445522.01715119.075可再生能源利用专项分析从原理上来说，太阳能、地热能、风能等可再生能源在建筑供热、制冷、发电等方面的利用，可降低建筑对电网供电的需求，从而降低建筑实际碳排放情况。本项目采用的可再生能源利用情况如下。表11太阳能供暖系统年总辐射量（MJ/m2)集热器总面积（m2)集热器倾角（°）集热器方位角（°）补偿面积比（%）年太阳能供暖等效用电量（kwh/a）0.000.000.000.000.000.00表12太阳能制冷系统年总辐射量(MJ/m2)集热器总面积(m2)集热器倾角(°)集热器方位角(°)补偿面积比(%)制冷系统COP年太阳能供暖等效用电量(kwh/a)0.000.000.000.000.000.000.00表13光伏发电系统年总辐射量(kwh/m2)光伏组件安装面积(m2)综合效率系数(0~1)年光伏发电量(kwh/a)1.064000.000.502120.00表14除太阳能之外的可再生能源利用汇总表风能年供电量（kwh/a）热电联产CHP年供电量（kwh/a）地热及其尾水梯级利用年供电量（kwh/a）其他可再生能源年供电量（kwh/a）0.000.000.000.006建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放综合汇总表15设计建筑运行阶段碳排放能耗类别年运行等价电耗(kwh/a)能源形式能源用量碳排放因子(kgCO2/单位)年运行碳排放量(kgCO2/a)单位面积年运行碳排放量(kgCO2/(m2.a))供暖0.00电0.000.58100.000.00空调0.00电0.000.58100.000.00照明445522.01电445522.010.5810258848.296.61可再生能源2120.00电2120.000.58101231.720.03合计443402.01--443402.01--257616.576.57表16参照建筑运行阶段碳排放能耗类别年运行等价电耗(kwh/a)能源形式能源用量碳排放因子(kgCO2/单位)年运行碳排放量(kgCO2/a)单位面积年运行碳排放量(kgCO2/(m2.a))供暖0.00电0.000.58100.000.00空调0.00电0.000.58100.000.00照明715119.07电715119.070.5810436294.1511.13可再生能源0.00电0.000.58100.000.00合计715119.07--715119.07--436294.1511.13图14设计建筑与参照建筑碳排放对比图表17建筑运行阶段碳排放达标判定表类别设计建筑单位面积年运行碳排放量(kgCO2/(m2.a))参照建筑单位面积年运行碳排放量(kgCO2/(m2.a))优化比例%单位面积年运行碳排放降低值（kgCO2/(m2.a))判断供暖0.000.00空调0.000.00照明6.6111.1340.674.53--可再生能源0.030.00合计6.5711.1340.954.56--7建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放分析整体结论根据上述章节的计算结果，本项目的碳排放强度在2016年执行的节能设计标准的基础上降低了40.95%，达到了第2.0.3条“新建的居住和公共建筑碳排放强度应在2016年执行的节能设计标准的基础上降低40%”的要求。同时，本报告整体集成了建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放3大类指标，亦可作为支撑《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021第2.0.5条“建设项目应提供建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放分析报告”的要求。附录A材料热工参数1屋面屋面构造类型：细石混凝土(50.0mm)+挤塑聚苯乙烯泡沫板(90.0mm)+合成高分子防水卷材(4.5mm)+水泥砂浆(20.0mm)+轻集料混凝土清捣(30.0mm)+钢筋混凝土(130.0mm)+水泥砂浆(8.0mm)表18屋面热工性能屋面每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α细石混凝土50.01.74017.2000.0290.491.00挤塑聚苯乙烯泡沫板90.00.0300.3402.5001.021.20合成高分子防水卷材4.50.1706.0700.0260.161.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00轻集料混凝土清捣30.00.89011.1000.0340.371.00钢筋混凝土130.01.74017.2000.0751.291.00水泥砂浆8.00.93011.3700.0090.101.00屋面各层之和332.52.693.68屋面热阻Ro=Ri+∑R+Re=2.84[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]屋面传热系数K=1/Ro=0.35[W/(m2·K)]太阳辐射吸收系数ρ=0.502外墙外墙构造类型：水泥砂浆(8.0mm)+不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）(45.0mm)+水泥砂浆(15.0mm)+加气混凝土（ρ=500）(200.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)表19外墙热工性能外墙每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α水泥砂浆8.00.93011.3700.0090.101.00不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）45.00.0650.9000.5770.621.20水泥砂浆15.00.93011.3700.0160.181.00加气混凝土（ρ=500）200.00.1402.3101.1433.301.25水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00外墙各层之和288.01.774.45外墙热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.92[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]外墙传热系数K=1/Ro=0.52[W/(m2·K)]太阳辐射吸收系数ρ=0.503热桥柱热桥柱构造类型：水泥砂浆(8.0mm)+不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）(45.0mm)+水泥砂浆(15.0mm)+钢筋混凝土(200.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)表20热桥柱热工性能热桥柱每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α水泥砂浆8.00.93011.3700.0090.101.00不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）45.00.0650.9000.5770.621.20水泥砂浆15.00.93011.3700.0160.181.00钢筋混凝土200.01.74017.2000.1151.981.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00热桥柱各层之和288.00.743.13热桥柱热阻Ro=Ri+∑R+Re=0.89[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]热桥柱传热系数K=1/Ro=1.13[W/(m2·K)]4热桥梁热桥梁构造类型：水泥砂浆(8.0mm)+不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）(45.0mm)+水泥砂浆(15.0mm)+钢筋混凝土(200.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)表21热桥梁热工性能热桥梁每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α水泥砂浆8.00.93011.3700.0090.101.00不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）45.00.0650.9000.5770.621.20水泥砂浆15.00.93011.3700.0160.181.00钢筋混凝土200.00.19017.2001.05318.111.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00热桥梁各层之和288.01.6819.25热桥梁热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.83[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]热桥梁传热系数K=1/Ro=0.55[W/(m2·K)]5热桥楼板热桥楼板构造类型：水泥砂浆(8.0mm)+不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）(45.0mm)+水泥砂浆(15.0mm)+钢筋混凝土(200.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)表22热桥楼板热工性能热桥楼板每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α水泥砂浆8.00.93011.3700.0090.101.00不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）45.00.0650.9000.5770.621.20水泥砂浆15.00.93011.3700.0160.181.00钢筋混凝土200.00.19017.2001.05318.111.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00热桥楼板各层之和288.01.6819.25热桥楼板热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.83[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]热桥楼板传热系数K=1/Ro=0.55[W/(m2·K)]6热桥过梁热桥过梁构造类型：水泥砂浆(8.0mm)+不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）(45.0mm)+水泥砂浆(15.0mm)+钢筋混凝土(200.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)表23热桥过梁热工性能热桥过梁每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α水泥砂浆8.00.93011.3700.0090.101.00不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板（颗粒型硅质A2级外保温）45.00.0650.9000.5770.621.20水泥砂浆15.00.93011.3700.0160.181.00钢筋混凝土200.00.19017.2001.05318.111.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00热桥过梁各层之和288.01.6819.25热桥过梁热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.83[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]热桥过梁传热系数K=1/Ro=0.55[W/(m2·K)]7外窗外窗构造类型：6中透光Low-E+12Ar+6透明；传热系数1.90W/(m·K)，夏季遮阳系数0.44，冬季遮阳系数0.44，气密性等级6，可见光透射比0.49。表24外窗热工性能朝向规格型号朝向窗墙比传热系数[W/(m·K)]夏季综合遮阳系数冬季综合遮阳系数东6中透光Low-E+12Ar+6透明0.121.900.440.44南6中透光Low-E+12Ar+6透明0.261.900.440.44西6中透光Low-E+12Ar+6透明0.021.900.440.44北6中透光Low-E+12Ar+6透明0.191.900.440.44附录B时间表1照明开关时间表表25照明开关时间表房间/时间段时段下列计算时刻（h）照明开关时间表（%）其它（1.1~12.31）周一~周五0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00周六~周日及节假日0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00教师办公室（1.1~12.31）周一~周五0.000.000.000.000.000.000.000.100.500.950.950.950.800.800.950.950.950.950.300.300.000.000.000.00周六~周日及节假日0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00机电设备用房（1.1~12.31）周一~周五0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00周六~周日及节假日0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00电子信息机房（1.1~12.31）周一~周五0.000.000.000.000.000.000.000.100.500.950.950.950.800.800.950.950.950.950.300.300.000.000.000.00周六~周日及节假日0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00走道、楼梯间（1.1~12.31）周一~周五0.000.000.000.000.000.000.000.100.500.950.950.950.800.800.950.950.950.950.300.300.000.000.000.00周六~周日及节假日0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00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