哈尔滨市某综合楼能耗分析及改进技术方案

    韩忠瑞

    摘 要：总结哈尔滨地区节能指标要求，在分析哈尔滨地区气候条件及某综合楼建筑的全年能耗的基础上，提出节能改进方案，为哈尔滨地区老旧建筑节能改造的顺利实施打下了基础。

    关键词：节能指标；综合楼；全年能耗；节能改造

    财政部和住建部《关于进一步深入开展北方采暖地区既有建筑供热计量及节能改造工作的通知》（建财【2011】12号）提出，到"十二五"期末，各省（区市）要至少完成当地具备改造价值的老旧住宅的供热计量及节能改造面积的35%以上。哈尔滨市作为全国纬度最高的省会城市和开展建筑节能工作最早的示范城市， "十二五"期间承担了1500万平方米的改造任务，超过全省总任务的35%[1，2]。本文拟针对哈尔滨市某综合楼进行能耗分析，并提出相应的节能改造方案。

    1 哈尔滨气候特点及研究建筑工程概况

    1.1 哈尔滨地区气候特点

    该项目位于哈尔滨市，该市地处北纬44°04′～46°40′，东经125°41'～130°13'之间，位于亚欧大陆东部的中高纬度，按我国的气候带划分，哈尔滨市的气候属于中温带大陆性季风气候。依据参考资料哈尔滨地区属于严寒A区[1][6]。该区域建筑热工设计以最冷月平均温度（哈尔滨最冷月平均温度）≤-10℃，以日平均温度（哈尔滨日平均温度）≤5℃的天数大于等于145天为辅助设计指标。建筑设计要求必须充分满足冬季保温要求，但一般不考虑夏季防热的问题[1，2]。

    图1为2014年全年平均温度曲线，采暖期为23周，冬季环境污染比较严重。图2为哈尔滨地区全年最高温度曲线，夏季在最热7～8月份采用空调进行降温。

    1.2 建筑概况

    研究对象为哈尔滨市内一座集行政、教学、实验为一体的综合楼。该建筑为四层：地下一层，地上三层。总建筑面积为5075m2，建筑高度为20.1m。一层为厨房餐厅、二层为为教室及活动室，三层为风雨操场。

    该建筑的体形系数为0.4，总窗墙面积比为0.28，满足DB11/687-2009《公共建筑节能设计标准》。改造前的综合建筑围护结构见表1。

    外窗综合传热系数根据DB11/687-2009《公共建筑节能设计标准》外墙和外窗综合传热 分别为0.38W/m2.K，2.4 W/m2.K。由此得出体育馆外墙和外窗均符合节能标准。但根据资料砖混+粘土砖，双层玻璃结构的能耗损失较大[1，2]。

    1.3 建筑能耗统计

    （1）暖通空调系统

    综合楼冷冻机房设置在地下室，建筑冷源采用3台蒸汽式溴冷机，空调系统采用风机盘管+新风系统。建筑热源利用市政热水，利用板式换热器换取热水供辐射采暖系统和散热器系统使用。

    （2）能耗统计

    根据调研结果，该综合楼2013年1月～2013年12月全年累计耗电量为342000kWoh，电费为150060元。采暖收费方式按使用面积收费，费用标准为40元/m2，总费用为135333元。从单位面积上看，年平均电耗为59kWoh/m2，相对于节能建筑仍有进一提升的可能[1，2]。对建筑物采暖空调能耗进行全年能耗统计，单位采用kg/m2，结果为25kg/m2（标煤），任有巨大提升的空间[1，2]。

    3 节能改造方案

    3.1 外墙

    借鉴相似区域的改造经验，对本建筑提出节能改造方案。外墙的节能改造首选的是外墙外保温墙体，主体构造见表2。

    3.2 外窗[1-5]

    在严格控制窗墙面积比的情况下，外窗采用四腔三密封玻璃窗，传热系数2. 20 W/（ m2·K） ，小于限值2. 8； 自身遮阳系数0. 77，气密性为5 级，水密性为3 级，可见光透射比0. 75。外窗与墙体接触部位采用聚氨酯发泡剂进行填充，窗四周加强保温构造，防止窗与墙之间的热损失。

    4 结语

    总结哈尔滨地区节能指标要求，在分析哈尔滨地区气候条件及某综合楼建筑的全年能耗的基础上，提出节能改进方案，为哈尔滨地区老旧住宅节能改造的顺利实施打下了基础。对该节能改造方案进行能耗统计计算是下一步工作的内容。

    参考文献：

    [1]徐卫东，刘淑娟，盛伟东，汤义勇. 哈尔滨既有建筑节能综合改造工程实践[A]. 中国城市科学研究会、中国建筑节能协会、中国绿色建筑与节能专业委员会.第8届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集[C].中国城市科学研究会、中国建筑节能协会、中国绿色建筑与节能专业委员会，2012：9.

    [2]徐卫东，刘淑娟，盛伟东，汤义勇. 哈尔滨既有建筑节能综合改造工程实践[J]. 墙材革新与建筑节能，2012，05：47-51.

    [3]宋剑林. 实例论述建筑节能设计[J]. 工业设计，2012，02：192-193.

    [4]苏小磊，姜曙光，黄现宁. 新疆地区教学楼节能改造技术方案及能耗分析[J]. 四川建筑科学研究，2014，01：306-308.

    [5]韩学廷，李国富，孟超. 论建筑本体（热工）、建筑总体及暖通空调节能设计的主旨与区别[J]. 区域供热，2014，01：116-120.

    [6]郎四维. 《公共建筑节能设计标准》要点[J]. 建设科技，2005，13：38-39.

    项目基金：哈尔滨商业大学创业创新训练计划校级项目，项目编号：201310240033