嚴寒地區(qū)綠色建筑圍護結(jié)構(gòu)熱濕傳遞過程研究

邵一飛，朱晨宇，楊云龍，任昊

(沈陽建筑大學市政與環(huán)境工程學院，遼寧 沈陽 110168)

引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，建筑總量的增加和人類對建筑舒適性的要求的提高，建筑能耗在社會總能耗所占比例逐年上升，近零能耗建筑技術(shù)已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的研究熱點[1-3]。探索嚴寒寒冷地區(qū)被動式近零能耗建筑建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)及其提升能效方案，實現(xiàn)我國近零能耗建筑技術(shù)的本土化已迫在眉睫。我國近零能耗建筑技術(shù)發(fā)展尚屬起步階段，對近零能耗建筑長期運行效果及建筑節(jié)能技術(shù)實際應用的測試還相對較少[4-5]。

1 建筑概況

綠色場地占地面積4035.20m2，建筑面積1600.71m2，共三層；其中地上二層，地下一層；地下一層建筑面積559.26m2，一層建筑面積563.24m2，二層建筑面積447.41 m2。

2 圍護結(jié)構(gòu)對能耗的影響

常規(guī)建筑采用嚴寒和寒冷地區(qū)最為常見的圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式，傳熱系數(shù)的選值參考實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊[6]，表1為近零能耗建筑與常規(guī)建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對比。

表1 為近零能耗建筑與常規(guī)建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對比

表1近零能耗建筑與常規(guī)建筑

圖2 近零能耗建筑與常規(guī)建筑冬季采暖負荷對比

圖3 近零能耗建筑與常規(guī)建筑夏季空調(diào)負荷對比

圍護結(jié)構(gòu)在溫度差和水蒸氣壓力差的作用下進行熱和濕傳遞。嚴寒地區(qū)全年室外溫度變化大，室內(nèi)溫度在空調(diào)控制下穩(wěn)定，圍護結(jié)構(gòu)溫度變化較大，傳熱系數(shù)受溫度影響，進而影響室內(nèi)的溫度和墻體內(nèi)表面對人體的輻射溫度。

在傳熱方面，嚴寒寒冷地區(qū)全年溫差大，圍護結(jié)構(gòu)平均溫度變化明顯，對圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)影響很大。當考慮溫度變化對能耗影響時，溫度越低，墻體傳熱系數(shù)越小，圍護結(jié)構(gòu)保溫性能提高，房間的計算供熱能耗減小。溫度越高，墻體傳熱系數(shù)越大，隔熱性能越差，房間的計算制冷能耗增大。

3 結(jié)論與展望

在全社會倡導節(jié)能減排的大環(huán)境下，綠色建筑的發(fā)展迅猛。綠色建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來的環(huán)境和社會效益也使得政府更加重視節(jié)能環(huán)保建筑。

(1)在溫差大的地區(qū)，圍護結(jié)構(gòu)隨溫度變化明顯，改善維護結(jié)構(gòu)材質(zhì)成為提高建筑節(jié)能效果的必要條件。

(2)近零能耗建筑與常規(guī)建筑對比分析可知，冬季近零能耗建筑減少73%空調(diào)能耗，夏季減少15%空調(diào)能耗，總空調(diào)能耗減少55%。

(3)選擇合理圍護結(jié)構(gòu)的近零能耗建筑在全年都能達到節(jié)能的效果，近零能耗建筑已經(jīng)我國建筑行業(yè)發(fā)展的重要研究內(nèi)容。