海南地区既有公共建筑现状与节能改造技术(2)

　　2.2.4 空调机组性能系数

　　公共建筑空调机组调研有效样本 51 个，得到 62 个空调机组制冷性能系数数据，详见表 1.其中不符合节能标准的样本共 30 个，占 48.4%.因此更新改造空调设备节能潜力较大。

　　3 海南地区既有建筑节能改造技术分析

　　3.1 海南地区既有建筑节能诊断分析

　　节 能 诊 断 及 改 造 效 果 分 析 以 清 华 大 学 的 DeST（Designer's Simulation Toolkits） 软件[3]为工具，采用“对比评定法”对海南地区既有建筑和参照建筑进行模拟。参照建筑和模拟工况等均按现行的建筑节能设计标准确定[4].

　　调研的结果反映海南地区既有建筑围护结构无法达到现有新建建筑节能标准，但既有建筑年代跨度大、数量多、分布广，全面改造难度很大。针对酒店建筑和办公建筑这两类主要的公共建筑，分别按照上述各类型既有建筑的主要分布年代、建筑面积、围护结构类型等调研结果，在调研样本中选取四个样本作为各类型建筑对应的典型建筑，其中办公类型按照政府办公和普通办公建筑各一个，酒店类则按照星级等级选取三星和五星酒店建筑项目各一个进行节能诊断，并分析各项改造措施的可能的节能效果。海南地区既有公共建筑的典型建筑确定原则如表 2 所示。

　　3.1.1 典型建筑模型

　　（1）办公楼概况（政府机关办公楼类型）。选取海口市某政府办公楼作为办公楼进行分析，建于1990 年，分为两栋，共 7 层。每层主要由办公室、值班室、会议室等组成，由一个 2 层高的门厅连接，总建筑面积5980m2,朝向为坐西向东。

　　（2）写字楼概况（普通写字楼类型）选取三亚市某办公楼（非政府单位用）作为写字楼进行分析，建于 2001 年，共 7 层，建筑高度 23.7m.每层主要包括办公室、会议室、值班室等，总建筑面积 2638m2,朝向为正北向。

　　（3）五星酒店概况选取琼海市某五星级酒店作为五星酒店进行分析，建于2000 年，地上 15 层，地下 3 层，总建筑面积 19110 m2,其中空调面积为 12000 m2,建筑朝向为北偏西 48°，建筑高度 54.2m.该酒店首层为大堂、商场，二层和三层有中、西餐厅、咖啡厅、会议室、办公室等，三层以上为客房，机房设备间位于地下层。

　　（4）三星酒店概况。选取三亚市某三星级酒店作为三星酒店进行分析，建于1996 年，共 8 层，总建筑面积 12732 m2,其中空调面积为8500 m2,建筑朝向为北偏东 30°，建筑高度 29.5m.该酒店主要由大堂、餐厅，KTV 包厢及客房等房间组成。

　　各典型建筑围护结构参数见表 3,建筑外墙、屋顶的外表面太阳辐射吸收率都取 0.7.

　　3.1.2 节能诊断分析

　　根据 DeST-c 软件对上述建筑的能耗模拟计算结果，得到各建筑的全年累计冷负荷面积指标，如表 4 所示。从计算结果对比可以看出，除五星酒店的外墙的热工性能达到了节能标准的规定性指标，其余各典型建筑的围护结构均未能满足现行的节能标准的要求，使得其全年空调冷负荷指标均高于参照建筑，可以通过采取适宜的技术对外墙、屋顶和外窗进行节能改造，使其成为节能建筑。

　　3.2 海南地区既有建筑节能改造技术分析

　　为确定围护结构各改造措施的有效性，分别按照典型建筑的参照建筑修改各个典型建筑的外墙、屋顶和外窗的传热系数及外窗的综合遮阳系数，并按照参开文献 [5] 中太阳辐射吸收系数最低（其值为 0.27）的白色涂料分别作为典型建筑的外墙、屋顶的外表面涂料，计算得到各个典型建筑的能耗变化情况，从而总结出围护结构节能改造中各部分的节能潜力情况，为既有建筑节能改造技术研究提供参考。各方案具体设定见表 5,最后计算得到各方案的节能率如表 6 所示。

　　基于以上模拟结果，分析如下 :

　　（1）降低屋顶、外墙的传热系数对既有公共建筑全年能耗的影响不是很大，分别可节能 2% ~ 5% ;

　　（2）降低外窗的传热系数对既有办公建筑的节能是不利的，节能率为 - 2% 左右，对既有酒店建筑的节能作用较小，节能率为 1% ~ 3% ;

　　（3）降低外窗的综合遮阳系数节能效果显着。典型建筑的节能率为 16%~29%.

　　（4）方案五与方案六是几种节能改造措施的综合，但节能率并不是简单的线性叠加。

　　（5）既有公共建筑外墙的外表面太阳辐射吸收系数从0.7 下降到 0.27 时，节能 3%~14%,在屋顶方面，可以贡献5%~14% 的节能率。

　　（6）海南地区既有办公建筑节能改造的技术路线为外墙刷涂反射隔热涂料，使得太阳辐射吸收系数小于 0.4,屋顶采用 30mm 厚挤塑聚苯板并涂反射隔热涂料（太阳辐射吸收系数小于 0.4），外窗使用玻璃贴膜（综合遮阳系数为 0.5）。通过典型建筑计算，节能率分别高出参照建筑4.28%~5.71%.

　　（7）海南地区既有酒店建筑节能改造的技术路线为外墙、屋顶刷涂反射隔热涂料使太阳辐射吸收系数小于 0.4,外窗换用中空玻璃窗，传热系数为 3.5 W/m2·K,综合遮阳系数为 0.5.通过典型建筑计算，节能率分别高出参照建筑1.38%~15.21%.

　　4 结论

　　（1）海南地区既有建筑存量大，其中公建类型中，以办公类和酒店类建筑居多，围护结构热工性能较差，建筑能耗较高。

　　（2）采用 DeST 软件，运用对比评定法对典型建筑进行节能诊断分析得出，海南地区既有办公建筑的办公楼和写字楼的能耗高出对应的参照建筑 22.68%、20.12% ;既有酒店建筑的五星酒店和三星酒店的能耗高出对应的参照建筑14.65%、13.83%.为非节能建筑。

　　（3）通过模拟分析，海南地区既有建筑节能改造的潜力和重点在降低外窗的综合遮阳系数和屋顶、外墙的太阳辐射吸收系数上。可达到甚至优于参照建筑的能耗水平。（表略）

　　参考文献

　　[1] 国家统计局 . 中国统计年鉴 [M]. 北京 :中国统计出版社，2000-2009.

　　[2] 费良旭 . 海南地区既有建筑节能改造技术研究 [D]. 广州 ;华南理工大学，2014.

　　[3] 费良旭，张磊，孟庆林 . 海南地区既有建筑节能现状调研分析[J]. 建筑科学，2013,29（6）：17-22.

　　[4] 陈锋，邓宇春，薛志峰，等。建筑环境设计模拟工具包DeST[J]. 暖通空调，1999,29（4）：58-63.

　　[5] 海南省建设厅。DBJ 03-2006. 海南省公共建筑节能设计标准[S].海口 :海南省建设标准定额站，2006.

　　[6] 海南省建设厅。DBJ 46-023-2012.海南省建筑用反射隔热涂料应用技术规程 [S].海口 :海南省建设标准定额站。2012.