無塵室建筑圍護結構節能改造及模擬分析

1 項目概況

該辦公建筑位于湖南某地，?1990年竣工，總建筑面積為3543 m2。主體為6層框架結構，南北朝向，建筑物總高度為25 m。地上1層為商鋪及大樓門廳，2到6層為辦公用房，建筑面積為2793.7 m2。現對2到6層進行節能改造和模擬分析。濟南車間凈化工程公司。

2 節能改造方案

建筑物圍護結構的熱損失是指建筑物的外墻、外窗、屋面的熱損失，而我國既有辦公建筑的外墻、外窗、屋面很多未能達到節能標準。因此，對既有辦公樓建筑圍護結構的節能改造主要是針對外墻、外窗、屋面及遮陽進行。

2.1 外墻節能改造

原辦公樓外墻為240mm實心粘土磚砌體，窗墻比0.24。4個立面的窗墻比分別為：東 0.1，南0.29，西0.05，北0.26。原外墻傳熱系數較大，根據公共建筑節能設計標準[7]的要求，圍護結構外墻傳熱系數要小于1.0W/(m2?k)，因此，須對外墻進行節能改造。為了更好地選擇外墻保溫系統，分別選擇厚度為30 mm 的泡沫玻璃保溫體系、聚氨酯保溫體系和擠塑聚苯板保溫體系進行模擬分析，以選擇最優方案。

2.2 外窗節能改造

原辦公建筑的外窗為單玻璃塑鋼窗，傳熱系數為4.9W/(m2?k)。根據公共建筑節能設計標準的要求，傳熱系數要小于2.7W/(m2?k)。因此，要對外窗進行節能改造。為了更好的選擇方案，分別對普通中空玻璃和鍍 low-e 膜中空玻璃來進行模擬以便擇優。

2.3 屋面節能改造

經測量，原辦公建筑屋面的傳熱系數為0.89W/(m2?k)，建筑屋面為現澆混凝土，以加氣混凝土砌塊做保溫層有一定的保溫作用，但離公共建筑節能標準的要求還有一定的差距。因此，需要對屋面進行節能改造。為了有效的選擇屋面保溫材料，對硬質聚氨酯泡沫塑料體系、聚苯乙烯泡沫板體系和膨脹珍珠巖石分別進行模擬分析，以便選擇最佳方案。

2.4 遮陽節能改造

原辦公建筑采用的是淺色單層窗簾安裝在窗戶里面，在視覺上窗簾形成了一個遮陽的假象，實際上這種單層窗簾透光性較強，熱量進入了房間，增加了空調的負荷。據調查，辦公人員反映，在夏季烈日當頭時，單層窗簾仍然無法阻擋陽光的照射，室內溫度較高，在窗旁有明顯的炙熱感。因此，我們對遮陽做節能改造。在夏季選取鋁合金百葉窗簾做內遮陽，選取塑鋼百葉窗做嵌入式窗做外遮陽分別做模擬分析，以選擇最佳的方案。

3 模擬結果分析

（1）對這三種厚度為 30 mm 的泡沫玻璃保溫體系（體系 1）、聚氨酯保溫體系（體系 2）和擠塑聚苯板保溫體系（體系 3）模擬分析，各自的能耗情況見表1，系統節能率見表2。

由上面分析可知，使用體系1即泡沫玻璃保溫體系整體節能率是最大的，為10.5%。

（2）對普通中空玻璃和鍍 low-e膜中空玻璃這兩種進行模擬分析，這兩種各自的能耗見表 3，系統節能率見表4。

由上述分析可知，使用玻璃1即鍍 low-e 膜中空玻璃整體節能率最大為8.8%。

（3）對硬質聚氨酯泡沫塑料體系、聚苯乙烯泡沫板體系和膨脹珍珠巖石三種進行分析，各自的能耗見表5，系統節能率見表6。

由上面分析可知，使用材料1即硬質聚氨酯泡沫塑料體系整體節能率最大為6.2%。

（4）對鋁合金百葉窗簾做內遮陽、塑鋼百葉窗做嵌入式窗做外遮陽進行模擬分析，各自的能耗見表7，系統節能率見表8。

由上表分析易知，使用遮陽1即塑鋼百葉窗做嵌入式窗做外遮陽整體節能率最大為 9.2%。

4 結語

對既有辦公建筑圍護結構進行節能改造可以有效的改善其高能耗的現狀。通過對湖南地區某辦公建筑圍護結構進行節能改造及模擬計算和分析，得到：

（1）對外墻選擇三種方式改造，其對冬季負荷影響較大。

（2）對外窗選取兩種方案進行改造，用普通中空玻璃和鍍 low-e 膜中空玻璃替代原有的，對冬季熱負荷影響較大。其次，采取鍍low-e膜中空玻璃對夏季冷負荷也有很大影響。

（3）對屋面三種方式進行改造，其對降低冷熱負荷均有明顯效果。

（4）分別用鋁合金百葉窗簾做內遮陽和塑鋼