淺析寧夏綠色恒溫建筑創(chuàng)新技術(shù)

0前言 　　寧夏太陽(yáng)能輻射量4947～6102MJ/M2•a，全年日照時(shí)間2850～3200h，太陽(yáng)能可利用時(shí)間較長(zhǎng)。綠色恒溫建筑（太陽(yáng)能民居）是依據(jù)西北地區(qū)區(qū)域特點(diǎn)、民族特色、氣候條件、資源優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)建造的新型農(nóng)村綠色節(jié)能建筑。下面就綠色恒溫建筑技術(shù)的創(chuàng)新情況做一下介紹： 　　1圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì) 　　墻體結(jié)構(gòu)：外墻采用水泥鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯加芯板（板厚170mm，保溫層100mm），內(nèi)墻采用水泥鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯加芯板（板厚140mm，保溫層70mm）， 　　門窗工程：建筑外墻窗均采用塑鋼框料，中空玻璃（5透明玻璃+9A+5透明玻璃）外窗傳熱系數(shù)K≤2.9W/m2k，東南西向遮陽(yáng)系數(shù)Sc≤0.60，玻璃可見光透射比≥0.4。 　　屋面結(jié)構(gòu)：建筑屋脊南坡鑲嵌22塊平板太陽(yáng)能集熱板，有效集熱面積為42.9m2，替代保溫材料；屋脊北坡采用水泥鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯加芯板（板厚140mm，保溫層70mm）。如圖1所示。 圖1太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合設(shè)計(jì) 　　2太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合設(shè)計(jì) 　　屋脊南坡鑲嵌22塊平板太陽(yáng)能集熱器，代替屋面結(jié)構(gòu)，有效采暖集熱面積為40.95m2，生活熱水有效集熱面積為1.95m2。太陽(yáng)能集熱面積與建筑面積比值達(dá)1:3，將建筑、技術(shù)和美學(xué)融為一體，太陽(yáng)能集熱器作為建筑構(gòu)件，相互間有機(jī)結(jié)合，既消除了太陽(yáng)能設(shè)備對(duì)建筑外觀形象的影響，又避免了重復(fù)投資?！? 　　2.1太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)智能化控制 　　該采暖系統(tǒng)運(yùn)行通過智能控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，在平板太陽(yáng)能集熱器和地下盤管中分別設(shè)置溫感探測(cè)儀，并與智能控制系統(tǒng)的中央處理器相連，當(dāng)平板太陽(yáng)能集熱器溫度高于地下盤管中水溫時(shí)，溫感探測(cè)儀將信號(hào)發(fā)給中央處理器，中央控制器即刻發(fā)出指令，系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，循環(huán)系統(tǒng)啟動(dòng)，平板太陽(yáng)能集熱器開始對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的熱傳媒介質(zhì)“水”進(jìn)行加熱，水向地下儲(chǔ)能倉(cāng)蓄能，在夜晚及惡劣天氣下，平板太陽(yáng)能集熱器溫度低于地下盤管中水溫度時(shí)，中央處理器發(fā)出指令，強(qiáng)制循環(huán)泵停止運(yùn)行，此時(shí)，太陽(yáng)能集熱器里的水回流到室內(nèi)回流水箱中，既能防止熱量通過太陽(yáng)能集熱器散失，同時(shí)還達(dá)到防凍作用。太陽(yáng)能提供熱量少于采暖總耗能的部分能量由綠色恒熱站進(jìn)行補(bǔ)充。 　　2.2被動(dòng)式附加陽(yáng)光間 　　被動(dòng)式附加陽(yáng)光間設(shè)置在建筑南側(cè)陽(yáng)面，中間用水泥鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯加芯板（板厚170mm，保溫層100mm）將主體建筑與陽(yáng)光間隔開。陽(yáng)光間下部做50cm高的加氣塊墻體，上部采用中空玻璃，用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠進(jìn)行密封。 　　陽(yáng)光間白天盡可能多的吸收并保存太陽(yáng)能，供給房間熱能，加熱室內(nèi)空氣，同時(shí)又可作為緩沖區(qū)，減少房間的熱損失，使建筑物與陽(yáng)光間相鄰部分保持適宜溫度。 　　2.3太陽(yáng)能地下儲(chǔ)能倉(cāng) 　　地面下為300mm厚的卵石儲(chǔ)熱層，卵石和地面的接觸面處采用100mm厚的擠塑板隔熱，形成地下“儲(chǔ)能倉(cāng)”結(jié)構(gòu)，最大限度減少熱量散失，在卵石層中間為地下盤管蓄熱層，儲(chǔ)水量達(dá)1.2t；卵石與地面瓷磚的連接用發(fā)泡混凝土阻熱，延長(zhǎng)散熱時(shí)間，冬季白天蓄熱(夏季蓄冷），晚上放熱（夏季制冷），實(shí)現(xiàn)持續(xù)供暖（制冷）目的，為保證室內(nèi)舒適度，采用綠色恒熱站三聯(lián)模式進(jìn)行采暖、供熱、制冷輔助。如圖2、圖3所示。 　　3綠色恒溫建筑節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益 　　3.1太陽(yáng)能供熱量 　　寧夏冬季太陽(yáng)平均輻照量為10.5MJ/（m2•d），該建筑平板太陽(yáng)能集熱器的有效集熱面積為42.9m2，太陽(yáng)集熱系統(tǒng)年平均集熱效率取55％，管路和水箱熱損失率取20%。該建筑太陽(yáng)能集熱器的冬季日集熱量為： 　　10.5×42.9×55%×（1－20%）=198.2MJ 　　陽(yáng)光間有效集熱面積43m2，年平均集熱效率取50%，陽(yáng)光間玻璃反射導(dǎo)熱損失率取65%。 　　陽(yáng)光間集熱量為：43×10.5×50%×（1－65%）=79MJ 　　3.2采暖太陽(yáng)能保證率 　　寧夏一個(gè)采暖季共有150個(gè)采暖日，太陽(yáng)能民居的采暖由太陽(yáng)能部分提供的熱量為227.2MJ，則該建筑在一個(gè)采暖季的總集熱量為277.2×150=41580MJ。由此可以計(jì)算出該建筑利用太陽(yáng)能采暖的太陽(yáng)能保證率為91.5%。 　　 根據(jù)《綜合能耗計(jì)算通則》（GB/T2589-2008），熱力的折標(biāo)煤系數(shù)取 　　 該建筑綜合造價(jià)：1818.9/m2；年節(jié)約費(fèi)用3623元；節(jié)能率≥70%；符合我國(guó)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于節(jié)能減排的政策要求，可大力推廣。 　　3.3全年耗能費(fèi)用 　　 根據(jù)建筑節(jié)能率80.25%，太陽(yáng)能保證率91.5%，全年保持恒溫22℃～26℃，（采暖150天，制冷60天）恒熱站耗電量2921KW•h，電價(jià)0.47元/KW•h，耗能費(fèi)用為2921×0.47=1372.9元。 　　3.4全年光伏收益率 　　光伏發(fā)電量4800KW•h，家用電器耗電量為1200KW•h，恒熱站耗電量2921KW•h，余電為4800－1200－2921＝679KW•h。 　　光伏補(bǔ)貼按1.207元計(jì)算，補(bǔ)貼費(fèi)用總計(jì)679×1.207=819.6元。 　　4結(jié)語(yǔ) 　　綠色恒溫建筑的目標(biāo)旨在提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光熱利用設(shè)備與建筑相結(jié)合；實(shí)現(xiàn)采暖、制冷、熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱源多元化、控制智能化；實(shí)現(xiàn)綠色恒溫建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、部品生產(chǎn)工廠化、現(xiàn)場(chǎng)施工裝配化、土建裝修一體化和管理信息化。（寧夏銀晨太陽(yáng)能科技有限公司王學(xué)峰）