轻型木结构住宅与别墅能耗对比分析.pdf

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低温建筑技术
2010年第9期(总第147期)
轻型木结构住宅与别墅能耗对比分析
张斌,王伟
哈尔滨工业大学,哈尔滨150090)
摘要】对位于严寒A类地区的一栋美制轻型木结构住宅和另一栋采取了多项节能保温措施的碧水山庄
同步对比检測研究。经过理论计算和实测,轻型木结构住宅的单位面积采暖耗热量低于别墅单位面积采暖耗热
量的60%。轻型木结构住宅虽然保温能力非常好,但整体蓄热能力较弱,因此要特别注意今后因事故停止供热或
停电后以及风机出现故障检修时系统的安全性和潜在的风险。
【关键词】轻型木结构住宅;别墅;建筑能耗测试;温湿度测试
中图分类号】TU119.22
文献标识码】B【文章编号】1001-6864(2010)09-0104-02
轻型木结构具有节能、环保、设计灵活、结构牢
表1
两栋建筑概况对比
固、耐久性佳、舒适自然等优点,建筑形式酒盖独户式
住宅、多层多户式住宅、公共建筑等。现代轻型木结构
概况
建筑
建筑二
的诸多优勢与广泛适用性使之深受世界上许多国家
地理位置
哈尔滨
哈尔滨
青睐1。截止2007年,中国已建成轻型木结构住宅
气候区
严寒A类地区严寒A类地区
3000多幢,丰富了中国住宅建筑的发展和选择模
建筑名称
轻型木结构住宅碧水庄园C6栋别墅
式』。加拿大木业协会委托我校对位于哈工大校区
建筑样式
点式
点式
内的一栋轻型木结构住宅在严寒A类地区的节能性
建筑朝向
南
能进行检测研究,并选取釆取了多项节能保温措施的
建筑节能计算面积/m2196.75
碧水山庄C6栋别墅进行同步对比检测研究。哈尔滨
建筑表面积/m2532.58
866.7
市位于北纬4541'东经126°37',严寒A类地区,年平
建筑体积/m23
735.94
1481.34
均温度3.6℃,最冷月份为1月,极限最低温度为
体型系数
0.63
0.59
38.1℃,供热室外计算温度为-26℃,供暖期室外空
建筑层数
气平均温度为-10.0℃,供暖天数为176天,按室内
建筑物高度/m6.29
基准温度为18℃计算,供暖期度日数为4928℃?d。
1轻型木结构住宅与别墅建筑基本信息
2建筑能耗比较
两栋建筑均为严寒A类地区的点式建筑,建筑体
炳栋建筑物单位采暖耗热量检测研究结果汇总
型系数相当,建筑物高度相当,因此具有可比性。表
见表2。本次检测研究先用理论计算得到釆暖耗热量,
对比了两栋建筑的建筑概况。轻型木结构住宅的供暖然后用现场检测的传热系数结果进行复算采瞹耗热
系统采用的是独立式集中空调系统,室内温度可自动量,最后根据热计量和检测建筑物室内外平均温度,得
调节;碧水山庄C6栋别墅的供暖系统采用是集中热到实测采暖耗熱量和折算到标准年状态下的建筑物
水供热系統,室内安装钢制散热器,各散热器入口未加单位采暖耗热量。通过以上计算及对比,我们认为理
装温控阀,因此室内温度不可调节,两栋建筑在检测研论计算和复算与实测具有很好的复现性,对今后大量
究期间均没有人员居住。
的现场检测具有很好的指导作用,建议今后推广使用。
表2
两栋建筑能耗计算及检測结果汇总
理论计算采暖复算采吸耗热实测采暖耗建筑物单位采
耗煤量
推算采暖
项目名称
耗热量/W?m-2量/W?m-2热量/W?m2暖耗热量/W?m2/kg?m-2?a-季供热量/MJ
轻型木结构住宅
73240.59
碧水山庄6栋别墅
44.65
75
38,22
245356.18
根据检测计算,轻型木结构住宅体形系数为176d,实际检测研究天数为84d(12周,2016小时),实
0.63,建筑面积为196.75m2,供热期供热天数为测采曖耗热量为25.38W/m2,折算到标准年的建筑物
张.斌等:轻型木结构住宅与别墅能耗对比分析
单位采暖耗热量为24.61W/m2,采暖耗煤量为20.87人员居住时的内部得热时,空调系统节能将发挥作用。
kg/标准煤,推算采暖季总供热量为73240.59MJ,4事故停止供热后室内温度升降过程分析
空调系统空气加热器水侧的平均流量为1.217m2/h,
因事故停止供热后随时间室内温度下降过程的
供回水平均温度差为3.70℃。根据检测计算,碧水山跟踪测试,其主要目的是考査建筑物的蓄热能力,通过
庄C6栋别墅体形系数为0.59,建筑面积为358.00我们对轻型木结构住宅停止供热19.5h跟踪各房间温
m2,供热期供热天数为176d,实际检测研究天数为度的测试,发现大部分房间出现接近0℃或低于0℃
84d(12周,2016小时),实测采暖耗热量为43.75W/的现象,这说明该建筑虽然保温能力非常好,但整体蓄
m2,折算到标准年的建筑物单位采瞹耗热量为45.07热能力较弱,其温度波动曲线详见图3。恢复供热后
W/m2,采曖耗煤量为38.22kg/m2标准煤,推算采腰的室内升温速率测试是为了考查供热系统能カ,通过
季总供热量为245356.18MI,采暖系统平均流量为我们对轻型木结构住宅停止供热19.5b后恢复供热,
1.926m2/h,供回水平均温度差为7.31℃。
并跟踪各房间温度,直到44.0h后各房间温度才稳定
3室内外空气温度对比
在设定的温度区间内,这个时间是降温过程的1倍多,
根据检测计算,轻型木结构住宅检测研究期间室因此我们建议今后在设计时应充分考虑系统的供热
内空气温度加权平均值为20.14℃,空外空气温度平能力,增加设计采暖热负荷量和散热散备量,以便使
均值为-2.96℃,室内外空气实测平均温度差为房间温度在短时间内达到要求。
23.10℃;碧水山庄C6栋别墅检测研究期间室内空气
温度加权平均值为19.71℃,室外空气温度平均值为
-3.13℃,室内外空气实测平均温度差为22.84℃。
10.00
-10.00
02t
g-01-122008-01-122008-01L-132008-01-i32008-01-132008-01-=14
1600023000001302000
20.00
10:00:0017:00:0000:00.007:00:00
图3轻型木结构住宅事故停止供热后室内温度升降过程
结语
图1轻型木结构住宅室内外温度波动曲线
轻型木结构具有节能、环保、设计灵活、结构牢固、
耐久性佳、舒适自然等优点使之深受世界上许多国家
30.00
青睐。无论是理论计算还是实测,轻型木结构住宅的
单位面积釆暖耗热量都低于别墅单位面积釆暖耗热
10.00
量的60%。检测研究期间轻型木结构住宅室内温度
感00「线(等外
_10.00
可自动控制调节,碧水山庄C6栋别墅室内没有温度
自动调节装置;轻型术结构住宅的室内温度明显高于
C6栋别墅室内温度,轻型木结构室内温度稳定,基本
无明显波动。
参考文献
图2碧水山庄C6栋别墅室内外温度波动曲线
[1]高晓霞,张桂兰,轻型木结构住宅的特点及发展趋势]