導(dǎo)語(yǔ)：酒店建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文以株洲市某酒店為例，基于對(duì)項(xiàng)目所在地的氣候條件與基地周邊環(huán)境的認(rèn)知，運(yùn)用綠色、生態(tài)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)已有酒店建筑進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)計(jì)。以保溫加隔熱為原則，結(jié)合軟件模擬，計(jì)算酒店的太陽(yáng)輻射與能耗，對(duì)建筑的外墻、外窗等改造方案進(jìn)行篩選。確定鋁包木三玻兩腔氬氣普通玻璃窗與160mm厚無(wú)機(jī)纖維外墻外保溫加反射涂料能取得良好的節(jié)能效果，并總結(jié)熱橋處理構(gòu)造做法。本文對(duì)處于同等氣候條件下的酒店建筑的節(jié)能改造具有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：酒店建筑；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；節(jié)能改造

由于能源短缺，作為能源消耗大戶的建筑能耗，日益成為阻礙建筑行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素［1］。近年來(lái)旅游業(yè)的快速發(fā)展，酒店建筑比例迅速增加，但建造時(shí)未能注重建筑節(jié)能，導(dǎo)致酒店開(kāi)業(yè)后能耗巨大。因此，對(duì)酒店建筑的節(jié)能改造設(shè)計(jì)研究將顯得十分重要。

1研究概況

1.1氣候概況

株洲在我國(guó)民用建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)中屬于夏熱冬冷地區(qū)，年平均氣溫17.2℃左右。受亞熱帶季風(fēng)氣候的影響，雨熱同期，降水充沛，四季分明，夏季氣候炎熱，冬季寒冷潮濕。最熱月平均氣溫高于30℃，最冷月平均氣溫約4.5℃。

1.2改造前情況

筆者改造前對(duì)酒店進(jìn)行調(diào)研與能耗模擬。酒店位于山谷樹(shù)林之中，生態(tài)環(huán)境良好；外墻采用50mm厚巖棉板外保溫，外窗為鋁合金中空斷熱單框中空玻璃窗，屋頂為倒置式50mm擠塑聚苯板，由于管理不當(dāng)，保溫隔熱效果均遭到破壞。經(jīng)計(jì)算并參照建筑比，其節(jié)能率不足65%，需要進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)改造（圖01、圖02）。

2改造原則

項(xiàng)目所在地區(qū)夏季炎熱，冬季寒冷，因此節(jié)能改造設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧夏季降溫與冬季采暖。改造前首先對(duì)建筑太陽(yáng)輻射得熱等情況進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì)，得到初步改造方案；再進(jìn)行反射涂料、Low-e膜等隔熱設(shè)計(jì)，運(yùn)用OpenStudio進(jìn)行能耗模擬對(duì)比，得到節(jié)能效果最好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造方案；最后總結(jié)熱橋處理經(jīng)典構(gòu)造做法，為同氣候區(qū)酒店節(jié)能改造設(shè)計(jì)提供參考。

3圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造

3.1窗戶節(jié)能改造

3.1.1太陽(yáng)輻射得熱分析酒店基地位于山谷中，周邊有茂密而高大的喬木林，全天日照時(shí)間較短，常年溫度偏低，太陽(yáng)輻射對(duì)透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響較小（圖03、圖04）。運(yùn)用Ladybug調(diào)用Rhino軟件，氣象數(shù)據(jù)選用清華大學(xué)建立的《建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》（CSWD）［2］，夏季為6—8月，冬季12月至次年2月，分為無(wú)互遮陽(yáng)工況與有互遮陽(yáng)工況，對(duì)夏、冬季累計(jì)太陽(yáng)輻射進(jìn)行模擬［3］，結(jié)果見(jiàn)表01。受周圍樹(shù)木與擋土墻及酒店陽(yáng)臺(tái)的影響，建筑的夏季遮陽(yáng)系數(shù)為0.421～0.608，冬季遮陽(yáng)系數(shù)為0.581～0.788。因此可以看出，建筑的夏季遮陽(yáng)效果較好，但對(duì)冬季太陽(yáng)輻射得熱有一定的影響。據(jù)此，外窗改造以保溫為主，不考慮太陽(yáng)輻射隔熱問(wèn)題，即不加Low-e膜與外遮陽(yáng)裝置?？紤]采用鋁包木型材的三玻兩腔中空普通玻璃，中空處充入惰性氣體氬氣，整窗的傳熱系數(shù)值1.0W/（m2·K）。3.1.2對(duì)室內(nèi)能耗的影響運(yùn)用OpenStudio軟件對(duì)改造前、三玻兩腔、三玻兩腔+Low-e膜3種外窗的建筑能耗進(jìn)行模擬。酒店建筑采用空調(diào)采暖與制冷的時(shí)間較多，因此用能方式為連續(xù)用能，夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為26℃，冬季為18℃［4］。由表02可知，鋁包木三玻兩腔窗較改造前總能耗減少20.76％，具有良好的節(jié)能效果；增貼Low-e膜之后冬季能耗較未貼膜時(shí)增加2.95％，起到“反節(jié)能”效果，與太陽(yáng)輻射得熱分析的結(jié)果一致。因此，外窗改造為鋁包木三玻兩腔中空（氬氣）普通玻璃窗，不增貼Low-e遮陽(yáng)膜。

3.2外墻節(jié)能改造

3.2.1保溫方案選擇根據(jù)現(xiàn)有墻體考慮3個(gè)施工較簡(jiǎn)單的改造方案，如表03所示。巖棉板外保溫吸水性強(qiáng)且鋁板掛件龍骨熱橋較多，真空板內(nèi)保溫造價(jià)較高且板面易損毀，因此選用無(wú)機(jī)纖維噴涂做外墻外保溫，保溫材料選用超細(xì)無(wú)機(jī)纖維噴涂160mm厚保溫層，導(dǎo)熱系數(shù)為0.035W/（m·K）。保溫層“皮膚式”覆蓋于基層墻體，施工簡(jiǎn)單，可以完全包裹外墻干掛金屬構(gòu)件，較好地處理了門窗熱橋，起到很好的保護(hù)作用。3.2.2隔熱改進(jìn)設(shè)計(jì)外墻外保溫層加厚雖降低總能耗，但不利于夏季室內(nèi)散熱，導(dǎo)致夏季能耗增加，因此在保溫層外飾面增涂太陽(yáng)吸收系數(shù)比為0.6的反射隔熱涂料［5］。運(yùn)用OpenStudio對(duì)改造前、外墻外保溫改造及外墻外保溫結(jié)合反射涂料改造進(jìn)行建筑能耗模擬計(jì)算，采暖計(jì)算期為當(dāng)年12月1日至次年2月28日，空調(diào)制冷計(jì)算期為當(dāng)年6月15日至8月31日［6］。由表04可知：增加外墻外保溫可以使酒店夏季能耗較未改造時(shí)增加68.3%，夏季“反節(jié)能”明顯；增設(shè)反射涂料后，夏季空調(diào)能耗較未增加隔熱涂料的能耗均減少1.54kW·h/m2，有一定的隔熱效果，供暖能耗增加0.19kW·h/m2，但綜合能耗較未涂反射涂料時(shí)減少2.6%。由此得出，無(wú)機(jī)纖維外保溫結(jié)合隔熱反射涂料有良好的節(jié)能效果。

3.3熱橋改造圍護(hù)

結(jié)構(gòu)中熱橋有大量的熱量流失。變形縫或管道穿過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，空隙是熱量流失的主要部位。因此在管道與包覆板材之間采用雙組分聚氨酯發(fā)泡劑等保溫隔熱材料填充，變形縫在鋼板外放置緩慢回彈的高壓縮率海綿膠條，增強(qiáng)保溫隔熱性能；門窗與墻體間隙采用窗戶外框與外墻交角處粘密封膠帶封堵后粘保溫板，門框與墻體間用超細(xì)無(wú)機(jī)纖維保溫材料噴涂，如圖05、圖06所示。

4結(jié)論

夏熱冬冷地區(qū)氣候狀況復(fù)雜，夏季熱量從室外傳入室內(nèi)，冬季相反，因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)兼顧保溫與隔熱。通過(guò)對(duì)原建筑進(jìn)行調(diào)研與評(píng)估，以保溫加隔熱為設(shè)計(jì)原則，結(jié)合軟件模擬分析，確定酒店建筑節(jié)能改造的圍護(hù)結(jié)構(gòu)：（1）場(chǎng)地互遮陽(yáng)有良好的遮陽(yáng)效果，外窗只需增加保溫性能，改為鋁包木三玻兩腔中空（氬氣）普通玻璃窗，增貼Low-e遮陽(yáng)膜反而增加建筑能耗。（2）外墻外保溫加厚會(huì)大量增加夏季能耗，需增涂隔熱反射涂料，采用160mm無(wú)機(jī)纖維外保溫+反射涂料節(jié)能效果最好；（3）可采用空隙填補(bǔ)聚氨酯發(fā)泡劑等保溫隔熱材料處理管道出屋面、外窗等熱橋構(gòu)造，減少熱橋能耗損失。經(jīng)計(jì)算，改造后酒店較原建筑節(jié)能75.1％，這對(duì)處于同等氣候區(qū)域酒店建筑的節(jié)能改造具有較好的參考價(jià)值?；痦?xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題（2017YFC0702904-03）。

參考文獻(xiàn)：

［1］清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心.中國(guó)建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告2017［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2017.

［2］張晴原，楊洪興.建筑用標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

［3］向俊米，劉宏成.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的外遮陽(yáng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究［J］.建筑科學(xué)，2016，32（12）：80-84，126.

［4］住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部.民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50736—2012［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

［5］陳潔，羅智星，楊柳.干熱干冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)對(duì)內(nèi)表面溫度及室內(nèi)熱舒適的影響［J］.暖通空調(diào)，2021，51（2）：116-122.

［6］傅新，錢曉倩，錢匡亮，等.夏熱冬冷地區(qū)采暖空調(diào)計(jì)算期確定方法［J］.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2017，51（4）：729-738.

作者：劉宏成 向俊米 蘇業(yè)煒 單位：湖南大學(xué)建筑學(xué)院 偉大集團(tuán)建筑設(shè)計(jì)有限公司