矿山办公楼建筑节能设计应用范文

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摘要：近年来，能源短缺问题日益突出，节能是当前社会可行性发展的大势所趋，建筑行业作为能源消耗巨大的行业，应积极做好建筑节能。

关键词：办公楼；建筑节能；节能设计

1建筑节能背景

近年来，能源短缺问题日益突出，节能是当前社会可行性发展的大势所趋，建筑行业作为能源消耗巨大的行业，应积极做好建筑节能。本文以某有色金属矿山综合办公楼为例，对公共建筑的节能设计进行研究与探讨。

2建筑节能设计理论研究

建筑节能设计是建筑节能过程中的一个重要环节，建筑节能设计主要从总平面布置、建筑外形、窗墙面积比、外墙和屋面热工性能等方面入手。

2.1总平面布置

建筑的总平面布置应合理地确定建筑的最佳朝向，选择有利于自然通风和冬季日照，避开冬日主导风向的朝向。矿山综合办公楼作为矿山办公生活福利设施的标志性建筑物，设计时都会结合风水学原理，依山傍水，靠山而建，夏季借助山上的树木遮阳，冬季山体还可避风，给建筑物提供一个天然的节能屏障。

2.2建筑外形

建筑体形系数是指建筑物与室外空气直接接触的外表面积与其所包围的体积的比值。体型系数越大，单位建筑面积对应的外表面积就越大，建筑物内外的热传递就越多。设计时减少房间的外围护结构面积，体型不要太复杂，凹凸面不要过多。

2.3窗墙面积比

在建筑物的围护结构中，外窗的保温隔热性能是最差的，外窗的面积越大，供暖和空调的能耗也就越大。因此，单一立面窗墙面积比在满足窗户通风、采光、美观的情况下应符合节能设计标准的规定。

2.4外墙和屋面热工性能

影响外墙和屋面热传递的关键因素是传热系数。设计时，外墙应选用传热系数较小的页岩烧结多孔砖、蒸压加气混凝土砌块、混凝土小型空心砌块等节能材料，还可以采用外墙外保温系统；屋面设置保温隔热层和架空通风热隔层，屋顶绿化，表面浅色饰面处理等节能做法。

3建筑节能设计计算与运用

3.1综合办公楼概况

某有色金属矿山综合办公楼，地处福建省龙岩市，气候分区为夏热冬暖地区，建筑主朝向西偏南27.2°。总建筑面积12223.70m2，建筑体积48543.82m3，建筑表面积8717.85m2，层数地上7层，建筑高度27m，甲类公共建筑。结构形式为钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度6度，耐火等级二级，设计合理使用年限70年。项目以《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）为设计依据，以PKPM节能设计软件的计算结果为指导，为综合办公楼选择最优的节能设计方案。

3.2体形系数的计算

根据公式：S=F0/V0（1）式中：S为建筑体形系数；F0为建筑物与室外空气直接接触的外表面积；V0为建筑物所包围的体积，综合办公楼的体形系数S=8717.85/48543.82=0.18。标准对夏热冬暖地区公共建筑的体形系数未作具体要求，该项目的体形系数远小于严寒、寒冷地区的体形系数，故该项目的体形系数有益于建筑节能。

3.3围护结构的热工节能计算

夏热供暖地区甲类公共建筑的围护结构热工性能应符合标准表3.3.1-5的规定。（1）屋面传热系数和热惰性指标的计算（见表1）。热阻值：R0=Re+Rj+Ri=0.115+0.98+0.043=1.138（m2•K）/W（Re=0.043（m2•K）/W，Ri=0.115（m2•K）/W）；传热系数：K=1/R0=1/1.138=0.879W/（m2•K）；热惰性指标：D=2.29＜2.5；屋面的热工性能符合标准。（2）外墙传热系数和热惰性指标的计算。①外墙主体部分热工计算（见表2）：热阻值：R0=Re+Rj+Ri=0.115+0.56+0.043=0.718（m2•K）/W（Re=0.043（m2•K）/W，Ri=0.115（m2•K）/W）；传热系数：K=1/R0=1/0.718=1.39W/（m2•K）；热惰性指标：D=6.54＞2.5。②外墙热桥部分热工计算（见表3）：热阻值：R0=Re+Rj+Ri=0.115+0.51+0.043=0.668（m2•K）/W（Re=0.043（m2•K）/W，Ri=0.115（m2•K）/W）；传热系数：K=1/R0=1/0.668=1.50W/（m2•K）；热惰性指标：D=3.92＞2.5。③外墙热工性能判定（见表4）：外墙平均传热系数（Km）是外墙主体部分和热桥部分（柱、梁、楼板伸入外墙部分等）的传热系数平均值。采用计算每一单元墙体的值来确定Km值，确定外墙主体部分和热桥部分的传热系数后计算各个热桥部分的面积，然后进行加权平均计算。（3）架空楼板传热系数和热惰性指标的计算（见表5）。热阻值：R0=Re+Rj+Ri=0.115+0.57+0.043=0.73（m2•K）/W（Re=0.043（m2•K）/W，Ri=0.115（m2•K）/W）；传热系数：K=1/R0=1/0.73=1.37W/（m2•K）；热惰性指标：D=2.98＞2.5；架空楼板的热工性能符合标准。（4）外窗窗墙面积比和传热系数的计算（见表6）。外窗采用铝合金低辐射中空玻璃窗(6+12A+6遮阳型)，传热系数3.00W/m2•K，自身遮阳系数0.45，气密性为4级，水密性为3级，可见光透射比0.40。

4结束语

通过建筑节能设计理论研究和节能计算软件的分析，矿山综合办公楼的围护结构热工性能均符合标准的规定。建筑节能需要建设各方的共同努力才能真正落实到实处，每个建筑从业人员都应该为“节能能约，保护环境”目标尽自己的责任和义务。

参考文献:

[1]胡媛媛.多层住宅建筑围护结构节能计算与运用[J].建材与装饰,2017,6(22):117-118.

[2]徐树彬.鞍山地区既有行政办公建筑适宜性节能改造设计研究[D].沈阳:沈阳建筑大学,2014.

[3]殷剑舒.南京市某公用建筑节能系统设计与研究[D].南京:南京师范大学,2015.

作者：曾秋英 单位：紫金矿业建设有限公司厦门设计分公司