浅谈西安地区居住建筑节能技术与实例分析

浅谈西安地区居住建筑节能技术与实例分析

杨东东

（西安建筑科技大学华清学院  陕西西安  710043）

摘  要：目前，我国政府在努力缓解能源和环境方面存在的问题，通过改善能源系统可使其更符合可持续发展的模式。就西安地区而言，居住建筑是潜在的能源节约的主要方向之一。基于西安地区的相关条件和目标，结合对建筑环境特征的正确认识，可以更好地帮助决策者制定可实现的和具有成本效益的计划和干预措施。

关键词：西安地区；居住建筑；实例分析

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1 概述

1.1地貌

西安市的地质构造横跨秦岭地槽褶皱带和华北地带，大断裂以南的秦岭地槽褶皱带新构造运动异常活跃，山体北高南低，造就了秦岭。西安市是中国海拔的悬殊在中国所有城市中排名第一。秦岭山脉峰峦叠嶂，群峰秀丽，与地势平坦宽阔的渭河平原界限分明，构成了西安市的主要地貌。秦岭主峰海拔2000—2800米，其中西南太白山主峰海波3867米，为大陆中部最高峰。

1.2气候

西安市平原地区属于暖温带半湿润大陆性季风气候，冷、暖、湿、干四季分明。冬天寒冷、多风、多雾、多雨；春天温暖、干燥、多风、多变；夏季炎热多雨，夏旱、雷雨、大风突出；秋季凉爽，气温下降快，秋雨明显。

2 研究对象

西安某住宅小区位于西安市莲湖区红庙坡街道办，北邻红庙坡路，东邻华强路，南邻兴中路，西邻融锦尚都。项目占地69482.66㎡，总建筑面积311652.97㎡（其中地上建筑面积212712.00㎡，包括居住建筑面积209480㎡，商业建筑面积7632㎡，配套设施建筑面积3600㎡；地下建筑面积78940.97㎡），总建筑占地面积17320.27㎡，居住总户数1834户，居住总人数5869人，总建筑密度24.9%，容积率3.187，绿地率35%。

2.1 节地与室外环境

（1）项目选址

本项目场地位于西安市莲湖区红庙坡街道办，北邻红庙坡路，东邻华强路，南邻兴中路，西邻融锦尚都。拟建场地属可进行建设的一般地段，抗震设防分类为丙类，抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第二组。建筑场地类别为Ⅱ类，场地基本地震动峰值加速度值为0.20g，设计特征周期值为0.40s。场地为为非自重湿陷性黄土场地，拟建建筑物可按非湿陷性地基进行设计。

（2）结构安全

本项目建筑设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级。本项目严格按照《建筑抗震设计规范》进行设计，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为八度。

本项目建筑外墙、屋面、门窗及外保温等围护结构满足安全、耐久和防护的要求。砌体填充墙与主体结构采取必要构造措施以保证地震时不致倒塌伤人，施工质量控制等级为B级；墙体顶部的斜砖应待墙的变形基本稳定后再砌(一般为2~3天)，两墙体相交时的砌筑方式不得留直槎。

2.2健康舒适

（1）室内空气品质

通过对室内空气中甲醛、苯、总挥发性有机物浓度水平进行预评估，本项目污染物浓度低于现行国家标准《室内空气质量标准》GB/T18883规定限值的10％。

（2）通风换气

本工程地下室接线间、弱电机房设置机械通风系统，排风量按5次换气次数计算，自然补风。电梯机房设机械排风系统，单台电梯通风量不小于1000m/h。卫生间设置天花管道排气扇，排风通过建筑专业设置专用的防倒流排风竖井排出室外。厨房排油烟由建筑专业设置专用的防倒流排油烟竖井及接入排风孔。地下一、二层储藏间设机械送、排风（烟）系统，平时排风量按换气次数4次计算。火灾时排风兼做排烟系统，一个排烟系统负担防火分区内多个防烟分区，每平米不小于60m³/h的排烟量。

（3）水质

本工程由市政给水管网上引入1根DN200给水管作为供水水源，表后压力0.18MPa。小区引入管设低阻力倒流防止器及计量设施，给水水质应符合现行生活饮用水卫生标准的要求。，水质满足国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的要求。

小区内引入一条DN100的市政中水管道用于小区绿地浇灌等，中水供水管道与生活饮用水管道分开设置。中水供水管外壁设置明确、清洗的永久性标识。当中水供水管道上设有取水口时，设置专门锁具或开启工具。阀门、水表、给水栓、取水口设置有明显“中水”标识，防止误接误饮。

（4）室内声环境

本项目设备噪声主要来源于配套建设的设备产生的噪音，声源性质一般为机械噪声和空气动力噪声。针对上述主要噪声源，工程拟选用低噪声设备，同时将噪声设备置布置在隔音间或地下设备间内，对不同设备采取密闭隔声、吸声和消声处理措施；对有震动设备设防振支座，以减振降噪。

本项目室外环境噪声主要是场地附近车流量噪声以及周边商业、公共场所等带来的噪声。采取的措施有加强停车场进出车辆的管理，进出停车场过程中严禁鸣笛，并限速行驶，同时利用绿化降噪，保证室内环境。

（5）室内光环境

筑内部各空间或功能场所光源显色性、照度、统一眩光值（UGR）设计值均满足《建筑照明设计规范》GB50034-2013中“照明质量”部分之要求。

（6）室内自然通风

居住空间能自然通风，通风开口面积均不小于该房间地板面积的7.86%，每套住宅均有明卫。

2.3生活便利

（1）无障碍设计

本项目无障碍设施按照《无障碍设计规范》GB50763-2012 执行。建筑入口一层正负零标高与室外高差大于0.1米，以1:12坡道过渡或无障碍坡道。地下室内设置无障碍停车位，无障碍通道能到达每栋楼出入口。住宅子项内设置无障碍电梯均能到达各层。

本项目场地内道路坡度平缓，人行通道和室内地面平整、不光滑、不松动、不积水。户外硬件和户外走道均满足无障碍设计要求。

（2）交通便利

本位于陕西省西安市莲湖区红庙坡街道办，北邻红庙坡路，东邻华强路，南邻兴中路，西邻融锦尚都。本项目场地内交通组织合理，进行人车分流。场地出入口到达公共汽车站的步行距离不超过 300m。场地出入口步行距离 800m 范围内设有 2条线路的公共交通站点（振华西口公交站、工农路兴中路口公交站），组织合理。

（3）健身场地和空间

本位于室外健身场地面积为168㎡，占总用地面积的1.01％；场地设置宽度为1.3m的健身慢行道336.16m，不少于用地红线周长的1/4；建筑楼梯间具有天然采光和良好的视野，距离主入口的距离不大于15m。

2.4资源节约

（1）围护结构热工性能

本项目住宅屋面采用105mm挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS），外墙采用105mm厚岩棉板(ρ=80-200)，分隔供暖与非供暖空间的隔墙采用15mm厚玻化微珠保温浆料，分隔供暖与非供暖空间的楼板采用105mm硬质岩棉板，外窗采用断桥铝合金（Kf = 3.0）6mm Low-E+9A+6mm+ 9A+6mm以及断桥铝合金（Kf = 3.5）6mmLow-E+12Ar+6m m。建筑外窗传热系数比行业标准《严寒和寒冷地区建筑节能设计标准》JGJ 26-2018的规定值降低5％，建筑维护结构热工性能提高5％。

（2）供暖空调系统

本项目住宅楼冬季采用集中供热+地板辐射供暖方式，热源：本工程热源为市政热网，经东区地下车库的热交换站换热为55/45°C的的低温热水。系统定压及补水在换热站内解决。室内供暖采用分户计量低温热水地板辐射供暖系统。住宅夏季采用分体空调，由建筑专业预留室外机及室内机安装位置，电气专业预留分体调电量及插座。给排水专业预留冷凝水立管及排放接驳口，设备由业主自理。

本项目所采用的分体空调空调机均符合国家标准《房间空调调节器限定值及能源效率等级》GB12021.3和《转速可控性房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》GB21455中规定的节能产品（能效等级2级）。

（3）太阳能热水系统

本项目住宅热水采用太阳能热水系统，辅助热源采用空气源热泵方式。在屋面设太阳能集热板、空气源热泵、热水箱及热水管网供给各层洗浴热水。户内设有燃气热水器供应热水。太阳能热水系统采用上行下给式，采用分户计量，管道及计量设施设于水井内。住宅太阳能热水系统提供热水比例达到14.06％。

2.5环境宜居

（1）光污染防治与日照影响

项目外窗采用断桥铝合金（Kf = 3.0）6mm Low-E+9A+6mm+ 9A+6mm以及断桥铝合金（Kf = 3.5）6mmLow-E+12Ar+6m m，夜景照明无大面积泛光照明与轮廓照明，不会造成夜晚室外光环境污染。拟建项目周边不存在日照遮挡问题。

（2）项目绿化

项目根据小区内不同的地平标高采用木本与草本植物结合的景观绿化方式，并且木本植物也采用乔木与灌木相互交替种植，使小区内的绿化不至于趋于单一化；在美化环境的同时灌木与乔木的交替搭配种植也有效的降低了小区外的噪声污染，减少了雨水的流失量。

（3）垃圾分类

本项目要求对小区生活垃圾进行分类收集，并且按照有害垃圾、厨余垃圾、可回收垃圾和其他垃圾分类。可回收的垃圾由小区物业进行回收利用，其他分类垃圾由环卫部门定期运往指定垃圾填埋场处置或其他方式集中处理。垃圾桶每组四个，分别为绿、红、蓝、灰，在小区出入口及楼前处放置一组。

（4）建筑室外风环境

采用绿建斯维尔作为CFD模拟计算软件分析，该建筑群组在各个季进口风速为2.5m/s时的室外1.5m处风速及风速放大系数分布，室外最大风速约为3.6m/s，风速放大系数最大值为1.39，能够保证周围具有较好的空气新鲜度和良好的空气品质。

该项目人行区域未出现明显漩涡区及风影区。由图中可以看出本项目建筑物前后压差最大值约2.86Pa。综上所述，该项目满足《绿色建筑评价标准》对过渡季室外自然通风的规定。

（5）导向标识

本项目室内外设置禁止吸烟标识，通行导向标识系统（人行导向标识、车行导向标识）、服务导向标识系统（障碍标识、人车分流标识、公共设施标识、健身步道标识、楼座及配套定位标识等）、应急导向标识系统。

（6）场地径流控制与雨水基础设施

项目利用雨水收集模块进行雨水收集，收集的雨水经处理后用于绿化灌溉、道路喷洒、地下车库冲洗等用途。场地径流控制率达到75.63%。

（7）室外吸烟区设置

本项目设置室外吸烟区。室外吸烟区位于建筑主出入口的主导风的下风向，与所有建筑出入口、新风进气口和可开启窗扇的距离不少于 8m,且距离儿童和老人活动场地不少于 8m。

（8）项目推广价值

本项目在满足项目投资额、建筑面积、建筑密度、容积率等多方面指标的前提下，力争在安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居方面做到有所创新，选取适合于本项目的、性价比高的绿色技术。在现有条件下，采用了全装修、建筑围护结构热工性能提高5％、建筑外窗传热系数降低5％、雨水收集利用、采用二级节水器具、地下车库CO监测、采用预拌混凝土及预拌砂浆等技术手段。项目中一些创新技术的采用，可以为今后大量的住宅楼项目开发建设项目提供借鉴，具有较大的推广价值。

3 结论

本文根据西安地区的地理位置、气候特征，通过对西安某小区住宅建筑进行节能技术的分析，实施将有效的推动绿色建筑技术在住宅楼项目中的应用和发展，提高住宅楼的使用品质的同时，亦加重了科技技术在建筑行业领域中的分量，带动非传统水源利用技术、围护结构保温隔热、高效节能变频技术、绿色照明、建筑智能化等一批相关产业的持续发展，其经济效益相当显著，对于整个建筑产业结构的调整有着积极的促进作用。

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陕西省教育厅专项科研项目：“西安地区老旧小区居住建筑节能改造研究”（编号：20JK0736）

作者简介：杨东东（1984.11-），男（汉族），天津宝坻人，硕士，讲师，研究方向：建筑节能