宝山工业园区办公楼节能改造策划书PPT课件

.,1,上海宝山工业园区管理中心幕墙节能改造策划书,.,2,本工程位于上海市宝山区潘川路，占地面积约为8142平方米，建筑面积约为10189平方米，地处城郊结合部，日照强度较大。外立面幕墙于2004年年底完成。外维护主要由隐框玻璃幕墙、拉索式点式幕墙及采光顶组成。当时节能方面参照的标准为旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准（GB50189-1993）,一、总体概述,.,3,二、现有幕墙体系各立面情况介绍,北立面,立面两侧为隐框玻璃幕墙，玻璃配置为6+12A+6单银LOW-E中空玻璃,立面中间为拉索式点式幕墙，玻璃配置为10+12A+10单银LOW-E中空玻璃,.,4,幕墙北立面图,点式幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃10Low-E+12A+10,全隐幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃6Low-E+12A+6,全隐幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃6Low-E+12A+6,.,5,南立面,隐框玻璃幕墙，玻璃配置为6+12A+6单银LOW-E中空玻璃,铝合金装饰百叶幕墙,.,6,全隐幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃6Low-E+12A+6,全隐幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃6Low-E+12A+6,实体墙及外挂铝合金百叶,幕墙南立面图,.,7,东西立面,隐框玻璃幕墙，玻璃配置为6+12A+6单银LOW-E中空玻璃,.,8,全隐幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃6Low-E+12A+6,实体墙及外挂铝合金百叶,幕墙东立面图,.,9,全隐幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃6Low-E+12A+6,实体墙及外挂铝合金百叶,幕墙西立面图,.,10,全隐采光顶：钢化夹胶单银Low-E中空玻璃8+1.52PVB+8+12A+8,混凝土实体实体屋面,屋面采光顶,.,11,三、现有幕墙体系节能参数及与现行节能规范差异性比较,由上表可知，本项目现有幕墙体系整体K值基本上能在2.1左右，但是东、南、西、北四个立面窗墙面积比均接近1.0，遮阳系数值偏高，可开启面积与窗面积之比偏低，屋顶透明部分较大，远远超过GB50189-2005公共建筑节能设计标准有关强制性条文及上海市DGJ108-56-2012建筑幕墙工程技术规范的要求，致使本建筑按上述玻璃配置的围护结构无法满足日常节能及舒适性要求。根据建筑物所在城市的建筑气候分区，上海市属于夏热冬冷地区。该建筑的围护结构的热工性能应符合下表规定。,.,12,上表为GB50189-2005公共建筑节能设计标准中有关传热系数及遮阳系数强制性条文，本工程中明确规定了遮阳系数传热系数及遮阳系数限值，如果将窗墙比控制在0.7以下，须将东南西立面SC值控制在0.4以下，北立面控制在0.5以下。,.,13,以上为上海市DGJ108-56-2012建筑幕墙工程技术规范中有关幕墙热工设计的规定，明确规定了窗墙比面积不得大于0.7。,.,14,上述为GB50189-2005公共建筑节能设计标准中有关屋顶透明幕墙的强制性条文及中庭、开启扇面积的一般规定，本工程中明确规定了屋顶透明部分的限值及开启面积。,.,15,四、原因分析,1、四个立面窗墙比严重超标，单银中空玻璃的传热系数和遮阳系数较高。2、屋顶透明部分的面积占屋顶总面积的45%，严重超标。单银中空夹胶玻璃的传热系数和遮阳系数较高。3、空调制冷远满足不了围护结构的能量损失。,.,16,导热,导热是在固体内部或直接接触的固体之间的热传递过程。在这个过程中，没有物质的移动。导热热阻与材料的导热系数及材料在热流方向的厚度有关。本工程中为隐框玻璃幕墙，综合导热系数基本上在2.1以下，基本能满足节能建筑的要求。,.,17,对流,工程中的对流换热主要是固体表面与气体之间的热传递过程，同时也包含型材腔或空气层内的气体导热。这个过程中有流体的运动。开启扇是对流的重要手段之一。本工程中立面开启扇面积过小，采光顶未设置开启装置是造成暖房效应的原因之一。,.,18,辐射,在常温下，物体之间的辐射换热是在远红外线（长波，5m以上波长）波段进行的。太阳辐射对建筑的能耗影响很大，太阳辐射通过窗进入室内的热量是造成室内过热的主要原因。本工程中太阳辐射是造成暖房效应非常重要的原因。,.,19,五、针对本工程节能改造的方法研究,1、更换现有玻璃为更节能的玻璃,根据上节中热传导方面的介绍，此方面节能主要是减少外维护的传热系数，对于本工程中采用隐框幕墙形式的外维护来讲，几乎无外露铝型材，那么降低传热系数着重是降低玻璃的导热系数。本工程中玻璃已采用单银LOWE中空玻璃，传热系数已低至1.75左右，如果采用双银甚至三银LOWE中空玻璃，传热系数也就降低0.1-0.15左右，下面以南玻的单银和双银三银LOWE中空玻璃为例进行比较，具体详见下表。,.,20,由上述两张表可知，针对本工程更换玻璃配置是节能效果提升不明显又非常不经济的方法。,结论：更换现有建筑立面的玻璃，要经过节能改造立项、幕墙安全评审，改造后节能效果十分有限，改造周期十分漫长、时间进度不可控。,.,21,2、维持现有外立面玻璃配置，在室内增加一层高科技节能玻璃真空玻璃,1）、真空玻璃的工作原理热传递通常有三种方式：对流、传导和辐射。由于真空玻璃中间是气压为0.1Pa的真空层，基本上消除了对流传热和传导传热。这与中空玻璃通过控制中空层中干燥气体的流动来减低气体的传导传热的原理大不相同。同时组成真空玻璃的原片玻璃可以选择低辐射膜玻璃即Low-E玻璃，能够大幅度降低辐射传热。真空玻璃由于真空层的特殊结构，因而具有良好的隔声性能，隔声性能指标明显优于中空玻璃。,.,22,2）、真空玻璃的基本结构,.,23,23,3）、中空玻璃与真空玻璃结构的区别,Low-e镀膜,9-16mm空气/惰性气体层,玻璃,铝胶或暖边胶条,支撑物,Low-e镀膜,0.15mm真空层,玻璃,玻璃粉熔封,.,24,4）、各种建筑玻璃U值对比,真空玻璃6+0.38EVA+4Low-E+0.15V+4+12A+6配置,经清华大学建筑物理实验室实测传热系数为0.8W/m2.K。(单银Low-E),结论：维持现有立面玻璃，节能改造从室内进行。不存在节能改造立项、幕墙安全评审，改造后节能效果非常明显，改造周期约2个月、时间进度可控。,.,25,六、节能改造方案,方案一：采用150系列夹芯保温金属屋面，牺牲采光功能，该方案可使屋面的传热系数降低至0.003W/m2k，遮阳系数为零。较原施工采光顶方案其节能性能提高约90%。该方案可能需要重新报建和立项，节能效果最好。方案二：采用双真空复合夹胶Low-E中空玻璃，保留采光功能，该方案可使屋面的传热系数降低至0.3W/m2k，遮阳系数降低至0.3。较原施工采光顶方案其节能性能提高约70%。玻璃配置为：6+0.15V+6Low-E+16A+6+0.15V+6+1.52PVB+6在此基础上屋面玻璃上方采用整体水循环系统，在不影响采光效果的前提下，利用热天水受热蒸发的原理可大幅度降低玻璃屋面的温度，大幅减缓室内外的能量交换。使用该系统后较原施工采光顶方案其节能性能可提高至约80%。该方案可能需要重新报建和立项，节能效果优秀。,1、采光顶改造,.,26,方案三：采用三银夹胶中空玻璃，保留采光功能，该方案可使屋面的传热系数降低至1.63W/m2k，遮阳系数降低至0.25。较原施工采光顶方案其节能性能提高约15%。在此基础上屋面玻璃上方采用整体水循环系统，在不影响采光效果的前提下，利用热天水受热蒸发的原理可大幅度降低玻璃屋面的温度，大幅减缓室内外的能量交换。使用该系统后较原施工采光顶方案其节能性能可提高至约25%。该方案可能需要重新报建和立项，节能效果很不理想。方案四：保持原有采光顶玻璃不变，在室内方向加装一组双真空夹胶Low-E玻璃，该方案可使屋面的传热系数降低至0.45W/m2k，遮阳系数降低至0.25。较原施工采光顶方案其节能性能提高约70%。在此基础上屋面玻璃上方采用整体水循环系统，在不影响采光效果的前提下，利用热天水受热蒸发的原理可大幅度降低玻璃屋面的温度，大幅减缓室内外的能量交换。使用该系统后较原施工采光顶方案其节能性能可提高该方案可能不需要报建和立项，节能效果优良。现场改造周期约20天，并且不影响正常办公。,.,27,采光顶方案四节能改造示意图,全隐采光顶：钢化夹胶单银Low-E中空玻璃8+1.52PVB+8+12A+8,室内侧加装真空组合玻璃4Low-E+0.15V+4+0.15V+4+0.76PVB+4,.,28,方案一：原玻璃幕墙不变，在室内一侧铝合金横框和竖框之间安装双真空复合三银Low-E中空玻璃，该方案可使隐框幕墙的传热系数降低至0.35W/m2k，遮阳系数降低至0.3。较原施工全隐幕墙方案其节能性能提高约70%。玻璃配置为：5+0.15V+5Low-E+12A+5+0.15V+5该方案可能不需要重新报建和立项，节能效果优良。对现有建筑立面不做任何调整，幕墙体系不变，现场施工工作量较小，不影响正常办公。现场改造周期约60天。方案二：更换现有幕墙玻璃为双真空复合三银Low-E中空夹胶玻璃，并调整为半隐幕墙体系。致使建筑立面效果改变。该方案可使立面幕墙的传热系数降低至0.3W/m2k，遮阳系数降低至0.3。较原施工采光顶方案其节能性能提高约80%。玻璃配置为：6+1.52PVB+6+0.15V+6Low-E+12A+6+0.15V+6该方案可能需要重新报建和立项，节能效果优秀。对现有建筑立面效果改变，建筑外围需要脚手架，现场施工工作量很大，可能影响正常办公。现场改造周期无法控制。,2、全隐框玻璃幕墙改造,.,29,全隐幕墙方案一节能改造示意图,室内侧加装真空组合玻璃5+0.15V+5Low-E+12A+5+0.15V+5,全隐幕墙：钢化单银Low-E中空玻璃6Low-E+12A+6,.,30,3、拉索点驳接幕墙,北立面拉索点式幕墙不建议实质性改造：1、拉索式幕墙改造需要非常严谨的结构力学核算，更换玻璃的改造方案只能增加现有拉索承受的荷载。相对原受力体系的变化较大，且位于主入口上方，改造安全隐患很大。2、北立面对于遮阳系数要求较低，现有三银配置的玻璃其传热系数相对于原单银配置提高有限，不足20%。而真空配置的玻璃由于技术原