1. Normas de diseño de ahorro de energía para varios tipos de edificios en mi país
La vida útil de un edificio puede ser de más de 50 años. Especialmente en verano, el consumo de electricidad del aire acondicionado del edificio representa aproximadamente un tercio del consumo total de electricidad pico. Si se puede reducir el consumo diario de energía del edificio, los beneficios de ahorro de energía obtenidos son muy significativos. En vista de esto, con el fin de promover el uso efectivo de la energía y sin obstaculizar la seguridad, la salud y el confort del entorno habitable, se definen claramente los puntos de referencia para el diseño de ahorro de energía de varios tipos de edificios en nuestro país.
El diseño de ahorro de energía del envolvente del edificio, además de referirse a la zona climática, también depende del tipo de techo, la transmitancia térmica promedio (Uar), la transmitancia de la claraboya (HWS) y la reflectividad de la luz visible del vidrio hacia el exterior. (GRc) y otros cuatro elementos deben ser inferiores a sus valores de referencia correspondientes.
2. Benchmark de gestión para la transmitancia térmica promedio de paredes exteriores y techos
El techo de un edificio está expuesto al sol todo el día y absorbe una gran cantidad de calor de radiación solar. La radiación solar absorbida aumentará la temperatura de la superficie exterior del techo. En un día soleado de verano, la temperatura en la superficie exterior del techo generalmente puede alcanzar entre 40 y 50°C. Al mediodía, cuando el sol brilla, incluso puede superar los 60°C.
Con una diferencia de temperatura tan alta entre las superficies interiores y exteriores, un techo sin buenas propiedades de aislamiento puede convertirse fácilmente en la mayor fuente de calor interior en verano. Por lo tanto, las reglas técnicas de construcción de mi país enumeran el fortalecimiento del rendimiento de aislamiento térmico del techo como un proyecto clave de gestión de la conservación de energía de los edificios, y utilizan la transmitancia térmica promedio del techo (Uar) como indicador. Una de las reglas técnicas de construcción estipula que la transmitancia térmica promedio del techo debe ser inferior a 0.8W/m2.K para suprimir la conducción de calor causada por la diferencia de temperatura entre las superficies interiores y exteriores del techo; la otra estipula que la transmitancia térmica promedio de la pared exterior y la transmitancia térmica promedio de la ventana deben ser inferiores al valor base.
La transmitancia térmica (valor U) y el valor de resistencia térmica (valor R) son dos indicadores utilizados para medir el rendimiento térmico de una pared o techo de un edificio. El valor R representa la capacidad de la pared o techo del edificio para evitar que pase el calor. Cuanto mayor sea el valor R de una pared o techo, mejor será el rendimiento de aislamiento térmico de la pared o techo; el valor U representa la cantidad de conducción de calor entre las superficies interiores y exteriores de la pared o techo, que es opuesto al significado del valor R. Cuanto menor sea el valor U, menor será la transferencia de calor y mejor será el efecto de aislamiento de la pared o techo.
El valor de resistencia térmica (valor R) se calcula de la siguiente manera:
R=d/k
en
R: Valor de resistencia térmica, m2.K/W
d: Espesor del material, m
k: Coeficiente de conductividad térmica, W/m.K
Generalmente hablando, la pared o techo de un edificio está compuesto por una combinación de materiales, y su valor total de resistencia térmica (valor Rt) se calcula de la siguiente manera:
Rt = Ro + d1 / k1 + d2 / k2 +…dn / kn + Ri
en
Ro: Resistencia térmica de la capa delgada de aire en la superficie exterior, m2.K/W
Ri: Resistencia térmica de la capa delgada de aire en la superficie interior, m2.K/W
k: Coeficiente de conductividad térmica del material componente, W/m.K
d: Espesor del material básico, m
La transmitancia térmica (valor U) de una pared o techo de un edificio representa el calor conducido directamente por la unidad de área de la pared del edificio o las superficies interiores y exteriores del techo en diferencia de temperatura del aire de la unidad y tiempo de unidad bajo condiciones de transferencia de calor estable. Su valor es justo el recíproco del valor de resistencia térmica (valor Rt) de la pared o techo, como se muestra en la fórmula a continuación. Cuanto menor sea el valor U de un material de construcción, mejor será su resistencia al calor.
U=1/Rt
La estructura común del techo de tablero de aislamiento PS se utiliza para ilustrar cómo calcular el valor Uar. A partir de este ejemplo de cálculo, también podemos entender el impacto del valor de resistencia térmica (valor R) de diferentes materiales en el efecto de aislamiento de paredes y techos. El rendimiento de resistencia térmica de los materiales de construcción tradicionales de hormigón RC no es muy bueno. Solo mediante el uso de materiales aislantes térmicos para el tratamiento de aislamiento térmico se pueden lograr buenos resultados. Si un mismo edificio tiene diferentes estructuras de techo, el valor de transmisión de calor promedio de su techo se calcula de manera ponderada por área, de la siguiente manera:
Uar=(Uar, 1×Ar, 1+Uar, 2×Ar, 2+…Uar, n×Ar, n)/(Ar, 1+Ar, 2+…+Ar, n)
3. Normas de gestión para la transmitancia de ventanas y tragaluces
El uso de una cubierta de iluminación de vidrio en el techo del atrio o pasillo de un edificio puede aumentar el brillo de la luz y reducir el consumo de electricidad de iluminación, lo cual es de gran importancia en el ahorro de energía en iluminación. Pero por otro lado, la luz introducida por el tragaluz del techo también introduce el calor radiante del sol en la habitación. La luz introducida es absorbida por el suelo y se convierte en radiación de onda larga. Debido a las características del vidrio, la radiación de onda larga no penetra fácilmente a través del vidrio y regresa al exterior. Además, la posición especial del tragaluz generalmente es una ventana de vidrio que no se puede abrir. Si no se diseña adecuadamente, estos atrios o pasillos pueden convertirse fácilmente en un invernadero, aumentando el consumo de electricidad de los aires acondicionados.
Por lo tanto, las normas técnicas de construcción estipulan que cuando hay un tragaluz translúcido en el techo con un ángulo de elevación horizontal inferior a 80 grados, y su área proyectada horizontal (HWa) es mayor que 1.0m2, la transmitancia solar (HWs) del tragaluz translúcido debe ser menor que su valor de referencia (HWsc). Sin embargo, esto no se aplica si más de la mitad del espacio de la pared exterior de un edificio está expuesto.
4. Indicadores de gestión de ahorro de energía para varios tipos de edificios
Las regulaciones técnicas de construcción de nuestro país utilizan ENVLOAD como indicador de gestión de ahorro de energía para edificios de oficinas, grandes almacenes, hoteles y edificios hospitalarios.
5. Indicadores de evaluación de ahorro de energía diario de edificios verdes
Las normas técnicas de construcción solo proporcionan disposiciones de ahorro de energía para el diseño de la envolvente del edificio, pero no hay disposiciones relevantes para la eficiencia energética de los sistemas de aire acondicionado e iluminación, que representan la mayor proporción del consumo de electricidad en el consumo diario de energía de los edificios. Por lo tanto, el sistema de evaluación de edificios verdes integra los tres aspectos del diseño de ahorro de energía de la envolvente del edificio, la eficiencia del diseño de aire acondicionado y la eficiencia del diseño de iluminación para convertirse en un "indicador de ahorro de energía diario".
En términos de evaluación de ahorro de energía de la envolvente del edificio, el punto de referencia calificado para el consumo de energía de la envolvente de un edificio verde certificado es un 20% más estricto que las regulaciones de ahorro de energía estipuladas en el Código de Tecnología de Edificación. La evaluación del ahorro de energía de los sistemas de aire acondicionado incluye prevenir el sobrediseño de las unidades principales y fomentar el uso de equipos de alta eficiencia y tecnologías de ahorro de energía en aire acondicionado. Los sistemas de aire acondicionado se pueden dividir en tres tipos: aire acondicionado central, tipo ventana y aire acondicionado dividido. Para los edificios que utilizan aire acondicionado central, los elementos de evaluación incluyen la eficiencia de capacidad del anfitrión HSC y la eficiencia de ahorro de energía del sistema de aire acondicionado EAC. Los edificios con aires acondicionados separados pueden quedar exentos de la evaluación del diseño de ahorro de energía en aire acondicionado.
