เทคโนโลยีประหยัดพลังงานสำหรับโครงสร้างอาคาร

มาตรฐานการออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานสำหรับสถาปัตยกรรมต่าง ๆ ในประเทศของฉัน

อายุการใช้งานของอาคารสามารถมากกว่า 50 ปี โดยเฉพาะในฤดูร้อน การใช้พลังงานไฟฟ้าของเครื่องปรับอากาศในอาคารมีส่วนร้อยประมาณหนึ่งในสามของการใช้พลังงานไฟฟ้าสูงสุด หากการใช้พลังงานของอาคารในแต่ละวันสามารถลดลง ผลประโยชน์จากการประหยัดพลังงานที่ได้รับคือมีความสำคัญมาก ดังนั้น เพื่อส่งเสริมการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและโดยไม่กีดขวางความปลอดภัย สุขภาพ และความสะดวกสบายของสภาพแวดล้อมในการอยู่อาศัย มาตรฐานสำหรับการออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานของสถาปัตยกรรมต่าง ๆ ในประเทศของเราถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน

การออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานของฝาครอบอาคาร นอกจากการอ้างอิงตามโซนอากาศ ยังขึ้นอยู่กับประเภทของหลังคา ค่าความเจริญความร้อนเฉลี่ย (Uar) ค่าความเจริญแสงสะท้อน (HWS) และความสะท้อนแสงที่มองเห็นของแก้วไปยังภายนอก (GRc) และรายการอื่น ๆ อีกสี่รายการควรต่ำกว่าค่าเบนช์มาร์คที่เกี่ยวข้อง

2. มาตรฐานการจัดการสำหรับค่าความเจริญความร้อนเฉลี่ยของผนังภายนอกและหลังคา

หลังคาของอาคารได้รับแสงแดดตลอดวันและดูดความร้อนจากรังสีแสงอาทิตย์จำนวนมาก ความร้อนจากรังสีแสงที่ดูดซึมจะเพิ่มอุณหภูมิบนพื้นผิวภายนอกของหลังคา ในวันที่มีแสงแดดสว่าง ๆ ในฤดูร้อน อุณหภูมิบนพื้นผิวภายนอกของหลังคาสามารถถึงระหว่าง 40 ถึง 50°C ในเวลาเที่ยงคืนเมื่อมีแสงแดดส่อง อาจเกิน 60°C ได้

ด้วยความต่างอุณหภูมิสูงระหว่างพื้นผิวภายในและภายนอก หลังคาที่ไม่มีคุณสมบัติกันระบายความร้อนที่ดีสามารถกลายเป็นแหล่งกำเนิดความร้อนในอาคารในฤดูร้อนได้ง่าย ดังนั้น กฎเทคนิคการก่อสร้างของประเทศของฉันระบุการเสริมคุณสมบัติกันระบายความร้อนของหลังคาเป็นโครงการหลักของการจัดการการอนุรักษ์พลังงานของอาคาร และใช้ค่าความเจริญความร้อนเฉลี่ยของหลังคา (Uar) เป็นตัวบ่งชี้ หนึ่งในกฎเทคนิคการก่อสร้างระบุว่าค่าความเจริญความร้อนเฉลี่ยของหลังคาควรน้อยกว่า 0.8W/m2.K เพื่อลดการนำความร้อนที่เกิดขึ้นจากความต่างอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวภายในและภายนอกของหลังคา กฎอื่นกำหนดว่าค่าความเจริญความร้อนเฉลี่ยของผนังภายนอกและค่าความเจริญความร้อนเฉลี่ยของหน้าต่างควรต่ำกว่าค่าเบนไมล์ไลน์

ความเจริญความร้อน (ค่า U) และค่าความต้านทานความร้อน (ค่า R) เป็นตัวชี้วัดสองตัวที่ใช้วัดประสิทธิภาพในการรักษาความร้อนของผนังหรือหลังคาของอาคาร ค่า R แทนความสามารถของผนังหรือหลังคาในการป้องกันความร้อนที่ผ่านไป ค่า R ของผนังหรือหลังคามีค่าสูงขึ้น ความสามารถในการรักษาความร้อนของผนังหรือหลังคาก็จะแข็งแรงขึ้น ค่า U แทนปริมาณการนำความร้อนระหว่างพื้นผิวภายในและภายนอกของผนังหรือหลังคา ซึ่งตรงข้ามกับความหมายของค่า R ค่า U ที่ต่ำกว่า ค่า U ยิ่งต่ำ การส่งผ่านความร้อนยิ่งต่ำ และประสิทธิภาพในการรักษาความร้อนของผนังหรือหลังคายิ่งดีขึ้น

ค่าความนำความร้อน (ค่า k) และความหนาสามารถใช้วัดค่าความต้านทานความร้อน (ค่า R) และค่าความเจริญความร้อน (ค่า U) ของวัสดุ สำหรับวัสดุสิ้นเชิงเดี่ยว ค่าความต้านทานความร้อน (ค่า R) ถูกคำนวณตามวิธีดังนี้

R=d/k
ใน
R: ค่าความต้านทานความร้อน, m2.K/W
d: ความหนาของวัสดุ, m
k: ค่าเชิงสัมพันธ์ความนำความร้อน, W/m.K

โดยทั่วไป ผนังหรือหลังคาของอาคารทำจากการผสมวัสดุกัน และค่าความต้านทานความร้อนรวม (ค่า Rt) ถูกคำนวณตามวิธีดังนี้

Rt = Ro + d1 / k1 + d2 / k2 +…dn / kn + Ri
ใน
Ro: ค่าความต้านทานควานของชั้นละเอียดบางบนพื้นผิวภายนอก, m2.K/W
Ri: ความต้านทานควานของชั้นละเอียดบางบนพื้นผิวภายใน, m2.K/W
k: ค่าเชิงสัมพันธ์ความนำความร้อนของวัสดุส่วนประกอบ, W/m.K
d: ความหนาของวัสดุ, m

ค่าความเจริญความร้อน (ค่า U) ของผนังหรือหลังคาแทนความร้อนที่นำโดยหน่วยพื้นที่ของผนังหรือพื้นผิวภายในและภายนอกของหลังคาในอุณหภูมิอากาศหน่วยต่าง ๆ และหน่วยเวลาภายใต้เงื่อนไขการถ่ายเทความร้อนที่มีความเสถียร ค่าของมันเป็นค่าตรงกันข้ามกับค่าความต้านทานควานความร้อน (ค่า Rt) ของผนังหรือหลังคา ดังแสดงในสูตรด้านล่าง ค่า U ที่ต่ำกว่าของวัสดุสำหรับการสร้าง ความต้านทานควานความร้อนยิ่งดี

U=1/Rt

โครงสร้างหลังคาของแผ่น PS insulation board ที่ใช้เป็นตัวอย่างการคำนวณค่า Uar จากตัวอย่างการคำนวณนี้ เราสามารถเข้าใจผลกระทบของค่าความต้านทานทางความร้อน (R value) ของวัสดุที่แตกต่างกันต่อผลของการตัดสินใจของผนังและหลังคา ประสิทธิภาพในการต้านความร้อนของวัสดุสำหรับการป้องกันความร้อนของวัสดุ RC concrete ที่ใช้ในการสร้างไม่ดีมาก จึงต้องใช้วัสดุกันความร้อนเพื่อการรักษาความร้อนได้ผลดี หากอาคารเดียวกันมีโครงสร้างหลังคาที่แตกต่างกัน ค่าการส่งผ่านความร้อนเฉลี่ยของหลังคาจะถูกคำนวณในลักษณะที่น้ำหนักพื้นที่ ดังนี้:

Uar=(Uar, 1×Ar, 1+Uar, 2×Ar, 2+…Uar, n×Ar, n)/(Ar, 1+Ar, 2+…+Ar, n)

3. มาตรฐานการจัดการค่าส่งผ่านของหน้าต่างและหน้าต่างหลังคา

การใช้ฝาครอบแสงแก้วบนหลังคาของหอคอยหรือทางเดินของอาคารสามารถเพิ่มความสว่างของแสงและลดการใช้ไฟฟ้าในการให้แสง ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากในการประหยัดพลังงานในการให้แสง แต่ในทางกลับกัน แสงที่นำเข้าโดยหลังคาแสงก็นำความร้อนจากรังสีของแสงอาทิตย์เข้ามาในห้อง แสงที่นำเข้าถูกดูดซึมโดยพื้นและกลายเป็นรังสียาว ด้วยลักษณะของแก้ว รังสียาวไม่สามารถเจาะแก้วและกลับไปยังภายนอกได้ง่าย นอกจากนี้ ตำแหน่งพิเศษของหลังคาแสงทั่วไปมักเป็นหน้าต่างแก้วที่ไม่สามารถเปิดได้ หากไม่ออกแบบอย่างเหมาะสม หอคอยหรือทางเดินเหล่านี้สามารถกลายเป็นโรงเรือนได้ง่าย ทำให้การใช้ไฟฟ้าของเครื่องปรับอากาศเพิ่มขึ้น

ดังนั้น กฎระเบียบเทคนิคของอาคารกำหนดว่าเมื่อมีหน้าต่างหลังคาที่โปร่งแสงมีมุมความลาดเอียงน้อยกว่า 80 องศา และพื้นที่โปรเจคของแนวนอน (HWa) มากกว่า 1.0 ตารางเมตร ค่าส่งผ่านแสงแสง (HWs) ของหน้าต่างหลังคาที่โปร่งแสงควรต่ำกว่าค่าเบนช์มาร์ค (HWsc) ของมุมความลาดเอียงน้อยกว่า 80 องศา อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ใช้ในกรณีที่ผนังภายนอกของอาคารมีพื้นที่ที่เปิดเกินครึ่ง

4. ตัวชี้วัดการจัดการประหยัดพลังงานสำหรับประเภทต่าง ๆ ของอาคาร

กฎระเบียบเทคนิคในประเทศของเราใช้ ENVLOAD เป็นตัวชี้วัดการจัดการประหยัดพลังงานสำหรับอาคารสำนักงาน ห้างสรรพสินค้า โรงแรม และโรงพยาบาล

5. ตัวชี้วัดการประเมินการประหยัดพลังงานประจำวันของอาคารสีเขียว

กฎระเบียบเทคนิคของอาคารให้ข้อบังคับเกี่ยวกับการออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานของโครงสร้างอาคาร แต่ไม่มีข้อบังคับที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพพลังงานของระบบเครื่องปรับอากาศและระบบไฟฟ้า ซึ่งมีส่วนใหญ่ของการใช้ไฟฟ้าในการใช้พลังงานประจำวันของอาคาร ดังนั้น ระบบการประเมินอาคารสีเขียวรวมระบบสามด้าน คือ การออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานของโครงสร้างอาคาร การออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานของระบบเครื่องปรับอากาศ และการออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานของระบบไฟฟ้า เพื่อกลายเป็น "ตัวชี้วัดการประหยัดพลังงานประจำวัน"

ในเชิงการประเมินการประหยัดพลังงานของโครงสร้างอาคาร มาตรฐานที่มีคุณสมบัติสำหรับการใช้พลังงานของโครงสร้างของอาคารสีเขียวที่ได้รับการรับรอง จะเข้มงวดกว่า 20% โดยเทียบกับกฎระเบียบการประหยัดพลังงานที่ระบุไว้ในรหัสเทคโนโลยีสร้างสรรค์ การประเมินการประหยัดพลังงานของระบบเครื่องปรับอากาศรวมถึงการป้องกันการออกแบบเกินของหน่วยหลักและส่งเสริมการใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงและเทคโนโลยีการประหยัดพลังงานของระบบเครื่องปรับอากาศ ระบบเครื่องปรับอากาศสามารถแบ่งเป็นสามประเภท คือ ระบบเครื่องปรับอากาศแบบกลาง ระบบเครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่างและระบบเครื่องปรับอากาศแบบแยก สำหรับอาคารที่ใช้ระบบเครื่องปรับอากาศแบบกลาง รายการการประเมินรวมถึงประสิทธิภาพความจุโฮสต์ HSC และประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานของระบบเครื่องปรับอากาศ EAC อาคารที่มีเครื่องปรับอากาศแยกอาจได้รับการยกเว้นจากการประเมินการออกแบบเพื่อประหยัดพลังงานของระบบเครื่องปรับอากาศ