長安大學(xué)朱雀幼兒園現(xiàn)狀分析

(一)建筑背景信息

1.長安大學(xué)朱雀幼兒園是長安大學(xué)附屬的公立幼兒園，屬于省級示范幼兒園。該建筑建于1986年，經(jīng)過兩次擴(kuò)建，形成了當(dāng)前的建筑規(guī)模。隨著室內(nèi)環(huán)境差、能耗大等一系列問題，幼兒園建筑使用頻率高，用戶集中固定，在提高用戶舒適性的前提下，降低建筑運(yùn)行能耗、節(jié)能改造設(shè)計(jì)，從根本上解決室內(nèi)環(huán)境和運(yùn)營成本問題.自然氣候西安氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫞箨懠撅L(fēng)氣候。四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷，雨雪較少，春秋連續(xù)多雨。在建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)中，西安屬于寒冷地區(qū).長安大學(xué)朱雀幼兒園位于陜西省西安市雁塔區(qū)崇業(yè)路10號長安大學(xué)朱雀居住區(qū)。幼兒園占地615㎡，建筑面積1950㎡，戶外活動場地1650㎡。整體結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)，共四層，每層高3層.2米，第四層為活動板房建筑。

(二)建筑現(xiàn)狀

1.由于幼兒園建設(shè)較早，通過研究了解到教學(xué)樓外圍護(hù)結(jié)構(gòu)不采用保溫措施，幼兒園多功能廳和二層西側(cè)活動室墻為臨時(shí)活動板房巖棉夾層板，雖然具有一定的保溫能力，但仍不能滿足用戶的舒適需求。這導(dǎo)致建筑保溫性能差，導(dǎo)致冬季室內(nèi)溫度低，采暖能耗增加，夏季室內(nèi)溫度過高，制冷設(shè)備耗電嚴(yán)重，用戶舒適度差.幼兒園門窗全部為1.5m×1.8m單層鋁合金玻璃窗。由于只使用單層玻璃，密封性能差，冬季窗戶散熱較大，教室采暖設(shè)施按窗戶布置，窗戶保溫性能差直接影響冬季采暖部分熱量損失。此外，窗戶的隔音效果也很差。目前，幼兒園的窗戶尺寸不符合幼兒園的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（活動室的窗戶面積比應(yīng)為1/5，臥室應(yīng)為1/6)窗戶面積小，不能很好地滿足室內(nèi)照明和通風(fēng)的要求。通過計(jì)算，得到不同方向的面積和窗墻比，結(jié)果見表1。

走廊內(nèi)墻上局部有小高窗，但由于開放面積小，外窗面積小，活動室和臥室的照明通風(fēng)仍存在問題，使用時(shí)空氣循環(huán)不良。幼兒園外門除北門為玻璃門外，其余采用單層玻璃鋁合金門，門體舊薄，保溫性能差，密封性差，冬季熱損失大.屋頂現(xiàn)狀長安大學(xué)朱雀幼兒園采用平屋頂，臨時(shí)建筑為坡屋頂。現(xiàn)在三四層有室外平臺，即下層房屋的屋頂平臺。雖然屋頂有適當(dāng)?shù)姆浪畬雍捅�溫層，但夏季頂層教室仍然很熱。�?jīng)測量，平均溫度高于其他教室2～3℃，給用戶帶來更不舒服的空間體驗(yàn).設(shè)備現(xiàn)狀長安大學(xué)朱雀幼兒園各種設(shè)備系統(tǒng)相對較舊，出現(xiàn)老化現(xiàn)象。室內(nèi)照明設(shè)備仍采用國家要求淘汰的熒光燈和白熾燈；加熱設(shè)備和管道也較舊；制冷設(shè)備為風(fēng)扇和臺式空調(diào)；燒水設(shè)備為電熱水器。二、長安大學(xué)朱雀幼兒園問題分析總結(jié)

根據(jù)實(shí)地調(diào)查分析，長安大學(xué)朱雀幼兒園建筑中的能耗問題可以概括為照明、通風(fēng)、熱舒適性和設(shè)備問題。

(一)照明問題

活動室和臥室窗戶面積小，不符合規(guī)定和需要，導(dǎo)致教室內(nèi)部，特別是一樓照明不足；幼兒園走廊太窄，只能通過盡頭的鋁合金玻璃門和內(nèi)墻上的小懸掛高窗照明，門廳空間狹窄，導(dǎo)致走廊、入口等交通空間照明嚴(yán)重不足。

(二)通風(fēng)問題

活動室和臥室的外窗和內(nèi)走廊的高窗面積較小，導(dǎo)致室內(nèi)空氣循環(huán)不良；樓梯間過于封閉，窗戶小，不方便打開；走廊內(nèi)走廊狹窄，門廳空間狹窄，通風(fēng)僅依靠幾扇小門和高窗，無論是風(fēng)壓還是熱壓，都不能達(dá)到有效的通風(fēng)效果。

(三)熱舒適度問題

屋頂沒有適當(dāng)?shù)谋�溫結(jié)構(gòu)，頂層教室冬冷夏熱，用戶舒適度差；外墻無保溫措施，夏季建筑整體溫度高，采用機(jī)械制冷，功耗大；臨時(shí)板房建筑墻體和屋頂保溫性能差，室內(nèi)夏季炎熱，冬季寒冷；建筑采用單層鋁合金玻璃窗，密封性能差，保溫性能差，熱損失嚴(yán)重；冬季采暖，頂層室溫過高，底層室溫不能滿足要求，導(dǎo)致冬季整體空間溫度波動大，熱損失大，用戶舒適度差；二、三層?xùn)|南活動室夏季早晨光線過強(qiáng)，沒有適當(dāng)?shù)恼陉柎胧�，�?dǎo)致夏季早晨室內(nèi)光線過強(qiáng)，溫度過高，影響兒童的室內(nèi)活動。

三、長安大學(xué)朱雀幼兒園節(jié)能改造

(一)改造照明通風(fēng)問題

增加活動室和臥室的建筑開窗面積，將是原來的1.5mx1.8m窗戶擴(kuò)大到2.1mx2.1m大窗戶。設(shè)置低通風(fēng)格柵窗，夜間可手動打開，夜間通風(fēng)，更換窗部件，達(dá)到保溫、保溫、隔音等效果。增加活動室和臥室內(nèi)走廊的高窗數(shù)量。由于外窗設(shè)置了夜間使用的低通風(fēng)百葉窗，外窗與高窗相匹配，可以在白天和夜間通過熱壓通風(fēng)原理進(jìn)行良好的室內(nèi)通風(fēng)。改造幼兒園正門的入口空間。擴(kuò)大和擴(kuò)展大廳空間，并將原來傳達(dá)室旁邊的小灰色空間納入大廳范圍。附加部分采用中空玻璃幕墻，具有優(yōu)良的保溫隔音特性,通過門窗可以顯著減少室內(nèi)外的熱交換,降低建筑空調(diào)能耗,限制表面冷凝。在建筑物東南側(cè)增加邊庭空間。

(二)改造熱舒適度問題

屋頂配有內(nèi)部保溫天花板，具有保溫效果。進(jìn)行種植屋頂?shù)母脑臁Ｔ谖蓓斏戏N植綠化，增加屋頂保溫效果，增強(qiáng)屋頂蓄水能力，減少雨水滲透，同時(shí)創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境優(yōu)美的屋頂平臺，提高空氣質(zhì)量。做外墻保溫。根據(jù)立面裝飾的要求，選擇合適的保溫裝飾一體化材料，可有效保護(hù)建筑主體結(jié)構(gòu)，延長使用壽命，基本消除熱橋效應(yīng)的影響，不占用建筑室內(nèi)空間，工程成本低，施工時(shí)無需室內(nèi)搬遷。用塑料鋼門窗取代原門窗，提高窗戶的保溫性能。對于窗框，采用導(dǎo)熱系數(shù)小的塑料、金屬框架、鋼料、鋁塑料、木塑料復(fù)合材料，保溫美觀，用雙中空L取代單層玻璃窗OW-E玻璃。新增的玻璃幕墻采用節(jié)能幕墻材料。采用可呼吸交流的雙層玻璃幕墻，解決了普通玻璃幕墻引起的通風(fēng)、太陽輻射和加熱空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷增加的問題。為保持建筑立面的完整性，在需要遮陽設(shè)施的二、三層?xùn)|南活動室設(shè)置遮陽百葉窗設(shè)施，以阻擋太強(qiáng)的陽光，減少夏季進(jìn)入房間的太陽輻射熱。

(三)改造設(shè)備問題

用太陽能熱水系統(tǒng)代替電熱水器。西安全年長期接受高太陽輻射,因此，太陽能技術(shù)適合使用。建筑屋頂設(shè)置太陽能集熱器和太陽能熱水系統(tǒng)，解決建筑內(nèi)熱水供應(yīng)問題。利用太陽能發(fā)電。在屋頂上安裝太陽能光伏板，為整個(gè)建筑提供電能。既節(jié)約了運(yùn)營成本，又節(jié)約了資源。

四、結(jié)語

通過總結(jié)總結(jié)建筑現(xiàn)狀，研究現(xiàn)有建筑節(jié)能改造，采用節(jié)能改造的具體策略，結(jié)合西安氣候等因素，針對建筑實(shí)際問題，提出適當(dāng)?shù)墓?jié)能改造具體措施，進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)計(jì)。通過對改造過程的上述分析，以被動技術(shù)為主體的設(shè)計(jì)手段最終努力滿足建筑改造后的節(jié)能要求，提高建筑的使用舒適性。