本站原创一、现状分析
某建筑屋顶活动室为一全玻璃建筑,面积约800平米,高度最高处约8.5m、最低处6.5m,屋顶和南侧为太阳能光电板,四面为全玻璃结构.为了加建太阳能电池板光伏发电示范项目,而形成了一个封闭的活动室,四周维护使用的是夹胶玻璃,在现状中,建筑物室内闷热难耐,6月份典型日期间,室内不开空调温度能达到45℃至50℃,开空调后也因为太阳辐射过于强烈,虽然空气温度能够到达30℃一下,但综合温度仍偏高,室内不适合人员活动,开启空调后又过于费电,需要改造.
二、节能改造方案如下
1、在光发电用房太阳能电池夹胶玻璃屋顶的下部约1000mm高度处设置一道100厚的0.5厚钢板夹玻璃丝绵吊顶,此吊顶同时起到隔热、保温和防雨水渗漏的作用,相应的在吊顶与与原玻璃屋顶之间的闷顶之间的南北两侧将设置一定数量的电动开启窗,此处开窗主要在夏季开启,以利于闷顶内热空气的尽快散出.
2、在光发电用房玻璃幕墙内侧距离竖向主立梃内侧300mm处设置一圈100mm厚夹芯板隔墙,隔墙为0.5厚钢板夹聚氨酯,在有开启扇处开与开启扇等大小洞并在开启扇周边封闭,形成侧墙隔热间层,在侧墙隔热间层与屋顶隔热闷顶之间设置若干竖向通气管道.使侧墙隔热间层内的热空气向上通过闷顶南北两侧的开启窗排至室外,以达到隔热、散热的目的.遮挡面积为三分之二,三分之一面积供采光之需.具体措施如图1,图2所示.
三、改造方案闷顶内通风模拟
该方案最主要的核心在与当夏季太阳辐射较强时,充分利用闷顶自由高差的热压通风效应,关闭南侧的通风口,让南侧侧墙的自然通风能够流经整个闷顶内部,从而使得闷顶内部无热量积蓄,温度场能够尽量均匀.如图3所示.
在该方案自然通风情况下,闷顶与室外温差能控制在20℃的同时,大大降低侧墙进入室内的太阳辐射.
1：夏季与过渡季隔热工况：
侧墙隔热层与屋顶闷顶通风,闷顶南侧开启扇关闭,北两侧开启扇开启,侧墙四周下部开启扇开启.相当于在建筑周围形成一个“通风的外衣”：遮阳的同时用通风带走热量
2：冬季保温工况：
侧墙四周下部开启扇关闭,闷顶南北两侧开启扇关闭,形成一个可接受太阳光的密闭空腔,在主体房间周围形成一个“太阳能棉袄”,从而达到节能目的.
四、改造方案能耗模拟
改造建筑实际使用以及模拟采用空调运行模式如下：
平时中午运行2小时,傍晚18：00至21：00运行4小时,累计6小时,周末早9：00-晚9：00,累计12小时.按照室内空调温度28℃,采暖温度18℃；
考虑上述的改造方案,并进行模拟,并以自然室温和空调采暖能量进行比较,如表1所示.
表1不同模拟方案描述及参数比较
通风情况
现状遮阳系数0.65（考虑光电板）,传热系数5.2W/m2K遮阳系数0.8,传热系数4.2W/m2K（考虑了窗框）基本上难以通风,换气次数小于0.2次/h
改造加吊顶,见上文称述.遮阳系数0.34可见光透过系数0.22,其余见上文称述.改善后,夏季不空调时可实现2次换气次数,冬季0.5次换气次数
改造方案能耗统计
通过全年模拟,如果全部用空调柜机解决,按照空调季节平均COP等于2.5,采暖季节COP等于1.5计算,改造方案的耗电量与现状方案的比较如表2,表3,图3,图4所示：
表2最终方案全年累计耗冷/热量及自然室温超过30度小时数
全年累计耗热量（kWh）全年累计耗冷量（kWh）自然室温高于30℃小时数
现状35647.0283838.983117.00
改造方案19843.5231325.63168
表3最终方案耗电量及运行费用
采暖耗电量（kWh）采暖费用（元）空调耗电量（kWh）空调费用（元）总运行费（元）
现状23764.718299335362582244121
改造方案13229.01018612530964819835
从模拟结果来看,现有方案主要有以下两个措施：
（1）光发电用房太阳能电池夹胶玻璃屋顶的下部设置一道双层钢板内夹100mm厚钢板夹玻璃丝绵吊顶,吊顶与与原玻璃屋顶之间的闷顶之间的南北两侧将原来的铝单板封边板上设置一定数量的电动开启窗.
（2）玻璃幕墙内侧设置一圈100mm厚夹芯板隔墙,在有开启扇处开与开启扇等大小洞并在开启扇周边封闭,形成侧墙隔热间层,并在在侧墙隔热间层与屋顶隔热闷顶之间设置若干竖向通气管道
以上措施节能措施效果明显,相较于现状方案,自然室温高于30℃小时数由改造前的3117小时大大降低至168小时,室内舒适度极大提高,同时采暖空调能耗降低,运行费用降低至现状方案的45%,节能减排效果明显.