节能新标下,换保温还是换玻璃?我们算了一笔账...

自2019年8月1日起正式实施的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2018以下简称‘节能设计标准’),节能整体目标由原标准(JBJ26-2010)的65%提高至75%,在原标准基础上降低30%建筑能耗。

同样的楼栋和户型平面,节能标准提高,导致外墙保温厚度增加,公摊面积增大,得房率降低。在客户对面积如此敏感的环境下,如何能够满足节能要求、降低得房面积的损失,在地产开发中值得深入研究。


1.

新标执行中的地产开发设计痛点


为满足新节能设计标准的要求,在寒冷地区住宅建筑单体外围护结构节能设计中存在以下几点影响成本的情况:
①在窗户型材及玻璃选型不变的情况下,外墙保温层厚度由60mm提升至100mm,材料成本增幅66%;
②在外墙保温层厚度不变的情况下,节能窗由断桥隔热铝合金中空(5+12A+5)玻璃窗提高至多腔密封隔热铝合金中空玻璃窗(6高透光Low-E+12空气+6透明),玻璃材料成本增加56%,铝合金型材用料增加15%;
③屋面保温层厚度由80~100mm提升至150mm,材料成本增加87.5%;
④其余外围护结构组成部分节能设计指标均有提高,材料成本也有不同程度增加。

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在满足新节能设计标准要求后,地产开发中存在以下设计痛点:
①同建筑面积前提下,户型套内面积比节能设计标准执行前减小;
②外墙保温层厚度增加导致施工困难,人工成本增加,同时影响外立面平整度,保温材料易脱落,安全性受影响。
以上情况对建造成本、外立面效果、客户接受度及市场销售去化均有不同程度的影响。

2.

节能设计中的解决思路

针对上述问题,在地产开发设计中,需要对建造成本、建造效率、客户满意度、销售去化多方面控制,在满足节能设计标准的前提下,通过不同外围护结构组合以实现经济性。


对住宅外围护结构几种围护措施进行经济性分析发现:同一单体建筑外墙、门窗、屋顶、地面、采暖与非采暖空间保温等措施采用不同的材料及厚度组合,在满足节能设计标准的前提下,可以实现更高的经济性。例如:降低外墙保温层厚度:可提高得房率,有利于市场去化,提高施工效率;提升窗户节能性能:有利于提升项目定位档次,提升建筑整体效果呈现,增加溢价空间,有利于去化销售。

以下通过具体项目的外围护结构节能设计分析,剖析问题,寻求适宜的解决方案。


3.

寒冷地区畅销住宅户型的
节能外围护结构分析

兰州市地处寒冷地区,地域狭长、可建设用地有限,住宅建筑大部分限高100米,住宅用地容积率2.5~3.0,户型平面布局较为紧凑,多为两梯四户或两梯六户、甚者两梯八户。本次选取天宸湾2#楼三十三层两梯四户户型作为研究对象,具有一定的普适性。


户型平面图:
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备注:单体建筑中不同节能构造成本用量及经济性计算(以选取参考建筑为例,节能门造价参考《建筑门窗工程、防水工程、地源热泵工程造价指标》2018年版),成本核算中一般采用墙地比与窗地比来控制建造成本,根据经验数据,墙地比取值1.1,窗地比0.15。

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通过外围护结构中几种保温措施的成本用量及经济性分析,选取建面及材料成本占比较大的外墙保温及节能窗作为变量,列为本次研究的对象,其余门、周边地面及屋顶保温等对建筑成本影响较小的外围护结构作为不变量。

参照选取建筑单体模型按照节能设计标准计算,以参照模型节能计算为模板,进行不同的变量组合尝试:

按照常规计算结果:外墙保温层采用模塑聚苯板,在满足节能设计标准要求下厚度为100mm,外窗采用多腔密封隔热铝合金中空玻璃窗(6低透光Low-E+12空气+6透明),传热系数2.4 W/m2·K;尝试降低外墙保温层厚度,逐步提高外窗传热性能,进行节能验算。
对不同的计算结果做成本对比分析(按成本经验数据,取窗建比0.15,墙建比1.1,简化数据参数,标准层面积703.20㎡),按成本提供围护构件的材料成本,进行对比计算:

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对比分析结果,分组三标准层材料成本造价最低,由此可得,采用三玻两中空铝合金(4+9A+4+9A+4Low-e)窗,可降低外保温层厚度,节约建造成本。

4.

降本增效可行性的关键影响在于窗墙比

通过现有项目的外围护结构节能设计成本分析,可以得出以下几点推论:
1、利用窗建比与墙建比的成本分析,两者材料成本差约7倍;提高外窗节能性能,增加外窗单方材料成本小于减少外墙单方材料成本的7倍时,折算建面成本,可节约总体造价成本。
2、提高外窗节能性能,可同步提升外窗隔音、采光、美观等优势属性。对外窗品质、外立面整体效果的改善,可以大幅度增加营销亮点。

综上所述:在严寒、寒冷建筑气候地区,进行住宅外围护结构成本经济性分析得出,外窗增加单方材料成本小于外墙减少单方材料成本的7倍时,优化住宅外围护结构节能设计,采用三玻两中空铝合金(4+9A+4+9A+4Low-e)窗,可降低外保温层厚度,从而达到降本增效的目的。

5.

寒冷ⅡA地区(天水)项目实操论证

天水市作为甘肃公司重点拓展城市,建筑气候区划同属于寒冷(ⅡA)地区,根据住宅建筑外围护结构节能设计模型计算与分析结果及推论,优化住宅建筑外围护结构节能设计。

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天水保利·堂悦项目总平面图
分析项目住宅户型配比,选取项目产品占比的最大的户型4#楼进行外围护结构节能设计计算模型,户型分布平面如下:

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4#楼户型平面:

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按成本经验数据,取窗建比0.15,墙建比1.1,标准层面积449.42㎡。通过不同的外墙材料厚度与节能窗组合进行对比计算,如下表所示:


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对比分析结果可得,采用断桥铝合金系统窗也可降低外保温层厚度,但其增加外窗单方材料成本大于外墙减少单方材料成本的7倍,所以综合成本最高;根据外围护结构节能分析结果,采用三玻两中空(4+9A+4+9A+4 low-e)铝合金窗,可降低外保温层厚度,节约建造成本。

  结 论  

由以上分析及实操论证可以得出:在适当的建筑气候分区(如寒冷、严寒地区)窗墙比在一定比值范围内时,可以采取提高外窗节能性能、降低外墙保温层厚度的方式,当增加外窗单方材料成本小于外墙减少单方材料成本的7倍时,可节约总体造价成本,并且提升外窗节能性能与品质,增加营销亮点。


在项目管控过程中,住宅的外围护结构节能设计是一项关乎成本的重要管控内容。需要从实际项目出发,剖析技术痛点,分析制约条件,找到症结所在,从而优化设计方案,达到提升产品品质、降低成本的目的。


数据提供单位

成都基准方中建筑设计有限公司

甘肃省建筑设计研究院有限公司

本篇文章来源于微信公众号: 土木在线

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