浅析日喀则定日县加措乡拉布龙村工程案例

刘红艳 刘京伟

（1.永建设计集团有限公司，贵州 贵阳 550081；2.贵州宏观经济学会，贵州 贵阳 550081）

“日喀则定日县加措乡拉布龙村工程”位于日喀则定日县加措乡拉布龙村，项目于2015年3月启动设计工作，2018年5月正式完工，包括870m2的阳光房、268m2综合生活用房、216m2设备机房、公寓楼、温室大棚等（图1、图2）。

图1 日喀则定日县加措乡拉布龙村工程现状图

图2 日喀则定日县加措乡拉布龙村工程总平面示意图

加措乡位于祖国西南边境，地处喜马拉雅山脉中段北麓珠峰脚下，东邻定结、萨迦两县；西接聂拉木县；北连昂仁县；东北靠拉孜县；南与尼泊尔王国接壤。经纬跨度在东经86.2°～87.7°北纬27.8°～29.1°之间。属于喜马拉雅山系，叠峦起伏，雪峰巍峨。在县境内8000m以上的山峰有4座，受自然地理因素制约以高原山地为主。

在当今世界能源日益短缺的情况下，可持续发展已经成为建筑设计的主要理念。将太阳能技术应用于建筑，并与建筑一体化的新型太阳能建筑在能源、环境和经济的可持续发展进程中将起到重要的平衡作用，以利用太阳能为主的绿色环保型建筑将成为未来建筑业的流行趋势。

定日属于高原温带半干旱季风气候区，昼夜温差大，气候干燥，年降雨量少，蒸发量大，日照时间长，年平均日照时间达3393.3h，日照百分率77%，太阳总辐射202.9kcal/cm2年。高原紫外线强烈，项目充分考虑建筑所在地区的气候和资源条件、使用功能等因素，对建筑的自然采光、能源、室内气候等进行了详细分析，确保每天都能最大限度地利用日光和太阳能。，，

1 主动式建筑与被动式建筑概述

1.1 主动式建筑

主动式建筑注重室内外环境及可再生能源，在不破坏环境的前提下，营造健康舒适的生活空间，为可持续发展建筑建立新框架，提高生活幸福感；主动式建筑主要从融入当地环境充分利用各种资源、改善室内气候、利用可再生能源3个方面进行评估。

1.2 被动式建筑

被动式建筑通过被动式措施（隔热处理技术、提高维护结构密封性能、充分利用太阳能资源、采用具有高效热回收装置的新风系统等），达到既能满足使用者最佳舒适要求又环保节能；被动式建筑主要从供暖热需求、热负荷指标、气密性、一次能源消耗4个方面进行评估。

2 气候分析

2.1 温度

定日县气温偏低，年平均气温0.7°C，最冷月为1月份。平均气温－7.4°C；最热月为7月份，平均气温12°C；极端最高气温24.8°C，极端最冷气温－27.7°C。因此，该项目重点在于如何解决冬季供暖需求。

2.2 空气湿度

定日县年降水量为319mm，年最高降水量为474.3mm，最少降水量为104.9mm，降水量95%分布在6～10月份，定日县冬季干燥寒冷。因此，须对室内环境进行调控，以确保较高的热舒适性。

2.3 氧气含量

定日县平均海拔5000m，空气中含氧量低，不足平原一半。因而，须加强室内氧气含量，以确保室内舒适度。配备供氧智能终端机，实现各个用户端供氧设备运转无人自动关机。

3 阳光房室内气候

加措乡阳光房是利用原有二手业务用房的墙体新建,见图3、图4。南北两侧为两层办公楼，中间部位阳光房。屋顶采用钢制玻璃幕墙结构，材料为保温抗冲击的三坡二腔夹胶钢化玻璃。房顶设置喷淋设备，平时用来清洁玻璃，大雪冰冻时喷盐水除雪除冰。室内种植花草树木，流动的水系增加阳光房的空气湿度，组成一个独立的自然循环生态系统。屋顶有排风系统，使一、二层建筑及阳光间的废气向上流通，最后从屋顶排除，保障了建筑在夏季的通风。调研时间为2018年5月3日中午1点左右，室外温度16°C，室内温度达到23°C，在这里室内阳光充足，温（湿）度适宜，加措乡公务人员及村民沐浴在阳光下和含氧充足空气中，在健康环境下工作生活。

图3 阳光房内部照片

图4 阳光房屋顶照片

4 供暖

4.1 太阳能供暖系统

太阳能采暖系统是指将分散的太阳能通过太阳能集热器把太阳能转换成热水，然后通过将热水输送到发热末端来提供建筑供热需求的一种采暖系统。项目采用太阳能供暖系统，充分利用太阳能资源进行供暖及供给生活热水，针对西藏地区丰富的太阳能资源，以满足西藏地区冬季供暖需求。

4.2 机房

机房建筑面积216m2，层高3.9m，轻钢结构。机房是整个供暖、供氧、温室及电力供应系统的控制中心，同时配置智能控制终端，对设备运转状态提供及时、直观的监控显示。通过触摸式人机操作系统，可设置温度参数，查看设备运行情况。控制系统具有数据采集分析、指标异常报警等功能，操作人员可通过计算机、手机等实现远程监控。

4.3 室内供热末端

太阳能系统效率与集热器种类和工作温度密切相关，太阳能供热采暖系统的散热部件应优先选用低温辐射供暖系统。太阳能采暖系统较适宜低温辐射供热。供水温度不宜超过60℃，供回水温差10℃左右为宜，太阳能供热采暖系统供水温度宜采用35℃～50℃；供热系统的工作压力不得超过0.8MPa；2018年5月7日1点左右，加措乡采暖系统运行图中显示供水温度41.9℃，回水温度39.2℃。综合生活用房和公寓楼终端设备采用插片散热器，其优点：①散热效果好，插片散热器最大的特点就是散热效果比传统铸铁暖气片要提高供热效率30%左右；②质量很稳定，插片散热器的质量要比传统铸铁暖气片稳定得多，③美观，无棱角，无污染，办公楼终端设备采用空调风机（图5、图6），可冬季供暖，夏季供冷，亦可调节室内空气循环，营造舒适的办公环境。

4.4 空调系统控制

所有的办公室与各功能房间均设置了室内温度调节器，当室内温度高于设定温度时，温度调节器向电动阀门发出指令，切断热量供应。通过自动控制系统的逻辑设定，在工作时间开始之前及时将室内温度调整至设定值。

图5 空调风机终端设备

图6 暖气片终端设备

4.5 经济性分析

以日喀则定日县加措乡拉布龙村工程268m2综合生活用房为例，供暖面积为268m2，一年供暖期6个月。根据被动式建筑节能方案与可再生能源供热系统方案，项目建成后年运行费用约为4000元。根据一般公共建筑年供暖费用在5500左右。由此可见太阳能供暖及生活用水系统比燃气锅炉和电锅炉供暖相比更具优势，能够节约能源和降低取暖费用。

5 结语

文章首先对日喀则定日县加措乡地理气候条件进行研究，主要对项目总平规划、建筑单体、太阳能供暖等方面进行叙述，通过中午1：00的数据测试及供暖费用分析和研究得到以下结论：

日喀则定日县加措乡拉布龙村工程在总体规划中建筑布局合理，建筑功能有机联系，分区明确，保证最佳朝向和日照间距，方便集中供暖管网的敷设。大量运用当地建材，建筑设计也充分考虑当地地域性特征，主动式原理与被动式原理相结合，大大地提高室内舒适度，营造健康、安全的室内环境。

通过对日喀则定日县加措乡拉布龙村工程被动式阳光房进行室内外温度对比可知，被动式建筑室内温度明显高于室外温度，室内含氧量高，通过热压、风压的自然排风设计和屋顶排风系统相结合保证室内空气流通。被动式建筑在节能设计中存在明显优势。

太阳能供暖及生活用水系统在高寒、高海拔的日喀则定日县加措乡拉布龙村工程中，室内效果可维持在18℃，系统运行平稳，具有明显的节能效果。

定日县加措乡拉布龙村工程结合当地独特的建筑情况与人文环境在总平面规划、建筑方案设计、太阳能集中供暖等方面均具有合理的方案措施，为日喀则市乃至西藏自治区太阳能集中供暖项目提供借鉴和参考。