建筑節(jié)能-講義

1、建筑節(jié)能 Building Energy Efficiency 天津大學(xué)建筑學(xué)院 王立雄 精選文庫(kù) 29 第一章建筑節(jié)能基本知識(shí) 1.1建筑節(jié)能的重要意義 中國(guó)能源面臨重大挑戰(zhàn) 1.1.1 本世紀(jì)的頭20年是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。 在此期間中國(guó)的經(jīng)濟(jì)將經(jīng)歷三個(gè)重要變化：進(jìn)入重化工業(yè)時(shí)期、 城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快、成為世界制造基地之一。 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快對(duì)能源形成很大的壓力。 根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心的研究結(jié)果表明：到2020年中國(guó)的一次 能源需求將達(dá)到之2533億tce（噸標(biāo)準(zhǔn)煤），交通與建筑的能源需求 增長(zhǎng)，這兩個(gè)部門的用能比例將從目前不到35%上升到2020年的 57% 75%

2、。 1.1.2 巨大的建設(shè)量亟需建筑的可持續(xù)發(fā)展 我國(guó)2004年統(tǒng)計(jì)建筑總面積近 400億山2 建筑增長(zhǎng)量：全國(guó)每年新增建筑量約1820億m2 城鎮(zhèn)住宅增長(zhǎng)量：全國(guó)每年新增城鎮(zhèn)住宅建筑量10億m ,超過各 發(fā)達(dá)國(guó)家年建成建筑面積的總和。 世界銀行報(bào)告認(rèn)為： 預(yù)測(cè)到 1.1.3 20002015年是中國(guó)民用建筑發(fā)展鼎盛期的中后期， 2015年民用建筑保有量的一半是 2000年以后新建的。 建筑節(jié)能的重要意義： 經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要 大氣環(huán)保的需要 宜人的居住建筑熱環(huán)境的需要 建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的變化 采暖調(diào)控系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步 構(gòu)件產(chǎn)品、建筑機(jī)構(gòu)的變化 1.1.4 1. 建筑節(jié)能經(jīng)歷的三個(gè)階段：

3、“能源節(jié)約（energy saving ） ”； 2. “在建筑中保持能源（energy conservation ）”，即減少 建筑中能量的散失； 3. 目前得到廣泛認(rèn)可、更具積極性的定義是“提高建筑中的 能源利用效率（energy efficiency）”，即以主動(dòng)性、積極性的策略 節(jié)省能源消耗、提高能源利用效率。 1.2國(guó)外建筑節(jié)能概況 中國(guó)住宅的單位采暖建 與氣候條件接近的西歐或北美國(guó)家相比， 筑面積一般要多消耗 23倍以上的能源，而且舒適性較差。 中國(guó)建筑外墻熱損失是加拿大和其它北半球國(guó)家同類建筑的35 倍，窗的熱損失在2倍以上。 我國(guó)居住建筑對(duì)新風(fēng)量要求很低，但發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)此有很高要

4、求。 國(guó)外建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)W/（m2 k） 國(guó)家 外墻 外窗 屋頂 中國(guó) 天津（新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)） 0.60 1 0.452 2.50 0.5010.452 哈爾濱（新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)） 0.5010.452 2.0 0.4010.302 瑞典（南部地區(qū)） 0.17 2.0 0.12 丹麥 0.20 （重量 100kg/m 2） 0.30 （重量 -* / w -37k .L 產(chǎn),.- a営廠 K r r -5 f - J T 4* :點(diǎn) ? / 一七叱： 7. =! 嗨. r丿 -a 分區(qū)名稱 嚴(yán)寒地區(qū) 寒冷地區(qū) 夏熱冬冷地區(qū) 夏熱冬暖地區(qū) 溫和地區(qū) 分 區(qū) 指 標(biāo) 主要 指標(biāo) 最冷月平均 溫度W

5、10C 最冷月平均 溫度010C 最冷月平均 溫度010C 最熱月平均 溫度2530 C 最冷月平均 溫度 10C 最熱月平均 溫度2529 C 最冷月平溫 度013C 最熱月平均 溫度1825 C 輔助 指標(biāo) 日平均溫度 5C的天數(shù) 145d 日平均溫度 5C的天數(shù) 90145d 日平均溫度 25 C (40 110d) 日平均溫度 25 C的天數(shù) 100200d 日平均溫W 5 C 的天數(shù)0 90d 設(shè)計(jì)要求 必須充分滿 足冬季保溫要 求，一般可不考 慮夏季防熱 應(yīng)滿足冬季 保溫要求，部分 地區(qū)兼顧夏季 防熱 必須滿足夏季 防熱要求，適當(dāng) 兼顧冬季保溫 必須充分滿 足夏季防熱要 求，一般可

6、不考 慮冬季保溫 部分地區(qū)應(yīng) 注意冬季保溫， 一般可不考慮 夏季防熱 表2-1 建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)及設(shè)計(jì)要求 2.1.2建筑能耗范圍 與建筑相關(guān)的能源消耗包括：建筑材料生產(chǎn)能耗、建筑材料運(yùn)輸 能耗、房屋建造和維修過程中的能耗以及建筑使用過程中的建筑運(yùn)行 能耗。這里僅討論建筑運(yùn)行能耗。 2.2不同熱工分區(qū)下的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原理 2.2.1嚴(yán)寒與寒冷地區(qū) 采暖能耗占全國(guó)建筑總能耗的比重很大，節(jié)能潛力最大，是我國(guó) 目前建筑節(jié)能的重點(diǎn)。 采暖節(jié)能的技術(shù)途徑： (1) 改進(jìn)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能，進(jìn)一步降低采暖需熱量。 使采 暖需熱量由目前的90kWh/(年)降低到平均60kWh/( m年)。 (2) 實(shí)現(xiàn)

7、可控制的通風(fēng)換氣， 避免為了通風(fēng)換氣而開窗， 造成過大 的熱損失。使實(shí)際的通風(fēng)換氣量控制在0.5次/h以內(nèi)。 (3) 改善采暖的末端調(diào)節(jié)性能，避免過熱。 (4) 推行地板采暖等低溫采暖方式，從而降低供熱熱源溫度，提高 熱源效率。 (5) 積極挖掘利用目前的集中供熱網(wǎng)，發(fā)展以熱電聯(lián)產(chǎn)為主的高效 節(jié)能熱源。 2.2.2 夏熱冬冷地區(qū) 采暖節(jié)能的技術(shù)途徑： (1) 綜合考慮采光、日照等因素確定體形系數(shù)， 不過于追求較小的 體形系數(shù)。 (2) 從提高日照、促進(jìn)自然通風(fēng)角度綜合確定窗墻比。 (3) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能首先要保證夏季隔熱要求，兼顧冬季防寒。 (4) 加強(qiáng)外窗遮陽(yáng)、外墻和屋頂隔熱能力。 2.2

8、.3 夏熱冬暖地區(qū) 采暖節(jié)能的技術(shù)途徑： (1) 保證屋頂、外墻的具有很好的隔熱能力。 外門窗的遮陽(yáng)。 (3)合理組織建筑的的自然通風(fēng)。 2.3采暖居住建筑節(jié)能基本原理和節(jié)能途徑 2.3.1采暖居住建筑的主要特點(diǎn) 居住建筑范圍：住宅、集體宿舍、招待所、托幼建筑等。 特點(diǎn)：人員晝夜連續(xù)使用，室內(nèi)熱環(huán)境和空氣質(zhì)量要求高。 有采暖設(shè)備及通風(fēng)換氣裝置。冬季室內(nèi)溫度要求達(dá)到1618C, 高級(jí)別建筑要求達(dá)到 2022C。 建筑基本參數(shù)： 層高一般為2.73.0m, 開間一般為3.34.5m。 城鎮(zhèn)居住建筑內(nèi)多層建筑為主，大城市中高層住宅較多。 體形系數(shù)0.30左右。 2.3.2采暖居住建筑的能耗構(gòu)成 采暖

9、耗熱量的組成： (1) 通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量，約占73%77% (2) 通過門窗縫隙的空氣滲透耗熱量，約占23%27% 傳熱耗熱總量中，外墻約占 23%34%窗戶約占23%25%樓梯 間隔墻約占6%11%屋頂約占7%8%陽(yáng)臺(tái)門下部約占2%3%戶 門約占2%-3%地面約占2%窗戶總耗熱量，即窗的傳熱耗熱量加上 空氣滲透耗熱量約占建筑物全部耗熱量的50% 窗戶是耗熱較大的構(gòu)件，是節(jié)能的重點(diǎn)部位。 從圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位傳熱耗熱量所占比例看： 外墻最大，第二是窗戶，之后是樓梯間隔墻(以樓梯間不采暖住 宅為例)和屋頂?shù)?。所以外墻仍是?jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部位。 2.3.3采暖居住建筑節(jié)能基本原理 建筑節(jié)能的基本

10、原理是，最大限度的爭(zhēng)取得熱，最低限度的向外 散熱。 建筑群的規(guī)劃設(shè)計(jì)，單體建筑的平、立面設(shè)計(jì)和門窗的設(shè)置應(yīng) 保證在冬季有效地利用日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向。 盡量減小建筑物的體形系數(shù)， 平、立面不宜出現(xiàn)過多的凹凸面; 建筑北側(cè)宜布置次要房間，北向窗戶的面積應(yīng)盡量小，同時(shí)適 當(dāng)控制東西朝向的窗墻比和單窗尺寸； 加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫能力，以減少傳熱耗熱量，提高門窗的氣密 性，減少空氣滲透耗熱量。 改善采暖供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理，提高鍋爐運(yùn)行效率；加 強(qiáng)供熱管線保溫；加強(qiáng)熱網(wǎng)供熱的調(diào)控能力。 2.4 空調(diào)建筑節(jié)能原理 空調(diào)建筑得熱一般有以下三種途徑： 1.太陽(yáng)輻射通過窗戶進(jìn)入室 內(nèi)構(gòu)成太陽(yáng)輻射得熱；2.圍護(hù)結(jié)

11、構(gòu)傳熱得熱；3.門窗縫隙空氣滲透得 熱。 根據(jù)空調(diào)建筑物夏季得熱途徑，總結(jié)出以下節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 空調(diào)建筑應(yīng)盡量避免東西朝向或東西向窗戶，以減少太陽(yáng)直接 輻射得熱。 空調(diào)房應(yīng)集中布置，上下對(duì)齊。溫濕度要求相近的空調(diào)房間宜 相鄰布置。 空調(diào)房間應(yīng)避免布置在轉(zhuǎn)角處，有伸縮縫處及頂層。當(dāng)必須布 置在頂層時(shí)，屋頂應(yīng)有良好的隔熱措施。 在滿足功能要求的前提下，空調(diào)建筑外表面積宜盡可能的小， 表面宜采用淺色，房間凈高宜降低。 外窗面積應(yīng)盡量減小，窗墻面積比不宜超過0.30 (單層窗)和 0.40 (雙層窗)。向陽(yáng)或東西向窗戶，宜采用熱反射玻璃、反射陽(yáng)光 鍍膜和有效的遮陽(yáng)構(gòu)件。 (6) 外窗氣密性等級(jí)不應(yīng)低于

12、建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及其檢 測(cè)方法(GB/T7107 2002)中規(guī)定的3級(jí)水平。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)應(yīng)符合采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GBJ19- 87)規(guī)定的要求。 間歇使用的空調(diào)建筑，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜采用 輕質(zhì)材料；連續(xù)使用的空調(diào)建筑，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜 采用厚重材料。 2.5 建筑物耗熱量指標(biāo) 2.5.1建筑物耗熱量與建筑物耗熱量指標(biāo) KW h/a。 建筑耗熱量系指采暖建筑在一個(gè)采暖期內(nèi)，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度 由室內(nèi)采暖設(shè)備供給建筑物的熱量，其單位是 建筑物耗熱量指標(biāo)實(shí)際上是一個(gè)“功率”。 基準(zhǔn)建筑(Baseline Building)的耗熱量指標(biāo)計(jì)算值

13、1980年1981年住宅通用設(shè)計(jì)，4個(gè)單元6層樓，體形系數(shù)為0.30 左右的建筑物。這是耗熱量指標(biāo)的基準(zhǔn)水平(即能耗為100% ; 節(jié)能30%是在基準(zhǔn)水平的基礎(chǔ)上降低 30%確定的(1986年標(biāo)準(zhǔn))。 節(jié)能50%是在1986年節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上再降低 30%確定的，建筑 物耗熱量指標(biāo)(100%X 0.7 X 0.7 )( 1995年標(biāo)準(zhǔn))。 節(jié)能65%在1995年節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上再降低 30%能耗(100%X 0.7 X 0.7 X 0.7 )，即達(dá)到1980年基準(zhǔn)建筑物能耗的 35% 2.5.2影響建筑物耗熱量指標(biāo)的幾個(gè)因素 體形系數(shù)：建筑物耗熱量指標(biāo)隨體形系數(shù)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)：

14、在建筑物整體尺寸和窗墻面積比不變的 情況下，耗熱量指標(biāo)隨圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)的下降而相抵。采用保溫 效能高的墻體、屋頂、門窗等對(duì)節(jié)能有利。 窗墻面積比： 樓梯間設(shè)計(jì)形式：多層住宅樓梯間采用開敞式的有門窗的樓梯 間，其耗熱量指標(biāo)約上升 10%fr 20% 換氣次數(shù)：提高門窗的氣密性，換氣次數(shù)由 0.8次/小時(shí)降至 0.5次/小時(shí)，耗熱量指標(biāo)可降低 10%左右。 （6）朝向：多層住宅東西朝向時(shí)比南北朝向時(shí)，其耗熱量指標(biāo)約 增加5.5% 高層住宅。層數(shù)在10層以上時(shí)，耗熱量指標(biāo)趨于穩(wěn)定。高層住宅 中，帶北向封閉式交通廊的板式住宅，其耗熱量指標(biāo)比多層板式住宅 低6%在建筑面積近似的條件下高層塔式住宅的耗

15、熱量指標(biāo)比高層板 式住宅的高10% 14%體形復(fù)雜，凹凸面過多的塔式住宅，對(duì)節(jié)能不 利。 2.6 建筑物耗熱量指標(biāo)計(jì)算 2.6.1建筑物耗熱量指標(biāo)計(jì)算公式 qH = qH- t+ qiNF qi H 式中qH建筑物耗熱量指標(biāo)（W/ rf） T單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量（ W/ rf） qINF單位建筑面積的空氣滲透耗熱量（W/ rf） qi H單位建筑面積的建筑物內(nèi)部得熱，包括炊事照明家電和人體散熱住宅 建筑取3.80 （W/rf） 2.6.2 折合到單位建筑面積上通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量 qHT= ( ti te) (- Ki Fi ) / Ao i 1 單位建筑面積的空氣滲透耗熱

16、量計(jì)算公式 qiNF= (ti -te) (Cp p- N V) / Ao 米暖耗煤量指標(biāo)計(jì)算公式 qc = 24 Z qH / Hc n n 外墻平均傳熱系數(shù)的計(jì)算 外墻受周邊熱橋影響條件下，其平均傳熱系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算: FbJ Ff 抗置柱 Fin Kf 圈梁 窗過梁 心=耳-凡+ K創(chuàng)-Fb, +心 F駐+心甩 武中 K“一外墻的平均傳熱系數(shù)W/ （亦 K） Kp外墻主體部位的傳熱系數(shù)W廠（m* - K）.應(yīng)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)民用 建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范GB5O176-93的規(guī)定計(jì)算； 屁K班、K旳外墻周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)W/ （計(jì)!）： 幾外墻主協(xié)部位的面積（n?h 仏F時(shí)甩外墻周邊熱橋部位的面

17、積（m% 天津市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2007） 1. 主要內(nèi)容 建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房間宜避開冬季 主導(dǎo)風(fēng)向并利于夏季自然通風(fēng)。 建筑物體形設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，體形系數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定。 建筑物體形系數(shù)限制 W 3層 46層 79層 10層 0.55 0.35 0.30 4層建筑 屋頂 0.40 0.50 外墻 0.45 0.60 外窗建筑層數(shù) 傳熱系數(shù)W / (m .k) 綜合遮陽(yáng)系數(shù)Sw （東、西向） （含陽(yáng)臺(tái)門透 4層建筑 2.70 0.70 明部分） W 3層建筑 2.50 非采暖公共 透明部分 4.00 空間入口門 非透明部分 2 1 3 1 有效日照時(shí)間帶(h) 8

18、16 915 日照時(shí)間計(jì)算起點(diǎn) 底層窗臺(tái)面 注：1.建筑氣候區(qū)劃應(yīng)符合本中國(guó)建筑氣候區(qū)劃圖的規(guī)定。 2.底層窗臺(tái)面是指距室內(nèi)地坪 0.9m高的外墻位置。 Do= H octg hcos y 式中Do 日照間距; Ho前棟建筑物計(jì)算高度; h太陽(yáng)高度角; (3 1) T后棟建筑物墻面法線與太陽(yáng)方位 所夾的教，可由尸A- a求得; 當(dāng)建筑物為南北朝向時(shí)，計(jì)算公式可簡(jiǎn)化 為: D0= H octg hcosA3 2) 當(dāng)建筑物為南北朝向，求正午的日照間距(丫 =0): D0= Hoctgh (3 3) 精選文庫(kù) 3.5建筑與風(fēng)環(huán)境 1. 冬季防風(fēng)的設(shè)計(jì)方法 hr 二佈車三 一/ ; 2 一 nan

19、TTl 嗎* fcm i Ikijl *| t ILX f p3. Tt = i- 4lhLlrl -占fe r JUB 匡評(píng)苛H;:c fa I (hl 2. 夏季通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法 143 I. 7 -t c vm 一三 逹 上彗. TH H P 精選文庫(kù) 37 7 X FA 2 乩 淆U Ml X I州 戦冷 dk埠氣丄柯 血芥地 術(shù)端典 -二二 ,.=誡箱1婦 丄:i.念.I ：荔瞬蠢懿；:豫銘喚 =- ，片 O耳 0 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn) I 網(wǎng)廠丁It L C 3.建筑風(fēng)環(huán)境輔助優(yōu)化設(shè)計(jì) 計(jì)算流體力學(xué) CFD :( Computational Fluid Dynamics ) A: 111 - 昨

20、7 Ibi 廠一 * 巧二=5 : :y IV T - 廣， # 齊 u. :吐If tW U J -少H PI 亍 . 第四章建筑單體設(shè)計(jì)與節(jié)能 四、一個(gè)典型的低能耗建筑 新建建筑物節(jié)能的巨大潛力就在于“低能耗建筑”。這類建筑在 項(xiàng)目規(guī)劃及建筑單體設(shè)計(jì)過程中的指導(dǎo)思想是：在將建筑使用熱能損 耗減至最小的同時(shí)最大限度地利用太陽(yáng)能。德國(guó)柏林馬爾占(Marzahn) 低能耗公寓大樓是低能耗建筑中很有代表性的一個(gè)，該項(xiàng)目由阿斯曼， 薩洛蒙及沙伊特事務(wù)所(Assmann,Salomon 邂 -，；I勺 s-a PI - 精選文庫(kù) A 4 L . Im fl 吟1 FUW 瀛沁聖 慷K V 7| 1(

21、U L 冷 I 罟天白無(wú) L C 牛別情況下 詠詹點(diǎn)帝的用 :3c 第五章圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì) 、墻體節(jié)能 中，外墻約占25%左右，樓梯間隔墻的傳熱耗熱量 在傳熱耗熱量 約占15%左右，改善墻體的傳熱耗熱將明顯提高建筑的節(jié)能效果。外 墻按其保溫層所在的位置分類，目前主要有：?jiǎn)我槐赝鈮?，外保?外墻，內(nèi)保溫外墻，和夾芯保溫外墻 4種類型。 外墻按其主體結(jié)構(gòu)所用材料分類，目前主要有：加氣混凝土外墻， 粘土空心磚外墻，粘土（實(shí)心）磚外墻，混凝土空心砌磚外墻，鋼筋 混凝土外墻，其他非粘土磚外墻等。 （一）外墻的保溫做法的優(yōu)點(diǎn): 1. 外保溫可以避免產(chǎn)生熱橋。 2. 外保溫作法中由于位于內(nèi)側(cè)的實(shí)體墻體蓄熱

22、性能好，熱容量 大，室內(nèi)能蓄存更多的熱量，室溫較穩(wěn)定。人體散熱，家用電器及炊 事散熱等因素產(chǎn)生的“自由熱”得到較好的利用，有利于節(jié)能。 3. 由于采用外保溫，內(nèi)部的磚墻或混凝土墻得到保護(hù)，熱應(yīng)力 減少，因而主體墻體產(chǎn)生裂縫、變形、破損的危險(xiǎn)大為減輕，使墻體 的耐久性得以加強(qiáng)。 4. 在舊房改造時(shí)外保溫是最經(jīng)濟(jì)，效果最好的方法。 5. 外保溫有利于加快施工進(jìn)度，室內(nèi)裝修不致破壞保溫層。 餌戟*鼻機(jī)晶址 町; M-XpJi ：=jtni杠W1 ：IhJp*M Flhiic 4 無(wú)WBI誕親擁 / “ z z r -r / ” ” W a-Ei5Wi 廠聆| +-htWaF*J1ii*；i第 一ft

23、SiM 丄祥 Hi ，一樓卄 fe fl 的水 iXX n IJL-iiLE: +訊導(dǎo)HE* *中南崔：6-%怡帥 4 hlUU, 3 AMK總觀tt 峯五 覽含1*廿魏 七1二 HiHrMiVhfe t - jqjtw *t 丄鼻,* 預(yù)制干桂外1礙外保溫tt咸系統(tǒng) 、屋面 屋面保溫節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)屋面保溫作法絕大多數(shù)為外保溫構(gòu)造，這 種構(gòu)造受周邊熱橋影響較小。為了提高屋面的保溫性能，以滿足新標(biāo) 準(zhǔn)的要求，屋頂?shù)谋毓?jié)能設(shè)計(jì)，主要以采用輕質(zhì)高效吸水率低或不 吸水的可長(zhǎng)期使用、性能穩(wěn)定的保溫材料作為保溫隔熱層，以及改進(jìn) 屋面構(gòu)造，使之有利于排除濕氣等措施為主。目前較先進(jìn)的屋頂保溫 作法，是采用輕質(zhì)

24、高強(qiáng)，吸水率極低的擠塑型聚苯板作為保溫隔熱層 的側(cè)鋪屋面，保溫隔熱效果非常出色。 倒置型保溫屋面、種植屋面 晝羸醯發(fā)泡保禺慶(lacmj -S蟲土JS (2cm t3mm| 錯(cuò)梅層flOcmJ 種植屋面構(gòu)造 三、窗戶節(jié)能 窗在建筑上的作用是多方面的，除需要滿足視覺的聯(lián)系、采光、 通風(fēng)、日照及建筑造型等功能要求外，作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分應(yīng)同樣 具有保溫隔熱，得熱或散熱的作用。因此外窗的大小、形式、材料和 構(gòu)造就兼顧各方面的要求，以取得整體的最佳效果。 窗的節(jié)能措施 1控制各向墻面的開窗面積 嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑的窗墻面積比限值 窗墻面積比 朝向 嚴(yán)寒地區(qū) 寒冷地區(qū) 北 0.25 0.30 東、西

25、 0.30 0.35 南 0.45 0.50 夏熱冬冷地區(qū)在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不宜過分依靠減少窗 墻比，應(yīng)重點(diǎn)提高窗的熱工性能。 夏熱冬暖地區(qū)加大窗墻比的代價(jià)是要提高窗的綜合遮陽(yáng)系數(shù)和保 溫隔熱性能或提高外墻的隔熱性能。 2. 提高窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透 建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及其檢測(cè)方法 （GB/T7107 2002） 中將窗的氣密性能分為五級(jí)。低層和多層居住建筑（ 16層）中應(yīng)等 于或優(yōu)于3級(jí)，高層和中高層居住建筑（7 30層）應(yīng)等于或優(yōu)于4 級(jí)， 3. 設(shè)計(jì)好開扇的形式 開扇形式的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 在保證必要的換氣次數(shù)前提下，盡量縮小開扇面積； 選用周邊長(zhǎng)度與面積比小的窗扇形式，接近

26、正方形利于節(jié)能； 鑲嵌的玻璃面積盡可能的大。 4. 減少窗的傳熱耗熱 toec w Ji g t 5* ML fy ?rr U- -(1 圖像 22 3al：| 內(nèi)凰幕墻 外層幕堆 水平隔商 房間1 I I 腭間2! I I 房問3 ffi5-33廊道我雙層皮尊墻示意圖 d A;: HI lid h -/- . w F -._ Jr-， Ip 四、門 具有多功能，一般應(yīng)具有防盜，保溫，隔熱等功能 一般米用金屬門板，米取15 mn厚玻璃棉板或18 mn厚巖棉板為 保溫、隔音材料。 目前陽(yáng)臺(tái)門有兩種類型：一是落地玻璃陽(yáng)臺(tái)門，這種可接外窗作 節(jié)能處理；第二種是有門心板的及部分玻扇的陽(yáng)臺(tái)門。這種門玻璃

27、扇 部分接外窗處理。陽(yáng)臺(tái)門下門心板采用菱鎂、聚苯板加芯型代替鋼質(zhì) 門心板(聚苯板厚19 mm菱鎂內(nèi)、外面層2 . 5伽厚，含玻纖網(wǎng)格布)， 門心板傳熱系數(shù)為1. 6 9( W/ k )。 五、地面 地面按其是否直接觸土壤分為兩類：一類是不直接接觸土壤的地 面，又稱地板，這其中又可分成接觸室外空氣的地板和不采暖地下室 上部的地板，以及底部架空的地板等；另一類是直接接觸土壤的地面， 下表為其熱工性能分類。 地面熱工性能分類 類別 吸熱指數(shù)B W/( m h-1/2 - K) 適用的建筑類型 I 23 臨時(shí)逗留及室溫高于 23oC的采暖房間 注：表中B值是反映地面從人體腳部吸收熱量多少和速度的一個(gè)指

28、數(shù)。厚度為34mm的面層材料 的熱滲透系數(shù)對(duì) B值的影響最大。熱滲透系數(shù)b=V入c P,故面層宜選擇密度、比熱容和導(dǎo)熱 系數(shù)小的材料較為有利。 六、樓梯間內(nèi)墻與構(gòu)造縫 計(jì)算表明，一棟多層住宅，樓梯間米暖比不米暖，耗熱要減少5% 左右；樓梯間開敞比設(shè)置門窗，耗熱量要增加10%左右。所以有條件 的建筑應(yīng)在樓梯間內(nèi)設(shè)置采暖裝置并做好門窗的保溫措施。 第六章遮陽(yáng)設(shè)計(jì) |_ h N A ntN j= bi(f) 遽陽(yáng)的基事形式 * 工 沖 水平式B陽(yáng)足寸卄算 0水平板挑出怏度L-的計(jì), L= *如2員幾 式屮 L水平板ft出長(zhǎng)度（nih Ha臺(tái)至水平下沿的薛度（m）; 町丈陽(yáng)高度角（de（f）; 7,.

29、, 陽(yáng)方位flj與墻方位角之差（d）: （2）爺直式遮陽(yáng) S口的垂遮陽(yáng)板挑出長(zhǎng)度（圖L5-2I所示）按卜式計(jì)算： S = iPmt人心 垂克遮陽(yáng)板挑出怏度（mh 式中丄丄 n板內(nèi)沿至窗H另一邊的距離*威板內(nèi)沿問凈距（m）； 八農(nóng)陽(yáng)方也角與堪方位角之差（d刖）。 垂直式遮陽(yáng)尺寸什算 r說(shuō)* 掛槪式誕ffl尺寸 、遮陽(yáng)設(shè)計(jì) 三、遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算 第七草米暖節(jié)能設(shè)計(jì) 、供熱采暖系統(tǒng)節(jié)能途徑 民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）（JGJ26-95）提出節(jié) 能50%的目標(biāo)，其中建筑物承擔(dān)約30%，采暖系統(tǒng)承擔(dān)20%。達(dá)到節(jié) 能5 0%的目標(biāo)，供熱系統(tǒng)的節(jié)能是非常重要的環(huán)節(jié)。 供熱采暖系統(tǒng)節(jié)能的主要措施有

30、：提高鍋爐熱效率；調(diào)好水力平衡; 管道保溫；提高供熱采暖系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理水平；完善室溫控制調(diào)節(jié)和熱 量按戶計(jì)費(fèi)等諸多方面。 供熱米暖系統(tǒng)節(jié)能途徑: 1. 熱源部分：提高燃燒效率、增加熱量回收，力爭(zhēng)將采暖期鍋爐平 均運(yùn)行效率達(dá)到新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提出的0.68 ;熱源裝機(jī)容量應(yīng)與采暖計(jì)算熱負(fù) 荷相符；提咼生產(chǎn)（或熱力站）運(yùn)行管理水平，提咼運(yùn)行量化管理。 2. 管網(wǎng)部分：管網(wǎng)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)水力平衡；循環(huán)水泵選型應(yīng)符合水輸 送系數(shù)規(guī)定值；管道保溫符合規(guī)定值，效率力爭(zhēng)達(dá)到新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中提出的 的葉=0.90的要求。 3. 用戶末端：提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫溫性，門窗密閉性能；充分利用自 由熱；室內(nèi)溫度控制，即可以根據(jù)負(fù)荷需

31、要調(diào)節(jié)供暖量，又可以調(diào)節(jié)溫度 以改變需求量經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 4 .供熱采暖按熱量計(jì)費(fèi)：只有供熱采暖按熱量計(jì)費(fèi)，依靠市場(chǎng)經(jīng)濟(jì) 杠桿，才能使更多的人關(guān)注節(jié)能，真正落實(shí)節(jié)能措施，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。 、供熱節(jié)能設(shè)計(jì) 1. 一般規(guī)定 熱源 采暖供熱系統(tǒng) 采暖供熱系統(tǒng)的水力平衡 鍋爐選型與臺(tái)數(shù) 2. 供暖管網(wǎng)鋪設(shè)與保溫 三、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)水力平衡 達(dá)到水平衡的系統(tǒng)，是指系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，所有用戶都能獲得設(shè) 計(jì)水流量，而水力不平衡則意味著水力失調(diào)。 水力失調(diào)共有兩方面含義，其一是指系統(tǒng)中，當(dāng)一些用戶因需求 變化而改變水流量時(shí)，會(huì)使其他用戶的流量隨之變化。 其二是指系統(tǒng)雖然經(jīng)過水力平衡計(jì)算，并達(dá)到規(guī)定要求，但在經(jīng) 施工安裝

32、，初調(diào)試后，各用戶的實(shí)際流量仍舊與設(shè)計(jì)要求不符。 管網(wǎng)水力平衡技術(shù) 平衡閥 K G C 2 皆金刀 E :T V Sr IE 就 I普 I口 =3 I -1 T 上壬.I JC- O Iaj 3iEf30B 0 0 0 tDHIDCIlB HE 跚爐 Jp- 一1%2.4 干管平衡擱 L rL2L 3.1,4.2. 1.2, 2.2. 3.2, 4 支宦平衡閥 四、控溫與熱計(jì)量 Q rMFfl FIThf , 丹*h dd Ji r1 rjijrn 7frWll Mirt VrtiUTEL K f LLtm 削右a n料鼻削i；u吞 Hftn i=K;frq|A| pnn p Ilifn mu

33、MEU監(jiān) iMF ffli 乩話理tn劌m 戟聘H世=S 1 11 M 0亠M文 詛時(shí)g 史聃存囁T 電M珂 電7理 電昭廿B JiV-札 亀尊at TKUn I5tt I :! 11 nrm 11血心【 勺晤 nnm h Mim II：J；1IL Ed* Pl 己 II II 川 | 11 匚 11 J11 III.II III A D. uj御mn睥 IB lEBliBH F. IF?r 1 7注 * 尹七 M應(yīng) L VA * n Br -rj - J*T, 4 ml f.l) SHtA 五、熱泵技術(shù) 1. 空氣源熱泵 2. 地源熱泵 | li * W7-IB車問盛熱能交換?式的地源熾錄采

34、統(tǒng) it 地下室外墻熱阻系指土壤以內(nèi)各層材料的熱阻之和。 （三）外墻與屋面的熱橋部位的內(nèi)表面溫度應(yīng)不低于室內(nèi)空氣露 點(diǎn)溫度。 （四）建筑每個(gè)朝向的窗（包括透明幕墻）墻面積比均不應(yīng)大于 0.70。窗（包括透明幕墻）的傳熱系數(shù) K和遮陽(yáng)系數(shù)SC應(yīng)根據(jù)建筑所 處城市的氣候分區(qū)符合相應(yīng)的規(guī)定。當(dāng)窗 （包括透明幕墻）墻面積比 小于0.40時(shí)，玻璃（或其它透明材料） 的可見光透射比不應(yīng)小于0.4。 不滿足規(guī)定的，則必須采用權(quán)衡判斷法來(lái)判定建筑是否滿足節(jié)能要求。 （五）屋頂透明部分的面積不應(yīng)大于屋頂總面積的15% 其傳熱 系數(shù)K和遮陽(yáng)系數(shù)SC應(yīng)根據(jù)建筑所處城市的氣候分區(qū)符合相應(yīng)的規(guī) 定。不滿足規(guī)定的，則必須

35、采用權(quán)衡判斷法來(lái)判定建筑是否滿足節(jié)能 要求。 （六）建筑中庭應(yīng)充分考慮自然通風(fēng)，必要時(shí)設(shè)置機(jī)械排風(fēng)。 （七）外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%透明幕墻也應(yīng) 具有可開啟部分或設(shè)有通風(fēng)換氣裝置。 （八）嚴(yán)寒地區(qū)外門應(yīng)設(shè)門斗，寒冷地區(qū)外門宜設(shè)門斗或應(yīng)采取 其它減少冷風(fēng)滲透的措施。其它地區(qū)外門也應(yīng)采取保溫隔熱節(jié)能措施。 （九）外窗的氣密性能，在10Pa壓差下，每小時(shí)每米縫隙的空氣 滲透量不應(yīng)大于1.5m3,且每小時(shí)每平方米面積的空氣滲透量不應(yīng)大于 4.5 m 3。 （十）透明幕墻的氣密性，在 10Pa壓差下，每小時(shí)每米縫隙的空 氣滲透量不應(yīng)大于1.5m3。 、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷 （一）權(quán)衡

36、判斷法首先計(jì)算參照建筑在規(guī)定條件下的全年采暖和 空調(diào)能耗，然后計(jì)算所設(shè)計(jì)建筑在相同條件下的全年采暖和空調(diào)能耗， 如果所設(shè)計(jì)建筑的米暖和空調(diào)能耗小于或等于參照建筑的米暖和空調(diào) 能耗，則判定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總體熱工性能符合節(jié)能要求。 （二）參照建筑的形狀、大小、朝向以及內(nèi)部的空間劃分和使用 功能與所設(shè)計(jì)建筑完全一致。在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，當(dāng)所設(shè)計(jì)建筑的體 形系數(shù)大于本標(biāo)準(zhǔn)第4.1.3條的規(guī)定時(shí)，參照建筑的每面外墻都應(yīng)按 某一比例縮小，使體形系數(shù)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.1.3條的規(guī)定。當(dāng)所設(shè)計(jì) 建筑的窗墻面積比大于本標(biāo)準(zhǔn)第423條的規(guī)定時(shí)，參照建筑的每個(gè) 窗戶（或每個(gè)玻璃幕墻單元）都應(yīng)按某一比例縮小，使窗墻面積比符

37、合本標(biāo)準(zhǔn)第423條的規(guī)定。 434參照建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)取值應(yīng)完全符合節(jié)能 標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。 、夏季建筑外遮陽(yáng)系數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法 有外遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù) 外遮陽(yáng)的遮陽(yáng)系數(shù)；無(wú)外 遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)二玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)。 （一）水平遮陽(yáng)板的外遮陽(yáng)系數(shù)和垂直遮陽(yáng)板的外遮陽(yáng)系數(shù)按以 下方法計(jì)算: 水平遮陽(yáng)板: 2 SDh = ahPF +bhPF +1 垂直遮陽(yáng)板: 2 SDv = avPF +bvPF+1 式中 SDh 水平遮陽(yáng)板夏季外遮陽(yáng)系數(shù); SDv 垂直遮陽(yáng)板夏季外遮陽(yáng)系數(shù); ah、bh、av、bv 計(jì)算系數(shù)，見下表; PF 遮陽(yáng)板外挑系數(shù)，為遮陽(yáng)板外挑長(zhǎng)度A與遮陽(yáng)板根部到

38、窗對(duì)邊距離B之比，如下圖所示，當(dāng)計(jì)算出的 PF 1時(shí)，取PF = 1。 遮陽(yáng)板外挑系數(shù)（PF）計(jì)算示意 室內(nèi) 各朝向水平和垂直外遮陽(yáng)的計(jì)算系數(shù) 氣候區(qū) 遮陽(yáng)裝置 計(jì)算系數(shù) 東 東南 南 西南 西 西北 北 東北 寒冷地區(qū) 水平 遮陽(yáng)板 ah 0.35 0.53 0.63 0.37 0.35 0.35 0.29 0.52 bh -0.76 -0.95 -0.99 -0.68 -0.78 -0.66 -0.54 -0.92 垂直 遮陽(yáng)板 a 0.32 0.39 0.43 0.44 0.31 0.42 0.47 0.41 bv -0.63 -0.75 -0.78 -0.85 -0.61 -0.83

39、-0.89 -0.79 夏熱冬冷 地區(qū) 水平 遮陽(yáng)板 ah 0.35 0.48 0.47 0.36 0.36 0.36 0.30 0.48 bh -0.75 -0.83 -0.79 -0.68 -0.76 -0.68 -0.58 -0.83 垂直 遮陽(yáng)板 a 0.32 0.42 0.42 0.42 0.33 0.41 0.44 0.43 bv -0.65 -0.80 -0.80 -0.82 -0.66 -0.82 -0.84 -0.83 夏熱冬暖 地區(qū) 水平 遮陽(yáng)板 ah 0.35 0.42 0.41 0.36 0.36 0.36 0.32 0.43 bh -0.73 -0.75 -0.72

40、-0.67 -0.72 -0.69 -0.61 -0.78 垂直 遮陽(yáng)板 a 0.34 0.42 0.41 0.41 0.36 0.40 0.32 0.43 bv -0.68 -0.81 -0.72 -0.82 -0.72 -0.81 -0.61 -0.83 表1 注：其它朝向的計(jì)算系數(shù)按上表中最接近的朝向選取。 （二）綜合遮陽(yáng)為水平遮陽(yáng)板和垂直遮陽(yáng)板組合而成的遮陽(yáng)形式， 其外遮陽(yáng)系數(shù)值應(yīng)取水平遮陽(yáng)板和垂直遮陽(yáng)板的外遮陽(yáng)系數(shù)的乘積。 （三）擋板遮陽(yáng)（包括花格等）是指窗口前方所設(shè)置的并與窗面 平行的擋板（或花格等）遮陽(yáng)形式，其外遮陽(yáng)系數(shù)按下式計(jì)算: SD = 1-（1- n（1- n） 式中 n擋板輪廓透光比。為窗洞口面積減去擋板輪廓由太陽(yáng) 光線投影在窗洞口上所產(chǎn)生的陰影面積后的剩余面積與窗洞口面積的 比值。 表.3典型的太陽(yáng)光線入射角 窗口朝向 南 東、西 北 1組 2組 3組 4組 1組 2組 3組 4組 1組 2組 3組 4組 太陽(yáng)高度角 o o 60 6o o o 45 45 o 3o 3o 3o 太陽(yáng)方位角 o 45 o 45 75 9o 75 9o 18o 18o 135 -