建筑節(jié)能計(jì)算課程設(shè)計(jì)

1、建筑物理建筑物理1課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)v一、設(shè)計(jì)條件一、設(shè)計(jì)條件v重慶地區(qū)。重慶地區(qū)。v一梯兩戶單元式住宅，六層條式建筑的一梯兩戶單元式住宅，六層條式建筑的頂層（頂層（6層），磚混結(jié)構(gòu)。層），磚混結(jié)構(gòu)。v三室一（兩）廳一廚二衛(wèi)，或兩室一三室一（兩）廳一廚二衛(wèi)，或兩室一（兩）廳一廚一衛(wèi)。（兩）廳一廚一衛(wèi)。v南北朝向。南北朝向。v點(diǎn)式建筑的建筑平面外廓基本成矩形，其長邊與短邊之比小于2。v板式建筑又稱條式建筑。指建筑平面外廓基本成矩形，其長邊與短邊之比大于或等于2的建筑，并且短邊長度小于或等于16米。板式是長條型的建筑,一般有多個(gè)單元v二、設(shè)計(jì)內(nèi)容二、設(shè)計(jì)內(nèi)容v1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)v2

2、.起居室照明設(shè)計(jì)起居室照明設(shè)計(jì)v三、墻體節(jié)能設(shè)計(jì)詳述三、墻體節(jié)能設(shè)計(jì)詳述v1.節(jié)能控制參數(shù)節(jié)能控制參數(shù)v參數(shù)主要包括：參數(shù)主要包括：v 1) 體形系數(shù)、體形系數(shù)、 2) 窗墻比、窗墻比、v 3) 遮陽率、遮陽率、 4) 熱阻熱阻R、v 5) 熱惰性指標(biāo)熱惰性指標(biāo) D v 6) 采暖耗熱量指標(biāo)采暖耗熱量指標(biāo) 7) 空調(diào)耗冷量指標(biāo)空調(diào)耗冷量指標(biāo)v 設(shè)備的節(jié)能：設(shè)備的節(jié)能：v 采暖與空調(diào)的效率采暖與空調(diào)的效率v 熱水供應(yīng)的效率熱水供應(yīng)的效率v 照明的效率照明的效率2. 建筑節(jié)能有關(guān)參數(shù)的計(jì)算2.1 體形系數(shù)體形系數(shù) 建筑物與室外大氣接觸的外表面積建筑物與室外大氣接觸的外表面積/建筑物所包建筑物所包圍

3、的體積。圍的體積。 外表面積不包括外表面積不包括地面、不采暖空調(diào)樓梯間隔墻和地面、不采暖空調(diào)樓梯間隔墻和戶門戶門的面積；的面積； 包括包括飄窗飄窗的外表面積與體積。的外表面積與體積。 對對封閉陽臺封閉陽臺，計(jì)算其內(nèi)隔墻面積。若無內(nèi)隔墻，計(jì)算其內(nèi)隔墻面積。若無內(nèi)隔墻，則按封閉陽臺的外表面計(jì)算面積和體積。則按封閉陽臺的外表面計(jì)算面積和體積。 對有人坡屋頂對有人坡屋頂,按三棱柱計(jì)算按三棱柱計(jì)算.室內(nèi)室內(nèi)室內(nèi)室內(nèi)外墻外墻飄窗立面飄窗立面臥室或客廳臥室或客廳封閉陽臺封閉陽臺平面平面住人坡屋頂建筑體型建筑體型:體形系數(shù)體形系數(shù): 建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其 所包圍

4、的體積的比值所包圍的體積的比值 F / V體形系數(shù)體形系數(shù): 大大 小小體形系數(shù)越小越節(jié)能體形系數(shù)越小越節(jié)能飄窗對體形系數(shù)的影響飄窗對體形系數(shù)的影響 以以1.5m x 1.2m x 0.4的飄窗為例的飄窗為例, 其外表面積為其外表面積為: 3.96m2, 體積為體積為0.72m3. 自身的體形系數(shù)為自身的體形系數(shù)為5.5. 對建筑的影響對建筑的影響: 例：某建筑共六層例：某建筑共六層,兩個(gè)樓梯兩個(gè)樓梯. 每層四戶每層四戶. 原有外表原有外表面積為面積為2113m2,原有體積為原有體積為6572m3, 體形系數(shù)為體形系數(shù)為0.322. 如每戶有一扇窗改為上述飄窗如每戶有一扇窗改為上述飄窗,則體形

5、系數(shù)變?yōu)閯t體形系數(shù)變?yōu)?.335. 增加增加0.013. 如每戶有二扇窗改為上述飄窗如每戶有二扇窗改為上述飄窗,則體形系數(shù)變?yōu)閯t體形系數(shù)變?yōu)?.348. 增加增加0.0262.2 窗墻比窗墻比 某朝向上的窗戶窗洞總面積某朝向上的窗戶窗洞總面積/該朝向立面總面積該朝向立面總面積注：注：1)以整個(gè)朝向?yàn)閱挝挥?jì)算，不以房間為單位。以整個(gè)朝向?yàn)閱挝挥?jì)算，不以房間為單位。 2)對飄窗只計(jì)算其窗洞的面積。對飄窗只計(jì)算其窗洞的面積。 3)對玻璃門應(yīng)按窗戶計(jì)算。對玻璃門應(yīng)按窗戶計(jì)算。 4)關(guān)于朝向的確定關(guān)于朝向的確定- North建筑平面之一建筑平面之一建筑平面之二建筑平面之二建筑平面之三建筑平面之三v2.3

6、常用中空玻璃材料常用中空玻璃材料v白玻白玻v吸熱玻璃吸熱玻璃：增大吸熱量：增大吸熱量,由室外空氣帶走由室外空氣帶走,減少進(jìn)入減少進(jìn)入室內(nèi)熱量室內(nèi)熱量,但對于溫差傳熱量無減少。但對于溫差傳熱量無減少。v陽光控制玻璃陽光控制玻璃(熱反射熱反射)：在玻璃表面涂上金屬化合：在玻璃表面涂上金屬化合物膜物膜, 可以改變玻璃的反射率和對可見光的透射率可以改變玻璃的反射率和對可見光的透射率. 通過膜的組合實(shí)現(xiàn)通過膜的組合實(shí)現(xiàn).對遠(yuǎn)紅外反射效果低。對遠(yuǎn)紅外反射效果低。vLow-E玻璃玻璃 ：對遠(yuǎn)紅外有較高反射率的鍍膜玻璃。對遠(yuǎn)紅外有較高反射率的鍍膜玻璃。玻璃種類中空組合中空K值透過率% 透明玻璃 6白玻+12+

7、 6白玻 2.7 72 吸熱玻璃 6藍(lán)玻+12+ 6白玻 2.7 43 熱反射玻 6反射+12+6白玻 2.6 43 Low-E 6白玻+12+ 6L-w 1.9 66 Sun-E 6 Sun+12+ 6白玻 1.8 38幾種中空玻璃的性能幾種中空玻璃的性能v 2.4 熱阻熱阻v導(dǎo)熱熱阻導(dǎo)熱熱阻 Rd： m2.k/W 材料厚度材料厚度 () (m) 材料導(dǎo)熱系數(shù)材料導(dǎo)熱系數(shù)() (w/m.k) v 對流熱阻對流熱阻 R: 1/ :對流換熱系數(shù)對流換熱系數(shù) W/m2.k注：材料厚度注：材料厚度 建筑物理建筑物理教材中用教材中用d 總熱阻總熱阻=各部分熱阻之和各部分熱阻之和室室外外對對流流熱熱阻阻

8、室室內(nèi)內(nèi)對對流流熱熱阻阻材材料料導(dǎo)導(dǎo)熱熱熱熱阻阻材材料料導(dǎo)導(dǎo)熱熱熱熱阻阻材材料料導(dǎo)導(dǎo)熱熱熱熱阻阻R=1/i+/+1/o屋面的傳熱系數(shù) K= 1 = 1 Ro RiRRe計(jì)算要點(diǎn):1.外表面換熱阻 Re= 0.04 (m2.K/W) ; 2.內(nèi)表面換熱阻 Ri = 0.11 (m2.K/W) ; 3. 平屋面找坡層的計(jì)算厚度取平均厚度,一般取0.040.07(m); 4. 防水層的熱阻忽略不計(jì). 5.因?yàn)椴牧?構(gòu)造,施工,地區(qū)及使用情況造成保溫材料失去部分性能,理想狀態(tài)下的傳熱系數(shù)*修正系數(shù) 才是真實(shí)的系數(shù)。保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)取計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)c，即應(yīng)以實(shí)驗(yàn)室絕干狀態(tài)下測定的導(dǎo)熱系數(shù)乘以大于1的修

9、正系數(shù)a。 a值可由民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范附表中查取。 c=a 6. 采用松散保溫材料攪拌成的漿體材料做保溫層，其導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)以混合后的實(shí)際材料導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算。v2.5 熱惰性指標(biāo)熱惰性指標(biāo)DvD=R*S 熱阻與蓄熱系數(shù)的乘積熱阻與蓄熱系數(shù)的乘積 S: 蓄熱系數(shù)蓄熱系數(shù). 由材料的熱容量由材料的熱容量(容重與比熱的乘積容重與比熱的乘積)決決定。定。 D : 綜合反映了材料抵抗熱流大小和溫度波動(dòng)的綜合反映了材料抵抗熱流大小和溫度波動(dòng)的能力。能力。 多層材料多層材料: D=(R*S) 注注: 空氣層的蓄熱系數(shù)為空氣層的蓄熱系數(shù)為0。 住宅的墻體熱阻限值與住宅的墻體熱阻限值與D有關(guān)系，有關(guān)系，D越大，越大

10、，R可可以小。冬季室外采暖計(jì)算溫度亦與以小。冬季室外采暖計(jì)算溫度亦與D有關(guān)。有關(guān)。2.6 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)文件深度建筑節(jié)能設(shè)計(jì)文件深度 2.6.1設(shè)計(jì)依據(jù)性文件、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)依據(jù)性文件、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)： （1）夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ134-2001； （2）重慶市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）重慶市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （3）民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范）民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50176-93 （4） 有關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)文件、規(guī)定有關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)文件、規(guī)定（50%、 65% ）；）；v2.6.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本要求v（1）體形系數(shù)體形系

11、數(shù)（夏熱冬冷地區(qū)公建如南京不作（夏熱冬冷地區(qū)公建如南京不作要求）；要求）；v（2）窗、透明幕墻、透明天窗玻璃、型材；）窗、透明幕墻、透明天窗玻璃、型材；v 窗墻面積比；窗墻面積比；v 傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)=1/傳熱阻，傳熱阻，K=1/R；v（3）屋面典型、外墻）屋面典型、外墻 構(gòu)造層次構(gòu)造層次 ，構(gòu)造設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)圖圖(引用引用 標(biāo)準(zhǔn)與參考圖集標(biāo)準(zhǔn)與參考圖集)v 傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)=1/傳熱阻；傳熱阻；v 熱惰性指標(biāo)（公建不要求）熱惰性指標(biāo)（公建不要求）v2.7 常用保溫材料常用保溫材料 v2.7.1常用墻外保溫材料常用墻外保溫材料 v模塑（擠塑）聚苯板薄抹灰體系；模塑（擠塑）聚苯板薄抹灰體

12、系； v膠粉聚顆粒漿料抹灰體系；膠粉聚顆粒漿料抹灰體系； v噴涂聚氨酯硬泡沫塑料復(fù)合膠粉聚苯顆粒漿料體系；噴涂聚氨酯硬泡沫塑料復(fù)合膠粉聚苯顆粒漿料體系； v無網(wǎng)聚苯板現(xiàn)澆鋼筋砼體系；無網(wǎng)聚苯板現(xiàn)澆鋼筋砼體系； v鋼絲網(wǎng)架聚苯板現(xiàn)澆鋼筋砼體系（腹絲穿透、不穿鋼絲網(wǎng)架聚苯板現(xiàn)澆鋼筋砼體系（腹絲穿透、不穿透、機(jī)械錨固）；透、機(jī)械錨固）； v巖棉板復(fù)合膠粉聚苯顆粒漿料保溫層；巖棉板復(fù)合膠粉聚苯顆粒漿料保溫層； v裝式龍骨外復(fù)薄板體系（內(nèi)填裝式龍骨外復(fù)薄板體系（內(nèi)填EPS，巖棉板或玻璃，巖棉板或玻璃棉板）。棉板）。 vA級保溫材料為不燃材料，完全杜絕了防火隱患的問題，設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)優(yōu)先考慮使用A級保溫材料

13、，如：墻體自保溫體系及無機(jī)保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)、內(nèi)墻貼無機(jī)發(fā)泡保溫板內(nèi)保溫系統(tǒng)、無機(jī)保溫砂漿內(nèi)保溫系統(tǒng)等。 B1級保溫材料為難燃材料，重慶地區(qū)所使用的B1級保溫材料大部分為膠粉聚苯顆粒保溫漿料，膠粉聚苯顆粒保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)具有無空腔構(gòu)造、無火焰?zhèn)鞑バ缘奶攸c(diǎn)，對于一般的民用建筑也能夠達(dá)到其防火性能要求。 2.7.2常用屋頂保溫材料常用屋頂保溫材料v模塑聚苯板（模塑聚苯板（EPS） v擠塑聚苯板（擠塑聚苯板（XPS） v噴涂聚氨酯硬泡（噴涂聚氨酯硬泡（PU） v水泥聚苯板水泥聚苯板 v水泥珍珠巖板水泥珍珠巖板 v瀝青珍珠巖板瀝青珍珠巖板 v憎水型珍珠巖板憎水型珍珠巖板 v水泥蛭石板水泥蛭石

14、板 v巖棉巖棉 v玻璃棉玻璃棉 v礦棉板（氈）礦棉板（氈） 1.屋面（上人屋面）屋面（上人屋面）工程作法R=/計(jì)算值40厚C20細(xì)石混凝土內(nèi)配6200雙向Ra干鋪油氈一層忽略03厚SBS防水卷材Rb20厚1：2.5水泥砂漿Rc=30厚（最薄處）XPS擠塑聚苯板保溫兼找坡平均( )厚Rd=20厚1：3水泥砂漿Re=120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板Rf=20厚混合砂漿Rg=R=Ra+Rb+RgR0=Ri+R+Re=K=1/R02.外墻外墻(從內(nèi)到外從內(nèi)到外)工程作法R=/計(jì)算值20厚混合砂漿Ra240厚燒結(jié)多孔磚Rb( )厚聚苯顆粒保溫Rc=3厚抗裂砂漿（網(wǎng)格布）Rd=20厚混合砂漿Re=R=Ra+Rb+

15、ReR0=Ri+R+Re=K=1/R0工程作法R=/40厚C20細(xì)石混凝土內(nèi)配6200雙向1.51干鋪油氈一層忽略3厚SBS防水卷材0.2720厚1：2.5水泥砂漿0.9330厚（最薄處）XPS擠塑聚苯板保溫兼找坡平均60厚0.0320厚1：3水泥砂漿0.93120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板1.7420厚混合砂漿0.87工程作法20厚混合砂漿0.87240厚型燒結(jié)多孔磚0.5830厚聚苯顆粒保溫0.063厚抗裂砂漿（網(wǎng)格布）0.0320厚混合砂漿0.87各種建材導(dǎo)熱系數(shù)如下：各種建材導(dǎo)熱系數(shù)如下：材料名稱材料名稱 導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù) 修正系數(shù)修正系數(shù) 取取 值值 水泥石灰砂漿 0.87 1 0.87 水泥砂漿 0.93 1 0.93 聚苯板 0.