建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算手算

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算手算1第1頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四浙江省建筑節(jié)能專項(xiàng)考試參考資料（建筑）1、《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50176-93）2、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ134-2001）3、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）4、浙江省標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/1015-2003）5、浙江省標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/1036-2007）6、全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施－節(jié)能專篇（建筑）。7、《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》JGJ144-2004《圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造詳圖㈠》（2005浙J45）8、《浙江省建設(shè)工程建筑節(jié)能（含節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地）推廣技術(shù)公告》《浙江省建設(shè)工程淘汰和限制使用技術(shù)與產(chǎn)品目錄》（可在網(wǎng)上下載）2第2頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四我國從上世紀(jì)80年代開始進(jìn)行居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。夏熱冬冷地區(qū)從2001年10月1日起執(zhí)行《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，開始進(jìn)行居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)浙標(biāo)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1015-2003（03年12月發(fā)布04年1月1日施行）

。從2005年7月1日起執(zhí)行《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，公共建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)浙標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036-2007（07年12月發(fā)布08年1月1日施行）3第3頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)涉及面很廣，主要的有兩個(gè)方面：

一是建筑物在發(fā)揮其正常功能過程中的能耗問題。也就是在滿足人們對(duì)舒適熱環(huán)境的前提下合理、有效地使用能源。即采暖通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能。二是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、隔熱問題。也就是高效保溫隔熱材料的合理使用和正確布置，以減少外界環(huán)境對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響。即圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)節(jié)能。這是一個(gè)問題的兩個(gè)方面。兩個(gè)方面結(jié)合得好，就能達(dá)到既節(jié)能，又節(jié)省一次性投資的最佳目的。4第4頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱措施：主要包括屋頂、外墻、架空或外挑樓板以及室內(nèi)地面的保溫隔熱構(gòu)造的確定、材料的選用以及采用保溫門窗等措施。5第5頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四建筑節(jié)能涉及的熱工參數(shù)

及計(jì)算內(nèi)容

我們可以通過規(guī)范中對(duì)建筑設(shè)計(jì)在節(jié)能方面所需控制并達(dá)到的各項(xiàng)規(guī)定性指標(biāo)及要求來歸納出節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)熟悉并掌握的有關(guān)熱工參數(shù)及計(jì)算內(nèi)容！6第6頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)匯總表（僅供參考）設(shè)計(jì)內(nèi)容規(guī)定性指標(biāo)計(jì)算數(shù)值技術(shù)措施體形系數(shù)條式建筑≤0.35點(diǎn)式建筑≤0.40屋頂傳熱系數(shù)

K≤1.0D≥3.0K≤0.8D≥2.5外墻傳熱系數(shù)

K≤1.5D≥3.0K≤1.0D≥2.5外窗及陽臺(tái)門透明部分窗墻面積比北向≤0.45東向無外遮陽≤0.30有外遮陽≤0.50西向南向≤0.50氣密性等級(jí)1-6層≥Ⅲ級(jí)≥7層≥Ⅱ級(jí)7第7頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)內(nèi)容規(guī)定性指標(biāo)傳熱系數(shù)

計(jì)算數(shù)值技術(shù)措施架空樓板K≤1.5分戶墻K≤2.0樓板K≤2.0戶門K≤3.0能耗指標(biāo)采暖年耗電量Eh（KWh/m2）<25.99空調(diào)年耗電量Ec（KWh/m2）<30.80采暖空調(diào)設(shè)備最低能效比值注：●K為傳熱系數(shù)[W/（m2·K）]。D為熱隋性指標(biāo)。8第8頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)匯總表（僅供參考）設(shè)計(jì)內(nèi)容規(guī)定性指標(biāo)傳熱系數(shù)

計(jì)算數(shù)值技術(shù)措施屋頂K≤0.7外墻（含非透明幕墻）K≤1.0架空或外挑樓板K≤1.0單一朝向外窗︵含透明幕墻︶窗墻面積比K傳熱系數(shù)

Sc遮陽系數(shù)（東、南、西向/北向）≤0.2≤4.7->0.2-≤0.3≤3.5≤0.55/->0.3-≤0.4≤3.0≤0.50/0.60>0.4-≤0.5≤2.8≤0.45/0.55>0.5-≤0.7≤2.5≤0.40/0.50氣密性等級(jí)外窗≥4級(jí)透明幕墻≥3級(jí)可開啟面積≥30%9第9頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)計(jì)內(nèi)容規(guī)定性指標(biāo)傳熱系數(shù)

計(jì)算數(shù)值技術(shù)措施屋頂透明部分≤3.0≤0.4≤屋頂總面積的20%地面和地下室外墻熱阻R（M2·K）/W地面≥1.2地下室外墻（與土壤接觸者）≥1.2能耗指標(biāo)采暖年耗電量Eh(kwh/m2)<25.99空調(diào)年耗電量Ec(kwh/m2)<30.80采暖、空調(diào)設(shè)備最低能效比值注：●K為傳熱系數(shù)[W/（m2·K）]。SC為遮陽系數(shù)?！翊皦γ娣e比小于0.4時(shí)，玻璃的可見光透射比應(yīng)>0.4。10第10頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四一、建筑體形系數(shù)（一）建筑體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積和外表面所包圍的體積之比值。

計(jì)算公式：F0——建筑物與室外大氣接觸的外表面積（m2）V0——外表面所包圍的建筑體積（m3）11第11頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四規(guī)定性指標(biāo)：建筑類別條式建筑點(diǎn)式建筑居住建筑≤0.35≤0.4公共建筑嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)≤0.4。其他地區(qū)無要求。浙標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036-20074.1.3建筑物的體形宜避免過多的凹凸與錯(cuò)落，體形系數(shù)不宜大于0.40。12第12頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四●建筑外墻面面積應(yīng)按各層外墻外包線圍成的面積總和計(jì)算?！窠ㄖ锿獗砻娣e應(yīng)按墻面面積、屋頂面積和下表面直接接觸室外空氣的樓板（外挑樓板、架空層頂板）面積的總面積計(jì)算。不包括地面面積，不扣除外門窗面積?！窠ㄖw積應(yīng)按建筑物外表面和底層地面圍成的體積計(jì)算。13第13頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

（二）試計(jì)算三棟十層30m高，每層建筑面積同為600m2，不同平面形狀建筑的體形系數(shù)。14第14頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四計(jì)算結(jié)果比較：棟號(hào)架空層外圍護(hù)面積F0（m2）體積V0（m3）體形系數(shù)S=F0/V0A無98m×30m+600m2=354025m×24m×30m=180003540/18000=0.197有98m×30m+600m2×2=4140180004140/18000=0.23B無110m×30m+600m2=390040m×15m×30m=180003900/18000=0.217有110m×30m+600m2×2=4500180004500/18000=0.25C無140m×30m+600m2=4800（30m×10m+10m×15m×2）×30m=180004800/18000=0.267有140m×30m+600m2×2=5400180005400/18000=0.3015第15頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四若改為六層18m高時(shí)的結(jié)果比較：棟號(hào)架空層外圍護(hù)面積F0（m2）體積V0（m3）體形系數(shù)S=F0/V0A無98m×18m+600m2=236425m×24m×18m=108002364/10800=0.22有98m×18m+600m2×2=2964108002964/10800=0.27B無110m×18m+600m2=258040m×15m×18m=108002580/10800=0.24有110m×18m+600m2×2=3180108003180/10800=0.29C無140m×18m+600m2=3120（30m×10m+10m×15m×2）×18m=108003120/10800=0.29有140m×18m+600m2×2=3720108003720/10800=0.3416第16頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

結(jié)論一平面外形越緊湊，體形系數(shù)越??；層數(shù)越少，體形系數(shù)越大；增設(shè)架空層，體形系數(shù)隨之?dāng)U大。17第17頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

（三）體形系數(shù)的大小對(duì)建筑能耗的影響非常顯著。體形系數(shù)越小，單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面積越小，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失就越小。因此，從降低建筑能耗的角度出發(fā)，應(yīng)該將體形系數(shù)控制在一個(gè)較低的水平。但體形系數(shù)的大小與建筑造型、平面布局、采光通風(fēng)等條件緊密相關(guān)。18第18頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

體形系數(shù)限值規(guī)定過小，將制約建筑師們的創(chuàng)造性，造成建筑造型呆板，平面布局困難，甚至損害建筑功能。因此權(quán)衡利弊，兼顧不同類型的建筑造型，盡可能地減少房間的外圍護(hù)面積，避免因體形復(fù)雜和凹凸過多造成外墻面積太大而提高體形系數(shù)。甚至超過規(guī)定性指標(biāo)，得重新調(diào)整建筑平面布局。19第19頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四控制體形系數(shù)大小的方法：●減少建筑的面寬，加大建筑的進(jìn)深。面寬與進(jìn)深之比不宜過大，長寬比應(yīng)適宜?！裨黾咏ㄖ膶訑?shù)，多分?jǐn)偽菝婊蚣芸諛前迕娣e?！窠ㄖw型不宜變化過多，立面不宜太復(fù)雜，造型宜簡練。20第20頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四二、窗墻比與遮陽系數(shù)21第21頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四外窗（含透明幕墻）熱工設(shè)計(jì)在建筑的外窗（含透明幕墻——下同）、墻體、屋面三大圍護(hù)部件中，外窗的熱工性能最差，是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑能耗的最主要因素之一。它的能耗約為墻體的3倍，屋面的4倍，約占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗的40%~50%。因此，加強(qiáng)外窗的保溫隔熱性能，減少窗的熱量損失，是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的非常重要環(huán)節(jié)。22第22頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四（一）窗墻面積比和傳熱系數(shù)：普通窗戶的保溫隔熱性能差，夏季白天通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽幅射熱也多。窗墻面積比越大，采暖、空調(diào)的能耗也越大。因此從節(jié)能角度出發(fā)，必須限制窗墻面積比。一般情況，應(yīng)以滿足室內(nèi)采光要求作為窗墻面積比的確定原則。1、窗墻面積比計(jì)算：(1)計(jì)算公式：ΣAc——同一朝向的外窗（含透明幕墻）及陽臺(tái)門透明部分洞口總面積（m2）。ΣAw——同一朝向外墻總面積（含該外墻上的外門窗的總面積）（m2）。23第23頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四2平均窗墻面積比整棟建筑某一相同朝向的外墻面上的窗及陽臺(tái)門的透明部分的總面積與該朝向的外墻面的總面積（包括外墻中窗和門的面積）之比。24第24頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四例：杭州某辦公建筑按節(jié)能分類為乙類建筑，建筑南面為（4米，8開間）32m，層高3米，四層，每層設(shè)窗（3米寬×1.5米高）各8個(gè)，求此建筑南面的平均窗墻比。平均窗墻面積比：建筑某一相同朝向的外墻面上的窗及陽臺(tái)門的透明部分的總面積與該朝向的外墻面的總面積（包括外墻中窗和門的面積）比。按給出的條件此建筑南面的平均窗墻比應(yīng)為25第25頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四（二）外窗遮陽：夏熱冬冷地區(qū)，建筑外窗對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境和空調(diào)負(fù)荷影響很大，通過外窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱幾乎不經(jīng)過時(shí)間延遲就會(huì)對(duì)房間產(chǎn)生熱效應(yīng)。特別是在夏季，太陽輻射如果未受任何控制地射入房間，將導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境過熱和空調(diào)能耗的增加。因此，采取有效的遮陽措施，降低外窗太陽輻射形成的空調(diào)負(fù)荷，是實(shí)現(xiàn)居住建筑節(jié)能的有效方法。由于一般公共建筑的窗墻面積比較大，因而太陽輻射對(duì)建筑能耗的影響很大。為了節(jié)約能源，應(yīng)對(duì)窗口和透明幕墻采取外遮陽措施。26第26頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四1、遮陽系數(shù)的定義為在法向入射條件下，通過玻璃構(gòu)件（包括窗的透明部分和不透明部分）的太陽輻射得熱率，與相同入射條件下的標(biāo)準(zhǔn)玻璃（3mm厚）的太陽輻射得熱率的比值。也可認(rèn)為是太陽輻射能透過指數(shù)。2、計(jì)算公式：27第27頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四3、規(guī)定性指標(biāo)詳GB50189-2005標(biāo)準(zhǔn)表4.2.2-4?！裼型庹陉栐O(shè)施時(shí)，遮陽系數(shù)=玻璃的遮陽系數(shù)×外遮陽的遮陽系數(shù)?！駸o外遮陽設(shè)施時(shí)，遮陽系數(shù)=玻璃的遮陽系數(shù)。●外遮陽系數(shù)的計(jì)算方法，詳GB50189-2005標(biāo)準(zhǔn)25頁附錄A?！癫ＡУ恼陉栂禂?shù)可參照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036-2007P88表E.0.6。28第28頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四上題中，每扇窗頂均設(shè)0.6m水平遮陽，求其水平外遮陽系數(shù)。

按浙標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036-2007p38附錄A

建筑外遮陽系數(shù)計(jì)算方法－－A.0.1

水平遮陽板的外遮陽系數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算確定：水平遮陽板：（A.0.1-1）遮陽板外挑系數(shù)：PF＝A／B（A.0.1.3）式中SDH——水平遮陽板夏季外遮陽系數(shù)；ah、bh、—計(jì)算系數(shù)，按表A.0.1取定；PF——遮陽板外挑系數(shù)，當(dāng)計(jì)算出的PF＞1時(shí)，取PF＝1；A——遮陽板外挑長度（圖A.0.1）；

B——遮陽板根部到窗對(duì)邊距離（圖A.0.1）。

29第29頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四圖A.0.1遮陽版外挑系數(shù)（PF）計(jì)算示意圖30第30頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四表A.0.1水平和垂直外遮陽計(jì)算系數(shù)遮陽裝置計(jì)算系數(shù)東東南南西南西西北北東北水平遮陽板ah0.350.480.470.360.360.360.300.48bh-0.75-0.83-0.79-0.68-0.76-0.68-0.58-0.83垂直遮陽板av0.320.420.420.420.330.410.440.43bv-0.65-0.800.80-0.82-0.66-0.82-0.84-0.83注：其他朝向的計(jì)算系數(shù)按上表中最接近的朝向選取。31第31頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四查表A.0.1南向ah=0.47bh=－0.79按浙標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036-2007外遮陽系數(shù)查P38公式A.0.1—1

水平遮陽板：按公式及題目所給數(shù)據(jù)計(jì)算：則根據(jù)計(jì)算,其水平外遮陽系數(shù)為－－0.759（A.0.1-1）32第32頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四例題中其他條件不變，現(xiàn)按節(jié)能要求選擇6+12+6普通中空玻璃斷熱鋁合金窗，請(qǐng)計(jì)算此方向窗是否能滿足省標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036—2007中規(guī)定性遮陽系數(shù)要求。

根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33／1036-2007查表P9頁4.2.1-2乙類建筑窗墻比為0.375則K≤3.0；南側(cè)遮陽≤O.50；33第33頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四表4.2.1-2

乙類建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位傳熱系數(shù)KW／(m2·K)屋面≤0.70外墻（包括非透明幕墻）≤1.0底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板≤1.0外窗（包括透明幕墻）傳熱系數(shù)KW/（m2·K）遮陽系數(shù)Sw(東、南、西向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比≤0.2≤4.7—0.2＜窗墻面積比≤0.3≤3.5≤0.55／—0.3＜窗墻面積比≤0.4≤3.0≤0.50／0.600.4＜窗墻面積比≤0.5≤2.8≤0.45／0.550.5＜窗墻面積比≤0.7≤2.5≤0.40／0.500.7＜窗墻面積比≤0.8≤2.0≤0.35／0.40屋頂透明部分≤3.0≤0.40注：有外遮陽時(shí)，遮陽系數(shù)＝玻璃的遮陽系數(shù)×外遮陽的遮陽系數(shù)；無外遮陽時(shí)，遮陽系數(shù)＝玻璃的遮陽系數(shù)。34第34頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四查P88表E.0.6

6+12+6普通中空玻璃，K=2.8SC（玻璃)=0.86按上題所求：水平外遮陽系數(shù)SDh＝0.759綜合遮陽系數(shù)＝按規(guī)范要求南側(cè)遮陽≤O.50計(jì)算結(jié)果為0.653大于0.5限值故不滿足遮陽系數(shù)要求35第35頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四若將題中的水平遮陽改為室外卷簾百葉，同樣玻璃規(guī)格，則當(dāng)其為甲類建筑時(shí)，此方向可達(dá)到最大的窗墻比為多少?查P40表A.0.5浙標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036-2007室外卷簾百葉遮陽系數(shù)為O.3則此建筑的綜合遮陽系數(shù)為SC=0.86×0.3=0.258查P9表4.2.1.1浙標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1036-2007得到當(dāng)其為甲類建筑時(shí)此方向窗墻比為0.5-O.736第36頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四表A.0.5夏季不同遮陽措施的遮陽系數(shù)遮陽形式遮陽系數(shù)垂直百葉／稀松織物簾76%室內(nèi)水平軟百葉55~85%室內(nèi)布簾55~65%著色玻璃40~65%陽光控制薄膜20~60%樹木完全遮陽、輕微遮陽20~60%室外卷簾百葉30%室外遮陽蓬25~30%南向棚架上覆蓋落葉攀緣植物或遮陽織物20%室外平行并貼近窗戶的金屬百葉15~20%

37第37頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四表4.2.1-1

甲類建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位傳熱系數(shù)KW／(m2·K)屋面≤0.50外墻（包括非透明幕墻）≤0.70底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板≤0.70外窗（包括透明幕墻）傳熱系數(shù)KW/（m2·K）遮陽系數(shù)Sw(東、南、西向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比≤0.2≤3.3—0.2＜窗墻面積比≤0.3≤2.5≤0.40／—0.3＜窗墻面積比≤0.4≤2.1≤0.35／0.400.4＜窗墻面積比≤0.5≤2.0≤0.32／0.400.5＜窗墻面積比≤0.7≤1.8≤0.28／0.350.7＜窗墻面積比≤0.8（僅適用于南北朝向）≤1.4≤0.25／0.28屋頂透明部分≤2.0≤0.28注：有外遮陽時(shí)，遮陽系數(shù)＝玻璃的遮陽系數(shù)×外遮陽的遮陽系數(shù)；無外遮陽時(shí)，遮陽系數(shù)＝玻璃的遮陽系數(shù)。38第38頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四結(jié)論二固定水平外遮陽所達(dá)到的遮陽效果遠(yuǎn)不如室外卷簾百葉的遮陽效果設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮－造型、經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用要求。為滿足節(jié)能要求應(yīng)優(yōu)先采用活動(dòng)式外遮陽39第39頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

三、維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)與計(jì)算幾個(gè)概念1.熱阻（R）——表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身或其中某層材料阻抗傳熱的物理量。是材料厚度與導(dǎo)熱系數(shù)的比值。單位為（m2·K）/W。2.傳熱阻（R0）——圍護(hù)結(jié)構(gòu)阻抗傳熱能力的物理量。為結(jié)構(gòu)熱阻（R）與內(nèi)、外側(cè)表面換熱阻（Ri、Re）之和。傳熱阻是傳熱系數(shù)K值的倒數(shù)。熱阻越大，熱損失越小。40第40頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四3.導(dǎo)熱系數(shù)（λ）——指材料傳導(dǎo)熱量的一種能力。即在穩(wěn)定傳熱條件下，1M厚的材料板，兩側(cè)表面溫差為1℃時(shí)，每1小時(shí)內(nèi)通過1M2面積內(nèi)傳遞的熱量（瓦特）。單位為w/(m·k)。4.傳熱系數(shù)（K）——在穩(wěn)態(tài)條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1℃，1h內(nèi)通過1M2面積傳遞的熱量（瓦特）。是由于溫度的差異而使熱流從建筑構(gòu)件的熱的一邊向冷的一邊遷移的一個(gè)度量值。單位為w/（m2·k）。K值越小，熱損失越小。41第41頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四5.外墻平均傳熱系數(shù)（Km）——外墻包括主體部位和周邊熱橋（構(gòu)造柱、圈梁以及樓板伸入外墻部分等）部位在內(nèi)的傳熱系數(shù)平均值。按外墻各部位（不包括門窗）的傳熱系數(shù)對(duì)其面積的加權(quán)平均計(jì)算求得。42第42頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四6.熱橋——指在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，由于包含了導(dǎo)熱能力較強(qiáng)的金屬、混凝土等部位，而在此處的熱量流失高于相鄰的部位，這些部位形成傳熱的橋梁，故稱熱橋。借助紅外線技術(shù)，可容易看到，這些部位有發(fā)亮的紅色信號(hào)，表示這些部位形成熱流密集通道，有特別多的熱量流向室外。43第43頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四7.保溫材料一般是指導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.2的材料。λ值越大，材料保溫能力越差?！耢o止的空氣是導(dǎo)熱系數(shù)最小的一種材料，λ=0.017w/（m·k）。故保溫材料都是一種多孔的輕質(zhì)材料（聚苯乙烯泡沫塑料板的空氣含量97%以上）。即材料的容重越小，導(dǎo)熱系數(shù)越小?！癖夭牧现挥性诟稍锏臓顟B(tài)下才能發(fā)揮其保溫作用。選用的保溫材料必須盡量地不吸水。44第44頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算常用公式（一）熱阻計(jì)算：1、單一材料層的熱阻計(jì)算：δj——材料層厚度（m）λcj——材料計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)[w/(m·k)]。計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)為材料導(dǎo)熱系數(shù)與其修正系數(shù)之積按GB50176-93規(guī)范63頁附表4.1可得到各材料的λ值。

45第45頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四46第46頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

2、多層圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻計(jì)算：

Rn---圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層的單一熱阻47第47頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻（R0）計(jì)算：

R0=Ri+ΣR+Re

Ri——內(nèi)表面換熱阻。按GB50176-93規(guī)范27頁附表2.2。

Re——外表面換熱阻。按GB50176-93規(guī)范28頁附表2.3。內(nèi)表面換熱阻（Ri）、外表面換熱阻（Re）——圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)表面空氣邊界層阻抗傳熱能力的物理量。一般情況下Ri=0.11（m2·k）/w。

Re=0.04（m2·k）/w（冬季）或0.05（m2·k）/w（夏季）。48第48頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四（二）傳熱系數(shù)（K）計(jì)算：R0---圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻49第49頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四1、外墻平均傳熱系數(shù)（Km）計(jì)算(非常重要）：

Kp——外墻主體部位的傳熱系數(shù)。KB1、KB2、KB3——外墻周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)。Fp——外墻主體部位的面積（m2）。FB1、FB2、FB3——外墻周邊熱橋部位的面積（m2）。50第50頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四51第51頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四2、主體部位（墻體）傳熱系數(shù)計(jì)算：3、周邊熱橋（鋼筋砼梁、板、柱）傳熱系數(shù)計(jì)算：52第52頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四4、主體部分面積：Fp=房間開間×層高－梁、板、柱和外門窗積。5、周邊熱橋部分面積：FB1、FB2、FB3=鋼筋砼梁、板、柱各自的面積。53第53頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四外墻熱工計(jì)算規(guī)定性指標(biāo)：類別K[W/（m2·K）]D居住建筑≤1.5≤1.0≥3.0≥2.5公共建筑≤1.0（國標(biāo)）≤0.7（甲類）≤1.0（乙類）≤1.5（丙類）—54第54頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四（三）熱惰性指標(biāo)（D）計(jì)算：1、單一材料層熱惰性指標(biāo)計(jì)算：R——材料層熱阻（m2·k）/wS——材料蓄熱系數(shù)w/（m2·k）。按GB50176-93規(guī)范63頁附表4.1。55第55頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四2、多層圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)計(jì)算：ΣD=D1+D2+……+Dn=R1S1+R2S2+……+RnSn●熱惰性指標(biāo)（D）——是表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)溫度波衰減快慢程度的一個(gè)無量綱指標(biāo)。是影響熱穩(wěn)定性的主要因素。D值越大，溫度波在其中的衰減越快，其穩(wěn)定性越好，因而房間內(nèi)的熱穩(wěn)定性也越好。熱惰性指標(biāo)（D）：應(yīng)用在居住建筑節(jié)能規(guī)定性指標(biāo)中；●蓄熱系數(shù)（S）——當(dāng)某一足夠厚度的單一材料層一側(cè)受到諧波熱作用時(shí)，表面溫度將按同一周期波動(dòng)。通過表面的熱流波幅與表面溫度波幅的比值稱為蓄熱系數(shù)。它可表征材料熱穩(wěn)定性的優(yōu)劣。其值越大，材料的熱穩(wěn)定性越好。（空氣間層的蓄熱系數(shù)取S=0）－－屬于材料的一項(xiàng)熱工性能，可在材料表中查得。56第56頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四某居住建筑其結(jié)構(gòu)體系為框架結(jié)構(gòu)，其外墻主體為240厚P型燒結(jié)多孔磚，保溫層為35厚膠粉聚苯顆粒漿料；其外墻主體部位構(gòu)造及主要熱工值分別為：

1、20厚混合砂漿R=0.023

2、240厚P型燒結(jié)多孔磚R=0.414

3、35厚膠粉聚苯顆粒漿料R=0.486

4、5厚抗裂砂漿(玻纖網(wǎng))R=0.0055、彈性底涂、柔性膩?zhàn)?，外墻涂料；熱阻不?jì)計(jì)算此外墻主體部位的傳熱系數(shù)。57第57頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四查閱《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇／建筑》P68頁公式(10.1.1-1)查得傳熱系數(shù)K計(jì)算

其中Ri—內(nèi)表面換熱阻=0.11；Re一外表面換熱阻=0.04主體部位：58第58頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四同一建筑其熱橋部分構(gòu)造做法與主體相同主要熱工值分別為：

1、20厚混合砂漿R=0.023

2、240厚鋼筋混凝土梁、柱(墻)R=0.115（為簡化計(jì)算將熱橋部分的計(jì)算厚度與外墻主體的計(jì)算厚度取值相同）

3、35厚膠粉聚苯顆粒漿料R=0.486

4、5厚抗裂砂漿(玻纖網(wǎng))R=0.0055、彈性底涂、柔性膩?zhàn)樱鈮ν苛?；熱阻不?jì)

框架結(jié)構(gòu)體系，外墻主體與結(jié)構(gòu)性熱橋的面積比例為A=0.65，B=0.35，59第59頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四試計(jì)算此建筑外墻的平均傳熱系數(shù)。若此建筑的熱惰性指標(biāo)D大于3.0，采用這種節(jié)能構(gòu)造能否滿足《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1015-2003中外墻規(guī)定性指標(biāo)要求?

60第60頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四（參見《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇／建筑》P69頁表(10.1.1-1)

61第61頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四查閱《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇／建筑》P68頁公式(10.1.1-1)查得傳熱系數(shù)K計(jì)算

其中Rj—內(nèi)表面換熱阻=0.11；Re一外內(nèi)表面換熱阻=0.04熱橋部分：62第62頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四查閱《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇／建筑》P68頁公式(10.1.1-5)及表l0.1.1.1查得

外墻平均傳熱系數(shù)Km

Km——外墻平均傳熱系數(shù)(㎡·k／w)Kp——外墻主體部位傳熱系數(shù)(㎡·k／w)Fp——外墻主體面積

Kb——外墻主體熱橋部位傳熱系數(shù)

Fb——外墻主體熱橋面積63第63頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四求得=結(jié)論：采用這種節(jié)能構(gòu)造因其熱惰性指標(biāo)D大于3.0，所以能滿足《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33／1015-2003中外墻規(guī)定性指標(biāo)K≤1.5的要求。查浙標(biāo)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1015-2003P8頁屋頂*外墻*外窗（含陽臺(tái)門

透明部分）分戶墻和樓板底部自然通風(fēng)的架空樓板戶門K≤1.0

D≥3.0K≤1.5

D≥3.0按表4.2.1的規(guī)定K≤2.0K≤1.5K≤3.0K≤0.8

D≥2.5K≤1.0

D≥2.5表4.2.4維護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)（K[W/（m2.K）））和熱惰性指標(biāo)（D）64第64頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四結(jié)論三通常情況下，維護(hù)結(jié)構(gòu)主體與熱橋部位用相同厚度保溫材料，即可滿足規(guī)定性指標(biāo)的要求。不同結(jié)構(gòu)體系的建筑，可通過簡化的手法估算出主體結(jié)構(gòu)與熱橋部分的面積比例，按照各構(gòu)造材料的熱工值，計(jì)算出其平均傳熱系數(shù)。65第65頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

五、屋面的保溫隔熱

屋面在整個(gè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積中所占的比例雖遠(yuǎn)低于外墻，但對(duì)頂層房間而言，卻是比例最大的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于五個(gè)面被室外氣候所包圍。屋面保溫隔熱性能太差，對(duì)頂層房間的室內(nèi)熱環(huán)境和建筑采暖空調(diào)能耗的影響是比較嚴(yán)重的。因此各節(jié)能規(guī)范對(duì)屋面的熱工性能均做了嚴(yán)格的規(guī)定。66第66頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四規(guī)范對(duì)屋頂熱工要求的規(guī)定性指標(biāo)：

類別K[w/（m2·k）]D居住建筑≤1.0≤0.8≥3.0≥2.5公共建筑≤0.7（國標(biāo)）≤0.5（甲類）≤0.7（乙類）≤1.0（丙類）—67第67頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四（各層材料熱工參數(shù)表（供計(jì)算時(shí)參考采用）序號(hào)每層材料名稱厚度δ(mm)干密度P0(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)λ[w/（m·k）]蓄熱系數(shù)S[w/（m2·k）]修正系數(shù)α熱阻R[(m2·k/)w]熱惰性指標(biāo)D合計(jì)傳熱阻R0=RI+ΣR+Re=傳熱系數(shù)K=1/R0=熱惰性指標(biāo)D=ΣD=●如有GB50176-93《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》附表4.2所列情況者，導(dǎo)熱系數(shù)（λ）和蓄熱系數(shù)（S）計(jì)算值應(yīng)分別進(jìn)行修正：λc=λ×α，Sc=S×α。(α為修正系數(shù)。)68第68頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四為了提高屋面的保溫隔熱性能，設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：1、應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)（λ）小，蓄熱系數(shù)（S）大的保溫隔熱材料。不宜選用密度（P0）過大的材料，防止屋面荷載過大。2、根據(jù)建筑物的使用要求，屋面結(jié)構(gòu)形式，環(huán)境氣候條件，防水處理方法和施工條件等因素，屋面保溫措施應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。3、宜采用倒置式屋面保溫隔熱系統(tǒng)：防水層設(shè)置在結(jié)構(gòu)層以上、絕熱材料之下，兼作隔氣層。由于絕熱材料的保護(hù)作用，使防水材料避免受到室外空氣溫度的劇烈波動(dòng)變化和紫外線輻射影響及施工原因，造成防水層的損壞。4、保溫隔熱材料不宜選用吸水率較高的絕熱材料，以防屋面濕作業(yè)時(shí)，保溫隔熱層大量吸水，降低熱工性能。否則應(yīng)設(shè)排水孔。一般采用：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）、聚氨酯泡沫塑料等。69第69頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四（二）屋頂透明部分（玻璃頂）設(shè)計(jì)：公共建筑屋頂透明部分（玻璃頂）的面積不應(yīng)大于屋頂總面積的20%。浙江省標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/1036-2007）第4.1.6規(guī)定居住建筑屋頂天窗必須采取遮陽措施浙江省標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/1015-2003）第4.2.3規(guī)定70第70頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四

屋面的熱工計(jì)算遵循維護(hù)結(jié)構(gòu)各項(xiàng)計(jì)算公式如：傳熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)等，其中一個(gè)比較實(shí)用的用來計(jì)算保溫層厚度的公式為：71第71頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四式中——保溫層厚度(m)——保溫材料的計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)[w／(m·k)]，——構(gòu)造層中除保溫層外的各層材料熱阻之和(㎡·／K／W)——規(guī)定的傳熱系數(shù)限值[W／(m·k)]（根據(jù)所要計(jì)算的維護(hù)結(jié)構(gòu)部位決定）——構(gòu)造層中除保溫層外的各層材料熱阻之和(㎡·／K／W)——構(gòu)造層中除保溫層外的各層材料熱阻之和(㎡·／K／W)查閱《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇／建筑》P70頁公式(10.1.5)保溫隔熱層厚度計(jì)算公式：72第72頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四例：計(jì)算同一種保溫材料——擠塑聚苯板在居住建筑中，作為屋面保溫材料達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定性指標(biāo)限值要求的最經(jīng)濟(jì)厚度。屋面的構(gòu)造及主要熱工值分別為：

1、40厚細(xì)石混凝土(雙向配筋)R=0.0232、x厚擠塑聚苯板λ=0.03，修正系數(shù)α＝1.13、2厚防水層R=0.0114、20厚水泥砂漿找平R=0.0225、80厚輕骨料混凝土找坡R=0.0826、120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板R=0.069；7、15厚混合砂漿R=0.01773第73頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33／1015-2003中有兩種參數(shù)；類別K[w/（m2·k）]D居住建筑≤1.0≤0.8≥3.0≤2.574第74頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四1、分別查閱《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33／1015—2003中的兩種；K1=1.0；K2=0.83、用公式=0.03X1.1=0.03375第75頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四K1=1.0時(shí)：即約21mm厚76第76頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四K2=0.8時(shí)：即約29mm厚；

同理可計(jì)算各類公共建筑的屋面保溫層厚度的經(jīng)濟(jì)值。77第77頁，共82頁，2023年，2月20日，星期四結(jié)論四不同性質(zhì)的建筑由于規(guī)范對(duì)其節(jié)能的規(guī)定性指標(biāo)要求不一樣，