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1、1,建筑节能设计标准学习笔记,2,目 录一、总平面规划设计的节能措施二、单体建筑节能设计三、建筑体形系数四、建筑热工设计计算公式（一）热阻（R）计算（二）传热系数（K）计算（三）热惰性指标（D）计算（四）外墙受周边热桥影响，平均传热系数（Km）计算（五）外墙受周边热桥影响，平均热惰性指标（Dm）计算（六）屋顶和外墙隔热指标验算,3,五、屋面的保温隔热（一）屋面设计应遵循的原则（二）屋顶透明部分（玻璃顶）设计（三）屋顶热工计算六、墙体的保温隔热（一）外墙（二）内墙（三）非透明幕墙（四）墙体保温材料（五）外墙热工计算（六）内墙热工计算,4,七、楼板、架空层楼板或外挑楼板（一）楼板热工计算（二）架空
2、层楼板或外挑楼板热工计算八、地面和地下室保温隔热（一）回填地面热工计算（二）地下室热工计算九、外窗（含透明幕墙）热工设计（一）窗墙面积比和传热系数（二）外窗、阳台门和透明幕墙气密性（三）外窗遮阳（四）外窗和透明幕墙的可见光透射比（五）透明幕墙（六）外窗可开启面积,5,建筑是能耗大户。据统计，建筑运行能耗占能源总消费量比例已从上世纪70年代末的10%上升到目前的26.7%，接近世界建筑能耗30%的水平。若建筑运行能耗加上建筑房屋生产环节的能耗，则占社会总能耗的46.7%。预计，随着我国城市化进程的加速发展，加之我国的建筑耗能高，节能技术水平低的现状，我国能源消耗量将很快接近发达国家的建筑能耗量。
3、,6,建筑节能是发展建筑业的需要，在发达国家，适宜的室温已经成为一种基本的需求。,7,我国从上世纪80年代开始进行居住建筑节能设计。夏热冬冷地区从2001年10月1日起执行夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准，开始进行居住建筑节能设计。从2005年7月1日起执行公共建筑节能设计标准，公共建筑进行节能设计。,8,建筑节能设计是一个系统工程，涉及各专业的技术工作。从建筑的方案设计阶段开始，规划、建筑、结构、暖通空调、给排水、电气、室内外装修设计等各个专业，就应通过有机的整合和密切协作，综合采用成熟有效的节能技术，形成整套的节能体系。,9,建筑师在建筑节能设计中，应主动合理地采取各种保温隔热措施以及自然
4、通风、遮阳等设计手段，以适应地区气候特点，节约能源。建筑师的整体设计理念要有节能意识，有环境意识，在什么地方应用什么材料，应有周密考虑，然后通过设计形成自身的节能系统。这时候，各专业工程师参与进来，就可根据建筑师的大前提，选择最优的节能方案。,10,下面就学习国家规范、标准和参考一些好的实例做法，结合施工图审查工作，对建筑专业节能设计遇到的一些问题，谈谈个人的认识，共同研究。不妥之处，请以国家规范、标准的规定为准。,11,一、总平面规划设计的节能措施 建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。建筑总平面布置和设计，应利用冬季日照，并避开冬季主导风向。夏季应具有良好的自然通风并防止太阳辐射。建
5、筑的主朝向选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。也就是说在冬季最大限度地利用日照，多获得热量，避开主导风向，减少建筑物和场地外表面热损失；夏季则应最大限度地减少得，并利用自然能来降温冷却，以达到节能的目的。,12,因此在规划设计之初，就应将建筑节能作为主要因素来考虑，充分考虑日、主导风向、夏季的自然通风、朝向等因素。通过多方面的因素分析，优化建筑的规划设计。,13,1、建筑的总体布局，应将多层、小高层、高层建筑分组团，由南向北，由低到高逐次布置，强调建筑的天然采光和自然通风。2、建筑物的朝向应综合考虑用地条件、群体组合和空间环境等因素。一般可选取朝南或南偏东15至南偏西10范围。,14,3、建筑物
6、间距应保证每户有较好的日照和自然通风条件。住宅设计规范规定每套住户至少应保证有一个居住空间能获得日照。当一套有四个居住空间时，应有二个获得日照。4、扩大绿地面积并与水系相结合，形成自然生态环境，以调节小气候，降低环境温度，减少热岛效应，改善微循环气候，达到冬暖夏凉的宜人环境。一般居住区的绿地率应大于30%，公共绿地标准为1.5m2/人，组团绿地面积不小于400m2。绿地至少有1/3面积在规定的建筑日照间距范围之外。,15,二、单体建筑节能设计 单体建筑节能设计，应从方案设计阶段着手。建筑的平面形状、空间尺度、门窗大小、建筑构造等等都是建筑师们应认真对待的。建筑师在进行活跃的建筑创作过程中，应有
7、强烈的节能意识，强调建筑单体的节能效应整体性。,16,建筑节能设计涉及面很广，主要的有两个方面：一是建筑物在发挥其正常功能过程中的能耗问题。也就是在满足人们对舒适热环境的前提下，合理、有效地使用能源。即采暖通风系统节能。二是建筑外围护结构保温、隔热问题。也就是高效保温隔热材料的合理使用和正确布置，以减少外界环境对室内热环境的影响。即围护结构系统节能。这是一个问题的两个方面。两个方面结合得好，就能达到既节能，又节省一次性投资的最佳目的。,17,建筑能耗的范围包括建筑在使用过程中的采暖、通风、空调、供热、照明、炊事等方面的能耗。其中采暖和空调又是能耗最大的两个方面。因此，建筑节能的重点，首先就是要
8、严格控制采暖和空调方面的能耗。具体措施主要是确定合理的采暖、空调设计的计算参数，选用低能耗、高效率的采暖空调设备，设计合理的低能耗、易控制的采暖空调系统。,18,在夏热冬冷地区，夏季炎热、冬季寒冷，围护结构热工设计的主要内容就是改善建筑热惰性指标，减弱室外环境对围护结构的影响。夏季需要室外热量尽量少传入室内，在夜晚室外温度下降后，外围护结构热量又能很快散发出去，保持室内有适宜的温度。冬季要求围护结构有良好的保温特性。,19,为了更好地贯彻国家有关方针政策，节约能源，保护环境，改善建筑热环境，提高采暖和空调的能源利用率。国家制定了居住建筑和公共建筑的节能设计标准，要求在建筑设计时必须严格执行有关
9、强制性的规定，使之达到节能目的。如果在施工图设计阶段不能满足规定性指标要求，则应按夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准第5章和公共建筑节能设计标准第4.3节的性能性指标，进行权衡判断（性能化设计）。,20,具体做法是先构想出一栋虚拟的建筑，称为参照建筑，然后分别计算参照建筑和实际设计的建筑的全年采暖和空调能耗，并依照这两个能耗的比较结果作出判断。当实际设计的建筑的能耗大于参照建筑的能耗时，调整部分设计参数（如提高窗户的保温隔热性能，缩小窗户面积等），重新计算所设计建筑的能耗，直至设计建筑的能耗不大于参照建筑的能耗为止。,21,用动态方法计算建筑的采暖和空调能耗是一个非常复杂的过程，很多细节都会影响
10、能耗的计算结果。设计的建筑最好不出现这种情况，否则建筑师和暖通工程师就要进行很多繁杂的工作。作为建筑设计的龙头专业，建筑师要在创作满意的建筑方案的同时就要充分重视节能设计，使建筑外围护部件的热工性能能达到规定性指标要求。,22,夏热冬冷地区过去是非采暖地区，建筑设计不考虑采暖的要求，更谈不上夏季空调降温。建筑围护结构的热工性能差，室内热环境质量恶劣，采暖、空调能源利用效率低。随着我国经济的高速增长，本气候区的城镇居民纷纷采取措施，自行解决住宅冬、夏季的室内热环境问题。夏季空调，冬季采暖成了一种很普遍的现象。但由于围护结构未采取节能措施，热工性能普遍很差。主要采暖、空调设备能效比很低，电能浪费很
11、大。采暖、空调能源消耗急剧上升，进一步阻碍社会经济的发展，也不利于环境保护。,23,建筑外围护结构的保温隔热措施，主要包括屋顶、外墙、架空或外挑楼板以及室内地面的保温隔热构造的确定、材料的选用以及采用保温门窗等措施。这是建筑节能的重中之重。,24,三、建筑体形系数（一）建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积和外表面所包围的体积之比值。计算公式：F0建筑物与室外大气接触的外表面积（m2）V0外表面所包围的建筑体积（m3）,25,规定性指标：,26,建筑外墙面面积应按各层外墙外包线围成的面积总和计算。建筑物外表面积应按墙面面积、屋顶面积和下表面直接接触室外空气的楼板（外挑楼板、架空层顶板）
12、面积的总面积计算。不包括地面面积，不扣除外门窗面积。建筑体积应按建筑物外表面和底层地面围成的体积计算。,27,（二）试计算三栋十层30m高，每层建筑面积同为600m2，不同平面形状建筑的体形系数。,28,计算结果比较：,29,若改为六层18m高时的结果比较：,30,计算结果是：平面外形越紧凑，体形系数越小；层数越少，体形系数越大；增设架空层，体形系数随之扩大。,31,（三）体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。体形系数越小，单位建筑面积对应的外表面积越小，外围护结构的传热损失就越小。因此，从降低建筑能耗的角度出发，应该将体形系数控制在一个较低的水平。但体形系数的大小与建筑造型、平面布局、采光
13、通风等条件紧密相关。,32,体形系数限值规定过小，将制约建筑师们的创造性，造成建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害建筑功能。因此权衡利弊，兼顾不同类型的建筑造型，尽可能地减少房间的外围护面积，避免因体形复杂和凹凸过多造成外墙面积太大而提高体形系数。甚至超过规定性指标，得重新调整建筑平面布局。,33,控制体形系数大小的方法：减少建筑的面宽，加大建筑的进深。面宽与进深之比不宜过大，长宽比应适宜。增加建筑的层数，多分摊屋面或架空楼板面积。建筑体型不宜变化过多，立面不宜太复杂，造型宜简练。注意事项：楼层平面不一致，应分别计算。封闭阳台应计算。如楼梯间不采暖，应减除楼梯间的屋顶面积。,34,四、建筑热工
14、设计计算公式（一）热阻计算：1、单一材料层的热阻计算：材料层厚度（m）材料导热系数w/(mk)。按GB50176-93规范63页附表4.1。,35,2、多层围护结构热阻计算：热阻（R）表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热的物理量。是材料厚度与导热系数的比值。单位为（m2K）/W。导热系数（）指材料传导热量的一种能力。即在稳定传热条件下，1M厚的材料板，两侧表面温差为1时，每1小时内通过1M2面积内传递的热量（瓦特）。单位为w/(mk)。保温材料一般是指导热系数0.2的材料。值越大，材料保温能力越差。静止的空气是导热系数最小的一种材料，=0.017w/（mk）。故保温材料都是一种多孔的轻质材料
15、（聚苯乙烯泡沫塑料板的空气含量97%以上）。即材料的容重越小，导热系数越小。保温材料只有在干燥的状态下才能发挥其保温作用。选用的保温材料必须尽量地不吸水。,36,3、围护结构传热阻（R0）计算：R0=Ri+R+Re Ri内表面换热阻。按GB50176-93规范27页附表2.2。Re外表面换热阻。按GB50176-93规范28页附表2.3。传热阻（R0）围护结构阻抗传热能力的物理量。为结构热阻（R）与内、外侧表面换热阻（Ri、Re）之和。传热阻是传热系数K值的倒数。热阻越大，热损失越小。内表面换热阻（Ri）、外表面换热阻（Re）围护结构两侧表面空气边界层阻抗传热能力的物理量。一般情况下Ri=0.
16、11（m2k）/w。Re=0.04（m2k）/w（冬季）或0.05（m2k）/w（夏季）。,37,（二）传热系数（K）计算：传热系数（K）在稳态条件下，围护结构两侧空气温度差为1，1h内通过1M2面积传递的热量（瓦特）。是由于温度的差异而使热流从建筑构件的热的一边向冷的一边迁移的一个度量值。单位为w/（m2k）。K值越小，热损失越小。,38,（三）热惰性指标（D）计算：1、单一材料层热惰性指标计算：R材料层热阻（m2k）/wS材料蓄热系数w/（m2k）。按GB50176-93规范63页附表4.1。,39,2、多层围护结构的热惰性指标计算：D=D1+D2+Dn=R1S1+R2S2+RnSn 热惰
17、性指标（D）是表征围护结构对温度波衰减快慢程度的一个无量纲指标。是影响热稳定性的主要因素。D值越大，温度波在其中的衰减越快，其稳定性越好，因而房间内的热稳定性也越好。蓄热系数（S）当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波热作用时，表面温度将按同一周期波动。通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值称为蓄热系数。它可表征材料热稳定性的优劣。其值越大，材料的热稳定性越好。（空气间层的蓄热系数取S=0）,40,（四）外墙受周边热桥影响，平均传热系数（Km）计算：,41,1、外墙平均传热系数（Km）计算：K p外墙主体部位的传热系数。KB1、KB2、KB3外墙周边热桥部位的传热系数。F p外墙主体部位的面积
18、（m2）。FB1、FB2、FB3外墙周边热桥部位的面积（m2）。,42,2、主体部位（墙体）传热系数计算：3、周边热桥（钢筋砼梁、板、柱）传热系数计算：,43,4、主体部分面积：F p=房间开间层高梁、板、柱和外门窗面积。5、周边热桥部分面积：FB1、FB2、FB3=钢筋砼梁、板、柱各自的面积。,44,外墙平均传热系数（Km）外墙包括主体部位和周边热桥（构造柱、圈梁以及楼板伸入外墙部分等）部位在内的传热系数平均值。按外墙各部位（不包括门窗）的传热系数对其面积的加权平均计算求得。热桥指在围护结构内，由于包含了导热能力较强的金属、混凝土等部位，而在此处的热量流失高于相邻的部位，这些部位形成传热的桥
19、梁，故称热桥。借助红外线技术，可容易看到，这些部位有发亮的红色信号，表示这些部位形成热流密集通道，有特别多的热量流向室外。外墙平均传热系数（Km）与热惰性指标（D）值相互对应，分别反映外墙的传热和抵抗波动热作用的能力，即保温和隔热的性能。Km值是根据围护结构的节能目标确定的。控制D值是为了防止因采用轻型结构至D值偏小和东、西向外墙在夏季的内表面温度波辐过大。,45,（五）外墙受周边热桥影响，平均热惰性指标（Dm）计算：1、外墙平均热惰性指标计算：2、主体部位（墙）热惰性指标计算：3、周边热桥（钢筋砼梁、板、柱）热惰性指标计算：4、主体部分面积Fp和热桥部分面积FB1、FB2、FB3均同（四）之
20、4条、5条。,46,（六）屋顶和外墙隔热指标验算：当屋顶和外墙的传热系数K满足规定性指标要求，而热惰性指标D不满足规定性指标要求时，应按下列公式进行隔热指标验算。imax temax imax围护结构内表面最高温度（）。按GB50176-93规范39页附录二（八）的规定 计算。temax夏季室外计算温度的最高值（）。按GB50176-93规范57页附录三附表3.2采用。,47,验算外墙的隔热设计要求，是指验算在房间自然通风情况和夏季室外计算条件（室外综合温度和室外计算温度）下，东、西向外墙的内表面最高温度（imax）值。如内表面的最高温度计算值小于夏季的室外计算温度最高值（temax）时，即满
21、足要求。南昌地区夏季的室外计算温度最高值（temax）为37.8。围护结构（外墙和屋面）在房间自然通风情况的内表面最高温度计算属于周期性热作用条件下的双向波计算，涉及当地的室外热作用参数以及围护结构的各项隔热性能指标，其计算十分繁杂，宜采用专门软件计算。,48,（各层材料热工参数表（供计算时参考采用）,如有GB50176-93民用建筑热工设计规范附表4.2所列情况者，导热系数（）和蓄热系数（S）计算值应分别进行修正：c=，Sc=S。(为修正系数。),49,五、屋面的保温隔热（一）屋面设计应遵循的原则：屋面在整个建筑围护结构面积中所占的比例虽远低于外墙，但对顶层房间而言，却是比例最大的外围护结构
22、，相当于五个面被室外气候所包围。屋面保温隔热性能太差，对顶层房间的室内热环境和建筑采暖空调能耗的影响是比较严重的。,50,为了提高屋面的保温隔热性能，设计应遵循以下原则：1、应选用导热系数（）小，蓄热系数（S）大的保温隔热材料。不宜选用密度（P0）过大的材料，防止屋面荷载过大。2、根据建筑物的使用要求，屋面结构形式，环境气候条件，防水处理方法和施工条件等因素，屋面保温措施应经技术经济比较后确定。3、宜采用倒置式屋面保温隔热系统：防水层设置在结构层以上、绝热材料之下，兼作隔气层。由于绝热材料的保护作用，使防水材料避免受到室外空气温度的剧烈波动变化和紫外线辐射影响及施工原因，造成防水层的损坏。4、
23、保温隔热材料不宜选用吸水率较高的绝热材料，以防屋面湿作业时，保温隔热层大量吸水，降低热工性能。否则应设排水孔。一般采用：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）、聚氨酯泡沫塑料等。,51,（二）屋顶透明部分（玻璃顶）设计：屋顶透明部分（玻璃顶）的面积不应大于屋顶总面积的20%。许多公共建筑设计中，在建筑内部设计一个采光充足、视野开阔、通透明亮的室内中庭，是具有良好的微气候和人工生态环境的公共空间。但屋顶透明部分直接受到太阳的辐射，其隔热性能的好坏直接影响到顶层房间和中庭的室内环境质量，并且大大增加建筑用能，对节约能源很不利。,52,因此在设计时可采取如下措施：1、控制
24、透明顶面积不超过屋顶面积的20%。在其他屋顶保温构造上加强，并采用遮阳系数较小的中空夹胶玻璃。天窗的构造应采取有效的断热构造措施，满足玻璃屋顶的传热系数和遮阳系数要求。2、中庭应有通风措施。中庭内的温度一般要比其他部位高，并影响回廊和相邻房间，使得空调不起作用，浪费电能。具体可采取如下措施：（1）可在玻璃屋顶四周设置通风百叶，以自然通风带走中庭的热空气，既降低能耗，又有利于消防排烟。（2）在中庭上部的侧面设置排风机，利用机械排风，带走中庭的热量。（3）中庭的玻璃幕墙和玻璃屋顶设置通风装置。,53,（三）屋顶热工计算：规定性指标：,54,例一：屋顶构造按KG卷材、涂膜建筑防水构造图 赣03ZJ2
25、07 55/24，上人有保温倒置式屋面。,55,1、屋顶构造：（隔离层、防水层、粘结层不计入）（1）面层：25厚地缸砖。（2）结合层：25厚水泥砂浆。（3）保温层：30厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）。（4）找平层：20厚水泥砂浆。（5）找坡层：80厚（平均）水泥膨胀珍珠岩。（6）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板。（7）粉刷层：20厚水泥石灰砂浆。,56,2、热工计算参数：,57,3、热工计算：,R0=Ri+R+Re D=RS,（1）单一材料热阻、热惰性指标计算：地缸砖：D=0.016615.361.0=0.255 水泥砂浆：D=0.026911.371.0=0.306 挤塑聚苯板：D=0
26、.75760.371.2=0.336,58,水泥砂浆：D=0.021511.37=0.2445 水泥膨胀珍珠岩：D=0.3332.491.5=1.244 钢筋混凝土板：D=0.057517.21.0=0.989 水泥石灰砂浆：D=0.02310.751.0=0.247,59,（2）多层围护结构热阻计算：R=0.0166+0.0269+0.758+0.0215+0.333+0.0575+0.023=1.237（3）传热阻计算：R0=Ri+R+Re=0.11+1.237+0.04=1.387（4）传热系数计算：=0.7212.5，满足规定性指标要求。,60,例二：屋顶构造按KG卷材、涂膜建筑防水构
27、造图 赣03ZJ207 41/20，上人架空有保温层屋面。,61,1、屋顶构造：（防水层、粘结层、隔汽层不计入）（1）架空层：35厚预制钢筋混凝土板。240高空气间层。（2）找平层：20厚水泥砂浆。（3）保温层：120厚加气混凝土块。（4）找坡层：80厚（平均）水泥膨胀珍珠岩。（5）找平层：20厚水泥砂浆。（6）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板。（7）粉刷层：20层水泥石灰砂浆。,62,2、热工计算参数：,63,3、热工计算：（1）单一材料热阻、热惰性指标计算：钢筋混凝土板：D=0.020117.21.0=0.346 空气间层：R=0.13（GB50176-93规范29页附表2.4）D=0.1
28、30=0 水泥砂浆：D=0.021511.371.0=0.2445 加气混凝土块：D=0.3643.591.5=1.958,64,水泥膨胀珍珠岩：D=0.33332.491.5=1.245 水泥砂浆：R=0.0215 D=0.2445 现浇钢筋混凝土：D=0.057517.21.0=0.989 水泥石灰砂浆：D=0.02310.751.0=0.247,65,（2）多层围护结构热阻计算：R=0.0201+0.13+0.0215+0.364+0.3333+0.0215+0.0575+0.023=0.971（3）传热阻计算：RO=0.11+0.971+0.04=1.121（4）传热系数计算：w/(m
29、2k)，满足规定性指标要求。（5）热惰性系数计算：D=0.346+0.2445+1.958+1.245+0.2445+0.989+0.247=5.2743.0，满足规定性指标要求。,66,例三：坡屋顶构造按KG卷材、涂膜建筑防水构造图 赣03ZJ207 30/30，有保温层块瓦屋面。,67,1、屋顶构造：（块瓦、挂瓦条、顺水条、防水层、粘结层不计入）。（1）找平层：30厚配筋细石混凝土。（2）保温层：70厚聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）。（3）找平层：20厚水泥砂浆。（4）结构层：120厚现浇钢筋混凝土板。（5）粉刷层：20厚水泥石灰砂浆。,68,2、热工计算参数：,69,3、热工计算：（1）
30、单一材料热阻、热惰性指标计算：细石砼：D=0.017217.21.0=0.296 聚苯板（EPS板）：D=1.1110.361.5=0.60 水泥砂浆：D=0.021511.371.0=0.2445,70,钢筋混凝土：D=0.06917.21.0=1.186 水泥石灰砂浆：D=0.02310.751.0=0.247,71,（2）多层围护结构热阻计算：R=0.0172+1.111+0.0215+0.069+0.023=1.242（3）传热阻计算：R0=0.11+1.24+0.4=1.392（4）传热系数计算：2.5，满足规定性指标要求。,72,六、墙体的保温隔热（一）外墙：外墙体在建筑的外围护结
31、构中占的比例最大，墙体传热造成热损失占整个建筑热损失的比例也很大。在夏季太阳强烈辐射下，外墙表面温度能达到60以上，因此墙体的保温隔热是外围护结构建筑节能的一个重要部分。在确定外墙的传热系数（K）时，应考虑围护结构中钢筋砼窗过梁、圈梁、抗震柱、剪力墙、框架梁柱等“热桥”部位的影响。外墙的传热系数采用平均传热系数（按面积加权法求得）。计算公式按JGJ134-2001附录A之条。,73,设计时应注意外墙保温层必须满足水密性（抗水性）、抗风压以及温湿度变化的耐候性要求，使墙体不致产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞。在设计时空调外机搁架、穿墙管道、晒衣架、水落管等，应同步设计，并应在保温层施工前安装
32、到位，以免外保温完工后，破坏保温层的整体性，减弱保温隔热性能。了提高墙体的隔热性能应采用遮阳措施，墙面设垂直绿化、浅色饰面（浅色粉刷、浅色涂料层）等。,74,（二）内墙：不采暖房间与采暖房间的隔墙，两面温差可达到2030以上，热损失会很大，应采取保温措施。不采暖楼梯间内隔墙、住户分户墙均应采取保温措施。（三）非透明幕墙：金属、石材、铝塑复合材料等幕墙，应按实墙进行节能设计。简单的做法是在面板材料背面加设50厚玻璃棉（密度约16kg/m3）。幕墙的传热系数可达0.70.9w/（m2k）（矿棉、岩棉和玻璃棉的导热系数=0.0450.07，蓄热系数S=0.461.34）。,75,（四）墙体保温材料：
33、一般采用的墙体保温材料有胶粉聚苯颗粒保温浆料、膨胀玻化微珠保温防火砂浆、聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）、聚氨酯泡沫塑料等。蒸压加气混凝土砌块和蒸压砂加气混凝土砌块，可作自保温墙体材料。,76,（五）外墙热工计算规定性指标：:,77,例一：外墙构造如下图示，试计算外墙的平均传热系数Km和平均热惰性指标Dm。,78,1、墙体构造：方案1：找平层：20厚水泥砂浆内粉刷。结构层：200厚加气混凝土砌块墙。400400钢筋混凝土柱。200300钢筋混凝土梁。找平层：20厚水泥砂浆外粉刷。方案2：找平层：20厚水泥砂浆内粉刷。结构层：200厚加气混凝土砌块墙。40040
34、0钢筋混凝土柱。200300钢筋混凝土梁。保温层：20厚ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料。抗裂层：5厚水泥抗裂砂浆。,79,2、热工计算参数：,80,3、热工计算：R0=Ri+R+Re D=RS方案1：（未设保温层墙体）（1）单一材料热阻、热惰性指标计算：水泥砂浆：D=0.021511.371.0=0.2445 加气混凝土砌块：D=0.7273.591.25=3.26,81,钢筋混凝土柱：D=0.2317.21.0=3.956钢筋混凝土梁：D=0.11517.2=1.977水泥砂浆：R=0.0215 D=0.2445,82,（2）平均传热系数Km计算：a.主体部位（墙）：传热阻 R0=0.11+0.0
35、215+0.727+0.0215+0.04=0.92 传热系数：外墙面积：FP=（）(3.0-0.3)-1.51.8=5.13M2,83,b.热桥部位（柱）：传热阻 R0=0.11+0.0215+0.23+0.0215+0.04=0.423 传热系数：柱面积：FB1=0.43.0=1.20m2,84,c.热桥部位（梁）：传热阻R0=0.11+0.0215+0.115+0.0215+0.04=0.308 传热系数：梁面积：FB2=(3.3-0.4)0.3=0.87m2,85,d.平均传热系数：=1.561.50W/（m2K），不满足规定性指标要求。e.平均传热系数Km与主体（墙）传热系数的比值：
36、即热桥多耗了43%的热量。,86,（3）平均热惰性指标Dm计算：a.主体部位（墙）：Dp=0.2445+3.26+0.2445=3.749 F p=5.13m2 b.热桥部位（柱）：DB1=0.2445+3.956+0.2445=4.445 FB1=1.2m2 c.热桥部位（梁）：DB1=0.2445+1.977+0.2445=2.467 FB2=0.87m2 d.平均热惰性指标：3.00，满足规定性指标要求。,87,方案2：将外墙面20厚水泥砂浆改为ZL胶粉聚苯颗粒浆料和抗 裂砂浆。（1）单一材料热阻、热惰性指标计算：水泥砂浆：D=0.021511.37=0.2445 加气砼砌块：D=0.7
37、273.591.25=3.26 钢筋混凝土柱：R=0.23 D=3.956 钢筋混凝土梁：R=0.115 D=1.977,88,ZL胶粉聚苯颗粒保温砂浆：D=0.2820.9641.2=0.327 抗裂砂浆：D=0.00511.37=0.057,89,（2）平均传热系数Km计算：a.主体部位（墙）：传热阻 R0=0.11+0.0215+0.727+0.282+0.005+0.04=1.19 传热系数：外墙面积：FP=5.13m2,90,b.热桥部位（柱）：传热阻R0=0.11+0.0215+0.23+0.282+0.005+0.04=0.69 传热系数：柱面积：FB1=1.2m2c.热桥部位（
38、梁）：传热阻R0=0.11+0.0215+0.115+0.282+0.005+0.04=0.57 传热系数：梁面积：FB2=0.87m2,91,d.平均传热系数：1.50W/（m2K），满足规定性指标要求。e.与方案1比值：比方案1约降低了1/3。,92,（3）平均热惰性指标Dm计算：a.主体部位（墙）：D p=0.2445+3.26+0.327+0.057=3.89 F p=5.13m2 b.热桥部位（柱）：DB1=0.2445+3.956+0.327+0.057=4.59 FB1=1.20 m2 c.热桥部位（梁）：DB2=0.2445+1.977+0.327+0.057=2.61 FB2
39、=0.87 m2 d.平均热惰性指标：3.00，满足规定性指标要求。,93,4、单元外墙Km、Dm计算结果比较表,94,例二：粘土多孔砖外墙,95,外墙构造（从内到外）和热工计算参数：,传热系数K=0.992.5，满足规定性指标要求。,96,（六）内墙热工计算：内墙规定性指标：居住建筑分户墙K2.0w/(m2k)。公共建筑不作规定。内墙构造和热工计算参数：,传热系数K=1.472.0 w/(m2k)，满足规定性指标要求。,97,七、楼板、架空层楼板或外挑楼板 不采暖房间与采暖房间之间的楼板，温差大，热损失大，应采取保温措施。底部接触室外空气的架空层或外挑楼板，已经起到外围护结构的作用，应采取保
40、温措施。规定性指标：,98,（一）楼板热工计算：居住建筑楼板构造和热工计算参数（1）：,传热系数K=3.022.0 W/(m2K)，不满足规定性指标要求，应增设保温层。,99,居住建筑楼板构造和热工计算参数（2）：,传热系数K=1.1962.0 W/(m2K)，满足规定性指标要求。,100,（二）架空层楼板或外挑楼板热工计算：楼板构造和热工计算参数：,传热系数K=1.057 W/(m2K)。满足居住建筑规定性指标要求。不满足公共建筑规定性指标要求，应调整。,101,八、地面和地下室保温隔热 在夏热冬冷地区，由于空气湿度大，墙面和地面容易返潮。在地面和地下室外墙做保温层，增加地面和地下室外墙的热
41、阻，提高这些部位内表温度，可减少表面和地下室外墙内表面温度与室内空气温度间的温差，有利于控制和防止地面和墙面的返潮。规定性指标：,地面热阻系指建筑基础持力层以上各层材料的热阻之和。地下室外墙热阻指土壤以内各层材料的热阻之和。,102,（一）回填地面热工计算：1）回填地面构造（从上到下）：面 层：40厚细石钢筋混凝土。保温层：200厚1:8加气混凝土碎块实铺。坚 层：100厚C20混凝土。垫 层：100厚碎石。素土层：600厚素土夯实。,103,2）热工计算参数：,104,3)热工计算：,（1）单一材料热阻计算：细石混凝土：,加气混凝土：,混凝土：,碎 石：,素 土：,105,（2）多层围护结构
42、热阻计算：R=0.023+0.727+0.066+0.0049+0.517=1.382（3）围护结构传热阻计算：R0=0.11+1.382=1.4921.2(m2K)/w,满足规定性指标要求。,106,（二）地下室热工计算：1、地下室地面热阻计算：1）地面构造（从上到下）：面 层：40厚细石混凝土。保温层：35厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）。结构层：300厚钢筋混凝土底板。垫 层：100厚碎石。,107,2）热工计算参数：,108,3)热工计算：,（1）单一材料热阻计算：细石混凝土：,挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板：,钢筋混凝土：,碎 石：,109,（2）多层围护结构热阻计算：R=0.023+0
43、.964+0.17+0.049=1.206m2K/w（3）围护结构传热阻计算：R0=0.11+1.206=1.321.2（m2K）/w，满足规定性指标要求。,110,2、地下室外墙热阻计算：1）外墙构造（从内到外）：粉刷层：20厚水泥砂浆 结构层：250厚钢筋混凝土墙板。粉刷层：20厚水泥砂浆。保温层：50厚聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）。回填土：,111,2）热工计算参数：,112,3)热工计算：,（1）单一材料热阻计算：水泥砂浆：,钢筋混凝土：,水泥砂浆：R=0.022聚苯乙烯泡沫塑料板：,（2）多层围护结构热阻计算：R=0.022+0.144+0.022+0.916=1.104（3）围护
44、结构传热阻计算：R0=0.11+1.104=1.2141.2（m2K）/w，满足规定性指标要求。,113,九、外窗（含透明幕墙）热工设计 在建筑的外窗（含透明幕墙下同）、墙体、屋面三大围护部件中，外窗的热工性能最差，是影响室内热环境质量和建筑能耗的最主要因素之一。它的能耗约为墙体的3倍，屋面的4倍，约占建筑围护结构总能耗的40%50%。因此，加强外窗的保温隔热性能，减少窗的热量损失，是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的非常重要环节。,114,（一）窗墙面积比和传热系数：普通窗户的保温隔热性能差，夏季白天通过窗户进入室内的太阳幅射热也多。窗墙面积比越大，采暖、空调的能耗也越大。因此从节能角度
45、出发，必须限制窗墙面积比。一般情况，应以满足室内采光要求作为窗墙面积比的确定原则。1、窗墙面积比计算：(1)计算公式：,Ac同一朝向的外窗（含透明幕墙）及阳台门透明部分洞口总面积（m2）。Aw同一朝向外墙总面积（含该外墙上的外门窗的总面积）（m2）。,115,（2）例：一栋六层住宅楼，层高2.80m，东向外墙长12.00m，每层设1.2 m1.5m窗一樘，0.9m1.5m窗二樘，计算东外墙窗墙面积比：,外窗传热系数：K=4.7W/（m2K）即可满足。凸窗按展开面积计算。,116,2、外窗传热系数：居住建筑：（JGJ134-2001标准表）,117,公共建筑：（GB50189-2005标准表）,
46、居住建筑北向外窗窗墙面积比0.45。东西向外窗无外遮阳措施者窗墙面积比0.30，有遮阳（太阳辐射透过率20%）措施者0.50。南向外窗窗墙面积比0.50。公共建筑每个朝向窗墙面积比0.4。,118,（二）外窗、阳台门和透明幕墙气密性：为了保证采暖和空调时建筑的换气次数得以控制，要求外窗、阳台门及透明幕墙应具有良好的气密性。规定性指标：,外窗良好的气密性，可以抵御夏季和冬季的室外空气渗透到室内，从而降低能耗。窗户的开启方式与气密性有直接关系，从检测结果得知，平开窗大部分都能满足要求。但推拉窗有半数达不到要求。所以节能应优先考虑平开窗。多层建筑采用外平开窗，高层建筑出于安全考虑，可选用内平开窗。窗
47、的材质亦与气密性有关。相对而言，PVC窗，彩钢板窗和木窗的热工性能和气密性较容易满足规定性指标要求。,119,（三）外窗遮阳：夏热冬冷地区，建筑外窗对室内热环境和空调负荷影响很大，通过外窗进入室内的太阳辐射热几乎不经过时间延迟就会对房间产生热效应。特别是在夏季，太阳辐射如果未受任何控制地射入房间，将导致室内环境过热和空调能耗的增加。因此，采取有效的遮阳措施，降低外窗太阳辐射形成的空调负荷，是实现居住建筑节能的有效方法。由于一般公共建筑的窗墙面积比较大，因而太阳辐射对建筑能耗的影响很大。为了节约能源，应对窗口和透明幕墙采取外遮阳措施。,120,在设计遮阳时，应注意地区的气候特点，和房间的使用要求
48、，以及窗所在朝向的关系。而且遮阳设施遮挡太阳辐射热量的效果，除取决于遮阳形式外，还与遮阳设施的构造处理、安装位置、材料与颜色等因素有关。可以把遮阳做成永久性或临时性的装置。永久性的即在窗口设置各种形式的遮阳板。临时性的即是在窗口设置轻便的窗帘和各种金属或塑料百叶等等。永久性遮阳又可分为固定式或活动式。活动式可视一年中季节的变化，一天中时间的变化和天空的阴暗的日照情况，任意调节遮阳板角度，灵活性大，还可拆除。遮阳措施也可以采用各种热反射玻璃和镀膜玻璃、阳光控制膜玻璃，低反射率膜玻璃等（符合遮阳系数要求的玻璃）。,121,1、遮阳系数的定义为在法向入射条件下，通过玻璃构件（包括窗的透明部分和不透明
49、部分）的太阳辐射得热率，与相同入射条件下的标准玻璃（3mm厚）的太阳辐射得热率的比值。也可认为是太阳辐射能透过指数。2、计算公式：,122,3、规定性指标详GB50189-2005标准表。有外遮阳设施时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数。无外遮阳设施时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。外遮阳系数的计算方法，详GB50189-2005标准25页附录A。玻璃的遮阳系数可参照公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材148-150页表5-表8。,123,（四）外窗和透明幕墙的可见光透射比：GB50189-2005公共建筑节能设计标准明确规定，“当窗（包括透明幕墙）墙面积比小于0.4时，玻璃（或其他透明材料）
50、的可见光透射比不应小于0.4”（强制性条文）。玻璃或透明材料的遮阳系数过低，会降低玻璃或透明材料的可见光透射率。可见光透射比过小，容易造成室内采光不足。在日照率低的地区，所增加的室内照明用电能耗，将超过节约的采暖制冷能耗。所以GB50189-2005标准把可见光透射比大于0.4作为规定性指标。,124,窗墙面积比很大时，即使玻璃的可见光透过率低一些，室内的光线还是很充足的，只不过阴天差些。所以窗墙面积比大于0.4时，对可见光透过率指标要求作为适当放宽，以避免可见光与遮阳系数之间的矛盾。可见光透射比=透过透明材料的可见光光通量与投射在其表面上 的可见光光通量之比。可见光透射比值可参照公共建筑节能
