第四讲第四章建筑与建筑热工设计讲解学习.ppt

公共建筑节能设计标准内容介绍（第四章 建筑与建筑热工设计）1建筑与建筑热工设计基本思路 本标准提出节能设计达标的两种方法： 1、规定性指标方法 2、性能性指标方法 规定性指标方法： 对建筑物的体形系数，窗（幕墙）墙比、外窗（幕墙）的气密性、屋顶透明度部分的面积等作出规定，在规定的范围内，设计者可以方便地从标准的“建筑热工设计”章列表中查找到围护结构各部分部件的传热系数限值2节能设计计算途径 设计计算途径围护结构符合不同朝向、不同窗墙面积比的外墙K限值，和外窗K，在SC等限值所设计的建筑性能性指标暖通空调符合采暖空调的通风节能设计中规定参照建筑：按所设计建筑，但K、SC值、HVAC设备EER值符合相应规定值，计算出全年HVAC能耗Er以所设计的建筑参数，但改变K，SC，EER值，计算出全年HVAC年耗EdEd S E r 规定性指标NoYes34.1 一般规定 4.1.1建筑总平面的布置和设计，应考虑冬季利用日照并避开主导风向，夏季利用自然通风，建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向 建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容 1、应采用有利于利用日照并避开冬季主导风向； 2、夏季强调建筑具有良好的自然通风； 3、建筑朝向的选择。

5朝向：有利于冬季争取日照、夏季防晒冬季寒流S 南向开大窗 北向开小窗东、西向少开窗6夏季利用自然通风迎风面：空气流动受阻，速度减小，风的部分动能转变 成静压，形成正压区背风面：空气稀薄，形成负压区7根据我国地理纬度所推荐的建筑朝向3045不宜 北1515宜南不宜西东8朝向选择原则 1、冬季能获得日照并避开主导风向； 2、夏季能利用自然通风并防止太阳辐射； 3、公共建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，只能权衡各个因素之间的得失轻重，选择这一地区建筑的最佳朝向和较好的朝向94.1.2（本条为强制性条文）1、严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40;2、当不能满足本条文的规定时，必须按本标准第4.3节的规定进行权衡判断体形系数的定义：是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积之比值，建筑的体形系数计算时，外表面积不包括地面的面积10通常控制体形系数的大小可采用以下方法：1、减少建筑的面宽，加大建筑的进深，也就是说面宽与进深之比不宜大过，长宽比适宜；2、增加建筑的层数；3、建筑体形不宜变化过多，立面太复杂11平面越集中，体形系数越小体型系数最小12建筑体型： 体形系数越小越节能体形系数： 大 小体形系数：建筑物与室外大气接触的外表面与其所包围 的体积的比值F/V13本条文只对严寒和寒冷地区的建筑体形系数作出规定，而对夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑的体形系数不作具体要求 理由： 1、建筑室内外温差要小于严寒和寒冷地区； 2、尤其是对部分内部发热量很大的商场类 建筑，还有个夜间散热问题。

144.2 围护结构热工设计 4.2.1 各城市的建筑气候分区按表4.2.1确定 制定本条文的理由和依据： 1、由于我国幅员辽阔，各地气候差异很大； 2、考虑到标准的可操作性，使用方便； 3、设计中可根据建筑所处的建筑气候分区和与最近的典型城市建筑围护结构热工指标进行设计15表4.2.1 严寒地区A区： 海轮、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江、克拉玛依、佳木斯、安达 严寒地区B区： 长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平、呼和浩特、抚顺、大柴旦、沈阳、大同、本溪、阜新、哈密、鞍山、张家口、酒泉、伊宁、吐鲁番、西宁、银川、丹东16寒冷地区： 兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、天津、大连、阳泉、平凉、石家庄、德州、晋城、天水、西安、拉萨、康定、济南、青岛、安阳、郑州、洛阳、宝鸡、徐州夏热冬冷地区： 南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、武汉、黄石、岳阳、汉中、安康、上海、杭州、宁波、宜昌、长沙、南昌、株洲、零陵、赣州、韶关、桂林、重庆、达县、万州、涪陵、南充、宜宾、成都、贵阳、遵义、凯里、绵阳夏热冬暖地区： 福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河地、柳州、贺州、泉州、厦门、广州、深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海、梧州174.2.1条（强制性条文） 1、根据建筑所处城市的建筑气候分区，围护结构的热工性能应分别符合表4.2.1-1、表4.2.1-2、表4.2.1-3、表4.2.1-4、表4.2.1-5以及表4.2.1-6中的规定； 2、其中外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值Km； 3、当建筑所处城市属于温和地区时，应判断该城市的气象条件与表4.2.1-1中的哪个城市最接近，围护结构的热工性能应符合那个所属气候分区的规定； 4、当本条文的规定不能满足时，必须按本标准第4.3节的规定进行权衡判断。

18围护结构的传热系数限值的确定原则 1、采用DOE-2程序，将“基准”建筑模型置于我国不同地区进行能耗分析，以现有的建筑能耗基数上再节约50作为节能标准的目标 2、不断降低建筑围护结构的传热系数（同时也考虑采暖空调系统的效率提高和照明系统的节能），直至能耗指标的降低达到上述目标为止，这时的传热系数就是建筑围护结构传热系数的限值； 3、确定建筑围护结构传热系数的限值时也从工程实践的角度考虑了可行性、合理性19屋面保温隔热 1、对于顶层房间而言，却是比例最大的外围护结构； 2、对顶层房间的室内热环境和建筑采暖空调能耗的影响却是比较严重的； 3、从设计和施工上比外墙保温隔热较容易; 4、从节能角度考虑对屋面的热工性能要求也比较高20外墙热工指标的确定 1、采用平均传热系数，按面积加权法求得的传热系数； 2、严寒、寒冷地区对传热系数的限值要求较高 3、夏热冬冷地区同时满足冬季保温、夏季的隔热； 4、夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季隔热注：温和地区各城市建筑围护结构的热工限值，根据该城市气象条件与夏热冬冷地区或夏热冬暖地区邻近城市的接近程度，按表4.2.1-5或表4.2.1-6取值 215、对于非透明幕墙，作为实墙对待 技术指标的确定原则： 目前我国幕墙从建筑热工性能和光学性能考虑，一般可以分为非透明幕墙和透明幕墙。

对于非透明幕墙，如金属幕墙、石材幕墙、铝塑复合材料等幕墙，外围护结构没有透明幕墙所要求的自然采光、视觉通透等功能要求从节能的角度考虑，应该把非透明幕墙最为实墙来处理 此类幕墙的保温隔热措施也较容易实现 本标准条文中规定非透明幕墙的传热系数应满足条文4.2.1、4.2.2和4.2.8中对外墙的规定226、底面接触室外空气的架空或外挑楼板非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板 技术指标的确定原则： 底面接触室外空气的架空或外挑楼板，实际这部分已经起到外围护结构的作用； 非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板保温性能太差，房间隔墙或楼板两面温差会达到2030以上，同样热损失会很大； 在隔墙或楼板上采取一定的保温措施，所增加的造价并不大234.2.1-2严寒地区A区围护结构传热系数限值围护结 构部位体形系数 0.3传热 系数KW /（m2.k）0.3体形系数 0.4传热 系数KW /（m2.k）屋面0.350.30外墙(包括非透明幕墙)0.450.40底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.450.40非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板0.60.6 单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.23.02.70.2窗墙面积比0.32.82.50.3窗墙面积比0.42.52.20.4窗墙面积比0.52.01.70.5窗墙面积比0.71.71.5屋顶透明部分2.5244.2.1-3严寒地区B区围护结构传热系数限值围护结 构部位体形系数 0.3传热 系数KW /（m2.k）0.3体形系数 0.4传热 系数KW /（m2.k）屋面0.450.35外墙(包括非透明幕墙)0.500.45底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.500.45非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板0.80.8 单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.23.22.80.2窗墙面积比0.32.92.50.3窗墙面积比0.42.62.20.4窗墙面积比0.52.11.80.5窗墙面积比0.71.81.6屋顶透明部分2.6254.2.1-4寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结 构部位体形系数 0.3传热 系数KW /（m2.k）0.3体形系数 0.4传热 系数KW /（m2.k）屋面0.550.45外墙(包括非透明幕墙)0.600.50底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.600.50非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板1.51.5外墙(包括透明幕墙)传热 系数KW /（m2.k）遮阳系数SC(东、南、西向/北向）传热 系数KW /（m2.k）遮阳系数SC(东、南、西向/北向）单一朝向外窗（包括透明幕墙）窗墙面积比0.23.53.00.2窗墙面积比0.33.02.50.3窗墙面积比0.42.70.70/2.30.70/0.4窗墙面积比0.52.30.60/2.00.60/0.5窗墙面积比0.72.00.50/1.80.50/屋顶透明部分2.70.502.70.50注：有外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数264.2.1-5夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结 构部位传热 系数KW /（m2.k）屋面0.70外墙(包括非透明幕墙)1.0底面接触室外空气的架空或外挑楼板1.0外墙(包括透明幕墙）传热 系数KW /（m2.k）遮阳系数SC(东、南、西向/北向）单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.24.70.2窗墙面积比0.33.50.55/0.3窗墙面积比0.43.00.50/0.600.4窗墙面积比0.52.80.45/0.550.5窗墙面积比0.72.50.40/0.50屋顶透明部分3.00.40注：有外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数274.2.1-5夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结 构部位传热 系数KW /（m2.k）屋面0.90外墙(包括非透明幕墙)1.5底面接触室外空气的架空或外挑楼板1.5外墙(包括透明幕墙）传热 系数KW /（m2.k）遮阳系数SC(东、南、西向/北向）单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.26.50.2窗墙面积比0.34.70.50/0.600.3窗墙面积比0.43.50.45/0.550.4窗墙面积比0.53.00.40/0.500.50.988),对水平遮阳和垂直遮阳，得到外遮阳系数的表达形式和相应的系数。

72水平、垂直外遮阳系数的计算 水平遮阳板 SDHahPF2+bhPF+1 (A.0.1-1）垂直遮阳 SDVaVPF2+bVPF+1 (A.0.1-2） 遮阳板外挑系数 PFA/B 且PF1（A.0.1-3）73水平、垂直外遮阳系数的计算建筑外遮阳系数应当与当地地理位置有关但是，一方面遮阳系数是个相对的比值，另一方面本标准关注的是遮阳对能耗的影响，因此为简化计算起见，分三个气候区来计算建筑外遮阳系数气候区遮阳装置计算系数东东南南西南西西北北东北寒冷地区水平遮阳板ah0.350.530.630.370.350.350.290.52bh-0.76-0.95-0.99-0.68-0.78-0.66-0.54-0.92垂直遮阳板av0.320.390.430.440.310.420.470.41bv-0.63-0.75-0.78-0.85-0.61-0.83-0.89-0.79夏热冬冷地区水平遮阳板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垂直遮阳板av0.320.420.420.420.330.410.440.43bv-0.65-0.80-0.80-0.82-0.66-0.82-0.84-0.83夏热冬暖地区水平遮阳板ah0.350.420.410.360.360.360.320.43bh-0.73-0.75-。