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浙江省建筑节能专项浙江省建筑节能专项考试培训考试培训（节能计算部分）浙江大学建筑设计研究院孙文瑶20082008年年3 3月月1 1浙江省建筑节能专项考试大纲（建筑）浙江省建筑节能专项考试大纲（建筑）1 1一般要求一般要求一般要求一般要求 1.1 1.1 理解理解建筑节能的真正含义建筑节能的真正含义 1.2 1.2 熟悉熟悉建筑节能设计中建筑节能设计中常用的名词、术语及常用的名词、术语及符号符号 1.3 1.3 熟悉熟悉中国建筑气候分区情况及中国建筑气候分区情况及浙江省所处浙江省所处的建筑气候区的建筑气候区，了解浙江省建筑，了解浙江省建筑气候特点气候特点。1.4 1.4 熟悉熟悉公共建筑节能设计标准、夏热公共建筑节能设计标准、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准及浙江省相关冬冷地区居住建筑节能设计标准及浙江省相关标准中的标准中的强制性条文强制性条文2 22 2建筑建筑建筑建筑总体布局总体布局 2.1 2.1 建筑总平面的设计原则建筑总平面的设计原则 2.2 2.2 规划和建筑设计中如何规划和建筑设计中如何适应气候环境适应气候环境 2.3 2.3 如何合理确定建筑物的如何合理确定建筑物的日照间距及朝向日照间距及朝向；住宅、老年人住宅、残疾人住宅、医院、疗养院、住宅、老年人住宅、残疾人住宅、医院、疗养院、托儿所、幼儿园的托儿所、幼儿园的日照标准日照标准3 33建筑单体的节能设计要点建筑单体的节能设计要点 3.1 3.1 体形系数体形系数体形系数体形系数 3.2 3.2 外门窗外门窗外门窗外门窗（包括透明幕墙）气密性要求及（包括透明幕墙）气密性要求及K K值、遮阳系数的规定（限值）和值、遮阳系数的规定（限值）和值、遮阳系数的规定（限值）和值、遮阳系数的规定（限值）和计算计算计算计算 3.3 3.3 墙体（包括居住建筑的分户墙和公共建筑中必要的墙体（包括居住建筑的分户墙和公共建筑中必要的墙体（包括居住建筑的分户墙和公共建筑中必要的墙体（包括居住建筑的分户墙和公共建筑中必要的分隔墙）分隔墙）分隔墙）分隔墙）K K值的规定（限值）和值的规定（限值）和值的规定（限值）和值的规定（限值）和计算计算计算计算，外墙平均，外墙平均，外墙平均，外墙平均K K值的值的值的值的计算计算计算计算 3.4 3.4 屋面（包括屋顶透明部分）屋面（包括屋顶透明部分）屋面（包括屋顶透明部分）屋面（包括屋顶透明部分）K K值的规定（限值）和值的规定（限值）和值的规定（限值）和值的规定（限值）和计算计算计算计算 3.5 3.5 楼地面楼地面楼地面楼地面（包括与室外空气接触的挑空楼板）（包括与室外空气接触的挑空楼板）K K值的规定（限值）值的规定（限值）值的规定（限值）值的规定（限值）和和和和计算计算计算计算 3.6 3.6 地面及地下室外墙的热阻及限值地面及地下室外墙的热阻及限值 3.7 3.7了解本地区居住建筑节能综合指标的限值了解本地区居住建筑节能综合指标的限值4 4浙江省建筑节能专项考试参考资料（建筑）浙江省建筑节能专项考试参考资料（建筑）1 1、民用建筑热工设计规范（、民用建筑热工设计规范（GB50176-93GB50176-93）2 2、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134-2001JGJ134-2001）3 3、公共建筑节能设计标准（、公共建筑节能设计标准（GB50189-2005GB50189-2005）4 4、浙江省标准居住建筑节能设计标准（浙江省标准居住建筑节能设计标准（浙江省标准居住建筑节能设计标准（浙江省标准居住建筑节能设计标准（DB33/1015-2003DB33/1015-2003）5 5、浙江省标准公共建筑建筑节能设计标准（浙江省标准公共建筑建筑节能设计标准（浙江省标准公共建筑建筑节能设计标准（浙江省标准公共建筑建筑节能设计标准（DB33/1036-2007DB33/1036-2007）6 6、全国民用建筑工程设计技术措施全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇节能专篇（建筑）（建筑）。7 7、外墙外保温工程技术规程、外墙外保温工程技术规程JGJ144-2004JGJ144-2004 围护结构保温构造详图（围护结构保温构造详图（20052005浙浙J45J45）8 8、浙江省建设工程建筑节能（含节水、节材、节地）、浙江省建设工程建筑节能（含节水、节材、节地）推广技术公告推广技术公告 浙江省建设工程淘汰和浙江省建设工程淘汰和限制使用技术与产品目录限制使用技术与产品目录 （可在网上下载）（可在网上下载）5 5 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保温门窗等措施。8 8建筑节能涉及的热工参数建筑节能涉及的热工参数及计算内容及计算内容 我们可以通过规范中对建筑设计在节能方面所需控制并达到的各项规定性指标及要求来归纳出节能设计应熟悉并掌握的有关热工参数及计算内容！9 9居住建筑节能设计汇总表（仅供参考）设计设计内容内容规规定性指定性指标标计计算算数数值值技技 术术 措措 施施体形系体形系数数条式建筑条式建筑0.350.35点式建筑点式建筑0.400.40屋屋 顶顶传热传热系数系数 K1.0 D3.0K1.0 D3.0K0.8 D2.5K0.8 D2.5外外 墙墙传热传热系数系数 K1.5 D3.0K1.5 D3.0K1.0 D2.5K1.0 D2.5外外 窗窗 及及阳阳台台门门透透明明部部分分窗窗墙墙面面积积比比北向北向0.450.45东东向向无外遮阳无外遮阳0.300.30有外遮阳有外遮阳0.500.50西向西向南向南向0.500.50气密性等气密性等级级1-61-6层层级级77层层级级1010设计设计内容内容规规定性指定性指标标传热系数传热系数 计计算算数数值值技技 术术 措措 施施架空楼板架空楼板K1.5K1.5分分户墙户墙K2.0K2.0楼楼 板板K2.0K2.0户户 门门K3.0K3.0能能耗耗指指标标采暖年耗采暖年耗电电量量E Eh h（KWh/mKWh/m2 2）25.99 25.99空空调调年耗年耗电电量量E Ec c（KWh/mKWh/m2 2）30.800.2-0.30.2-0.33.53.50.55/-0.55/-0.3-0.40.3-0.43.03.00.50/0.600.50/0.600.4-0.50.4-0.52.82.80.45/0.550.45/0.550.5-0.70.5-0.72.52.50.40/0.500.40/0.50气密性等气密性等级级外外 窗窗44级级透明幕透明幕墙墙33级级可开启面可开启面积积30%30%1212设计设计内容内容规规定性指定性指标标传热系数传热系数 计计算算数数值值技技术术措施措施屋屋顶顶透明部分透明部分3.03.00.40.4屋屋顶总顶总面面积积的的20%20%地面和地下室地面和地下室外外墙墙热热阻阻R R（M M2 2KK）/W/W地地 面面1.21.2地下室外地下室外墙墙（与土壤接（与土壤接触者）触者）1.21.2能能耗耗指指标标采暖年耗采暖年耗电电量量Eh(kwh/mEh(kwh/m2 2)25.99 25.99空空调调年耗年耗电电量量Ec(kwh/mEc(kwh/m2 2)30.800.4。1313一、建筑体形系数一、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。计算公式计算公式：F F0 0建筑物与室外大气接触的外表面积（建筑物与室外大气接触的外表面积（mm2 2）V V0 0外表面所包围的建筑体积（外表面所包围的建筑体积（mm3 3）1414规定性指标规定性指标：建筑建筑类别类别条式建筑条式建筑点式建筑点式建筑居住建筑居住建筑居住建筑居住建筑0.350.350.40.4公共建筑公共建筑公共建筑公共建筑 严严寒、寒冷地区寒、寒冷地区0.40.4。其他地区无要求。其他地区无要求。浙标公共建筑节能设计标准DB33/1036-20074.1.3 建筑物的体形宜避免过多的凹凸与错落，体形系数不宜大于0.40。1515 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）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。1616 （二）试计算三栋十层（二）试计算三栋十层30m30m高，每层建筑面积高，每层建筑面积同为同为600m600m2 2，不同平面形状建筑的体形系数。，不同平面形状建筑的体形系数。1717计算结果比较计算结果比较计算结果比较计算结果比较：栋栋号号架空架空层层外外围护围护面面积积F F0 0（mm2 2）体体积积V V0 0（mm3 3）体形系数体形系数S=FS=F0 0/V/V0 0A A无无98m98m30m+600m30m+600m2 2=3540=354025m24m30m=1800025m24m30m=180003540/18000=0.1973540/18000=0.197有有98m98m30m+600m30m+600m2 2 2 2=4140=414018000180004140/18000=0.234140/18000=0.23B B无无110m110m30m+600m30m+600m2 2=3900=390040m15m30m=1800040m15m30m=180003900/18000=0.2173900/18000=0.217有有110m110m30m+600m30m+600m2 2 2 2=4500=450018000180004500/18000=0.254500/18000=0.25C C无无140m140m30m+600m30m+600m2 2=4800=4800（30m10m+10m15m30m10m+10m15m2 2）30m=1800030m=180004800/18000=0.2674800/18000=0.267有有140m140m30m+600m30m+600m2 2 2 2=5400=540018000180005400/18000=0.305400/18000=0.301818若改为六层若改为六层若改为六层若改为六层18m18m高时的结果比较：高时的结果比较：高时的结果比较：高时的结果比较：栋栋号号架空架空层层外外围护围护面面积积F F0 0（mm2 2）体体积积V V0 0（mm3 3）体形系数体形系数S=FS=F0 0/V/V0 0A A无无98m98m1818m+600mm+600m2 2=2364=236425m24m25m24m18m18m=10800=108002364/10800=0.222364/10800=0.22有有98m18m+600m98m18m+600m2 22=29642=296410800108002964/10800=0.272964/10800=0.27B B无无110m18m+600m110m18m+600m2 2=2580=258040m15m18m=1080040m15m18m=108002580/10800=0.242580/10800=0.24有有110m18m+600m110m18m+600m2 22=31802=318010800108003180/10800=0.293180/10800=0.29C C无无140m18m+600m140m18m+600m2 2=3120=3120（30m10m+10m15m230m10m+10m15m2）18m=1080018m=108003120/10800=0.293120/10800=0.29有有140m18m+600m140m18m+600m2 22=37202=372010800108003720/10800=0.343720/10800=0.341919 结论一平面外形越紧凑，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。2020 （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，外围护结构的传外围护结构的传热损失就越小热损失就越小。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、采光通风等条件紧密相关。2121 体形系数限值规定过小，将制约建筑师们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，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，兼顾不同类型的建筑造型，尽可能地减少尽可能地减少房间的外围护面积房间的外围护面积，避免因体形复杂和凹，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。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，得重新调整建筑平甚至超过规定性指标，得重新调整建筑平面布局。面布局。2222控制体形系数大小的方法：控制体形系数大小的方法：控制体形系数大小的方法：控制体形系数大小的方法：减少建筑的面宽减少建筑的面宽减少建筑的面宽减少建筑的面宽，加大建筑的进深加大建筑的进深加大建筑的进深加大建筑的进深。面宽与进深之。面宽与进深之比不宜过大，长宽比应适宜。比不宜过大，长宽比应适宜。增加建筑的层数增加建筑的层数增加建筑的层数增加建筑的层数，多分摊屋面或架空楼板面积。，多分摊屋面或架空楼板面积。建筑体型建筑体型建筑体型建筑体型不宜变化过多，立面不宜太复杂，造型宜不宜变化过多，立面不宜太复杂，造型宜简练。简练。2323二、窗墙比与遮阳系数2424外窗（含透明幕墙）热工设计外窗（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。2525（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）。26262 2平均窗墙面积比平均窗墙面积比整栋建筑某一相同朝向的外墙面上的窗及阳台门的整栋建筑某一相同朝向的外墙面上的窗及阳台门的透明透明透明透明部分部分部分部分的的总面积总面积总面积总面积与该朝向的与该朝向的外墙面的总面积外墙面的总面积外墙面的总面积外墙面的总面积（包括外墙包括外墙中窗和门的面积中窗和门的面积）之比之比。2727例：杭州某办公建筑按节能分类为例：杭州某办公建筑按节能分类为乙类乙类建筑，建筑，建筑建筑南面南面为（为（4 4米，米，8 8开间）开间）32m32m，层高，层高3 3米，米，四层，每层设窗（四层，每层设窗（3 3米宽米宽1.51.5米高）各米高）各8 8个个 ，求此建筑求此建筑南面的平均窗墙比南面的平均窗墙比。平均窗墙面积比：建筑某一相同朝向的外墙面上的窗及阳台门的平均窗墙面积比：建筑某一相同朝向的外墙面上的窗及阳台门的透明部透明部分的总面积分的总面积与该朝向的与该朝向的外墙面的总面积外墙面的总面积（包括外墙中窗和门的面积）比。（包括外墙中窗和门的面积）比。按给出的条件此建筑南面的平均窗墙比应为2828（二）外窗遮阳（二）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。29291、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：30303、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DB33/1036-2007 P88表E.0.6。3131上题中，每扇窗顶均设上题中，每扇窗顶均设0.6m0.6m水平遮阳水平遮阳，求其，求其水平外遮阳系数水平外遮阳系数。按按 浙标公共建筑节能设计标准浙标公共建筑节能设计标准DB33/1036-2007 p38DB33/1036-2007 p38附录附录A A 建筑外遮阳系数计算方法建筑外遮阳系数计算方法 水平遮阳板的外遮阳系数应按下列水平遮阳板的外遮阳系数应按下列公式公式公式公式计算确定：计算确定：水平遮阳板：水平遮阳板：（A.0.1-1A.0.1-1）遮阳板外挑系数：遮阳板外挑系数：PF PFA AB B （A.0.1.3A.0.1.3）式中式中 SDSDH H水平遮阳板夏季外遮阳系数；水平遮阳板夏季外遮阳系数；a ah h、b bh h、计算系数，计算系数，按表按表按表按表取定；取定；PFPF遮阳板外挑系数，当计算出的遮阳板外挑系数，当计算出的PFPF1 1时，取时，取PFPF1 1；A A遮阳板外挑长度（图遮阳板外挑长度（图A.0.1A.0.1）；）；B B遮阳板根部到窗对边距离（图遮阳板根部到窗对边距离（图A.0.1A.0.1）。）。3232图图A.0.1 遮阳版外挑系数（遮阳版外挑系数（PF）计算示意）计算示意图图3333表 水平和垂直外遮阳计算系数遮阳装置遮阳装置计计算系数算系数东东东东南南南南西南西南西西西北西北北北东东北北水水水水 平平平平遮阳板遮阳板遮阳板遮阳板ah h0.350.350.480.480.470.470.360.360.360.360.360.360.300.300.480.48bh h-0.75-0.75-0.83-0.83-0.79-0.79-0.68-0.68-0.76-0.76-0.68-0.68-0.58-0.58-0.83-0.83垂垂 直直遮阳板遮阳板avav0.320.320.420.420.420.420.420.420.330.330.410.410.440.440.430.43bvbv-0.65-0.65-0.80-0.800.800.80-0.82-0.82-0.66-0.66-0.82-0.82-0.84-0.84-0.83-0.83注：其他朝向的注：其他朝向的计计算系数按上表中最接近的朝向算系数按上表中最接近的朝向选选取。取。3434查表A.0.1 南向 ah=0.47 bh=0.79按按 浙标公共建筑节能设计标准浙标公共建筑节能设计标准DB33/1036-2007DB33/1036-2007外遮阳系数查P38公式A.0.11 水平遮阳板：按公式及题目所给数据计算：则根据计算则根据计算则根据计算则根据计算,其水平外遮阳系数为其水平外遮阳系数为其水平外遮阳系数为其水平外遮阳系数为 0.7590.759（A.0.1-1）3535例题中其他条件不变，现按节能要求选择例题中其他条件不变，现按节能要求选择6+12+66+12+6普通中空玻璃断热铝合金窗普通中空玻璃断热铝合金窗，请计算，请计算此方向窗此方向窗是否是否能满足省标公共建筑节能设计标准能满足省标公共建筑节能设计标准DB33/10362007DB33/10362007中规定性中规定性遮阳系数遮阳系数要求。要求。根据公共建筑节能设计标准DB331036-2007查表P9页4.2.1-2 乙类建筑窗墙比为0.375则 K3.0；南侧遮阳O.50；3636表 乙类建筑围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结构部位围护结构部位传热系数传热系数K K W W(m(m2 2K)K)屋屋 面面0.700.70外外 墙（包括非透明幕墙）墙（包括非透明幕墙）1.01.0底面接触室外空气的架空或外挑楼板底面接触室外空气的架空或外挑楼板1.01.0外外 窗（包括透明幕墙）窗（包括透明幕墙）传热系数传热系数K KW/W/（mm2 2KK）遮阳系数遮阳系数S Sw w(东、南、西向东、南、西向/北向北向)单一朝向外窗单一朝向外窗单一朝向外窗单一朝向外窗(包括透明幕墙包括透明幕墙包括透明幕墙包括透明幕墙)窗墙面积比窗墙面积比0.20.24.74.70.20.2窗墙面积比窗墙面积比0.30.33.53.50.550.550.30.3窗墙面积比窗墙面积比0.40.43.03.00.500.500.600.600.40.4窗墙面积比窗墙面积比0.50.52.82.80.450.450.550.550.50.5窗墙面积比窗墙面积比0.70.72.52.50.400.400.500.500.70.7窗墙面积比窗墙面积比0.80.82.02.00.350.350.400.40屋顶透明部分屋顶透明部分3.03.00.400.40注：注：有外遮阳时，遮阳系数有外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数玻璃的遮阳系数 外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数遮阳系数玻璃的遮阳玻璃的遮阳系数。系数。3737查P88表 6+12+6普通中空玻璃，K=2.8 SC（玻璃)=0.86按上题所求：水平外遮阳系数水平外遮阳系数 SDhSDh0.7590.759综合遮阳系数综合遮阳系数 按规范要求南侧遮阳O.50计算结果为0.653大于0.5限值故不满足遮阳系数要求3838若将题中的水平遮阳改为室外卷帘百叶，同样玻璃规格，则当其为甲类建筑时，此方向可达到最大的窗墙比为多少?查P40表A.0.5 浙标公共建筑节能设计标准DB33/1036-2007室外卷帘百叶遮阳系数为O.3则此建筑的综合遮阳系数为SC=0.860.3=0.258查P9浙标公共建筑节能设计标准DB33/1036-2007得到当其为甲类建筑时此方向窗墙比为得到当其为甲类建筑时此方向窗墙比为0.5-O.73939表 夏季不同遮阳措施的遮阳系数遮阳形式遮阳形式遮阳系数遮阳系数垂直百叶稀松垂直百叶稀松织织物帘物帘76%76%室内水平室内水平软软百叶百叶55 85%55 85%室内布帘室内布帘55 65%55 65%着色玻璃着色玻璃40 65%40 65%阳光控制薄膜阳光控制薄膜20 60%20 60%树树木完全遮阳、木完全遮阳、轻轻微遮阳微遮阳20 60%20 60%室外卷帘百叶30%室外遮阳蓬室外遮阳蓬25 30%25 30%南向棚架上覆盖落叶攀南向棚架上覆盖落叶攀缘缘植物或遮阳植物或遮阳织织物物20%20%室外平行并室外平行并贴贴近窗近窗户户的金属百叶的金属百叶15 20%15 20%4040表 甲类建筑围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结构部位围护结构部位传热系数传热系数K K W W(m(m2 2K)K)屋屋 面面0.500.50外外 墙（包括非透明幕墙）墙（包括非透明幕墙）0.700.70底面接触室外空气的架空或外挑楼板底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.700.70外外 窗（包括透明幕墙）窗（包括透明幕墙）传热系数传热系数K KW/W/（mm2 2KK）遮阳系数遮阳系数S Sw w(东、南、西向东、南、西向/北向北向)单一朝向外单一朝向外窗窗(包括透明幕包括透明幕墙墙)窗墙面积比窗墙面积比0.20.23.33.30.20.2窗墙面积比窗墙面积比0.30.32.52.50.400.400.30.3窗墙面积比窗墙面积比0.40.42.12.10.350.350.400.400.40.4窗墙面积比窗墙面积比0.50.52.02.00.320.320.400.400.50.5窗墙面积比窗墙面积比0.70.71.81.80.280.280.350.350.70.7窗墙面积比窗墙面积比0.80.8（仅适用于南北朝向）（仅适用于南北朝向）1.41.40.250.250.280.28屋顶透明部分屋顶透明部分2.02.00.280.28注：有外遮阳时，遮阳系数注：有外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数玻璃的遮阳系数 外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数。玻璃的遮阳系数。4141结论二固定水平外遮阳所达到的遮阳效果远不如室外卷帘百叶的遮阳效果设计时应综合考虑造型、经济、美观、实用要求。为满足节能要求应优先采用活动式外遮阳4242 三、维护结构的节能设计与计算三、维护结构的节能设计与计算几个概念几个概念1.热阻（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。2.传热阻（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。43433.3.导热系数（导热系数（导热系数（导热系数（）指材料传导热量的一种能力。即在指材料传导热量的一种能力。即在稳定传热条件下，稳定传热条件下，1M1M厚的材料板，两侧表面温差为厚的材料板，两侧表面温差为1 1时，每时，每1 1小时小时内通过内通过1M21M2面积内传递的热量（瓦特）。单面积内传递的热量（瓦特）。单位为位为w/(mk)w/(mk)。4.4.传热系数（传热系数（K K）在稳态条件下，围护结构两侧空气在稳态条件下，围护结构两侧空气温度差为温度差为1 1，1h1h内通过内通过1M21M2面积传递的热量（瓦特）。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的一边迁移的一个度量值。单位为。单位为w/w/（m2km2k）。K K值越值越小，热损失越小。小，热损失越小。44445.外墙平均传热系数平均传热系数（Kmm）外墙包括主主体体部位和周边热桥（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。45456.热桥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。46467.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（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。4747建筑节能设计计算常用公式建筑节能设计计算常用公式建筑节能设计计算常用公式建筑节能设计计算常用公式（一）（一）热阻计算热阻计算热阻计算热阻计算：1 1、单一材料层单一材料层的热阻计算：的热阻计算：jj材料层厚度（材料层厚度（mm）cj cj材料计算导热系数材料计算导热系数w/(mk)w/(mk)。计算导热系数为材料导热系数与其修正系数之积计算导热系数为材料导热系数与其修正系数之积按按GB50176-93GB50176-93规范规范6363页附表页附表4.14.1可得到各材料的可得到各材料的 值。值。48484949 2、多层围护结构热阻计算：、多层围护结构热阻计算：R Rn n-围护结构各层的单一热阻围护结构各层的单一热阻围护结构各层的单一热阻围护结构各层的单一热阻5050 3、围护结构、围护结构传热阻（传热阻（R0）计算计算：R0=Ri+R+Re R Ri i内表面内表面换热阻。换热阻。按按GB50176-93GB50176-93规范规范2727页附表页附表2.22.2。R Re e外表面外表面换热阻。换热阻。按按GB50176-93GB50176-93规范规范2828页附表页附表2.32.3。内表面换热阻（内表面换热阻（RiRi）、外表面换热阻（）、外表面换热阻（ReRe）围护结构两侧围护结构两侧表面表面空气边界层空气边界层阻抗传热能力的物理量。一般情况下阻抗传热能力的物理量。一般情况下Ri=0.11Ri=0.11（mm2 2kk）/w/w。Re=0.04 Re=0.04（mm2 2kk）/w/w（冬季）或（冬季）或0.050.05（mm2 2kk）/w/w（夏季）。（夏季）。5151（二）（二）传热系数（传热系数（K）计算）计算：R0-R0-围护结构围护结构围护结构围护结构传热阻传热阻传热阻传热阻52521 1、外墙、外墙、外墙、外墙平均传热系数平均传热系数平均传热系数平均传热系数（KmKm）计算）计算）计算）计算(非常重要）非常重要）非常重要）非常重要）：K K p p外墙外墙主体部位主体部位的传热系数。的传热系数。K KB1B1、K KB2B2、K KB3B3外墙周边外墙周边热桥部位热桥部位的传热系数。的传热系数。F F p p外墙外墙主体部位的面积主体部位的面积（mm2 2）。）。F FB1B1、F FB2B2、F FB3B3外墙周边外墙周边热桥部位的面积热桥部位的面积（mm2 2）。）。535354542 2、主体部位主体部位主体部位主体部位（墙体）（墙体）（墙体）（墙体）传热系数计算传热系数计算传热系数计算传热系数计算：3 3、周边、周边、周边、周边热桥热桥热桥热桥（钢筋砼梁、板、柱）传热系数计算（钢筋砼梁、板、柱）传热系数计算（钢筋砼梁、板、柱）传热系数计算（钢筋砼梁、板、柱）传热系数计算：55554、主体主体部分部分面积面积：F p=房间开间层高梁、板、柱和外门窗积。5、周边、周边热桥热桥部分部分面积面积：FB1、FB2、FB3=钢筋砼梁、板、柱各自的面积。5656外外墙墙热热工工计计算算规定性指标：规定性指标：类类 别别K K W/W/（m2Km2K）D D居住建筑居住建筑居住建筑居住建筑1.51.51.01.03.03.02.52.5公共建筑公共建筑 1.0 1.0（国（国标标）0.70.7（甲（甲类类）1.01.0（乙（乙类类）1.51.5（丙（丙类类）5757（三）（三）（三）（三）热惰性指标（热惰性指标（热惰性指标（热惰性指标（D D）计算）计算）计算）计算：1 1、单一材料层热惰性指标计算：、单一材料层热惰性指标计算：RR材料层热阻（材料层热阻（mm2 2kk）/w/wSS材料蓄热系数材料蓄热系数w/w/（mm2 2kk）。）。按按GB50176-93GB50176-93规范规范6363页附表页附表4.14.1。58582 2、多层围护结构的热惰性指标计算、多层围护结构的热惰性指标计算、多层围护结构的热惰性指标计算、多层围护结构的热惰性指标计算：D=DD=D1 1+D+D2 2+Dn=R+Dn=R1 1S S1 1+R+R2 2S S2 2+RnSn+RnSn 热惰性指标（热惰性指标（D D）是表征围护结构对温度波衰减快慢程度的一个无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。量纲指标。是影响热稳定性的主要因素。D D值越大，温度波在其中的衰值越大，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。减越快，其稳定性越好，因而房间内的热稳定性也越好。热惰性指标（热惰性指标（D D）：应用在居住建筑节能规定性指标中；）：应用在居住建筑节能规定性指标中；蓄热系数（蓄热系数（S S）当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波热作用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，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材料的热稳定性越好。（空气间层的蓄热系数取S=0S=0）属于材料的）属于材料的一项热工性能，可在材料表中查得。一项热工性能，可在材料表中查得。5959某某居住居住建筑其结构体系为建筑其结构体系为框架结构框架结构，其外墙主体为，其外墙主体为240240厚厚P P型烧结多孔砖，保温层为型烧结多孔砖，保温层为3535厚胶粉聚苯颗粒浆料；厚胶粉聚苯颗粒浆料；其外墙主体部位构造及主要其外墙主体部位构造及主要热工值热工值分别为：分别为：1 1、2020厚混合砂浆厚混合砂浆R=0.023R=0.023 2 2、240240厚厚P P型烧结多孔砖型烧结多孔砖R=0.414R=0.414 3 3、3535厚胶粉聚苯颗粒浆料厚胶粉聚苯颗粒浆料R=0.486R=0.486 4 4、5 5厚抗裂砂浆厚抗裂砂浆(玻纤网玻纤网)R=0.005R=0.0055 5、弹性底涂、柔性腻子，外墙涂料；热阻不计、弹性底涂、柔性腻子，外墙涂料；热阻不计计算此外墙主体部位的计算此外墙主体部位的传热系数传热系数。6060查阅全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇建筑P68页公式(10.1.1-1)查得传热系数K计算 其中其中RiRi内表面内表面换热换热阻阻=0.11=0.11；Re Re一外表面一外表面换热换热阻阻=0.04=0.04主体部位：主体部位：6161同一建筑其同一建筑其热桥热桥部分部分构造构造做法做法与主体相同与主体相同主要热工值分别为：主要热工值分别为：1 1、2020厚混合砂浆厚混合砂浆R=0.023R=0.023 2 2、240240厚钢筋混凝土梁、柱厚钢筋混凝土梁、柱(墙墙)R=0.115R=0.115（为简化计算将热桥部分的计算厚度与外墙主体的计算厚度取值相同）（为简化计算将热桥部分的计算厚度与外墙主体的计算厚度取值相同）3 3、3535厚胶粉聚苯颗粒浆料厚胶粉聚苯颗粒浆料R=0.486R=0.486 4 4、5 5厚抗裂砂浆厚抗裂砂浆(玻纤网玻纤网)R=0.005R=0.0055 5、弹性底涂、柔性腻子，外墙涂料；热阻不计、弹性底涂、柔性腻子，外墙涂料；热阻不计 框架结构框架结构体系，体系，外墙主体与结构性热桥的面积比例外墙主体与结构性热桥的面积比例为为A=0.65A=0.65，B=0.35B=0.35，6262试计算试计算此建筑外墙的此建筑外墙的平均传热系数。平均传热系数。若此建筑的热惰性指标若此建筑的热惰性指标D大于大于3.0，采用，采用这种节能构造这种节能构造能否满足能否满足居住建筑节能居住建筑节能设计标准设计标准DB33/1015-2003中外墙规定中外墙规定性指标要求性指标要求?6363（参见全国民用建筑工程设计技术措施（参见全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇建筑节能专篇建筑 P69页表页表(10.1.1-1)6464查阅全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇建筑P68页公式(10.1.1-1)查得传热系数K计算 其中其中RjRj内表面内表面换热换热阻阻=0.11=0.11；ReRe一外内表面一外内表面换热换热阻阻=0.04=0.04热桥部分：热桥部分：6565查阅全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇建筑P68页公式(10.1.1-5)及表查得 外墙平均传热系数Km Km外墙平均传热系数(kw)Kp外墙主体部位传热系数(kw)Fp外墙主体面积 Kb外墙主体热桥部位传热系数 Fb外墙主体热桥面积6666求得=结论结论：采用采用这这种种节节能构造因其能构造因其热热惰性指惰性指标标D D大于大于3.03