住宅建筑节能设计.ppt

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1、第六章第六章住宅建筑节能设计住宅建筑节能设计地理位置与气候特点地理位置与气候特点地理位置：处于北半球的中低纬度（北纬55C20C）；气候与气候特征：-大部分地区属于东亚季风气候，同时带有很强的大陆性气候特征-冬季十分寒冷：冬季气温与世界同纬度地区相比，低5C18C；-夏季十分炎热：夏季气温与世界同纬度地区相比，高2C；并不断提高；-冬夏持续时间长，春秋季节短；地理位置与气候特点地理位置与气候特点气候分区气候分区根据中国建筑气候区划标准和中国建筑热工设计根据中国建筑气候区划标准和中国建筑热工设计分区标准，中国划分成：分区标准，中国划分成：严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬冷地区温

2、和地区温和地区夏热冬暖地区夏热冬暖地区_一般地说，严寒和寒冷地区为北方地区；夏热冬冷一般地说，严寒和寒冷地区为北方地区；夏热冬冷和温和地区为过渡地区；夏热冬暖地区为南方炎热和温和地区为过渡地区；夏热冬暖地区为南方炎热地区地区民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范分区名称分区指标设计要求主要指标辅助指标严寒地区最冷月平均温度10日平均气温5的天数145d必须充分满足冬季保温要求，一般不考虑夏季防热。寒冷地区最冷月平均温度010日平均气温5的天数90145d应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热。夏热冬冷地区最冷月平均温度010最热月平均温度2530日平均气温5的天数090d日平均气温25的天

3、数40110d必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。夏热冬暖地区最冷月平均温度10最热月平均温度2530日平均气温25的天数100200d必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温。温和地区最冷月平均温度013最热月平均温度1825日平均气温5的天数090d部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热。6-1我国的建筑节能政策我国的建筑节能政策主要目标与内容主要目标与内容(Maingoalandcontents)第一阶段第一阶段（1986年1995年）：新设计的采暖居住建筑能耗水平应在19801981年当地通用设计标准能耗基础上节能30%；第二阶段第二阶段（1996年2000年）：新设计

4、的采暖居住建筑要在1995年底的基础上再节能30%，即在19801981年当地通用设计标准能耗基础上节能50%；第三阶段第三阶段：2005起新建采暖居住建筑应在此基础上再节能30%；6-1我国的建筑节能政策我国的建筑节能政策主要目标与内容主要目标与内容(Maingoalandcontents)供热按热量计量收费改革工作：供热按热量计量收费改革工作：1998年开展试点；年开展试点；2000年在重点城市新建建筑中推行；年在重点城市新建建筑中推行；2010年全面推广；年全面推广；既有建筑节能的改造工作；既有建筑节能的改造工作；2000年重点城市开始；年重点城市开始；2005年各城市普遍开始；年各城市

5、普遍开始；2010年全面推广；年全面推广；6-1我国的建筑节能政策我国的建筑节能政策主要目标与内容主要目标与内容(Maingoalandcontents)公共建筑节能工作公共建筑节能工作2000年新建采暖公共建筑作到节能年新建采暖公共建筑作到节能50%；2010年在此基础上在节能年在此基础上在节能30%；夏热冬冷建筑节能工作夏热冬冷建筑节能工作2000年开始执行建筑热环境及建筑节能标准；年开始执行建筑热环境及建筑节能标准；2005年重点城市进行建筑热环境及节能改造；年重点城市进行建筑热环境及节能改造；2010年各城镇进行建筑热环境及节能改造；年各城镇进行建筑热环境及节能改造；太阳能在建筑中的应

6、用太阳能在建筑中的应用南方炎热地区建筑节能工作南方炎热地区建筑节能工作6-1我国的建筑节能政策我国的建筑节能政策优先领域优先领域Preferredfield建筑类型建筑类型：首先从居住建筑开始，逐步到公共（商用）建筑，然后是工业建筑；地域上地域上逐步扩展：首先从北方采暖地区开始，然后发展到夏热冬冷过渡地区，并扩展到南方炎热地区；从新旧建筑上从新旧建筑上，首先从新建建筑开始，接着是近期必须改造的热环境很差的结露建筑和危旧建筑，然后是其他保温不好的建筑围护结构和供热制冷系统；从几个工作基础比较好的城市开始从几个工作基础比较好的城市开始，再发展到一般城市和城镇，然后扩展到广大农村；6-1我国的建筑节

7、能政策我国的建筑节能政策重点：重点：focalpointofthework北方采暖地区北方采暖地区城市城市新建新建住宅住宅Heatingarea,cities,newbuilding,residentialbuildings过渡地区和南方炎热地区过渡地区和南方炎热地区城市城市新建新建住宅住宅Transitionzoneandwarmzone,cities,newbuildings,residentialbuildings6-1我国的建筑节能政策我国的建筑节能政策建筑节能技术政策纲要建筑节能技术政策纲要严格实行建筑的节能设计积极采用节能建材，重视节能的建筑设备与产品开发加强建筑节能的标准化工作发

8、展建筑节能科学技术体系加强已有建筑的节能改造实施建筑节能技术政策的措施建筑节能经济鼓励政策与管理政策建筑节能经济鼓励政策与管理政策6-1我国的建筑节能政策我国的建筑节能政策制定了一批建筑节能的技术标准和技术规程民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范GB50176-93旅游旅馆建筑热工及空气调节节能设计标准GB50189-93民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ26-95工程设计节能技术暂行规定GBJ6-85既有建筑节能改造设计标准既有建筑节能改造设计标准民用建筑节能检测技术规程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夏

9、热冬暖地区居住建筑节能设计标准夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统外墙外保温施工技术规程JGJ1442004绿色建筑技术导则绿色建筑评价标准6-2严寒与寒冷地区住宅设计（设计原则、方法）设计原则、方法）6-2-1严寒与寒冷地区住宅设计总的要求严寒与寒冷地区住宅设计总的要求：寒地居住建筑设计在满足一般居住建筑设计原理的同时，还要满足冬季保温设计、采暖设计和住宅建筑节能设计的要求。必须将冬季防寒保温设计、采暖设计、建筑节能设计、居住功能设计、环境质量设计综合为一体，按统一的目标进行设计。因此为了有别于传统住宅设计，我们提出节能型住宅

10、的概念。所谓节能型住宅是指采用综合节能设计和应用综合节能措施，使新建住宅冬季采暖耗煤量指标比我国寒地19801981年所建住宅总体上降低50，同时居住功能和环境质量不断增长的符合现代生活需要的住宅。应按采暖居住建筑进行设计。设计时应符合民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）的要求6-2-26-2-2严寒与寒冷地区住宅节能设计的思路方法严寒与寒冷地区住宅节能设计的思路方法。严寒与寒冷地区住宅节能设计规划布局住宅节能设计不宜选址在山谷、洼地、沟底等凹地里争取日照避免季风干扰建立气候防护单元控制住宅的体形系数扩大南向得热面的面积严寒地区可采取东西向住宅窗户的节能设计选用高效、合理、经济的节能围护体

11、系加强冷桥节点部位的保温构造设计加强住宅楼公共空间的防寒设计。，为满足前面所提的目标，住宅设计应重点突出如下几个方面：n规划布局：规划布局：1建筑不宜选址在山谷、洼地、沟底等凹地里。2争取日照向阳避风选择最佳朝向（坐北朝南）.满足日照间距要求利用住宅群的合理布局，争取日照。3避免季风干扰主要是冬季季风形成的强烈西北方向冷风气流。“风影效应”（建筑间距1：2）.减少季风主导方向与建筑物长边的入射角度。.避免局部疾风低层与高层组合时的“风旋”建筑山墙之间的“风槽”低层与高层组合时的“风洞”和“拐角气流”群体布置的突变.利用合理的建筑形态，形成优化的微气候的良好界面，避风节能。.4建立气候防护单元n

12、住宅节能设计（单体）住宅节能设计（单体）1控制住宅的体形系数建筑体形系数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的比值。住宅建筑耗热量指标随体型系数增长而增加，从有利节能出发，体型系数应尽可能小。民用建筑节能设计标准规定“建筑物体型系数宜控制在0.30及0.30以下；若体型系数大于0.30，则屋顶和外墙应加强保温。”可从以下几个方面入手：合理扩大进深尺寸合理利用住宅类型特征（小天井、内廊式）平面空间组合集中紧凑，尽量减少凹凸变化。合理提高层数，加大体积。加大建筑物体量。（应避免作2000以下的小体量，以30004000为宜）缩小建筑物长、宽、高边长比率，减少体形系数。n住宅节能设计住

13、宅节能设计（防寒、保温）（防寒、保温）.2扩大南向得热面的面积3窗户的节能设计由于每平米窗面积比每平米维护砌体的总传热量大的多，所以应在保证日照、采光、通风、观景要求条件下，尽量缩小开窗洞口面积；提高窗户的气密性，减少冷风渗透；提高窗户本身的保温性能，减少窗户本身传热量均是窗户节能设计的重要方面。住宅节能设计标准规定北向窗墙面积比0.25，东西向0.30，南向0.35，设计中应执行标准规定，若采用新型节能窗，其窗面积可以适当增大。.4选用高效、合理、经济的节能围护体系包括墙体节能和屋面节能，根本出路在于发展高效保温的保外温复合外墙围护体系。5加强冷桥节点部位的保温构造设计6加强住宅楼公共空间的

14、防寒设计采暖住宅公共楼梯间和公共走廊应设门、窗；楼梯间隔墙和户门应采取保温措施；在室外温度低于6的地区，楼梯间应采暖和设防风门斗。n住宅套型设计住宅套型设计1加大进深带来问题的解决2严寒地区住宅套内空间配置和环境要求将朝向最好的空间作为起居室，同时卧室也要有好的朝向以满足户内活动较多的需要。设1.5的衣帽前室。储藏空间的设置。室内应设置通风换气设施。3套内空间的节能设计功能分区与热环境分区结合。设“温度阻尼区”P168减少南阳台数量的设置，控制进深尺寸。实例：北京市住宅节能示范小区北潞春小区、新康小区住宅平面。墙体保温设计在承重墙内壁设60mm厚自熄性聚苯板，中间留有20mm厚空气层。这种做法

15、在边角和不同墙质的结合处要特别加以处理。优点是成本较低，施工技术成熟。在承重墙外壁设自熄性聚苯板。优点是冷桥较少，且保温层不受住户室内装修影响。但施工技术要求高，成本稍高。6-2-3民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（采暖居住建筑部分）1、准则1.0.1强调建筑设计和采暖设计1.0.2适用于新建和扩建工程1.0.3应符合有关标准、规范和规程2、术语符号2.0.1采暖期室外平均温度te见附录A2.0.2采暖期度日数2.0.3采暖能耗2.0.4建筑耗热量指标：建筑耗热量指标：在采暖期室外平均温度条件下，为在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、保持室内

16、计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖设备供给的热量，单位：需由室内采暖设备供给的热量，单位：W/m2。2.0.5采暖耗煤量指标：采暖耗煤量指标：在采暖期室外平均温度条件下，为在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在一个采暖期内消耗的保持室内计算温度，单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤量，单位：标准煤量，单位：kgm2。2、术语符号2.0.6围护结构传热系数：围护结构传热系数：围护结构两侧空气温差为1K，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量，单位：W/(m2K)。2.0.7建筑物体形系数建筑物体形系数：建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积

17、的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。2.0.8窗墙面积比窗墙面积比：窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)的比值。2、术语符号2.0.6围护结构传热系数：围护结构传热系数：围护结构两侧空气温差为1K，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量，单位：W/(m2K)。2.0.7建筑物体形系数建筑物体形系数：建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。2.0.8窗墙面积比窗墙面积比：窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)的比值。3、建筑物耗热量指标和采暖耗

18、煤量指标3.0.1建筑物耗热量指标:qH=qH.T+qINF-qI.N3.80w/m23.0.2围护结构传热耗热量:mqH.T=(ti-te)(iKiFi)/A0i=13.0.3空气渗透耗热量:qINF=(ti-te)(CNV)/A0换气次数0.5L/h3.0.4采暖耗煤量指标qC=24ZqH/Hc12 管网锅炉(标准煤热值，取8.14x103Wh/0.900.68)采暖期天数3、建筑物耗热量指标和采暖耗煤量指标3.0.1建筑物耗热量指标:qH=qH.T+qINF-qI.N3.80w/m23.0.2围护结构传热耗热量:mqH.T=(ti-te)(iKiF)/A0i=13.0.3空气渗透耗热量:

19、qINF=(ti-te)(CNV)/A0换气次数0.5L/h3.0.4采暖耗煤量指标qC=24ZqH/Hc12 管网锅炉(标准煤热值，取8.14x103Wh/0.900.68)采暖期天数4、建筑热工设计（4.14.1一般规定、一般规定、4.24.2围护结构设计）围护结构设计）411建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房间宜避开冬季主导风向。412建筑物体形系数宜控制在0.30及0.30以下；若体形系数大于0.30，则屋顶和外墙应加强保温，其传热系数应符合表421的规定。413采暖居住建筑的楼梯间和外廊应设置门窗；在采暖期室外平均温度为-0.1-6.0的地区，楼梯间不采暖时，楼梯间隔墙和户门

20、应采取保温措施；在一6.0以下地区，楼梯间应采暖，入口处应设置门斗等避风设施。4、建筑热工设计（4.14.1一般规定、一般规定、4.24.2围护结构设计）围护结构设计）421不同地区采暖居住建筑各部分围护结构的传热系数不应超过表421规定的限值。422当实际采用的窗户传热系数比表421规定的限值低05及05以上时，在满足本标准规定的耗热量指标条件下，可按本标准301303条规定的方法，重新计算确定外墙和屋顶所需的传热系数。4、建筑热工设计（一般规定、围护结构设计）（一般规定、围护结构设计）地名计算用采暖期耗热量指标qHw/m2耗煤量指标qC/m2天数Z(d)室外平均温度Te（）度日数Ddi（d

21、）呼和浩特166-6.2401721.317.0（包头162-6.0388821.316.6全国主要城镇采暖期有关参数及建筑物耗热量全国主要城镇采暖期有关参数及建筑物耗热量指标、采暖耗煤量指标指标、采暖耗煤量指标不同地区采暖居住建筑各部分围护结构不同地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值传热系数限值W/(mW/(m2 2采暖期室外平均温度代表性城市屋顶外墙不采暖楼梯间窗户含阳台门上部阳台门下部门芯板外门地板地面体形系数0.3体形系数0.3体形系数0.3体形系数0.3隔墙户门接触室外地板不采暖地下室上部地板周边地面非周边地面-6.2呼和浩特0.600.400.650.503.001.352.500.400.550.300.30-6.0包头0.600.400.680.560.941.503.001.350.400.550.500.30不同朝向的窗墙面积比朝向窗墙面积比北0.25东、西0.30南0.35。