节能建筑节能计算.pptx

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1、 一、节能率的含义 二、节能控制参数 三、关于节能设计方法 四、建筑节能设计文件的 深度 第1页/共121页一、节能率的含义同样一幢建筑，分别于八十年代初期建设（对比建筑）和现在建设（现有建筑），在保证同样的室内环境要求条件下，现有建筑的全年能耗与参照建筑全年能耗的比值。第2页/共121页比较参数对比建筑现有建筑朝向及面积相同相同功能相同相同体形系数相同相同窗墙比相同相同室内环境相同相同围护结构材料不同不同设备系统不同不同第3页/共121页（续）节能率的含义对比建筑标准节能建筑：现有建筑其节能率至少达到50%第4页/共121页（续）节能率的含义特点1节能率是理论计算值，非实际能源消耗的百分比2

2、节能的检测.难以直接检测能耗，而间接以强制性指标的检测替代。只要强制性指标满足，即予认可。第5页/共121页节能是系统工程，需要各专业、各环节共同努力。对公共建筑,从北方至南方:围护结构分担节能率约25%-13%；空调采暖系统分担节能率约20%-16%；照明设备分担节能率约7%-18%。现阶段总目标达到50%,已开始65%的试点.（续）节能率的含义第6页/共121页（续）节能率的含义节能的落实设计设计质量控制施工图审查监理检测验收备案第7页/共121页二、节能控制参数参数主要包括：1)体形系数、2)窗墙比、3)遮阳率、4)热阻R、5)热惰性指标D6)采暖耗热量指标7)空调耗冷量指标设备的节能：

3、采暖与空调的效率热水供应的效率照明的效率第8页/共121页三三建筑节能有关参数的计算建筑节能有关参数的计算第9页/共121页3.1体形系数（Shapecoefficientofbuilding）建筑物与室外大气接触的外表面积建筑物所包围的体积外表面积不包括地面、不采暖空调楼梯间隔墙和户门的面积；包括飘窗的外表面积与体积。对封闭阳台，计算其内隔墙面积。若无内隔墙，则按封闭阳台的外表面计算面积和体积。对有人坡屋顶,按三棱柱计算.第10页/共121页室内室内外墙第11页/共121页飘窗立面卧室或客厅封闭阳台平面第12页/共121页住人坡屋顶第13页/共121页建筑体型:体形系数:建筑物与室外大气接触

4、的外表面积与其 所包围的体积的比值 F/V体形系数:大 小体形系数越小越节能第14页/共121页以1.5mx1.2mx0.4的飘窗为例,其外表面积为:3.96m2,体积为0.72m3.自身的体形系数为5.5.对整体建筑的影响:例：某建筑共六层,两个楼梯.每层四户.原有外表面积为2113m2,原有体积为6572m3,体形系数为0.322.如每户有一扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为0.335.增加0.013.如每户有二扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为0.348.增加0.026第15页/共121页3.2窗墙比(Arearatioofwindowtowall)某朝向上的窗户窗洞总面积该朝向立面总面积注

5、：1)以整个朝向为单位计算，不以房间为单位。2)对飘窗只计算其窗洞的面积。3)3)对玻璃门应按窗户计算.4)4)关于朝向的确定-第16页/共121页North建筑平面之一建筑平面之二第17页/共121页建筑平面之三第18页/共121页3.3遮阳率/遮阳系数省标规定：80%遮遮阳阳率率窗窗户户洞洞口口面面积积范范围围内内，遮遮阳阳设设施施在在夏夏至至日日阻阻止止直直射射阳阳光光进进入入室室内内的的辐辐射射能能与与该该范范围内直射阳光总辐射能的比。围内直射阳光总辐射能的比。逐逐时时阴阴影影面面积积*逐逐时时太太阳阳辐辐射强度射强度窗户面积窗户面积*全天太阳辐射之和全天太阳辐射之和夏季夏季,遮阳率越

6、大越好遮阳率越大越好.夏至日全天夏至日全天-应逐时计算应逐时计算.遮遮阳阳设设施施应应在在建建筑筑设设计计中中考考虑虑，并并不不得得影影响响通风和正常采光。通风和正常采光。第19页/共121页南向：要求九时至十五时满窗遮阳西向：要求十二时至十八时满窗遮阳南向/北向:可采用固定遮阳东向/西向:可采用挡板遮阳或活动遮阳.建议：水平遮阳板长度0.4m，水平延伸长度0.8m或垂直遮阳板长度0.33m。或采用有遮阳功能的窗户。建筑构件(阳台,搁板等)及建筑物自身也能形成遮阳.第20页/共121页水平遮阳垂直遮阳LHN窗户分层遮阳第21页/共121页由建筑方位角形成的遮阳S墙面方位角SN第22页/共121

7、页南京地区:北纬 32004 夏至日南京太阳位置参数及遮阳计算（窗户宽1.2m，高1.5m，至顶板0.2m）时间午前9101112午后151413太阳高度角h49033620127401281023太阳方位角A89022790336004200建筑正南向布置水平遮阳板长度0.010.180.240.26水平遮阳板水平延伸长度1.450.880.420.00垂直遮阳板长度0.0150.220.67极大建筑南偏东150布置（午前）水平遮阳板长度0.390.380.340.25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47建筑南偏西150布置（午后）水

8、平遮阳板长度0.390.380.340.25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47第23页/共121页第24页/共121页第25页/共121页第26页/共121页第27页/共121页玻璃窗的遮阳系数SCGB50189公共建筑节能标准遮阳系数SC的定义:通过玻璃窗的太阳辐射得热率相同入射条件下3mm标准玻璃窗的太阳辐射得热率.玻璃窗的遮阳系数SC的计算公式：SC=SCSD第28页/共121页SC为玻璃本身的遮阳系数，SD为外遮阳设施的遮阳系数。SD按照GB50189附录A提出的方法确定。当无外遮阳时，SD=1。SC是玻璃对阳光的遮蔽系数与窗

9、框面积的修正系数的乘积,与玻璃材料、窗框面积大小有关。SC由建筑师确定,供应商按此提供产品.注意：玻璃对可见光的透射率不小于0.4SC较小有利.第29页/共121页太阳光谱与辐射特性波长m0.150.380.76100紫外线占太阳辐射总量 7%可见光占太阳辐射总量 50%红外线占太阳辐射总量43%第30页/共121页常温物体的辐射0.76 4.525.0100波长微米Low-E的反射范围,反射率80%常温物体的辐射范围第31页/共121页玻璃的选择兼顾夏季遮阳与冬季得热要求.包括对外遮阳形式的选择亦是如此.选择玻璃要考虑其特性-对阳光不同频率光波的反射与透射特性希望能将红外反射而具有一定的可见

10、光透过率.-辐射的方向性第32页/共121页常用中空玻璃材料白玻吸热玻璃增大吸热量,由室外空气带走,减少进入室内热量,但对于温差传热量无减少.阳光控制玻璃(热反射)在玻璃表面涂上金属化合物膜,可以改变玻璃的反射率和对可见光的透射率.通过膜的组合实现.对远红外反射效果低.Low-E玻璃对远红外有较高反射率的镀膜玻璃第33页/共121页玻璃种类中空组合中空K值透过率%透明玻璃6白玻+12+6白玻2.772吸热玻璃6蓝玻+12+6白玻2.743热反射玻6反射+12+6白玻2.643Low-E6白玻+12+6L-w1.966Sun-E6Sun+12+6白玻1.838几种中空玻璃的性能第34页/共121

11、页3.5热阻导热热阻Rd：m2.k/W材料厚度()(m)材料导热系数()(w/m.k)对流热阻R:1/:对流换热系数W/m2.k墙体内外表面热阻共0.15m2.k/W第35页/共121页总热阻=各部分热阻之和室外对流热阻室内对流热阻材料导热热阻材料导热热阻材料导热热阻R=1/i+/+1/o第36页/共121页第37页/共121页坡屋面 波型瓦波型瓦10mm10mm 空气间隙层空气间隙层 混合砂浆混合砂浆2525 防水水泥砂浆防水水泥砂浆1515 挤塑聚苯板挤塑聚苯板3535（公建）（公建）聚氨酯聚氨酯 水泥砂浆水泥砂浆2020 混凝土板混凝土板100100 纸筋石灰砂浆纸筋石灰砂浆1010 R

12、=1.47mR=1.47m2 2K/W,D=2.64K/W,D=2.64 寒冷公建寒冷公建 R=1.R=1.7m7m2 2K/WK/W第38页/共121页不住人的坡屋顶不计算空气层的热阻?第39页/共121页热惰性指标DD=R*S热阻与蓄热系数的乘积S:蓄热系数.由材料的热容量(容重与比热的乘积)决定.D:综合反映了材料抵抗热流大小和温度波动的能力.多层材料:D=(R*S)注:空气层的蓄热系数为0.住宅的墙体热阻限值与D有关系.D越大,R可以小.冬季室外采暖计算温度亦与D有关.第40页/共121页3.6建筑物耗热量指标（Indexofheatlossofbuilding）按照冬季室内热环境设计

13、标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。3.7建筑物耗冷量指标（Indexofcoollossofbuilding）按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量。第41页/共121页3.6：耗热量指标的计算耗热量指标的计算qH=qH.T+qinfqI.H其中：qH采暖期耗热量指标w/m2qH.T单位建筑面积通过外围护结构传热耗热量指标w/m2qinf-单位建筑面积的换气（包括门窗缝隙，外门开启换气扇）耗热量w/m2qI.H单位建筑面积的建筑物内部得热量w/m2取3.8w/m2第42页/共

14、121页3.7：耗冷量指标的计算：耗冷量指标的计算qR=(qc)/24式中：qR空调期耗冷量指标w/m2qc-空调期内,某一时刻建筑物单位建筑面积的冷负荷w/m2qc=(qc.t+qc.s+qinf)/A0+qc.Iqc.t:该时刻温差作用下通过外围护结构传入建筑物的热量,w/m2qc.s:该时刻透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量,w/m2qinf:该时刻由渗透空气带入室内的热量,w/m2qc.I:该时刻由内部得热所带来的热量,取3.8w/m2第43页/共121页三、节能设计方法第44页/共121页符合规定性指标要求：满足在标准的全部硬性规定符合性能性指标要求：不一定满足全部硬性规定，但必须证明

15、传热损失（或由此而引起的采暖空调负荷）被控制在某个规定的范围内。围护结构热工性能达标的两种途径第45页/共121页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，Sw等限值暖通空调暖通空调符合采暖空调和通符合采暖空调和通风节能设计中规定风节能设计中规定节能标准的达标途径节能标准的达标途径规定性指标规定性指标性能性指标性能性指标计算参考建筑的能耗 Er参考建筑：形状、大小与所设计的建筑完全相同，但K，SC值、HVAC设备EER等值符合相应规定值计算所设计建筑的能耗 EdEr EdYesYesNoNo达标途径调整建筑围护结构各组成部分的热工性能参数对住宅Er已给出第46页/共121页围

16、护结构热工性能达标的两种途径规定性指标达标的途径 优点：简单 缺点：死板性能性指标达标的途径 优点：灵活 缺点：复杂GB50189第4.3节“建筑围护结构热工性能权衡判断”就是性能性指标达标的途径 第47页/共121页公共建筑围护结构热工性能权衡判断 权权衡衡判判断断不不拘拘泥泥于于建建筑筑围围护护结结构构各各个个局局部部的的热热工工性性能能，而而是是着着眼眼于于总总体体热热工工性性能能是是否满足节能标准的要求。否满足节能标准的要求。围围护护结结构构热热工工性性能能的的优优与与劣劣，直直接接反反映映在在建建筑筑在在规规定定条条件件下下全全年年的的采采暖暖和和空空气气调调节节能能耗耗的的多多少少

17、上上。因因此此，围围护护结结构构热热工工性性能能的的权权衡衡判判断断也也落落实实在在比比较较参参照照建建筑筑和和所所设设计计建筑的采暖和空调能耗上。建筑的采暖和空调能耗上。所所谓谓参参照照建建筑筑就就是是一一栋栋与与所所设设计计的的建建筑筑基基本本一一致致的的虚虚拟拟建建筑筑，但但是是它它的的围围护护结结构构完完全满足全满足GB50189第第4章条款的要求。章条款的要求。第48页/共121页公建围护结构热工性能权衡判断 参照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能应与所设计建筑完全一致。在严寒和寒冷地区，当所设计建筑的体形系数大于GB50189GB50189第条的规定时，参照建筑的每面

18、外墙均应按比例缩小，使参照建筑的体形系数符合GB50189GB50189第条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比大于GB50189GB50189第条的规定时，参照建筑的每个窗户（透明幕墙）均应按比例缩小，使参照建筑的窗墙面积比符合GB50189第条的规定。第49页/共121页围护结构热工性能权衡判断 1、参参照照建建筑筑围围护护结结构构的的各各组组成成部部分分的的传传热热系系数数、热热阻阻等等很很容容易易设设定定成成满满足足第第4.2节节各各条款的规定。条款的规定。2、如如果果参参照照建建筑筑在在体体形形系系数数和和窗窗墙墙比比两两个个方方面面没没有有限限制制，则则谈谈不不上上降降低低采采暖暖和和

19、空空调调能耗了，因此参照建筑的体形系数和窗墙面积比必须分别符合第条和第条的规定。能耗了，因此参照建筑的体形系数和窗墙面积比必须分别符合第条和第条的规定。第50页/共121页围护结构热工性能权衡判断 在在严严寒寒和和寒寒冷冷地地区区，当当所所设设计计建建筑筑的的体体形形系系数数大大于于第第条条的的规规定定时时，必必须须调调整整参参照照建建筑的体形系数。筑的体形系数。本本条条规规定定并并不不真真正正去去调调整整所所设设计计建建筑筑的的体体形形系系数数，而而是是缩缩小小参参照照建建筑筑每每面面外外墙墙尺尺寸寸，使使得得参参照照建建筑筑的的形形状状仍仍然然与与所所设设计计建建筑筑保保持持一一致致，但但

20、外外墙墙面面面面积积减减小小了了。这这只只是是一一种种计计算算措措施施，如如果果画画在在图图上上，就就是是参参照照建建筑筑每每个个房房间间的的外外墙墙都都是是“部部分分绝绝热热”的的。采采取取这这种种措措施施的的实实际际意意义义是是，所所设设计计建建筑筑外外墙墙面面的的面面积积比比参参照照建建筑筑大大，但但通通过过两两者者的的热热损损失是一样的。失是一样的。第51页/共121页围护结构热工性能权衡判断 窗窗（包包括括透透明明幕幕墙墙）墙墙面面积积比比的的大大小小对对建建筑筑采采暖暖和和空空调调能能耗耗影影响响最最大大，必必须须严严格格控控制制。当当所所设设计计建建筑筑的的窗窗墙墙面面积积比比大

21、大于于第第条条的的规规定定时时，采采取取处处理理过过大大的的体体形形系系数数相相类类似似的的措措施施，按按比比例例缩缩小小参参照照建建筑筑每每个个窗窗户户（透透明明幕幕墙墙）的的，使使参参照照建建筑筑的的窗窗墙墙面面积积比比符符合本标准第条的规定。合本标准第条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比小于第条的规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。当所设计建筑的窗墙面积比小于第条的规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。第52页/共121页围护结构热工性能权衡判断 所设计建筑和参照建筑全年采暖和空气调节能耗的计算必须按照GB50189附录B 的规定进行。第53页/共121页现有节能计算软件EVBuil

22、der1.0节能计算南京工业大学暖通空调研究所已通过省科技厅建设厅的鉴定.天正节能软件PKPM节能软件第54页/共121页四四 建筑节能设计文件深度建筑节能设计文件深度一、设计依据性文件、规范、标准：一、设计依据性文件、规范、标准：公共建筑节能设计应包括以下内容：公共建筑节能设计应包括以下内容：（1 1）公共建筑节能设计标准）公共建筑节能设计标准GBGB5018950189-2005-2005；住宅建筑节能设计应包括以下内容：住宅建筑节能设计应包括以下内容：（）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；（）民用建筑节能设计

23、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）JGJ2695JGJ2695（）江苏省民用建筑热环境与节能设计标准（）江苏省民用建筑热环境与节能设计标准DB32/478-DB32/478-20012001（）有关建筑节能设计的相关文件、规定（有关建筑节能设计的相关文件、规定（50%50%）；）；（）施工图设计文件审核技术软件。施工图设计文件审核技术软件。第55页/共121页建筑节能设计文件深度建筑节能设计文件深度二、围护结构基本要求二、围护结构基本要求1 1、体形系数体形系数（夏热冬冷地区公建如南京不作要求）；（夏热冬冷地区公建如南京不作要求）；2 2、窗、透明幕墙、透明天

24、窗窗、透明幕墙、透明天窗玻璃、型材、遮阳种玻璃、型材、遮阳种类类墙面积比；透明天窗面积比；墙面积比；透明天窗面积比；传热系数传热系数/传热阻；传热阻；窗（包括透明幕墙）的遮阳系数窗（包括透明幕墙）的遮阳系数/遮阳率；遮阳率；3 3、屋面典型、外墙屋面典型、外墙 构造层次构造层次，构造设计节点图，构造设计节点图(引引用用标准与参考图集标准与参考图集)传热系数传热系数/传热阻；传热阻；热惰性指标（公建不要求）热惰性指标（公建不要求）第56页/共121页建筑节能设计文件深度建筑节能设计文件深度(续续)当采用权衡判断法计算时还应说明参考建筑的参数及能耗标准值.第57页/共121页5设备系统的节能设备系

25、统的节能5.1节能目标及分解从1996年到2000年，新设计的采暖居住建筑应完成19801981年当地通用设计能耗水平基础上节能50，从2005年起新建采暖居住建筑应在此基础上再节能30。夏热冬冷地区民用建筑2000年开始执行建筑热环境及节能标准。在50的节能目标中，围护结构承担25，设备系统承担25(包括照明)。第58页/共121页5.2设备系统的节能采暖空调系统的组成冷热量的生产冷热量的输送末端设备主要节能措施：1)提高制冷机的运行效率。设备本身的效率，按应用场所合理选用，能源形式，自动控制2)提高输送效率，水力平衡与变流量3)加强保温。节能应兼顾改善室内环境。第59页/共121页现有设备

26、系统形式(以空调为例)家用空调器(窗式、分体式、柜式)，家用多联机（VRV），户式空调机组（户内为水管、风管），水源热泵，小区集中空调按照空调系统的组成模式，住宅空调设备/系统可分为三类：类：家用窗式、分体、柜式空调器、VRVVRV系统类：户式中央空调类：小区集中空调、水源热泵第60页/共121页运行费的比较以制冷系数作为运行能耗的比较参数。制冷系数 制冷量/消耗的能量。即单位产冷量的能耗。第61页/共121页类系统不同气温、不同控制方式下的制冷系数室外气温开关控制变频控制10050807060903529252.72.93.13.342.753.13.342.83.23.53.22.93.6

27、4.04.04.53.64.54.94.14.95.4第62页/共121页 类系统 （户式空调）在部分负荷下制冷系数的变化 负荷率（%）0.660.50.40.30.235p2.662.622.582.502.4029p2.932.882.832.762.6025p3.153.093.042.952.78第63页/共121页 类系统 集中式系统在部分负荷下制冷系数的变化 （水冷式）负荷率（%）1009080706035p4.74.464.304.133.9029p5.104.864.704.542625p5.305.104.904.734.47第64页/共121页集中式系统的优点1)制冷效率高

28、。2)对能源品种的适应性强。可选用多种能源（电、油、气、自然能源等）。3)便于自然能源及余热废热的利用，也便于空调冷凝热的回收利用。而其它两类系统均不具备此条件，仅能在冬季吸收空气热量。在有自然能源及余热废热利用的场合，集中式系统的优势更加突出。4)蓄冷系统具有良好的负荷适应性，运行经济性好，非常适合于小区的集中供冷。集中式系统的户内冷/热量供应方式与类系统相同,可以采用风管式或水管式。在户内入口处设热量表计量。第65页/共121页5.5.输送系统节能输送系统节能1)管网系统的水力平衡（系统设计、静态与动态平衡阀）。2)循环水泵选型应符合水输送系数（WTF）或耗电输热比（EHR）的规定值。3)

29、变流量运行。水系统、风系统动态调节。4)管道保温。第66页/共121页5.6关于电力直接供热关于电力直接供热1)火力发电时，总的能源利用效率低，约为30。不宜采用。2)合理的方式：热泵3）较合理的方式：低谷电价时段的电蓄热第67页/共121页5.7 5.7 太阳能热水供应太阳能热水供应南京地区全年总辐射照度：4487MJ/m2相当于1247kW.H资源丰富总效率：0.250.32使用形式：1)分散式每户一台(但管道统一设计)2)集中式集热设备集中,输送管道统一.布置：水平排列、与建筑配合形成统一屋面。第68页/共121页讲座结束讲座结束第69页/共121页第70页/共121页一、节能率的含义同

30、样一幢建筑，分别于八十年代初期建设（对比建筑）和现在建设（现有建筑），在保证同样的室内环境要求条件下，现有建筑的全年能耗与参照建筑全年能耗的比值。第71页/共121页比较参数对比建筑现有建筑朝向及面积相同相同功能相同相同体形系数相同相同窗墙比相同相同室内环境相同相同围护结构材料不同不同设备系统不同不同第72页/共121页（续）节能率的含义对比建筑标准节能建筑：现有建筑其节能率至少达到50%第73页/共121页二、节能控制参数参数主要包括：1)体形系数、2)窗墙比、3)遮阳率、4)热阻R、5)热惰性指标D6)采暖耗热量指标7)空调耗冷量指标设备的节能：采暖与空调的效率热水供应的效率照明的效率第7

31、4页/共121页三三建筑节能有关参数的计算建筑节能有关参数的计算第75页/共121页3.1体形系数（Shapecoefficientofbuilding）建筑物与室外大气接触的外表面积建筑物所包围的体积外表面积不包括地面、不采暖空调楼梯间隔墙和户门的面积；包括飘窗的外表面积与体积。对封闭阳台，计算其内隔墙面积。若无内隔墙，则按封闭阳台的外表面计算面积和体积。对有人坡屋顶,按三棱柱计算.第76页/共121页室内室内外墙第77页/共121页飘窗立面卧室或客厅封闭阳台平面第78页/共121页住人坡屋顶第79页/共121页建筑体型: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 F/

32、V体形系数:大 小体形系数越小越节能第80页/共121页以1.5mx1.2mx0.4的飘窗为例,其外表面积为:3.96m2,体积为0.72m3.自身的体形系数为5.5.对整体建筑的影响:例：某建筑共六层,两个楼梯.每层四户.原有外表面积为2113m2,原有体积为6572m3,体形系数为0.322.如每户有一扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为0.335.增加0.013.如每户有二扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为0.348.增加0.026第81页/共121页3.2窗墙比(Arearatioofwindowtowall)某朝向上的窗户窗洞总面积该朝向立面总面积注：1)以整个朝向为单位计算，不以房间为单

33、位。2)对飘窗只计算其窗洞的面积。3)3)对玻璃门应按窗户计算.4)4)关于朝向的确定-第82页/共121页North建筑平面之一建筑平面之二第83页/共121页建筑平面之三第84页/共121页3.3遮阳率/遮阳系数省标规定：80%遮遮阳阳率率窗窗户户洞洞口口面面积积范范围围内内，遮遮阳阳设设施施在在夏夏至至日日阻阻止止直直射射阳阳光光进进入入室室内内的的辐辐射射能能与与该该范范围内直射阳光总辐射能的比。围内直射阳光总辐射能的比。逐逐时时阴阴影影面面积积*逐逐时时太太阳阳辐辐射强度射强度窗户面积窗户面积*全天太阳辐射之和全天太阳辐射之和夏季夏季,遮阳率越大越好遮阳率越大越好.夏至日全天夏至日全

34、天-应逐时计算应逐时计算.遮遮阳阳设设施施应应在在建建筑筑设设计计中中考考虑虑，并并不不得得影影响响通风和正常采光。通风和正常采光。第85页/共121页南向：要求九时至十五时满窗遮阳西向：要求十二时至十八时满窗遮阳南向/北向:可采用固定遮阳东向/西向:可采用挡板遮阳或活动遮阳.建议：水平遮阳板长度0.4m，水平延伸长度0.8m或垂直遮阳板长度0.33m。或采用有遮阳功能的窗户。建筑构件(阳台,搁板等)及建筑物自身也能形成遮阳.第86页/共121页水平遮阳垂直遮阳LHN窗户分层遮阳第87页/共121页由建筑方位角形成的遮阳S墙面方位角SN第88页/共121页南京地区:北纬 32004 夏至日南京

35、太阳位置参数及遮阳计算（窗户宽1.2m，高1.5m，至顶板0.2m）时间午前9101112午后151413太阳高度角h49033620127401281023太阳方位角A89022790336004200建筑正南向布置水平遮阳板长度0.010.180.240.26水平遮阳板水平延伸长度1.450.880.420.00垂直遮阳板长度0.0150.220.67极大建筑南偏东150布置（午前）水平遮阳板长度0.390.380.340.25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47建筑南偏西150布置（午后）水平遮阳板长度0.390.380.340.

36、25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47第89页/共121页第90页/共121页第91页/共121页第92页/共121页第93页/共121页玻璃窗的遮阳系数SCGB50189公共建筑节能标准遮阳系数SC的定义:通过玻璃窗的太阳辐射得热率相同入射条件下3mm标准玻璃窗的太阳辐射得热率.玻璃窗的遮阳系数SC的计算公式：SC=SCSD第94页/共121页SC为玻璃本身的遮阳系数，SD为外遮阳设施的遮阳系数。SD按照GB50189附录A提出的方法确定。当无外遮阳时，SD=1。SC是玻璃对阳光的遮蔽系数与窗框面积的修正系数的乘积,与玻璃材料、窗框

37、面积大小有关。SC由建筑师确定,供应商按此提供产品.注意：玻璃对可见光的透射率不小于0.4SC较小有利.第95页/共121页太阳光谱与辐射特性波长m0.150.380.76100紫外线占太阳辐射总量 7%可见光占太阳辐射总量 50%红外线占太阳辐射总量43%第96页/共121页常温物体的辐射0.76 4.525.0100波长微米Low-E的反射范围,反射率80%常温物体的辐射范围第97页/共121页玻璃的选择兼顾夏季遮阳与冬季得热要求.包括对外遮阳形式的选择亦是如此.选择玻璃要考虑其特性-对阳光不同频率光波的反射与透射特性希望能将红外反射而具有一定的可见光透过率.-辐射的方向性第98页/共12

38、1页常用中空玻璃材料白玻吸热玻璃增大吸热量,由室外空气带走,减少进入室内热量,但对于温差传热量无减少.阳光控制玻璃(热反射)在玻璃表面涂上金属化合物膜,可以改变玻璃的反射率和对可见光的透射率.通过膜的组合实现.对远红外反射效果低.Low-E玻璃对远红外有较高反射率的镀膜玻璃第99页/共121页玻璃种类中空组合中空K值透过率%透明玻璃6白玻+12+6白玻2.772吸热玻璃6蓝玻+12+6白玻2.743热反射玻6反射+12+6白玻2.643Low-E6白玻+12+6L-w1.966Sun-E6Sun+12+6白玻1.838几种中空玻璃的性能第100页/共121页3.5热阻导热热阻Rd：m2.k/W

39、材料厚度()(m)材料导热系数()(w/m.k)对流热阻R:1/:对流换热系数W/m2.k墙体内外表面热阻共0.15m2.k/W第101页/共121页总热阻=各部分热阻之和室外对流热阻室内对流热阻材料导热热阻材料导热热阻材料导热热阻R=1/i+/+1/o第102页/共121页第103页/共121页坡屋面 波型瓦波型瓦10mm10mm 空气间隙层空气间隙层 混合砂浆混合砂浆2525 防水水泥砂浆防水水泥砂浆1515 挤塑聚苯板挤塑聚苯板3535（公建）（公建）聚氨酯聚氨酯 水泥砂浆水泥砂浆2020 混凝土板混凝土板100100 纸筋石灰砂浆纸筋石灰砂浆1010 R=1.47mR=1.47m2 2

40、K/W,D=2.64K/W,D=2.64 寒冷公建寒冷公建 R=1.R=1.7m7m2 2K/WK/W第104页/共121页不住人的坡屋顶不计算空气层的热阻?第105页/共121页热惰性指标DD=R*S热阻与蓄热系数的乘积S:蓄热系数.由材料的热容量(容重与比热的乘积)决定.D:综合反映了材料抵抗热流大小和温度波动的能力.多层材料:D=(R*S)注:空气层的蓄热系数为0.住宅的墙体热阻限值与D有关系.D越大,R可以小.冬季室外采暖计算温度亦与D有关.第106页/共121页3.6建筑物耗热量指标（Indexofheatlossofbuilding）按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算

41、出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。3.7建筑物耗冷量指标（Indexofcoollossofbuilding）按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量。第107页/共121页3.6：耗热量指标的计算耗热量指标的计算qH=qH.T+qinfqI.H其中：qH采暖期耗热量指标w/m2qH.T单位建筑面积通过外围护结构传热耗热量指标w/m2qinf-单位建筑面积的换气（包括门窗缝隙，外门开启换气扇）耗热量w/m2qI.H单位建筑面积的建筑物内部得热量w/m2取3.8w/m2第108页/共121页3.7：耗冷量

42、指标的计算：耗冷量指标的计算qR=(qc)/24式中：qR空调期耗冷量指标w/m2qc-空调期内,某一时刻建筑物单位建筑面积的冷负荷w/m2qc=(qc.t+qc.s+qinf)/A0+qc.Iqc.t:该时刻温差作用下通过外围护结构传入建筑物的热量,w/m2qc.s:该时刻透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量,w/m2qinf:该时刻由渗透空气带入室内的热量,w/m2qc.I:该时刻由内部得热所带来的热量,取3.8w/m2第109页/共121页符合规定性指标要求：满足在标准的全部硬性规定符合性能性指标要求：不一定满足全部硬性规定，但必须证明传热损失（或由此而引起的采暖空调负荷）被控制在某个规定的

43、范围内。围护结构热工性能达标的两种途径第110页/共121页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，Sw等限值暖通空调暖通空调符合采暖空调和通符合采暖空调和通风节能设计中规定风节能设计中规定节能标准的达标途径节能标准的达标途径规定性指标规定性指标性能性指标性能性指标计算参考建筑的能耗 Er参考建筑：形状、大小与所设计的建筑完全相同，但K，SC值、HVAC设备EER等值符合相应规定值计算所设计建筑的能耗 EdEr EdYesYesNoNo达标途径调整建筑围护结构各组成部分的热工性能参数对住宅Er已给出第111页/共121页围护结构热工性能达标的两种途径规定性指标达标的途径 优

44、点：简单 缺点：死板性能性指标达标的途径 优点：灵活 缺点：复杂GB50189第4.3节“建筑围护结构热工性能权衡判断”就是性能性指标达标的途径 第112页/共121页公共建筑围护结构热工性能权衡判断 权权衡衡判判断断不不拘拘泥泥于于建建筑筑围围护护结结构构各各个个局局部部的的热热工工性性能能，而而是是着着眼眼于于总总体体热热工工性性能能是是否满足节能标准的要求。否满足节能标准的要求。围围护护结结构构热热工工性性能能的的优优与与劣劣，直直接接反反映映在在建建筑筑在在规规定定条条件件下下全全年年的的采采暖暖和和空空气气调调节节能能耗耗的的多多少少上上。因因此此，围围护护结结构构热热工工性性能能的

45、的权权衡衡判判断断也也落落实实在在比比较较参参照照建建筑筑和和所所设设计计建筑的采暖和空调能耗上。建筑的采暖和空调能耗上。所所谓谓参参照照建建筑筑就就是是一一栋栋与与所所设设计计的的建建筑筑基基本本一一致致的的虚虚拟拟建建筑筑，但但是是它它的的围围护护结结构构完完全满足全满足GB50189第第4章条款的要求。章条款的要求。第113页/共121页公建围护结构热工性能权衡判断 参照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能应与所设计建筑完全一致。在严寒和寒冷地区，当所设计建筑的体形系数大于GB50189GB50189第条的规定时，参照建筑的每面外墙均应按比例缩小，使参照建筑的体形系数符合GB

46、50189GB50189第条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比大于GB50189GB50189第条的规定时，参照建筑的每个窗户（透明幕墙）均应按比例缩小，使参照建筑的窗墙面积比符合GB50189第条的规定。第114页/共121页围护结构热工性能权衡判断 1、参参照照建建筑筑围围护护结结构构的的各各组组成成部部分分的的传传热热系系数数、热热阻阻等等很很容容易易设设定定成成满满足足第第4.2节节各各条款的规定。条款的规定。2、如如果果参参照照建建筑筑在在体体形形系系数数和和窗窗墙墙比比两两个个方方面面没没有有限限制制，则则谈谈不不上上降降低低采采暖暖和和空空调调能耗了，因此参照建筑的体形系数和窗墙面

47、积比必须分别符合第条和第条的规定。能耗了，因此参照建筑的体形系数和窗墙面积比必须分别符合第条和第条的规定。第115页/共121页围护结构热工性能权衡判断 在在严严寒寒和和寒寒冷冷地地区区，当当所所设设计计建建筑筑的的体体形形系系数数大大于于第第条条的的规规定定时时，必必须须调调整整参参照照建建筑的体形系数。筑的体形系数。本本条条规规定定并并不不真真正正去去调调整整所所设设计计建建筑筑的的体体形形系系数数，而而是是缩缩小小参参照照建建筑筑每每面面外外墙墙尺尺寸寸，使使得得参参照照建建筑筑的的形形状状仍仍然然与与所所设设计计建建筑筑保保持持一一致致，但但外外墙墙面面面面积积减减小小了了。这这只只是

48、是一一种种计计算算措措施施，如如果果画画在在图图上上，就就是是参参照照建建筑筑每每个个房房间间的的外外墙墙都都是是“部部分分绝绝热热”的的。采采取取这这种种措措施施的的实实际际意意义义是是，所所设设计计建建筑筑外外墙墙面面的的面面积积比比参参照照建建筑筑大大，但但通通过过两两者者的的热热损损失是一样的。失是一样的。第116页/共121页围护结构热工性能权衡判断 窗窗（包包括括透透明明幕幕墙墙）墙墙面面积积比比的的大大小小对对建建筑筑采采暖暖和和空空调调能能耗耗影影响响最最大大，必必须须严严格格控控制制。当当所所设设计计建建筑筑的的窗窗墙墙面面积积比比大大于于第第条条的的规规定定时时，采采取取处

49、处理理过过大大的的体体形形系系数数相相类类似似的的措措施施，按按比比例例缩缩小小参参照照建建筑筑每每个个窗窗户户（透透明明幕幕墙墙）的的，使使参参照照建建筑筑的的窗窗墙墙面面积积比比符符合本标准第条的规定。合本标准第条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比小于第条的规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。当所设计建筑的窗墙面积比小于第条的规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。第117页/共121页围护结构热工性能权衡判断 所设计建筑和参照建筑全年采暖和空气调节能耗的计算必须按照GB50189附录B 的规定进行。第118页/共121页四四 建筑节能设计文件建筑节能设计文件一、设计依据性文件、规范、标

50、准：一、设计依据性文件、规范、标准：公共建筑节能设计应包括以下内容：公共建筑节能设计应包括以下内容：（1 1）公共建筑节能设计标准）公共建筑节能设计标准GBGB5018950189-2005-2005；住宅建筑节能设计应包括以下内容：住宅建筑节能设计应包括以下内容：（）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；（）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）JGJ2695JGJ2695（）江苏省民用建筑热环境与节能设计标准（）江苏省民用建筑热环境与节能设计标准DB32/478-DB3