最新公共建筑节能设计指南.pdf
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1、 公共建筑节能设计指南 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17 公共建筑节能施工图 设计指南 1.建筑节能设文件深度 施工图设计文件必须要有节能设计内容(例如设计说明中应有建筑节能设计章、节),内容包括:11 建筑节能设计基本情况及气候条件介绍 12 设计依据性文件、规范、标准:13 节能设计规定性指标:(1)建筑体形系数的计算值;(2)窗(包括透明幕墙)墙面积比计算值及设计选用窗(包括透明幕墙)的传热系数、遮阳系数值;(3)屋面典型构造层次(或构造设计节点图)及平均传热系数设计值;(4)屋面透明部分面积大小计算及平均传热系数设计值;(5)外墙典型构造层次(
2、或构造设计节点图)及平均传热系数设计值;(6)底面接触室外空气的架空或外挑楼板;(7)地面、地下室外墙。2技术内容 21 建筑小区、单体节能设计基本情况及气候条件介绍 成都地处川西盆地,属于亚热带湿润季风气候。夏季气温较高、湿度大、风速小、潮湿闷热;冬季气温低、湿度大、日照率低,阴冷潮湿。气象参数如下:年平均温度 16.1;最冷月平均温度 5.4 ;极端最低温度-5.9 最热月平均温度 25.5 极端最高温度 37.3 冬季平均相对湿度 85%夏季平均相对湿度 80%全年日照率 28%冬季日照率 14%冬、夏季主导风向 NNE 主导风向频率 33%夏季平均风速 1.4 米/秒 22 设计依据性
3、文件、规范、标准:(1)公共建筑节能设计标准GB50189-2005;(2)建设主管部门有关建筑节能设计的相关文件、规定;(3)施工图设计文件审核技术软件。23 对于严寒和寒冷地区,节能设计说明中必须明确(计算)出建筑体形系数的值,.建筑体形系数 0.4,若超过此规定值时,必须按第 4.3 节规定进行权衡判断。计依据性文件规范标准节能设计规定性指标建筑体形系数的计算值窗包括透明幕墙墙面积比计算值及设计选用窗包括小计算及平均传热系数设计值外墙典型构造层次或构造设计节点图及平均传热系数设计值底面接触室外空气的架空或润季风气候夏季气温较高湿度大风速小潮湿闷热冬季气温低湿度大日照率低阴冷潮湿气象参数如
4、下年平均温度最冷月精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17 说明 所谓体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积和与其所包围的体积之比值,建筑的形体系数计算时,外表面积不包括地面的面积。建筑体形的变化直接影响建筑采暖空调的能耗大小。一般来说建筑单位面积对应的外表面积越小,外围护结构的热损失越小,因此,从降低建筑能耗的角度出发,应该将体型系数控制在一个较低的水平。但是,体形系数的确定还与建筑造型、平面布局,采光通风等条件相关。体形系数限值规定过小,将制约建筑师的创造性,可能使建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。通常控制体形系数的大小可采用以下方法:1
5、减少建筑的面宽,加大进深,也就是说面宽与进深之比不宜过大,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。建筑的体形系数计算 建筑物与室外大气接触的外表面积 =_ m2 建筑物的体积=_ m3 建筑物的体积的外表面积建筑物与室外大气接触体形系数)(S=_ 例:对某办公建筑进行节能设计,如图所示.:计依据性文件规范标准节能设计规定性指标建筑体形系数的计算值窗包括透明幕墙墙面积比计算值及设计选用窗包括小计算及平均传热系数设计值外墙典型构造层次或构造设计节点图及平均传热系数设计值底面接触室外空气的架空或润季风气候夏季气温较高湿度大风速小潮湿闷热冬季气温低湿度大日照率低阴冷潮湿气
6、象参数如下年平均温度最冷月精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17 24 外窗和透明幕墙的节能设计 241 节能设计说明中必须明确(计算)建筑各朝向窗(包括透明幕墙)墙面积比。242 各朝向窗(包括透明幕墙)墙面积比的传热系数(技术措施)必须符合公共建筑节能设计标准GB50189-2005中表 4.2.2-5 的规定。说明 在建筑外窗(包括透明幕墙)、墙体、屋面三大围护部件中,窗(包括透明幕墙)的热工性能最差,是影响室内热环境质量和建筑能耗最主要的因素之一。就我国目前典型的公共建筑围护部件而言,窗(包括透明幕墙)的能耗约为墙体的4 倍、屋面的 5 倍,约占建筑
7、围护结构总能耗的 4050%。因此,加强窗(包括透明幕墙)的保温隔热性能,减少窗(包括透明幕墙)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的环节。本条窗墙面积比的定义为:各个朝向窗墙面积比是指不同朝向外墙面上的窗、阳台门包括幕墙的透明部分的总面积与所在朝向建筑的外墙面的总面积(包括该朝向上的窗、阳台门及幕墙的透明部分的总面积)之比。例:计算某办公建筑的窗墙面积比:如图 1 所示,建筑外窗和幕墙、及外墙数据如表所示:表 1-1 朝向(或建筑不同立面)外窗(透明幕墙)面积(m2)外墙(包括外窗和透明幕墙)面积(m2)窗墙面积比 东 751 1258 0.7 南 0.7 西 0.7
8、 北 0.7 注:窗墙面积比按以下公式计算:计依据性文件规范标准节能设计规定性指标建筑体形系数的计算值窗包括透明幕墙墙面积比计算值及设计选用窗包括小计算及平均传热系数设计值外墙典型构造层次或构造设计节点图及平均传热系数设计值底面接触室外空气的架空或润季风气候夏季气温较高湿度大风速小潮湿闷热冬季气温低湿度大日照率低阴冷潮湿气象参数如下年平均温度最冷月精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17)()(包括外窗的面积各朝向外墙面积外窗面积或建筑不同立面各朝向窗墙面积比 根据所计算的各朝向窗墙面积比和公共建筑节能设计标准GB50189-2005 中表4.2.2-5 所规
9、定的不同朝向、不同窗(包括透明幕墙)墙面积比,确定外窗(透明幕墙)传热系数和遮阳系数如下:朝向(或建筑不同立面)传热系数 K W/(m2 K)外窗(透明幕墙)的技术要求 东 2.5 中空 Low-E玻璃幕墙 南 2.5 中空 Low-E玻璃幕墙 西 2.5 中空 Low-E玻璃幕墙 北 2.5 中空 Low-E玻璃幕墙 遮阳系数如下:采用穿孔金属板遮阳外遮阳及 Low-E玻璃,玻璃综合遮阳系数 SC0.4。25 屋面、外墙必须有隔热保温层,屋面、外墙的热工指标(传热系数和热惰性指标)应符合公共建筑节能设计标准GB50189-2005中表 4.2.2-5 所规定的要求 251 屋面的保温隔热设计
10、 以某办公建筑为例:屋面构造措施与热工参数如表所示 序号 材 料 名 称 导热系数 (W/m K)材料厚度 d(m)导热系数材料厚度材料层热阻dR(m2 K/W)1 水泥砂浆抹灰 0.93 0.02 0.021 钢筋砼屋面板 1,74 150 0.086 2 炉渣找坡 0.8 0.06(平均厚度)0.075 3 水泥砂浆找平 0.93 0.03 0.032 4 防水材料 0.30 0.02 0.067 5 聚苯乙烯挤塑板 0.028 0.03 1.071 6 混凝土保护层 1.51 0.04 0.026 屋面构造的总传热阻1.378 屋面的总传热阻=0.02屋面构造的总传热阻0.10=1.5
11、W/(m2 K)RK屋面的总热阻屋面传热系数1=0.67 (m2 K)/W 考虑结构性冷桥的影响及保温材料的修正系数,平均传热系数Km为:Km=屋面传热系数 1.0 1.4 0.67 1.2=0.804(m2 K)/W 注:表中构造作法已考虑了屋面的热惰性指标因素 计依据性文件规范标准节能设计规定性指标建筑体形系数的计算值窗包括透明幕墙墙面积比计算值及设计选用窗包括小计算及平均传热系数设计值外墙典型构造层次或构造设计节点图及平均传热系数设计值底面接触室外空气的架空或润季风气候夏季气温较高湿度大风速小潮湿闷热冬季气温低湿度大日照率低阴冷潮湿气象参数如下年平均温度最冷月精品好文档,推荐学习交流 仅
12、供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17 252外墙的保温隔热设计 以某办公建筑为例:外墙构造措施与热工参数如表所示 序号 材 料 名 称 导热系数 (W/m K)厚度 d(m)导热系数材料厚度材料层热阻dR(m2 K/W)1 水泥砂浆内抹灰 0.93 0.02 0.021 2 多孔砖 0.58 190 0.33 2 水泥砂浆找平 0.93 0.02 0.021 3 聚苯乙烯保温材料 0.047 0.03 0.63 4 聚合物砂浆保护层 0.86 0.02 0.023 5 外墙面砖 1.51 0.012 0.008 外墙构造的总传热阻1.03 外墙的总传热阻=0.02+外墙构造的总传热阻
13、+0.11=1.162 W/(m2 K)RK外墙的总热阻外墙传热系数1=0.86 (m2 K)/W 考虑结构性冷桥的影响及保温材料的修正系数,平均传热系数Km为:Km=外墙构造的传热系数 1.15 1.4 0.86 1.25=1.075 W/(m2 K)注:表中构造作法已考虑了外墙的热惰性指标因素 2.6 屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的 20%,如果本条文的规定不能得到满足,则必须采用第 4.3 节的权衡判断法来判定建筑是否满足节能要求。屋顶透明部分面积所占的比例虽然远低于实体屋面,但对建筑顶层而言,透明部分将直接受到太阳的辐射,透明部分隔热性能的好坏对顶层房间的室内环境影响极其大,尤
14、其夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大,如果屋顶的透明面积越大,相应建筑的能耗也越大,因此对屋顶透明部分的面积和热工性能应予以严格的限制。为了满足公共建筑的内区有一个视野开阔、通透明亮的室内中庭,同时又要达到节能的要求,所以本条文必须规定屋顶通透部分的面积、传热系数K 和遮阳系数 SC 的限制指标。考虑到公共建筑的特殊功能,对于那些需要视觉、采光效果而加大屋顶透明面积的建筑,如果所设计的建筑满足不了规定性指标的要求,突破了限值,则该建筑必须采用第 4.3节的权衡判断法来判定是否满足节能要求。采用权衡判断法时,参照建筑的屋顶透明部分面积和热工性能必须符合本条的规定。2.7 底面接触室外空气的架空或外挑
15、楼板;在公共建筑节能设计标准GB50189-2005中表 4.2.2-5 中对底面接触室外空气的架空或外挑楼板的传热系数也作出了规定,实际这部分已经起到外围护结构的作用,因此对它计依据性文件规范标准节能设计规定性指标建筑体形系数的计算值窗包括透明幕墙墙面积比计算值及设计选用窗包括小计算及平均传热系数设计值外墙典型构造层次或构造设计节点图及平均传热系数设计值底面接触室外空气的架空或润季风气候夏季气温较高湿度大风速小潮湿闷热冬季气温低湿度大日照率低阴冷潮湿气象参数如下年平均温度最冷月精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17 的建筑热工要求与外墙是相同的。如果非采暖
16、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,所以本标准对非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板保温性能也提出了要求。2.8 地下室外墙与地面 在夏热冬冷、夏热冬暖地区,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作保温层(如地面用 50mm聚苯乙烯泡沫塑料板、30mm聚苯乙烯挤塑泡沫板或其它保温材料)增加地面和地下室外墙的热阻,提高这些部位内表面温度,可减少地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。因此对地面和地下室外墙的热阻作出了规定
17、。附表 1:公共建筑节能设计标准GB50189-2005中表 4.2.2-5 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 K W/(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 外窗(包括透明幕墙)传热系数 K W/(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 0.2 4.7 0.2窗墙面积比 0.3 3.5 0.55/0.3窗墙面积比 0.4 3.0 0.50/0.60 0.4窗墙面积比 0.5 2.8 0.45/0.55 0.5窗墙面积比 0.7 2.5 0.40/0.5
18、0 屋顶透明部分 3.0 0.40 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 附表 2 国内常用单玻性能参数表 3.2-材料名称 厚度 mm 可见光(%)太阳辐射能(%)传热系数 K 遮 阳 系 数 SC 相对热增 W/m2 透射率 反射率 反射率 透过率 吸收率 冬季W/m2 K 夏季 W/m2 K 冬季 夏季 透明 浮法 玻璃 3 90 8 7 82 12 6.80 8.85 0.95-243 664 4 89 8 7 81 12 6.47 6.50 0.94-243 664 5 89 8 7 80 13 6.25 6.31 0.92
19、-243 658 6 88 8 7 78 15 5.89 6.15 0.91-241 645 8 87 8 7 73 20 5.70 5.83 0.89-237 620 10 86 8 7 70 23 5.62 5.72 0.85-235 601 12 84 8 6 64 30 5.46 5.63 0.83-230 569 16 82 8 6 59 35 5.40 5.38 0.79-226 543 19 81 8 6 55 39 5.32 5.26 0.75-221 517 计依据性文件规范标准节能设计规定性指标建筑体形系数的计算值窗包括透明幕墙墙面积比计算值及设计选用窗包括小计算及平均传热
20、系数设计值外墙典型构造层次或构造设计节点图及平均传热系数设计值底面接触室外空气的架空或润季风气候夏季气温较高湿度大风速小潮湿闷热冬季气温低湿度大日照率低阴冷潮湿气象参数如下年平均温度最冷月精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17 附表 3 Low-E玻璃 和中空玻璃的传热系数 材料名称 构造、厚度(mm)传热系数(W/m2 K)Low-E玻璃 4 4.0 Low-E玻璃 6 3.9 中空玻璃 5+6+5 3.5 中空玻璃 5+12+5 3.2 中空Low-E玻璃 5+6+5 2.1 中空Low-E玻璃 6+12+6 1.7 双层中空玻璃 6+12+6 3.0
21、三层中空玻璃 5+6+5+6+5 2.3 三层中空玻璃 5+12+5+12+5 2.1 附表 4 热反射玻璃的技术指标 品种 可见光(%)太阳辐射热(%)遮阳系数(%)透射率 室内 反射率 室外 反射率 透射率 反射率 银色 820 3036 2838 616 2032 2438 银灰色 820 3240 2036 718 2030 2638 浅蓝 1420 40 1822 1218 1418 2838 茶色 812 25 9 610 8 31 金色 820 2630 1218 616 1015 2238 浅金色 2440 3446 2434 2236 2230 4048 附表 5 低辐射Lo
22、w-E玻璃的性能 产品编号 可见光(%)太阳辐射热(%)遮阳系数 透射率 反射率 透射率 反射率 1 74 11 48 16 0.66 2 61 9 31 7 0.46 3 54 8 23 6 0.38 4 44 7 29 9 0.44 附表 6 窗户的传热系数 窗框材料 窗户类型 空气层厚度()玻璃厚度(mm)传热系数(W/m2.k)钢、铝 单框单玻-5 6.4 单框 Low-E单玻 5 5.1 单框中空 6 5 4.1 12 5 3.9 16 6 3.7 单框 Low-E中空 12 5 3.0 双层窗 100140 5 3.1 计依据性文件规范标准节能设计规定性指标建筑体形系数的计算值窗包
23、括透明幕墙墙面积比计算值及设计选用窗包括小计算及平均传热系数设计值外墙典型构造层次或构造设计节点图及平均传热系数设计值底面接触室外空气的架空或润季风气候夏季气温较高湿度大风速小潮湿闷热冬季气温低湿度大日照率低阴冷潮湿气象参数如下年平均温度最冷月精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢17 单框中空断热桥 6 5 3.4 912 5 3.2 单框 Low-E中空断热桥 912 5 2.6 塑料、木 单框单玻-5 4.7 单框 Low-E单玻 5 4.2 单框中空 6 5 3.4 12 5 3.2 16 6 2.7 20-30 6 2.5 单框 Low-E中空 6 5
24、 2.7 12 5 2.2 双层窗 100140 5 2.3 注:1、表中窗户包括一般窗户、天窗和阳台门上部带玻璃部分。附表 7 窗户的综合遮阳系数 Cg 窗户类型 日 射 透 过 率 无 遮 挡 内遮挡 外遮挡 软活动百叶窗 卷轴遮阳板 窗帘 外活动 百叶窗 卷帘百叶 不透明 半 透 明 A B C D 中 间 色 浅 色 铝 制 两 层 铝制一层 中间色 浅色 深色 白色 浅色 单层玻璃 普通 3mm 普通 6mm 普通 9mm 普通 12mm 有色 35mm 0.96 0.91 0.87 0.67 0.740.71 0.98 0.94 0.90 0.87 0.64 0.55 0.50 0
25、.25 0.30 0.65 0.61 0.55 0.52 0.45 0.43 0.35 0.35 0.15 0.12 吸热玻璃 3mm 吸热玻璃 6mm 吸热玻璃 9mm 吸热玻璃12mm 0.64 0.46 0.33 0.24 0.83 0.69 0.60 0.53 0.57 0.53 0.45 0.30 0.36 0.49 0.39 0.44 0.36 0.38 0.33 0.33 0.30 吸热玻璃 着灰色 古铜色 绿色 0.34 0.54 0.52 0.40 0.28 0.32 反射玻璃 0.40 0.33 0.29 0.33 0.30 0.28 0.26 双层玻璃 普通+普通 3mm
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