建筑节能设计范例

建筑节能设计范例1居住建筑与公共建筑的设计建筑节能设计范例一、工程概况1、工程名称2、工程建设地点3、工程子项名称4、建筑类别、建筑面积、建筑的结构体系等基本概况二、地区气候参数夏热冬冷（寒冷）地区气候参数见表1。表1地区气候参数年平均温度最冷月平均温度极端最低温度最热月平均温度极端最高温度最冷月平均相对湿度最热月平均相对湿度全年日照率冬季日照率冬、夏季主导风向主导风向频率夏季平均风速三、建筑节能设计依据1、《民用建筑热工设计规范》GB50176-932、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ/134-20012、《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》DB32/478-20013、《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-20044、《屋面工程技术规范》GB50345-2004四、建筑与建筑热工节能设计（一）建筑的体形系数本工程居住建筑的体系系数计算见表2。表2居住建筑的体系系数Cf/vFo（m2）南墙东墙西墙北墙屋面其他合计Vo（m3）Cf/vFo/Vo标准规定结论Cf/v£0.320.32＜Cf/v＜0.35提高窗热阻提高10%，每增加Cf/v0.010.35£Cf/v£0.38提高窗Ro≥1/2.7m2·K/W墙(按北墙热阻)屋面Ro≥1.42(1.26)m2·K/WCf/v＞0.38综合能耗计算提示：1、体形系数按如下公式计算：Cf/v=（m）（二）窗墙面积比及窗的性能设计1、各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热阻限值本工程居住建筑各立面的窗墙面积比及对应的外窗传热阻限值Ro见表3。表3各立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数（阻）限值朝外门窗面积，m2外墙窗墙面积外窗Ro向M2比m2·K/W东2C1+1C2+。。。：南6C3+12C4+。。。+5Cn：西。。。北。。。2、窗的选型（1）传热阻Ro:1/4.7m2·K/W的居室外窗，选用塑料单玻窗；（2）传热阻Ro:1/3.6m2·K/W的居室外窗，选用铝合金中空玻璃窗；（3）传热阻Ro:1/2.7m2·K/W的居室外窗，选用5+9A+5、5+12A+5塑料或断桥铝合金中空玻璃窗（4）传热阻Ro:＜1/2.5m2·K/W的居室外窗，选用5+9A+5、5+12A+5塑料或断桥铝合金中空Low-E玻璃窗3、遮阳系数计算东西向外窗应采用适宜的活动外遮阳措施，使其遮阳率满足标准要求，南向窗可以使用固定遮阳。4、外窗的气密性不低于现行国标《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107规定的级（低层3级，高层4级）。5、工程中采用的外窗传热阻R及气密性等指标应符合设计要求。（三）屋面的热工节能设计1、倒置式上人屋面采用35厚挤塑板（XPS）作保温层，屋面的构造层次及热工性能计算值见表4-1。表4-2屋面的构造层次及热工性能计算值层次材料名称（由上至下）厚度m计算导热系数lcW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2·K)热阻R(m2·K)/W热惰性指标D面层配筋细石混凝土保护层0.0401.5115.360.030.41隔离层聚脂无纺布一层/////保温层挤塑聚苯板（XPS）0.035（0.040）0.03´1.150.54´1.151.01(1.16)0.63(0.72)防水层防水卷材0.0040.179.370.020.22找平层1：3水泥砂浆0.0200.9311.370.020.25找坡层陶粒混凝土，起坡厚度400.0400.50´1.2=0.606.70´1.2=8.040.070.54结构层钢筋混凝土屋面板0.1201.7417.20.071.20内抹灰腻子合计1.21(1.36)3.25(3.34)屋面的传热阻Ro=Re+R+Ri=0.04+1.21+0.11=1.36(m2·K)/W(1.36)(1.51)屋面的传热系数K=1/Ro=0.74W/(m2·K)(0.66)屋面的热惰性指标D=3.25(3.34)符合标准要求（江苏省民用建筑热环境与节能设计标准）（夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准）提示：1、保温材料的计算导热系数lc和计算蓄热系数Sc，是以材料设计导热系数(在实验室检测的导热系数加保证率)l和蓄热系数S，乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1修正系数a后的计算值；2、材料的导热系数l、蓄热系数S和修正系数a，可由《民用建筑热工设计规范》GB50176-93附录中的附表4.1、4.2查取；3、对找坡兼保温的保温层材料的计算厚度可取最小部位的厚度尺寸（即起坡高度），也可以用加权厚度计算：H=2/（1/H起坡+1/H止坡）4、不能用松散材料、高吸水材料作屋面保温层；5、防水层的热阻可忽略不计。2、坡屋面采用40厚挤塑板（XPS）作保温层，屋面的构造层次及热工性能计算值见表4-2。表4坡屋面的构造层次及热工性能计算值层次材料名称（由上至下）厚度M计算导热系数lcW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2·K)热阻R(m2·K)/W热惰性指标D波型瓦水泥瓦0.0100.9311.370.010.12找平层1：3水泥砂浆0.0200.9311.370.020.25防水层防水卷材0.0040.179.370.020.22保温层挤塑聚苯板（XPS）0.0400.03´1.150.54´1.151.160.72找平层1：3水泥砂浆0.0200.9311.370.020.25结构层钢筋混凝土屋面板0.1201.7417.20.071.20内抹灰腻子合计1.302.76屋面的传热阻Ro=Re+R+Ri=0.04+0.98+0.11=1.45(m2·K)/W屋面的传热系数K=1/Ro=0.69W/(m2·K)屋面的热惰性指标D=2.76符合标准要求建筑节能设计范例2（四）外墙的热工节能设计1、外墙主全部位的传热阻Kp及热惰性能指标Dp本工程为框架结构体系，外墙主体部位为KM1空心砖砌体填充墙，采用水泥基复合保温砂浆RE（W）外墙外保温系统1）填充部分南向外墙填充部分的构造层次及Rot、Dot计算值见表5-1。表5-1南向外墙主体部位的Roz、Doz计算值材料名称（由内至外）厚度dm计算导热系数lcW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2·K)热阻Rj(m2·K)/W热惰性指标DjDj=R.S1：3水泥砂浆内抹灰0.020.9311.370.020.23KM1空心砖0.190.587.920.332.59保温砂浆0.030.080´1.151.56´1.150.330.58抹面层0.0050.9311.370.010.12涂料饰面/////总计0.693.52南向外墙填充部位的传热阻Ro.t=Re+Rp+Ri=0.04+0.69+0.11=0.84(m2·K)/W南向外墙填充部位的传热系数KOt=1/Ro.p=1/0.84=1.19W/(m2·K))南向外墙填充部位的热惰性指标DOt=3.522、南向外墙结构部分外墙结构部位采用与主体部位相同的水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统，南向外墙结构部分的构造层次及Ros、Dos计算值见表5-2。（表5-2外墙结构部位的Ros、Dos计算值材料名称（由内至外）厚度dm计算导热系数lcW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2·K)热阻Rj(m2·K)/W热惰性指标DjDj=R.S1：3水泥砂浆内抹灰0.020.9311.370.020.23钢筋混凝土梁、柱0.20*1.7417.20.121.97界面层保温砂浆0.030.080´1.151.56´1.150.330.58抹面层0.0050.9311.370.010.12涂料饰面/////总计0.482.90外墙结构部位的传热阻Ro.b=Re+RS+Ri=0.04+0.48+0.11=0.63(m2·K)/W外墙结构部位的传热系数Kb=1/Ro.p=1/0.63=1.58W/(m2·K)外墙结构部位的热惰性指标Db=2.90提示：1、为简化计算，取钢筋混凝土梁、柱等结构性冷（热）桥部位的计算厚度与墙体的计算厚度相同；5、当采用外墙保温系统时，结构性冷（热）桥部位应有适当的保温措施，使该部位的低限传热阻Ro.min符合内表面在采暖期间不结露的要求(0.52)。4、南向外墙的平均传热系数Km和热惰性指标Dm面积m2面积百分比KW/(m2·K)D填充墙面积Fo414．765．81．193．52外墙框架结构面积Fs198．431．51．582．90凸窗挑板面积Fp16．82．71．781．72汇总（平均）629．9100．01．33*3．28*Km=65.8%´1.19W/(m2·K)+31.5%´1.58W/(m2·K)+2.7%*1.78=1.33W/(m2·K)Rom=1/1.33=0.75m2·K/WDm=65.8%´3.52+31.5%´2.9+2.7%*1.72=3.28《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》DB32/478-2001规定：夏热冬冷地区南墙当D在1.6~4之间时，传热阻Ro不应低于0.69m2·K/W，Rom=0.75m2·K/W冷桥传热阻Ro不应低于0.52m2·K/W，Ro.p=0.56(m2·K)/W满足要求寒冷地区保温层要加厚5mm计算提示；为简化计算过程，可按以下比例选择外墙主体部位面积Fp和结构性冷（热）桥部位面积Fb在外墙面积中所占的百分比计算外墙Km和Dm的：（1）若建筑为砖混结构体系，取外墙主体部位面积占外墙面积的80%，结构性冷（热）桥部位面积占外墙面积的20%，计算外墙的Km和Dm；（2）若建筑为框架结构体系，取外墙主体部位面积占外墙面积的65%，结构性冷（热）桥部们面积占外墙面积的35%，计算外墙的Km和Dm；（3）若建筑为框剪结构体系，取外墙主体部位（填充墙）面积占外墙面积的55%，结构性冷（热）桥部位（框剪）面积占外墙面积的45%，计算外墙的Km和Dm；（4）若建筑为剪力墙结构体系，取外墙剪力墙部位面积占外墙面积的75%，填充墙部位占25%，计算外墙的Km和Dm；或直接取剪力墙部位的K和D作为外墙的Km和Dm。（六）楼地面的热工节能设计（JGJ134要求）1、层间楼地面采用保温砂浆做垫层，不含装饰面层的传热系数K的计算值见表8。表8层间楼地面的传热系数K计算值材料名称（由上至下）材料厚dM计算导热系数lc材料层热阻Rj(m2·K)/W水泥砂浆面层0.010.930.01保温砂浆垫层0.030.12´1.2=0.140.21钢筋混凝土楼板0.121.740.07水泥砂浆面层0.020.930.02SRj=R=0.31(m2·K)/W层间楼地面的传热阻Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.31+0.11=0.53(m2·K)/W层间楼地面K=1/Ro=1/0.53=1.89W/(m2·K)2.0，W/(m2·K)，符合标准的规定。提示：1、若考虑室内装饰中的地面面层作法，可将面层材料的热阻计入楼地面的传热阻Ro内。1）木地板表8-2考虑室内装饰的层间楼地面的传热系数K计算值材料名称（由上至下）材料厚dM计算导热系数lc材料层热阻Rj(m2·K)/W木地板0.0180.200.09空气间层0.030.15钢筋混凝土楼板0.121.740.07水泥砂浆面层0.020.930.02SRj=R=0.33(m2·K)/W层间楼地面的传热阻Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.33+0.11=0.55(m2·K)/W层间楼地面的传热系数K=1/Ro2）地砖地面表8-3考虑室内装饰的层间楼地面的传热系数K计算值材料名称（由上至下）材料厚dM计算导热系数lc材料层热阻Rj(m2·K)/W地砖+粘贴砂浆0.040.970.04钢筋混凝土楼板0.121.740.07水泥砂浆面层0.020.930.02SRj=R=0.13(m2·K)/W层间楼地面的传热阻Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.13+0.11=0.35(m2·K)/W3）考虑85%面积木地板（和吊顶），15%地砖Km=85%*1/0.55+15%*1/0.35=1.97层间楼地面的传热系数K=1.97W/(m2·K)2.0，W/(m2·K)，符合标准的规定。2、与室外空气接触的架空通风楼地面的热工