节能设计指南(公建01)

建筑节能施工图设计指南(公共建筑)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：1．1建筑节能设计基本情况及气候条件介绍1．2设计依据性文件、规范、标准：1．3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（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2．1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2．2设计依据性文件、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。2．3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。[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．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.:2．4外窗和透明幕墙的节能设计2．4．1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。2．4．2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，约占建筑围护结构总能耗的40～50%。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7511258＞0.7南＞0.7西＞0.7北＞0.7注:窗墙面积比按以下公式计算：)()(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KW/(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SC≤0.4。2．5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2．5．1屋面的保温隔热设计以某办公建筑为例：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λ（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0.930.020.021钢筋砼屋面板1,741500.0862炉渣找坡0.80.06（平均厚度）0.0753水泥砂浆找平0.930.030.0324防水材料0.300.020.0675聚苯乙烯挤塑板0.0280.031.0716混凝土保护层1.510.040.026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=1.5W/(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2．5．2．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λ（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0.930.020.0212多孔砖0.581900.332水泥砂浆找平0.930.020.0213聚苯乙烯保温材料0.0470.030.634聚合物砂浆保护层0.860.020.0235外墙面砖1.510.0120.008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+0.11=1.162W/(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=1.075W/(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，因此对它的建筑热工要求与外墙是相同的。如果非采暖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20～30℃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。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KW/(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KW/(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≤0.50/0.600.4＜窗墙面积比≤0.5≤2.8≤0.45/0.550.5＜窗墙面积比≤0.7≤2.5≤0.40/0.50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3908782126.808.850.95-2436644898781126.476.500.94-2436645898780136.256.310.92-2436586888778155.896.150.91-2416458878773205.705.830.89-23762010868770235.625.720.85-23560112848664305.465.630.83-23056916828659355.405.380.79-22654319818655395.325.260.75-221517附表3Low-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44.0Low-E玻璃63.9中空玻璃5+6+53.5中空玻璃5+12+53.2中空Low-E玻璃5+6+52.1中空Low-E玻璃6+12+61.7双层中空玻璃6+12+63.0三层中空玻璃5+6+5+6+52.3三层中空玻璃5+12+5+12+52.1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8~2030~3628~386~1620~3224~38银灰色8~2032~4020~367~1820~3026~38浅蓝14~204018~2212~1814~1828~38茶色8~122596~10831金色8~2026~3012~186~1610~1522~38浅金色24~4034~4624~3422~3622~3040~48附表5低辐射Low-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1741148160.6626193170.4635482360.3844472990.44附表6窗户的传热系数窗框材料窗户类型空气层厚度（ｍｍ）玻璃厚度（mm）传热系数（W/m2.k）钢、铝单框单玻--56.4单框Low-E单玻55.1单框中空654.11253.91663.7单框Low-E中空125