建筑节能要点归纳习题及答案

《建筑节能》内容概要课程大纲：1、建筑节能基本知识；2、建筑节能规范与标准、材料与热工设计计算3、围护结构节能设计；4、供热节能设计5、制冷节能设计；6、其他建筑节能方法；第一讲建筑节能基本知识一、基本概念建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。

节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑，其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35％；建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。

建筑能耗包括建材生产能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗，其中建筑使用能耗占80-90%。

建筑使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事燃料、家用电气、热水供应等。

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源（节能，节地，节水，节材），保护环境和减少污染，为人们提供健康,适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

绿色建筑的基本内涵：减轻建筑对环境的负荷，即节约能源及资源；提供安全、健康、舒适性良好的生活空间；与自然环境亲和，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。

可持续建筑循环利用能源、水和材料，并且通过更好的选址、设计、施工、操作、维护和拆除体系，建立完整的建筑物生命周期。

最大限度地使建筑物发挥其使用效率，尽量减少并最终消除建筑物对人类健康和环境的消极影响。

它包含技术、生态、政策及哲学思想4个方面的可持续，它适应的规模从小到大分别为建筑、小区与城市、区域、全球。

生态建筑是根据当地的自然生态环境，运用生态学、建筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等，合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系，使建筑和环境之间成为一个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。

二、建筑能耗问题20世纪90年代中期以来，建筑能耗≥27%全社会能源消耗总量。

广义建筑能耗总量（包括建材制造、建筑施工等过程中的能耗） ≥50%全社会能源消耗总量。

2002年全年空调高峰负荷达4500万KW ，相当于2.5个三峡电站满负荷发电能力！20,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,000199619971998199920002001万吨标煤23.0%24.0%25.0%26.0%27.0%28.0%29.0%30.0%百分比中国建筑能耗的增长趋势如下图：15%中国25%的温室气体排放由建筑用能排放！全国新建建筑仅15％至20％执行了建筑节能设计标准，北京估计可达到25％至30％，预计上海是10％至15％，其他的中小城市更低！三、影响建筑能耗增长态势的主要因素经济的快速发展带动住宅及房屋建筑行业的持续、长期增长；城市化进程加快带动建筑能耗水平进一步提高；居民消费结构升级，对用能的需求日益加大。

四、建筑节能的基本原理和途径节能工作是一个涉及到多方面、多层次的复杂性工作，它直接渗透到建筑设计、施工、使用、管理等各个环节，涉及设计师、投资商、材料和设备供应商、物业管理和建筑使用人员等多个方面。

建筑节能工作应贯穿建筑整个生命周期！1、采暖居住建筑节能基本原理和途径耗热量由：通过维护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透耗热量2部分组成。

以北京多层建筑为例：建筑物耗热量主要由通过维护结构的传热耗热量构成，占73-77%，其次为通过门窗缝隙的空气渗透耗热量，占23-27%；传热耗热总量中，外墙占23-24%，窗户占23-25%，楼梯间隔占6-11%，屋顶占7-8%，阳台门下部占2-3%，户门占2-3%，地面占2%。

窗户总耗热量，即窗的“传热耗热量+空气渗透耗热量”占建筑物总耗热量的50%，因此，窗户是节能的重点部位！改善建筑物窗户（包括阳台门）的保温性能和加强窗户的气密性是节能的关键措施。

从维护结构各部位传热耗热量所占比例看，外墙最大，第二是窗户，之后是楼梯间和屋顶，所以外墙也是节能设计的重点部位。

采暖居住建筑节能基本原理：最大限度地争取得热，最低限度地向外散热。

具体途径总结如下：（1）通过有效的组团规划、单体设计，从朝向、间距、体形上保证建筑物受太阳辐射面积最大；（2）减小建筑物的体形系数及外表面积和加强维护结构保温，以减少热耗热量；（3）提高门窗的气密性，减少空气渗透耗热量，提高门窗保温性减少其传热耗热量；（4）改善采暖供热系统的设计和运行管理，提高锅炉运行效率；加强供热管线保温，加强供热网供热的调控能力。

2、空调建筑节能原理（1）影响空调负荷的主要因素①围护结构的热阻和蓄热性能：采用热阻较大、蓄热能力较小的轻质维护结构以及内保温的构造做法，对空调建筑节能有利；②房间朝向状况，蓄热能力：将空调房间避开顶层设置以及减少东西向空调房是空调建筑节能的重要措施；③窗墙面积比，窗户遮阳与空气渗透情况：空调设计日冷负荷和运行负荷是随窗墙面积增大而增加的，大面积窗户，特别是东西向大面积窗户，对空调建筑节能极为不利；适当减小窗墙面积比，提高窗户遮阳性能，加强门窗的气密性，对空调建筑节能有重要意义。

（2）空调建筑节能基本原理空调建筑得热的基本途径：①太阳辐射通过窗户进入室内构成太阳辐射得热；②围护结构传热得热；③门窗缝隙空气渗透得热。

空调建筑节能设计要点：①应尽量避免东西朝向或东西向窗户，以减少太阳直接辐射得热；②空调房应集中布置，上下对齐，温湿度要求相近的房间宜相邻布置；③空调房应尽量避免在转角处，有伸缩缝处及顶层（屋顶良好隔热可考虑）；④在满足功能要求的前提下，外表面积宜尽可能小，表面宜采用浅色，房间净高宜降低；⑤外窗面积应尽量减小，窗墙面积比不宜超过0.30（单层窗）和0.40（双层窗）；⑥外窗气密性等级不应低于GB/T 7106-2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》中规定的3级水平；⑦维护结构的传热系数应符合《采暖通风与空调设计规范》（GB 50019-2003）规定的要求：最大传热系数Kmax（W/m2·K）要求：屋顶0.8、顶棚0.9、外墙1.0、内墙和楼板1.2；⑧间歇使用空调的建筑，其外围护结构内侧和内维护结构宜采用轻质材料；连续使用的空调建筑，其外围护结构内侧和内维护结构宜采用厚重材料；五、我国建筑节能的目标与任务背景：中国现有房屋建筑数量巨大：中国城乡既有建筑面积达420亿m2，平均每人32.5 m2；2003年全国城市房屋建筑面积140.91亿m2，其中住宅建筑面积89.11亿m2；公共建筑及工业建筑面积51.80亿m2，到2020年我们还要建造约300亿m2的建筑，包括约100亿m2的公共建筑。

目前的建筑：住宅数量，非常庞大；保温隔热、气密性水平，很差；采暖系统，大都很落后。

我们正在以中国和世界上前所未有的规模和速度建造高耗能建筑！建筑节能“九五”计划和2010年规划》总体目标：到2010年全国新建建筑全部执行节能省地标准，既有建筑节能、节水改造逐步开展，全国城镇建筑总能耗要基本节能50%；到2020年北方和沿海经济发达地区和超大城市要实现建筑65%的节能指标。

《建筑业“十二五”发展规划》由住房和城乡建设部于2011年8月18日正式公布：建筑节能目标：绿色建筑、绿色施工评价体系基本确立；建筑产品施工过程的单位增加值能耗下降10%，C60以上的混凝土用量达到总用量10%，HRB400以上钢筋用量达到总用量45%，钢结构工程比例增加。

新建工程的工程设计符合国家建筑节能标准要达到100%，新建工程的建筑施工符合国家建筑节能标准要求；全行业对资源节约型社会的贡献率明显提高。

具体措施：1、严格履行节能减排责任。

包括：政府对建筑设计、施工阶段执行节能标准的监管和稽查；企业自觉履行节能减排社会责任，严格执行国家、地方的各项节能减排标准。

2、鼓励采用先进的节能减排技术和材料。

3、推动建筑垃圾有效处理和再利用，控制建筑过程噪声、水污染，降低建筑物建造过程对环境的不良影响。

4、开展绿色施工示范工程等节能减排技术集成项目试点，全面建立房屋建筑的绿色标识制度。

第二讲建筑节能规范与标准建筑节能材料与热工设计计算一、与建筑节能相关的规范与标准1、《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）（JGJ 26-95）2、《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005 ）3、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 134-2010 ）4、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75-2003）5、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 26-2010 ）6、《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》（JGJ 129-2000）7、《居住建筑节能检验标准》（JGJ 132-2007 ）8、《居住建筑节能检测标准》（JGJ/T 132-2009 ）9、《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93 ）10、其他（照明、通风、采暖，各地标）……二、建筑节能材料1、建筑墙体的绝热材料目前，我国大部分建筑的墙体保温隔热性能差，导致空调采暖负荷高，与气候条件相近的发达国家相比，外墙约4-5倍，屋顶约2.5-5.5倍。

习惯上把热导率（导热系数）小的材料称为保温材料（或隔热材料、绝热材料），我国规定凡平均温度不高于350℃时热导率不大于0.12W/（m·K）的材料称为保温材料。

保温材料特点：轻质、疏松、多孔或多纤维状。

主要墙体保温材料分类：（1）膨胀珍珠岩及其制品膨胀珍珠岩是由酸性火山玻璃熔岩（结晶水含量不同分珍珠岩、松脂岩、黑曜岩）经破碎、筛分至一定粒度，再经预热、瞬时高温焙烧膨胀冷却而制成的一种白色颗粒状绝热材料。

由于在1000～1300℃高温条件下其体积迅速膨胀4～30倍，故统称为膨胀珍珠岩。

以其为骨料，配合适量的粘结剂，如水泥、水玻璃、沥青、石膏、树脂、磷酸盐等，经过搅拌、压制成型、干燥、养护而成的具有一定形状的制品称膨胀珍珠岩制品。

膨胀珍珠岩具有轻质、绝热、吸声、不燃烧、使用温度广、化学稳定性强、无毒、无味等良好特性；其堆积密度50-200kg/m3，热导率0.04-0.07W/（m·K）耐火度可达1280-1360℃，安全使用温度800℃，但其具有较强吸水性，易导致强度下降、绝热性能降低等；膨胀珍珠岩价格低廉，同等保温效果费用仅为其他材料的1/3-1/5；配合水泥预制的墙板、楼板和屋面板等维护构件，比普通混凝土质量减少25%，热阻提高几倍至十几倍；配合水泥、水玻璃、石灰、石膏等制作的复合墙板、屋面保温层、保温地坪及其他各种保温层等，3-4cm即可增加热阻40%以上，减少热损失10-30%。