公共建筑建筑节能设计要点

公共建筑建筑节能设计要点一公共建筑的界定公共建筑主要包含：办公建筑（包括写字楼、行政和事业单位的办公楼等）；商业建筑（如商场、金融建筑等）；旅游建筑（如旅馆、饭店、娱乐场所等）；科教文卫建筑（包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等）；通信建筑（如邮电、通讯、广播电视建筑等）；交通运输建筑（如汽车客运站、铁路客运站、航空客运站、港口客运站建筑等）。

凡不设采暖空调系统的单层或多层独立式商业仓库、市场（如菜市场、建材市场、水暖器材市场等）建筑，不执行公共建筑节能设计标准；对设有采暖或空调系统（包括房间空调器）的市场建筑，以与居住建筑底部的商场、商铺，应执行公共建筑节能设计标准。

二公共建筑与居住建筑有连接部位时的节能设计1 公共建筑与居住建筑衔接部位的传热系数K，应按公共建筑和居住建筑节能设计标准中的最小值设计。

例如：公共建筑顶层与居住建筑底层相连楼面，按各地《居住建筑节能设计标准》中架空地板的规定K值设计（对对湖北省取K≤0.65）；公共建筑和居住建筑的连接墙体，本地区按公建标准和居住建筑标准中外墙的最小K值设计。

2 当计算公共建筑与居住建筑的体型系数时，两者的外包面积和体积分别计算，相交部分的面积不参与体形系数的计算。

3 计算建筑物采暖空调能耗时，公共建筑和居住建筑的连接部位按不传热的绝热体设置。

三公共建筑节能50％的内涵公共建筑节能50％的内涵是：以20世纪80年代初期的“基准建筑”[其围护结构按不同地区的传统做法（详见GB50189第1.0.3条的条文说明），外窗遮阳系数SC不分地区均取0.80；采暖燃煤锅炉效率均取0.55，离心机水冷机组的能效比取4.2，螺杆机水冷机组的能效比取3.8；照明用电量均取25 W/m2]，在保持与《公共建筑节能设计标准》GB50189第3章规定的室内环境参数条件下，其全年的暖通空调和照明计算能耗为100％。

通过采取以下措施，使所设计的公共建筑的全年暖通空调和照明计算能耗相当于“基准建筑”能耗的50％：1 在保证公共建筑节能设计标准第3章规定的室内环境参数条件下，采用合理的节能型建筑总平面布置和单体建筑设计（使所设计的建筑符合GB50189第4章第1节与4.2.7条、4.2.9条的规定）；2 加强建筑物围护结构的热工性能（使其符合GB50189第4章第2节的规定性指标）；3 提高暖通空调设备与其系统的效率（使其符合GB50189第5章的规定）；4 使照明设备与其系统符合《建筑照明设计标准》GB50034—2004的有关规定；5 按照GB50189第5章第5节的规定，加强暖通空调设备与其系统的运行监控。

由于公共建筑的功能多样，能耗情况复杂，不同的公建能耗相差甚远（例如，武汉9栋商场、办公楼、酒店的全年能耗调查测试结果表明，全年能耗量为0.386～2.579 GJ/m2，其中空调能耗量为0.137～0.858 GJ/m2，全年能耗最大与最小的相差6.7倍，空调能耗最大与最小的相差4.4倍，空调能耗与总能耗的比例为22.3％～79.4％），加上全国的气侯条件相差很大，因此，各地围护结构、暖通空调和照明所分担的节能率也相差很大。

全国从北到南，围护结构部分分担的节能率约为25％～13％，暖通空调系统分担的节能率约为20％～16％，照明系统分担的节能率约为7％～18％，50％的节能率只是代表全国的总体节能水平，单个建筑物的节能率可能超过或不与50%。

四实现节能50％目标的设计途径公共建筑实现节能50％目标的设计途径有两种：1 按规定性指标实现节能50％目标的设计途径。

使所设计建筑物的朝向、体形系数（对严寒和寒冷地区）、围护结构、暖通空调系统、照明系统全部符合《公共建筑节能设计标准》第4章第1节与第2节、第5章的规定、以与《建筑照明设计标准》的节能设计规定，则该建筑为节能50％的公共建筑。

2 按性能指标实现节能50％目标的设计途径。

当所设计建筑的体形系数或部分围护结构不符合标准GB50189的规定，则应采取加强另一部分围护结构热工性能的措施，按照GB50189第4章第3节各条规定的方法，对围护结构热工性能作权衡判断[首先计算参照建筑（其形状、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，外围护结构的热工性能参数完全符合GB50189的规定）在规定条件下的全年采暖和空调能耗，将这个能耗作为控制能耗，再计算所设计建筑在同样条件下的全年采暖和空调能耗，如果这个能耗值大于参照建筑的控制能耗值，则必须调整围护结构的设计参数，再重新计算所设计建筑的全年采暖和空调能耗，直至其值小于控制能耗值为止]，权衡判断合格的建筑也是节能50％的公共建筑。

围护结构热工性能的权衡判断，过程复杂繁锁，计算易于出错，加上DOE—2计算软件专业性较强，不适用于工程设计等问题，对新建建筑，宜采用按规定性指标达标的设计途径，只有对部分既有建筑的节能改造设计，才适宜走按性能指标达标的设计途径，现阶段，宜请专业人员做围护结构热工性能权衡判断工作。

五规划设计阶段的总平面布置和建筑平面节能设计1 建筑总平面的布置和设计时，对严寒、寒冷和夏热冬冷地区，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，设置空调的地区，宜利用夏季自然通风，以降低空调能耗。

建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。

对湖北地区而言：最佳朝向为南～南偏东10°范围（鄂东、鄂南、鄂中夏季酷热地区）和南偏东10°～南偏西10°范围（鄂西、鄂北地区）；适宜朝向为南偏东30°～南偏西30°范围。

2 严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。

否则，必须进行围护结构热工性能的权衡判断。

3 夏热冬暖和夏热冬冷地区以与寒冷地区中夏季炎热地区的建筑中庭，应在其上部的外墙上开设窗户或其它形式的通风口，充分利用夏季穿堂风降低中庭环境温度，当不便开设窗户或不利于形成穿堂风时，应设置机械排风装置。

4 严寒地区建筑的外门应设门斗，寒冷地区建筑的外门宜设门斗或应采取其他减少冷风渗透的措施。

夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施（例如，设置双层门、采用低辐射中空玻璃门、门内侧或外侧设置活动门帘、设置风幕等两至多种组合类型的措施）。

六围护结构热工设计1屋面的传热系数K，根据建筑气候分区，应分别符合表4.2.2-1～表4.2.2-5的规定。

其中，夏热冬冷地区的屋面K值应不大于0.70 W/（m2·K）。

2 外墙（包括非透明幕墙）的平均传热系数（Km），根据建筑气候分区，应分别符合上述表中的规定。

其中，夏热冬冷地区的外墙Km值应不大于1.0 W/（m2·K）。

Km值可参照《湖北省建筑节能构造用料做法》07EJ101附录J的方法计算。

3 外墙与屋面中的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。

4 底面接触室外空气的架空或外挑楼板的传热系数K，根据建筑气候分区，应分别符合上述表中的规定。

其中，夏热冬冷地区架空或外挑楼板K值应不大于1.0 W/（m2·K）。

5 严寒和寒冷地区的非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板的传热系数K，根据建筑气候分区，应分别符合表4.2.2-1～表4.2.2-3中的规定。

6 地面和地下室外墙的热阻R，根据建筑气候分区，应分别符合表4.2.2-6的规定。

其中，夏热冬冷地区的地面和地下室外墙，R≥1.2 m2·K/W ，当建筑基础持力层以上至混凝土地坪的素填土层厚度不小于1.35m时的各种地面，均可不做保温层。

地下室外墙可按《07EJ101》设计（对严寒和寒冷地区只需加厚保温层）。

7 外窗（包含透明幕墙和玻璃外门）和透明屋顶的节能设计（1）外窗的窗墙面积比应按单一朝向计算。

其中：单一朝向的外墙面积，按该朝向的轴线总长度与室内地面至屋面的总高度的乘积计算；外窗面积按该朝向外墙上的各个窗洞面积之和计算。

（2）外窗的传热系数K，根据建筑气候分区，按单一朝向的窗墙面积比分类、建筑的体形系数分类（仅对严寒和寒冷地区），应分别符合表4.2.2-1～表4.2.2-5的规定。

常用外窗（含玻璃外门）传热系数可按《07EJ101》附录K.1表列值设计。

●门窗设计，应遵守建设部2007年2月发布的《建设事业“十一五”推广应用和限制禁止使用技术公告（第一批）》中的有关规定；应采用推广应用的门窗产品；不得采用非中空玻璃单框双玻门窗、单腔结构型材的未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗、非断热金属型材制作的单玻窗等；禁止采用型材老化时间小于6000h（M类）建筑用未增塑PVC-U塑料窗、主型材可视面壁厚小于2.2mm 的推拉塑料窗、主型材可视面壁厚小于2.8mm的平开塑料门、主型材可视面壁厚小于2.5mm的平开塑料窗、主型材可视面壁厚小于2.5mm的推拉塑料门等。

●夏热冬冷和夏热冬暖地区的公建，宜采用低辐射镀中空玻璃门窗。

低辐射镀膜玻璃（即Low-E玻璃），是当今国际社会特别是欧美发达国家非常流行的建筑玻璃新产品。

它是顺应建筑节能和环保的需要而发展起来的。

Low-E 玻璃具有有效节能和光污染小的特点，建筑装饰效果豪华、美观。

Low-E玻璃的辐射率低，表明其吸收热量的能力低，热反射的能力很强，它能良好地反射2.5～40μm范围的远红外，阻止接近室温物体发射的远红外热辐射透过。

白天有日照时，能阻挡部分太阳辐射热，无日照时，能部分阻挡室内采暖热量向室外辐射。

公共建筑宜推广采用低辐射镀膜中空玻璃外门外窗，夏热冬冷和夏热冬暖地区应采用膜层在第二层（自室外算起）的Low-E中空玻璃，严寒和寒冷地区应采用膜层在第三面的Low-E中空玻璃。

空档次（如武汉王家墩未来商务区）公建，宜采用欧美国家Low-E中空玻璃产品。

从如下性能表列值可以看出，欧美产品的辐射率和U值小，可见光透射比大，特别是性能保证年限长。

低辐射镀膜玻璃性能表生产商类型辐射率U值遮阳系数可见光透射比太阳光透射比PPG溅射<0.120.310.740.720.52Ford溅射0.130.320.810.760.58耀华溅射0.180.870.890.480.32注：有关玻璃的名词解释见后面附录。

图1是美国PPG公司Low-E玻璃膜层解析图，其膜层化学成分为：SnO2—Si2N4－Ag－NiCr,共9层。

图1 美国PPG公司Low-E玻璃膜层解析图图2是美国Ford公司Low-E玻璃膜层解析图，其膜层化学成分为：TiO2—ZnO2－Ag－Ti,共8层。

图2 美国Ford公司Low-E玻璃膜层解析图图3是我国耀华玻璃公司Low-E玻璃膜层解析图，其膜层化学成分为：SnO2－Ag—SnO2,共3层。

图3 中国耀华玻璃公司Low-E玻璃膜层解析图图4是其膜层EDAX（能谱分析）元素分布图，示图表明膜层有相互渗透，层次不清现象，造成可见光透射比有较大差异，易形成“彩虹”效应。