公共建筑节能设计实施技巧

公共建筑的节能设计

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005自2005年7月1日起实施，这是我国批准发布的第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准，认真执行《公共建筑节能设计标准》，并真正落到实处，是当前建筑设计的一项首要任务。

公共建筑的能耗包括建筑围护结构以及采暖、通风、空调和照明用能消耗，公共建筑节能50%的目标是由建筑专业、暖通专业、电气专业共同来承担。对于建筑专业来说，就是改善和提高围护结构的热工性能，也就是建筑热工设计。

《公共建筑节能设计标准》的第4章是建筑专业重点掌握和执行的标准。在这个章节中对建筑专业提出了热工性能规定性指标和权衡判断要求，如果规定性指标不能满足规定要求，就必须进行权衡判断。由于权衡判断整个过程比较复杂繁琐，必须采用专门的计算软件，而目前尚未推出正式的软件版本，《公共建筑节能设计标准》为了方便设计人员，避免复杂的计算，已经将规定的热工性能参数围放得很宽，只要我们建筑专业在设计过程中重视围护结构材料的保温性能，绝大多数公建不需要经过权衡判断这一过程。

一、公共建筑的节能设计标准

（一）规定性指标

为夏热冬冷地区，该地区的围护结构热工性能的强制性条款规定性指标共有如下几项：

1.屋面的传热系数：K≤ 0.7 w/㎡·k

2.外墙传热系数：Km≤ 1.0 w/㎡·k

3.地面接触室外空气的架空或挑空楼板的传热系数：K≤ 1.0 w/㎡·k

4.外窗（含透明幕墙）的传热系数K和遮阳系数SC：

➢窗墙面积比≤ 0.2，K ≤ 4.7 W/m2·k ，

➢0.2<窗墙面积比≤ 0.3，K ≤ 3.5 W/m2·k， SC ≤0.55

➢0.3<窗墙面积比≤0.4，K≤3.0 W/ m2·k， SC ≤0.50 /0.6(北向）

➢0.4<窗墙面积比≤ 0.5，K ≤ 2.8W/ m2·k， SC ≤0.45/0.55 (北向）

➢0.5<窗墙面积比≤ 0.7，K ≤ 2.5 W/ m2·k， SC ≤0.40/0.45 (北向）

5.屋顶透明部分的传热系数和遮阳系数：K ≤ 3.0 w/m2·k， SC ≤0.30

6.地面和地下室外墙热阻限值：R≥1.2(m2∙ K )/W

7.单一朝向的窗（含透明幕墙）墙面积比：≤ 0.7

8.窗墙面积小于0.4时，对玻璃的可见光透射比：≥ 0.4

9.屋顶透明部分与屋顶面积比：≤ 20%

10.上述任何一条不能满足，就必须进行权衡判断（性能化设计）

以上各项指标相对居住建筑的节能设计规定性指标而言，公共建筑对体形系数、对楼板的传热系数、对分隔墙的传热系数、对门的传热系数等都没有强制要求。如果公共建筑未设底层架空层，也没有透明屋顶，则围护结构传热系数的强制性规定指标就只有7项。可见，公共建筑的节能设计规定指标并不是很难掌握的。

（二）其他要求

1.中庭应有通风措施

2.外窗可开启面积应≥窗面积的30%，透明幕墙应有可开启扇或通风换气装

置

3.外门应有保温隔热措施

4.外窗的气密性≥4级：1.5≥q1＞0.5（m3/m∙h）

玻璃幕墙的气密性≥3级：

a)可开启部分：2.5≥q1＞1.5（m3/m∙h）

b)固定部分：0.1≥q1＞0.05（m3/m∙h）

(三)权衡判断

1、参照建筑物

➢形状、大小、朝向、部的空间划分和使用功能与所设计的建筑物完全一致

➢窗墙面积比按照规定设置

➢围护结构的热工性能符合规定指标的限值

➢全年采暖和空气调节

➢全年采暖和空气调节能耗的计算按照标准进行

2、设计建筑物

➢围护结构的热工性能按照设计的实际数值

➢窗墙面积比按照设计的实际数值

➢全年采暖和空调调节

➢全年采暖和空气调节能耗的计算按照标准进行

3、权衡判断要求

1)设计建筑物的全年能耗应小于等于参照建筑物的全年能耗，设计建

筑物符合节能要求，为节能建筑

2)设计建筑物的全年能耗大于参照建筑物的全年能耗，不符合节能要

求，应调整围护结构的热工性能设计参数重新计算，直至满足要求。

二、建筑热工设计

以下是满足围护结构热工性能规定性指标的参考做法

(一）屋面传热系数K≤0.7W/（㎡K）

公共建筑采用平屋面的形式较多，平屋面保温一般有正置式保温和倒置式保温，正置式保温常用的保温材料：聚苯乙烯泡沫塑料板、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板、聚氨酯泡沫塑料；倒置式保温屋面必须选择挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板。

一般情况下，如果屋面采用120厚钢筋混凝土屋面板，憎水珍珠岩找坡，按其找坡层平均厚度为80计，保温层选用不得低于25～30厚挤塑聚苯板（XPS）或45～50厚聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS），可以达到K≤0.7W/（㎡K）的要求。若选用其他保温材料可参考国家标准图集99J201（一）《平屋面建筑构造（一）》第18页，或03J201-2《平屋面建筑构造（二）》G30页～G31页。

例：屋面构造为：40厚细石钢筋混凝土面层

干铺无纺聚酯纤维布一层

25厚挤塑保温板（XPS）

20厚1：3水泥砂浆

憎水珍珠岩找坡，最薄处30厚（平均厚度80）

120厚钢筋砼屋面板

屋顶的传热系数计算

1）材料的物理性能

2）屋顶热阻R

∑R=R i＋0.02+0.07+0.02+0.76+0.67+R e=0.11＋1.54＋0.05=1.69

3)屋顶传热系数K

K=1/∑R=1/1.69=0.59≤0.7W/（㎡K）

4) 屋面保温层的最小厚度选用

●采用憎水珍珠岩找坡层，挤塑聚苯板（XPS)保温层不应小25厚，膨胀聚

苯板(EPS)保温层不应小于35厚

●采用1∶8水泥加气砼找坡层，挤塑聚苯板（XPS)保温层不应小35厚，

膨胀聚苯板(EPS)保温层不应小于55厚

●采用粒混凝土找坡层，挤塑聚苯板（XPS)保温层不应小40厚，膨胀聚苯