居住建筑与公共建筑的节能设计

居住建筑与公共建筑的建筑与建筑热工节能设计

一、建筑节能的途径和建筑节能50%的内涵

二、建筑与建筑热工节能设计方法

三、建筑与建筑热工节能设计中的几个主要指标的概念和标准

四、建筑热工节能设计中被忽视的几项围护结构热工节能设计

五、外墙与屋面的保温隔热措施与热工节能设计计算实例

六、居住建筑提高围护结构保温隔热性能增加的成本分析

七、结语

居住建筑与公共建筑的建筑与建筑热工节能设计

一建筑节能的途径与建筑节能50%的内涵

（一）建筑节能的二条途径

1、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》规定：居住建筑通过采用增强建筑围护结构保温隔热性能和提高采暖、空调设备能效比两项节能措施，在保证相同的室内热环境（《标准》中的第3章）条件下，与未采取节能措施前相比，采暖、空调能耗应节约50%。

其中，围护结构分担的节能率约为30%，设备分担的节能率约为20%。

2、《公共建筑节能设计标准》规定：按本标准规定的建筑节能设计，在保证相同的室内热环境（《标准》中的第3章）条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。公共建筑的照明节能设计应符合现行国标《建筑照明设计标准》50034的有关规定。

其中，围护结构分担的节能率约为1325%，空调采暖系统分担的节能率约为1620%，照明设备分担的节能率约为718%。

总体节能率应达50%。

《标准》规定表明：目前建筑节能的范围，主要是在确保室内热环境舒适的前提下，通过增加围护结

构的保温隔热性能和提高采暖、通风、空气调节与照明设备与系统的能效比两条途径，使建筑在使用过程中的能耗节省50%以上，并与保护生态环境和改善建筑的环境热舒适度紧密结合。

（二）建筑节能50%的内涵

提出建筑节能50%的目标，是有其比较基准的。即以一个时期的“基准建筑”的围护结构和采暖、通风空调、照明设备与系统的参数，都按当时的设计使用情况选取。在保持与目前标准中约定的室内热环境参数（《标准》中第3章）条件下，计算“基准建筑”全年的采暖、空调与照明能耗，并将它定为100%。然后再将该“基准建筑”按所要求的建筑节能50%标准进行节能设计，对其围护结构的热工性能和采暖、空调与照明设备与系统的参数进行调整，并计算其全年采暖、空调与照明的能耗，此能耗应不超过原“基准建筑”能耗的50%，这就是建筑节能50%的内涵。“基准建筑”的选取对象和条件是：

1、居住建筑是以20世纪80年代的住宅设计通用图作为比较能耗的基准；

2、公共建筑是以20世纪80年代改革开放初期设计建造的公共建筑作为比较能耗的基准。

以上规定的比较能耗的基准建筑称为“基准建筑”（）。

3、夏热冬冷地区“基准建筑”的围护结构热工性能（即80年居住建筑围护结构的传统作法）为：外墙：K＝2.30(m2)（相当于240厚粘土砖墙）；

屋面：K＝2.0(m2)（相当于水泥炉渣找坡的架空通风屋面）；

外窗：K＝6.3(m2)（相当于钢框单玻窗）；

遮阳系数：＝0.80；

窗墙面积比≤0.30；

体形系数≤0.35；

4、设备方面也是以20世纪80年代初期通常采用的采暖、通风、空气调节与照明设备与系统为基准选择计算参数。

（三）建筑与建筑热工节能设计是建筑节能设计中的重要组成部分，因为它是：

1、建筑节能途径中的一个主要的、首要的途径。

2、《标准》中的一个重要章节（即第4章）。

二建筑与建筑热工节能设计方法

（一）规定性指标设计方法（即《标准》中的第四章）

——亦称单项指标控制法

1、建筑方面的控制指标

（1）建筑的体形系数；

（2）建筑各向的窗墙面积比与遮阳系数。

2、建筑围护结构方面

（1）外墙的平均传热系数；

（2）屋面的传热系数K；

（3）外窗（含外门透明部分）与透明幕墙的传热系数K；

（4）分户墙与隔墙的传热系数K；

（5）楼地板与地下室外墙的传热系数K；

（6）户门（含阳台门下芯板与其他外门）的传热系数K。

（二）性能性指标设计方法（即《居住建筑节能设计标准》中的第5章和《公共建筑节能设计标准》中的第4.3节）

——亦称综合指标控制法或性能化的设计方法，是在规定性指标中某一项指标不符合规定时，需通过全年的能耗计算进行判断。

以上二种设计方法比较：

1、规定性指标设计方法直观、简明、可操作性强，易于被建筑师所掌握；

2、性能性指标设计方法是在规定性指标设计中某一项指标不能满足要求，而需要通过软件计算能耗予以控制，专业性强，计算较复杂，不易被建筑师所掌握。计算方法也尚未定型，还在进一步完善之中。

所以，在建筑与建筑热工节能设计中，最好是优先采用规定性指标设计方法。

四川省建筑科学研究院已研发出规定性指标的计算软件——建筑节能便捷计算器，能快速方便的进行建筑节能规定性指标的计算与验算，并自动形成计算书；还可形成设计说明文档。

此外，当设计的规定性指标无法满足《标准》的要求时，还可委托四川省建筑科学研究院进行能耗验算。

：83478028 83373582

也可查询建筑节能技术网，网址：32；

32

目前，已有单位正在以建筑师的施工图设计软件为基础开发相应的建筑节能计算软件，为建筑师和暖通工程师提供简捷而操作方便的建筑节能设计计算工

具。

三 建筑与建筑热工节能设计中的几个主要指标的概念与标准

（一）建筑的体形系数

＝

o o V F 建筑的体积外围护结构表面积与室外空气接触的建筑 1、规定建筑体形系数不超过某一限值的目的在于减少通过建筑外围护结构的热、冷耗。为此，要求建筑的形体设计应尽可能少凹凸。

2、居住建筑规定：（1）条式建筑的≤0.35；

（2）点式建筑的≤0.40。

当超过规定的0.01，需相应提高外墙与屋面的热工性能来补偿，即应将外墙要求的平均传热系数与屋面要求的传热系数K 相应减少0.02(m 2)。

3、对夏热冬冷地区，《公共建筑节能设计标准》未对建筑的体形系数作规定，其原因在条文中未予说明。

（二）建筑各向立面上的窗墙面积比与窗的遮阳系数

1、窗墙面积比＝外窗、外门）面积

该向立面上的外墙（含洞口面积各向立面的外窗、外门 2、遮阳系数＝阳辐射照度

投射在窗外表面上的太室内的热辐射强度通过窗（含遮阳）进入