广州歌剧院建筑节能计算报告书VIP

1、广州歌剧院建筑节能计算报告书项目名称：广州歌剧院建筑名称：广州歌剧院计 算 人：校 对 人：审 核 人：报告日期：2007年6月15日广州珠江外资建筑设计院2007.6广州歌剧院建筑节能计算报告书1设计依据22. 建筑节能设计23. 外围护结构热工性能计算44. 各部分建筑能耗分析与计算85. 结论13 广州歌剧院建筑节能计算报告书1设计依据1.1公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）1.2民用建筑热工设计规范（GB50176-93）本项目位于广东省广州市，按民用建筑热工设计规范（GB50176-93）对热工分区的划分，属夏热冬暖地区。在进行建筑节能设计及计算时应执行公共建筑节能设计

2、标准（GB50189-2005）中有关夏热冬暖地区的规定。2. 建筑节能设计2.1 建筑节能措施概要基于广州市气候特点及相关节能规范的要求，本工程的节能设计主要是通过采用轻质保温隔热墙体和屋顶、种植屋面及Low-E中空玻璃等措施，有效减少夏季空调的耗电量。2.2 建筑具体节能措施规划上除了常规绿化之外，屋顶部分区域还布置了种植屋面，并在歌剧院周围设置水体，有效降低小区室外温度和热岛效应。在建筑设计中，屋面和墙体的保温层分区设置了100mm厚保温岩棉(0.039 W/mK)和50厚聚氨酯硬泡沫塑料(0.024W/mK)。门窗工程中，外窗（玻璃幕墙）采用铝合金Low-E中空玻璃窗（高透型），传热系

3、数K=2.5W/m2.K，自遮阳系数SC=0.40；天窗采用铝合金Low-E中空玻璃窗（低透型），传热系数K=2.5W/m2.K，自遮阳系数SC=0.25。外窗的气密性能不低于建筑外窗气密性能分级及其检测方法GB7107-2002中规定的4级，透明幕墙的气密性能不低于建筑幕墙物理性能分级GB/T15225中规定的3级；外窗及玻璃幕墙可开启面积符合公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）。2.3 建筑节能设计计算按标准的规定，本设计对外墙及屋顶的传热系数进行验算，不同材料的外墙和屋顶按照面积加权平均后得出平均热工参数。本工程应用清华大学的建筑能耗设计分析软件DeST-c for 2K进行

4、建筑节能分析计算。根据建筑设计方案，分别建立大剧院、多功能剧院、平台部分（咖啡厅、售票处、阅览室）的三维模型图（见图2.12.3，具体模型见附件一）。图2.1 大剧院三维模型图2.2多功能剧院三维模型 图2.3 平台部分三维模型3. 外围护结构热工性能计算3.1 屋面热工性能计算根据屋顶的材料和构造，本工程分为四类屋面：一、硬防水屋面；二、软防水屋面；三、种植屋面（平台部分）；四、上人屋面（平台部分）。分别计算这四种构造屋顶的热工参数如下：（1）硬防水屋面图3.1 硬防水屋面构造大样表1 硬防水屋面热工性能计算表材料名称（由上到下）编号厚度导热系数蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/

5、(m.K)W/(.K)(K)/WD=RS铝镁防水板12保温岩棉(=70以下)21000.0390.5801.002.5641.487镀锌钢板33各层之和1052.5641.487传热系数K=1/(0.11+R+0.05)0.367修正后K0.367（2）软防水屋面图3.2 软防水屋面构造大样表2 软防水屋面热工性能计算表材料名称（由上到下）编号厚度导热系数蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/(m.K)W/(.K)(K)/WD=RSEPDM防水层13聚胺酯硬泡沫塑料（=30）2500.0240.3601.002.0830.75镀锌钢板33各层之和562.0830.75传热系数K=1/(

6、0.11+R+0.05)0.446修正后K0.446（3）种植屋面（平台部分）图3.3 种植屋面构造大样（平台部分）表3 种植屋面热工性能计算表材料名称（由外到内）编号厚度导热系数蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/(m.K)W/(.K)(K)/WD=RS种植土13000.7609.3701.000.3953.699陶粒排水层21200.5307.251.000.2261.640细石混凝土3401.51015.3601.000.0260.407水泥砂浆4400.93011.3701.000.0430.489防水层52钢筋混凝土81501.74017.2001.000.0861.483

7、各层之和6520.7766.235传热系数K=1/(0.11+R+0.05)1.068修正后K1.068（4）上人屋面（平台部分）图3.4上人屋面构造大样（平台部分）表4 上人屋面热工性能计算表材料名称（由外到内）编号厚度导热系数蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/(m.K)W/(.K)(K)/WD=RS水泥砂浆21100.93011.3701.000.1181.345防水层32水泥砂浆4200.93011.3701.000.0220.245钢筋混凝土81501.74017.2001.000.0861.483各层之和2820.2263.073传热系数K=1/(0.11+R+0.05)

8、2.59修正后K2.593.2 外墙热工性能计算（1）软防水墙身图3.5 墙体构造大样表5 软防水外墙热工性能计算表材料名称（由上到下）编号厚度导热系数蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/(m.K)W/(.K)(K)/WD=RSEPDM防水层13聚胺酯硬泡沫塑料（=30）2500.0240.3601.002.0830.75镀锌钢板33各层之和562.0830.75传热系数K=1/(0.11+R+0.05)0.446修正后K0.446（2）加气混凝土砌块（平台部分）表6 加气混凝土外墙热工性能计算表材料名称（由上到下）编号厚度导热系数蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/(m.

9、K)W/(.K)(K)/WD=RS石灰砂浆1200.8110.071.000.0250.249加气混凝土砌块（=700）22000.2203.591.000.9093.264石灰砂浆3200.8110.071.000.0250.249各层之和2400.9593.762传热系数K=1/(0.11+R+0.05)0.894修正后K0.8943.3外窗（玻璃幕墙）及天窗热工性能图3.6 玻璃幕墙构造大样表7 外窗（玻璃幕墙）及天窗热工参数表构造类型使用部位传热系数（W/m2.K）自遮阳系数SC值铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）外窗（玻璃幕墙）2.50.40铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃

10、窗（低透型）天窗2.50.254. 各部分建筑能耗分析与计算4.1大剧院建筑能耗分析与计算（大剧院建筑面积=）（1）窗墙面积比统计及外窗热工性能计算表8 大剧院窗墙面积比统计表朝向窗面积（）墙面积（含窗洞）（）窗墙面积比窗墙比限值结论东931.92500.60.3730.70满足南307.4736.20.4180.70满足西749.01893.20.3960.70满足北1044.71777.90.5880.70满足合计3033.06907.90.439朝向天窗面积（）屋顶面积（含天窗）（）屋顶天窗面积比窗墙比限值结论天窗1594.914105.511.3%20%满足表9 大剧院外窗（玻璃幕墙）

11、传热系数朝向窗墙比做法名称传热系数(上限值)W/m2.K结论东0.373铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.5)满足南0.418铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.0)满足西0.396铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.5)满足北0.588铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.0)满足天窗11.3%铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（低透型）2.50 (3.5)满足表10 大剧院窗遮阳系数及遮阳措施朝向窗墙比遮阳措施SCSDSW标准规定值结论东0.373无0.4010.400.45满足南0.418无0

12、.4010.400.40满足西0.396无0.4010.400.45满足北0.588无0.4010.400.45满足天窗11.3%无0.2510.250.35满足（2）外墙平均热工性能计算表11 大剧院外墙热工参数汇总构造名称构造类型面积(m2)传热系数KW / (K)热惰性指标D50厚聚胺酯硬泡沫塑料保温层东向外墙1568.70.4460.75南向外墙428.80.4460.75西向外墙1144.20.4460.75北向外墙733.20.4460.75全部外墙平均传热系数K0.446标准要求K0.70（轻质）是否符合标准要求符合（3）屋顶平均热工性能计算表12 大剧院屋顶热工参数汇总构造名称

13、构造类型面积(m2)传热系数KW / (K)热惰性指标D100厚保温岩棉硬防水屋面7285.60.3671.48750厚聚胺酯硬泡沫塑料软防水屋面5224.90.4460.75屋顶平均传热系数K/平均热惰性指标DK=0.399，D=1.179标准要求K0.40（轻质）是否符合标准要求符合（4）无室外架空板（5）能耗计算结果因大剧院屋顶的软防水屋面的传热系数K值超出公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）的规定性指标，按照标准要求需进行权衡判断。表13 大剧院全年空调总能耗(kWh/m2)权衡判断计算结果表基准建筑参照建筑设计建筑围护结构节能率是否符合标准要求大剧院336.97286.4

14、3285.0815.0%符合注：围护结构节能率=（基准建筑能耗-参照建筑能耗）/基准建筑能耗4.2 多功能剧院建筑能耗分析与计算（1）窗墙面积比统计及外窗热工性能计算表14 多功能剧院窗墙面积比统计表朝向窗面积（）墙面积（含窗洞）（）窗墙面积比窗墙比限值结论东862.61750.80.4930.70满足南496.71391.90.3570.70满足西367.02412.90.1520.70满足北471.62221.30.2120.70满足合计2197.97776.90.283朝向天窗面积（）屋顶面积（含天窗）（）屋顶天窗面积比天窗面积比限值结论天窗442.13014.514.7%20%满足表1

15、5 多功能剧院外窗（玻璃幕墙）传热系数朝向窗墙比做法名称传热系数(上限值)W/m2.K结论东0.493铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.0)满足南0.357铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.5)满足西0.152铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (6.5)满足北0.212铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (4.7)满足天窗14.7%铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（低透型）2.50 (3.5)满足表16 多功能剧院窗遮阳系数及遮阳措施朝向窗墙比遮阳措施SCSDSW标准规定值结论东0.493无0.4010

16、.400.40满足南0.357无0.4010.400.45满足西0.152无0.4010.40无要求满足北0.212无0.4010.400.60满足天窗14.7%无0.2510.250.35满足（2）外墙平均热工性能计算表17 多功能剧院外墙热工参数汇总构造名称构造类型面积(m2)传热系数KW / (K)热惰性指标D50厚聚胺酯硬泡沫塑料保温层东向外墙888.20.4460.75南向外墙895.20.4460.75西向外墙2045.90.4460.75北向外墙1749.70.4460.75全部外墙平均传热系数K0.446标准要求K0.70（轻质）是否符合标准要求符合（3）屋顶平均热工性能计算表

17、18 多功能剧院屋顶热工参数汇总构造名称构造类型面积(m2)传热系数KW / (K)热惰性指标D100厚保温岩棉硬防水屋面2260.80.3671.48750厚聚胺酯硬泡沫塑料软防水屋面753.60.4460.75屋顶平均传热系数K/平均热惰性指标DK=0.387，D=1.303标准要求K0.40（轻质）是否符合标准要求符合（4）无室外架空板（5）能耗计算结果因多功能剧院屋顶的软防水屋面的传热系数K值超出公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）的规定性指标，按照标准要求需进行权衡判断。表19 多功能剧院全年空调总能耗(kWh/m2)权衡判断计算结果表基准建筑参照建筑设计建筑围护结构节能

18、率是否符合标准要求多功能剧院241.22198.16197.4717.9%符合注：围护结构节能率=（基准建筑能耗-参照建筑能耗）/基准建筑能耗4.3 平台部分（咖啡厅、售票处、阅览室）建筑能耗分析与计算（1）窗墙面积比统计及外窗热工性能计算表20 平台部分窗墙面积比统计表朝向窗面积（）墙面积（含窗洞）（）窗墙面积比窗墙比限值结论东28.0132.00.2120.70满足南155.8841.50.1850.70满足西10.126.00.3880.70满足北250.9749.00.3350.70满足合计444.81748.50.254朝向天窗面积（）屋顶面积（含天窗）（）屋顶天窗面积比窗墙比限值结

19、论天窗表21 平台部分外窗（玻璃幕墙）传热系数朝向窗墙比做法名称传热系数(上限值)W/m2.K结论东0.212铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (4.7)满足南0.185铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (6.5)满足西0.388铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.5)满足北0.335铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）2.50 (3.5)满足天窗表22 平台部分窗遮阳系数及遮阳措施朝向窗墙比遮阳措施SCSDSW标准规定值结论东0.212无0.4010.400.50满足南0.185无0.4010.40无要求满足西0.388无0.4010.400.45满足北0.335有（窗位于停车场内部）0.40000.55满足天窗（2）外墙平均热工性能计算表23 平台部分外墙热工参数汇总构造名称构造类型面积(m2)传热系数KW / (K)热惰性指标D加气混凝土砌块东向外墙104.00.8943.762南向外墙685.70.8943.762西向外墙15.90.8943.762北向外墙498.10.8943.762全部外墙平均传热系数K值/平均热惰性指标D值K=0.894，D=3.762标准要求K1.50（重质），D2.5是否符合标准要求符合（3）屋顶平均热工性能计算表11