附录I--居住建筑与公共建筑的设计建筑节能设计范例

1、附录I 居住建筑与公共建筑的设计建筑节能设计范例 一、工程概况 1、工程名称 2、工程建立地点 3、工程子项名称 4、建筑类别、建筑面积、建筑的构造体系等根本概况二、地区气候参数 夏热冬冷寒冷地区气候参数见表1。表1 地区气候参数年平均温度最冷月平均温度极端最低温度最热月平均温度极端最高温度最冷月平均相对湿度最热月平均相对湿度全年日照率冬季日照率冬、夏季主导风向主导风向频率夏季平均风速三、建筑节能设计依据 1、?民用建筑热工设计标准?GB 50176-93 2、?夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准?JGJ/134-2001 2、?江苏省民用建筑热环境与节能设计标准?DB32/478-2001 3

2、、?外墙外保温工程技术规程?JGJ 144-2004 4、?屋面工程技术标准?GB 50345-2004四、建筑与建筑热工节能设计 一建筑的体形系数 本工程居住建筑的体系系数计算 见表2。表2 居住建筑的体系系数Cf/vFom2南墙东墙西墙北墙屋面其他合计Vom3Cf/vFo/ Vo标准规定结论Cf/v 22Cf/v 0.35 提高 窗 热阻 提高10%，每增加Cf/v Cf/v 0.38 提高 窗Ro 1/2.7 m2K/W墙(按北墙热阻)屋面Ro 1.42(1.26) m2K/WCf/v 0.38 综合能耗计算提示： 1、体形系数按如下公式计算： Cf/v = m 二窗墙面积比及窗的性能设

3、计1、各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热阻限值本工程居住建筑各立面的窗墙面积比及对应的外窗传热阻限值Ro见表3。表3 各立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数阻限值朝向外门窗面积，m2外墙M2窗墙面积比外窗Ro m2K/W东2C1+1C2+。：南6C3+12C4+。+5Cn：西。北。2、窗的选型1传热阻Rom2K/W的居室外窗，选用塑料单玻窗；2传热阻Rom2K/W的居室外窗，选用铝合金中空玻璃窗；3传热阻Rom2K/W的居室外窗，选用5+9A+5、5+12A+5塑料或断桥铝合金中空玻璃窗 4传热阻Rom2K/W的居室外窗，选用5+9A+5、5+12A+5塑料或断桥铝合金中空Low-E玻璃窗3

4、、遮阳系数计算东西向外窗应采用适宜的活动外遮阳措施，使其遮阳率满足标准要求，南向窗可以使用固定遮阳。4、外窗的气密性不低于现行国标?建筑外窗气密性能分级及其检测方法?GB7107规定的 级低层3级，高层4级。5、工程中采用的外窗传热阻R及气密性等指标应符合设计要求。三屋面的热工节能设计1、倒置式上人屋面采用35厚挤塑板XPS作保温层，屋面的构造层次及热工性能计算值见表4-1。表4-2 屋面的构造层次及热工性能计算值层次材料名称由上至下厚度m计算导热系数cW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2K)热阻R (m2K)/W热惰性指标D面 层配筋细石混凝土保护层隔离层聚脂无纺布一层/保温层挤塑聚苯板

5、XPS0.040(1.16)(0.72)防水层防水卷材找平层1：3水泥砂浆找坡层陶粒混凝土，起坡厚度40构造层钢筋混凝土屋面板内抹灰腻子合计(1.36)(3.34)屋面的传热阻Ro=Re+R+Ri=0.04+1.21+0.11=1.36(m2K)/W (1.36) (1.51)屋面的传热系数K=1/Ro=0.74W/(m2K) (0.66) (3.34)符合 标准要求江苏省民用建筑热环境与节能设计标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准提示：1、保温材料的计算导热系数c和计算蓄热系数Sc，是以材料设计导热系数(在实验室检测的导热系数加保证率)和蓄热系数S，乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1修正系数

6、a后的计算值；2、材料的导热系数、蓄热系数S和修正系数a，可由?民用建筑热工设计标准?GB50176-93附录中的附表4.1、4.2查取；3、对找坡兼保温的保温层材料的计算厚度可取最小部位的厚度尺寸即起坡高度，也可以用加权厚度计算：H=2/1/H起坡+1/H止坡4、不能用松散材料、高吸水材料作屋面保温层；5、防水层的热阻可忽略不计。2、坡屋面采用40厚挤塑板XPS作保温层，屋面的构造层次及热工性能计算值见表4-2。表4 坡屋面的构造层次及热工性能计算值层次材料名称由上至下厚度M计算导热系数cW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2K)热阻R (m2K)/W热惰性指标D波型瓦 水泥瓦找平层1：3

7、水泥砂浆防水层防水卷材保温层挤塑聚苯板XPS找平层1：3水泥砂浆构造层钢筋混凝土屋面板内抹灰腻子合计屋面的传热阻Ro=Re+R+Ri=0.04+0.98+0.11=1.45(m2K)/W屋面的传热系数K=1/Ro=0.69W/(m2K)符合 标准要求四外墙的热工节能设计1、外墙主全部位的传热阻Kp及热惰性能指标Dp本工程为框架构造体系，外墙主体部位为KM1空心砖砌体填充墙，采用水泥基复合保温砂浆REW外墙外保温系统1填充局部南向外墙填充局部的构造层次及Rot、Dot计算值见表5-1。表5-1 南向外墙主体部位的Roz、Doz计算值材料名称由内至外厚度m计算导热系数cW/(m.K)计算蓄热系数S

8、cW/(m2K)热阻Rj (m2K)/W热惰性指标DjDj1：3水泥砂浆内抹灰KM1空心砖保温砂浆抹面层涂料饰面/总计南向外墙填充部位的传热阻Ro.t=Re+Rp+Ri=0.04+0.69+0.11=0.84(m2K)/W南向外墙填充部位的传热系数KOt=1/R=1/0.84=1.19W/(m2K)南向外墙填充部位的热惰性指标DOt2、南向外墙构造局部外墙构造部位采用与主体部位一样的水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统，南向外墙构造局部的构造层次及Ros、Dos计算值见表5-2。表5-2 外墙构造部位的Ros、Dos计算值材料名称由内至外厚度m计算导热系数cW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2

9、K)热阻Rj (m2K)/W热惰性指标DjDj1：3水泥砂浆内抹灰钢筋混凝土梁、柱0.20*界面层保温砂浆抹面层涂料饰面/总计外墙构造部位的传热阻Ro.b=Re+RS+Ri=0.04+0.48+0.11=0.63(m2K)/W外墙构造部位的传热系数Kb=1/R=1/0.63=1.58W/(m2K)外墙构造部位的热惰性指标Db 提示： 1、为简化计算，取钢筋混凝土梁、柱等构造性冷热桥部位的计算厚度与墙体的计算厚度一样； 5、当采用外墙保温系统时，构造性冷热桥部位应有适当的保温措施，使该部位的低限传热阻R符合内外表在采暖期间不结露的要求(0.52)。 3、其他冷桥凸窗上下挑板部位采用与主体部位一样

10、的水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统，南向外墙构造局部的构造层次及Ros1、Dos1计算值见表5-3。表5-3 凸窗上下挑板部位的Rp、Dp计算值材料名称由内至外厚度M计算导热系数cW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2K)热阻Rj (m2K)/W热惰性指标Dj1：3水泥砂浆内抹灰钢筋混凝土板界面层保温砂浆抹面层涂料饰面/总计凸窗上下挑板部位的传热阻Ro.p=Re+RS+Ri=0.04+0.41+0.11=0.56(m2K)/W凸窗上下挑板部位的传热系数Kp=1/R=1/0.63=1.78W/(m2K)凸窗上下挑板部位的热惰性指标Dp4、南向外墙的平均传热系数Km和热惰性指标Dm面积m2面积百

11、分比KW/(m2K)D填充墙面积 Fo4147658119352外墙框架构造面积Fs1984315158290凸窗挑板面积Fp16827178172汇总平均62991000133*328*Km=65.8%1.19 W/(m2K)+31.5%1.58 W/(m2K)+2.7%*1.78=1.33 W/(m2K)2K/WDm=65.8%3.52+31.5%?江苏省民用建筑热环境与节能设计标准?DB32/478-2001规定：夏热冬冷地区南墙当D在1.64之间时，传热阻Ro不应低于0.69 m22K/W冷桥传热阻Ro不应低于0.52 m2K/W，Ro.p=0.56(m2K)/W满足要求寒冷地区保温层

12、要加厚5mm计算提示；为简化计算过程，可按以下比例选择外墙主体部位面积Fp和构造性冷热桥部位面积Fb在外墙面积中所占的百分比计算外墙Km和Dm的：1假设建筑为砖混构造体系，取外墙主体部位面积占外墙面积的80%，构造性冷热桥部位面积占外墙面积的20%，计算外墙的Km和Dm；2假设建筑为框架构造体系，取外墙主体部位面积占外墙面积的65%，构造性冷热桥部们面积占外墙面积的35%，计算外墙的Km和Dm；3假设建筑为框剪构造体系，取外墙主体部位填充墙面积占外墙面积的55%，构造性冷热桥部位框剪面积占外墙面积的45%，计算外墙的Km和Dm；4假设建筑为剪力墙构造体系，取外墙剪力墙部位面积占外墙面积的75%

13、，填充墙部位占25%，计算外墙的Km和Dm；或直接取剪力墙部位的K和D作为外墙的Km和Dm。五分户墙的热工节能设计JGJ134要求本工程的分户墙为KM1型190厚空心砖砌体填充墙，双面抹水泥砂浆，传热阻计算值见表7。表7 分户墙的传热阻的计算材料名称材料厚M计算导热系数c材料层热阻Rj(m2K)/W1：3水泥砂浆抹面空心砖墙1：3水泥砂浆抹面Rj=R=0.37 m2K/W 分户墙的传热阻Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.37+0.11=0.59(m2K)/W 分户墙的传热系数K=1/Ro=1/0.59=1.69W/(m2K)2.0，W/(m2K)，符合JGJ134标准的规定。 提示： 假设设

14、计建筑为框剪或剪力墙构造体系，分户墙中有局部是剪力墙，应按剪力墙和填充墙在分户墙中的比例和其对应的传热阻Kp和Kb，按外墙平均传热阻的计算方法计算分户墙的平均传热系数Km。 六楼地面的热工节能设计JGJ134要求 1、层间楼地面采用保温砂浆做垫层，不含装饰面层的传热系数K的计算值见表8。表8 层间楼地面的传热系数K计算值材料名称由上至下材料厚M计算导热系数c材料层热阻Rj(m2K)/W水泥砂浆面层保温砂浆垫层钢筋混凝土楼板水泥砂浆面层Rj=R=0.31(m2K)/W 层间楼地面的传热阻Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.31+0.11=0.53(m2K)/W 层间楼地面K=1/Ro=1/0.5

15、3=1.89W/(m2K)2.0，W/(m2K)，符合标准的规定。 提示：假设考虑室内装饰中的地面面层作法，可将面层材料的热阻计入楼地面的传热阻Ro内。1木地板表8-2 考虑室内装饰的层间楼地面的传热系数K计算值材料名称由上至下材料厚M计算导热系数c材料层热阻Rj(m2K)/W木地板空气间层 钢筋混凝土楼板水泥砂浆面层Rj=R=0.33(m2K)/W层间楼地面的传热阻Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.33+0.11=0.55(m2K)/W 层间楼地面的传热系数K=1/Ro 2地砖地面表8-3 考虑室内装饰的层间楼地面的传热系数K计算值材料名称由上至下材料厚M计算导热系数c材料层热阻Rj(m2

16、K)/W地砖+粘贴砂浆钢筋混凝土楼板水泥砂浆面层Rj=R=0.13(m2K)/W 层间楼地面的传热阻Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.13+0.11=0.35(m2K)/W3考虑85%面积木地板和吊顶，15%地砖 层间楼地面的传热系数K=1.97W/(m2K)2.0，W/(m2K)，符合标准的规定。2、与室外空气接触的架空通风楼地面的热工节能设计，应与外墙的热工节能设计一样，外下外表换热阻取0.04(m2K)/W。七其他部位的节能设计1、分户门：采用双面金属内衬保温材料的防盗、隔音、保温多功能门，传热系数K3.0 W/(m2K)，应以厂家提供的有效检测报告为依据。2、底部自然通风的架空楼地面

17、：采用聚苯板薄抹灰或复合硅酸盐板薄抹灰外保温系统；同北墙要求四、小结 1、本工程建筑与建筑热工节能设计符合规定性指标的设计要求，因此不用进展节能综合指标验算。 2、本工程为一般居住建筑，不采用集中采暖空调，因此不作采暖空调节能设计。主要的外墙与屋面、楼地面构造图注意：设计说明、构造、计算 要一致PPT公共建筑节能专项设计一、工程概况1、工程名称2、子项名称3、建筑地点4、建筑类型、建筑面积、构造体系等二、地区气候参数泰州地区气候参数见表1表1 泰州地区气候参数年平均温度最冷月平均温度极端最低温度最热月平均温度极端最高温度最冷月平均相对温度最热月平均相对温度全年日照率冬季日照率冬，夏季主导风向主

18、导风向频率夏季平均风速三、建筑节能设计依据1、?民用建筑热工设计标准?GB50176-932、?公共建筑节能设计标准?GB50189-20053、?屋面工程技术标准?GB50345-20044、?外墙外保温工程技术规程?JGJ 144-2004四、建筑与建筑热工节能设计一外窗含透明幕墙的热工节能设计 1、各向立面的窗墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数SC和可见光透射比限值。本工程各向立面的窗含透明幕墙墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数SC与可见光透射比限值见表2表2各向立面的窗墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数SC与可见光透射比限值向位外窗面积含透明幕墙m2外墙含外窗面积m2窗墙面积比传

19、热K限值W/m2K遮阳系数SC限值可见光透射比限值东南西北提示：表2中的窗墙面积比及对应K、SC和可见光透射比限值应符合?公共建筑节能设计标准?的相关规定。2、外窗含透明幕墙的窗型选择1传热阻Rom2K/W的居室外窗，选用塑料单玻窗；2传热阻Rom2K/W的居室外窗，选用铝合金中空玻璃窗；3传热阻Rom2K/W的居室外窗，选用5+9A+5、5+12A+5塑料或断桥铝合金中空玻璃窗； 4传热阻限值Ro: m2K/W的外窗用一面为Low-E玻璃的、空气间层为12mm塑料或铝合金断热桥中空玻窗。 3、外窗或透明幕墙的传热系数K应有质检部门提供的检验合格证书。 4、外窗或透明幕墙的气密性应不低于现行国

20、标?建筑外窗气密性能分级及其检测方法?GB7107规定的4级，并应有质检部门提供的检验合格证书。5、外窗或透明幕墙应采取适宜的遮阳措施使其综合遮阳系数SC符合表2限值的要求。遮阳措施为：列出具体的遮阳措施二屋面的热工节能设计 1、倒置式上人屋面(同居住建筑，指标要求高，K=0.7)采用40厚挤塑板XPS作保温层，屋面的构造层次及热工性能计算值见下表。屋面的构造层次及热工性能计算值层次材料名称由上至下厚度m计算导热系数cW/(m.K)计算蓄热系数ScW/(m2K)热阻R (m2K)/W面 层配筋细石混凝土保护层隔离层聚脂无纺布一层/保温层挤塑聚苯板XPS防水层防水卷材找平层1：3水泥砂浆找坡层陶

21、粒混凝土，起坡厚度40构造层钢筋混凝土屋面板内抹灰腻子合计屋面的传热阻Ro=Re+R+Ri=0.04+1.36+0.11=1.51(m2K)/W屋面的传热系数K=1/Ro0.70 W/(m2K)符合公共建筑节能设计标准的要求三外墙的热工节能设计(计算同住宅，K=1.0) 本工程为框架构造体系，外墙主体部位为KM1空心砖墙，并与外墙构造性冷热桥部位同样采用聚苯板薄抹灰外墙保温系统形成一整体。 1、外墙填充部位的传热阻中心Kp计算值见表4。表4 外墙主体部位的传热系数Kp材料名称由内向外材料厚M计算导热系数c材料层热阻Rj(m2K)/W1：3水泥砂浆抹灰KM1空心砖1：3水泥砂浆找平层聚苯板薄抹灰

22、外墙外保温系统专用聚合物粘结砂浆饰面砖/Rj=Rb=0.99(m2K)/W 外墙填充部位的传热阻R=0.99+0.15=1.14(m2K)/W外墙填充部位的传热系数Kb=1/R=1/1.14=0.88W/(m2K)2、外墙构造部位的Kp计算值见表。外墙构造部位的Kp材料名称由内向外材料厚M计算导热系数c材料层热阻Rj(m2K)/W1：3水泥砂浆抹灰混凝土1：3水泥砂浆找平层聚苯板薄抹灰外墙外保温系统专用聚合物粘结砂浆饰面砖/Rj=Rb=0.77(m2K)/W 外墙构造部位的传热阻R=0.77+0.15=0.92(m2K)/W 外墙构造部位的传热系数Kb=1/R=1/0.92=1.09W/(m2

23、 3、外墙的平均传热系数Km本工程为框架构造体系，取外墙的填充部位面积占外墙面积的65%，构造部位面积占外墙面积的35%，计算得为 Km：Km=65%0.88+35%1.09=0.95 W/(m2K)1.0 W/(m2K)即，外墙的热工节能设计符合标准的规定。四地面的热工节能设计1、直接接触土壤的地面XPS 30厚。从防潮考虑，采用200厚焦渣作地面垫层。2、底面接触室外空气的架空或外挑楼板同外墙外保温构造。传热阻Ro= = W/(m2K)传热系数K= = W/(m2K)1.0 W/(m2K)，符合标准的规定。五其他部位的节能措施1、外门采用中空玻璃或其他适宜的保温隔热措施。2、飘窗的实体局部

24、采用30厚聚苯板薄抹灰外墙保温系统。3、地下室外墙采用30厚挤塑板外贴于钢筋混凝土墙的防水层上。四、小结1、采暖通风与照明局部的节能设计由其他相关专业负责设计。2、本 本的建筑与建筑热工节能设计符合规定性指标设计要求，无须进展“围护构造热工性能的权衡判断。附：主要的外墙与屋面、楼地面构造图。注：建筑节能专项设计书中不应包含提示局部。附录A 某一层为两种以上材料组成时的平均热阻和平均热惰性指标的计算方法A-1 某一层为两种以上材料组成时的平均热阻的计算方法 1 由两种以上材料组成的、两向非均质围护构造包括各种形式的空心砌块，填充保温材料的墙体等，但不包括多孔粘土空心砖，其平均热阻应按下式计算：

25、(A-1-1)式中，平均热阻(m2K)/W； Fo与热流方向垂直的总传热面积(m2)，见附图A-1 F1、F2Fn按平行于热流方向划分的各个传热面积(m2)； Ro1、Ro2Ron各个传热面部位的传热阻(m2K)/W； Rj内外表换热阻，取0.11(m2K)/W； Re外外表换热阻，取0.11(m2K)/W； 修正系数，对与构造构件，取1 。算成同面积的方孔，然后按上述规定计算。 2 围护构造的传热阻应按下式计算： Ro=Ri+R+Re (A-1-2)式中， Ro围护构造的传热阻(m2K)/W； Ri内外表换热阻(m2K)/W，应按本附录附表3.4-1选取； Re外外表换热阻(m2K)/W，应

26、按本附录附表3.4-1选取； R围护构造热阻(m2K)/W。 3 空气间层热阻确实定 1不带铝箔、单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻，应按?民用建筑热工设计标准?GB50176-93的附表2.4查取。 2通风良好的空气间层，其热阻可不予考虑。这种空气间层的间层温度可取进气温度，外表换热系数可取12.0W/(m2K)。A-2 某一层为两种以上材料组成时的平均热惰性指标的计算方法 如某层有两种以上材料组成，那么应先按下式计算该层的平均导热系数： (A-2-1) 然后按下式计算该层的平均热阻： 该层的平均蓄热系数按下式计算： (A-2-2)式中， F1、F2Fn在该层中按平行于热流划分的各个传热面

27、积(m2)； 1、2n各个传热面积上材料的导热系数W/(m2K)； S1、S2Sn各个传热面积上材料的蓄热系数W/(m2K)； 该层的热惰性指标值应按下式计算： 附录B 常用轻质墙体及保温材料的导热系数及蓄热系数修正系数a附表B 常用轻质墙体及保温材料的导热系数及蓄热系数修正系数a材料名称使用位置修正系数a加气混凝土砌块砌体用于墙体铺设在屋面防水层上铺设在屋面防水层下水泥焦渣加气粒子屋面找坡屋挤塑聚苯板XPS用于屋面用于墙体模压聚苯板EPS用于墙体水泥基保温材料用于屋面找坡用于墙体水泥聚苯板用于墙体用于屋面聚氨脂泡沫塑料用于屋面和外墙附录C 居住建筑体形系数Cf/v的计算方法 C.1 计算公式