公共建筑节能设计标准(围护部分)

1、.PAGE ：.；PAGE 8公共建筑节能设计规范办公建筑部分4.2 围护构造热工设计4.2.1 外墙和屋面的传热系数K应符合附录B表中列出的相应气候分区的建筑围护构造的限值要求。其中，外墙的传热系数为包括构造性热桥在内的平均值Km。 【阐明】我国幅员辽阔，不同地域气候差别很大，确定围护构造传热系数K的大小，应思索气候的差别。编制本规范时，建筑围护构造的传热系数限值系按如下方法确定的：采用DOE-2程序，将 “基准建筑模型置于我国不同地域进展能耗分析，以现有的建筑能耗基数上再节约50%作为节能规范的目的，不断降低建筑围护构造的传热系数，直至能耗目的的降低到达上述目的为止，这时的传热系数就是建筑

2、围护构造传热系数的限值。近几年，在哈尔滨、北京、上海、武汉、广州、西安、兰州、乌鲁木齐等地居住建筑中的节能试点工程的阅历和实践测试数据也在一定程度上验证了附录B表中所列限值的合理性。外墙的传热系数采用平均传热系数，即按面积加权法求得的传热系数，主要是必需思索围护构造周边混凝土梁、柱、剪力墙等“热桥的影响，以保证建筑在冬季采暖和夏季空调时，经过围护构造的传热量不超越规范的要求，不致于呵斥建筑耗热量或耗冷量的计算值偏小，使设计的建筑物达不到预期的节能效果。北方严寒、冰冷地域主要思索建筑的冬季防寒保温，建筑围护构造传热系数对建筑的采暖能耗影响很大。因此，在严寒、冰冷地域对围护构造传热系数的限值要求较

3、高，同时为了便于操作，按气候条件细分，以规定性目的作为节能设计的主要根据。夏热冬冷地域既要满足冬季保温又要思索夏季的隔热，不同于北方采暖建筑主要思索单向的传热过程。上海、南京、武汉、重庆、成都等地节能居住建筑试点工程的实践测试数据和DOE-2程序能耗分析的结果都阐明，在这一地域当改动围护构造传热系数时，随着K值的减少，能耗目的的降低并非按线性规律变化，当屋面K值降为1.0 W/m2K外墙平均K值降为1.5 W/m2K时，再减小K值对降低建筑能耗的作用已不明显，如图4.2.1.1所示。因此，本规范思索到以上要素，以为屋面K值定为0.8或0.6W/m2K，外墙K值为1.2或0.8W/m2K，在目前

4、情况下对整个地域都是比较适宜的。夏热冬暖地域主要思索建筑的夏季隔热，太阳辐射对建筑能耗的影响很大。太阳辐射经过窗进入室内的热量是呵斥夏季室内过热的主要缘由，同时还要思索在自然通风条件下建筑热湿过程的双向传送，不能简单地采用降低墙体、屋面、窗户的传热系数，添加保温隔热资料厚度来到达节约能耗的目的，因此，在围护构造传热系数的限值要求上也就有所不同。在不稳定传热过程中，假设有重质和轻质两种不同的围护构造处在一样的外部条件下，即使两者的传热系数完全一样，重质围护构造的热性能也要好一些，由于重质围护构造对温度波的衰减作用要优于轻质的围护构造。轻质的墙体和屋顶在建筑中用的越来越多，在我国夏热冬冷和夏热冬暖

5、地域，建筑围护构造中的传热主要处于不稳定传热形状，应思索围护构造的热稳定性能，因此，对轻质围护构造的热工性能要求也应与重质围护构造有所不同。例如夏季实测的屋面外外表综合温度广州可达57，南京62，武汉64，重庆61以上，西墙外外表温度广州可达50，南京51，武汉55，重庆56以上，夜间围护构造外外表温度可降至27以下。对外于这种温度波幅很大的非稳态传热条件下的重质和轻质建筑围护构造来说，即使传热系数目的一样，室内所获得的热环境以及到达一样的热环境的空调能耗负荷也是不一样的。夏热冬暖地域居住建筑节能规范编制组曾对围护构造热工性能做过测试，围护构造K、D值直接影响建筑采暖空调房间冷热负荷的大小，也

6、直接影响到建筑能耗。围护构造采用重质资料，比较容易到达规范所要求的热环境目的。采用轻质资料，就很困难。目前我国在大力推行运用钢构造建筑，尤其公共建筑是钢构造的主要运用对象，木构造建筑市场也在不断扩展。轻质墙体运用作为国家建筑技术和新型建筑资料开展的一个重要方向，因此，在围护构造规定性目的中也包括了以上内容。 4.2.2 外墙与屋面的热桥部位均应进展保温隔热处置，以保证热桥部位的内外表温度不低于室内空气露点温度。【阐明】本条规定的目的主要是防止冬季采暖期间围护构造热桥部位内外表产生结露，同时也防止夏季空调期间这些部为传热过大。内外表结露，会呵斥围护构造内外表资料受潮，影响室内环境。传热过大那么会

7、添加空调能耗。由于围护构造中窗过梁、圈梁、钢筋混凝土抗震柱、钢筋混凝土剪力墙、梁、柱等部位的传热系数远大于主体部位的传热系数，构成热流密集通道，即为热桥。热桥内外外表温差小，冬季采暖时内外表温度容易低于室内空气露点温度，呵斥内外表的结露。因此，应采取保温隔热措施，减少围护构造热桥部位的传热损失。4.2.3 建筑外窗面积不宜过大。严寒和冰冷地域窗墙面积比不应大于0.40；夏热冬冷和夏热冬暖地域窗墙面积比不应大于0.45。窗的传热系数K和玻璃的遮阳系数SC应符合附录B中的规定，玻璃的可见光透射比不应小于0.65。【阐明】强迫性条文。窗墙面积比是指不同朝向外墙面上的窗及阳台门的透明部分的总面积与所在

8、朝向建筑的外墙面的总面积(包括该朝向上的窗及阳台门的透明部分的总面积)之比。窗墙面积比确实定要综合思索多方面的要素，其中最主要的是不同地域冬、夏日照情况日照时间长短、太阳总辐射强度、阳光入射角大小，季风影响、室外空气温度、室内采光设计规范以及外窗开窗面积与建筑能耗等要素。普通普通窗户包括阳台门的透明部分的保温隔热性能比外墙差很多，窗墙面积比越大，采暖和空调能耗也越大。因此，从降低建筑能耗的角度出发，必需限制窗墙面积比。由于我国幅员辽阔，南北方、东西部地域气候差别很大。窗对建筑能耗高低的影响主要有两个方面，一是窗的热工性能影响到冬季采暖、夏季空调室内外温差传热；另外就是窗的透明资料如玻璃受太阳辐

9、射影响而呵斥的建筑室内的得热。冬季，经过窗口进入室内的太阳辐射有利于建筑的节能，因此，减小窗的传热系数抑制温差传热是降低窗口热损失的主要途径；而夏季，经过窗口进入室内的太阳辐射也成为了空调降温的负荷，因此，减少进入室内的太阳辐射和减小窗的温差传热都是降低空调能耗的途径。不同纬度、不同朝向的墙面太阳辐射的变化很复杂，墙面日辐射强度和峰值出现的时间是不同的，因此，不同纬度地域窗墙面积比也应有所差别。在严寒和冰冷地域，采暖期室内外温差传热的热量损失占主要位置。因此，对窗的传热系数和窗墙面积比有严厉的要求，这些要求高于南方地域。在夏热冬冷地域，冬、夏两季人们普遍有开窗加强房间通风的习惯。一是自然通风改

10、善了室内空气质量，二是冬季日照可以经过窗口直接进入室内。夏季在两个连晴高温期间的阴雨降温过程或降雨后连晴高温开场升温过程，夜间气候凉爽宜人，房间通风能带走室内余热并蓄冷，因此，窗墙面积比控制在0.45以内。另外，窗口面积过小，容易呵斥室内采光缺乏。象西南地域冬季平均日照率25%，全年阴雨天很多，在纬度低的这一地域增大南窗的冬季太阳辐射所提供的热量对室内采暖的作用有限，而且经过DOE-2程序计算和工程实测，窗口面积太小，所添加的室内照明用电能耗，将超越节约的制冷能耗。因此，在这一地域进展围护构造节能设计时，不宜过分依托减少窗墙比，重点应是提高窗的热工性能。夏热冬暖地域居住建筑节能设计规范编制组经

11、过计算机模拟分析阐明，经过窗户进入室内的热量(包括温差传热和辐射得热)，占室内总得热量的相当大部份，成为影响夏季空调负荷的主要要素。并用DOE-2软件做了以下算例：广州市无外窗常规居住建筑物采暖空调年耗电量为30.6kWh/m2 ,当装上铝合金窗，综合窗墙面积比CM=0.3时，年耗电量是53.02 kWh/m2，当CM=0.47时，年耗电量为67.19 kWh/m2 ，能耗分别添加了73.3%和119.6%。阐明在夏热冬暖地域，外窗成了影响建筑能耗的关键要素，其中以夏季外窗的遮阳尤为重要。近年来公共建筑的窗墙面积比有越来越大的趋势，这是由于人们希望公共建筑更加通透亮堂，建筑立面更加美观，建筑形

12、状更为丰富。因此，窗墙面积比有能够超越4.2.3条的规定值。当所设计的建筑窗墙面积比超越规定值时，应首先思索减小窗户含阳台透明部分的传热系数，如采用中空玻璃窗、中空热反射玻璃窗、中空Low-E玻璃窗，同时思索加强夏季外窗的遮阳措施，后者在夏热冬冷和夏热冬暖地域尤其重要，其次可思索减小外墙、屋面等其它部位的传热系数。本条规定对公共建筑到达节能的目的是非常关键的，假设所设计的建筑满足不了规定性目的的要求，突破了限值，那么该建筑必需采用第4.3节的权衡选择法Trade-off来断定能否满足节能要求。采用权衡选择法Trade-off时，参照建筑的窗墙面积比必需遵守本条规定。公共建筑的窗墙面积比较大，太

13、阳辐射对建筑能耗的影响很大。因此，为了节约能源，应加强窗口的建筑外遮阳措施。大量的调查和测试阐明，太阳辐射经过窗进入室内的热量是呵斥夏季室内过热的主要缘由。日本、美国、欧洲以及香港等国家和地域都把提高窗的热工性能和阳光控制造为夏季防热以及建筑节能的重点，窗外普遍安装有遮阳设备。但我国现有的窗户传热系数普遍偏大，空气浸透严重，而且大多数建筑无遮阳设备。因此，对窗的遮阳系数应作出明确的规定以夏热冬冷地域六层砖混构造实验建筑为例，南向4层一房间大小为6.1m进深3.9m宽2.8m高，窗为1.5m1.8m单框铝合金窗在夏季延续空调时，计算不同负荷逐时变化曲线，可以看出经过墙体的传热量占总负荷的30%，

14、经过窗的传热量最大，而且经过窗的传热中，主要是太阳辐射对负荷的影响，温差传热部分并不大，如图4.2.3.1、图4.2.3.2所示。因此，应该把窗的遮阳作为夏季节能措施一个重点来思索。对窗的太阳辐射透过率作严厉的限制，既可真正做到节能，又给建筑师设计提供了更大的空间。由于我国幅员辽阔，南北方如广州、武汉、北京等地域、东西部如上海、重庆、西安、兰州、乌鲁木齐等地气候条件各不一样，因此对外窗的遮阳的要求也应有所不同。夏季，南方程度面太阳辐射强度可高达1000W/m2以上，在这种剧烈的太阳辐射下，阳光直射到室内，将严重地影响建筑室内热环境，添加建筑空调能耗。因此，减少窗的辐射传热是建筑节能中降低窗口热

15、损失的主要途径，应采取适当遮阳措施，以防止直射阳光的不利影响。而且夏季不同朝向墙面辐射日变化很复杂，不同朝向墙面日辐射强度和峰值出现的时间是不同的，因此，不同的遮阳方式直接影响到建筑能耗的大小。在严寒地域，阳光充分进入室内，有利于降低冬季采暖能耗。这一地域采暖能耗在全年建筑总能耗中占主导位置，假设遮阳措施阻挠了冬季阳光进入室内，对自然能源的利用和节能是不利的。因此，遮阳措施不适用于北方严寒地域。建筑物外窗采用外遮阳设备时，设备与建筑衔接要牢靠，以保证平安，尤其在高层建筑上运用时，更应留意平安。另外，采用实体遮阳措施时，实体遮阳资料的“遮阳率透光部分面积与实体资料的面积比不宜大于40%。 4.2

16、.4 天窗的面积不应大于建筑屋顶总面积的5%，传热系数K不应大于3.2 W/( m2K ), 玻璃的遮阳系数SC不应大于0.5。【阐明】强迫性条文。天窗和透明顶棚面积越大，相应建筑的能耗也越大，尤其在低纬度地域，夏季屋顶程度面太阳辐射强度最大。由于公共建筑方式的多样化和建筑功能的需求，在屋面上开天窗的建筑越来越多。规范编制组用DOE2软件，对建筑物开天窗时的能耗做了计算分析。当天窗面积占整个屋顶面积5，天窗传热系数K3.2W/(m2K)，遮阳系数SC0.5时，对哈尔滨、北京、上海、成都、广州等地的建筑进展计算，其能耗只比不开天窗建筑物能耗多1.02.7%左右，可见对节能总体效果影响不大。但开天

17、窗对房间热环境影响较大，因此对天窗的面积和热工性能要予以严厉限制。但对于那些需求视觉、采光效果而加大天窗面积的建筑，假设所设计的建筑满足不了规定性目的的要求，突破了限值，那么该建筑必需采用第4.3节的权衡选择法来断定能否满足节能要求，采用权衡选择法时，参照建筑的天窗面积和天窗热工性能必需符合本条的规定。4.2.5 建筑中庭透明部分的传热系数K不应大于3.2W/( m2K ),透明部分的遮阳系数SC不应大于0.5,透明部分可见光透射比不应小于0.6。建筑中庭应充分思索自然通风，必要时设置机械排风。【阐明】强迫性条文。许多公共建筑设计有室内中庭，希望在建筑的内区有一个通透亮堂，具有良好的微气候及人

18、工生态环境的公共空间。但建筑中庭透明资料的热工性能较差，传热损失过大。1988年8月深圳建筑科学研讨所对深圳一公共建筑中庭进展现场测试，中庭四层内走廊气温到达40以上，平均热温馨值PMV2.63，即使采用空调室内也无法到达人们所要求的温馨温度。经过调查研讨阐明，我国公共建筑室内透明中庭普遍存在能耗损失过大景象。为了到达节能的目的，必需对建筑透明中庭的热工性能作出明确的规定。假设透明资料的可见光透射比过小，容易呵斥室内采光缺乏，所添加的室内照明用电能耗，将超越节约的制冷能耗，因此，对透明资料的可见光透射比也应作出规定。建筑中庭空间高大，在炎热的夏季，中庭内的温度很高。应思索在中庭上部的侧面开设一

19、些窗户或其他方式的通风口，这样可以充分利用由于中庭与外界的热压差所产生的自然通风，到达降低中庭温度的目的。必要时，应思索在中庭上部的侧面设置排风机加强通风，改善中庭热环境。4.2.6 外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%。【阐明】公共建筑普通室内人员密度比较大，建筑室内空气流动，特别是自然、新颖空气的流动，是保证建筑室内空气质量符合国家有关规范的关键。无论在北方地域还是在南方地域，在春、秋季节和冬、夏季的某些时段普遍有开窗加强房间通风的习惯，这也是节能和提高室内热温馨性的重要手段。外窗的可开启面积过小会严重影响建筑室内的自然通风效果，本条规定是为了使室内人员在较好的室外气候条件下，可以经过开

20、启外窗通风来获得热温馨性和良好的室内空气质量。近来建筑师为了追求外窗的视觉效果和建筑立面的设计风格，外窗的可开启率有逐渐下降的趋势，有的甚至使外窗完全封锁，导致房间自然通风缺乏，不利于室内空气流通和散热，不利于节能。例如在我国南方地域经过实测调查与计算机模拟：当室外干球温度不高于28，相对湿度80%以下，室外风速在1.5m/s左右时，假设外窗的可开启面积不小于所在房间地面面积的8%，室内大部分区域根天性到达热温馨性程度；而当室内通风不畅或封锁外窗，室内干球温度26，相对湿度80%左右时，室内人员依然感到有些闷热。人们曾对夏热冬暖地域典型城市的气候数据进展分析，从五月到十月，室外平均温度不高于2

21、8的天数占每月总天数，有的地域高达60%到70%，最热月也能到达10%左右，对应时间段的室外风速大多能到达1.5 m/s左右。所以作好自然通风气流组织设计，保证一定的外窗可开启面积，可以减少房间空调设备的运转时间，节约能源，提高温馨性。为了保证室内有良好的自然通风，明确地提出外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%是必要的。4.2.7 严寒地域外门应设门斗. 冰冷地域外门宜设门斗或应采取其它减少冷风浸透的措施。其它地域外门也应采取各种保温隔热节能措施。【阐明】公共建筑的性质决议了它的外门开启频繁。在严寒和冰冷地域的冬季，外门的频繁开启呵斥室外冷空气大量进入室内，导致采暖能耗添加。设置门斗可以防止冷风直接进入室内，在节能的同时，也提高门厅的热温馨性。除了严寒和冰冷地域之外，其它气候区也存在着相类似的景象，因此也应该采取各种可行的节能措施。4.2.8 门窗的空气浸透率必需经国家认可授权的检测部门进展检测，外窗气密性等级不应低于GB7107-2002中规定的4级要求。【阐明】公共建筑普通室内热环境条件比较好，为了保证建筑的节能，要求外窗具有良好的气密性能，以抵御夏季和冬季室外空气过多地向室内渗漏，因此对外窗的气密性能要有较高的要求。4.2.9 外墙为