建筑节能设计计算

建筑节能设计计算

1■建筑节能设计计算建筑节能设计计算步骤（50％标准）建筑节能设计现状05年9月，由国务院组织，国家发改委、国土资源部、建设部、农业部联合召开的“全国推进墙体材料革新和推广节能建筑”电视电话会议。全国：建设部副部长****指出：施工图设计文件执行节能标准的严寒和寒冷地区90％实际施工的50％夏热冬冷地区20％实际施工的14％我省（今年10月节能专项检查，不完全统计），30％地市新建建筑100％按节能标准设计，15％的没有节能设计，55％执行节能标准的30%～80%。按图纸施工的更少。2■建筑节能设计计算建筑节能设计计算常用公式1、体形系数：

Ｓ＝Ｆ０／Ｖ０

；2、热阻（单一材料层）：

R＝δ／λ

；3、热阻（多层围护结构层）：

R＝R1+R2+……+Rn；4、传热系数：

K＝1／R0＝1/

(Ri+R+Re

)；其中：Ri＝0.11（0.115）；Re＝0.04（0.043）；

3■建筑节能设计计算建筑节能设计计算常用公式例：

各层材料名称厚度δ(m)导热系数λ[w／(m·K)]热阻R(m2·K/w)１、水泥砂浆0.020.930.022２、砖墙0.240.810.296３、硅酸铝保温砂浆0.0250.0620.403４、麻刀灰0.0020.810.0024■建筑节能设计计算建筑节能设计计算常用公式表中的导热系数查表得出，热工规范Ｐ63，资料集第２集P205热阻Ｒ＝δ／λ，热工规范Ｐ25，λ的值详热工规范Ｐ63，资料集第２集Ｐ205。传热阻Ｒ０＝Ｒi＋Ｒ＋Ｒe，热工规范Ｐ27。式中Ｒ０——围护结构的传热阻（m2·K/w）；Ｒi——内表面换热阻（m2·K/w），0.115，一般取0.11；Ｒe——外表面换换阻（m2·K/w），0.043，一般取0.04；Ｒ——围护结构热阻（m2·K/w）；Ｒ＝Ｒ1＋Ｒ2＋……＋Ｒn，热工规范Ｐ25。则Ｒ0＝0.115+0.022+0.296+0.403+0.002+0.043＝0.881(m2·K/w)

5■建筑节能设计计算建筑节能设计计算常用公式本工程中因为有麻刀灰热阻0.002，故取小数点后３位，一般情况下取小数点后两位即可。外墙传热系数Ｋ＝1/R０，资料集第二集Ｐ１８９，则Ｋ＝１／0.881＝1.135，取1.14W/（m2·K）。

6■建筑节能设计计算建筑节能设计计算常用公式5、热惰性指标（单一材料围护结构）：D＝R·S6、热惰性指标（多层围护结构）：D＝D1+D2+……+Dn

7■建筑节能设计计算建筑材料热物理性能计算参数1、通常有以下5个：干密度（ρ0），单位：kg/m3导热系数（λ），单位：W/(m2·K)蓄热系数（S

），单位：W/(m2·K)[周期24h]比热容（C

），单位：kJ/(kg·K)蒸汽渗透阻（μ

），单位：g/(m·h·Pa)2、导热系数λ及蓄热系数S的修正系数a:详《民用建筑热工设计规范》GB50176-93，P71在某些情况下，λ及S是要修正的。

8■建筑节能设计计算建筑节能设计计算步骤（50％标准）1、非住宅居住建筑1.1确定节能方案、统计建筑体积、外表面积、计算不同构造外墙的传热面积和传热系数；1.2工程概况建设地点、层数、朝向、阳台类型、建筑体积、外表面积、体形系数、等；1.3计算外墙平均传热系数1.4

计算各部分围护结构的传热系数；1.5

围护结构热桥部位内表面温度验算。9建筑节能设计计算步骤2、住宅建筑2.1判定是否满足三个条件2.1.1S≤0.3；2.1.2Ki≤限值；2.1.3窗墙面积比≤规定的数值。2.2若满足三个条件2.2.1按1.1～1.5的方法计算，增加2.2.22.2.2不同朝向的窗墙面积比；10■建筑节能能设计计计算建筑节能能设计计计算步骤骤2、住宅宅建筑2.3若若不满满足三个个条件2.3.1计计算建筑筑面积；；2.3.2按按1.1～1.5的方方法计算算；增加加2.3.3～～2.3.7；；2.3.3计计算围护护结构各各部分的的传热系系数和传传热面积积；2.3.4计计算围护护结构的的传热耗耗热量；；2.3.5计计算建筑筑物空气气渗透耗耗热量；；2.3.6计计算建筑筑物耗热热量指标标；2.3.7围围护结构构热桥部部位内表表面温度度验算。。11■建筑节能能设计计计算12■建筑节能能设计计计算13■建筑节能能设计计计算之内部冷冷凝●两两种情况况▲内部部冷凝（（冷凝界界面出现现在墙体体内部））▲内表表面结露露（冷凝凝界面或或露点温温度td出现在墙墙体内表表面）●以以上两种种情况都都会导致致外墙内内表面潮潮湿、长长霉这是规范范不允许许的。14■建筑节能能设计计计算★内内部冷凝凝●《《民用建建筑热工工设计规规范》GB50176-93第4.3.1条：【强条】】“围围护结构构热桥部部位的内内表面温温度不应应低于室室内空气气露点温温度”●《《公共建建筑节能能设计计计算标准准》GB50189-2005第4.2.3条：：“外墙与与屋顶的的热桥部部位的内内表面温温度不应应低于室室内空气气露露点点温度””●可可见，并并不是因因为搞建建筑节能能，才要要求θi≥td,即使不不搞建筑筑节能,也应该该θi≥td。因为这这是民用用建筑的的最低要要求。15■建筑节能能设计计计算★内内部冷凝凝●常常用室内内空气露露点温度度（td）（℃）ti(oC)td(oC)1810.122012.012213.882516.7116■建筑节能能设计计计算保温和隔隔热的区区别●保保温通常是指指在冬季季室内外外温度条条件下，，围护结结构阻止止由室内内向室外外传热，，从而使使室内保保持适当当温度的的能力。。●隔隔热通常是指指在夏季季自然通通风条件件下，围围护结构构在室外外综合温温度（室室外空气气和太阳阳辐射合合成）和和室外空空气温度度波作用用下，其其内表面面保持适适当温度度的能力力17■建筑节能能设计计计算之保温和隔隔热的区区别★保温温和隔热热的主要要区别（（3不同同）▲不同同1：传传热过程程不同保温：冬冬季单向：室室内向室室外传热热稳定：按稳态态传热考虑隔热：夏季双向：室内向向室外传热室外向室内传传热波动：周期性性波动传热（（24h）18■建筑节能设计计计算之保温和隔热的的区别★保温和隔隔热的主要区区别（3不同同）▲不同2：：评价指标不不同保温：Ki，R隔热：夏季计计算条件下θi·max（围护结构内内表面最高温温度）θi·max≤te·max（大体上相当当于240厚厚实心粘土砖砖的内表面温温度）19■建筑节能设计计计算之保温和隔热的的区别★保温和隔隔热的主要区区别（3不同同）▲不同3：：构造措施不不同保温：K小，，R大的的材料为优如：彩色钢板板EPS板，，聚氨酯泡沫沫加芯板，等等，多孔轻质质材料如如：[EPS100,R=2.13,D=1.5;加气砼100,R=0.46,D=1.63]隔热：K小，，D大（即R大，S大））的材料为优优如：上述多孔孔轻质材料，，其保温性能能好，热稳定定性差保温：受构造造层次排列影影响较小隔热：受构造造层次排列影影响较大相同材料、厚厚度，构造层层次排列不同同，对保温影影响小对隔热影响大大20■节能标准中的的有关规定■适用范围的规规定▲（JGJ26-95）总总则1.0.2：本标准适用于于严寒和寒冷冷地区设置集集中采暖的新新建和扩建居居住建筑建筑筑热工设计与与采暖节能设设计。暂无条条件设置集中中采暖的居住住建筑，其围围护结构宜按按本标准执行行。（标准中P1）21■节能标准中的的有关■适用范围的规规定▲说明：暂无条件设置置集中采暖的的居住建筑，，其围护结构构按本标准执执行，一则有有利于节能和和改善室内热热环境，二则则为将来条件件许可时设置置集中采暖创创造有利条件件。也就是说说，不管设置置集中采暖与与否，居住建建筑的围护结结构都按本标标准执行。详详新标准P36。22■节能标准中的的有关规定■建筑物耗热量量指标计算方方法的规定3.0.1建建筑耗热热量指标应按按下式计算建筑耗热量指指标应按下式式计算qH＝qH·T+qＩNF-qI·H式中qH——建筑物耗耗热量指标（（W/m2）；qH·T——单位建筑筑面积通过围围护结构的传传热耗热量（（W/m2）；qＩNF——单位建筑筑面积的空气气渗透耗热量量W/m2）；qI·H——单位建筑筑面积的建筑筑物内部得热热（包括炊事事、照明、家家电和人体散散热），住宅建筑，取3.80W/m2。23■节能标准中的的有关规定■3.0.2单位建筑面积积通过围护结结构的传热耗耗热量应按下下式计算：式中ti——全部部房间平均室室内计算温度度，一般住宅宅建筑，取160C；te——采暖暖期室外平均均温度（0C），应按本本标准附录A附表A采用用；新标准P17，省标标P19；εi——围护结构构传热系数的的修正系数，，应按本标准准附录B采用用；新标准P22，省标标P20、P21，热工工规范P7～～P8，资料料集第2集P193表2；24■节能标准中的的有关规定■单位建筑面积积通过围护结结构的传热耗耗热量的计算算：式中KI——围护结构构的传热系数数[W/（m2·K）]，对对于外墙应取取其平均传热系数，计算算方法见本标标准附录C；；新标准P24。FI——围护结构构的面积（m2），应按本标标准附录D的的规定计算；；新标准P25，省标P22；省标标的C.O.5条后面少少了一句话：：当楼梯间不不采暖时，应应减去楼梯间间的外墙面积积；A0——建筑面积积（m2），应按本标标准附录D规规定计算，，新标准P25，省标标P22。25■节能标准中的的有关规定■3.0.3单单位建筑筑面积的空气气渗透耗热量量应按下式计计算：ＱＩＮF＝（ti-te）·Cρ·ρ·N·V式中Cρ——空气比比热容，取0.28w··h/(kg·K);ρ——空气密密度（kg/m3），取条件下下的值；新标标准P5，单单位kg/m2误，应为kg/m3，省省标P19，，河南省除安安阳和濮阳ρρ=1.30外，其他采采暖城市ρ=1.29；；N——换气次次数，住宅建建筑取0.51/h，其它居住住建筑有相应应规定。如：：托幼建筑1.51/h。V——换气体体积（m3），应按本标标准附录D的的规定计算。。新标准P6，单位m2误，应为m3。新标准P25，省标P22。26■节能标准中的的有关规定■关于非住宅居居住建筑3.0.6集体宿舍、招招待所、旅馆馆、托幼建筑筑等采暖居住住建筑围护结结构的保温应应达到当地采采暖住宅建筑筑相同的水平平。★[注意]▲50％标准中，住宅宅与非住宅是是分开的；▲65％标准中，住宅宅与非住宅是是不分开的；65％标准1.0.2条，居住建筑包括括住宅、集体体宿舍、公寓寓、招待所、、医院病房楼楼、托幼建筑筑等。在以后的各章章节中均用的的是“居住建筑””。27■节能标准中的的有关规定■关于非住宅居居住建筑50％标准中中，规定的建建筑耗热量指指标和采暖耗耗煤量指标，，是对采暖住住宅的，不包包括住宅外的的其他居住建建筑（集体宿宿舍、招待所所、旅馆、托托幼建筑等））。六中规定定了非住宅居居住建筑围护护结构的保温温应达到当地地采暖住宅建建筑相同的水水平。换句话话说，对非住住宅居住建筑筑只有围护结结构的传热系系数要求（新新标准P8，，表4.2.1），而而没有耗热量量指标和耗煤煤量指标的要要求。28■节能标准中的的有关规定■关于非住宅居居住建筑这是因为非住住宅居住建筑筑，人居密度度较大，其换换气次数和换换气耗热量一一般都高于住住宅，但目前前对此还缺乏乏调研和测试试数据，难以以作出定量分分析，故新标标准只对采暖暖住宅建筑的的耗热量指标标作出规定，，而对集体宿宿等非住宅居居住建筑的耗耗热量指标不不作规定。但但它们的围护护结构保温应应达到当地采采暖住宅建筑筑相同的水平平。详新标准准P39。29■节能标准中的的有关规定■建筑热工设计计的规定4.1一般规定4.1.1建建筑物朝朝向宜采用南南北向或接近近南北向，主主要房间宜避避开冬季主导导风向。说明：建筑朝向是由由多种因素决决定的，并不不仅仅是取决决于采暖能耗耗。因此，在在规定的用词词上用“宜宜”。30■节能标准中的有关关规定■建筑热工设计的规规定4.1.2建建筑物体形系数宜宜控制在0.3及及0.3以下；若若体形系数大于0.3，则屋顶和和外墙应加强保温温，其传热系数应应符合表4.2.1的规定。（新标准P7，省省标P8）说明：河南省的采暖期室室外平均温度为0.2～1.7００Ｃ，所以此规定定不适用于我省，，在省标中就将此此条修改为（省标标Ｐ７）：采暖居住建筑的楼楼梯间和外廊应设设置外窗，楼梯间间可不设采暖设施施，但楼梯间隔墙墙和户门应采取保保温措施，并应计计算其传热耗热量量。31■节能标准中的有关关规定■建筑热工设计的规规定4.2围护结结构设计4.2.1不不同地区采暖居住住建筑各部分围护护结构的传热系数数不应超过表4.2.1规定的限限值（此条为强制性条条文）。新标准ＰＰ８～Ｐ９。省标标在这句话的后面面增加了下边内容容：若体形系数大于0.3或者围护结结构的部分传热系系数达不到表4.2.1要求时，，应按本细则3.0.3～3.0.5条规定，对对整个建筑的耗热热量指标进行验算算，确保达到表3.0.1规定的的要求。32■节能标准中的有关关规定■建筑热工设计的规规定4.2.2当当实际采用的窗户户传热系数比表4.2.1规定的的限值低0.5及及0.5以上时，，在满足本标准规规定的耗热量指标标条件下，可按本本标准3.0.1～3.0.3条条规定的方法，重重新计算确定外墙墙和屋顶所需的传传热系数。说明：窗户保温性能好了了，外墙和屋顶的的传热系数可以大大一些，但建筑物物的耗热量指标不不变。33■节能标准中的有关关规定■建筑热工设计的规规定4.2.3外外墙受周边混凝土土梁、柱等热桥影影响条件下，其平平均传热系数不应应超过表4.2.1规定的限值。。说明：在表4.2.1（（新标准Ｐ８）中中，表下面注：①①表中外墙的传热热系数限值系指考考虑周边热桥影响响后的外墙平均传传热系数。34■节能标准中的有关关规定■建筑热工设计的规规定4.2.4窗窗户（包括阳台门门上部透明部分））面积不宜过大，，不同朝向的窗墙墙面积比不应超过过表4.2.4规规定的数值。不同朝向的窗墙面面积比表表4.2.4朝向窗墙面积比北0.25东、西0.30南0.3535■节能标准中的有关关规定■建筑热工设计的规规定注：如窗墙面积比比超过上表规定的的数值，则应调整整外墙和屋顶等围围护结构的传热系系数，使建筑物耗耗热量指标达到规规定要求。说明：目前的住宅设计中中，窗墙面积比一一般都大于上表中中的数值，在这种种情况下，就要调调整外墙和屋顶的的传热系数，目的的是控制建筑物耗耗热量指标。36■节能标准中的有关关规定■建筑热工设计的规规定4.2.5设设计中应采用气密密性良好的窗户（（包括阳台门），，其气密性等级，，在１～６层建筑筑中，不应低于现现行国家标准《建建筑外窗空气渗透透性能分级及其检检验方法》（GB7107）规定定的Ⅲ级水平；在在7～30层建筑筑中，不应低于上上述标准规定的ⅡⅡ级水平。说明：此条是对窗的气密密性的规定，这只只是个定性的规定定，实际上，空气气渗透耗热量指标标的计算与外窗的的空气渗透性能等等级没有关系。在在公式qINF=(ti-te)(Cρ·ρ·N·V)/A0中，没有外窗的气气密