建筑节能设计

建筑节能设计本章内容学习目标了解影响我国建筑能耗的因素熟悉建筑单体的节能设计要求建筑能耗和建筑节能建筑单体的节能设计要求我国建筑节能潜力最大的

六大领域及其展望第一章：概述熟悉建筑节能工作的主要内容及节能建筑、绿色建筑等新型节能建筑的特点了解我国建筑节能潜力最大的六大领域建筑能耗的影响因素建筑节能的四大方向节能建筑、绿色建筑等节能建筑的特点1231.1建筑能耗和建筑节能1.1.1建筑能耗的影响因素建筑能耗的影响因素建筑围护结构因素围护结构的朝向和位置对建筑能耗的影响;窗墙面积比对建筑负荷的影响;围护结构的材料对建筑能耗的影响如图1-1所示。气候环境因素

严寒地区冬季所需采暖量相对较高;温和地带采暖空调设备耗能相对较少,南方绝大部分地区夏热冬冷，夏季需用空调降温，冬季则采暖供热。Textinhere设备因素

建筑设备有建筑电气、供暖、通风、消防、给排水;建筑设备的节能设计，必须依据当地具体气候条件，实现节能目标和能源的可持续发展战略。图1-1夏季采用遮阳篷遮阳1.1.2建筑节能的四大方向建筑规划设计中的节能建筑围护结构节能①合理选择建筑地址，并采取合理的外部环境设计（主要方法是在建筑周围布置树木、植被、水面、围墙等）。②合理设计建筑形体，包括对建筑整体体量和建筑朝向的确定，以改善既有的微气候。③充分利用建筑室外微环境来改善室内微环境，是合理地设计建筑形体的关键，主要可通过对建筑的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计来实现。改善围护结构的热工性能，使得供给建筑物的热能能够在建筑物内部得到有效利用，从而达到减少能源消耗的目的。要实现围护结构的节能，就应提高建筑物墙体、屋面、楼地面、门窗等的保温隔热性能，以及门窗和墙体的密闭性能，以减少传热损失和空气渗透耗热量。采暖供热系统节能利用新能源采暖供热系统包括热源、热网和户内采暖设施三部分。应提高锅炉运行效率和管网输送效率，即提高燃料（如燃油、燃气）燃烧率、改善供热系统的设备性能、改进供热系统的运行管理技术等。在节约能源和保护环境方面，新能源的利用起着至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源，如太阳能、地热能、风能、生物质能等,如图1-2所示。。太阳能屋顶图1-2太阳能屋顶节能建筑绿色建筑生态建筑可持续建筑冬暖夏凉通风良好光照充足智能控制减轻建筑对环境的负荷，即节约能源及资源；提供安全、健康、舒适性良好的生活空间；更亲近自然环境，使到人、建筑与环境能和谐共处生态建筑：根据当地自然生态环境，运用生态学、建筑技术科学和现代科学技术手段等，使建筑和环境能有机地结合，兼具良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力。资源的应用效率原则能源的使用效率原则污染的防止原则（室内空气质量和二氧化碳的排放量）环境的和谐原则1.1.3节能建筑、绿色建筑等节能建筑的特点1.2建筑单体的节能设计要求建筑单体的节能设计，主要是通过对：更好地利用建筑外部的气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。以达到建筑各部分的节能构造设计建筑内部空间的合理分隔设计一些新型建筑节能材料和设备的选用1.2.1建筑各部分的节能构造设计(1）屋顶的节能设计采用坡屋顶屋面设保温层根据不同地区需要，设置保温隔热屋面，如架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等楼板层利用其结构中空空间，及对吊顶的设计利用循环水管布置在楼板的中空孔中，夏季降低室内温度，冬季可取暖(2）楼板层的节能设计（3）建筑外围墙体的节能设计外围墙体能量损失大，散热面积也最大，要做好墙体保温、防潮、隔热等设计改善微气候环境条件的特殊构造(4）建筑门窗的节能设计外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗约占建筑总能耗的2/3:尽量减少外门窗洞口的面积，提高窗户本身的保温性能，减少窗户本身的能量损失(5）建筑物围护结构细部的节能设计热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施外墙出挑构件及附墙部件均应采取隔断热桥和保温措施窗口外侧四周墙面应进行保温处理门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙要密封好采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙，应填充保温材料1.2.2合理的建筑空间设计合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔（平面分隔和竖向分隔），以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，从而达到节能的目的。例如，在北方寒冷地区的住宅设计中，就经常将使用频率较少的房间（如厨房、餐厅、次卧等房间）布置在北侧，形成对北侧寒冷空气的温度阻尼区，从而达到节能及保证使用频率较多房间舒适度的目的；需要采暖或配置空调的建筑，应尽量将采暖或空调房间集中布置，以避免在采暖空调房与非采暖空调房之间发生大面积的能量交换，造成能量浪费1.3我国建筑节能潜力最大的六大领域及其展望北方地区城镇供暖计量改革新建建筑节能设计标准执行大型公共建筑节能改造住宅全装修和装配式施工的推广可再生能源在建筑中的应用绿色建筑的广泛推广展望北方采暖地区为秦岭淮河分界线以北地区我国的大部分城市具有冬天较冷、夏天较热的气候特征实行“分户计量、按热量收费”方式1.3.1北方地区城镇供暖计量改革1.3.2新建建筑节能设计标准执行TextinhereTextinhereTextinhere

针对一些没有严格执行节能标准，或未启动这项改革的建筑或区域，应加大监督力度，可以将节能性质作为建筑质量验收最重要的指标之一，达不到节能要求的建筑不予竣工验收和使用。1

应向中小城市和农村全面延伸绿色建筑和强制性建筑节能标准，对没有达到建筑节能标准的设计和施工企业要进行处罚，直至退出市场。21.3.3大型公共建筑节能改造一方面，一些建筑在设计方面过分追求标新立异另一方面，部分公用建筑采用了不适当的集中空调技术，导致能源的无谓消耗12要在施工阶段减少能源消耗，只能采取全装修办法和装配式施工,但面临的难点有：我国有大量的中小房地产开发企业和建筑企业，这些中、小企业的实力和技术力量有限技术相对比较复杂。如果能克服上述难点，将会为建筑施工和装修阶段的节能开辟另一片广阔的空间住宅全装修和装配式施工导致成本提高，企业因而缺少积极性

1

2

31.3.4住宅全装修和装配式施工的推广1.3.5可再生能源在建筑中的应用我国已制订了可再生能源在建筑中应用的相关法规和激励政策

据不完全统计，目前全世界太阳能热水器的总保有量接近1.5亿平方米，而仅我国的保有量就约占全世界总量的60%～70%，且太阳能热水器在建筑中的应用每年正以30%的速度在增加。1.3.6绿色建筑的广泛推广绿色建筑可以综合性地解决建筑的节能、节水、节材，同时节约空间，还可以解决室内环保和对外部环境影响问题，也是应对全球气候变化的重要措施

绿色建筑必须与前面提到的绿色设计和施工结合起来拓展阅读北京朝林酒店的节能设计：北京朝林酒店分散式外墙新风系统示意图ThankYou!

建筑节能设计第二章建筑规划设计中的节能技术建筑选址建筑布局与朝向建筑体形设计要求建筑的日照环境及间距设计4123建筑遮阳设计5

建筑环境绿化设计62.1建筑选址1．向阳原则①在冬季寒冷地区，建筑应选在能够充分吸收阳光，且建筑与阳光仰角较小的地方；夏季炎热地区，建筑应选在与阳光仰角较大，且能相对减少太阳辐射的区域。②未来建筑向阳面前方应无固定遮挡，造成不必要的能源浪费。③建筑的位置应能有效避免主导风向的寒风，以降低建筑围护结构的热能渗透。④建筑应处在最佳朝向范围内，从而使建筑争取更多的太阳辐射。⑤合适的日照间距是建筑充分得热的先决条件，间距太大会造成用地浪费通风原则①在不影响夏季主导风向的情况下，应尽量减少冬季主导风对建筑的影响；②山峰、树林、构筑物等永久地貌或建筑物对夏季主导风向的影响；③对一些基地内的物质因素加以组织和利用，为建筑物内部提供最简洁、最廉价的通风条件。减少能量需求原则避免“霜洞”效应避免辐射干扰避免局地疾风避免雨雪堆积充分利用水陆风图2-1建筑物的“霜洞”效应拓展阅读自然灾害与建筑选址建筑正对“川”形山冲口低洼处可能发生灾难在干旱的河道上修建住宅招致水灾建筑距离沙石结构的山体太近面临山体滑坡的威胁城乡聚落建在正对山口的低洼处将面临自然灾害楼房距离江（河）岸太近存在塌陷隐患台风影响下的金帅饭店大楼倒塌建筑体形设计要求避免局地疾风建立气候防护单元争取良好的日照条件2.2.12.2.22.2.32.2.42.2建筑布局与朝向点式和条式住宅组合布置时，应将点式住宅布置在朝向较好的位置，将条状住宅布置在其后，以便利用空隙争取日照，如图B所示：2.2.1争取良好的日照条件在布置多排多列楼栋时，应采用错位布局，以便利用山墙空隙争取日照，如图A所示:图2-3错位布置图2-4点式和条式住宅组合布置处于严寒地区的城市，其住宅布置可采用东西向住宅围成的封闭式或半封闭的周边式方案。这种布局不仅可以扩大南北向住宅间距，还可以形成较大的院落，对节能节地有利。南北向与东西向住宅围合一般有四种情况，从对争取室内日照，减少日照遮挡方面来看，方案2和方案4的布局方式最好。方案1方案2方案3方案4全封闭围合时，住宅楼的开口位置和方位以向阳和居中为好图2-5南北向与东西向住宅的围合方式2.2.2建立气候防护单元3.改善风环境2.空间布置方式1.平面布局建筑群的布局，一般可从建筑平面和空间两个方面来考虑：1．平面布局并列式错列式周边式斜列式自由式图2-6建筑群的布局方式2．空间布置方式空间布置同样也应注重建筑的自然通风，并合理地利用建筑地形。建筑的空间布局应采用“前低后高”和有规律地“高低错落”的处理方式。例如利用向阳的坡地使建筑顺其地形的高低，逐一排列一幢比一幢高平地建筑，则应采取“前低后高”的排列方式，使建筑逐渐加高平地建筑也可采用建筑之间“高低错落”的方式布局，使高的建筑和较低建筑错开布置3．改善风环境受来自西伯利亚冷空气的影响，我国北方城市冬季寒流风向主要是西北风，因此，在建筑规划中为了节能，应采用封闭西北向的周边式布局方式:图2-7建筑的几种避风方案abc2.2.3避免局地疾风在建筑布局时，将高度相似，且长度是高度2-3倍的建筑排列在街道两侧，并两排建筑物间的过道中会形成风漏斗现象，如图2-8所示，会使风速提高30%左右，在建筑布局中应尽量避免。图2-8风漏斗现象示意图若干幢建筑组合时，在迎冬季风方向减少某一幢，或当某幢建筑远高于其他建筑时，均能在相邻空间产生下冲气流，如图（b）和（c）所示。图2-9建筑物组合对气流的影响abc案例分析——北京劲松西社区图为1996年规划设计的北京劲松西社区，该小区属于第Ⅱ气候区，即寒冷地区。2.2.4建筑朝向1．选择建筑朝向要考虑的因素2．各向墙面及居室内的日照时间和日照面积4．主导风向与建筑朝向.3．各向墙面的太阳辐射热量和紫外线量1．选择建筑朝向要考虑的因素①冬季要有比较充足和一定质量的阳光射入室内②炎热夏天应尽量减少太阳通过窗口直射室内和居室外墙面③夏天应有良好的通风，冬天应避免冷风的侵袭④建筑物的朝向选择要充分利用地形，并要注意节约用地⑤要充分考虑居住建筑与其他公共建筑之间的遮挡问题考虑因素2．各向墙面及居室内的日照时间和日照面积建筑墙面的日照时间，决定其接受太阳辐射热量的多少炎热地区，住宅的多数居室应避开最不利的日照方位统计不同朝向墙面在不同季节的日照时数，求出日照时数日平均值，进行综合分析严寒地区，夏季日晒过热短暂，冬季全年日照时间长，建筑也可采用东西朝向还需对最冷月和最热月的日出、日落时间做出记录3．各向墙面的太阳辐射热量和紫外线量另一方面是太阳直射强度日变化曲线与日气温曲线的关系图2-11北京地区太阳辐射量图2-12日照量与紫外线量的时间变化一方面是最冷月和最热月的太阳累计辐射强度太阳辐射热量J/（cm2・d）4．主导风向与建筑朝向个体与整体实际运用中避免住宅长轴垂直于夏季主导风向主导风向直接影响冬季住宅室内的热损耗及夏季居室内的自然通风。对于单幢住宅的通风，房屋与主导风向垂直效果最好；对于整个住宅群，则希望房屋与主导风向成一定角度。根据日照和太阳辐射确定住宅基本朝向后，核对季节主导风时，主导风向常与建筑朝向形成夹角。拓展阅读-偏东南而居的苏州人家“临流筑舍”的苏州2.3建筑体形设计要求2.3.2设计有利于避风的建筑形态2.3.1控制建筑体形系数从建筑节能的角度出发，建筑物单位面积对应的外表面越小，其外围护结构的热损失就越小，因此应将建筑体形系数控制在一个较低水平。建筑物不仅要避寒风，还应注意其长度、进深和高度之间的关系，使建筑的背风面产生较大的涡流区域，从而减小风速和风压。本节内容2.3.1控制建筑体形系数建筑体形系数S是指建筑物与室外大气接触的外表面积A0（不包括地面、不采暖楼梯间隔墙及门户的面积）V0与其所包围的建筑体积的比值，即：n

—建筑层数，b

—建筑宽度，l

—建筑长度，h

—建筑层高由式2-1可知，对于相同体积的建筑物而言，体形系数越大，则单位建筑空间的热散失面积越大，建筑物的能耗就越高。一般建筑物的体形系数宜控制在0.30以下。式2-1图2-14和表2-2所示为相同体积下，不同建筑体形的建筑体形系数。图2-14相同体积下的不同建筑体形表2-2相同体积建筑的不同体形系数根据上式，建筑体积一定时，建筑的宽度、长度和总高的变化都会引起建筑体形系数的变化。一般来说，控制或降低建筑体形系数的方法主要有以下几点。通过减少建筑面宽、加大建筑幢深的手段，以加大建筑的基底面积，从而降低建筑的热损失增加层数一般可加大体量，降低耗热指标严寒地区节能型住宅的平面形式应追求平整、简洁，如直线形、折线形和曲线形1．减少建筑面宽，加大建筑幢深2．增加建筑物的层数3．建筑体形不宜变化过多2.3.2设计有利于避风的建筑形态从节能的角度考虑，应创造有利的建筑形态，减少风流、降低风压、减少热能耗的损失。风在条形建筑背面边缘会形成涡流。当建筑物高度越高、深度越小、长度越大时，其背风面的涡流区越大，成形的流场越紊乱，对减少风速和风压越有利，如图2-15～图2-17所示。图2-15建筑物长度a变化对气流的影响图2-16建筑物深度b变化对气流的影响图2-17建筑物高度h变化对气流的影响此外，在对建筑或建筑群进行布局时，还应注意以下几种情况下风环境对建筑的影响①“L”形建筑中，图2-18中的第二种布局对防寒风有利。②“”形建筑形成半封闭的院落空间，图2-19所示的布局对防寒风十分有利。图2-18“L”形建筑风环境平面图图2-19“”形建筑风环境平面图③全封闭形建筑当有开口时，其开口不宜朝向冬季主导风向和冬季最不利风向，而且开口不宜过大，如图2-20所示为适宜的布局方式。④将迎冬季季风面做成一系列台阶式的高层建筑，有利于缓冲下行风，如图2-21所示。图2-20全封闭形建筑风环境平面图图2-21台阶立面缓冲下行风⑤建筑物高度是对风速产生影响的重要因素。⑥不同的平面体形在不同的日期内，建筑阴影位置和面积也不同，节能建筑应选择相互日照遮挡少的建筑体形，以增强太阳辐射得热，如图2-22所示。图2-22不同体形的房屋在不同节气的阴影2.4建筑的日照环境及间距设计2.4.1居住建筑的日照标准2.4.2住宅群的日照间距2.4.3建筑瞬时阴影距离系数争取冬季建筑日照时间和夏季避免强烈的太阳辐射、合理地布置建筑间距，及最大限度地利用太阳能资源，是建筑节能设计中非常重要的环节之一。1．日照时间2．日照质量居住建筑的日照质量是通过在日照时间内，室内日照面积的累计而得到的，即在日照时间内每小时室内墙面和地面上阳光投射面积的总和。我国地处北半球温带地区，夏季能要免较强的日照，冬季要获得充分的直接阳光照射。一般以冬至日或大寒日底层住宅室内得到日照的时间，作为最低的日照标准。2.4.1居住建筑的日照标准表2-3住宅建筑的日照标准2.4.2住宅群的日照间距日照间距是指建筑物长轴之间的外墙距离。住宅群的间距主要涉及通风、防火、日照、绿化和其他方面的内容，但在实际操作中，这些因素成了决定间距退让的关键因素。1．平地建筑日照间距的计算2．坡地建筑日照间距的计算包括1．平地建筑日照间距的计算在平坦地面规划时，若已知前后两栋建筑的朝向、外形尺寸，及所在地区的地理纬度，则可计算出为满足规定日照时间所需间距，如图2-23所示。m为后栋建筑底层窗台位置。图2-23平地建筑日照示意图（a）平面示意图（b）立体示意图（2-2）D0—建筑所需日照间距（m）；H0—

前栋建筑计算高度，即前栋建筑总标高减去后栋建筑第一层窗台标高（m）；h

—太阳高度角（°）γ

—后栋建筑墙面法线与太阳方位所夹的角，可由得出（°）；A—太阳方位角，即当地正午时为零，上午为负值，下午为正值（°）；α—墙面法线与正南方向所夹的角，以南偏西为正，南偏东为负（°）则两建筑日照间距D0为:当建筑物为南北朝向时，，则日照间距D0为当建筑物为南北朝向时，正午的日照间距D0为（2-3）（2-4）2．坡地建筑日照间距的计算

一般情况下，当建筑群的走向与等高线关系一定时，向阳坡的建筑以东南或西南向间距最小，南向次之，东西向最大；背阳坡则以建筑南北向布置时的间距最大。向阳坡与背阳坡的建筑间距示意图如图2-24所示。（a）向阳坡建筑日照示意图（b）背阳坡建筑日照示意图图2-24坡地建筑日照示意图参照图2-24可以得出，向阳坡的建筑间距D0

为（2-5）背阳坡的建筑间距D0为（2-6）h—前栋建筑的高度（m）；d，d’—分别为前、后栋建筑地面设计基准标高点与距外墙外面的距离（m）；α

—地形坡向与墙面的夹角（°）；γ0

—建筑物法线面的地面坡度角（°）；γh—太阳高度角（°）；W—后栋建筑底层窗台距设计基准点（或室外地面）的高差（m）；ω

—建筑方向与太阳方位的差角（m）。2.4.3建筑瞬时阴影距离系数建筑在阳光下会产生阴影。但从节能角度考虑，总希望建筑南墙面的太阳辐射面积在整个采暖季中不会因被其他建筑遮挡而减少，为此，就需要研究建筑物各瞬时的阴影长度。图2-25和表2-4所示为北京地区南北向板式体形建筑在冬至日的各瞬时阴影长度、阴影区及阴影距离系数。图2-25北京地区南北向板式住宅各瞬时阴影距离其中，阴影距离系数TD1表示影长在南北方向上的垂直距离与建筑高度之比，而阴影距离系数TD2则表示影长在东西方向上的垂直距离与建筑高度之比。在实际应用中，可以很方便地根据表2-4中的数据计算出南北或东西方向上的实际影长。表2-4北京地区冬至日建筑瞬时阴影距离系数以减少太阳直接辐射进入室内为主要目的的隔热、防热措施称为建筑遮阳遮阳的措施形式及其选择建筑节能设计中的遮阳设计2.5.12.5.22.5建筑遮阳设计2.5.1遮阳的措施、形式及其选择利用绿化遮阳结合建筑构件处理的遮阳专门设置的遮阳遮阳的措施1.固定遮阳2.可调节遮阳3.植物遮阳遮阳的基本形式（a）水平式遮阳（b）垂直式遮阳（c）综合式遮阳（d）挡板式遮阳图2-26遮阳的基本形式水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳、挡板式遮阳等1.固定遮阳水平式遮阳垂直式遮阳综合式遮阳挡板式遮阳能遮挡高度角较大、从窗口上方射下来的阳光，适用于南向或接近南向的外窗。遮挡高度角较小，从窗两侧射下来的阳光，故主要适用于东北向、北向和西北向附近的窗口。遮挡高度角中等，且从窗前斜射下来的阳光，遮阳效果均匀，适用于东南向或西南向附近的窗口。遮挡高角度较小、正射窗口的阳光，主要适用于东、西向附近的窗口。2.可调节遮阳最常见的可调节遮阳方式是百叶窗，如图2-27所示。利用可调节遮阳可以在充分地利用太阳能和阳光的同时，又可以遮挡刺眼强光和多余热量。图2-27可调节百叶窗3.植被遮阳根据不同朝向的窗口，以及窗口需要遮阳时的太阳方位角和高度角，选择适宜的树形和树的种植位置。利用植被遮阳是一种经济而有效的措施，特别适用于低层建筑。气候特点太阳高度角综合考虑：遮阳时期遮阳时间遮阳部位朝向遮阳的选择2.5.2建筑节能设计中的遮阳设计建筑遮阳多指建筑外遮阳。这是因为如果采用建筑物内遮阳，则当光线遇到内遮阳构件时，部分辐射热已经透过玻璃进入室内，且会使玻璃的温度升得很高，因此达不到建筑节能的目的。对于外遮阳而言，只有透过遮阳构件的那部分阳光会直接达到窗玻璃的外表面。一般来讲，室内百叶只能挡去17%的太阳辐射热，而室外南向仰角45°的水平遮阳板，可轻易遮去68%的太阳辐射热。从节能的角度来讲，Low-E中空玻璃经常被用于节能遮阳。Low-E中空玻璃的K值（即热传导值）为1.8~2.2W/（m2·k），单向玻璃的K值为5.4~6.1W/（m2·k），中空双向（6+12+

6）玻璃的K值为31W/（m2·k）。提示Low-E中空玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品，其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，具有优异的隔热效果和良好的透光性，如图2-28所示。图2-28Low-E中空玻璃就夏热冬冷地区而言，北向窗主要解决保温问题，东、西向窗主要解决遮阳隔热问题，南向窗要同时解决冬季被动采暖、夏季自然通风及遮阳隔热问题。对于南向外窗，夏季通过窗户进入室内的太阳辐射热构成了空调负荷的主要原因，冬季则恰好相反，透过窗户进入室内的太阳辐射热可以降低采暖负荷。因此最节能的措施就是Low-E中空玻璃加可调节式外遮阳构件。2.6建筑环境绿化设计增加绿化和水景的面积，对改善局部微环境气候是非常有益挡风树丛（带）的设置建筑绿化的基本方法建筑绿化及水景布置的作用2.6.2

2.6.12.6.32.6.1建筑绿化及水景布置的作用调节空气湿度改善室内热环境遮阳防辐射遮阳防辐射控制局部区域的气流降低城市噪声污染防尘及净化空气图2-29用树丛改变气流方向临街绿化楼间绿化楼旁绿化屋面种植墙面种植2.6.2建筑绿化的基本方法基本方法1．临街绿化临街绿化是指在紧临城市干道（或其他通行量较高的道路）的建筑物附近所设置的带状绿地。它可以降低城市噪声污染、防尘及净化空气。在临街绿地设计时，若声源位于建筑的上风方向，绿地的配置应由低到高；若声源位于建筑的下风方向，绿地的配置宜由高到低。图2-30最低要求的道路隔声绿化带2．楼间及楼旁绿化楼间绿化一般指成行列式排列的前后两栋建筑之间空地上的绿化布置，这种楼间绿地的大小和宽度主要决定于房屋间距。其主要作用是遮挡西晒、改善通风、防尘降噪、阻隔视线。图2-31楼间绿化效果图入口绿化围墙绿化2005屋角绿化窗台绿化阳台绿化屋顶绿化建筑物绿化部位不同，分为：3．绿化建筑下面主要介绍围墙绿化和屋顶绿化围墙绿化：一般多在西向或北向墙面采用，如图2-32所示。该种做法遮阳效果明显，盛夏季节外端外表面温度可降低4℃～5℃。屋顶绿化：屋顶绿化需针对特定屋顶的荷载承受力及建筑特点专门设计，如果已经布置了太阳能储能设备，那么就不能采用攀藤植物，或者可在屋面种植攀藤植物，使其自然覆盖整个屋顶，如图2-33所示。图2-32围墙绿化图2-33屋顶绿化2.6.3挡风树丛（带）的设置设置防风墙、防风板、防风林带之类的挡风设施对建筑的避风节能很有效果。防风林带可用常绿植物作成风障，并设置在建筑物的冬季迎风面，如图2-34所示，其高度、密度与距离均影响挡风效果。图2-34风障1．挡风树丛设计通则（1）挡风树丛的保护范围与树丛的高度成正比，如图2-35（a）所示。（2）挡风树丛的宽度越大时，其所保护的区域也越深。挡风树丛的宽度是其高度的11倍时，其保护的区域最大，如图（b）所示；若宽度超过11倍树高时，只其挡风效率，（c）所示。（a）（b）（c）图2-35挡风墙或挡风树丛的宽度与保护区域的深度关系（3）挡风树丛的密实度也影响其挡风的范围。当树丛的密度最大时，在其挡风范围内可把风速降到最小，但挡风范围也同时缩到最小；当树丛的密度变小时，则虽在其挡风力范围内会有一部分减弱了的风可以通过树丛体，但其总的挡风范围却可以加宽。一般情况下，采用绿篱来挡风是最合适的。2．树丛（带）和树林的厚度与挡风范围的关系图2-36所示为树林和树丛带的挡风情况，从图2-36（a）和（b）中可以看出，树丛厚度的增加不但不会使其所保护的范围（即挡风区）有所扩大，反而会使保护范围有所缩小。（a）（b）图2-36树林和树丛带的厚度与挡风范围拓展阅读—植物“外衣”的生态馆和图书馆（a）（b）图2-37生态馆局部效果图图2-38Semiahmoo图书馆ThankYou!建筑节能设计第三章建筑节能设计原理3.1建筑热工设计对建筑节能的要求3.2建筑物耗热量指标的计算及影响因素3.3围护结构有关热工指标的计算1233.1建筑热工设计对建筑节能的要求本节内容建筑物热工设计的基本要求建筑热工设计分区及设计要求不同热工分区建筑节能设计原理3.1.1

3.1.23.1.33.1.1建筑热工设计分区及设计要求国标《民用建筑热工设计规范》（GB50176—1993）把我国划分为5个气候分区，即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区，如图3-1所示。国标《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2015）第4.2.1条在上述五个分区的基础上，根据公共建筑节能的设计特点作了适当的调整，即把严寒地区细分为严寒地区A区与严寒地区B区，而温和地区不强制执行节能设计标准。我国地域辽阔，各地区气候差别很大，太阳辐射量也不同，所以在建筑节能设计时，必须根据各气候区域的特点进行有针对性的设计。图3-1全国建筑热工设计分区图建筑热工设计应与地区气候相适应。建筑热工设计分区及设计要求应符合表3-1中的相关规定。表3-1建筑热工设计分区及设计要求3.1.2建筑物热工设计的基本要求根据国家标准《民用建筑热工设计规范》（GB50176—1993）中的规定，建筑热工设计应符合表3-2中的基本要求。表3-2建筑物热工设计的基本要求1233.1.3不同热工分区建筑节能设计原理严寒与寒冷地区节能设计原理夏热冬冷地区节能设计原理夏热冬暖地区节能设计原理第一PPT模板网，PPT素材下载/sucai/

2）体形系数。体形系数不应大于表3-3所规定的限值。1）平面布置。应考虑冬季利用日照并避开主导风向。表3-3严寒和寒冷地区居住建筑的体形系数限值1．严寒与寒冷地区节能设计原理第一PPT模板网，PPT素材下载/sucai/

3）窗墙面积比。窗墙面积比不应大于表3-4规定的限值。在进行权衡判断时，各朝向的窗墙面积比最大也只能比表3-4中的对应值大0.1。表3-4严寒和寒冷地区居住建筑的窗墙面积比限值第一PPT模板网，PPT素材下载/sucai/

5）传热系数、保温材料层的热阻及遮阳系数限值。具体见本书附录B，其中，寒冷（B）区外窗综合遮阳系数不应大于表3-5中的限值。4）楼梯间外墙及门窗设置。楼梯间及外走廊与室外连接的开口处应设置窗或门，且能密闭。采取采暖保温措施。表3-5寒冷（B）区外窗综合遮阳系数限值6）窗的遮阳系数。窗的综合遮阳系数应按下式计算：式（3-1）式中，

SC—

窗的综合遮阳系数；

SCC—窗本身的遮阳系数；

SCB—玻璃的遮阳系数；

FK—窗框的面积；

FC—窗的面积，为FK/FC窗框面积比，PVC塑钢窗或木窗窗框比可取0.30，铝合金窗窗框比可取0.20，其他框材的窗按相近原则取值；SD—外遮阳的遮阳系数，应按标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26—2010）中附录D的规定计算。第一PPT模板网，PPT素材下载/sucai/

寒冷（B）区建筑的南向外窗（包括阳台的透明部分）宜设置水平遮阳或活动遮阳。东、西向的外窗宜设置活动遮阳。外遮阳的遮阳系数应按附录D确定。7）外窗遮阳要求。严寒地区除南向外，其他朝向的墙体上不应设置凸窗，寒冷地区北向的卧室、起居室不得设置凸窗。

8）居住建筑不宜设置凸窗。严寒地区外窗及敞开式阳台门的气密性等级，不应低于规定的6级；寒冷地区l～6层的外窗及敞开式阳台门的气密性等级不应低于规定的4级，7层及7层以上的不应低于6级。9）外窗及敞开式阳台门应具有良好的密闭性能。10）封闭式阳台①阳台和直接连通的房间之间应设置隔墙和门、窗。②当阳台和直接连通的房间之间不设置隔墙和门、窗时，应将阳台作为所连通房间的一部分。必须符合本书附录B及表3-4中的规定。③当阳台和直接连通的房间之间设置隔墙和门、窗时，如果所设隔墙、门、窗的传热系数不大于本书附录B中的限值，窗墙面积比不超过表3-4中的限值，则可不对阳台外表面作特殊热工要求。④当阳台和直接连通的房间之间设置隔墙和门、窗，且所设隔墙、门、窗的传热系数大于本书附录B中的限值时，阳台与室外空气接触的墙板、顶板、地板的传热系数不应大于本书附录B中所列限值的120%，严寒地区阳台窗的传热系数不应大于2.5[W/(m2·K)]，寒冷地区阳台窗的传热系数不应大于3.1[W/(m2·K)]，阳台外表面的窗墙面积比不应大于60%，阳台和直接连通房间隔墙的窗墙面积比不应超过表3-4中的限值。当阳台的面宽小于直接连通房间的开间宽度时，可按房间的开间计算隔墙的窗墙面积比。

位于严寒和寒冷地区的居住建筑，应设置采暖设施；位于寒冷（B）区的居住建筑，还宜设置或预留空调设施的位置。除当地电力充足和供电政策支持、或者建筑所在地无法利用其他形式的能源外，严寒和寒冷地区的居住建筑内，不应设计采用直接电热采暖。11）采暖供热2．夏热冬冷地区节能设计原理表3-6夏热冬冷地区居住建筑的体形系数限值

建筑群的总体布置，以及单体建筑的平面、立面设计和门窗设置应有利于自然通风。建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向。1）平面布置夏热冬冷地区居住建筑的体形系数不应大于表3-6中的限值。当体形系数大于表3-6中的限值时，必须按照《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010）第5章的要求进行建筑围护结构热工性能的综合判断。2）体形系数表3-7建筑围护结构各部分的传热系数和热惰性指标的限值建筑围护结构各部分的传热系数和热惰性指标不应大于表3-7中的限值。当不符合表3-7中的规定时，必须按照《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010）第5节的规定进行建筑围护结构热工性能的综合判断。3）传热系数和热惰性指标4）窗墙面积比。不同朝向外窗（包括阳台门的透明部分）的窗墙面积比不应大于表3-8中的限值。其外窗传热系数不应大于表3-9中的限值；综合遮阳系数应符合表3-9中的规定。当外窗为凸窗时，凸窗的传热系数限值应比表3-9中规定的限值小10%；计算窗墙面积比时，凸窗的面积应按洞口面积计算。当不符合表3-8和表3-9中的限值时，必须按照《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010）第5节的规定进行建筑围护结构热工性能的综合判断。表3-8不同朝向外窗的窗墙面积比限值表3-9不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数和综合遮阳系数限值5）围护结构热工性能参数。围护结构热工性能参数计算应符合下列规定：①建筑物面积和体积应按《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010）中附录A的相关规定计算确定，即a.建筑面积应按各层外墙外包线围成面积的总和计算。b.建筑体积应按建筑物外表面和底层地面围成的体积计算。c.建筑物外表面积应按墙面面积、屋顶面积和下表面直接接触室外空气的楼板面积的总和计算。②外墙的传热系数应考虑结构性冷桥的影响，取平均传热系数，其计算方法应符合《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010）附录B中的规定。③当屋顶和外墙的传热系数满足表3-7中的限值要求，但热惰性指标D≤

2.0时，应按照《民用建筑热工设计规范》（GB50176—1993）第5.1.1条来验算屋顶和东、西向外墙的隔热设计要求。④当砖、混凝土等重质材料构成的墙、屋面的面密度200kg/m2时，可不计算热惰性指标，直接认定外墙、屋面的热惰性指标满足要求。⑤楼板的传热系数可按装修后的情况计算。⑥窗墙面积比应按建筑开间（轴距离）计算。⑦窗的综合遮阳系数应按下式计算：式（3-2）式中，SC

—窗的综合遮阳系数；SCC—窗本身的遮阳系数；SCB

—玻璃的遮阳系数；FK—窗框的面积；FC

—窗的面积，为FK/FC窗框面积比，PVC塑钢窗或木窗窗框比可取0.30，铝合金窗窗框比可取0.20，其他框材的窗按相近原则取值；SD—外遮阳的遮阳系数，应按《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010）中附录C的规定计算。6）外窗遮阳要求。东偏北30°至东偏南60°、西偏北30°至西偏南60°范围内的外窗应设置挡板式遮阳或可以遮住窗户正面的活动外遮阳，南向的外窗宜设置水平遮阳或可以遮住窗户正面的活动外遮阳。各朝向的窗户，当设置了可以完全遮住正面的活动外遮阳时，应认定满足表3-9中对外窗遮阳的要求。7）窗的开启面积。外窗可开启面积（含阳台门面积）不应小于外窗所在房间地面面积的5%。多层住宅外窗宜采用平开窗。8）外窗的气密性等级。建筑物16层的外窗及敞开式阳台门的气密性等级，不应低于国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》（GB/T7106—2008）中规定的4级；7层及7层以上的外窗及敞开式阳台门的气密性等级，不应低于6级。9）外凸窗。当外窗采用凸窗时，应符合下列规定：①窗的传热系数限值应比表3-9中的相应值小10%；②计算窗墙面积比时，凸窗的面积按窗洞口面积计算；③对凸窗不透明的上顶板、下底板和侧板，应进行保温处理，且板的传热系数不应低于外墙的传热系数的限值要求。10）隔热措施。围护结构的外表面宜采用浅色饰面材料。平屋顶宜采取绿化、涂刷隔热涂料等隔热措施。如图3-2所示，北区内的建筑，其节能设计应主要考虑夏季空调，兼顾冬季采暖。南区内的建筑，其节能设计应考虑夏季空调，可不考虑冬季采暖。3．夏热冬暖地区节能设计原理图3-2夏热冬暖地区分区图夏季空调室内设计计算指标：居住空间室内设计计算温度为26℃，计算换气次数1.0次/h。北区冬季采暖室内设计计算指标：居住空间室内设计计算温度为16℃，计算换气次数1.0次/h。隔热、遮阳和通风设计对于夏热冬暖地区的建筑节能非常重要。为了达到上述目的，具体应满足以下条件。1）平面布置。居住区的总体规划和居住建筑的平面、立面设计应有利于自然通风。居住建筑的朝向宜采用南北向或接近南北向。2）体形系数。北区内，单元式和通廊式住宅的体形系数不宜超过0.35，塔式住宅的体形系数不宜超过0.40。3）窗墙比。一般情况下，各朝向的窗墙面积比中，北向不应大于0.45，东、西向不应大于0.30，南向不应大于0.50；居住建筑的天窗面积不应大于屋顶总面积的4%，传热系数不应大于4.0W/(m2·K)，遮阳系数不应大于0.5。4）传热系数和热惰性指标。围护结构的传热系数K和热惰性指标D直接影响建筑采暖空调房间冷热负荷的大小，也直接影响到建筑能耗。居住建筑屋顶和外墙的传热系数及热惰性指标应符合表3-10中的规定。当不符合表3-10中的规定时，其空调采暖年耗电指数（或耗电量）不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指标（或耗电量）。表3-10屋顶和外墙的传热系数K和热惰性指标D5）窗墙面积比。居住建筑采用不同平均窗墙面积比时，其外窗的传热系数和综合遮阳系数应符合《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75—2003）表4.0.7-1和表4.0.7-2中的规定（具体见本书附录C）。当不符合该标准中的规定时，其空间采暖年耗电指数（或耗电量）不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指标（或耗电量）。6）遮阳系数。居住建筑的外窗，尤其是东、西朝向的外窗宜采用活动或固定的建筑外遮阳设施。居住建筑外窗（包括阳台门）的可开启面积不应小于外窗所在房间地面面积的8%或外窗面积的45%，外窗的可开启面积过小会严重影响房间的自然通风效果。在保证安全的前提下，采用平开窗比采用推拉窗的通风效果好很多，这是因为推拉窗的最大可开启面积接近50%，而平开窗可接近100%。7）通风系统。夏热冬暖地区中的湿热地区，由于昼夜温差小，相对湿度较高，因此可设计连续通风来改善室内环境。而对于干热地区，则考虑用白天关窗，夜间通风的方法来降温。另外，我国南方亚热带地区有季节风，因此在建筑物设计中要充分考虑利用海风、江风的自然通风优越性，并按自然风为主、空调为辅的原则来考虑建筑朝向和布局。在现代技术的发展过程中，自然通风可与太阳能技术、地下蓄冷蓄热、自动控制等技术结合，复合成一个有组织的自然通风系统。8）隔热措施。居住建筑的屋顶和外墙宜采用下列节能措施：①浅色饰面（如浅色粉刷、涂层和面砖等）；②屋顶内设置贴铝箔的封闭空气间层；③用含水多孔材料做屋面层；④屋面蓄水；⑤屋面遮阳；⑥屋面设有土或无土种植；⑦东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳。建筑物耗热量指标的计算及影响因素3.2建筑物耗热量指标的计算及影响因素本节内容降低住宅建筑耗热量指标的途径采暖耗煤量指标的计算3.2.13.2.23.2.33.2.1建筑物耗热量指标的计算及影响因素1．建筑物耗热量指标的计算公式①建筑物耗热量指标应按下式计算：式（3-3）式中，

qH—建筑物耗热量指标（W/m2）；

qHT—折合到单位建筑面积上单位时间内通过建筑围护结构的传热量（W/m2）；

qINF—折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物空气渗透耗热量（W/m2）；

qIH—折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量（如炊事、照明、家电和人体散热等），住宅建筑取3.8W/m2。②折合到单位建筑面积上单位时间内通过建筑围护结构的传热量应按下式计算：式（3-4）式中，qHq—折合到单位建筑面积上单位时间内通过墙的传热量（W/m2）；

qHw—折合到单位建筑面积上单位时间内通过屋面的传热量（W/m2）；

qHd—折合到单位建筑面积上单位时间内通过地面的传热量（W/m2）；

qHmc—折合到单位建筑面积上单位时间内通过门、窗的传热量（W/m2）；qHy—折合到单位建筑面积上单位时间内非采暖封闭阳台的传热量（W/m2）。③折合到单位建筑面积上单位时间内通过外墙的传热量应按下式计算：式（3-5）式中，εqi—外墙传热系数的修正系数，应根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26—2010）附录E中的表E.0.2确定；

Kmqi—外墙平均传热系数[W/(m2·K)]

，应根据标准（JGJ26—2010）附录B计算确定；Fqi

—外墙的面积（m2），可根据标准（JGJ26—2010）附录F的规定计算确定；

tn—室内计算温度，取18℃；当外墙内侧是楼梯间时，则取12℃；te

—采暖期室外平均温度（℃），应根据标准（JGJ26—2010）附录A中的表A.0.1-1确定；

A0—建筑面积（m2），可根据本标准附录F的规定计算确定。④折合到单位建筑面积上单位时间内通过屋面的传热量应按下式计算：式（3-6）式中，εwi—屋面传热系数的修正系数，应根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26—2010）附录E中的表E.0.2确定；

Kwi—屋面的传热系数[W/(m2·K)]

；Fwi

—屋面的面积（m2），可根据标准（JGJ26—2010）附录F的规定计算确定。⑤折合到单位建筑面积上单位时间内通过地面的传热量应按下式计算：式（3-7）式中，Kdi

—地面的传热系数，应根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26—2010）附录C中的规定计算确定；

Fdi—地面的面积（m2），可根据标准（JGJ26—2010）附录F的规定计算确定。⑥折合到单位建筑面积上单位时间内通过外窗（门）的传热量应按下式计算：式（3-8）式（3-9）式中，Kmci—窗（门）的传热系数；

Fmci—窗（门）的面积（m2）；

Ityi—窗（门）表面采暖期平均太阳辐射热（W/m2），应根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26—2010）附录A中的表A.0.1-1确定；

Cmci—窗（门）的太阳辐射修正系数；

SC—窗的综合遮阳系数，应按标准（JGJ26—2010）中的式（4.2.3）计算；0.87—3mm普通玻璃的太阳辐射透过率；0.70—折减系数。⑦折合到单位建筑面积上单位时间内通过非采暖封闭阳台的传热量应按下式计算：式（3-10）式（3-11）式中，Kqmci—分隔封闭阳台和室内的墙、窗（门）的平均传热系数；

Fqmci—分隔封闭阳台和室内的墙、窗（门）的面积（m2）；

ζi—阳台温差修正系数，应根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26—2010）附录E中表E.0.4确定；

Ityi—封闭阳台外表面采暧期平均太阳辐射热（W/m2），应根据标准（JGJ26—2010）附录A中的表A.0.1-1确定；

Fmci—分隔封闭阳台和室内的窗（门）的面积（m2）；Cmci—分隔封闭阳台和室内的窗（门）的太阳辐射修正系数；SCW，SCN—分别为外和内侧窗综合遮阳系数，按（JGJ26—2010）中式（4.2.3）计算。⑧折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物空气换气耗热量应按下式计算：式（3-12）式中，

qINF—折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物空气换气耗热量（W/m2）；

Cp—空气的比热容，取0.28Wh/（kg·K）；

ρ—空气的密度（kg／m3），取采暖期室外平均温度下的值；

N—换气次数，取0.5h-1；

V—换气体积（m3），可根据标准（JGJ26—2010）附录F的规定计算确定。2．影响建筑物耗热量指标的因素①体形系数。试验证明，在建筑物各部分围护结构传热系数和窗墙面积比不变的条件下，建筑物耗热量指标随着体形系数的增长而增大，即不同体形系数的建筑，其耗热量指标是不同的，底层和小单元住宅对节能不利，它们的建筑物耗热量指标相对要大些。图3-3所示为北京地区多层和高层住宅建筑耗热量指标随体形系数的变化情况。②围护结构的传热系数。在建筑物整体尺寸和窗墙面积比不变的情况下，耗热量指标随着围护结构的传热系数的下降而降低。采用保温性能高的墙体、屋顶、门窗等，会取得显著的节能效果。图3-3多层和高层住宅建筑耗热量指标随体形系数的变化（北京地区）③窗墙面积比。在采用一般的单层和双层窗且不设保温窗帘的情况下，增大窗墙面积比，通常对降低建筑物耗热量指标不利。向阳面窗户，由于有太阳辐射热进入室内，可以适当增大窗墙面积比，而北向窗户应以满足采光要求为度。根据不同朝向，将窗墙面积比控制在合理范围内，则有利于降低建筑物耗热量指标和降低工程造价。④换气次数。单位时间内换气次数的多少，对建筑物耗热量指标有明显的影响。从节能要求出发，换气次数愈小愈好，但从卫生要求出发，换气次数不宜过小，居室换气次数一般为（0.5～0.8）次／h。提高门窗和气密性，换气次数由0.8次／h降至0.5次／h，其耗热量指标可降低10%左右。朝向宜采用南北向或接近南北向，体形系数宜控制在0.30及0.30以下。尽可能采用传热系数较低的外墙、屋顶和楼梯间隔墙，如各种轻质节能而又经济的墙体和屋顶。在未普及保温窗帘的情况下，北向窗户应以满足采光要求为度，北向、东西向和南向的窗墙面积比应分别控制在0.45，0.30和0.5左右。①宜多建多层多单元的板式住宅，尽可能少建低层住宅和点式住宅。②符合经济原则的条件③窗户面积应予以控制。3.2.2降低住宅建筑耗热量指标的途径严寒地区应尽可能采用三层窗或三层玻璃，或采用其他具有相当或更优保温性能的新型保温窗户。

这一点对于冬季风速较大而又采用单层窗的地区效果尤为显著。或加强楼梯间隔墙和户门的保温，对降低耗量指标也有一定意义。④寒冷地区应尽可能采用双层窗或双层玻璃⑤提高窗户的气密性，以减少空气渗透耗热量⑥楼梯间设置门窗并采暖

采暖耗煤量指标是指在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤量，其单位为kg/m2。3.2.3采暖耗煤量指标的计算采暖耗煤量指标应按下式计算：式（3-13）式中，qC—采暖耗煤量指标（kg/m2标准煤）；Z

—采暖期天数（d），应根据《民用建筑节能设计标准》（JGJ26—1995）附录A附表A中选用；qH

—建筑物耗热量指标（W/m2）；

HC—标准煤热值，取8.14103W·h/kg；

η1—室外管网输送效率。采取节能措施前，取0.85；采取节能措施后，取0.90；

η2—锅炉运行效率。采取节能措施前，取0.55；采取节能措施后，取0.68。热阻的计算1围护结构传热阻的计算2围护结构传热系数3围护结构热情性指标D值的计算43.3围护结构有关热工指标的计算①单一材料层的热阻应按下式计算：式（3-14）式中，R—材料层的热阻；δ—材料层的厚度（m）；λ—材料的导热系数，应按《民用建筑热工设计规范》（GB50176—1993）附录四附表4.1和表注中的规定选用。1．热阻的计算②多层围护结构的热阻应按下式计算：式（3-16）式中R，R1，R2

，…Rn，—第1，2，…，n层材料的热阻(m2·K/W)

。③由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构（包括各种形式的空心砌块、填充保温材料的墙体等，但不包括多孔黏土空心砖），其平均热阻应按下式计算：式（3-16）式中，—平均热阻；F0

—与热流方向垂直的总传热面积（m2），如图3-4所示；F1，F2，…，Fn—按平行于热流方向划分的各个传热面积（m2）；R0.1，R0.2，…，R0.n—各个传热面部位的传热阻(m2·K/W)

；Ri—内表面换热阻，取0.11

m2·K/W；Re—外表面换热阻，取0.04m2·K/W；φ—修正系数，应按表3-11选用。图3-4与热流方向垂直的总传染面积表3-11修正系数

φ值表3-12空气间层热阻值（m2·K/W）2．围护结构传热阻的计算围护结构的传热系数应按下式计算：式（3-18）式中，Ro—围护结构传热阻(m2·K/W)

。4．围护结构热情性指标D值的计算1）单一材料围护结构或单一材料层的D值应按下式计算：式（3-19）式中，R—材料层的热阻(m2·K/W)

；S—材料的蓄热系数[W/(m2·K)]。2）多层围护结构的D值应按下式计算：式（3-20）式中，R，R1，R2，…Rn，—各层材料的热阻(m2·K/W)

；

S，S1，S2

，…Sn，—各层材料的蓄热系数蓄热系数[W/(m2·K)]

，空气间层的蓄热系数取。3）若某层由两种以上材料组成，则应先按下式计算该层的平均导热系数：然后按下式计算该层的平均热阻：该层的平均蓄热系数可按下式计算：式中，

F，F1，F2

，…Fn—在该层中按平行于热流划分的各个传热面积（m2）；

λ,

λ1，λ2，

…λn—各个传热面积上材料的导热系数(m2·K/W)

；

S，S1，S2，…Sn—各个传热面积上材料的蓄热系数(m2·K/W)

。该层的热惰性指标D值应按下式计算：式（3-21）式（3-22）式（3-23）ThankYou!建筑节能设计建筑物墙体节能设计楼层地面节能设计围护结构的防潮设计4.14.34.2第四章单体建筑围护结构的节能设计4.44.54.6幕墙节能设计建筑外门窗节能设计建筑屋面节能设计建筑物外墙保温设计4.1.1外保温复合外墙4.1.2内保温复合外墙4.1.34.1.4变形缝的保温设计4.1.5外墙的隔热设计4.1.6楼梯间内墙保温设计4.1建筑物墙体节能设计常见的单一材料保温墙体有加气混凝土保温墙体、多孔砖墙体、空心砌块墙体等，但与保温砂浆、聚苯板等材料相比，其保温性能较差。例如，要使加气混凝土砌块外墙的传热系数达到0.6，如果仅采用加气混凝土砌块这一种材料，则其墙体厚度应为440mm；如果采用聚苯板外墙外保温，则外墙总厚度只需270mm。因此在实际工程中，单一材料保温墙体使用较少4.1.1建筑物外墙保温设计1．单一材料保温墙体根据保温层在墙体中的位置不同，可分为外保温复合外墙、内保温复合外墙和夹心保温复合外墙，如图4-1所示。2．单设保温层复合保温墙体图4-1单设保温层复合保温墙体的类型PPT模板下载：/moban/

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外保温复合外墙是指在外墙外侧设置保温层并饰面。采用外保温对室内热稳定性有利，热桥易于处理，但施工较为复杂，外部罩面需认真处理以确保其稳定性和耐久性。内保温复合外墙保温层设置有外墙的内表面，保温材料与砖墙或混凝土之间可设或不设空气层，其做法是在外墙内侧增加木质或轻钢龙骨，然后在龙骨内填充保温材料，表面覆以石膏板后加涂料饰面。夹心保温复合外墙将外墙分为承重和保温两部分，中间留20～50mm空隙，以填充无机松散或块状保温材料，也可不填充材料（即设为空气层）。3．几种常见的外墙外保温系统1．外保温复合外墙的特点2．外保温复合外墙的构造要求4.1.2外保温复合外墙1．外保温复合外墙的特点（1）外保温复合外墙可以避免产生热桥。

减缓太阳能辐射或间接采暖造成的室内温度变化。与此同时，也能使太阳能辐射热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用，有利于节能。

室外气候变化引起的墙体内部温度变化发生在外保温层内，使得内部的主体墙冬季保温性能提高、湿度降低、温度变化较平缓、热应力大大减少，因此主体墙体产生裂缝、变形、破损的危险大大减轻，从而使得墙体的耐久性得到加强。

在常规的内保温做法中，钢筋混凝土楼板、梁、柱等处均无法进行保温处理，这些部位在寒冷的冬季会形成热桥现象。（2）外墙外保温有利于保障室内的热稳定性（3）外墙外保温有利于提高建筑结构的耐久性（4）外墙外保温有利于既有建筑节能改造在旧房进行改造时，如果在墙体内侧设保温层，室内有效使用面积必然会减少。此外，改造时，必然要搬动室内家具，甚至需要住户临时搬迁，且施工过程中还易造成施工扰民。如果采用外保温，则不仅可以避免上述问题的产生，还可以使室内装修不致破坏。（5）外墙外保温的综合经济效益很高虽然外保温工程每平方米造价比内保温相对高一些，但是只要技术选择适当，外保温比内保温可增加近2%的使用面积，再加上外保温外墙具有良好的热环境、长期节能等一系列优点，故外保温外墙的综合效益是十分显著的。外保温复合外墙的保温层在室外，其构造必须满足水密性、抗风压性，以及耐受各种温湿度变化的要求，从而避免外墙产生裂缝。图4-2所示为一种最具有代表性的外墙外保温构造做法。图4-2外墙外保温体系的构造做法2.外保温复合外墙的构造要求1）保温层的要求外墙外保温体系的保温层应采用热导系数小的高效保温材料，其热导系数一般小于0.052）保温板的固定不同材料的外墙外保温体系，其固定保温板的方法各不相同，如将保温板黏结在基底上，或将保温板钉固在基底上，也可将以上二者相结合。3）保温层的面层保温板的表面层做法各不相同。薄面层的一般为聚合物水泥胶浆抹面，厚面层可采用普通水泥砂浆抹面，也可以在龙骨上吊挂板材或瓷砖覆面。3．几种常见的外墙外保温系统外墙保温系统3）EPS板现浇混凝土外墙外保温系统2）胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统1）EPS板薄抹灰系统EPS板（即膨胀聚苯板）薄抹灰外墙外保温系统，是以EPS板作为保温材料的一种保温体系。由EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成，EPS板用胶黏剂固定在基层上，薄抹面层中满铺抗碱玻璃纤维网，该保温墙体的具体构造如图4-3所示。1）EPS板薄抹灰系统1—基层墙体2—胶粘剂3—EPS板4—玻纤网格布5—薄型抹灰面层6—饰面涂层7—锚栓图4-3EPS板薄抹灰外墙外保温构造图找平层施工及基面处理拌制胶粘剂粘贴EPS板231EPS板薄抹灰外墙外保温系统的施工工艺流程：

基层墙体可以是混凝土墙体，也可以是各种砌体墙体。基层墙体的表面应清洁、无油污，并用20mm厚的1∶3水泥砂浆进行找平层施工，找平层与基层墙体之间必须粘接牢固，无空鼓、脱层等现象。

胶粘剂是将EPS板粘贴于基层上的一种专用粘结胶料，其拌制工作应有专人负责，采用先加水后加粉的机械搅拌方法。拌好的胶粘剂应静置5min左右再进行搅拌后方可使用。

点框粘法：在EPS板周边涂抹粘结砂浆，中间部位均匀布点，点粘结面积与EPS板面积之比不得小于40%，适用于平整度较差的墙面。条粘法：将粘结砂浆涂抹在膨胀聚苯板上后，应迅速将膨胀聚苯板粘贴在墙上，再用水平尺压平以保证平整度和粘结牢固。锚栓4待EPS板粘结牢固后安装固定锚栓，即按设计要求的位置用冲击钻钻孔，锚深为基层内约为50mm，钻孔深度约为60mm，然后用锤子将固定锚栓及膨胀钉敲入。拌制抗裂砂浆并粘贴玻纤网格布5

拌制好抗裂砂浆后，用抹面抹子将拌制好的抗裂砂浆均匀涂抹在膨胀聚苯板上，然后迅速贴上事先剪切好的玻纤网格布，再用抹平抹子由中间向上、下两边将网格布抹平，使其紧贴底层抹面砂浆。抗裂砂浆抹面6

底层抗裂砂浆干燥后再抹面层抗裂砂浆，抹面层的厚度以盖住网格布为准，这样就形成了具有保护保温层、防裂、防火、抗冲击作用的构造层。补洞和变形缝处理7对墙面上脚手架所留下的孔洞及损坏处应进行修补。此外，当基底墙体有变形缝时，保温层也应相应地留出变形缝，以适应建筑物位移的要求。涂料饰面8

待抗裂砂浆层干燥后，刮柔性腻子（水溶性材料）一遍以找平，腻子干燥后再进行饰面涂料施工。胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统由界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层组成，其构造如图4-4所示。2）胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统1—基层墙体2—界面砂浆3—胶粉EPS颗粒保温浆料4—抗裂砂浆薄抹面层5—玻纤网格布6—饰面层图4-4胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统的构成1—基层墙体2—界面砂浆3—胶粉EPS颗粒保温浆料4—抗裂砂浆复合热镀锌钢丝网（锚固件固定）5—面砖粘结砂浆6—饰面砖图4-5胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统的构成由图4-4可以看出，胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统采用了逐层渐变、柔性释放应力的无空腔技术工艺，因此可广泛适用于不同气候区、不同基层墙体、不同建筑高度的各类建筑外墙的保温与隔热。

EPS板现浇混凝土外墙外保温系统又称大模内置聚苯板保温系统，主要适用于浇筑混凝土高层建筑外墙的保温。EPS板现浇混凝土外墙外保温系统的具体做法是：将聚苯板（钢丝网架聚苯板）放置于将要浇筑墙体的外模内侧，当墙体混凝土浇灌完毕后，外保温板就会与墙体浇筑在一起了。3）EPS板现浇混凝土外墙外保温系统EPS板现浇混凝土外墙外保温系统可分