绿色建筑BIM设计与分析（上篇共上下2篇）312

绿色建筑BIM设计与分析第1章

绿色建筑与BIM技术应用1.1绿色建筑概述1.1绿色建筑概述

我国的绿色建筑明确地定义为，在全寿命期内，节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。定的绿色建筑评价标准。我国的绿色建筑评价指标体系则由安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居这5个方面的指标组成。1.1绿色建筑概述1.1绿色建筑概述

为贯彻落实绿色发展理念，推进绿色建筑高质量发展，国家住房和城乡建设部于2006年颁发了第一版绿色建筑评价标准（GB/T50378-2006），经过多次修订，最新版的绿色建筑评价标准（GB/T50378-2019）于2019年8月1日正式实施。1.1绿色建筑概述1.1绿色建筑概述

绿色建筑应结合地形地貌进行场地设计与建筑布局，且建筑布局应与场地的气候条件和地理环境相适应，并应对场地的风环境、光环境、热环境、声环境等加以组织和利用。绿色建筑设计应以上述原则为出发点进行建筑设计，使设计的方案在整体上满足规定的绿色建筑评价标准。安全耐久生活便利环境宜居健康舒适资源节约绿色建筑评价指标体系1.2BIM技术1.2BIM技术

BIM（BuildingInformationModeling）建筑信息模型的定义为，包含在建筑项目全生命周期中的如几何、功能、施工建造、维护管理等信息的模型。1.2BIM技术1.2BIM技术

BIM作为建筑信息化的重要集成技术可实现建筑工程全生命周期内的信息共享，使用通用的数据格式创建并收集建设项目的所有信息（包括建筑几何形态、建筑材料、建筑结构类型、施工进度、施工成本、材料耐久性等），建筑信息模型用来进行项目决策并共享利用这些信息资源。1.2BIM技术1.2BIM技术

BIM技术是一项基于建筑信息模型的3D数字化技术，它具有操作可视化，信息完备、协调、互用等特点。在建筑工程中利用BIM技术，不仅可以促进建筑工程质量的提高，还能减少施工失误、潜在风险的出现。1.3.1在项目实施各阶段的应用

BIM技术可以应用在建筑工程项目每个实施阶段（包括规划、设计、施工、建造、造价管理、运行和维护、改造和拆除），提供建筑物的几何形状和功能等相关信息、建筑材料和方案等优选决策的支撑基础。同时为各阶段多专业之间的信息交换和共享进行协同工作以及数字化管理提供必要的数据支持和工作平台。1.3BIM技术在绿色建筑中的应用1.3.1在项目实施各阶段的应用1.3BIM技术在绿色建筑中的应用1.3.1在项目实施各阶段的应用1.3.2建筑可视化应用

建筑项目的BIM模型可以用于展示建筑的三维形体，在三维虚拟环境中浏览和漫游设计方案的建筑空间、布局、结构等，通过这样的可视化方式辅助观看者对设计方案的理解。在前期设计和方案设计阶段，设计者通过室内外空间可视化分析进行方案优化设计。BIM模型还可以作为绿色建筑日光与遮阳的可视化和分析模型，帮助确定建筑物的朝向或太阳能光热利用组件的设置位置。1.3BIM技术在绿色建筑中的应用1.3.2建筑可视化应用1.3.3建筑环境分析应用

为了使设计的方案在室内外环境质量（日照条件、通风性能、光环境、噪声影响等）上满足规定的绿色建筑评价标准，可以利用设计方案的BIM模型进行日照分析、风环境、室内光环境等建筑环境分析，计算采光系数是否满足采光要求的面积比例，分析主要功能房间是否有眩光影响，计算日照时数是否达标，等等。1.3.3建筑环境分析应用1.3BIM技术在绿色建筑中的应用1.3.4

建筑性能分析应用

为了使设计的方案在建筑性能上满足绿色建筑评价标准，也可以利用BIM模型及其数据分析建筑围护结构的热工性能，预测建筑供暖空调负荷，并结合当地气候和自然资源条件评价太阳能、雨水等可再生能源及自然资源的利用潜力。1.3.4建筑性能分析应用1.3BIM技术在绿色建筑中的应用1.3.5

绿色建筑评估应用

对于设计的方案，可以从BIM模型中提取绿色建筑评价所需数据，用于计算绿色建筑评价等级并为下一步评估提供反馈，同时可以及时获得绿色建筑评价所需的分析报告等文件。BIM还可以帮助设计者在设计的前期阶段选择正确的材料类型，并做出对绿色建筑全生命周期产生重大影响的重要决策。1.3.5绿色建筑评估应用1.3BIM技术在绿色建筑中的应用各国绿色建筑评估体系中国绿色建筑评估体系由以下①-⑦指标组成①节地与室外环境②节能与能源利用③节水与水资源利用④节材与材料资源利用⑤室内环境质量⑥施工管理⑦运营管理◎提高与创新(加分项)绿色建筑的设计理念与方法绿色建筑的设计方法强调因地制宜强调整体环境的设计应用高技术和优质的材料

全寿命周期设计方法建筑技术与建筑艺术创作注重地域性特点和项目自身的特点加强绿化

┈绿色建筑设计原则优先被动设计措施以减少能源需求选择紧凑的建筑形状，以尽量减少其表面积；选择建筑朝向和风口位置，以减少损失和提高能源效率；使用高性能保温材料，避免热桥一减少能量损失；确保气密性，以减少能量损失，提高人员的舒适度；整合外部遮阳系统一避免过量的太阳直射得热；选择反射屋顶或屋顶绿化，以减少过多的太阳辐射热入侵。满足高效率的能源需求利用自然通风或混合室内空气系统；整合通风系统，以提高舒适性、能源效率和能值；增强通风和水分蒸发到达自然和高效冷却。绿色建筑设计原则由被动变积极的可再生能源核算玻璃面积，以取得在太阳能获得、热量损失和光能之间的最佳收益；反射和/或增高窗户的设计可最大采光和提高视觉舒适度；使用表面不透明的材料吸收太阳能；利用热质内裸露来提高建筑舒适度；注重用可再生能源代替化石燃料。可持续建筑的其他方面确保美学设计，并让用户在未来灵活地优化建筑本身；确保建筑要素，实现卓越的听觉舒适性；雨水和废水收集利用，以减少需求对基础设施的影响；使用适应于本地的耐腐蚀、可再回收使用的材料；致力于整体设计，以达到整个环境规划和成本降低的目的。绿色建筑技术绿色建筑的关键技术内容：建筑技术规划设计节能（建筑选址、布局、形态、朝向等）围护结构节能（屋顶和墙体等节能、自然采光等）能源技术高效低耗能源、新能源和可再生能源生态环境技术防止电磁等环境污染、生活污水净化和再利用、雨水收集等设备材料环保节能设备和材料的开发利用智能技术建筑智能化系统（信息处理、监控、安全管理、预警报警等）绿色建筑技术绿色建筑中的技术重点

节能与可再生能源利用绿色建筑技术绿色建筑技术中的关注焦点

节水与污水的再利用节水技术中水回用技术

生活中的杂排水经处理达标后，回用于冲厕所等污水资源化技术

它是水资源可持续发展中的一项重大举措雨水收集和再利用技术

屋顶集流、汇集径流加以储存后可再利用海水淡化技术

地球上的海水占96.5%，而淡水仅占3.5%气候分区与建筑形态我国气候分区严寒严寒严寒寒冷寒冷寒冷温和夏热冬冷夏热冬暖我国五个建筑热工设计分区五个建筑气候区分区的主要指标及设计要求：绿色建筑的设计理念与方法绿色建筑的设计方法强调因地制宜强调整体环境的设计应用高技术和优质的材料

全寿命周期设计方法建筑技术与建筑艺术创作注重地域性特点和项目自身的特点加强绿化

┈绿色建筑设计原则优先被动设计措施以减少能源需求选择紧凑的建筑形状，以尽量减少其表面积；选择建筑朝向和风口位置，以减少损失和提高能源效率；使用高性能保温材料，避免热桥一减少能量损失；确保气密性，以减少能量损失，提高人员的舒适度；整合外部遮阳系统一避免过量的太阳直射得热；选择反射屋顶或屋顶绿化，以减少过多的太阳辐射热入侵。满足高效率的能源需求利用自然通风或混合室内空气系统；整合通风系统，以提高舒适性、能源效率和能值；增强通风和水分蒸发到达自然和高效冷却。绿色建筑设计原则由被动变积极的可再生能源核算玻璃面积，以取得在太阳能获得、热量损失和光能之间的最佳收益；反射和/或增高窗户的设计可最大采光和提高视觉舒适度；使用表面不透明的材料吸收太阳能；利用热质内裸露来提高建筑舒适度；注重用可再生能源代替化石燃料。可持续建筑的其他方面确保美学设计，并让用户在未来灵活地优化建筑本身；确保建筑要素，实现卓越的听觉舒适性；雨水和废水收集利用，以减少需求对基础设施的影响；使用适应于本地的耐腐蚀、可再回收使用的材料；致力于整体设计，以达到整个环境规划和成本降低的目的。绿色建筑技术绿色建筑的关键技术内容：建筑技术规划设计节能（建筑选址、布局、形态、朝向等）围护结构节能（屋顶和墙体等节能、自然采光等）能源技术高效低耗能源、新能源和可再生能源生态环境技术防止电磁等环境污染、生活污水净化和再利用、雨水收集等设备材料环保节能设备和材料的开发利用智能技术建筑智能化系统（信息处理、监控、安全管理、预警报警等）绿色建筑技术绿色建筑中的技术重点

节能与可再生能源利用绿色建筑技术绿色建筑技术中的关注焦点

节水与污水的再利用节水技术中水回用技术

生活中的杂排水经处理达标后，回用于冲厕所等污水资源化技术

它是水资源可持续发展中的一项重大举措雨水收集和再利用技术

屋顶集流、汇集径流加以储存后可再利用海水淡化技术

地球上的海水占96.5%，而淡水仅占3.5%气候分区与建筑形态我国气候分区严寒严寒严寒寒冷寒冷寒冷温和夏热冬冷夏热冬暖我国五个建筑热工设计分区五个建筑气候区分区的主要指标及设计要求：中国年平均气温分布图广西年平均气温分布图

I丰富区>6300MJ/(㎡•年)Ⅲ一般区4600～5500Ⅱ较富区5500～6300Ⅳ贫乏区<4600总辐射MJ/(㎡•年)IⅡⅢⅡⅢⅣ中国太阳能资源分布图广西年平均气温分布图

I丰富区>6300MJ/(㎡•年)Ⅲ一般区4600～5500Ⅱ较富区5500～6300Ⅳ贫乏区<4600总辐射MJ/(㎡•年)IⅡⅢⅡⅢⅣ中国太阳能资源分布图广西太阳能资源分布（年辐射量）广西太阳能资源分布（辐射量最少月份，2月）广西太阳能资源分布（1月～12月）太阳能利用设计基础数据月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月斜面辐射(MJ/㎡)9.9312.2016.8720.7923.8424.4725.7425.7223.1817.5011.8610.30将典型倾角与水平面太阳辐射量比值绘制成多面体图，从而得出南宁市不同朝向太阳能集热效率估算图。通过这个多面体，更够更直观地看出南宁市太阳能利用价值，为建筑规划设计提供依据。太阳能利用设计基础数据传统建筑设计流程中能源利用效率的评价通常采取典型年气温。以地源热泵系统为例，采用实测地下水温度，每日供应200吨热水时年运行费用预测精度可提高10%左右。南宁市典型年气温、2014年实测月平均气温、2014年实测地下水温度地下能源利用设计基础数据根据南宁市气象局的统计，南宁市主导风向及平均风速如下：春季(3～5月)夏季(6～8月)秋季(9～11月)东季(12～2月)主导风向东南东南东北东北平均风速(m/s)1.31.31.01.0南宁市主导风向及平均风速南宁市风玫瑰图南宁地区气候特点与建筑措施

夏季漫长、冬季短暂→不要考虑冬季采暖长年气温高、湿度大→空调节能是考虑的重点气温年较差和日较差小→围护结构传热系数要求不高太阳辐射强烈→遮阳最重要，建筑朝向也应考虑南宁地区建筑节能的要点：

遮阳＋自然通风＋围护结构隔热湿热气候地区的建筑节能设计原则建筑平面形状外部较开敞，亦有设内天井，注意庭院布置，设置凉台，平面形式多条形或竹筒形，多设外廊或低层架空，进深较大建筑平面布局争取自然通风好的朝向，间距稍大些，房屋要防西晒，环境要有绿化、水域建筑体形开敞轻快，通透淡雅建筑措施遮阳、隔热、防潮、防霉、防雨、防虫、并争取自然通风材料选择轻质隔热材料、铝箔、铝板及其复合隔热板自然能源利用夜间强化通风、夜间辐射致冷、被动蒸发冷却、地冷空调根据南宁市气象局的统计，南宁市主导风向及平均风速如下：春季(3～5月)夏季(6～8月)秋季(9～11月)东季(12～2月)主导风向东南东南东北东北平均风速(m/s)1.31.31.01.0南宁市主导风向及平均风速南宁市风玫瑰图南宁地区气候特点与建筑措施

夏季漫长、冬季短暂→不要考虑冬季采暖长年气温高、湿度大→空调节能是考虑的重点气温年较差和日较差小→围护结构传热系数要求不高太阳辐射强烈→遮阳最重要，建筑朝向也应考虑南宁地区建筑节能的要点：

遮阳＋自然通风＋围护结构隔热湿热气候地区的建筑节能设计原则建筑平面形状外部较开敞，亦有设内天井，注意庭院布置，设置凉台，平面形式多条形或竹筒形，多设外廊或低层架空，进深较大建筑平面布局争取自然通风好的朝向，间距稍大些，房屋要防西晒，环境要有绿化、水域建筑体形开敞轻快，通透淡雅建筑措施遮阳、隔热、防潮、防霉、防雨、防虫、并争取自然通风材料选择轻质隔热材料、铝箔、铝板及其复合隔热板自然能源利用夜间强化通风、夜间辐射致冷、被动蒸发冷却、地冷空调被动式防热降温设计措施控制太阳辐射避免建筑朝向东、西向；采用自遮阳的建筑形式；利用植被（树木、藤蔓等）遮阳；避免使用深色的表面，建筑外表面采用高反射材料；利用相邻建筑的遮挡作用遮挡夏季强烈日光；避免邻近建筑浅色表面反射辐射的影响；尽量采用联排式或组团式住宅布置，以减少外墙面积；避免东、西向窗；窗户都要设置遮阳，东、西、南墙面设置遮阳；尽量采用活动式遮阳。控制太阳辐射的措施被动式防热降温设计措施充分利用自然通风利用夜间通风；建筑朝向夏季主导方向；环境景观设计利于引导风吹向建筑；建筑之间的间距合理以保证良好的自然通风；建筑布局开敞，有利于获得穿堂风；将主要活动空间布置在高处，因为风速随地面的高度增加而增大；层高高的房间，跃层式房间，开敞天井有利于热压通风；正压区和负压区同时设置开口引导穿堂风；利用导板创造穿堂风；设置高低开口创造热压通风；充分利用自然通风被动式防热降温设计措施充分利用自然通风阁楼开窗，利用架空屋面通风；利用外廊提供阴凉的户外空间；减少室内隔墙对风的阻隔作用；在风速小的地区可设计太阳烟囱；设计可移动的挡板以及可开启的窗户，在需要时打开。利用建筑蓄冷减少室外温度波动的影响重视“夜间通风”设计，白天利用建筑结构的蓄冷性吸收室内热量，在夜间通过通风将白天吸收的热量散发出去；将隔热层布置在厚重结构层的外侧，或“夹心层”隔热；白天关闭门窗，避免室外热流进入室内；夜间进行通风，降低蓄冷性材质的温度；被动式防热降温设计措施利用建筑蓄冷减少室外温度波动的影响利用比热容大的水等做蓄冷材料；利用夜间长波辐射散热和蒸发冷却降低蓄冷材料的温度；利用地下埋管或地源热泵、空气源热泵降温。建筑隔热布局紧凑，体形系数小；利用增加共用墙来减少暴露在室外的外墙面积；利用植被和遮阳设施保持建筑周围凉爽，避免阳光入室；减少开窗，窗户上设置内、外遮阳；将具有热源的房间隔离；浅色屋面和墙面。绿色建筑“外环境系统”及技术外环境可分为宏观、中观、微观三层次（尺度）宏观：对生态城市的研究与实践中观：生态住区、生态产业园区微观：建筑场地物理环境以及节地技术

绿色建筑宏观外部环境——绿色城市规划设计绿色城市设计的要义：

在设计理论和方法上贯彻低碳节能和环境友好的思想，融合特定的生物气候条件、地域特性和文化传统，同时应用适宜和可操作的生态技术，以达到营造具有可持续性的城镇建筑环境的目的。

绿色建筑“外环境系统”及技术湿热地区的城市设计策略

重点：遮阳、通风、防潮去湿

提高环境热舒适性，降低制冷能耗

措施：采用分散式结构，尽端开敞通风，控制建筑密度，

建筑物交错布置，城市绿地水体应形成网络

与夏季主导风向相适应，形成城市通风廊道…

案例：杨经文设计的拉曼科塔规划

减少低效小汽车交通

增加公共、铁路等高效交通设计贯通整个地段有顶步行街有一条贯穿整个用地轻轨绿色建筑“外环境系统”及技术绿色建筑中观外部环境——生态住区与生态产业园区规划设计

作为宏观与微观层面的绿色建筑设计的过度与衔接。承接生态城市规划提出的原则，并对其宏观策略进行深化和具体营构；为微观层面提供节能、环保、与自然和谐的生态化的外部环境。

生态住区：

依据生态学原理规划、设计、建设和管理的，与自然生态和谐、健康、安全、舒适、宜居、节能、环保、景观优美的人居环境。

绿色建筑“外环境系统”及技术生态住区类型：城市型、郊区型、村落型城市型：采用紧凑式开发模式，注重节地，解决住区舒适健康问题郊区型：采用TOD开放模式，避免占用农业用地和开放空间村落型：与农业用地和自然生态密切结合，是相对独立的社会单元按生态住区主导要素分类：生态智能型、生态文化型。生态办公型、生态工业型

住区生态住区总体布局整体协调层面、节地层面、室外环境优化层面、环境安全层面生态住区绿化、交通、能源、水资源利用、废弃物处理系统TOD模式：以公共交通为导向的开发（transit-orienteddevelopment,TOD）是规划一个居民或者商业区时，使公共交通的使用最大化的一种非汽车化的规划设计方式。绿色建筑“外环境系统”及技术绿色建筑微观外部环境——室外环境调控与节地技术

原则：需要综合考虑和密切结合地域气候条件和场地环境（光/热/声/空气/生物环境）、人工环境等。

对策：选址、原生态保护和生态恢复、污染处理、总体规划布局、交通组织、绿化配置、透水性铺装等。建筑体形系数与节能体形系数：

建筑物与室外大气接触的外表面积（不包括地面和不采暖楼梯间隔墙等）与其所包围的建筑体积的比。体形系数越大，表明单位建筑空间所分担的散热面积越大，能耗就越多。

居住建筑体形系数宜控制在0.30以下。

※对于冬暖夏热地区，体形系数没有遮阳和通风那么重要。控制体形系数方法：（1）加大建筑的体量（2）外形变化尽可能地减至最低限度（3）合理提高层数（4）采用群楼连接多个点式的组合体绿色建筑“室内环境调控系统”及技术热环境调控——遮阳技术按照构件遮挡阳光的特点来区分，主要分为几类：人工遮阳方式水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳（格栅）、

挡板式遮阳绿化遮阳建筑自遮阳和群体互遮阳遮阳的基本形式遮阳设施夏至的中午冬至的中午遮阳板的作用理想的遮阳设施遮阳构件的应用外遮阳＋6mm厚玻璃对流传热辐射6mm厚玻璃＋内遮阳对流传热辐射遮阳设施安装位置的效果内遮阳：普通窗帘、百页窗帘外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗帘，百页可调控各种遮阳构件及其适合朝向适合不适合适合全方位房檐、水平遮阳板→夏季南面遮阳垂直遮阳板→夏季西面遮阳透光围护结构的传热窗户是保温能力最低的围护结构，一般情况下，通过单层窗的传热量是同等面积外墙的3～5倍。单层窗的框边和玻璃本身的热阻都很小，在窗的传热阻中内、外表面换热阻的影响就相对较大。建筑采光与建筑保暖（遮阳）成为延续至今的一对矛盾窗墙面积比遮阳系数遮阳系数：

在法线入射条件下，通过透光系统（包括透光材料和遮阳装置）的太阳得热率与相同入射条件下的标准玻璃（3mm厚普通平板玻璃）太阳得热率之比。遮阳系数越小，阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好。普通玻璃的遮阳系数较高，约在0.9左右。注意：

遮阳系数不但包括太阳光穿透玻璃进入室内，还包括玻璃二次热传递的能量。如有一块茶色玻璃的太阳光直接透射比为50%，而太阳光总透射比为63%，那么多出来的13%就是玻璃吸收后的二次辐射。某玻璃遮阳系数为0.5，不能认为玻璃能让50%的太阳热量进入室内，应理解为此玻璃能透过的太阳热量是标准3mm白玻璃透过热量的50%。几种玻璃对不同波长光线的透过率玻璃窗的种类与热工性能窗框型材有木框、铝合金框、铝合金断热框、塑钢框、断热塑钢框等玻璃层数有单玻、双玻、三玻等玻璃层间可充空气、氮、氩、氪等或有真空夹层玻璃类别有普通透明玻璃、有色玻璃、低辐射(Low-e)玻璃等玻璃表面可以有各种辐射阻隔性能的镀膜，如反射膜、Low-e膜、有色遮光膜等，或在两层玻璃之间的空间中架一层对近红外线高反射率的热镜膜。不同类型Low-e玻璃的光学特性普通单层玻璃无涂膜双层玻璃低辐射涂膜双层玻璃选择性透光低辐射涂膜玻璃不同类型玻璃的光学特性太阳光谱透过率%太阳辐射强度分布太阳辐射强度分布普通透明玻璃（不涂膜）透明隔热涂料人体感觉热的光波段紫外线可见光红外线波长(nm)透明防晒玻璃涂膜太阳辐射分布与透明防晒涂料及普通透明玻璃的透光率太阳光谱透过率%涂料：玻璃遮阳涂料光热分光分析搅拌＋粗磨精细研磨

窗户玻璃遮阳的涂膜方法：方案：“ATO粉体＋CC粉体＋分散剂”的隔热浆料级配方案浆料：销棒精细研磨工法不涂膜玻璃涂膜玻璃实际价值：解决了1000nm附近近红外光谱太阳辐射热量透射的难题，实现了玻璃遮阳的高透光、低透热目标。波长nm低透热高透光绿色建筑“室内环境调控系统”及技术热环境调控——自然通风组织自然通风机理：气流穿过建筑物是由其两边存在压力梯度而引起的。压力差的形成来源于两个方面：外部风的作用（风压）及室内与室外空气的温度梯度（热压）。

基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差

P，就会有空气流过开口。流过的风速为：驱动力

压差热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的压差自然通风的分类热压通风风压通风风压和热压的联合作用下的自然通风自然通风

P建筑自然通风机理通风机理气流穿过建筑物是由其两边存在压力梯度而引起的。压力差的形成来源于两个方面；外部风的作用（风压）及室内与室外空气的温度梯度（热压）。建筑自然通风机理热压通风当室内外的平均气温不一致时，二者的空气密度即产生差异，而室内与室外的垂直压力梯度也相应地有所不同。建筑自然通风机理热压通风的形成如室内温度高于室外，而在墙面的不同高度上设有两个开口，则压力差是这样形成的。在上部的开口处室内的压力高于室外，气流向外流出，在下部的开口处室外的压力高于室内，气流从室外进入室内。当室内气温低于室外时，位置互换，气流方向也互换。建筑自然通风机理热压与开口位置当在建筑物的某一高度处设一单个的开口时，若该处内外两边的气压是相等的，则尽管两边存在着温度差，也不会促成气流穿过开口。在该开口上方和下方的室内外气压均随着高度而变；变化的速率和空气的密度成正比。热压通风建筑自然通风机理风压通风当风吹向建筑物时，空气的直线运动受到阻碍而围绕着建筑物向上方及两侧偏转。迎风侧的气压就高于大气压力（正压区），而背风侧的气压则降低（负压区）。这就使整个建筑产生了压力差。建筑自然通风机理压力差与气流形成当开口位于存在压力差的二点上时，该二点之间就会形成一股气流。压力差愈大，通过的气流量就愈大。甚至当开口关闭时，压力差也决定着靠渗透而通过的气流量。风压通风通风中庭中区设高达空间和屋顶通风设施的气流流线示意中庭通风示意影响通风的设计因素窗户朝向与风的关系窗户的尺寸穿越式通风窗户的竖向位置窗户——开启的方法与位置室内空间的再划分沙帘的影响建筑自然通风的影响因素房间的自然通风建筑朝向、间距与建筑群的布局夏季主导风原则：首先要争取房间自然通风，同时亦综合考虑防止太阳辐射以及防止夏季暴雨的袭击等。考虑室内外气温的变化规律开闭窗户以获得最佳通风防热效果开闭房间窗户获得通风排热效果建筑群平面形式与通风关系建筑群平面形式与通风关系建筑布局与通风特点建筑布局与通风特点不同建筑布局的气流分布【小结】建筑平面布置与剖面处理基本原则建筑布局采用交错排列或前低后高，或前后逐层加高的布置。正确选择平面的组合形式；在屋顶，有利导风、透风。利用天井、楼梯间引导气流，组织自然通风开口位置的布置应使室内流场分布均匀。改进门窗及其他构造，使其有利于导风、排风和调节风量、风速等。被动式建筑物降温太阳能降温方法烟囱效应诱导自然通风地下埋管自然通风利用蓄热墙体维持室温，结合夜间通风降温利用风塔自然通风（中东，伊朗）蒸发降温（室内喷泉、屋顶水池）辐射降温（屋顶水池或铁板夜间向天空辐射散热致冷）被动式建筑物降温太阳能降温利用太阳能烟囱增强房间热压通风太阳能烟囱（涂黑的金属）被动式建筑物降温被动蒸发降温方式：水分蒸发，喷淋冷却，水幕墙在风塔内通过水分蒸发给流入室内的空气降温具有不同方向风道的风塔风塔被动式建筑物降温被动蒸发降温方式：水分蒸发，喷淋冷却，水幕墙大棚温室的玻璃屋顶无淋水和有淋水的表面温度温度(℃)温室的玻璃屋顶无淋水和有淋水的表面温度及室内空气温度表面温度（℃）室内空气温度（℃）淋水面无淋水面淋水温室无淋水温室测试期间10:30～16:30的平均外界气温32.1℃、平均相对湿度49.4%被动式建筑物降温被动蒸发降温方式：水幕墙利用表面蒸发和自然通风降温喷淋遮阳织物屏在日産公司某建筑中的应用例无喷水织物屏喷水织物屏被动式蒸发降温被动蒸发降温方式：人工雾气路边人行道喷雾水喷雾(DryMist)系统示意水喷雾系统是利用极细微水粒子的气化热来降低温度的系统喷雾外窗步行街道喷雾微雾水喷头微雾水喷头被动式蒸发降温南宁万达广场水喷雾凉台的热图像测量时间：2013/08/1313:40气温：36.2℃

洒水后路面温度下降5℃～10℃路面洒水降温效果实测测试时间：夏日傍晚被动式蒸发降温——路面洒水降温洒水前路面温度洒水后路面温度各种降温去暑方式水蒸发降温遮阳构件遮阳防热蒸发降温辐射致冷水蒸发降温遮阳构件实体模型湿面温度20℃左右干面温度32℃左右实体模型室外气温30℃左右湿面温度25℃左右上部4排湿润下部6排干燥室外气温30.7℃全部湿润）相同气象条件下，湿润的构件比干燥的遮阳板低10℃左右水蒸发降温遮阳构件应用例窗户的遮阳室外休憩空间水蒸发冷却遮阳构件应用例水蒸发冷却遮阳构件应用例喷雾装置安装在屏障内侧，行人在走廊行走可直接感受喷雾蒸发降温效果。建筑外廊水蒸发冷却遮阳构件应用例凉亭、公交车站等植物根和茎的毛细现象能否研制出一种多孔材料，像植物根茎一样，靠自身的毛细张力将其底部的水吸收上升到所要高度？利用高吸水性材料蒸发降温高吸水性蒸发冷却墙体构成及其微气候调节效果的示意图利用高吸水性多孔陶瓷材料降温蒸发冷却墙体蒸发冷却墙体高吸水性蒸发冷却墙体应用例示意陶土纤维同向多孔陶瓷材料制作原理示意图挤压成型切割烧制研制的高吸水性陶瓷管的主要成分和基本特性(a)高吸水性陶瓷管的吸水高度变化(b)测试期间的外界气温和湿度①②③研制的多孔陶瓷材料照片Fe2O3=0mass%

5mass%

7mass%高吸水性蒸发冷却墙体构件及其水箱的外观高吸水性蒸发冷却墙体构件剖面测试时间:15:00(2009年8月27日)

测试地点:日本横滨市南立面太阳辐射量:210.9W/m2

西立面太阳辐射量:411.3W/m2外界气温:31.2℃外界空气湿度:47.7%风速:1.3m/s墙体构件A墙体构件B排数可变实验模型130cm3836343230282624表面温度(℃)

22外界气温31.2℃N实验墙体构件的外观与其表面温度测试结果例高吸水性蒸发冷却墙体应用实例水喷雾光伏发电驱动水喷雾器！蒸发冷却墙体可移动树木＋复合型室外降温措施被动式建筑物降温长波辐射降温利用辐射冷却板降温原理示意被动式建筑物降温长波辐射降温利用辐射冷却板示意蓄水屋顶的冬夏工况被动式建筑物降温地下温度的利用覆土建筑(窑洞等)韩国梨花女子大学校园被动式建筑物降温利用太阳能＋地源能降温绿色建筑“室内环境调控系统”及技术室内光环境调控目的：营造舒适、健康、高效（低能耗）的室内环境。

室内照明能耗在整个建筑能耗中所占比例较高。

现代大型办公和商业建筑的照明能耗约占1/3。

针对公共建筑，《绿标》要求60%以上的主要功能空间室内采光系数满足现行国标；

针对住宅建筑，《绿标》要求主要功能空间至少60%面积比例区域的采光照度值不低于300lx的小时数>8h/d。天然采光天然光的利用采光面积、采光口形状及位置、透光材料反射装置与整合导光系统采光技术与室内天棚空腔结合的Anidolic导光系统采用Anidolic系统的瑞士洛桑LESO太阳能实验建筑太阳能光导照明技术导光管导光采光导光管系统示意图建筑光导管侧面和顶部采光示意图太阳能光导照明技术光纤导光采光采光器光纤光纤灯光纤系统示意图反光镜光源滤色片光纤太阳能光导照明技术光纤束散光器（光纤灯）采光器绿色建筑“室内环境调控系统”及技术建筑室内声环境调控目的：营造舒适、健康、高效（低能耗）的室内环境。影响声环境因素——噪声噪声：室外噪声（交通、施工、工业、市井噪声）和

室内噪声（住户生活噪声和设备噪声等）。

城市环境中的各种噪声影响度：

来自建筑施工5%、工业8～10%、交通噪声最大近30%；

社会生活噪声影响范围最大，达到城市范围47%。绿色建筑“室内环境调控系统”及技术噪声控制的主要方法：声源噪声控制、传声途径控制、接收点噪声控制。建筑噪声源隔离技术

建筑通风隔声技术吸声降噪技术隔声技术隔震和减振技术绿色建筑“室内环境调控系统”及技术建筑室内空气品质调控目的：营造舒适、健康、高效（低能耗）的室内环境。室内空气品质调控方法与技术建材和家具等化学污染物释放控制技术生物生长抑制技术微生物消除技术围护结构内表面防霉技术燃烧颗粒物控制技术室内氡辐射控制技术室内电磁辐射防护技术通风技术室内空气净化技术绿色建筑“能源系统”及技术节流

在建筑全生命周期内节能，提高能源利用效率。开源

在能源利用上尽可能减少或避免使用不可再生能源，探求充分利用太阳能、风能、生物质能等可再生能源。建筑节能措施：建筑体型系数控制、围护结构节能、外窗与透明墙体节能、暖通空调节能（提高设备能效，采用节能型采暖制冷方式）。可再生能源利用：太阳能综合利用、风能/生物质能/地源能利用等太阳能主动式利用技术—光伏发电技术太阳能光伏电池发电原理太阳光子能量负电子移动→太阳能电池空穴负电荷负载正电子移动→电极(-)反射膜N结硅P结硅电极(+)太阳能光伏发电系统组成光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器等设备组成。太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术光伏建筑一体化(BIPV)太阳能热利用技术太阳能热水建筑一体化太阳能集热技术太阳能集热器与建筑物结合形式索引示意图三种太阳能热水系统的特点系统类别优点缺点适用对象系统示意图集中集热-集中储热式①可以使热水使用峰值下降，均衡度较高，有利于降低造价并减少热损失。②立管少，只有一个系统，运行稳定、维修率低。③太阳能集热部分集成化程度高，集热效率高，不受楼层高低限制，可实现热水资源共享。①建筑顶部要设置集中集热器和集中贮热水箱，住户越多，集热器面积和贮热水箱体积越大，所占公共空间较大，需要加大楼顶的承重能力。②管线长，管道热损失大，且随楼层数增加而递增。③热水成本随天气和季节不同而变化。公共建筑（宾馆、医院、学校、集体宿舍、公共办公区、在中高层以上住宅与分离式太阳能热水系统并用）集中集热-分散储热式①立管少，只有一个系统，运行稳定、维修率低。②系统结构简明，墙面等立面也能放置集热器，结构负荷小。③分户式辅助加热，无需集中收费。④不受楼层高低影响，可实现太阳能资源共享。⑤系统布置灵活，易实现与建筑一体化。①分户贮热、每户用水量不均，贮水箱温度不尽相同，可能造成循环回水温度过高而降低集热效益。②必须在每户设置温度传感器和可靠的电磁阀控制热媒流量，以避免分户式水箱热流倒流。③初始投资成本较高高层住宅分散集热-分散储热式①各户独立，使用上互不干涉，责任与权益明确。②可采用造价低的太阳能系统③集热器和贮热水箱之间管线短，管线热损失少。④集热器可分散布置，易于和建筑外观结合。⑤物业管理相对简单，不存在收费问题①管道数量多，布置困难，占地面积大，维修频率高。②每户集热器独立安装，底层用户容易受周围建筑遮挡，可能无法安装太阳能热水系统。③每户单独一个系统，无可靠的回水系统，集热器收集的太阳能资源不能共享，不利于提高太阳能热水系统的总体效益。独立住宅、别墅、排屋三种太阳能热水系统运行分类地源能利用技术地层温度2月5月11月8月深度地源能利用技术地源热泵供热制冷原理示意图地源能利用技术地源热泵供热制冷系统的工作原理图浅层地源能利用是通过地源热泵系统实现，地源热泵系统主要由三部分组成：

地下换热系统水源热泵机组室内末端系统地下水地埋管地表水蒸发器冷凝器压缩机节流阀风机盘管地板采暖散热器毛细管浅层地源能利用方式地源热泵系统的一般形式适合于夏热冬暖地区的地源热泵技术绿色建筑“材料系统”及技术涉及：建材生产、规划设计、施工安装、运营维护、拆除后的废弃与再利用类型：健康安全型、环保型、节能型、循环型绿色建材健康安全型建材：对室内环境产生有害影响符合标准。节能环保型建材：材料性能和施工过程造成的环境影响等满足要求，并可减少施工材料和资源。高强高性能绿色建筑结构材料：

提高建筑耐久性、节约材料、增加建筑空间和面积。绿色建筑结构体系优化：

采用资源消耗和环境影响小的建筑结构体系。可再利用、可再循环材料：

来源于建筑废弃物，工业、农业和生活废弃物的资源化再生绿色建筑“水系统”及技术主要内容：制定水系统规划方案（确定用水定额、设计合理完善的给排水系统、选用经济合理的节水设备、有效利用再生水和雨水等非传统水源)技术内容：建筑节水、中水利用、雨水利用建筑节水采用节水型供水系统、控制供水漏损、热水系统的节水对策、空调冷却水循环利用、景观用水循环利用、绿化浇洒系统节水、使用节水器具。中水利用

建筑中水、建筑小区中水、城市（区域）中水。雨水利用

效益：改善区域生态环境、减轻防洪和排水系统的压力、提高水资源利用效率、保持城市水环境。建筑节水技术建筑节水的六个方面给水系统节水

节水型供水系统（减少二次污染、避免超压出流）热水系统节水

减少无效冷水、热水管线保温及减少其长度、减少调温造成的水量浪费循环水系统节水

空调冷却水/景观用水/游泳池用水循环利用绿化浇洒系统节水

合理选择植物种类及配置、采用节水灌溉方式和技术节水器具

节水龙头/便器/淋浴器、节水型电器建筑供水漏损控制

使用达标给水配件及设备、合理设计给水系统、正确使用、定期检漏等建筑中水利用中水与中水系统中水：各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、

市政、环境等范围内杂用的非饮用水。中水系统：由中水水源、中水处理系统和中水供水系统组成。建筑中水、建筑小区中水、城市（区域）中水系统建筑中水水源：城市污水处理厂出水、市政污水、生活排水、

杂排水及其他可利用水源建筑中水用途：冲厕、绿化、景观用水、浇洒路面建筑中水处理技术：物化处理、生物处理、膜处理法

人工构造实地系统处理法建筑中水利用建筑中水利用厕所和厨房污水排至下水道满水流放下水道庭院浇灌、洗车淋浴和洗涤排水回收控制箱中水回用人工构造湿地系统示意图豆状砾石循环利用的石堆表面覆盖2英寸厚树皮污水流入用于过滤的大河砾石流水距离湿地植物净化水流出垫层豆状砾石绿色建筑设计案例建在南宁的绿色建筑实验房实验房西南面及其周围地下凉气入口实验房东南面实验房西面太阳能热水箱雨水桶实验房外观实验房北面外墙通风层进气孔东屋西屋东屋（住宅）房间内观排气口竹席无釉素面地砖地板出风口从东屋（住宅）二楼俯瞰一楼客厅西屋的茶室会议室南→北会议室北→南茶室西屋外廊建筑概况建筑结构：现浇钢筋混凝土墙（坡屋面）建筑使用面积：165.68㎡

东屋：88.22㎡，西屋：77.46㎡屋顶保温材料：岩棉100mm外墙和地板外围：聚苯板50mm。南面屋顶集热面积：东屋62.79㎡（其中，有玻璃集热面8.1㎡）、西屋57.96㎡。地板储能面积：东屋33.09㎡、西屋24.36㎡。光伏板：33块（2.6m×0.46m），面积39㎡。光伏板光电转化效率：8%屋顶光伏发电系统定额发电量：2.1kW集热空气输送风机：最大风量660m³/h，东西屋各1台。太阳能热水系统：制热水工质循环量7L/min，保温水箱容积300L。南宁主要气象参数年变化分析图南宁气候特征分析夏季、被动式降温所需期间（气温25℃以上）昼夜温差（日较差）大或小期间南宁气温逐时变化图夏季日最高气温>30℃南宁气候特征分析南宁气候特征分析冬季、被动式采暖所需期间（气温15℃以下）昼夜温差（日较差）大或小期间南宁气温逐时变化图冬季日最高气温>20℃分析太阳辐射强度的变化特点

有效的太阳能光热利用方式南宁太阳总辐射量逐时变化图南宁气候特征分析冬季连续阴天基于气候特征的实验房设计策略针对南宁市的气候特点：冬季短、夏季长、气温和湿度高、风速弱提出以下设计策略：加强房屋防热功能促进空气流动以提高排热效果利用地下冷源和夜间辐射致冷等被动式降温提高太阳能利用效率建筑措施屋面直接作为太阳能吸收器使用同时能制热和发电的太阳能电池板作屋面材料采用多层架空型屋顶结构通气式外墙结构使用新型空心砖作为外墙面材料排气塔方式促进室内通风换气屋面夜间辐射致冷降温地板蓄能方式内墙抹面和地板砖尽量使用具有吸湿性能材料住房南北剖面住房南北剖面屋面结构

一层平面直立管的地板出风口屋脊集热空气通道排气塔风口屋面光伏板钢板吸湿膜

外墙断面通气外墙空心砖外观及其尺寸出气孔进气孔实验房的太阳能系统夏季白天运行模式实验房的太阳能系统夏季夜晚运行模式外墙面出气孔通气层1.2m进气孔外气温孔内表面1.2m外墙温度测试结果东外墙面热图像（8:10,Aug.11）垂直方向温度西外墙内外温度

(Sep.9-10)夏天早晨室内表面温度分布（全方位热图像）横向360°纵向180°Sphericalthermographsystem20253545(℃)3040云台

镜头全方位红外成像系统(Sphericalthermographsystem)3973px(14pieces)1964px(8pieces)全方位热图像的摄制原理横向旋转纵向旋转红外镜头单张热图像夏天午后室内表面温度分布（全方位热图像）夏天傍晚室内表面温度分布（全方位热图像）第1章完绿色建筑BIM设计与分析第2章

绿色建筑与建筑的节能设计与分析建筑节能设计011.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温●热量传递的基本方式——□热传导——物体内部高温处的分子向低温处的分子连续

不断地传送热能的过程□热对流——流体（如空气）中温度不同的各部分相对运动而使热量发生转移□热辐射——温度较高的物质的分子在振动激烈时释放出辐射波，热能按电磁波的形态传递1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温传热过程三个阶段：•吸热阶段：围护结构某个表面首先通过与附近空气之间的对流以及与周围其他表面之间的辐射传热，从周围温度较高的空气中吸收热量；•导热阶段：在围护结构内部由高温向低温的一侧传递热量，此间的传热主要是以材料内部的导热为主；•放热阶段：在围护结构的另一个表面以对流和热辐射方式向周围温度较低的空间散发热量。1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温1.建筑材料的热物理性质（1）比热容单位质量的物质，温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量称为比热容，通常用c表示，单位kJ/(kg▪k)，也习惯用kJ/(kg▪℃)。（2）导热系数厚度为1m的材料，当两侧表面温度为1K时，在单位时间内通过1m2表面积的导热量。常用λ表示，其单位是W/(m▪K)。（3）辐射系数

表示材料向外发射辐射热能力的高低，符号为C，单位W/(m2▪K4)。材料表面的辐射系数主要取决于材料的种类、表面温度和表面状况。1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温1.建筑材料的热物理性质（4）蓄热系数是指当某一足够厚度的匀质材料层一侧受到谐波热作用时，通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值。用s表示，单位是W/(m2▪K)。

材料蓄热系数的大小取决于导热系数（λ）、比热容（c）、密度（ρ）以及热流波动的周期（T）。其定义式为

（1-1）因建筑气候的日周期为T=24×3600s，所以建筑热工计算中常用的蓄热系数表示为

（1-2）式中s24——24小时周期下的材料蓄热系数，W/(m2▪K)；λ——材料的导热系数，W/(m▪K)；C——材料的比热容，kJ/（kg▪k）；ρ——材料的干密度，kg/m3；T——热作用的周期，s。1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温1.建筑材料的热物理性质（5）材料层的热惰性指标是用来说明材料层抵抗温度波动能力的一个指标，用D表示，它的大小受材料本身的热阻R和蓄热系数s所控制。其定义式为：D=s•R（1-3）式中D——材料层的热惰性指标；

S——材料层的蓄热系数，W/(m2▪K)；

R——材料层的热阻，即热流通过平壁时所受的阻力，m2•K/W。1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温2.屋顶的隔热保温（1）保温屋面传统保温屋面做法:1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温2.屋顶的隔热保温（1）保温屋面倒置式保温屋面做法:1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温2.屋顶的隔热保温（2）隔热屋面1）架空通风屋面:1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温2.屋顶的隔热保温（2）隔热屋面2）种植屋面:1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温2.屋顶的隔热保温（2）隔热屋面3）蓄水屋面:1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温3.墙体的隔热保温（1）墙体保温1）外保温复合墙体:外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，使建筑达到保温的施工方法。优点：①保护主体结构，延长建筑物寿命②基本消除“热桥”的影响③使墙体潮湿情况得到改善④有利于室温保持稳定⑤便于旧建筑物进行节能改造⑥可以避免装修对保温层的破坏⑦增加房屋使用面积1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温3.墙体的隔热保温（1）墙体保温2）内保温复合墙体:外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层，将保温材料置于外墙体的内侧，是一种相对比较成熟的技术。特点：①对饰面和保温材料的防水、耐候性等要求不高。②不需搭设脚手架。内保温施工速度快，操作方便灵活，可以保证施工进度。③墙体易开裂；圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥，热损失较大。④对既有建筑进行节能改造时，对居民的日常生活干扰较大；占用室内空间；不利于二次装修。1.1墙体和屋顶隔热保温1.1墙体和屋顶隔热保温3.墙体的隔热保温（1）墙体保温3）自保温墙体:加气混凝土外墙自保温系统即为加气混凝土块或板直接作为建筑物的外墙。1应用低层建筑承重2

框架结构填充墙特点施工简单

易开裂构造柱和水平抗裂带会增加冷热桥处理的难度1.2门窗隔热保温及气密性1.2门窗隔热保温及气密性1.控制窗墙面积比窗户洞口面积与其所在外立面面积的比值就是建筑的窗墙面积比，按照下式计算：

(1-4)式中∑Ac指的是同一朝向的外窗（含透明幕墙）及阳台门透明部分洞口总面积（㎡）；∑Aw指的是同一朝向的外窗总面积（含该外墙上的窗面积（㎡）；1.2门窗隔热保温及气密性1.2门窗隔热保温及气密性3.提高窗户的保温性能（1）节能玻璃：中空玻璃、镀膜玻璃。（2）节能窗框：塑料门窗、塑钢门窗、铝塑复合窗、钢塑叠合保温窗、钢塑共挤复合型材等。■保温金属窗实例一则1.2门窗隔热保温及气密性1.2门窗隔热保温及气密性3.提高门窗的气密性■外门窗与洞口之间除用柔性材料嵌缝外，尚需在内、外两侧沿周边满打密封胶1.3门窗隔热保温及气密性1.3建筑遮阳1.遮阳的效果与影响（1）遮阳可遮挡太阳辐射热量，防止室内气温上升（2）遮阳对采光、通风的影响2.遮阳的形式:水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳、挡板式遮阳、百叶遮阳建筑外遮阳固定构造（a.水平遮阳b.垂直遮阳c.综合遮阳）1.3门窗隔热保温及气密性1.3建筑遮阳3.太阳得热系数太阳得热系数既包括直接透过的部分，也包括吸收后放出的热量。太阳能总透射比的计算公式：g=Te+qi(1-5)式中，g——表示试样的太阳能总透射比，%；τe——表示试样的太阳光直接透射比，%；qi——表示试样向室内侧的二次热传递系数，%

。《民用建筑热工设计规范》GB50176中规定的太阳得热系数（SHGC）的计算公式如下：(1-6)式中：g——透光部分的太阳光总透射比；Ag——透光部分面积（m2）；ρ——非透光部分的太阳光吸收比；K——非透光部分的传热系数[W/(m2*K)]；αe——非透光部分外表面对流换热系数[W/(m*K)]；Af——非透光部分面积（m2）；Aw——透光与非透光的面积之和（m2）；该公式等号右边分为两个部分，其中Σg*Ag/Aw为透光部分的得热，即为玻璃得热；Σρ*K/αe*Af/Aw为非透光部分的得热，一般是门窗或幕墙的型材、胶与五金件等的得热。1.3门窗隔热保温及气密性1.3建筑遮阳3.太阳得热系数太阳得热系数既包括直接透过的部分，也包括吸收后放出的热量。一旦对特定入射角的太阳辐射强度和SHGC已知，太阳得热可用下式计算：qb=SHGC*ED

(1-7)其中：qb是单位面积的太阳得热（W/m2），ED是太阳辐射强度（W/m2）。1.4建筑防潮1.4建筑防潮1.围护结构受潮的原因：吸湿受潮、冷凝受潮、淋水水汽对建筑热工性能的影响——□不同的温度下的空气中所能含的水蒸汽的质量不同，温度越低，能够含水蒸汽的量就越少。□当空气温度下降使得其中水蒸汽的含量达到了相对饱和，多余的水蒸汽就会从空气中析出，在温度较低的物体的表面凝结成冷凝水，称为结露。□外围护结构之中出现结露的现象时，材料会受潮并可能发生霉变。□冬季室外温度较低的情况下，如果水汽受冻结冰，体积膨胀，就会使材料的内部结构遭到破坏，称为冻融性的破坏。1.4建筑防潮1.4建筑防潮2.围护结构受潮的控制措施防止表面冷凝的基本原则：一是增大围护结构的热阻，提高室内表面温度；二是减少室内湿度，降低室内空气的露点温度。控制表面冷凝的主要措施为：①增加实体围护结构的厚度②利用保温材料③利用空气间层来增加结构的总热阻④增加室内空气对流⑤利用通风降低室内空气湿度⑥对于因湿度激增而引起的短期少量结露1.5建筑能耗1.5建筑能耗

在建筑物室内外存在较大温差的情况下，如要维持建筑室内的热稳定性，而且要节省能耗，就必须尽量减少通过建筑外围护结构传递的热流量•减少外围护结构的表面积；•外围护结构选用传热系数较小的材料；•控制外门窗的透光率及气密性等。1.5建筑能耗1.5建筑能耗●建筑节能设计标准中，主要控制并针对不同的热工分区规定相应限值指标的方面——□建筑物的体形系数：指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值□建筑物所在地区围护结构各部位的传热系数：在稳态条件下，围护结构两侧温差为1ºC，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量（其中外墙因为构造较为复杂，因此外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值）□窗墙面积比和可见光的透射比：窗户洞口与房间立面单元面积之比□外窗（包括透明幕墙）的遮阳系数1.5建筑能耗1.5建筑能耗●建筑节能设计方法——□规定性指标方法——建筑热工及暖通空调设计符合节能设计标准的指标要求□性能化设计方法——所设计的建筑不能同时满足所有规定的刚性指标时，进行权衡判断。○

假设一个形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能都与所设计

的建筑完全一致的参照建筑（当所设计建筑的体形系数及窗墙面积比

大于标准的规定时，需按比例缩小到使其符合标准的规定）○计算参照建筑和所设计建筑在规定条件下的全年采暖和空气调节能耗○

当所设计建筑的能耗不大于参照建筑的采暖和空气调节能耗时，判定

围护结构的总体热工性能符合节能要求○当所设计建筑的能耗大于参照建筑的采暖和空气调节能耗时，通过不

断调整设计参数并计算能耗，最终达到所设计建筑全年的空气调节和

采暖能耗不大于参照建筑的能耗的目标节能设计分析022节能设计分析2建筑模型建筑几何模型是节能评估的基础，几何模型来源于建筑师的设计图纸。如果有原始设计图纸的电子文档，就可以大大减少重新建模的工作量。BECS节能软件可以打开、导入或转换主流建筑设计软件的图纸。然后根据建筑的框架就可以搜索出建筑的空间划分，形成建筑几何模型，为后续的节能评估奠定基础。建筑设计图纸是节能评估的基础条件，从建筑模型上讲，节能分析只关心围护结构，也就是墙体、梁、柱子、楼板、地面、门窗和屋顶，这些构部件在BECS都有方便的手段创建或从二维建筑图中转换获取。2节能设计分析条件图2.1条件图节能设计所需要的图档不同于普通线条绘制的图形，而是由含有建筑特征和数据的围护结构构成，实际上是一个虚拟的建筑模型。象纯AutoCAD和天正3格式的图是不能直接用于节能设计的，但我们可以通过转换和描图等手段获取符合要求的建筑图形。需要了解，建筑设计软件和节能设计软件对建筑模型的要求是不同的，建筑设计软件更多的是注重图纸的表达，而节能设计软件注重围护结构的构造和建筑形体参数。节能设计中应充分利用已有的建筑电子图档。常见的建筑设计电子图档是DWG格式的，如果是斯维尔建筑Arch绘制的电子图档，那么用户可以用最短的时间建立建筑框架，直接打开即可；如果用户使用的是天正建筑5.0、6.0、7.0绘制的电子图档，也可以用很短的时间建立建筑框架；如果用户获得的是天正建筑3.0或理正建筑绘制的电子图档，那么需要花点时间来转换处理，所花费的时间根据绘图的规范程度和图纸的复杂程度而定；如果转换效果不理想，也可以把它作为底图，花点时间重新描绘建筑框架。模型处理是一个技巧性很强的过程，好的方法和合理的操作将事半功倍。建议用户在处理过程中充分利用好第五章中介绍的辅助功能和AutoCAD的编辑命令。图形转换导入Revit2.1.1图形转换2.1.1图形转换对于天正建筑3.0、理正建筑和AutoCAD绘制的建筑图，可以根据原图的规范和繁简程度，通过本组命令进行识别转换变为BECS的建筑模型。

屏幕菜单命令：【条件图】→【转条件图】（ZTJT）→【柱子转换】（ZZZH）→【墙窗转换】（QCZH）→【门窗转换】（MCZH）1.［转条件图］命令用于识别转换天正3或理正建筑图，按墙线、门窗、轴线和柱子所在的不同图层进行过滤识别。由于本功能是整图转换，因此对原图的质量要求较高，对于绘制比较规范和柱子分布不复杂的情况，本功能成功率较高。条件图命令对话框图形转换导入Revit2.1.1图形转换2.1.1图形转换操作步骤：1、按命令行提示，分别用光标在图中选取墙线、门窗（包括门窗号）、轴线和柱子，选取结束后，它们所在的图层名自动提取到对话框，也可以手工输入图层名。需要指出，每种构件可以有多个图层，但不能彼此共用图层。2、设置转换后的竖向尺寸和容许误差。这些尺寸可以按占比例最多的数值设置，因为后期批量修改十分方便。3、对于被炸成散线的门窗，要想让系统能够识别需要设置门窗标识，也就是说，大致在门窗编号的位置给输入一个或多个符号，系统将根据这个些符号代表的标识，判定这些散线转成门或窗。如下的情况不予转换：标识同时包含门和窗两个标识，无门窗编号，包含MC两个字母的门窗。总之，标识的目的是告诉系统转成什么。

4、框选准备转换的图形。一套工程图有很多个标准层图形，一次转多少取决于图形的复杂度和绘制得是否规范，最少一次要转换一层标准图，最多支持全图一次转换。图形转换导入Revit2.1.1图形转换2.1.1图形转换操作步骤：2.［柱子转换］用于单独转换柱子。对于一张二维建筑图如果想柱子和墙窗分开转换，最好先转柱子，再进行墙窗的转换，这会大大降低图纸复杂度和增加转换成功率。3.［墙窗转换］用于单独转换墙窗，原理和操作与【转条件图】相同。柱子转换对话框图形转换导入Revit2.1.1图形转换2.1.1图形转换操作步骤：4.［门窗转换］用于单独转换天正3或理正建筑的门窗。对话框右侧选项的意义是，勾选项的数据取自本对话框的设置，不勾选项的数据取自图中测量距离。分别设置好门窗的转换尺寸后，框选准备转换的门窗块，系统批量生成BECS的门窗。采用描图方式处理条件图时，当描出墙体后用本命令转换门窗最恰当。注意：天正3和理正建筑的门窗是特定的图块，如果被炸成散线本命令就无能为力，可考虑用【墙窗转换】的门窗标识方法或者利用原图中的门窗线用【两点插窗】快速插入。需要指出，对于绘制不规范的原始图，转换前适当做一下处理，比如【消除重线】和整理图层等等，将大大增加转换成功率。图形转换导入Revit2.1.3导入Revit2.1.3导入Revit本命令用于将Revit模型导入BECS进行节能计算。屏幕菜单命令：【条件图】→【导入Revit】（DRRV）在操作本命令前需预先在Revit中通过“导出斯维尔”插件将Revit模型生成中间数据.sxf文件。命令交互步骤：1启动Revit2016，点击【附加模块】--【外部工具】--“导出斯维尔”命令。2另存rvt模型为sxf格式。3点击【导入Revit】，选择上一步保存的.sxf格式的文件，将模型导入BECS中。导出斯维尔对话框柱子墙体门窗屋顶空间划分楼层组合2.3柱子柱子在建筑物中起承载作用。从热工学上讲，位于外墙中的钢筋混凝土柱子由于热工性能差会引起围护结构的热桥效应，影响建筑物的保温效果甚至在墙体内表面结露。因此，节能设计中必须重视热桥带来的不利影响。BECS节能软件支持标准柱、角柱和异型柱，并且可以自动计算热桥影响下的外墙平均传热系数K和热惰性系数D，前提是你在模型中准确地布置了柱子。节能建模中只关心插入外墙中的柱子，独立的柱子不必理会。墙体与柱相交时，墙被柱自动打断；如果柱与墙体同材料，墙体被打断的同时与柱连成一体。柱子的常规截面形式有矩形、圆形、多边形等。楼层组合建筑层高编辑柱子柱分墙段2.3柱子2.3.1建筑层高每层建筑都有一个层高，也就是本层墙柱的高度。我们用两种方法确定层高：屏幕菜单命令：【墙 柱】→【当前层高】（DQCG）【改高度】（GGD）【当前层高】命令指在创建每层的柱子和墙体之前，设置当前默认的层高，避免每次创建墙体时都去修改墙高（墙高的默认值就是当前层高）。【改高度】命令则是创建时接受默认层高，完成一层标准图后，一次性修改所有墙体和柱子的高度，对BECS熟练的用户，推荐用这个方法。2.3.1建筑层高建筑层高编辑柱子柱分墙段2.3.6编辑柱子柱子编辑主要是修改柱子的高度、柱子截面尺寸和样式。单柱改高：使用［对象编辑］命令修改单个柱子高度。批量改高：用【改高度】命令和墙体一同修改高度，或【过滤选择】选出柱子然后在特性表中修改高度参数。替换柱子：打开创建柱子的对话框，设计好新柱子，按下左侧的［替换］按钮，在图中批量选择原有柱子实现替换，只有标准柱子才有这样的替换功能。2.3.6编辑柱子2.3.7柱分墙段2.3.7柱分墙段本命令将构造柱转成砼墙体以简化模型。通常在建筑图中，设计师习惯于将剪力墙中用复杂的构造柱表达，由于柱子与墙体之间的关系过于复杂而给模型的计算带来困难。为解决此类问题，本命令将复杂构造柱转成砼墙体（剪力墙）。屏幕菜单命令：【墙柱】→【柱分墙段】（ZFQD）柱子墙体阳台屋顶空间划分门窗楼层组合2.4墙体墙体作为建筑物的主要围护结构在节能中起到至关重要的作用，同时它还是围成建筑物和房间的对象，又是门窗的载体。在进行模型