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1、公共建筑节能设计简易判定方法探讨论文导读：在公共建筑节能设计中，只要设计建筑的体形系数、窗墙面积比、各外围护结构的传热系数及窗户的气密性等各项指标都满足公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）规定的要求时，就可直接判定该设计建筑为节能的公共建筑。另外，公共建筑节能设计标准中，没有明确规定公共建筑内部得热的指标，这就难于实现耗热量指标计算结果的唯一性。关键词：公共建筑，节能设计，判定方法 一、前言在公共建筑节能设计中，只要设计建筑的体形系数、窗墙面积比、各外围护结构的传热系数及窗户的气密性等各项指标都满足公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）规定的要求时，就可直接判定
2、该设计建筑为节能的公共建筑；当设计建筑的体形系数、或窗墙面积比、外围护结构的传热系数及窗户的气密性，只要其中之一不满足要求，就要通过该设计建筑的参照建筑（各项指标都满足标准要求，且建筑平面、建筑面积、使用功能要与设计建筑保持一致），并计算出参照建筑的耗热量指标。再调整设计建筑外围护结构的保温性能、并计算调整后的设计建筑的耗热量指标，使之小于或等于参照建筑的耗热量指标，在这种情况下同样可以判定调整后的设计建筑为节能建筑设计。但是，要反复地对设计建筑外围护结构保温性能的调整，计算出耗热量指标，并达到标准的要求，显然是很繁锁的。标准中是采用专用的计算软件来完成。另外，公共建筑节能设计标准中，没有明确
3、规定公共建筑内部得热的指标，这就难于实现耗热量指标计算结果的唯一性。2006年9月，辽宁省建设厅对全省的在建节能建筑进行了较全面的检查，发现有的（县级市和县）设计院已采用了标准指定的计算软件，但气象参数却是取的外市的值，据说是数据库中没有找到当地的气象参数。在公共节能建筑耗热量指标探讨（墙材革新与建筑节能2006年第5期）一文中，我们分析了设计建筑耗热量指标的隐藏、参照建筑中耗热量指标的复现、参照建筑与设计建筑的相关条件及满足这些条件的计算方法。文中虽然提及了耗热量指标可按民用建筑节能设计标准中的计算方法进行，但未强调原公式应进行适当改造，如室内得热已不是居住建筑的3.8W/了，空气渗透耗热、
4、空调耗能等都与普通居住建筑有较大的差别。无论是采暖耗热量、通风气耗能量、空调耗能量，都要通过建筑的外围护结构，本文就想抓住这个实质，寻求一种简易的计算方法使之迅速对设计建筑进行节能设计判定。二、标准对耗热量指标的要求在公共建筑节能设计标准中规定：当设计建筑的体形系数、窗墙面积比、外围护结构的传热系数、窗户的气密性，外围护结构的传热系数等，只要有其中之一不满足标准要求时，就要对该设计建筑的参照建筑（参照建筑与设计建筑应满足标准中规定的相关条件）进行耗热量指标的计算，并调整设计建筑外围结构的保温隔热性能，使设计建筑（调整后）的耗热量指标小于或等于参照建筑的耗热量指标，同样可以判定该设计建筑（调整后
5、的）为节能建筑设计。即满足（1）式的要求：qHq1H（1）式中 qH设计建筑（调整后的）耗能量指标，W/；q1H参照建筑的耗能量指标，W/。这里的qH和q1H ，包括采暖、空调、照明、通风、换气等的能耗，所以把标准中的耗热量指标改为耗能量指标。设计建筑（调整后的）和参照建筑的耗能量指标可写成（2）式和（3）式：qH= qH·T qK·T qZ q1NT q2NT qI·H（2）q1H= q1H·Tq1K·T q1Z q11NT q12NTq1I·H （3）式中 qH和q1H设计建筑（调整后的）和参照建筑单位建筑面积的耗能量，W/；qH
6、·T和q1H·T设计建筑（调整后的）和参照建筑单位建筑面积的采暖传热耗能量，W/；qK·T和q1K·T设计建筑（调整后的）和参照建筑单位建筑面积的空调传热耗能量，W/；qZ 和q1Z设计建筑（调整后的）和参照建筑单位建筑面积的照明耗能量，W/；q1NT 和q11NT设计建筑（调整后的）和参照建筑单位建筑面积的采暖换气耗能量，W/；q2NT 和q12NT设计建筑（调整后的）和参照建筑单位建筑面积的空调换气耗能量，W/；qI·H和q1I·H设计建筑（调整后的）和参照建筑单位建筑面积的室内得热量，W/。将（2）式和（3）代入（1）式，并考虑
7、设计建筑（调整后的）和参照建筑都在同地、同气候条件、相同的使用功能等因素，有：qI·H= q1I·H；qZ =q1Z；q1NT =q11NT；q2NT =q12NT。将（1）式两端消去相等的因子，则（1）式变为：qH·TqK·Tq1H·Tq1K·T（4）式中符号同（2）、（3）式。论文参考。由（4）式可以看出，只要设计建筑（调整后的）和参照建筑的外围护结构的传热（包括采暖和空调的）能耗，满足（4）式要求，就可判定设计建筑（调整后的）为满足标准要求的公共节能建筑设计。（4）式的实质是只需分别计算出设计建筑和参照建筑外围护结构的传热耗热总
8、量再除以建筑面积就能求得传热耗热量指标，这就在很大程度上减少了设计人员的计算工作量，而且可以不用专门的计算软件就可以进行计算和节能设计的判定。三、“瓦度数”判定法从（4）式可以看出，要对设计建筑（调整后的）和参照建筑外围护结构的传热耗能量进行计算，还可以进一步简化。因为设计建筑（调整后的）和参照建筑的建筑面是相等的，且气象参数是相同的，建筑标高为±0.00m以下的保温隔热作法（都按标准要求设计）也可以完全一致，这些相等的、相同的、完全一致的因素，同样可以从（4）式中消除这些相同或相等的因子，就会使计算更简便，而且同样能达到判定的准确性。为此，须把（4）式展开，以便进一步化简。设计建筑
9、（调整后的）和参照建筑在采暖和空调中的单位建筑面积的传热耗能量可表示为：qH·T=（tite）(KiFi)/A。（5）qK·T=（tsetsi）(KiFi)/A。（6）q1H·T=（tite）(K1iF1i)/A。（7）q1K·T=（tsetsi）(K1iF1i)/A。 （8）式中 ti和te采暖期室内设计温度和室外空气平均温度，；tsi和tse空调期室内设计温度和室外空气平均温度，；Ki和K1i设计建筑（调整后的）和参照建筑各外围护结构（与传热面积对应）的传热系数，W/（·K）；Fi和F1i设计建筑（调整后的）和参照建筑各外围护结构（与传热系
10、数对应）的传热面积，；i1，2，3，A。设计建筑（调整前、后的）、参照建筑的建筑面积都是相等的，。其它符号同（2）、（3）式。在（6）式和（8）式中，夏季空调和冬季采暖在外围护结构中的传热方向是相反的，所以把“（tsitse）”变成了“（tsetsi）”。将(5)、(6)、（7）、（8）式，代入（4）式，提出公因式，并消去不等式两端的相同因子，则（4）式变为：KiFiK1iF1i（9）式中符号同（5）、（6）、（7）、（8）式。论文参考。从（9）式可以看出，只要设计的公共建筑（调整后的）与参照建筑满足（9）式的要求，就可判定该设计建筑（调整后的）为节能的公共建筑设计。从（9）式的量纲分析可以得
11、出其单位为W/K或WK1，将此单位前面的数值简称为“瓦度数”（或称“瓦度值”），并用符号Wd表示，以便于在图表中书写和对话交谈。用（9）式分别算出设计建筑（调整后的）和参照建筑的Wd 值，并进行比较，就可以很方便地对设计的公共建筑进行节能设计判定。根据民用建筑节能设计标准还应引入传热系数的修正系数i 以修正太阳辐射和天空辐射对建筑外围护结构传热的影响。则（9）式变为：iKiFiiK1iF1i（10）从（10）式可以看出：只要设计建筑（调整后的）各外围护结构的传热系数与其对应的传热面积的乘积之和小于或等于参照建筑各外围护结构的传热系数与其对应的传热面积的乘积之和，就可以判定调整后的设计建筑为节能建筑设计。四、结语在公共节能建筑设计中，当设计建筑的体形系数、或窗墙面积比、或某外围护结构的传热系数，不满足公共建筑节能设计标准规定的限值要求时，可以只计算设计建筑（调整后的）和参照建筑外围护结构的“瓦度数”（Wd），并使设计建筑（调整后）的“瓦度数”小于或等于参照建筑的“瓦度数”，就可以判定设计建筑（调整后）为节能的公共建筑设计。论文参考。这个方法计算简便、快捷、准确，还可表格化，适用于各建筑设计单位的设计人员、审图工作者对公共建筑设计的节能设计判定，能够收到事半功倍的效果。参考文献：保温材料在建筑墙体节能中的应用民用建筑节能设计手册