第四讲第四章建筑与建筑热工设计.ppt

《第四讲第四章建筑与建筑热工设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四讲第四章建筑与建筑热工设计.ppt（81页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、1,公共建筑节能设计标准内容介绍,（第四章 建筑与建筑热工设计）,2,建筑与建筑热工设计基本思路,本标准提出节能设计达标的两种方法： 1、规定性指标方法 2、性能性指标方法 规定性指标方法： 对建筑物的体形系数，窗（幕墙）墙比、外窗（幕墙）的气密性、屋顶透明度部分的面积等作出规定，在规定的范围内，设计者可以方便地从标准的“建筑热工设计”章列表中查找到围护结构各部分部件的传热系数限值。,3,节能设计计算途径,规定性指标,No,Yes,4,性能性指标方法,如果体型系数和窗强比及围护结构的热工指标的限值不符合以上规定值，设计者也可以根据建筑采暖和空调的能耗指标的计算公式，改变围护结构各部件的传热系数

2、值（比如，窗（幕墙）面积增大，应减小窗（幕墙）和墙的传热系数值），直至计算获得的建筑采暖和空调的能耗指标符合标准中规定值时为止 居住建筑： 在寒冷、严寒地区采用稳态计算，控制单位面积能耗； 夏热冬冷地区采用动态计算，控制单位面积能耗； 夏热冬暖地区采用动态计算，控制所设计建筑的能耗不大于参考建筑能耗； 公共建筑节能设计标准： 动态计算，控制所设计建筑的能耗不大于参考建筑能耗,5,4.1 一般规定,4.1.1建筑总平面的布置和设计，应考虑冬季利用日照并避开主导风向，夏季利用自然通风，建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。 建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容 1、应采用有利于利用日照

3、并避开冬季主导风向； 2、夏季强调建筑具有良好的自然通风； 3、建筑朝向的选择。,6,朝向：有利于冬季争取日照、夏季防晒,冬季寒流,S,南向开大窗 北向开小窗 东、西向少开窗,7,夏季利用自然通风,迎风面：空气流动受阻，速度减小，风的部分动能转变 成静压，形成正压区 背风面：空气稀薄，形成负压区,8,根据我国地理纬度所推荐的建筑朝向,30,45,不宜,北,15,15,宜南,不宜,西,东,9,朝向选择原则,1、冬季能获得日照并避开主导风向； 2、夏季能利用自然通风并防止太阳辐射； 3、公共建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，只能权衡各个因素之间的得失轻重，选择这一地区建

4、筑的最佳朝向和较好的朝向。,10,4.1.2（本条为强制性条文） 1、严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40; 2、当不能满足本条文的规定时，必须按本标准第4.3节的规定进行权衡判断。 体形系数的定义： 是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积之比值，建筑的体形系数计算时，外表面积不包括地面的面积。,11,通常控制体形系数的大小可采用以下方法： 1、减少建筑的面宽，加大建筑的进深，也就是说面宽与进深之比不宜大过，长宽比适宜； 2、增加建筑的层数； 3、建筑体形不宜变化过多，立面太复杂,12,平面越集中，体形系数越小,体型系数最小,13,建筑体型： 体形系数越小越节能,体形系

5、数： 大 小 体形系数：建筑物与室外大气接触的外表面与其所包围 的体积的比值F/V,14,本条文只对严寒和寒冷地区的建筑体形系数作出规定，而对夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑的体形系数不作具体要求 理由： 1、建筑室内外温差要小于严寒和寒冷地区； 2、尤其是对部分内部发热量很大的商场类 建筑，还有个夜间散热问题。,15,4.2 围护结构热工设计,4.2.1 各城市的建筑气候分区按表4.2.1确定 制定本条文的理由和依据： 1、由于我国幅员辽阔，各地气候差异很大； 2、考虑到标准的可操作性，使用方便； 3、设计中可根据建筑所处的建筑气候分区和与最近的典型城市建筑围护结构热工指标进行设计。,16,表4.

6、2.1,严寒地区A区： 海轮、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江、克拉玛依、佳木斯、安达 严寒地区B区： 长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平、呼和浩特、抚顺、大柴旦、沈阳、大同、本溪、阜新、哈密、鞍山、张家口、酒泉、伊宁、吐鲁番、西宁、银川、丹东,17,寒冷地区： 兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、天津、大连、阳泉、平凉、石家庄、德州、晋城、天水、西安、拉萨、康定、济南、青岛、安阳、郑州、洛阳、宝鸡、徐州 夏热冬冷地区： 南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、武汉、黄石、岳阳、汉中、安康、上海、杭州、宁波、宜昌、长沙、南昌、株洲、零陵、赣州、韶关、桂林

7、、重庆、达县、万州、涪陵、南充、宜宾、成都、贵阳、遵义、凯里、绵阳 夏热冬暖地区： 福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河地、柳州、贺州、泉州、厦门、广州、深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海、梧州,18,4.2.1条（强制性条文）,1、根据建筑所处城市的建筑气候分区，围护结构的热工性能应分别符合表4.2.1-1、表4.2.1-2、表4.2.1-3、表4.2.1-4、表4.2.1-5以及表4.2.1-6中的规定； 2、其中外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值Km； 3、当建筑所处城市属于温和地区时，应判断该城市的气象条件与表4.2.1-1中的哪个城市最接近，围护结构的热工性能应符合那个所属

8、气候分区的规定； 4、当本条文的规定不能满足时，必须按本标准第4.3节的规定进行权衡判断。,19,围护结构的传热系数限值的确定原则,1、采用DOE-2程序，将“基准”建筑模型置于我国不同地区进行能耗分析，以现有的建筑能耗基数上再节约50作为节能标准的目标。 2、不断降低建筑围护结构的传热系数（同时也考虑采暖空调系统的效率提高和照明系统的节能），直至能耗指标的降低达到上述目标为止，这时的传热系数就是建筑围护结构传热系数的限值； 3、确定建筑围护结构传热系数的限值时也从工程实践的角度考虑了可行性、合理性。,20,屋面保温隔热,1、对于顶层房间而言，却是比例最大的外围护结构； 2、对顶层房间的室内热

9、环境和建筑采暖空调能耗的影响却是比较严重的； 3、从设计和施工上比外墙保温隔热较容易; 4、从节能角度考虑对屋面的热工性能要求也比较高。,21,外墙热工指标的确定,1、采用平均传热系数，按面积加权法求得的传热系数； 2、严寒、寒冷地区对传热系数的限值要求较高 3、夏热冬冷地区同时满足冬季保温、夏季的隔热； 4、夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季隔热。 注：温和地区各城市建筑围护结构的热工限值，根据该城市气象条件与夏热冬冷地区或夏热冬暖 地区邻近城市的接近程度，按表4.2.1-5或表4.2.1-6取值,22,5、对于非透明幕墙，作为实墙对待,技术指标的确定原则： 目前我国幕墙从建筑热工性能和光学性能

10、考虑，一般可以分为非透明幕墙和透明幕墙。 对于非透明幕墙，如金属幕墙、石材幕墙、铝塑复合材料等幕墙，外围护结构没有透明幕墙所要求的自然采光、视觉通透等功能要求。从节能的角度考虑，应该把非透明幕墙最为实墙来处理。 此类幕墙的保温隔热措施也较容易实现。 本标准条文中规定非透明幕墙的传热系数应满足条文4.2.1、4.2.2和4.2.8中对外墙的规定。,23,6、底面接触室外空气的架空或外挑楼板非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板,技术指标的确定原则： 底面接触室外空气的架空或外挑楼板，实际这部分已经起到外围护结构的作用； 非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板保温性能太差，房间隔墙或楼板两面温差会达到2030

11、以上，同样热损失会很大； 在隔墙或楼板上采取一定的保温措施，所增加的造价并不大。,24,4.2.1-2严寒地区A区围护结构传热系数限值,25,4.2.1-3严寒地区B区围护结构传热系数限值,26,4.2.1-4寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值,注：有外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数,27,4.2.1-5夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值,注：有外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数,28,4.2.1-5夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值,注：有外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数

12、外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数玻璃的遮阳系数,29,注：周边地面系指距外墙内表面2米以内的地面； 地面热阻系指建筑基础持力层以上各层材料的热阻之和； 地下室外墙热阻系指土壤以内各层材料的热阻之和。,30,表4.2.17中对地面和地下室外墙的热阻R的规定,制定本条文的理由和依据： 1、在北方严寒和寒冷地区，如果建筑物地下室外墙、土壤接触的地面的热阻过小，墙和地面传热量会很大； 2、墙角、地面这些部位容易结露或产生冻脚现象。从卫生的角度出发，要求这些部位必须达到防止结露或产生冻脚的热阻值。 3、在夏热冬冷、夏热冬暖地区，由于空气湿度大，墙面和地面容易返潮。,31,4.2.3外墙与屋面的热桥

13、部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度,本条规定的目的： 主要是防止冬季采暖期间热桥内外表面温差小，内表面温度容易低于室内空气露点温度，造成围护结构热桥部位内表面产生结露，使围护结构内表面材料受潮、长霉，影响室内环境。,32,防止表面结露，设计应遵循以下原则：,1、对围护结构中窗过梁、圈梁、钢筋混凝土抗震柱、钢筋混凝土剪力墙、梁、柱等热桥部位，应采用外保温措施； 2、应注意墙体和屋面及地面相结处阴角部位的结露，建筑阴角部位形成二维或三维热流，热量损失大，表面温度低而产生结露。应加强这些部门的保温层厚度； 3、防止室外冷风渗透，如窗过梁、门洞口等热桥部位造成表面温度低而产生结露； 4、夏热冬冷

14、地区冬季气候阴冷潮湿，室内空气相对湿度大，适当控制室内空气相对湿度也是防止围护结构热桥表面结露的措施之一； 5、公共建筑采用间隙式采暖时，防止夜间房间温度下降所造成的结露现象。,33,4.2.4条（本条为强制性条文） 1、建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不应大于0.70； 2、当窗（包括透明幕墙）墙面积比小于0.40时，玻璃（或其它透明材料）的可见光透射比不应小于0.4； 3、当不能满足本条文的规定时，必须按本标准第4.3节的规定进行权衡判断。,34,外窗和透明幕墙热工指标确定的基本原则 1、对透明度幕墙按建筑外窗进行处理； 2、这里窗墙面积比是指不同朝向外墙面上的窗（包括透明幕墙）

15、及阳台门的透明部分的洞口总面积与所在朝向建筑外墙面的总面积（包括该朝向上的窗及阳台门的透明部分的总面积）之比。 3、本标准允许采用“面积加权”的原则，使某朝向整个外窗和玻璃（或其它透明材料）幕墙的热工性能达到第4.2.1条表中的要求。,35,技术特点： 1、对严寒和寒冷地区窗墙面积比大的窗和透明幕墙传热系数要求较高； 2、考虑了我国目前窗和幕墙行业以及建筑市场的具体情况，行业的技术发展很快。 镀膜玻璃（包括LowE玻璃） 中空玻璃等高性能玻璃幕墙的技术很成熟 LOWE中空玻璃 填充惰性气体 暖边间隔技术和“断热桥”型材龙骨 双层皮通风式幕墙 玻璃幕墙的传热系数： 6.0W/m2.K1.5W /

16、m2.K,36,外窗、透明幕墙的可见光透射比的确定,降低遮阳系数可以减少进入室内的太阳辐射得热，降低建筑空调能耗，但遮阳系数过低，同样也会降低玻璃或透明材料的可见光透射率； 希望遮阳系数小；但同时也希望不降低可见光的透射率； 可见光透射比过小，容易造成室内采光不足。在日照率低的地区，所增加的室内照明用电能耗，将超过节约的采暖制冷能耗； 由于部分玻璃或透明材料在遮阳系数SC小于0.35时可见光透过比将小于0.4，在实际工程中可能会对建筑师选择外表颜色造成一定的影响。,37,权衡判断（Trade-off）法的依据：,公共建筑的设计中，往往受到社会历史、文化、建筑技术和使用功能等多种因素的影响，公共

17、建筑的外形立面造型、平面布局、围护结构的材料及构造型式是多样化的； 为了体现公共建筑的社会历史、文化、建筑技术和使用功能等特点，同时又使所设计的建筑能够符合节能设计标准的要求，不拘泥建筑围护结构的热工设计中某条规定性指标，而是着眼于总体性能是否满足节能标准的要求； 采用第4.3节的权衡判断（ Trade-off）法时，参照建筑的窗墙面积比、窗的传热系数等必须遵守本条文的规定。,38,4.2.5夏热冬暖地区、夏热冬冷地区（以及寒冷地区空调负荷大的地区）的建筑外窗（包括透明幕墙）宜设置外部遮阳，外部遮阳的遮阳系数按附录A确定。 一、遮阳系数SC值的定义（太阳辐射能透过指数）； 在法向入射条件下，通

18、过玻璃构件（包括窗的透明部分和不透明部分）的太阳辐射得热率，与相同入射条件下的标准窗玻璃（3mm厚）的太阳辐射得热率之比。 1、SC值根据窗户的构造进行计算； 2、也可以通过实验进行测定。,39,二、制定本条文的理由和依据 1、气候条件确定了对寒冷、夏热冬冷和夏热冬暖地区对遮阳的要求，但对遮阳的要求是不同的； 2、夏季水平面太阳辐射强度可高达1000W/m2以上； 3、太阳辐射通过窗进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因。 4、由于公共建筑的性质决定了外窗和透明幕墙面积比较大，因此，太阳辐射对建筑能耗的影响很大。 5、日本、美国、欧洲以及香港等国家和地区都把提高窗的热工性能和阳光控制作为夏

19、季防热以及建筑节能的重点，窗外普遍安装有遮阳设施。 6、但我国现有的大多数建筑无遮阳设施。因此，对窗的遮阳系数应作出明确的规定。,40,建筑空调不同负荷的影响,41,B、建筑物的外窗和幕墙的外遮阳设施的应用,1、在我国南方地区建筑的外窗及透明幕墙，特别是东、西朝向，应优先采用外遮阳措施。 2、活动的外遮阳设施，夏季能抵御阳光进入室内，而冬季能让阳光进入室内，适用于北方地区。 3、固定外遮阳措施适用于以空调能耗为主的南方地区，它有利于降低夏季空调能耗。 4、当建筑采用外遮阳设施时，遮阳系数与建筑的连接必须保证安全、可靠，尤其在高层公共建筑应更加注意。,42,4.2.6（本条为强制性条文） 1、屋

20、顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20； 2、其传热系数K和遮阳系数SC应根据建筑所处城市的气候分取符合表4.2.1-2、表4.2.1-3、表4.2.1-4、表4.2.1-5、表4.2.1-6中相应的规定； 3、如果本条文的规定不能得到满足，则必须采用第4.3节的权衡判断法来判定建筑是否满足节能要求。 建筑透明中庭的客观存在的要求： 1、由于公共建筑形式的多样化和建筑功能的需要； 2、公共建筑设计中希望在建筑的内区有一个采光充足、视野开阔、通透明亮的室内中庭； 3、具有良好的微气候及人工生态环境的公共空间。,43,制定本条文的理由： 1、对于建筑顶层而言，与外墙、窗相比，屋顶是最大的外围护结

21、构，相应建筑的能耗也越大； 2、夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大； 3、透明材料的热工性能较差，传热损失和太阳辐射得热过大。 工程实例： 1988年8月深圳建筑科学研究所对深圳一公共建筑中庭进行现场测试，中庭四层内走廊气温达到40以上，平均热舒适值PMV2.63，即使采用空调室内也无法达到人们所要求的舒适温度。,44,4、为了满足公共建筑的内区有一个视野开阔、通透明亮的室内中庭，同时又要达到节能的要求，所以本条必须规定屋顶通透部分的面积、传热系数K和遮阳系数SC的限制指标； 5、考虑到公共建筑的特殊功能，对于那些需要视觉、采光效果而加大屋顶透明面积的建筑，如果所设计的建筑满足不了规定性指标的要求

22、，突破了限值，则该建筑必须采用第4.3节的权衡判断法来判定是否满足节能要求。 6、采用权衡判断法时，参照建筑的屋顶透明部分面积和热工性能必须符合本条的规定。,45,4.2.7建筑中庭应充分考虑自然通风，必要时设置机械排风。,制定本条文的理由： 1、自然通风是改善建筑热环境，节约空调能耗最为简单、经济，具有良好效果的技术措施。 2、自然通风能提供新鲜、清洁的空气（新风），降低中庭内过高的空气温度，减少中庭空调的负荷，从而节约能源。 3、中庭通风有利于人们的生理和心理健康，满足人和大自然交往的心理要求，提高建筑中庭的舒适度。,46,机械辅助式自然通风系统,1、大型体育馆、展览馆、商业设施等，由于通

23、风路径（或管道）较长，流动阻力较大，单纯依靠自然的风压，热压往往不足以实现自然通风。 2、如果空气和噪声污染比较严重，直接自然通风会将室外污浊的空气和噪声带入室内。,47,4.2.8外窗的可开启面积不应小于窗面积的30；透明幕墙也应具有可开启部分或设有通风换气装置。 一、制定本条文的理由： 1、公共建筑一般室内人员密度比较大，建筑室内空气流动，特别是自然、新鲜空气的流动，是保证建筑室内空气质量符合国家有关标准的关键。 2、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行时间，节能能源。 3、大大降低污染物的浓度，使之符合卫生标准。 4、无论在北方还是在南方地区，在

24、春、秋季节和冬、夏季的某些时断普遍有开窗加强房间通风的习惯，尤其是南方地区夏季开窗加强房间通风，有利于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始升温过程，夜间气候凉爽宜人，开窗房间通风能带走室内热量，节约能源。,48,二、可开启面积不应小于窗面积的30的依据：,1、开窗面积过小对室内空气流速的影响不大。 2、在风压一定（或室外风速一定）的情况下，窗面积的大小与室内自然通风量成正比，开窗面积越大越有利于室内自然通风。 3、我国门窗市场中以推拉窗和平开窗为主，其中推拉窗使用量最多，而可推拉窗开启面积一般为3050。,49,三、对于透明幕墙的可开启通风问题,1、考虑到透明幕墙的安全性以及构

25、造施工的复杂性，对透明幕墙只要求具有可开启部分； 2、对透明幕墙没有明确的开启面积规定，考虑到与新修订的幕墙规范的相协调； 3、透明幕墙采用通风换气装置除了能解决幕墙设可开启面积所遇到的安全性、构造和施工的复杂性外，他能保证室内通风的可靠性和充足的风量。,50,4.2.9条 1、严寒地区建筑的外门应设门斗； 2、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或应采取其它减少冷风滲透的措施； 3、其它地区建筑门外也应采取保温隔热节能措施。 制定本条文的理由和依据： 1、公共建筑的性质决定了它的外门开启频繁； 2、外门的频繁开启造成室外冷空气大量进入室内，导致采暖能耗增加。 3、设置门斗可以避免冷风直接进入室内，节约

26、能源； 4、有利于提高门厅的热舒适性。,51,4.2.10外窗的气密性不应低于建筑外窗气密性能分级及其检测方法GB7107规定的4级。 一、制定本条文的理由： 1、外窗空气的渗透将增加建筑的采暖空调能耗； 2、公共建筑一般对室内热环境、声环境条件要求较高，外窗的气密性的好坏，将直接影响建筑室内环境的质量。,52,二、气密性要达到4级的物理指标 单位缝长分级指标值q1（m3/m.h); 每小时每米缝隙的空气渗透量不应大于1.5m3。 单位面积分级指标值q2（m3/m2.h); 每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于4.5m3。 外窗气密性要达到4级以上的依据： 1、我国目前门窗技术、气候条件和社

27、会经济发展水平所确定的； 2、根据对不同外窗检测结果的实际情况所确定的。,53,四、提高窗气密性的措施： 1、提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精度以增加开启缝隙部位的搭接量，减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的； 2、改进密封方法 如框与扇、扇与玻璃之间的间隙处理采用三级密封的做法。 3、应注意各种密封材料和密封方法的互相配合； 1）在玻璃下安设密封的衬垫材料； 2）在玻璃两侧以密封条加以密封（可兼具固定作用）； 3）在密封条上方再加注密封料。,54,4.2.11透明幕墙的气密性不应低于建筑幕墙物理性能分级GB/T15225规定的3级,一、制定本条文的理由： 由于透明幕墙的

28、气密性能对建筑能耗也有较大的影响，为了达到节能目标，对透明幕墙的气密性也作了较为严格的规定。 二、气密性要达到3级的物理指标 单位缝长分级指标值q1（m3/m.h); 每小时每米缝隙的空气渗透量不应大于1.5m3。 单位面积分级指标值q2（m3/m2.h); 每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于1.2m3,55,三、提高幕墙的气密性的措施,1、重视幕墙材料性能质量 2、保证施工质量 3、提高耐候密封胶质量，有利于提高幕墙的气密性和水密性。,56,围 护 结 构 热 工 性 能 权 衡 判 断,57,围护结构热工性能权衡判断,“公共建筑”范围宽，包含了许多不同种类的建筑，设计中往往非常注重建筑

29、造型和突出使用功能，要求公共建筑一定要符合本标准第4章全部的条款是不现实的。 “节能”原则对任何建筑都是适用的，片面地追求美观和豪华，不考虑建筑在使用过程中采暖、空调和照明的能耗是不正确的。 为了尊重建筑师的创造性工作，保持建筑外观和造型的多样性，同时又使所设计的建筑能够符合节能设计标准的要求，引入建筑围护结构的总体热工性能是否达到要求的权衡判断。,58,围护结构热工性能达标的两种途径,围护结构热工性能达标的目的： 减少传热损失，降低采暖空调负荷 符合规定性指标要求： 满足在第4.1、4.2节列出的全部硬性规定 符合性能指标要求： 不一定满足全部硬性规定，但必须证明传热损失（或由此而引起的采暖

30、空调负荷）被控制在某个规定的范围内。,59,节能标准的达标途径,规定性指标,60,围护结构热工性能达标的两种途径,规定性指标达标的途径 优点：简单 缺点：死板 性能性指标达标的途径 优点：灵活 缺点：复杂 本标准第4.3节“建筑围护结构热工性能权衡判断”就是性能性指标达标的途径,61,节能标准的达标途径,规定性指标,Yes,No,62,围护结构热工性能权衡判断,权衡判断不拘泥与建筑围护结构各个局部的热工性能，而是着眼于总体热工性能是否满足节能标准的要求。 围护结构热工性能的优劣，直接反映在建筑在规定条件下全年的采暖和空气调节能耗的多少上。因此，围护结构热工性能的权衡判断也落实在比较参照建筑和所

31、设计建筑的采暖和空调耗能上。 所谓参照建筑就是一栋与所设计的建筑基本一致的虚拟建筑，但是它的围护结构完全满足第4章条款的要求。,63,围护结构热工性能权衡判断,4.3.1首先计算参照建筑在规定条件下的全年采暖和空气调节能耗,然后计算所设计建筑在相同条件下的全年采暖和空气调节能耗,当所设计建筑的采暖和空气调节能耗不能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。当所设计建筑的采暖和空气调节能耗大于参照建筑的采暖和空气调节能耗时，应调整设计参数重新计算,直至所设计建筑的采暖和空气调节能耗不大于参照建筑的采暖和空气调节能耗。,64,围护结构热工性能权衡判断,4.3.2参

32、照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能应与所设计建筑完全一致。在严寒和寒冷地区，当所设计建筑的体形系数大于本标准第4.1.2条的规定时，参照建筑的每面外墙均应按比例缩小，使参照建筑的体形系数符合本标准第4.1.2条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比大于本标准第4.2.4条的规定时，参照建筑的每个窗户（透明幕墙）均应按比例缩小，使参照建筑的窗墙面积比符合本标准第4.2.4条的规定。,65,围护结构热工性能权衡判断,本条文规定与实际设计的建筑相比，参照建筑除了在实际设计建筑不满足本标准的一些重要规定之处作了调整外，其它如形状、朝向、内部空间划分和使用功能方面都相同。 1、参照建筑围护结构

33、的各组成部分的传热系数、热阻等很容易设定成满足第4.2节各条款的规定。 2、如果参照建筑在体形系数和窗墙比两个方面没有限制，则谈不上降低采暖和空调能耗了，因此参照建筑的体形系数和窗墙面积比必须分别符合第4.1.2条和第4.2.4条的规定。,66,围护结构热工性能权衡判断,在严寒和寒冷地区，当所设计建筑的体形系数大于第4.1.2条的规定时，必须调整参照建筑的体形系数。 本条规定并不真正去调整所设计建筑的体形系数，而是缩小参照建筑每面外墙尺寸，使得参照建筑的形状仍然与所设计建筑保持一致，但外墙面面积减小了。这只是一种计算措施，如果画在图上，就是参照建筑每个房间的外墙都是“漏空”的。采取这种措施的实

34、际意义是，所设计建筑外墙面的面积比参照建筑大，但通过两者的热损失是一样的。,67,围护结构热工性能权衡判断,窗（包括透明幕墙）墙面积比的大小对建筑采暖和空调能耗影响最大，必须严格控制。当所设计建筑的窗墙面积比大于第4.2.4条的规定时，采取处理过大的体形系数相类似的措施，按比例缩小参照建筑每个窗户（透明幕墙）的，使参照建筑的窗墙面积比符合本标准第4.2.4条的规定。 当所设计建筑的窗墙面积比小于第4.2.4条的规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。,68,围护结构热工性能权衡判断,4.3.4所设计建筑和参照建筑全年采暖和空气调节能耗的计算必须按照本标准附录B的规定进行。 权衡判断的核心是对参

35、照建筑和实际所设计的建筑的采暖和空调能耗进行比较并作出判断。用动态方法计算建筑的采暖和空调能耗是一个非常复杂的过程，很多细节都会影响能耗的计算结果。因此，为了保证计算的准确性，必须作出许多具体的规定。这些规定非常繁琐，因此均列入附录中。,69,建 筑 外 遮 阳 系 数 计 算 方 法,70,建筑外遮阳系数的计算,建筑的外遮阳是一种非常有效的遮阳措施，可以把相当一部分太阳辐射热挡在室外，大大降低夏季的空调冷负荷。 计算建筑外遮阳对透过窗户（幕墙）玻璃而进入室内的太阳辐射的影响是一个十分复杂的问题，太阳的高度角和方位角每日每时都在不断变化，建筑外遮阳在窗（幕墙）面上的阴影面积也因此不断变化。太阳

36、辐射又有直射辐射和散射辐射的之分，各个方向的辐射照度又都不相同，建筑外遮阳对直射辐射和散射辐射的遮蔽作用也是不同的。,71,建筑外遮阳系数的计算,本附录计算得到的建筑外遮阳系数是考虑固定外遮阳在整个采暖期和空调期对进入室内太阳辐射得热影响的平均折减,72,建筑外遮阳系数的计算,模拟计算时按空调和采暖计算期，对水平和垂直遮阳分别取10个遮阳尺寸比，分别求出各种遮阳尺寸比透过窗的太阳辐射得热量，再与标准太阳辐射得热比，求出外遮阳系数。 对计算数据进行二元线性回归分析（相关系数都较高r0.988),对水平遮阳和垂直遮阳，得到外遮阳系数的表达形式和相应的系数。,73,水平、垂直外遮阳系数的计算,水平遮

37、阳板 SDHahPF2+bhPF+1 (A.0.1-1）垂直遮阳 SDVaVPF2+bVPF+1 (A.0.1-2） 遮阳板外挑系数 PFA/B 且PF1（A.0.1-3）,74,水平、垂直外遮阳系数的计算,建筑外遮阳系数应当与当地地理位置有关。但是，一方面遮阳系数是个相对的比值，另一方面本标准关注的是遮阳对能耗的影响，因此为简化计算起见，分三个气候区来计算建筑外遮阳系数。,注：其他朝向的计算系数按上表中最接近的朝向选取,75,综合外遮阳系数的计算,A.0.2水平遮阳板和垂直遮阳板合成的综合遮阳，其外遮阳系数值应取水平遮阳板和垂直遮阳板的外遮阳系数的乘积。 综合遮阳水平遮阳垂直遮阳 严格的讲，

38、综合遮阳系数的计算应该考虑水平遮阳产生的阴影和垂直遮阳产生的阴影之间的重合情况。 两个阴影不重合，综合遮阳的遮阳系数接近水平和垂直两个遮阳系数的乘积。 一个阴影完全被另一个阴影所覆盖，则综合遮阳的遮阳系数接近水平和垂直两个遮阳系数中数值小的那个。,76,挡板式外遮阳系数的计算,A.0.3窗口前方所设置的并与窗面平行的挡板（或花格等）遮阳的外遮阳系数应按下式计算确定： SD1-（1-）（1-*） （A.0.4） 挡板轮廓透光比。即窗洞口面积减去挡板轮廓由太阳光线投影在窗洞口上所产生的阴影面积后的剩余面积与窗洞口面积的比值（全部遮挡，毫不遮挡l） 挡板各朝向的轮廓透光比按该朝向上的4组典型太阳光线

39、入射角，采用平行光投射方法分别计算或实验测定，其轮廓透光比取4个透光比的平均值。 *挡板构造透射比,77,挡板式外遮阳系数的计算,混凝土、金属类挡板取 *0.1 厚帆布、玻璃钢类挡板取 *0.4 深色玻璃、有机玻璃类挡板取 *0.6 浅色玻璃、有机玻璃类挡板取 *0.8 金属或其它非透明材料制作的花格、百叶类构造取*0.15。,78,玻璃幕墙外遮阳系数的计算,A.0.4幕墙的水平遮阳可转换成水平遮阳加挡板遮阳，垂直遮阳可转化成垂直遮阳加挡板遮阳。,79,玻璃幕墙外遮阳系数的计算,本附录所列的两种外遮阳遮阳系数的计算主要是融合了窗户水平（垂直）遮阳和挡板式遮阳的计算。 获得了两部分的遮阳系数后，

40、还应按面积加权的原则，计算出整个幕墙的外遮阳系数。 例如如图A.0.4所示的幕墙水平遮阳，即折合成挡板部分的遮阳系数为SDC，折合成水平部分的遮阳系数为SDA，则幕墙的遮阳系数应为： SDAB+SDCC SD B+C,80,建筑外遮阳系数的计算,在玻璃幕墙或窗户的外侧设置遮阳是一种降低夏季空调冷负荷的有效措施。 遮阳效果的准确计算是非常复杂的，即使是用本附录提供的简化公式，如果用手工计算遮阳系数，无疑也太复杂了，但对于一个计算程序来说，这点计算又是非常简单的。 对所设计的建筑进行围护结构热工性能权衡判断时，只要准确描述建筑（包括准确地描述外遮阳），无需单独计算遮阳系数，程序在计算能耗的过程中，会将外遮阳的遮挡效果逐时动态地计算在内。,81,谢 谢 ！,