居住建筑与公共建筑的设计建筑节能设计范例

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1、居住建筑与公共建筑的设计建筑节能设计范例居住建筑节能专项设计一、工程概况1、工程名称2、工程建设地点3、工程子项名称4、建筑类别、建筑面积、建筑的结构体系等基本概况二、地区气候参数南通地区气候参数见表 1。表 1 南通地区气候参数10年平均温度16.4 C最冷月平均温度1 月 3.8 C极端最低温度-7.0 C最热月平均温度7 月 28.0 C极端最高温度39.5 C最冷月平均相对湿度67%全年日照率46%最热月平均相对湿度76%冬季日照率44%冬、夏季主导风向NWW 12 （冬）ESE.E 13 （夏）主导风向频率E 10夏季平均风速3.3 m/s三、建筑节能设计依据1、民用建筑热工设计规范

2、GB 50176-932、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ/134-20012、江苏省民用建筑热环境与节能设计标准 DB32/478-20013、外墙外保温工程技术规程 JGJ 144-20044、屋面工程技术规范 GB 50345-2004四、建筑与建筑热工节能设计（一）建筑的体形系数 本工程居住建筑的体系系数计算 见表 2。表2居住建筑的体形系数CfvFo (m2)南墙 东墙 西墙 北墙 屋面 其他 合计Vo (m3)Cf/v标准规定结论Cf/v 3320.32VCf/v VO. 35提咼 窗热阻提咼10%，每增加。伽0.010.35Cf/v 0.38综合能耗计算提示：1、体形系数

3、按如下公式计算：f/vm）建筑物土 0.00标高以上的外表面面积外表面面积包围的建筑物体积V二）窗墙面积比及窗的性能设计1、各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热阻限值本工程居住建筑各立面的窗墙面积比及对应的外窗传热阻限值 Ro 见表 3。表 3 各立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数（阻）限值朝向外门窗面积，m2外墙m2窗墙面积比外窗Rom2 K/W东2C1+1C2：南6C3+12C4+。+5Cn：西O O。北o o。注：凸窗要计算展开面积2、窗的选型（1）传热阻Ro： l/4.7m2 K/W的居室外窗，选用塑料单玻窗；（2）传热阻Ro： l/3.0m2 K/W的居室外窗，选用铝合金中空玻璃窗

4、；（3）传热阻Ro： i/2.7m2 K/W的居室外窗，选用5+9A+5、5+12A+5塑料或断 桥铝合金中空玻璃窗3、东西向外窗应采用适宜的活动外遮阳措施，使其遮阳率满足标准要求，南向 窗可以使用固定遮阳。4、外窗的气密性不低于现行国标建筑外窗气密性能分级及其检测方法GB7107规定的级（低层3级，高层4级）。5、工程中采用的外窗传热阻 K 及气密性等指标应符合设计要求。（三）屋面的热工节能设计1、倒置式上人屋面采用35厚挤塑板（XPS）作保温层，屋面的构造层次及热工性能计算值见表4-1。表 4-2 屋面的构造层次及热工性能计算值层次材料名称(由上至卜)厚度m计算导热系 数九W/(m.K)计

5、算畜热系数SCW/(m2 K)热阻R (m2 K)/W热惰性指标D面层配筋细石混凝土保护层隔离层聚脂无纺布一层保温层挤塑聚苯板(XPS)防水层防水卷材找平层1: 3水泥砂浆找坡层陶粒混凝土，起坡厚度40结构层钢筋混凝土屋面板内抹灰腻子合计屋面的传热阻R=Re+R+Ri=(m2K)/W屋面的传热系数K=l/R=W/(m2K)屋面的热惰性指标 D=符合标准要求(江苏省民用建筑热环境与节能设计标准)(夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准)提示：1、保温材料的计算导热系数九和计算蓄热系数S，是以材料在实验室检测的导CC热系数九和蓄热系数S,乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1修正系数a后的计算值；2、材料的

6、导热系数X、蓄热系数S和修正系数a,可由民用建筑热工设计规范GB50176-93附录中的附表4.1、4.2查取；3、对找坡兼保温的保温层材料的计算厚度可取最小部位的厚度尺寸(即起坡高 度)，也可以用加权厚度计算：H=2/(1/H+1/H )起坡 止坡4、不能用松散材料、高吸水材料作屋面保温层；5、防水层的热阻可忽略不计。2、坡屋面采用40厚挤塑板（XPS）作保温层，屋面的构造层次及热工性能计算值见表4-2。表 4 坡屋面的构造层次及热工性能计算值层次材料名称（由上至卜）厚度m计算导热系 数W/（m.K）计算畜热系数SCW/（m2 K）热阻R (m2 K)/W热惰性指标D波型瓦水泥瓦找平层1：

7、3水泥砂浆防水层防水卷材保温层挤塑聚苯板（XPS）找平层1： 3水泥砂浆结构层钢筋混凝土屋面板内抹灰腻子合计屋面的传热阻 Ro=Re+R+Ri=0.04+0.11=（m2 K）/W屋面的传热系数K=1/Ro=W/（m2K）屋面的热惰性指标 D=符合标准要求（四）外墙的热工节能设计1、外墙主全部位的传热阻 Kp 及热惰性能指标 Dp 本工程为框架结构体系，外墙主体部位为 KM1 空心砖砌体填充墙，采用水泥基 复合保温砂浆外墙外保温系统1 ）填充部分南向外墙填充部分的构造层次及Rot、Dot计算值见表5-1。表 5-1 南向外墙主体部位的 Roz 、Doz 计算值材料名称(由内至外)厚度m计算导热

8、系数九CW/(m.K)计算蓄热系数SCW/(m2 K)热阻R.(m2 K)/W热惰性指标D.D=R.S J1： 3水泥砂浆内抹灰JKM1空心砖保温砂浆抹面层涂料饰面/总计南向外墙填充部位的传热阻R .t=R +R +R.=0.04+0.11=(m2K)/Wo e p i南向外墙填充部位的传热系数KOt=1/R.p=W/(m2K)南向外墙填充部位的热惰性指标 DOt=2、南向外墙结构部分外墙结构部位采用与主体部位相同的水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统，南向外墙结构部分的构造层次及 Ros、Dos 计算值见表 5-2。表 5-2 外墙结构部位的 Ros、Dos 计算值材料名称(由内至外)厚度m计算

9、导热系数九CW/(m.K)计算蓄热系数SCW/(m2 K)热阻R.(m2 K)/W热惰性指标D.D=R.S JJ1： 3水泥砂浆内抹灰钢筋混凝土梁、柱界面层保温砂浆抹面层涂料饰面/总计外墙结构部位的传热阻R .b=R +RS+R.=0.04+0.11=(m2K)/Wo e S i外墙结构部位的传热系数Kb=1/Rop=1/0.63=W/(m2K)外墙结构部位的热惰性指标 Db=提示：1、为简化计算，取钢筋混凝土梁、柱等结构性冷(热)桥部位的计算厚度与墙 体的计算厚度相同；5、当采用外墙保温系统时，结构性冷(热)桥部位应有适当的保温措施，使该 部位的低限传热阻R.min符合内表面在采暖期间不结露

10、的要求(0.52)。3、其他冷桥 凸窗上下挑板部位采用与主体部位相同的水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统， 南向外墙结构部分的构造层次及Rosl、Dosl计算值见表5-3。表 5-3 凸窗上下挑板部位的 Rp、 Dp 计算值材料名称(由内至外)厚度M计算导热系数九CW/(m.K)计算蓄热系数SCW/(m2 K)热阻R.(m2 K)/W热惰性指标D.J1： 3水泥砂浆内抹灰钢筋混凝土板界面层保温砂浆抹面层涂料饰面/总计凸窗上下挑板部位的传热阻Ro.p=Re+RS+Ri=0.04+0.11= (m2K)/W凸窗上下挑板部位的传热系数Kp=1/R.p=W/(m2K)凸窗上下挑板部位的热惰性指标 Dp=

11、4、南向外墙的平均传热阻K和热惰性指标Dmm面积m2面积百分比KW/(m2 K)D填充墙面积FoMlK1D1外墙框架结构面积FsM2K2D2凸窗挑板面积FpM3K3D3汇总100. 0KmDm*Km=MlxKl+M2xK2+M3xK3=W/（m2 K）Rom=1/133=075m2 K/WD = M1xD1+M2xD2+M3xD3=m江苏省民用建筑热环境与节能设计标准DB32/478-2001规定：南墙当D在164之间时，传热阻Ro不应低于0.69 m2K/W, Rom=m2K/W冷桥传热阻Ro不应低于0.52 m2K/W, Rp=（m2K）/W满足要求 提示；为简化计算过程，可按以下比例选择

12、外墙主体部位面积Fp和结构性冷（热）桥部 位面积Fb在外墙面积中所占的百分比计算外墙K和D的：bmm（1）若建筑为砖混结构体系,取外墙主体部位面积占外墙面积的 80%,结构性 冷（热）桥部位面积占外墙面积的20%，计算外墙的K和D ；mm（2）若建筑为框架结构体系,取外墙主体部位面积占外墙面积的 65%,结构性 冷（热）桥部们面积占外墙面积的 35%,计算外墙的 K 和 D ；mm（3）若建筑为框剪结构体系,取外墙主体部位（填充墙）面积占外墙面积的 55%, 结构性冷（热）桥部位（框剪）面积占外墙面积的45%，计算外墙的Km和Dm；（4）若建筑为剪力墙结构体系，取外墙剪力墙部位面积占外墙面积的

13、 75%，填 充墙部位占25%，计算外墙的Km和Dm；或直接取剪力墙部位的K和D作为外墙的 K 和 D 。mm（五）分户墙的热工节能设计（JGJ134要求）本工程的分户墙为 KM1 型190 厚空心砖砌体填充墙，双面抹水泥砂浆，传热阻 听计算值见表 7。表 7 分户墙的传热阻听计算值材料名称材料厚m计算导热系数九C材料层热阻Rj(m2 K)/W J1： 3水泥砂浆抹面空心砖墙1： 3水泥砂浆抹面YRj=R=（m2 K）/W分户墙的传热阻 Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.11=（m2 K）/W分户墙的传热阻K=1/Ro=W/（m2K）,符合JGJ134标准的规定。提示： 若设计建筑为框剪或剪

14、力墙结构体系，分户墙中有部分是剪力墙，应按剪力墙和 填充墙在分户墙中的比例和其对应的传热阻Kp和0,按外墙平均传热阻的计算方法 计算分户墙的平均传热阻Km。（六）楼地面的热工节能设计（JGJ134要求）1、层间楼地面采用保温砂浆做垫层，不含装饰面层的传热阻K的计算值见表8。表8层间楼地面的传热阻K计算值材料名称材料厚计算导热系数九材料层热阻Rj（由上至卜）mC(m2 K)/W水泥砂浆面层保温砂浆垫层钢筋混凝土楼板水泥砂浆面层YRj=R=（m2 K）/W层间楼地面的传热阻 Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.11=0.53（m2 K）/W层间楼地面的传热阻K=1/R=W/（m2K）v20, W/

15、（m2K）,符合标准的规定。提示：1、若考虑室内装饰中的地面面层作法,可将面层材料的热阻计入楼地面的 传热阻R内。o1 ）木地板表8-2考虑室内装饰的层间楼地面的传热阻K计算值材料名称材料厚计算导热系数九材料层热阻Rj（由上至卜）mC(m2 K)/W木地板空气间层钢筋混凝土楼板水泥砂浆面层YRj=R=(m2 K)/W层间楼地面的传热阻 Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.11=0.55(m2 K)/W2)地砖地面表 8-3 考虑室内装饰的层间楼地面的传热阻 K 计算值材料名称(由上至卜)材料厚m计算导热系数九c材料层热阻Rj(m2 K)/W J地砖+粘贴砂浆钢筋混凝土楼板水泥砂浆面层YRj=R

16、=(m2 K)/W层间楼地面的传热阻 Ro=Ri+R+Ri=0.11+0.11=0.35(m2 K)/W3)考虑 85%面积木地板(和吊顶)，20%地砖Km=层间楼地面的传热阻K=W/(m2K)v20, W/(m2K),符合标准的规定。2、与室外空气接触的架空通风楼地面的热工节能设计，应与外墙的热工节能设计相同，外(下)表面换热阻取0.04(m2 K)/W。(七)其他部位的节能设计1、分户门：采用双面金属内衬保温材料的防盗、隔音、保温多功能门,传热阻K0.40南0.40西0.40北0.40提示：表 2 中的窗墙面积比及对应 K、SC 和可见光透射比限值应符合公共建筑节能 设计标准的相关规定。2

17、、外窗（含透明幕墙）的窗型选择（1）传热阻Ro： l/4.7m2 K/W的居室外窗，选用塑料单玻窗；（2）传热阻Ro： l/3.0m2 K/W的居室外窗，选用铝合金中空玻璃窗；（3）传热阻Ro： i/2.7m2 K/W的居室外窗，选用5+9A+5、5+12A+5塑料或断 桥铝合金中空玻璃窗；（4）传热阻限值Ro：1/2.5m2K/W的外窗用一面为Low-E玻璃的、空气间层为 12mm 塑料或铝合金断热桥中空玻窗。3、外窗（或透明幕墙）的传热阻 K 应有质检部门提供的检验合格证书。4、外窗（或透明幕墙）的气密性应不低于现行国标建筑外窗气密性能分级及 其检测方法GB7107规定的4级，并应有质检部

18、门提供的检验合格证书。5、外窗或透明幕墙应采取适宜的遮阳措施使其综合遮阳系数 SC 符合表2 限值的 要求。遮阳措施为：（列出具体的遮阳措施）（二）屋面的热工节能设计1、倒置式上人屋面（同居住建筑，指标要求高，K=0.7）屋面的传热阻 Ro=Re+R+Ri=0.04+0.11= （m2 K）/W屋面的传热系数K=1/Ro= R 2R 各个传热面部位的传热阻(m2K)/W；O1o2o n气内表面换热阻，取0.11(m2K)/W；Re外表面换热阻，取0.11(m2K)/W；p修正系数，对与结构构件，取1。算成同面积的方孔，然后按上述规定计算。2 围护结构的传热阻应按下式计算：R =R +R+R(A

19、-1-2)o ie式中，R。围护结构的传热阻(m2K)/W；Ri内表面换热阻(m2K)/W，应按本附录附表3.4-1选取；Re外表面换热阻(m2K)/W，应按本附录附表3.4-1选取；R围护结构热阻(m2K)/W。3 空气间层热阻的确定(1) 不带铝箔、单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻，应按民用建筑热工设计规范GB50176-93的附表2.4查取。2)通风良好的空气间层，其热阻可不予考虑。这种空气间层的间层温度可取进气温度，表面换热系数可取12.0W/(m2K)。A-2某一层为两种以上材料组成时的平均热惰性指标D的计算方法如某层有两种以上材料组成，则应先按下式计算该层的平均导热系数：(A-

20、2-1)F + F + AA F12n然后按下式计算该层的平均热阻：该层的平均蓄热系数按下式计算：(A-2-2)S F + S F +AA+ S FS = 112_2n_nF + F + AA F12n式中， F2Fn在该层中按平行于热流划分的各个传热面积(m2)；X、X2Xn各个传热面积上材料的导热系数W/(m2K)；S、S2Sn各个传热面积上材料的蓄热系数W/(m2K)； 该层的热惰性指标D值应按下式计算：附录B常用轻质墙体及保温材料的导热系数及蓄热系数修正系数a附表B常用轻质墙体及保温材料的导热系数及蓄热系数修正系数a材料名称使用位置修正系数a加气混凝土砌块砌体用于墙体1.35铺设在屋面

21、防水层上1.40铺设在屋面防水层下1.45水泥焦渣屋面找坡屋1.35挤塑聚苯板（XPS）用于屋面1.15用于墙体1.15模压聚苯板（EPS）用于屋面1.30用于墙体1.20复合硅酸盐板用于屋面1.40用于墙体1.35憎水膨胀珍珠岩制品用于屋面1.50水泥基保温材料用于屋面找坡1.151.35用于墙体1.15水泥聚苯板用于墙体1.30用于屋面1.50聚氨脂泡沫塑料用于屋面和外墙1.15附录C居住建筑体形系数Cf/v的计算方法C.1 计算公式无量纲）C = 外围护结构面积 Fo f/v外围护结构包围的体积VoC.2 计算要点1 外围护结构主要指外墙（含外窗及阳台的落地门窗）及屋面两部分。2 外墙的

22、计算高度应是 0.000 起至顶层的层高顶端。3 坡屋面的面积应根据屋面下的使用空间分三种情况进行计算；（1）在檐口高度有平整式吊顶时，按平屋面方法计算屋面的面积；（2） 屋顶有“ ”形阁楼导住空间时，按“”计算屋面的面积；（3） 屋顶有“ ”形阁楼导住空间时，按“”计算屋面的面积。4 底屋为商业用房时，应根据商业用房的布局形式采用不同方法计算：（1）底层全部为商业用房时，底层的外墙面积及体积不计入居住建筑的体形系 数；（2）底层局部为商业用房时，按整幢建筑计算体形系数，外墙、外窗及分隔墙 应分别按居住建筑和商业用房建筑的建筑节能设计标准进行建筑热工节能设计。5 带中心花园及凹廊的居住建筑，空

23、心花园及凹廊为户外空间，不应将其作为 户内空间，其周边的墙和窗均应作为围护结构计算体形系数的Fo内，并应按外墙和外 窗的节能设计标准与其他外墙和外窗一样进行建筑热工节能设计。附录F材料表面的太阳辐射吸收系数ps值附表F材料表面的太阳辐射吸收系数ps值表面材料及色泽Ps值表面材料及色泽Ps值黑漆0.92水泥粉刷墙面（光滑）0.60深灰漆0.91深灰石棉水泥瓦1.72-0.78深蓝喷漆0.91红色粘土砖墙0.71-0.78深绿色、浅褐色漆0.89水泥墙面0.70深蓝-灰漆0.88水刷石墙面（灰白色）0.70天监或深绿喷漆0.88绿色植被0.80棕色漆0.84浅色饰面砖或涂料0.50浅棕色漆0.80

24、硅酸盐砖墙面0.50绿色喷漆0.79石灰粉刷墙面0.48铁锈色漆0.78银色漆0.25红油漆0.74抛光铝反射体片0.12红瓦屋面0.85水面0.96附录 H 建筑保温材料的计算导热系数及计算蓄热系数取值附表 H 建筑保温材料的计算导热系数与蓄热系数计算取值表保温材料名称干密度(kg/m3)导计算热系数 九W/（m K）计算蓄热系数S W/（m2 K）应用部位膨胀聚苯板18200.042x1.20=0.050.36x1.20=0.43墙体外保温0.042x1.30=0.060.36x1.30=0.47屋面保温高密度膨胀聚苯板30350.040x1.20=0.050.33x1.20=0.40屋面

25、保温挤塑聚苯板25320.030x1.15=0.030.32x1.15=0.37墙体外保温0.030x1.20=0.040.32x1.20=0.38屋面保温、楼板保温聚氨酯泡沫塑料55700.024x1.4=0.320. 36墙体外保温、屋面保温半硬质矿（岩）棉板1001800.048x1.20=0.060.77x1.20=0.92墙体外保温、内保温、楼板 保温0.048x1.25=0.060.77x1.25=0.96坡屋面保温矿（岩）棉毡601200.049x1.20=0.060.62x1.20=0.74墙体内保温半硬质玻璃棉板32480.045x1.20=0.050.44x1.20=0.5

26、3墙体内保温0.045x1.25=0.060.44x1.25=0.41坡屋面保温玻璃棉毡240.049x1.20=0.060.34x1.20=0.41墙体内保温硬质矿棉板3000.060x1.20=0.071.26x1.20=1.51墙体内保温、楼板保温石膏玻璃棉板3500.070x1.25=0.091.43x1.25=1.79墙体内保温0.070x1.30=0.091.43x1.30=1.86屋面保温泡沫玻璃保温板1501800.066x1.20=0.080.81x1.20=0.47墙体保温、屋面保温水泥聚苯板3000.090x1.30=0.121.54x1.30=2.00墙体内保温0.090x1.50=0.1351.54x1.50=2.31屋面保温砂加气块（B04级）4004500.19x1.5=0.262.84x1.35=3.79墙体外保温砂加气块（B05级）5005500.22x1.5=4.863.59x1.35=4.86墙体外保温