节能课件-建筑节能计算.ppt

1、 一、节能率的含义一、节能率的含义 二、节能控制参数二、节能控制参数 三、关于节能设计方法三、关于节能设计方法 四、建筑节能设计文件的四、建筑节能设计文件的 深度深度 一、节能率的含义一、节能率的含义 同样一幢建筑，分别于八十年代初同样一幢建筑，分别于八十年代初期建设（对比建筑）和现在建设期建设（对比建筑）和现在建设（现有建筑），在保证同样的室内（现有建筑），在保证同样的室内环境要求条件下，现有建筑的全年环境要求条件下，现有建筑的全年能耗与参照建筑全年能耗的比值。能耗与参照建筑全年能耗的比值。比较参数 对比建筑对比建筑 现有建筑现有建筑朝向及面积朝向及面积 相同相同 相同相同功能功能 相同相同

2、 相同相同体形系数体形系数 相同相同 相同相同窗墙比窗墙比 相同相同 相同相同室内环境室内环境 相同相同 相同相同围护结构材料围护结构材料 不同不同 不同不同设备系统设备系统 不同不同 不同不同（续）节能率的含义 对比建筑标准节能建筑：现有建筑其节能率至少达到50%（续）节能率的含义特点1节能率是理论计算值，非实际能源消耗的百分比2 节能的检测.难以直接检测能耗，而间接以强制性指标的检测替代。只要强制性指标满足，即予认可。节能是系统工程，需要各专业、各环节共同努力。对公共建筑,从北方至南方从北方至南方:围护结构分担节能率约围护结构分担节能率约25%-13%；空调采暖系统分担节能率约空调采暖系统

3、分担节能率约20%-16%；照明设备分担节能率约照明设备分担节能率约7%-18%。现阶段总目标达到现阶段总目标达到50%,已开始已开始65%的试点的试点.（续）节能率的含义（续）节能率的含义节能的落实 设计 设计质量控制施工图审查 监理 检测 验收备案二、节能控制参数二、节能控制参数 参数主要包括：参数主要包括：1)体形系数、体形系数、2)窗墙比、窗墙比、3)遮阳率、遮阳率、4)热阻热阻R、5)热惰性指标热惰性指标 D 6)采暖耗热量指标采暖耗热量指标 7)空调耗冷量指标空调耗冷量指标 设备的节能：设备的节能：采暖与空调的效率采暖与空调的效率 热水供应的效率热水供应的效率 照明的效率照明的效率

4、三 建筑节能有关参数的计算3.1 体形系数体形系数（Shape coefficient of building）建筑物与室外大气接触的外表面积建筑物与室外大气接触的外表面积 建筑物所包围的体积建筑物所包围的体积 外表面积外表面积不包括不包括地面、不采暖空调楼梯间隔墙和地面、不采暖空调楼梯间隔墙和户门的面积；户门的面积；包括包括飘窗飘窗的外表面积与体积。的外表面积与体积。对对封闭阳台封闭阳台，计算其内隔墙面积。若无内隔墙，计算其内隔墙面积。若无内隔墙，则按封闭阳台的外表面计算面积和体积。则按封闭阳台的外表面计算面积和体积。对对有人有人坡屋顶坡屋顶,按三棱柱计算按三棱柱计算.室内室内外墙飘窗立面卧

5、室或客厅封闭阳台平面住人坡屋顶建筑体型建筑体型:体形系数体形系数:建筑物与室外大气接触的外表面积与其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所包围的体积的比值 F/V体形系数体形系数:大大 小小体形系数越小越节能体形系数越小越节能 以以1.5m x 1.2m x 0.4的飘窗为例的飘窗为例,其外表面积为其外表面积为:3.96m2,体积为体积为0.72m3.自身的体形系数为自身的体形系数为5.5.对整体建筑的影响对整体建筑的影响:例：某建筑共六层例：某建筑共六层,两个楼梯两个楼梯.每层四户每层四户.原有外表原有外表面积为面积为2113m2,原有体积为原有体积为6572m3,体形系数

6、为体形系数为0.322.如每户有一扇窗改为上述飘窗如每户有一扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为则体形系数变为0.335.增加增加0.013.如每户有二扇窗改为上述飘窗如每户有二扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为则体形系数变为0.348.增加增加0.0263.2窗墙比(Area ratio of window to wall)某朝向上的窗户窗洞总面积某朝向上的窗户窗洞总面积 该朝向立面总面积该朝向立面总面积 注：注：1)以整个朝向为单位计算，不以房间为单位。以整个朝向为单位计算，不以房间为单位。2)对飘窗只计算其窗洞的面积。对飘窗只计算其窗洞的面积。3)3)对玻璃门应按窗户计算对玻璃门应按窗户计算.

7、4)4)关于朝向的确定关于朝向的确定-North建筑平面之一建筑平面之一建筑平面之二建筑平面之二建筑平面之三建筑平面之三3.3 遮阳率遮阳率/遮阳系数遮阳系数 省标规定：80%南向：要求九时至十五时满窗遮阳南向：要求九时至十五时满窗遮阳 西向：要求十二时至十八时满窗遮阳要求十二时至十八时满窗遮阳 南向南向/北向北向:可采用固定遮阳可采用固定遮阳 东向东向/西向西向:可采用挡板遮阳或活动遮阳可采用挡板遮阳或活动遮阳.建议：建议：水平遮阳板长度水平遮阳板长度0.4m，水平延伸长度，水平延伸长度0.8m或垂直遮阳板长度或垂直遮阳板长度0.33m。或采用有遮阳功能的窗户。或采用有遮阳功能的窗户。建筑构

8、件建筑构件(阳台阳台,搁板等搁板等)及建筑物自身也能及建筑物自身也能形成遮阳形成遮阳.水平遮阳垂直遮阳LHN窗户分层遮阳 由建筑方位角形成的遮阳S墙面方位角SN 南京地区南京地区:北纬北纬 32004 夏至日南京太阳位置参数及遮阳计算（窗户宽夏至日南京太阳位置参数及遮阳计算（窗户宽1.2m，高，高1.5m，至顶板，至顶板0.2m）时间午前9101112午后151413 太阳高度角 h49033620127401281023太阳方位角 A89022790336004200建筑正南向布置建筑正南向布置 水平遮阳板长度0.010.180.240.26水平遮阳板水平延伸长度1.450.880.420.

9、00垂直遮阳板长度0.0150.220.67极大建筑南偏东建筑南偏东150布置（布置（午前）水平遮阳板长度0.390.380.340.25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47建筑南偏西建筑南偏西150布置（布置（午后）水平遮阳板长度0.390.380.340.25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC GB50189 公共建筑节能标准遮阳系数遮阳系数SC的定义的定义:通过玻璃窗的太阳辐射得热率通过玻璃窗的太阳辐射得热率相同入射条件下相同入射条件下

10、3mm标准玻璃窗的太阳辐射得热率标准玻璃窗的太阳辐射得热率.玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC的计算公式的计算公式：SC=SCSD SC为玻璃本身的遮阳系数，为玻璃本身的遮阳系数，SD为外遮阳设施为外遮阳设施的遮阳系数。的遮阳系数。SD按照按照GB50189附录附录A提出的方法确定。当无提出的方法确定。当无外遮阳时，外遮阳时，SD=1。SC是玻璃对阳光的遮蔽系数与窗框面积的是玻璃对阳光的遮蔽系数与窗框面积的修正系数的乘积修正系数的乘积,与玻璃材料、窗框面积大小有与玻璃材料、窗框面积大小有关。关。SC由建筑师确定由建筑师确定,供应商按此提供产品供应商按此提供产品.注意：玻璃对可见光的透射率不小

11、于注意：玻璃对可见光的透射率不小于0.4 SC较小有利较小有利.太阳光谱与辐射特性波长m0.150.380.76100紫外线紫外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量 7%可见光可见光占太阳占太阳辐射总辐射总量量 50%红外线红外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量43%常温物体的辐射常温物体的辐射0.764.525.0100波长微米Low-E的反射范围,反射率80%常温物体的辐射范围玻璃的选择玻璃的选择 兼顾夏季遮阳与冬季得热要求.包括对外遮阳形式的选择亦是如此.选择玻璃要考虑其特性-对阳光不同频率光波的反射与透射特性 希望能将红外反射而具有一定的可见光透过率.-辐射的方向性常用中空玻璃材料常用中空玻璃材

12、料 白玻白玻 吸热玻璃吸热玻璃 增大吸热量增大吸热量,由室外空气带走由室外空气带走,减少进入室内热量减少进入室内热量,但对但对于温差传热量无减少于温差传热量无减少.阳光控制玻璃阳光控制玻璃(热反射热反射)在玻璃表面涂上金属化合物膜在玻璃表面涂上金属化合物膜,可以改变玻璃的反射率可以改变玻璃的反射率和对可见光的透射率和对可见光的透射率.通过膜的组合实现通过膜的组合实现.对远红外反对远红外反射效果低射效果低.Low-E玻璃玻璃 对远红外有较高反射率的镀膜玻璃对远红外有较高反射率的镀膜玻璃玻璃种类中空组合中空K值透过率%透明玻璃 6白玻+12+6白玻 2.7 72 吸热玻璃 6蓝玻+12+6白玻 2

13、.7 43 热反射玻 6反射+12+6白玻 2.6 43 Low-E 6白玻+12+6L-w 1.9 66 Sun-E 6 Sun+12+6白玻 1.8 38几种中空玻璃的性能几种中空玻璃的性能3.5 热阻 导热热阻导热热阻 Rd：m2.k/W 材料厚度材料厚度()(m)材料导热系数材料导热系数()(w/m.k)对流热阻对流热阻 R:1/:对流换热系数对流换热系数 W/m2.k 墙体内外表面热阻共墙体内外表面热阻共0.15 m2.k/W 总热阻=各部分热阻之和室外对流热阻室内对流热阻材料导热热阻材料导热热阻材料导热热阻R=1/i+/+1/o不住人的坡屋顶不计算空气层的热阻?热惰性指标热惰性指标

14、D D=R*S 热阻与蓄热系数的乘积热阻与蓄热系数的乘积 S:蓄热系数蓄热系数.由材料的热容量由材料的热容量(容重与比热的乘积容重与比热的乘积)决决定定.D:综合反映了材料抵抗热流大小和温度波动的综合反映了材料抵抗热流大小和温度波动的能力能力.多层材料多层材料:D=(R*S)注注:空气层的蓄热系数为空气层的蓄热系数为0.住宅的墙体热阻限值与住宅的墙体热阻限值与D有关系有关系.D越大越大,R可以小可以小.冬季室外采暖计算温度亦与冬季室外采暖计算温度亦与D有关有关.3.6 建筑物耗热量指标建筑物耗热量指标（Index of heat loss of building）按照冬季室内热环境设计标准和设

15、定的计按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。内消耗的需要由采暖设备提供的热量。3.7 建筑物耗冷量指标建筑物耗冷量指标（Index of cool loss of building）按照夏季室内热环境设计标准和设定的计按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量。内消耗的需要由空调设备提供的冷量。3.6：耗热量指标的计算 qH=qH.T+qinf qI.H 其中：其中：qH 采暖期耗热量指

16、标采暖期耗热量指标 w/m2 qH.T 单位建筑面积通过外围护结构传热耗单位建筑面积通过外围护结构传热耗 热量指标热量指标 w/m2 qinf-单位建筑面积的换气（包括门窗缝隙，单位建筑面积的换气（包括门窗缝隙，外门开启换气扇）耗热量外门开启换气扇）耗热量 w/m2 qI.H 单位建筑面积的建筑物内部得热量单位建筑面积的建筑物内部得热量 w/m2 取取3.8 w/m23.7：耗冷量指标的计算qR=(qc)/24 式中：式中：qR 空调期耗冷量指标空调期耗冷量指标 w/m2qc-空调期内空调期内,某一时刻建筑物单位建筑面积的冷负荷某一时刻建筑物单位建筑面积的冷负荷w/m2 qc=(qc.t+qc

17、.s+qinf)/A0+qc.I qc.t:该时刻温差作用下通过外围护结构传入建筑物的热量该时刻温差作用下通过外围护结构传入建筑物的热量,w/m2 qc.s:该时刻透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量该时刻透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量,w/m2 qinf:该时刻由渗透空气带入室内的热量该时刻由渗透空气带入室内的热量,w/m2 qc.I:该时刻由内部得热所带来的热量该时刻由内部得热所带来的热量,取取3.8 w/m2三、节能设计方法三、节能设计方法符合规定性指标要求：符合规定性指标要求：满足在标准的全部硬性规定满足在标准的全部硬性规定符合性能性指标要求符合性能性指标要求：不一定满足不一定满足全部全

18、部硬性规定，但必须证明硬性规定，但必须证明传热损传热损失失（或由此而引起的（或由此而引起的采暖空调负荷采暖空调负荷）被控制在某）被控制在某个规定的范围内。个规定的范围内。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两种途径围护结构围护结构符合不同朝向、不符合不同朝向、不同窗墙面积比的外同窗墙面积比的外墙墙K限值，和外窗限值，和外窗K，Sw等限值等限值节能标准的达标途径节能标准的达标途径规定性指标规定性指标性能性指标性能性指标计算参考建筑的能耗计算参考建筑的能耗 Er参考建筑：形状、大小与所参考建筑：形状、大小与所设计的建筑完全相同，但设计的建筑完全相同，但K，SC值、值、HVAC设备设

19、备EER等等值符合相应规定值值符合相应规定值计算所设计建筑的能耗计算所设计建筑的能耗 EdEr Ed 达标途径达标途径调整建筑围调整建筑围护结构各组护结构各组成部分的热成部分的热工性能参数工性能参数对住宅对住宅Er已给出已给出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两种途径规定性指标达标的途径规定性指标达标的途径 优点：简单优点：简单 缺点：死板缺点：死板性能性指标达标的途径性能性指标达标的途径 优点：灵活优点：灵活 缺点：复杂缺点：复杂GB50189第第4.3节节“建筑围护结构热工性能建筑围护结构热工性能权衡判断权衡判断”就是性能性指标达标的途径就是性能性指标达标的途径 公共建筑

20、围护结构热工性能权衡判断公共建筑围护结构热工性能权衡判断 权衡判断不拘泥于建筑围护结构各个局部的权衡判断不拘泥于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。节能标准的要求。围护结构热工性能的优与劣，直接反映在建围护结构热工性能的优与劣，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设计建筑的采暖和也落实在比较参照建筑和所设计建筑的采暖和空调能耗上。空调能耗上。所谓参照建筑就

21、是一栋与所设计的建筑基本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一致的虚拟建筑，但是它的围护结构完全满足GB50189第第4章条款的要求。章条款的要求。公建围护结构热工性能权衡判断公建围护结构热工性能权衡判断 参照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间参照建筑的形状、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严寒和寒冷地区，当所设计建筑的体形系数大于于GB50189GB50189第第4.1.2条的规定时，参照建筑的每面条的规定时，参照建筑的每面外墙均应按比例缩小

22、，使参照建筑的体形系数外墙均应按比例缩小，使参照建筑的体形系数符合符合GB50189GB50189第第4.1.2条的规定。当所设计建筑的条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比大于窗墙面积比大于GB50189GB50189第第4.2.4条的规定时，参条的规定时，参照建筑的每个窗户（透明幕墙）均应按比例缩照建筑的每个窗户（透明幕墙）均应按比例缩小，使参照建筑的窗墙面积比符合小，使参照建筑的窗墙面积比符合GB50189第第4.2.4条的规定。条的规定。围护结构热工性能权衡判断围护结构热工性能权衡判断 1、参照建筑围护结构的各组成部分的传热系数、参照建筑围护结构的各组成部分的传热系数、热阻等很容易设定成满

23、足第、热阻等很容易设定成满足第4.2节各条款的规节各条款的规定。定。2、如果参照建筑在体形系数和窗墙比两个方面、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，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因此参照建筑的体形系数和窗墙面积比必须分别符合第别符合第4.1.2条和第条和第4.2.4条的规定。条的规定。围护结构热工性能权衡判断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在严寒和寒冷地区，当所设计建筑的体形系数大于第数大于第4.1.2条的规定时，必须调整参照建筑条的规定时，必须调整参照建筑的体形系数。的

24、体形系数。本条规定并不真正去调整所设计建筑的体形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，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，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如果画在图上，就是参照建筑每个房间的外墙都是都是“部分绝热部分绝热”的。采取这种措施的实际意的。采取这种措施的实际意义是，所设计建筑外墙面的面积比参照建筑大义是，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。，但通过

25、两者的热损失是一样的。围护结构热工性能权衡判断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所设计建筑的窗墙面积比大于第4.2.4条的规定条的规定时，采取处理过大的体形系数相类似的措施，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，使参照建筑的窗墙面积比符合本标准第4.2.4条的规定。条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比小于

26、第当所设计建筑的窗墙面积比小于第4.2.4条的条的规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。围护结构热工性能权衡判断围护结构热工性能权衡判断 所设计建筑和参照建筑全年采暖和空气调节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能耗的计算必须按照GB50189附录附录B 的规定进的规定进行。行。现有节能计算软件 EVBuilder 1.0 节能计算 南京工业大学暖通空调研究所南京工业大学暖通空调研究所 已通过省科技厅建已通过省科技厅建设厅的鉴定设厅的鉴定.天正节能软件 PKPM节能软件 当采用权衡判断法计算时当采用权衡判断法计算时 还应说明参考建筑

27、的参数及能耗标准值还应说明参考建筑的参数及能耗标准值.5 设备系统的节能5.1 节能目标及分解节能目标及分解从从1996年到年到2000年，新设计的采暖居住建筑应完年，新设计的采暖居住建筑应完成成19801981年当地通用设计能耗水平基础上年当地通用设计能耗水平基础上节能节能50，从，从2005年起新建采暖居住建筑应在年起新建采暖居住建筑应在此基础上再节能此基础上再节能30。夏热冬冷地区民用建筑夏热冬冷地区民用建筑2000年开始执行建筑热环年开始执行建筑热环境及节能标准。境及节能标准。在在50的节能目标中，围护结构承担的节能目标中，围护结构承担25，设备，设备系统承担系统承担25(包括照明包括

28、照明)。5.2 设备系统的节能设备系统的节能5.2.1 采暖空调系统的组成采暖空调系统的组成 冷热量的生产冷热量的生产冷热量的输送冷热量的输送末端设备末端设备 主要节能措施：主要节能措施：1)提高制冷机的运行效率。设备本身的效率，按应提高制冷机的运行效率。设备本身的效率，按应 用场所合理选用，能源形式，自动控制用场所合理选用，能源形式，自动控制 2)提高输送效率，水力平衡与变流量提高输送效率，水力平衡与变流量 3)加强保温。加强保温。节能应兼顾改善室内环境节能应兼顾改善室内环境。5.2.2 现有设备系统形式现有设备系统形式(以空调为例以空调为例)家用空调器家用空调器(窗式、分体式、柜式窗式、分

29、体式、柜式)，家用多联机（家用多联机（VRV），），户式空调机组（户内为户式空调机组（户内为 水管、风管），水管、风管），水源热泵，小区集中空调水源热泵，小区集中空调按照空调系统的组成模式，住宅空调设备按照空调系统的组成模式，住宅空调设备/系统可分为系统可分为三类：三类：类：家用窗式、分体、柜式空调器、家用窗式、分体、柜式空调器、VRVVRV系统系统类类：户式中央空调：户式中央空调类类：小区集中空调、水源热泵：小区集中空调、水源热泵 5.2.3 5.2.3 运行费的比较运行费的比较以制冷系数以制冷系数作为运行能耗的比较参数。作为运行能耗的比较参数。制冷系数制冷系数 制冷量制冷量/消耗的能量。消

30、耗的能量。即单位产冷量的能耗。即单位产冷量的能耗。类系统类系统不同气温、不同控制方式下的制冷系数室外气温开关控制变频控制10050807060903529252.72.93.13.342.753.13.342.83.23.5 3.22.93.64.04.04.53.64.54.94.14.95.4 类系统类系统 （户式空调）在部分负荷下制冷系数的变化（户式空调）在部分负荷下制冷系数的变化 负荷率（%）0.660.50.40.30.235p2.662.622.582.502.4029p2.932.882.832.762.6025p3.153.093.042.952.78 类系统类系统 集中式系统

31、在部分负荷下制冷系数的变化集中式系统在部分负荷下制冷系数的变化 （水冷式）（水冷式）负荷率（负荷率（%）1009080706035p4.74.464.304.133.9029p5.104.864.704.542625p5.305.104.904.734.47集中式系统的优点集中式系统的优点1)制冷效率高。制冷效率高。2)对能源品种的适应性强。可选用多种能源（电、油、对能源品种的适应性强。可选用多种能源（电、油、气、自然能源等）。气、自然能源等）。3)便于自然能源及余热废热的利用，也便于空调冷凝热便于自然能源及余热废热的利用，也便于空调冷凝热的回收利用。而其它两类系统均不具备此条件，仅能的回收利

32、用。而其它两类系统均不具备此条件，仅能在冬季吸收空气热量。在有自然能源及余热废热利用在冬季吸收空气热量。在有自然能源及余热废热利用的场合，集中式系统的优势更加突出。的场合，集中式系统的优势更加突出。4)蓄冷系统具有良好的负荷适应性，运行经济性好，非蓄冷系统具有良好的负荷适应性，运行经济性好，非常适合于小区的集中供冷。常适合于小区的集中供冷。集中式系统的户内冷集中式系统的户内冷/热量供应方式与热量供应方式与类系统相同类系统相同,可以采用风管式或水管式。在户内入口处设热量表计可以采用风管式或水管式。在户内入口处设热量表计量。量。5.5.输送系统节能输送系统节能1)管网系统的水力平衡（系统设计、静态

33、与动管网系统的水力平衡（系统设计、静态与动态平态平 衡阀）。衡阀）。2)循环水泵选型应符合水输送系数（循环水泵选型应符合水输送系数（WTF）或）或耗电输热比（耗电输热比（EHR）的规定值。）的规定值。3)变流量运行。水系统、风系统动态调节。变流量运行。水系统、风系统动态调节。4)管道保温。管道保温。5.6 关于电力直接供热关于电力直接供热1)火力发电时，总的能源利用效率低，约火力发电时，总的能源利用效率低，约为为30。不宜采用。不宜采用。2)合理的方式：热泵合理的方式：热泵3）较合理的方式：）较合理的方式：低谷电价时段的电蓄热低谷电价时段的电蓄热5.7 5.7 太阳能热水供应太阳能热水供应南京

34、地区全年总辐射照度：南京地区全年总辐射照度：4487 MJ/m2 相当于相当于 1247 kW.H 资源丰富资源丰富总效率：总效率：0.250.32使用形式：使用形式：1)分散式分散式 每户一台每户一台 (但管道统一设计但管道统一设计)2)集中式集中式 集热设备集中集热设备集中,输送管道统一输送管道统一.布置：布置：水平排列、与建筑配合形成统一屋面。水平排列、与建筑配合形成统一屋面。讲座结束一、节能率的含义一、节能率的含义 同样一幢建筑，分别于八十年代初同样一幢建筑，分别于八十年代初期建设（对比建筑）和现在建设期建设（对比建筑）和现在建设（现有建筑），在保证同样的室内（现有建筑），在保证同样的

35、室内环境要求条件下，现有建筑的全年环境要求条件下，现有建筑的全年能耗与参照建筑全年能耗的比值。能耗与参照建筑全年能耗的比值。比较参数 对比建筑对比建筑 现有建筑现有建筑朝向及面积朝向及面积 相同相同 相同相同功能功能 相同相同 相同相同体形系数体形系数 相同相同 相同相同窗墙比窗墙比 相同相同 相同相同室内环境室内环境 相同相同 相同相同围护结构材料围护结构材料 不同不同 不同不同设备系统设备系统 不同不同 不同不同（续）节能率的含义 对比建筑标准节能建筑：现有建筑其节能率至少达到50%二、节能控制参数二、节能控制参数 参数主要包括：参数主要包括：1)体形系数、体形系数、2)窗墙比、窗墙比、3

36、)遮阳率、遮阳率、4)热阻热阻R、5)热惰性指标热惰性指标 D 6)采暖耗热量指标采暖耗热量指标 7)空调耗冷量指标空调耗冷量指标 设备的节能：设备的节能：采暖与空调的效率采暖与空调的效率 热水供应的效率热水供应的效率 照明的效率照明的效率三 建筑节能有关参数的计算3.1 体形系数体形系数（Shape coefficient of building）建筑物与室外大气接触的外表面积建筑物与室外大气接触的外表面积 建筑物所包围的体积建筑物所包围的体积 外表面积外表面积不包括不包括地面、不采暖空调楼梯间隔墙和地面、不采暖空调楼梯间隔墙和户门的面积；户门的面积；包括包括飘窗飘窗的外表面积与体积。的外表

37、面积与体积。对对封闭阳台封闭阳台，计算其内隔墙面积。若无内隔墙，计算其内隔墙面积。若无内隔墙，则按封闭阳台的外表面计算面积和体积。则按封闭阳台的外表面计算面积和体积。对对有人有人坡屋顶坡屋顶,按三棱柱计算按三棱柱计算.室内室内外墙飘窗立面卧室或客厅封闭阳台平面住人坡屋顶建筑体型建筑体型:体形系数体形系数:建筑物与室外大气接触的外表面积与其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所包围的体积的比值 F/V体形系数体形系数:大大 小小体形系数越小越节能体形系数越小越节能 以以1.5m x 1.2m x 0.4的飘窗为例的飘窗为例,其外表面积为其外表面积为:3.96m2,体积为体积为0

38、.72m3.自身的体形系数为自身的体形系数为5.5.对整体建筑的影响对整体建筑的影响:例：某建筑共六层例：某建筑共六层,两个楼梯两个楼梯.每层四户每层四户.原有外表原有外表面积为面积为2113m2,原有体积为原有体积为6572m3,体形系数为体形系数为0.322.如每户有一扇窗改为上述飘窗如每户有一扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为则体形系数变为0.335.增加增加0.013.如每户有二扇窗改为上述飘窗如每户有二扇窗改为上述飘窗,则体形系数变为则体形系数变为0.348.增加增加0.0263.2窗墙比(Area ratio of window to wall)某朝向上的窗户窗洞总面积某朝向上的窗户

39、窗洞总面积 该朝向立面总面积该朝向立面总面积 注：注：1)以整个朝向为单位计算，不以房间为单位。以整个朝向为单位计算，不以房间为单位。2)对飘窗只计算其窗洞的面积。对飘窗只计算其窗洞的面积。3)3)对玻璃门应按窗户计算对玻璃门应按窗户计算.4)4)关于朝向的确定关于朝向的确定-North建筑平面之一建筑平面之一建筑平面之二建筑平面之二建筑平面之三建筑平面之三3.3 遮阳率遮阳率/遮阳系数遮阳系数 省标规定：80%南向：要求九时至十五时满窗遮阳南向：要求九时至十五时满窗遮阳 西向：要求十二时至十八时满窗遮阳要求十二时至十八时满窗遮阳 南向南向/北向北向:可采用固定遮阳可采用固定遮阳 东向东向/西

40、向西向:可采用挡板遮阳或活动遮阳可采用挡板遮阳或活动遮阳.建议：建议：水平遮阳板长度水平遮阳板长度0.4m，水平延伸长度，水平延伸长度0.8m或垂直遮阳板长度或垂直遮阳板长度0.33m。或采用有遮阳功能的窗户。或采用有遮阳功能的窗户。建筑构件建筑构件(阳台阳台,搁板等搁板等)及建筑物自身也能及建筑物自身也能形成遮阳形成遮阳.水平遮阳垂直遮阳LHN窗户分层遮阳 由建筑方位角形成的遮阳S墙面方位角SN 南京地区南京地区:北纬北纬 32004 夏至日南京太阳位置参数及遮阳计算（窗户宽夏至日南京太阳位置参数及遮阳计算（窗户宽1.2m，高，高1.5m，至顶板，至顶板0.2m）时间午前9101112午后1

41、51413 太阳高度角 h49033620127401281023太阳方位角 A89022790336004200建筑正南向布置建筑正南向布置 水平遮阳板长度0.010.180.240.26水平遮阳板水平延伸长度1.450.880.420.00垂直遮阳板长度0.0150.220.67极大建筑南偏东建筑南偏东150布置（布置（午前）水平遮阳板长度0.390.380.340.25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47建筑南偏西建筑南偏西150布置（布置（午后）水平遮阳板长度0.390.380.340.25水平遮阳板水平延伸长度1.40.80.

42、350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC GB50189 公共建筑节能标准遮阳系数遮阳系数SC的定义的定义:通过玻璃窗的太阳辐射得热率通过玻璃窗的太阳辐射得热率相同入射条件下相同入射条件下3mm标准玻璃窗的太阳辐射得热率标准玻璃窗的太阳辐射得热率.玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC的计算公式的计算公式：SC=SCSD SC为玻璃本身的遮阳系数，为玻璃本身的遮阳系数，SD为外遮阳设施为外遮阳设施的遮阳系数。的遮阳系数。SD按照按照GB50189附录附录A提出的方法确定。当无提出的方法确定。当无外遮阳时，外遮阳时，SD=1。SC是玻璃对阳光的遮

43、蔽系数与窗框面积的是玻璃对阳光的遮蔽系数与窗框面积的修正系数的乘积修正系数的乘积,与玻璃材料、窗框面积大小有与玻璃材料、窗框面积大小有关。关。SC由建筑师确定由建筑师确定,供应商按此提供产品供应商按此提供产品.注意：玻璃对可见光的透射率不小于注意：玻璃对可见光的透射率不小于0.4 SC较小有利较小有利.太阳光谱与辐射特性波长m0.150.380.76100紫外线紫外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量 7%可见光可见光占太阳占太阳辐射总辐射总量量 50%红外线红外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量43%常温物体的辐射常温物体的辐射0.764.525.0100波长微米Low-E的反射范围,反射率80%常温

44、物体的辐射范围玻璃的选择玻璃的选择 兼顾夏季遮阳与冬季得热要求.包括对外遮阳形式的选择亦是如此.选择玻璃要考虑其特性-对阳光不同频率光波的反射与透射特性 希望能将红外反射而具有一定的可见光透过率.-辐射的方向性常用中空玻璃材料常用中空玻璃材料 白玻白玻 吸热玻璃吸热玻璃 增大吸热量增大吸热量,由室外空气带走由室外空气带走,减少进入室内热量减少进入室内热量,但对但对于温差传热量无减少于温差传热量无减少.阳光控制玻璃阳光控制玻璃(热反射热反射)在玻璃表面涂上金属化合物膜在玻璃表面涂上金属化合物膜,可以改变玻璃的反射率可以改变玻璃的反射率和对可见光的透射率和对可见光的透射率.通过膜的组合实现通过膜的

45、组合实现.对远红外反对远红外反射效果低射效果低.Low-E玻璃玻璃 对远红外有较高反射率的镀膜玻璃对远红外有较高反射率的镀膜玻璃玻璃种类中空组合中空K值透过率%透明玻璃 6白玻+12+6白玻 2.7 72 吸热玻璃 6蓝玻+12+6白玻 2.7 43 热反射玻 6反射+12+6白玻 2.6 43 Low-E 6白玻+12+6L-w 1.9 66 Sun-E 6 Sun+12+6白玻 1.8 38几种中空玻璃的性能几种中空玻璃的性能3.5 热阻 导热热阻导热热阻 Rd：m2.k/W 材料厚度材料厚度()(m)材料导热系数材料导热系数()(w/m.k)对流热阻对流热阻 R:1/:对流换热系数对流换

46、热系数 W/m2.k 墙体内外表面热阻共墙体内外表面热阻共0.15 m2.k/W 总热阻=各部分热阻之和室外对流热阻室内对流热阻材料导热热阻材料导热热阻材料导热热阻R=1/i+/+1/o不住人的坡屋顶不计算空气层的热阻?热惰性指标热惰性指标D D=R*S 热阻与蓄热系数的乘积热阻与蓄热系数的乘积 S:蓄热系数蓄热系数.由材料的热容量由材料的热容量(容重与比热的乘积容重与比热的乘积)决决定定.D:综合反映了材料抵抗热流大小和温度波动的综合反映了材料抵抗热流大小和温度波动的能力能力.多层材料多层材料:D=(R*S)注注:空气层的蓄热系数为空气层的蓄热系数为0.住宅的墙体热阻限值与住宅的墙体热阻限值

47、与D有关系有关系.D越大越大,R可以小可以小.冬季室外采暖计算温度亦与冬季室外采暖计算温度亦与D有关有关.3.6 建筑物耗热量指标建筑物耗热量指标（Index of heat loss of building）按照冬季室内热环境设计标准和设定的计按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。内消耗的需要由采暖设备提供的热量。3.7 建筑物耗冷量指标建筑物耗冷量指标（Index of cool loss of building）按照夏季室内热环境设计标准和设定的计按照夏季室内热环境设计标准和设定的

48、计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量。内消耗的需要由空调设备提供的冷量。3.6：耗热量指标的计算 qH=qH.T+qinf qI.H 其中：其中：qH 采暖期耗热量指标采暖期耗热量指标 w/m2 qH.T 单位建筑面积通过外围护结构传热耗单位建筑面积通过外围护结构传热耗 热量指标热量指标 w/m2 qinf-单位建筑面积的换气（包括门窗缝隙，单位建筑面积的换气（包括门窗缝隙，外门开启换气扇）耗热量外门开启换气扇）耗热量 w/m2 qI.H 单位建筑面积的建筑物内部得热量单位建筑面积的建筑物内部得热量 w/m2 取取3.8

49、 w/m23.7：耗冷量指标的计算qR=(qc)/24 式中：式中：qR 空调期耗冷量指标空调期耗冷量指标 w/m2qc-空调期内空调期内,某一时刻建筑物单位建筑面积的冷负荷某一时刻建筑物单位建筑面积的冷负荷w/m2 qc=(qc.t+qc.s+qinf)/A0+qc.I qc.t:该时刻温差作用下通过外围护结构传入建筑物的热量该时刻温差作用下通过外围护结构传入建筑物的热量,w/m2 qc.s:该时刻透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量该时刻透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量,w/m2 qinf:该时刻由渗透空气带入室内的热量该时刻由渗透空气带入室内的热量,w/m2 qc.I:该时刻由内部得热所带来

50、的热量该时刻由内部得热所带来的热量,取取3.8 w/m2符合规定性指标要求：符合规定性指标要求：满足在标准的全部硬性规定满足在标准的全部硬性规定符合性能性指标要求符合性能性指标要求：不一定满足不一定满足全部全部硬性规定，但必须证明硬性规定，但必须证明传热损传热损失失（或由此而引起的（或由此而引起的采暖空调负荷采暖空调负荷）被控制在某）被控制在某个规定的范围内。个规定的范围内。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两种途径围护结构围护结构符合不同朝向、不符合不同朝向、不同窗墙面积比的外同窗墙面积比的外墙墙K限值，和外窗限值，和外窗K，Sw等限值等限值节能标准的达标途径节能标准的达标