1、Building energy efficiency LOGO 福州大学建筑学院2 建筑节能技术龙惟定、武涌 建筑创作中的节能设计刘加平 福建省居住建筑节能设计标准 实施细则 福建省建筑科学研究 院 公共建筑节能设计标准中国建筑科学研究院 Autodesk Ecotect Analysis 2011 绿色建筑分析实例详解 柏慕培训 LOGO 福州大学建筑学院3 一 二 三 四 五 1.1.1 世界能源统计 1.1.2 能源与环境 1.2.1 建筑能耗 1.2.2 建筑节能与国家战略 1.2.3 节能建筑与绿色建筑 1.3.1 建筑物理环境 1.3.2 热环境要素 1.3.3 热舒适指标 1.4
2、.1 我国建筑节能发展状况 1.4.1 国外建筑节能发展状况 福州大学建筑学院4 ：可以直接获取能量或经过加工转换获取能量的自然资源。 ：是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它 包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪 能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。 由一次能源经过加工转换以后得到的能源。例如：电力、蒸汽、 煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。 一次能源可以进一步分为可再生能源和非再生能源两大类。 ：是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。主要包括 太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。 ：不能再生
3、的能源。如煤、原油、天然气、油页岩、核能等。 福州大学建筑学院5 排名公司标志中文常用名称 总部所在 地 主要业务 营业收入 百万美元 1皇家壳牌石油荷兰炼油484,489 2埃克森美孚美国炼油452,926 3沃尔玛美国 一般商品 零售 446,950 4英国石油英国炼油386,463 5中国石化中国炼油375,214 6中国石油天然气中国炼油352,338 7国家电网中国公用事业259,142 8雪佛龙美国炼油245,621 9康菲美国炼油237,272 10丰田汽车日本汽车235,364 福州大学建筑学院6 BP世界能源统计年鉴2012年6月 福州大学建筑学院7 BP世界能源统计年鉴20
4、12年6月 福州大学建筑学院8 BP世界能源统计年鉴2012年6月 福州大学建筑学院9 BP世界能源统计年鉴2012年6月 福州大学建筑学院10 BP世界能源统计年鉴2012年6月 2011年，石油 仍然是世界主 导燃料，占全 球能源消费量 的33.1，煤 炭的份额为 30.3，达到 1969年以来最 高的水平。 福州大学建筑学院11 BP世界能源统计年鉴2012年6月 福州大学建筑学院12 BP世界能源统计年鉴2012年6月 福州大学建筑学院13 中国电力企业联合会，中经网整理 福州大学建筑学院14 火力发电为主体！ 中国电力企业联合会，中经网整理 福州大学建筑学院15 福州大学建筑学院16
5、 近百年来全球年平均气温的变化近百年来全球年平均气温的变化 福州大学建筑学院17 福州大学建筑学院 18 1.海平面上升 全球气候变暖全球气候变暖 冰川融化冰川融化 海水热膨胀海水热膨胀 海平面上升海平面上升 沿海低地被淹沿海低地被淹 海岸线改变海岸线改变 2.影响农业生产 全球气候变暖全球气候变暖 积温增加，生长期延长积温增加，生长期延长 提高农作物产量提高农作物产量 干旱加重，供水不足干旱加重，供水不足农作物减产农作物减产 ( (高纬度国家高纬度国家) ) ( (低纬度国家低纬度国家) ) 3.影响水循环过程 全球气候变暖全球气候变暖 蒸发量加大蒸发量加大 改变降水分布格局改变降水分布格局
6、 加剧旱涝灾害和水资源的加剧旱涝灾害和水资源的 不稳定性不稳定性 福州大学建筑学院19 v北极北极北极北极 北美洲北美洲 亚洲欧洲 欧洲 亚洲 北极冰川覆盖范围北极冰川覆盖范围 1979年2005年 26年 如果南北极冰川全部 融化，会怎样？ 福州大学建筑学院20 21 人类该做点什么了！ 福州大学建筑学院22 1992年，联合国气候变化框架公约联合国气候变化框架公约，1994 年正式生效。 1997年，京都议定书京都议定书。1998年，中国签署 京都议定书。2001年，布什政府宣布拒绝执行 京都议定书。2004年，俄罗斯签署了京都议 定书。2005年2月16日，京都议定书终于开 始生效。 2
7、007年12月15日，180多个国家和地区代表在印 尼通过了“巴厘岛路线图巴厘岛路线图”。 2009年12月19日，达成不具法律约束力的哥哥 本哈根协议本哈根协议。 2010年12月11日，坎昆会议大会通过了具有广 泛共识的坎昆协议坎昆协议。 气候谈判很难！ 福州大学建筑学院23 从国别看，到2000年，美国、中国、欧 盟、印度、俄罗斯合计约占全球总排放量 的60%。中国中国在1992年的碳排放量碳排放量约占全球 的11%，2008年则占全球的23%，位居世界位居世界 第一第一。 从排放趋势看，发达国家历史排放量多， 当前和未来排放量总体呈下降趋势；发展发展 中国家历史排放量少、当前和未来呈增
8、加中国家历史排放量少、当前和未来呈增加 趋势趋势。 全球排放格局的变化，在很大程度上导 致了发达国家和发展中国家在谁先减排、 减多少、怎样减，以及如何提供资金等问 题上，展开了激烈争论，短期内很难达成短期内很难达成 一致一致。 中国是碳排放的超级 大国！ 福州大学建筑学院24 中国政府决定到2020 年单 位GDP的二氧化碳排放比2005 年下降40%-45%，非化石能源 占比达到15%，森林面积增加 4000 万公顷； 按照我国政府碳强度目标来 看，到2020年中国的总排放量 仍然可以较较2005年增长年增长90%以以 上上，在承担国际责任的同时保 证了发展空间与权利。 在控制排放的前提下，
9、 碳排放量在未来依然 会大幅增长！ 福州大学建筑学院25 改变能源结构 提高能源效率 控制水田、垃圾场 甲烷排放 培育新品种 调整农业结构 建防护堤坝 节能技术节能技术 生物能技术 固碳技术 植树造林 固碳 直接控制 经济手段 公众参与 控制温室气体排放 增加温室气体吸收适应气候变化 技术手段政策手段 福州大学建筑学院26 建筑节能是一种责任建筑节能是一种责任 广义建筑能耗广义建筑能耗 是指从建筑材料制造、 建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗。 狭义的建筑能耗狭义的建筑能耗 即建筑的运行能耗， 就是人们日常用能，如采暖、空调、热水、 照明、电梯、通风等的能耗。 建筑能耗成为中国最大的能耗构成
10、， 占社会总能耗的30%以上以上，我国单位建筑 能耗是发达国家的3倍，每年我国新建建 筑竣工约20亿平方米，在已建成的近400 亿平米的建筑中，95%95%以上为高能耗建筑以上为高能耗建筑， 用电高峰期相当于10个三峡电站满负荷输 出。而热水、空调和采暖能耗占建筑能耗热水、空调和采暖能耗占建筑能耗 的的65%65%左右左右。（2011年） 建筑能耗由什么组成？ 福州大学建筑学院28 建筑采暖能耗建筑采暖能耗 在冬季，为保持室内舒适 温度需要不断向房间提供 热量，以弥补通过围护结 构从室内传到室外的热量。 建筑空调能耗建筑空调能耗 在夏季，为保持室内舒适 温度需要不断向房间提供 冷量，以抵消太阳
11、辐射得 热、围护结构传热和内部 得热的热量。 建筑能耗怎么产生的？ 福州大学建筑学院29 一、国际能源危机加剧一、国际能源危机加剧 1.能源储量有限。 2.能源需求不断增加。 3.美国企图掌控全球石油供给，强 力遏制我国、欧洲的发展。 二、我国所面临的能源挑战二、我国所面临的能源挑战 1.人均储量少，能耗效率低。 2.我国成为能源消耗大国，进口依赖度提高。 3.能源成为我国经济命脉所在，威胁国家稳定安全。 三、建筑节能要求十分紧迫三、建筑节能要求十分紧迫 1.建筑能耗约占社会总能耗的1/3。 2.高耗能建筑比例大。 3.我国建筑节能状况落后，亟待改善。 我国正面临一场真正的能源危机，建筑节能迫
12、在眉睫。 能源用完了，会怎样？ 福州大学建筑学院30 国家“十二五”科学和技术发展规划 规划提出推进重点领域核心关键技术突破，大力加强民生科技，强化绿色城镇关键技 术创新，促进城市和城镇化可持续发展：加强城镇区域规划与动态监测、城市功能提升与 空间节约利用、城市生态居住环境质量保障和城市信息平台等技术研发，大力推动建筑节 能与绿色建筑技术研发与示范应用。重点开发绿色建材、可再生能源材料及其与建筑一体 化的应用技术，形成我国绿色建造技术体系和管理模式。发展低碳城镇规划、绿色建筑设 计、建筑节能等技术。优化绿色施工控制指标体系与标准，开发大型建筑施工过程动态管 理与资源配置优化仿真平台。 福建省建
13、筑节能“十二五”专项规划 规划中提出“十二五”期间的主要任务包括：（一）抓好新建建筑严格执行节能强制 性标准，推进建筑节能工作深入发展。（二）加快以公共建筑为重点的既有建筑节能改造 工作步伐，有效降低政府办公建筑和大型公共建筑能耗；（三）继续推进可再生能源建筑 一体化应用，扩大规模化应用范围。（四）推进绿色建筑和建筑节能技术、标准体系创新。 建立福建省绿色建筑与建筑节能公共技术创新平台。建设“福建省绿色建筑技术重点实验 室”，建设“福建省海峡绿色建筑发展中心”，开展绿色建筑技术咨询、星级评价和建筑 能效测评，促进绿色建筑推广。 福州大学建筑学院31 提高建密闭性、隔热 性能；杜绝室内外通 风，
14、从而可能带来空 气污染。 联合国世界卫生组织于 1990年提出了健康建筑的 概念。西方国家纷纷对传 统的封闭型节能建筑进行 第二次改造。 绿色建筑是以节约能源、 有效利用资源的方式来 建造低环境负荷下安全、 健康、高效、舒适的环 境空间，是四节二环 保的建筑。 32 福州大学建筑学院32 建筑节能建筑节能 指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到 相同目的的条件下，尽可能降低能耗。 建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程 中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能 和采暖供热、空调制冷制热系统效率，
15、加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能 源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能 耗。 绿色建筑绿色建筑 是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材节能、节地、节水、节材）、 保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建 筑。 绿色建筑技术导则（建设部，科技部印发） 福州大学建筑学院33 绿色建筑评价标准（GB/T503782006） 福州大学建筑学院34 福州大学建筑学院35 ：指建筑热环境、光环境和声环境。 设计建筑物的物理环境就是设计生活在建筑里的人的生活环境，使得生活在 里面的人舒适、健康
16、，从而改善人们的生存质量。 图 建筑物理环境在建筑设计中的位置 福州大学建筑学院36 建筑物理是建筑学的重要组成部分，它体现着建筑设计学科的科学属性，同 时也体现着建筑设计的以人为本的宗旨创造健康舒适的人类生活环境创造健康舒适的人类生活环境。 福州大学建筑学院37 l室内热环境由室内气温、湿度、室内气温、湿度、 气流速度和平均辐射温度气流速度和平均辐射温度4要素综合 形成, 以人的热舒适程度作为评价标人的热舒适程度作为评价标 准准。 l室内热环境质量的高低对人们的 身体健康、生活水平、工作学习效率 将产生重大影响。研究室内热环境旨 在创造健康舒适的室内热环境，以保 证人的正常生活、工作及学习，
17、维护 人体的健康。 l影响室内热环境的因素包括室内 外热作用、建筑围护结构热工性能以 及暖通空调设备措施等等。 福州大学建筑学院38 l室内气温室内气温是表征室内热环境的主要指标，它直接影响人体通过对流和辐射的显 热交换, 是影响人体热舒适的主要因素。根据调查研究表明：空气温度在25 左右 时，脑力劳动的工作效率最高；低于18 或高于28 ，工作效率急剧下降。如以25 时的工作效率为100% ，则35 时只有50% ，10 时只有30%。卫生学将12 作为建筑热环境的下限。 l空气湿度空气湿度直接影响人体皮肤表面的蒸发散热，从而影响人体的舒适感。湿度过 低，人体皮肤因缺少水分而变得粗糙甚至开裂
18、，人体的免疫系统也会受到伤害导致 对疾病的抵抗力大大降低甚至丧失。室内湿度过大时, 人体皮肤周围的水蒸汽分压力 比较大, 从而抑制了汗液的分泌, 导致人体内部热量不能及时散发出去, 从而引起人体 的不舒适。室内湿度过高，还为室内环境中的细菌、霉菌及其他微生物创造了良好 的生长繁殖条件，加剧室内微生物的污染，这些微生物容易导致患上呼吸道或消化 道疾病。 l室内空气的流动室内空气的流动在一定程度上加快人体的对流散热和蒸发散热, 提供冷却效果, 同时也促进室内空气的更新。化学性污染物和有害微生物共同作用, 将损害人体健康。 风速大有利于人体散热、散湿，提高热舒适度。但风速过大, 会导致有吹风感的危险
19、。 l平均辐射温度平均辐射温度是室内热辐射指标, 它取决于空间周围表面温度。若建筑外围护 结构内表面的温度过低或过高, 将对人体产生冷、热辐射, 使人感觉不适, 因此可以通 过改善围护结构热工性能来提高热舒适水平。 福州大学建筑学院39 将影响人体冷热感觉的各种因素所构成的环境称为热环境热环境。 而热舒适热舒适是指人们对所处的微小气候产生的不冷不热的主观感 觉。 研究热环境的目的在于为人类的生活、工作、学习提供最佳热 舒适条件。 福州大学建筑学院40 要使人们真正处 于舒适的室内环 境中, 应使人体 按正常比例散热, 即辐射散热应占 总人体散热量的 45% 50%, 对 流散热约占25% 30
20、% , 而呼吸 和无感觉蒸发散 热约占25% 30% 。 福州大学建筑学院41 为什么开空调也感 觉热？ 美国供暖、制冷与空调工程师协会的ASHRAE 55-2004 标准： Thermal environmental conditions for human occupancy。在1996 年开始使用7 级热感觉指标： 冷、凉、微凉、中性、微暖、暖、热。 国际标准化组织（ISO）制定的ISO 7730 标准： Ergonomics of the thermal environment Analytical determination and interpretation of thermal
21、 comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria （适中的热 环境 PMV 与PPD 指标的确定及热舒适条件的确定）。最新版本为ISO 7730 :2005。 中国的国标：中等热环境 PMV和PPD指数的测定及热舒适条件的规定GB/T 18049-2000相等于ISO 7730:1994。 在这些标准中以PMV-PPD 指标指标来描述和评价热环境。PMV(Predicted Mean Vote ) 即预测平均投票数。PPD (Predicted Percentage
22、of Dissatisfied）即为预测不满意百分 数。该指标综合考虑了人体活动程度、衣服热阻（衣着情况）、空气温度、空气人体活动程度、衣服热阻（衣着情况）、空气温度、空气 湿度、平均辐射温度、空气流动速度湿度、平均辐射温度、空气流动速度等6 个因素，以满足人体热平衡方程为条件， 通过主观感觉试验确定出的绝大多数人的冷暖感觉等级。上述研究成果及相应的标 准形成了以后舒适性热环境设计的依据。ISO 7730 对PMV-PPD 指标的推荐值为： PPD 10%，即PMV 值在-0.5+0.5 之间。 福州大学建筑学院42 近年来，国家陆续发布了： 等国家标准，自2005年开始，全国强制全面推行建筑
23、节能。 福州大学建筑学院43 寒冷寒冷 Severe Cold 夏热冬夏热冬 冷冷 温和温和 夏热冬暖夏热冬暖 严严 寒寒 严严寒寒 寒冷寒冷 民用建筑节能设计标准 （JGJ 26-95） 夏热冬冷地区居住建筑节能设计 标准（JGJ 134-2001） 夏热冬暖地区居住建筑节能设 计标准（JGJ 75-2003 ） 旅游旅馆建筑热工与空气调 节节能设计标准 采暖居住建筑节能检验标准 （JGJ 132 - 2001） 既有采暖居住建筑节能改造技术 规程（JGJ 129 - 2000） 公共建筑节能设计标准 （GB50189-2005） 福州大学建筑学院44 l 1986年建设部颁布了中国 第一部
24、民用建筑节能设计标 准（采暖居住建筑部分）JGJ 26-86，其节能目标是在 1980/1981年当地通用设计的基 础上节能30% l 1995年建设部颁布了修订 的民用建筑节能设计标准 （采暖居住建筑部分）JGJ 26- 95，节能率50%，1996年7月1 日起施行 l 主编单位：中国建筑科学 研究院 福州大学建筑学院45 l 2000年3月成立编制组，2001年4 月通过标准审查会；主编单位：中 国建筑科学研究院、重庆建筑大学 l 得到美国能源基金会、中国可 持续能源项目资助；也得到美国 Lawrence Berkeley国家研究所与自然 资源保护委员会技术帮助 l 建设部于2001年7
25、月5日发文建 标2001139号，批准为行业标准， 自2001年10月1日起施行 福州大学建筑学院46 l 主编单位：中国建筑科学研究 院、广东省建筑科学研究院 l 2001年7月18 - 19日在广州从化 市召开编制组成立会 l 美国能源基金会中国可持续能 源计划项目资助标准的编制工作 l 美国劳伦斯伯克力国家研究所 （LBNL），自然资源保护委员会 （NRDC）给予技术支持 l 于2002年年底完成，2003年10月 1日起实施 福州大学建筑学院47 l 主编单位: 中国建筑科学研究院 中国建筑业协会建筑节能 专业委员 l 支持单位: 美国能源基金会、LBNL、 NRDC l 2002年9
26、月18-19日成立编制 组， 2004年12月完成， 2005年 7月1日起实施 福州大学建筑学院48 目前，并称为我国三大“耗能产业”。 l到目前为止，其余均属于高 耗能建筑。新建的房屋建筑九成以上还是高耗能建筑。 l目前，我国每年新增住房面积18亿m2 ，比所有发达国家一年 建成的房屋建筑面积的总和还要多。在未来30年，我国还需建造 400亿m2的新建筑，。 l但是与发达国家相比，。 福州大学建筑学院49 发达国家建筑节能技术发展历程大约经历了四个发展阶段： 第一阶段第一阶段为上世纪七十年代初期，发达国家经历了严重的石油危机，发达国家不 得不严格限制用能。学者们开始在。 第二阶段第二阶段为
27、上世纪八十年代初期，美国人发现，上世纪七十年代的限制建筑用能 政策带来了一系列后遗症，长时间在新风量不足的办公楼工作的白领们患上了“建筑 综合症” 。为保证智能大楼脑力劳动的高生产率，智能大楼必须满足舒适、健康、 安全的室内热环境。学者们又在。 第三阶段第三阶段：进入上世纪九十年代，全球化温暖问题成为世人瞩目的焦点，人们又 开始研究既 第四阶段第四阶段：即今后发展趋势。 。随着能源短缺和环境污染带来的巨大压力，今后建筑节能发展的目标 是 福州大学建筑学院50 德国建筑节能体系及技术在欧洲以至全世界都处于领先地位，其建筑节能的 政策体系和技术措施对中国发展节能建筑有一定的借鉴作用。 德国能源匮乏
28、，石油几乎100依赖进口，天然气80依赖进口。节约能源 是德国政府能源开发利用的一贯政策，一直以来，德国联邦政府通过信息咨询、 政策法规和资金扶持等多种手段，调动个人和企业节能的积极性。 2002年2月德国生效。按照新法规，新建筑的允许能耗要比 2002年前的能耗水平下降30左右。而早在1978年，德国就修改过一次建筑节 能标准，使得其后建设的建筑能耗比老建筑减少60以上。 德国还有大批老建筑，没有采用新型保温技术措施。为此，新法规鼓励企业 和个人对老建筑进行节能改造，并实行强制报废措施。新的 ，体现了德国最新建筑节能技术的研究成果，有很强的实际操作性。 福州大学建筑学院51 建筑节能规范建筑
29、节能规范EnEV2002EnEV2002的核心思想是：从控制单项建筑围护 结构(如外墙、外窗、屋顶)的最低保温隔热指标，转化为对建筑物真 正能量消耗量的控制，从而达到严格有效的能耗控制。 在实际操作中，； 新建建 筑必须出具节能范围所需求的建筑热损失计算，证明建筑每年所需 的能量；分项列出所需电能、燃油、燃气、燃煤数量，制成建筑能 耗计算表。 另外，德国，改造内容包括增 加建筑外保温设施，更换高效门窗，替换高能耗的采暖设施，通过 这些维护更新方法，使德国的旧房每平方米住宅面积减少二氧化碳 排放量达到40kg/年。德国共投入近百亿欧元低息贷款用于此项工 作。 从2004年开始，德国政府还制定了市
30、场刺激措施，用优惠贷款 及补贴等方式扶助可再生能源进入市场，迄今已投入研究经费17.4 亿欧元。目前政府， 推动太阳能、风能和地热的开发。 福州大学建筑学院52 Building energy efficiency 福州大学建筑学院54 建筑节能技术龙惟定、武涌 建筑创作中的节能设计刘加平 福建省居住建筑节能设计标准 实施细则 福建省建筑科学研究 院 公共建筑节能设计标准中国建筑科学研究院 Autodesk Ecotect Analysis 2011 绿色建筑分析实例详解 柏慕培训 福州大学建筑学院55 一 二 三 四 五 2.1.1 总则 2.1.2 建筑与建筑热工设计 福州大学建筑学院56
31、 福州大学建筑学院57 标准提出的50%节能目标，是有其比较基准的。即以20世纪80年代改革开放初 期建造的公共建筑作为比较能耗的基础，称为“”。“基准 建筑”围护结构、暖通空调设备及系统、照明设备的参数，都按当时情况选取。 在保持与目前标准约定的室内环境参数的条件下，计算“基准建筑”全年的暖通 空调和照明能耗，将它作为100%。我们再将这“基准建筑”按本标准的规定进行 参数调整，即围护结构、暖通空调、照明参数均按本标准规定设定，计算其全年 的暖通空调和照明能耗，应该相当于50%。这就是。 福州大学建筑学院58 建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一，要对建筑的总平面布置、建 筑平、立、剖
32、面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分 析。也就是说在冬季最大限度地利用自然能来取暖，多获得热量和减少热损失； 夏季最大限度地减少得热并利用自然能来降温冷却，以达到节能的目的。 朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能 并防止太阳辐射。通过多方面的因素分析、优化建筑的规划设计，采用本地区建 筑最佳朝向或适宜的朝向，尽量。 福州大学建筑学院59 严寒和寒冷地区建筑体形的变化直接影响建筑采暖能耗的大小。建筑体形系 数越大，单位建筑面积对应的外表面面积越大，传热损失就越大。 在夏热冬冷和夏热冬暖地区，对空调和采暖能耗也有一定的影 响，但由于室内外的温差远不如严寒
33、和寒冷地区大，还有散热通风问题，所以 不对体形系数提出具体的要求。 福州大学建筑学院60 ： 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。外表面积中，不包括 地面和不采暖楼梯间隔墙和 户门的面积。 福州大学建筑学院61 福州大学建筑学院62 强制性条文。由于我国幅员辽阔，各地气候差异很大。为了使建筑物适应 各地不同的气候条件，满足节能要求，应根据建筑物所处的建筑气候分区，确 定建筑围护结构合理的热工性能参数。 外墙的传热系数采用，即按面积加权法求得的传热 系数，主要是必须考虑围护结构周边混凝土梁、柱、剪力墙等“热桥” 的影响。 福州大学建筑学院63 梁柱的面积对外 墙传热系数有什
34、 么影响？ 外墙受周边热桥的影响，其平均传热系数应按下式计算： 式中 Km外墙的平均传热系数 W/(m2K)； Kp外墙主体部位的传热系数 W/(m2K)； KB1、KB2、KB3外墙周边热桥部位的传热系数 W/(m2K)； Fp外墙主体部位的面积（m2）； FB1、FB2、F3B外墙周边热桥部位的面积（m2）。 福州大学建筑学院64 福州大学建筑学院65 北方严寒、寒冷地区主要考虑建筑的冬季防寒保温，建筑围护结构传热 系数对建筑的采暖能耗影响很大。因此对围护结构传热系数的限值要求较高 。夏热冬冷地区既要满足冬季保温又要考虑夏季的隔热，过多地减小K值对 降低建筑能耗不明显。夏热冬暖地区主要考虑
35、建筑的夏季隔热，太阳辐射对 建筑能耗的影响很大。围护结构传热系数对能耗影响不大。 由于围护结构中窗过梁、圈梁窗过梁、圈梁 、钢筋混凝土抗震柱、钢筋混凝土、钢筋混凝土抗震柱、钢筋混凝土 剪力墙、梁、柱剪力墙、梁、柱等部位的传热系数 远大于主体部位的传热系数，形成 热流密集通道，即为热桥热桥。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 ；同时也避免夏季空调期间这些部 位传热过大增加空调能耗。内表面 结露，会造成围护结构内表面材料 受潮，影响室内环境。因此，应采 取保温措施，减少围护结构热桥部 位的传热损失。
36、 福州大学建筑学院66 强制性条文。每个朝向窗墙面积比是指每个朝向外墙面上的窗、阳台门及幕 墙的透明部分的总面积与所在朝向建筑的外墙面的总面积（包括该朝向上的窗 、阳台门及幕墙的透明部分的总面积）之比。 福州大学建筑学院67 福州大学建筑学院68 一般普通窗户（包括阳台门的透明部分）的保温隔热性能比外墙差很多 ，窗墙面积比越大，采暖和空调能耗也越大。因此，从降低建筑能耗的角度 出发，必须限制窗墙面积比。 建议：尽量少设置落地窗。具体地面高度0.80米以下的采光口不计入有效 采光面积；但是却耗散热量。 ：表征窗玻璃在无 其他遮阳措施情况下对太阳辐射透射得热 的减弱程度。其数值为透过窗玻璃的太阳
37、辐射得热与透过3mm厚普通透明窗玻璃的 太阳辐射得热之比值。遮阳系数越小，阻 挡阳光热量向室内辐射的性能越好。 ：(又称太阳 得热系数、太阳能总透射比、得热因子、g 值)。是指在相同条件下，太阳辐射能量透 过玻璃进入室内的热量与通过相同尺寸但 无玻璃的开口进入室内的太阳能热量的比 率。 ：在传热过程中，围 护结构两侧空气温差为1K(1 )时，单位面 积上传递的热量,单位为W/(m2K)。 福州大学建筑学院69 ：窗玻璃 的遮蔽系数乘以窗玻璃面积占窗总 面积的比例。 对于某朝向外 窗，在有外遮阳情况下，透过该朝 向外窗的太阳辐射形成的空调能耗 与无外遮阳情况下透过该朝向外窗 的太阳辐射形成的空调
38、能耗的比值 。 : :考虑窗 本身和窗口的建筑外遮阳装置综合 遮阳效果的一个系数，其值为窗自 身的遮阳系数(SC)与窗口的建筑外遮 阳系数(SD)的乘积。 福州大学建筑学院70 福州大学建筑学院71 夏季，南方水平面太阳辐射强度可高达1000W/m1000W/m2 2以上以上，在这种强烈的太阳 辐射条件下，阳光直射到室内，将严重地影响建筑室内热环境，增加建筑空调 能耗。因此，减少窗的辐射传热是建筑节能中降低窗口得热的主要途径减少窗的辐射传热是建筑节能中降低窗口得热的主要途径。 在严寒地区，阳光充分进入室内，有利于降低冬季采暖能耗。因此，遮阳 措施一般不适用于北方严寒地区。 在夏热冬冷地区夏热冬
39、冷地区，窗和透明幕墙的太阳辐射得热在夏季增大了空调负荷， 冬季则减小了采暖负荷，应根据负荷分析确定采取何种形式的遮阳。一般而言 ，外卷帘或外百叶式的活动遮阳活动遮阳实际效果比较好。 福州大学建筑学院72 福州大学建筑学院73 建筑外遮阳形式建筑外遮阳形式 福州大学建筑学院74 附录附录A A 建筑外遮阳系数计算方法建筑外遮阳系数计算方法 福州大学建筑学院75 当建筑师追求通透、大面积使用透明幕墙时，要根据 建筑所处的气候区和窗墙比选择玻璃，使幕墙的传热系数 和玻璃的遮阳系数符合本标准第4.2.2条的几个表的规定。 福州大学建筑学院76 第4.2.2条的几个表对幕 墙的热工性能的要求是 按窗墙面
40、积比的增加而 逐步提高的，当窗墙面 积比较大时，对幕墙的 热工性能的要求提高了 ，这当然会造成幕墙 ，但这是既 要建筑物具有通透感又 要保证节约采暖空调系 统消耗的能源所 。 强制性条文。夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大水平面太阳辐射强度最大，屋顶的透明面积越屋顶的透明面积越 大，相应建筑的能耗也越大大，相应建筑的能耗也越大，因此对屋顶透明部分的面积和热工性能应予 以严格的限制。 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，突破了限值，则必须按本标准第4.3 节的规定对该建筑进行权衡判断。权衡判断时，参照建筑的屋顶透明部分 面积和热工性能必须符
41、合本条的规定。 福州大学建筑学院77 由于公共建筑形式的多样化和建筑功能 的需要，许多公共建筑设计有室内中庭， 希望在建筑的内区有一个通透明亮，具有 良好的微气候及人工生态环境的公共空间 。 但从目前已经建成工程来看，大量的建 筑中庭的热环境不理想且能耗很大，主要 原因是 。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， 。 建筑中庭空间高大，在炎热的夏季， 中庭内的温度很高。 。 福州大学建筑学院78 无论在北方地区还是在南方地区，在春、秋季节和冬、夏季的某些时段 普遍有开窗加强房间通风的习惯，这也是节能和
42、提高室内热舒适性的重要手 段。外窗的可开启面积过小会严重影响建筑室内的自然通风效果，本条规定 是为了使室内人员在较好的室外气象条件下，可以通过开启外窗通风来获得 热舒适性和良好的室内空气品质。 福州大学建筑学院79 公共建筑一般室内热环境条件比较好，为了保证建筑的节能，要求外窗 具有良好的气密性能，以抵御夏季和冬季室外空气过多地向室内渗漏，因此 对外窗的气密性能要有较高的要求。 福州大学建筑学院80 公共建筑的设计往往着重考虑建筑外形立 面和使用功能，有时难以完全满足第4章条款 的要求，尤其是玻璃幕墙建筑的“窗墙比”和 对应的玻璃热工性能很可能突破第4.2.2条的限 制。为了尊重建筑师的创造性
43、工作，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。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 性能是否满足节能标准的要求。 图 DeST能耗计算模型 福州大学建筑学院81 围护结构 符合不同朝向、不 同窗墙面积比的外 墙K限值，和外窗 K，SC等限值 暖通空调 符合采暖空调和通 风节能设计中规定 所设计的建筑 规定性指标 性能性指标 参考建筑：按所设计建筑 ，但K，SC值、HVAC设 备EER值符合相应规定值 ，计算出全年HVAC能耗 Er 以所设计的建筑参 数，但改变K，SC ，EER值，计算出 全年H
44、VAC 能耗 Ed Ed Er Yes No 福州大学建筑学院82 权衡判断是一种性能化的设计方法，具体做法就是先构想出一栋虚拟的建 筑，称之为参照建筑，然后分别计算参照建筑和实际设计的建筑的全年采暖和 空调能耗，并依照这两个能耗的比较结果作出判断。当实际设计的建筑的能耗 大于参照建筑的能耗时，调整部分设计参数（例如提高窗户的保温隔热性能， 缩小窗户面积等等），重新计算所设计建筑的能耗，直至设计建筑的能耗不大 于参照建筑的能耗为止。 福州大学建筑学院83 建筑形状、大小、朝向以及内部的空间划分和使用功能都与采暖和空调 能耗直接相关，因此在这些方面参照建筑必须与所设计建筑完全一致。当所 设计建筑
45、的体形系数小于第4.1.2条的规定时，参照建筑不作体形系数的调整 。当所设计建筑的窗墙面积比小于第4.2.4条的规定时，参照建筑也不作窗墙 面积比的调整。 权衡判断的核心是对参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。 福州大学建筑学院84 福州大学建筑学院86 福州大学建筑学院87 福州大学建筑学院88 夏热冬暖地区中，以一月份平均气温11.5的等温线为分界线，分界线以北的 部分为北区。 夏热冬暖地区中，以一月份平均气温11.5的
46、等温线为分界线，分界线以南的 部分为南区。 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 单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量。单位为W/m2。 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 单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。单位为W/m2。 福州大学建筑学院89 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空调设 备每年所要消耗的电能。单位为kWh/m2。 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采暖 设备每年所要消耗的电能。单位为kWh/m2。 按照室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的
47、单位建筑面积空调和采 暖设备每年所要消耗的电能。单位为kWh/m2。 实施对比评定法时需要计算的一个空调采暖能耗无量纲指数；其值与空调采暖 年耗电量相对应。 福州大学建筑学院90 在额定工况下，空调、采暖设备提供的冷量或热量与设备本身所消耗的能量的 比值。 在稳态传热条件下，1m 厚的材料板，两侧表面温差为1时，单位时间内通过 1m2 面积传递的热量。单位为W/(mK)。 表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量，为材料厚度与导热 系数的比值，单位为m2K/W。 单层材料围护结构：R = / 式中为材料层的厚 度；多层材料围护结构：R = / 。 当某一足够厚度单一材料层一侧受到谐波
48、热作用时，表面温度将按同一周期波 动，通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值；其值越大，材料的热稳定性越好 。单位为W/(m2K)。 福州大学建筑学院91 围护结构两侧空气温度差为1时，在单位时间内通过单位面积围护结构的传 热量。单位为W/（m2K）。 表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。单层材料围护结构：D = RS，多层材料围护结构：D =RS ，式中R 为围护结构材料层热阻，S 为围护结构 材料层蓄热系数。D 值越大，温度波在其中的衰减越快，围护结构的热稳定性越好 。 在直射阳光照射的时间段内，窗口有建筑外遮阳时透入室内的太阳辐射热量与 没有建筑外遮阳时透入的室内太阳辐射热量的
49、比值。 在直射阳光照射的时间段内，透过外窗进入室内的太阳辐射热量与透过窗口进 入室内的太阳辐射热量的比值。可以近似地取为窗玻璃的遮蔽系数Se 乘以窗玻璃 面积A 玻除以整窗面积A 窗，即SC=SeA 玻/A 窗。 福州大学建筑学院92 考虑窗本身和窗口的建筑外遮阳装置综合遮阳效果的一个系数，其值为窗本身 遮阳系数(SC)与窗口的建筑外遮阳系数(SD)的乘积。 窗户洞口面积与房间立面单元面积（即建筑层高与开间定位线围成的面积）的 比值。 整栋建筑外墙面上的窗面积及阳台门的透明部分的总面积与整栋建筑的外墙面 的面积（包括其上的窗及阳台门的透明部分的面积）之比。 采用对比评定法时作为比较对象的一栋符
50、合节能要求的假想建筑，其形状、大 小和朝向与所评定的设计建筑完全相同，其外墙和屋顶的各项性能指标符合节能标 准规定。 将所要评定的设计建筑的空调采暖能耗与参照建筑的空调采暖能耗作对比，根 据对比结果来判定所设计的建筑是否符合节能的方法。 福州大学建筑学院93 指1 小时内通过房间的空气体积量与房间体积的比值。单位为次/h。 以近30 年的月平均值为依据，从近10 年的资料中选取一年各月接近30 年的平 均值作为典型气象年。由于选取的月平均值在不同的年份，资料不连续，还需要进 行月间平滑处理。 单位时间通过单位面积的太阳辐射量。单位为w/m2 。 表面吸收的太阳辐射热与其所接受到的太阳辐射热之比
