1、 一、節能率的含義一、節能率的含義 二、節能控制參數二、節能控制參數 三、關于節能設計方法三、關于節能設計方法 四、建筑節能設計文件的四、建筑節能設計文件的 深度深度 一、節能率的含義一、節能率的含義v同樣一幢建筑，分別于八十年代初同樣一幢建筑，分別于八十年代初期建立對比建筑和如今建立期建立對比建筑和如今建立現有建筑，在保證同樣的室內現有建筑，在保證同樣的室內環境要求條件下，現有建筑的全年環境要求條件下，現有建筑的全年能耗與參照建筑全年能耗的比值。能耗與參照建筑全年能耗的比值。比較參數 對比建筑 現有建筑朝向及面積 一樣 一樣功能 一樣 一樣體形系數 一樣 一樣窗墻比 一樣 一樣室內環境 一樣

2、 一樣圍護構造資料 不同 不同設備系統 不同 不同續節能率的含義v對比建筑規范節能建筑：現有建筑其節能率至少到達50%續節能率的含義特點節能率是實際計算值，非實踐能源耗費的百分比2 節能的檢測. 難以直接檢測能耗，而間接以強迫性目的的檢測替代。只需強迫性目的滿足，即予認可。 節能是系統工程，需求各專業、各環節共同努力。 對公共建筑,從北方至南方: 圍護構造分擔節能率約25% - 13%； 空調采暖系統分擔節能率約20% - 16%； 照明設備分擔節能率約7% - 18%。 現階段總目的到達50%, 已開場65%的試點.續節能率的含義續節能率的含義節能的落實設計設計質量控制施工圖審查監理檢測驗收

3、備案二、節能控制參數二、節能控制參數v參數主要包括：參數主要包括：v 1) 體形系數、體形系數、 2) 窗墻比、窗墻比、v 3) 遮陽率、遮陽率、 4) 熱阻熱阻R、v 5) 熱惰性目的熱惰性目的 D v 6) 采暖耗熱量目的采暖耗熱量目的 7) 空調耗冷量目空調耗冷量目的的v 設備的節能：設備的節能：v 采暖與空調的效率采暖與空調的效率v 熱水供應的效率熱水供應的效率v 照明的效率照明的效率三 建筑節能有關參數的計算3.1 體形系數體形系數Shape coefficient of building 建筑物與室外大氣接觸的外外表積 建筑物所包圍的體積 外外表積不包括地面、不采暖空調樓梯間隔墻和

4、戶門的面積； 包括飄窗的外外表積與體積。 對封鎖陽臺，計算其內隔墻面積。假設無內隔墻，那么按封鎖陽臺的外外表計算面積和體積。 對有人坡屋頂,按三棱柱計算.室內室內外墻飄窗立面臥室或客廳封鎖陽臺平面住人坡屋頂建筑體型建筑體型:體形系數體形系數: 建筑物與室外大氣接觸的外外表積與其建筑物與室外大氣接觸的外外表積與其 所包圍的體積的比值所包圍的體積的比值 F / V體形系數體形系數: 大大 小小體形系數越小越節能體形系數越小越節能 以以1.5m x 1.2m x 0.4的飄窗為例的飄窗為例, 其外外表積其外外表積為為: 3.96m2, 體積為體積為0.72m3. 本身的體形系數為本身的體形系數為5.

5、5. 對整體建筑的影響對整體建筑的影響: 例：某建筑共六層例：某建筑共六層,兩個樓梯兩個樓梯. 每層四戶每層四戶. 原有外外原有外外表積為表積為2113m2,原有體積為原有體積為6572m3, 體形系數為體形系數為0.322. 如每戶有一扇窗改為上述飄窗如每戶有一扇窗改為上述飄窗,那么體形系數變那么體形系數變為為0.335. 添加添加0.013. 如每戶有二扇窗改為上述飄窗如每戶有二扇窗改為上述飄窗,那么體形系數變那么體形系數變為為0.348. 添加添加0.0263.2窗墻比 (Area ratio of window to wall) 某朝向上的窗戶窗洞總面積 該朝向立面總面積 注：1)以整

6、個朝向為單位計算，不以房間為單位。 2)對飄窗只計算其窗洞的面積。 3)對玻璃門應按窗戶計算. 4)關于朝向確實定- 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 遮陽率遮陽率/遮陽系數遮陽系數 省標規定： 80% 遮陽率窗戶洞口面積范圍內，遮陽設備在夏至日阻止直射陽光進入室內的輻射能與該范圍內直射陽光總輻射能的比。 逐時陰影面積*逐時太陽輻射強度 窗戶面積*全天太陽輻射之和 夏季, 遮陽率越大越好. 夏至日全天-應逐時計算. 遮陽設備應在建筑設計中思索，并不得影響通風和正常采光。 南向：要求九時至十五時滿窗遮陽南向：要求九時至十五時滿窗遮陽 西向：

7、要求十二時至十八時滿窗遮陽西向：要求十二時至十八時滿窗遮陽 南向南向/北向北向: 可采用固定遮陽可采用固定遮陽 東向東向/西向西向: 可采用擋板遮陽或活動遮陽可采用擋板遮陽或活動遮陽. 建議：建議： 程度遮陽板長度程度遮陽板長度0.4m，程度延伸長度，程度延伸長度0.8m或垂直遮陽板長度或垂直遮陽板長度0.33m。 或采用有遮陽功能的窗戶?；虿捎糜姓陉柟δ艿拇皯?。 建筑構件建筑構件(陽臺陽臺,擱板等擱板等)及建筑物本身也能及建筑物本身也能構成遮陽構成遮陽. 程度遮陽垂直遮陽LHN窗戶分層遮陽v由建筑方位角構成的遮陽S墻面方位角SN 南京地域: 北緯 32004 夏至日南京太陽位置參數及遮陽計算

8、窗戶寬1.2m，高1.5m，至頂板0.2m 時間午前9101112午后151413 太陽高度角 h49033620217401281023太陽方位角 A89022790336004200建筑正南向布置建筑正南向布置 程度遮陽板長度0.010.180.240.26程度遮陽板程度延伸長度1.450.880.420.00垂直遮陽板長度0.0150.220.67極大建筑南偏東建筑南偏東150布置午前布置午前 程度遮陽板長度0.390.380.340.25程度遮陽板程度延伸長度1.40.80.350.06垂直遮陽板長度0.330.571.74.47建筑南偏西建筑南偏西150布置午后布置午后 程度遮陽板長

9、度0.390.380.340.25程度遮陽板程度延伸長度1.40.80.350.06垂直遮陽板長度0.330.571.74.47玻璃窗的遮陽系數玻璃窗的遮陽系數SC GB50189 公共建筑節能規范公共建筑節能規范遮陽系數遮陽系數SC的定義的定義: 經過玻璃窗的太陽輻射得熱率經過玻璃窗的太陽輻射得熱率一樣入射條件下一樣入射條件下3mm規范玻璃窗的太陽輻規范玻璃窗的太陽輻射得熱率射得熱率.玻璃窗的遮陽系數玻璃窗的遮陽系數SC的計算公式的計算公式 ： SC=SCSDvSC為玻璃本身的遮陽系數，為玻璃本身的遮陽系數，SD為外遮陽設備為外遮陽設備的遮陽系數。的遮陽系數。v v SD按照按照GB5018

10、9附錄附錄A提出的方法確定。當提出的方法確定。當無外遮陽時，無外遮陽時，SD=1。 v SC是玻璃對陽光的遮蓋系數與窗框面積是玻璃對陽光的遮蓋系數與窗框面積的修正系數的乘積的修正系數的乘積,與玻璃資料、窗框面積大與玻璃資料、窗框面積大小有關。小有關。 v SC由建筑師確定由建筑師確定, 供應商按此提供產品供應商按此提供產品.v v 留意：玻璃對可見光的透射率不小于留意：玻璃對可見光的透射率不小于0.4v SC較小有利較小有利.太陽光譜與輻射特性波長m0.150.380.76100紫外線紫外線占太陽占太陽輻射總輻射總量量 7%可見光可見光占太陽占太陽輻射總輻射總量量 50%紅外線紅外線占太陽占太

11、陽輻射總輻射總量量43%常溫物體的輻射常溫物體的輻射0.764.525.0100波長微米Low-E的反射范圍,反射率80%常溫物體的輻射范圍玻璃的選擇玻璃的選擇v兼顧夏季遮陽與冬季得熱要求.v 包括對外遮陽方式的選擇亦是如此.v選擇玻璃要思索其特性v-對陽光不同頻率光波的反射與透射特性v 希望能將紅外反射而具有一定的可見光透過率.v-輻射的方向性常用中空玻璃資料常用中空玻璃資料v白玻白玻v吸熱玻璃吸熱玻璃 v 增大吸熱量增大吸熱量,由室外空氣帶走由室外空氣帶走,減少進入室內熱量減少進入室內熱量,但對于溫差傳熱量無減少但對于溫差傳熱量無減少.v陽光控制玻璃陽光控制玻璃(熱反射熱反射)v 在玻璃外

12、表涂上金屬化合物膜在玻璃外表涂上金屬化合物膜, 可以改動玻璃的可以改動玻璃的反射率和對可見光的透射率反射率和對可見光的透射率. 經過膜的組合實現經過膜的組合實現.對對遠紅外反射效果低遠紅外反射效果低.vLow-E玻璃玻璃 v 對遠紅外有較高反射率的鍍膜玻璃對遠紅外有較高反射率的鍍膜玻璃玻璃種類中空組合中空K值透過率% 透明玻璃 6白玻+12+ 6白玻 2.7 72 吸熱玻璃 6藍玻+12+ 6白玻 2.7 43 熱反射玻 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幾種中空玻璃的性能幾種中空玻璃的性

13、能3.5 熱阻v 導熱熱阻 Rd： m2.k/Wv 資料厚度 () (m)v 資料導熱系數() (w/m.k)v v 對流熱阻 R: 1/v :對流換熱系數 W/m2.kv v 墻體內外外表熱阻共0.15 m2.k/W 總熱阻=各部分熱阻之和室外對流熱阻室內對流熱阻資料導熱熱阻資料導熱熱阻資料導熱熱阻R=1/i+/+1/o不住人的坡屋頂不計算空氣層的熱阻?熱惰性目的熱惰性目的DvD=R*S 熱阻與蓄熱系數的乘積熱阻與蓄熱系數的乘積v S: 蓄熱系數蓄熱系數. 由資料的熱容量由資料的熱容量(容重與比熱的容重與比熱的乘積乘積)決議決議.v v D : 綜合反映了資料抵抗熱流大小和溫度動搖綜合反映了

14、資料抵抗熱流大小和溫度動搖的才干的才干.v 多層資料多層資料: D=(R*S) v 注注: 空氣層的蓄熱系數為空氣層的蓄熱系數為0.v 住宅的墻體熱阻限值與住宅的墻體熱阻限值與D有關系有關系. D越大越大,R可以可以小小.v 冬季室外采暖計算溫度亦與冬季室外采暖計算溫度亦與D有關有關.3.6 建筑物耗熱量目的建筑物耗熱量目的Index of heat loss of building 按照冬季室內熱環境設計規范和設定的計按照冬季室內熱環境設計規范和設定的計算條件，計算出的單位建筑面積在單位時間算條件，計算出的單位建筑面積在單位時間內耗費的需求由采暖設備提供的熱量。內耗費的需求由采暖設備提供的熱

15、量。3.7 建筑物耗冷量目的建筑物耗冷量目的Index of cool loss of building 按照夏季室內熱環境設計規范和設定的按照夏季室內熱環境設計規范和設定的計算條件，計算出的單位建筑面積在單位時計算條件，計算出的單位建筑面積在單位時間內耗費的需求由空調設備提供的冷量。間內耗費的需求由空調設備提供的冷量。3.6： 耗熱量目的的計算 qH=qH.T+qinf qI.H 其中： qH 采暖期耗熱量目的 w/m2 qH.T 單位建筑面積經過外圍護構造傳熱耗 熱量目的 w/m2 qinf-單位建筑面積的換氣包括門窗縫隙，外門開啟換氣扇耗熱量 w/m2 qI.H 單位建筑面積的建筑物內部

16、得熱量 w/m2 取3.8 w/m23.7：耗冷量目的的計算qR=(qc)/24 式中：式中：qR 空調期耗冷量目的空調期耗冷量目的 w/m2qc -空調期內空調期內,某一時辰建筑物單位建筑面積的冷負某一時辰建筑物單位建筑面積的冷負荷荷w/m2 qc = (qc.t + qc.s + qinf)/A0 + qc.I qc.t : 該時辰溫差作用下經過外圍護構造傳入建筑物該時辰溫差作用下經過外圍護構造傳入建筑物的熱量的熱量, w/m2 qc.s : 該時辰透過外窗進入建筑物的太陽輻射熱量該時辰透過外窗進入建筑物的太陽輻射熱量, w/m2 qinf: 該時辰由浸透空氣帶入室內的熱量該時辰由浸透空氣

17、帶入室內的熱量, w/m2 qc.I: 該時辰由內部得熱所帶來的熱量該時辰由內部得熱所帶來的熱量, 取取3.8 w/m2三、節能設計方法三、節能設計方法符合規定性目的要求：符合規定性目的要求： 滿足在規范的全部硬性規定滿足在規范的全部硬性規定符合性能性目的要求：符合性能性目的要求： 不一定滿足全部硬性規定，但必需證明傳不一定滿足全部硬性規定，但必需證明傳熱損失或由此而引起的采暖空調負荷被熱損失或由此而引起的采暖空調負荷被控制在某個規定的范圍內。控制在某個規定的范圍內。圍護構造熱工性能達標的兩種途徑圍護構造熱工性能達標的兩種途徑圍護構造圍護構造符合不同朝向、符合不同朝向、不同窗墻面積比不同窗墻面

18、積比的外墻的外墻K限值，限值，和外窗和外窗K，Sw等等限值限值節能規范的達標途徑節能規范的達標途徑規定性目的規定性目的性能性目的性能性目的計算參考建筑的能耗計算參考建筑的能耗 Er參考建筑：外形、大小與所參考建筑：外形、大小與所設計的建筑完全一樣，但設計的建筑完全一樣，但K，SC值、值、HVAC設備設備EER等等值符合相應規定值值符合相應規定值計算所設計建筑的能耗計算所設計建筑的能耗 EdEr Ed 達標途徑調整建筑圍調整建筑圍護構造各組護構造各組成部分的熱成部分的熱工性能參數工性能參數對住宅對住宅Er已給出已給出圍護構造熱工性能達標的兩種途徑圍護構造熱工性能達標的兩種途徑規定性目的達標的途徑

19、規定性目的達標的途徑 優點：簡單優點：簡單 缺陷：死板缺陷：死板性能性目的達標的途徑性能性目的達標的途徑 優點：靈敏優點：靈敏 缺陷：復雜缺陷：復雜GB50189第第4.3節節“建筑圍護構造熱工性能建筑圍護構造熱工性能權衡判別就是性能性目的達標的途徑權衡判別就是性能性目的達標的途徑 公共建筑圍護構造熱工性能權衡判別公共建筑圍護構造熱工性能權衡判別 權衡判別不拘泥于建筑圍護構造各個部分的權衡判別不拘泥于建筑圍護構造各個部分的熱工性能，而是著眼于總體熱工性能能否滿足熱工性能，而是著眼于總體熱工性能能否滿足節能規范的要求。節能規范的要求。 圍護構造熱工性能的優與劣，直接反映在建圍護構造熱工性能的優與

20、劣，直接反映在建筑在規定條件下全年的采暖和空氣調理能耗的筑在規定條件下全年的采暖和空氣調理能耗的多少上。因此，圍護構造熱工性能的權衡判別多少上。因此，圍護構造熱工性能的權衡判別也落真實比較參照建筑和所設計建筑的采暖和也落真實比較參照建筑和所設計建筑的采暖和空調能耗上?？照{能耗上。 所謂參照建筑就是一棟與所設計的建筑根本所謂參照建筑就是一棟與所設計的建筑根本一致的虛擬建筑，但是它的圍護構造完全滿足一致的虛擬建筑，但是它的圍護構造完全滿足GB50189第第4章條款的要求。章條款的要求。公建圍護構造熱工性能權衡判別公建圍護構造熱工性能權衡判別 參照建筑的外形、大小、朝向、內部的空間參照建筑的外形、大

21、小、朝向、內部的空間劃分和運用功能應與所設計建筑完全一致。在劃分和運用功能應與所設計建筑完全一致。在嚴寒和冰冷地域，當所設計建筑的體形系數大嚴寒和冰冷地域，當所設計建筑的體形系數大于于GB50189第第4.1.2條的規定時，參照建筑的每條的規定時，參照建筑的每面外墻均應按比例減少，使參照建筑的體形系面外墻均應按比例減少，使參照建筑的體形系數符合數符合GB50189第第4.1.2條的規定。當所設計建條的規定。當所設計建筑的窗墻面積比大于筑的窗墻面積比大于GB50189第第4.2.4條的規定條的規定時，參照建筑的每個窗戶透明幕墻均應按時，參照建筑的每個窗戶透明幕墻均應按比例減少，使參照建筑的窗墻面

22、積比符合比例減少，使參照建筑的窗墻面積比符合GB50189第第4.2.4條的規定。條的規定。 圍護構造熱工性能權衡判別圍護構造熱工性能權衡判別 1、參照建筑圍護構造的各組成部分的傳熱系數、參照建筑圍護構造的各組成部分的傳熱系數、熱阻等很容易設定成滿足第、熱阻等很容易設定成滿足第4.2節各條款的規節各條款的規定。定。2、假設參照建筑在體形系數和窗墻比兩個方面、假設參照建筑在體形系數和窗墻比兩個方面沒有限制，那么談不上降低采暖和空調能耗了沒有限制，那么談不上降低采暖和空調能耗了，因此參照建筑的體形系數和窗墻面積比必需，因此參照建筑的體形系數和窗墻面積比必需分別符合第分別符合第4.1.2條和第條和第

23、4.2.4條的規定。條的規定。圍護構造熱工性能權衡判別圍護構造熱工性能權衡判別 在嚴寒和冰冷地域，當所設計建筑的體形系在嚴寒和冰冷地域，當所設計建筑的體形系數大于第數大于第4.1.2條的規定時，必需調整參照建筑條的規定時，必需調整參照建筑的體形系數。的體形系數。 本條規定并不真正去調整所設計建筑的體形本條規定并不真正去調整所設計建筑的體形系數，而是減少參照建筑每面外墻尺寸，使得系數，而是減少參照建筑每面外墻尺寸，使得參照建筑的外形依然與所設計建筑堅持一致，參照建筑的外形依然與所設計建筑堅持一致，但外墻面面積減小了。這只是一種計算措施，但外墻面面積減小了。這只是一種計算措施，假設畫在圖上，就是參

24、照建筑每個房間的外墻假設畫在圖上，就是參照建筑每個房間的外墻都是都是“部分絕熱的。采取這種措施的實踐意義部分絕熱的。采取這種措施的實踐意義是，所設計建筑外墻面的面積比參照建筑大，是，所設計建筑外墻面的面積比參照建筑大，但經過兩者的熱損失是一樣的。但經過兩者的熱損失是一樣的。圍護構造熱工性能權衡判別圍護構造熱工性能權衡判別 窗包括透明幕墻墻面積比的大小對建筑窗包括透明幕墻墻面積比的大小對建筑采暖和空調能耗影響最大，必需嚴厲控制。當采暖和空調能耗影響最大，必需嚴厲控制。當所設計建筑的窗墻面積比大于第所設計建筑的窗墻面積比大于第4.2.4條的規定條的規定時，采取處置過大的體形系數相類似的措施，時，采

25、取處置過大的體形系數相類似的措施，按比例減少參照建筑每個窗戶透明幕墻的按比例減少參照建筑每個窗戶透明幕墻的，使參照建筑的窗墻面積比符合本規范第，使參照建筑的窗墻面積比符合本規范第4.2.4條的規定。條的規定。 當所設計建筑的窗墻面積比小于第當所設計建筑的窗墻面積比小于第4.2.4條的條的規定時，參照建筑也不做窗墻面積比的調整。規定時，參照建筑也不做窗墻面積比的調整。圍護構造熱工性能權衡判別圍護構造熱工性能權衡判別 所設計建筑和參照建筑全年采暖和空氣調理所設計建筑和參照建筑全年采暖和空氣調理能耗的計算必需按照能耗的計算必需按照GB50189附錄附錄B 的規定進的規定進展。展。 現有節能計算軟件v

26、DeST 節能計算 v 清華大學開發 已經過國家鑒定，并運用與奧運工程。vEcotect輔助設計軟件v當采用權衡判別法計算時當采用權衡判別法計算時v 還應闡明參考建筑的參數及能耗規范值還應闡明參考建筑的參數及能耗規范值.5 設備系統的節能5.1 節能目的及分解節能目的及分解從從2019年到年到2000年，新設計的采暖居住建年，新設計的采暖居住建筑應完成筑應完成19801981年當地通用設計能年當地通用設計能耗程度根底上節能耗程度根底上節能50，從，從2019年起新年起新建采暖居住建筑應在此根底上再節能建采暖居住建筑應在此根底上再節能30。夏熱冬冷地域民用建筑夏熱冬冷地域民用建筑2000年開場執

27、行建年開場執行建筑熱環境及節能規范。筑熱環境及節能規范。在在50的節能目的中，圍護構造承當的節能目的中，圍護構造承當25，設備系統承當設備系統承當25(包括照明包括照明)。5.2 設備系統的節能設備系統的節能5.2.1 采暖空調系統的組成采暖空調系統的組成 冷熱量的消費冷熱量的消費冷熱量的保送冷熱量的保送末端設備末端設備 主要節能措施：主要節能措施： 1) 提高制冷機的運轉效率。設備本身的效率，按提高制冷機的運轉效率。設備本身的效率，按應應 用場所合理選用，能源方式，自動控制用場所合理選用，能源方式，自動控制 2) 提高保送效率，水力平衡與變流量提高保送效率，水力平衡與變流量 3) 加強保溫。

28、加強保溫。節能應兼顧改善室內環境。節能應兼顧改善室內環境。5.2.2 現有設備系統方式現有設備系統方式(以空調為以空調為例例)家用空調器家用空調器(窗式、分體式、柜式窗式、分體式、柜式)，家用多聯機家用多聯機VRV，戶式空調機組戶內為戶式空調機組戶內為 水管、風管，水管、風管，水源熱泵，小區集中空調水源熱泵，小區集中空調按照空調系統的組成方式，住宅空調設備按照空調系統的組成方式，住宅空調設備/系統可分為系統可分為三類：三類：類：家用窗式、分體、柜式空調器、類：家用窗式、分體、柜式空調器、VRV系統系統類：戶式中央空調類：戶式中央空調類：小區集中空調、水源熱泵類：小區集中空調、水源熱泵 5.2.

29、3 5.2.3 運轉費的比較運轉費的比較以制冷系數作為運轉能耗的比較參數。 制冷系數 制冷量/耗費的能量。 即單位產冷量的能耗。 類系統類系統不同氣溫、不同控制方式下的制冷系數不同氣溫、不同控制方式下的制冷系數室外氣溫開關控制變頻控制10050807060903529252.72.93.13.342.753.13.342.83.23.5 3.22.93.64.04.04.53.64.54.94.14.95.4 類系統類系統 戶式空調在部分負荷下制冷系數的變化戶式空調在部分負荷下制冷系數的變化 負荷率%0.660.50.40.30.235p2.662.622.582.502.4029p2.932.882.832.762.6025p3.153.093.042.952.78 類系統 集中式系統在部分負荷下制冷系數的變