建筑节能计算.ppt
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1、建筑节能热工计算建筑节能热工计算 恃 脯 羞 蹄 疗 责 椅 课 肝 捣 种 夺 撼 芭 晶 肃 忧 在 蝎 懒 骋 窿 俗 封 工 脓 贱 太 居 屹 士 矫 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 第二部分:建筑节能热工计算方法 说 痔 齐 湿 畴 妒 疮 邹 熬 悼 跑 均 遂 购 喉 髓 法 继 蠕 邓 臼 紫 泻 壮 疟 抢 发 学 尧 舞 牌 压 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 1.建筑单体的节能设计要点 n体形系数 n外门窗(包括透明幕墙)气密性要求及K值、遮阳 系数的规定(限值)和计算 n墙体(包括居住建筑的分户墙和公共建筑中必要 的分隔墙)K值的规定(
2、限值)和计算,外墙平均 K值的计算 磁 氦 矣 步 封 蜘 娠 瞪 啸 通 孤 瓢 苟 融 置 札 清 狼 苞 健 椿 断 茶 粒 永 窒 疏 辩 歇 雄 仗 筋 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n屋面(包括屋顶透明部分)K值的规定(限值)和 计算 n楼地面(包括与室外空气接触的挑空楼板)K值的 规定(限值)和计算 n地面及地下室外墙的热阻及限值 n了解本地区居住建筑节能综合指标的限值 呵 杉 黍 多 唱 迷 悄 柑 角 翅 僻 析 沫 剔 拂 察 留 坎 诸 颁 崩 琶 柄 煮 暇 喂 岸 徊 慑 我 断 帽 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 浙江省建筑节能参考
3、资料 n民用建筑热工设计规范(GB50176-93) n夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ134-2001 ) n公共建筑节能设计标准(GB50189-2005) n浙江省标准居住建筑节能设计标准(DB33/1015- 2003) n浙江省标准公共建筑建筑节能设计标准(DB33/1036 -2007) 宵 闽 厘 莉 虽 柞 辅 澄 凶 哇 狼 硷 肃 泅 靛 草 湛 酞 阂 犬 冤 轩 烯 沛 翱 新 豌 滥 蔬 告 敌 帖 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇(建筑)。 n外墙外保温工程技术规程JGJ144-2004 n围护结构保温构
4、造详图(2005浙J45) n浙江省建设工程建筑节能(含节水、节材、节地)推广 技术公告 n浙江省建设工程淘汰和限制使用技术与产品目录 ( 可在网上下载) 贬 粹 注 难 柯 实 徘 抑 额 音 峨 铣 却 贫 蚕 朴 颐 悸 鸦 雨 蟹 逸 千 傻 页 纠 韶 案 喻 畴 禄 迈 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n我国从上世纪80年代开始进行居住建筑节能设计。夏热冬 冷地区从2001年10月1日起执行夏热冬冷地区居住建筑 节能设计标准,开始进行居住建筑节能设计浙标居住 建筑节能设计标准DB33/1015-2003(03年12月发布04 年1月1日施行) 。从2005年7月1日
5、起执行公共建筑节 能设计标准,公共建筑进行节能设计浙标公共建筑节 能设计标准DB33/1036-2007(07年12月发布08年1月1 日施行) 煽 绑 傀 富 重 炭 让 壁 叼 灶 凿 远 岳 临 俭 着 撅 凰 尺 劲 丛 凯 癌 位 融 燃 弱 缠 篱 证 欺 吱 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n 建筑节能设计涉及面很广,主要的有两个方面: n一是建筑物在发挥其正常功能过程中的能耗问题。既在满 足人们对舒适热环境的前提下合理、有效地使用能源。即 采暖通风系统节能。 n二是建筑外围护结构保温、隔热问题。也就是高效保温隔 热材料的合理使用和正确布置,以减少外界环境对室内热
6、 环境的影响。即围护结构系统节能。 这是一个问题的两 个方面。两个方面结合得好,就能达到既节能,又节省一 次性投资的最佳目的。 羌 珠 藏 磐 敏 搪 缄 鬼 漂 走 汇 型 蚊 苯 丝 挛 凭 陪 谍 福 抄 袖 枫 熔 暖 缕 珊 恤 猛 般 诺 习 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n建筑外围护结构的保温隔热措施:主要包括屋顶 、外墙、架空或外挑楼板以及室内地面的保温隔 热构造的确定、材料的选用以及采用保温门窗等 措施。 炼 息 挂 首 怔 犬 冤 户 紊 我 薛 医 倪 高 孜 抿 杰 机 再 竣 敏 箩 兽 啄 辐 斋 赂 济 疚 闹 肌 鞘 建 筑 节 能 计 算 建
7、 筑 节 能 计 算 建筑节能涉及的热工参数 及计算内容 n我们可以通过规范中对建筑设计在节能方面所需 控制并达到的各项规定性指标及要求来归纳出节 能设计应熟悉并掌握的有关热工参数及计算内容 ! 络 瞎 狭 栋 辨 柄 劝 绅 隧 氓 泼 廓 鉴 巧 稠 掏 虎 个 忆 蕊 详 层 该 未 艳 酉 脑 营 姐 镇 五 捕 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 居住建筑节能设计汇总表(仅供参考) 设计内容规定性指标 计算 数值 技 术 措 施 体形系数条式建筑0.35 点式建筑0.40 屋 顶 传热系数 K1.0 D3.0 K0.8 D2.5 外 墙 传热系数 K1.5 D3.0 K1
8、.0 D2.5 外 窗 阳 台 门 透 明 部 分 窗 墙 面 积 比 北向0.45 东向 无外遮阳0.30 有外遮阳0.50 西向 南向0.50 气密性等级1-6层级 7层级 敝 守 皱 做 皋 宏 汇 御 赌 鞘 缘 昼 但 钳 捂 拨 甜 塑 贪 宫 束 获 华 熊 小 伺 弟 柬 撒 吗 碉 诽 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 设计 内容 规定性指标 传热 系数 计算 数值 技 术 措 施 架空楼板K1.5 分户墙K2.0 楼 板K2.0 户 门K3.0 能 耗 指 标 采暖年耗电量Eh(KWh/m2)0.2-0.33.50.55/- 0.3-0.43.00.50/0.
9、60 0.4-0.52.80.45/0.55 0.5-0.72.50.40/0.50 气密性等级 外 窗4级 透明幕墙3级 可开启面积30% 名 邯 哑 胞 疥 桌 蓝 勾 孜 炯 谊 季 懒 膝 浪 悸 恳 阁 碴 摔 雷 毅 哩 魔 武 朵 薄 逾 声 涛 甥 朋 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 设计 内容规定性指标传热 系数 计算 数值 技术措施 屋顶透明部分 3.00.4 屋顶总 面积的20% 地面和地下室外墙 热阻R(M2K)/W 地 面1.2 地下室外墙 (与土壤接 触者) 1.2 能 耗 指 标 采暖年耗电量Eh(kwh/m2)0.4。 螺 拄 傲 党 蚜 踊 在
10、 铱 雁 汇 毁 寂 市 宫 吵 浪 饼 红 篡 财 泣 鱼 促 悉 材 慎 曙 邱 街 寡 储 窜 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 一、建筑体形系数 n(一)建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外 表面积和外表面所包围的体积之比值。 n计算公式: nF0建筑物与室外大气接触的外表面积(m2) nV0外表面所包围的建筑体积(m3) 丈 锅 晶 傅 属 稻 藤 害 檀 层 莆 洗 颗 抡 坑 辉 液 吾 抉 恕 度 洪 嘶 垫 徊 霄 智 菜 嗓 披 绒 勋 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 规定性指标: 建筑类别条式建筑点式建筑 居住建筑0.350.4 公共建筑
11、 严寒、寒冷地区0.4。 其他地区无要求。 浙标公共建筑节能设计标准DB33/1036-2007 4.1.3 建筑物的体形宜避免过多的凹凸与错落, 体形系数不宜大于0.40 。 蓉 率 炎 舔 纽 怒 涪 莫 瑰 捍 团 撬 肪 本 笺 垦 钱 丢 雁 凿 螟 况 淫 管 攀 腆 寇 镜 啊 剐 排 祈 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n建筑外墙面面积应按各层外墙外包线围成的面积 总和计算。 n建筑物外表面积应按墙面面积、屋顶面积和下表 面直接接触室外空气的楼板(外挑楼板、架空层 顶板)面积的总面积计算。不包括地面面积,不 扣除外门窗面积。 n建筑体积应按建筑物外表面和底层地面
12、围成的体 积计算。 盛 屁 亚 河 性 添 班 乒 称 向 孜 碟 销 搭 缕 订 空 柜 刊 犀 凡 拆 哉 缚 窿 拉 柔 旬 淤 霍 际 城 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n (二)试计算三栋十层30m高,每层建筑面积同 为600m2,不同平面形状建筑的体形系数。 拒 了 龄 淫 冗 遂 粱 钡 完 客 驻 免 酮 株 姻 墟 崔 没 磋 鱼 次 霹 注 腾 屁 狄 辟 晾 垫 炭 为 翅 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 计算结果比较: 栋栋 号 架空外围护围护 面积积F0(m2)体积积V0(m3) 体形系数 S=F0/V0 A 无98m30m+600m
13、2=3540 25m24m30m=1800 0 3540/18000=0.197 有98m30m+600m22=4140180004140/18000=0.23 B 无110m30m+600m2=3900 40m15m30m=1800 0 3900/18000=0.217 有110m30m+600m22=4500180004500/18000=0.25 C 无140m30m+600m2=4800 (30m10m+10m15m 2) 30m=18000 4800/18000=0.267 有140m30m+600m22=5400180005400/18000=0.30 漾 穗 需 待 俞 拘 挠
14、啼 缆 戈 谓 诵 巩 的 敝 症 筐 搐 荐 许 织 擅 瑚 掩 薄 掌 咏 杂 撼 妻 慑 湛 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 若改为六层18m高时的结果比较: 栋号架空层外围护面积F0(m2)体积V0(m3) 体形系数 S= F0/V0 A 无98m18m+600m2=236425m24m18m=10800 2364/10800=0.2 2 有98m18m+600m22=296410800 2964/10800=0.2 7 B 无110m18m+600m2=258040m15m18m=10800 2580/10800=0.2 4 有110m18m+600m22=31801
15、0800 3180/10800=0.2 9 C 无140m18m+600m2=3120 (30m10m+10m15m2 )18m=10800 3120/10800=0.2 9 有140m18m+600m22=372010800 3720/10800=0.3 4屠 催 拎 肯 牌 雄 士 壕 佳 渐 烧 旦 灾 维 蒋 贩 妇 慎 邪 仿 壬 蚁 眉 淫 崭 将 眶 吮 涪 万 院 灯 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 结论一 n平面外形越紧凑,体形系数越小; n层数越少,体形系数越大; n增设架空层,体形系数随之扩大。 钢 缆 死 寞 烬 脸 塑 擒 祟 藩 效 铱 商 屉 谰
16、驴 惶 圾 友 黑 统 纹 挛 轮 莲 定 偿 钱 台 投 蠕 亭 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n(三)体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显 著。体形系数越小,单位建筑面积对应的外表面 积越小,外围护结构的传热损失就越小。因此, 从降低建筑能耗的角度出发,应该将体形系数控 制在一个较低的水平。但体形系数的大小与建筑 造型、平面布局、采光通风等条件紧密相关。 奴 远 巨 捅 普 节 妓 耶 桩 揪 的 垢 赢 鬼 希 驻 骆 永 品 搁 傀 挠 它 迅 缸 雇 厩 盈 舆 敬 流 吭 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n体形系数限值规定过小,将制约建筑师们的创造
17、 性,造成建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损 害建筑功能。因此权衡利弊,兼顾不同类型的建 筑造型,尽可能地减少房间的外围护面积,避免 因体形复杂和凹凸过多造成外墙面积太大而提高 体形系数。甚至超过规定性指标,得重新调整建 筑平面布局。 凭 吨 且 歧 肇 债 裔 碰 键 却 弦 衰 彦 脉 印 剿 塞 峙 泻 枢 拔 盆 描 怀 此 蕴 及 亭 瑟 婉 尺 银 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n控制体形系数大小的方法: n减少建筑的面宽,加大建筑的进深。面宽与进深 之比不宜过大,长宽比应适宜。 n增加建筑的层数,多分摊屋面或架空楼板面积。 n建筑体型不宜变化过多,立面不宜太复杂
18、,造型 宜简练。 刮 啮 贪 长 击 妇 昨 迁 凉 鲜 大 凳 根 武 蓬 攘 融 宁 鼓 铭 掘 镀 稚 变 妮 理 疑 忻 鲸 岁 烂 梦 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 二、窗墙比与遮阳系数 n外窗(含透明幕墙)热工设计 n在建筑的外窗(含透明幕墙下同)、墙体、屋面三大 围护部件中,外窗的热工性能最差,是影响室内热环境质 量和建筑能耗的最主要因素之一。它的能耗约为墙体的3 倍,屋面的4倍,约占建筑围护结构总能耗的40%50%。 因此,加强外窗的保温隔热性能,减少窗的热量损失,是 改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的非常重要环节 。 简 伺 雷 咬 橡 卜 体 藐 婴
19、个 离 虏 袭 莎 蒜 毗 酷 唱 娃 践 侠 堡 矩 售 泅 幽 蹲 惨 垦 裙 这 咯 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 (一)窗墙面积比和传热系数: n普通窗户的保温隔热性能差,夏季白天通过窗户进入室 内的太阳幅射热也多。窗墙面积比越大,采暖、空调的 能耗也越大。因此从节能角度出发,必须限制窗墙面积 比。一般情况,应以满足室内采光要求作为窗墙面积比 的确定原则。 n1、窗墙面积比计算: n (1)计算公式: Ac同一朝向的外窗(含透明幕墙)及阳台门透明部分洞 口总面积(m2)。 Aw同一朝向外墙总面积(含该外墙上的窗面积) 姬 窑 誓 备 坦 揣 紊 殉 芒 脐 邪 央 日
20、 潭 宝 专 柱 突 挖 值 臆 术 漫 嘻 饲 硒 蒂 寒 功 扩 祟 高 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 平均窗墙面积比 n整栋建筑某一相同朝向的外墙面上的窗及阳台门 的透明部分的总面积与该朝向的外墙面的总面积 (包括外墙中窗和门的面积)之比。 海 搭 淘 麦 崩 圆 涅 桔 湘 跑 沪 彰 守 边 敷 扭 笼 墒 峪 涵 蒸 禹 栓 山 碗 基 徽 敬 崇 冬 碾 税 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n例:杭州某办公建筑按节能分类为乙类建筑,建筑南面 为(4米,8开间)32m,层高3米,四层,每层设窗(3 米宽1.5米高)各8个 ,求此建筑南面的平均窗墙比
21、。 按给出的条件此建筑南面的平均窗墙比应为: 象 我 剪 万 们 饲 董 速 昼 掌 秦 悟 热 经 萎 僧 镐 半 极 纂 采 买 饮 柄 舱 惰 一 谴 呆 怎 炮 忱 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 (二)外窗遮阳 夏热冬冷地区,建筑外窗对室内热环境和空调负荷影 响很大,通过外窗进入室内的太阳辐射热几乎不经过时间 延迟就会对房间产生热效应。特别是在夏季,太阳辐射如 果未受任何控制地射入房间,将导致室内环境过热和空调 能耗的增加。因此,采取有效的遮阳措施,降低外窗太阳 辐射形成的空调负荷,是实现居住建筑节能的有效方法。 由于一般公共建筑的窗墙面积比较大,因而太阳辐射对建 筑
22、能耗的影响很大。为了节约能源,应对窗口和透明幕墙 采取外遮阳措施。 显 匪 掉 伙 为 蒋 掉 宗 壳 驳 煮 圾 奠 嗜 俯 妓 江 晨 巫 斜 焕 卒 丈 捕 庸 默 鹏 决 汗 季 蛤 舌 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n1、遮阳系数的定义为在法向入射条件下,通过玻璃构件 (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玻璃(3mm厚)的太阳辐射得热 率的比值。也可认为是太阳辐射能透过指数。(越小越好) n2、计算公式: 硝 小 朽 译 酋 蛰 右 走 褪 霹 票 运 伪 残 盒 智 丝 证 颧 恋 垮 泡 斟 卞 痕 顷 解 蹿 琢 观 让
23、浓 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n规定性指标详GB50189-2005标准表4.2.2-4。 n有外遮阳设施时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮 阳系数。 n无外遮阳设施时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数。 n外遮阳系数的计算方法,详GB50189-2005标准25页附录 A。 n玻璃的遮阳系数可参照公共建筑节能设计标准 DB33/1036-2007 P88表E.0.6。 找 赵 弃 尺 熬 硼 晒 膜 道 馆 员 楚 嘎 备 鸯 龋 杆 倘 衔 毒 坯 危 豆 皱 掖 没 刁 惰 六 降 燥 汛 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节 能 计 算 n上题中,每扇窗顶均设0.6m水
24、平遮阳,求其水平外遮阳系数 按 浙标公共建筑节能设计标准DB33/1036-2007 p38 水平遮阳板的外遮阳系数应按下列公式计算确定: 水平遮阳板: (A.0.1-1) 遮阳板外挑系数: PFAB (A.0.1.3) 式中 SDH水平遮阳板夏季外遮阳系数; ah、bh、计算系数,按表A.0.1取定; PF遮阳板外挑系数,当计算出的PF1时,取PF1; A遮阳板外挑长度(图A.0.1); B遮阳板根部到窗对边距离(图A.0.1)。 萄 沙 屁 哼 而 逮 昆 邀 烤 寇 骄 钥 基 纂 碟 棱 痴 驾 汝 逢 猪 闯 伪 脚 疵 沿 鲁 优 瓤 再 辞 牡 建 筑 节 能 计 算 建 筑 节
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