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1、学习单元一 建筑节能与可持续发展,主讲教师 张洪波,第二讲 建筑节能基础,学习单元一 建筑节能与可持续发展,主 要 内 容,1 建筑热力学基础 2 建筑节能与热工分区 3 建筑节能常用术语 4 建筑节能标准,1 建筑热力学基础,建筑得热 冬季采暖房屋的正常温度是依靠采暖设备的供 暖和围护结构的保温之间相互配合，以及建筑的得 热量与失热量的平衡得以实现。可用下式表示: 采暖设备散热+建筑内部得热=建筑物总得热 非采暖区的房屋建筑有两类： 第一类是采暖房屋有采暖设备，总得热同上； 第二类，没有采暖设备， 太阳辐射得热+建筑内部得热=建筑物总得热 一般仍能保持比室外日平均温度高36,2) 建筑传热的
2、方式 传热的方式可分为辐射、对流和导热三种方式 建筑物围护结构的传热需经过吸热、传热和放 热三个过程. 吸热是外围护结构的内表面从室内空气中吸收 热量的过程； 传热是指在围护结构内部由高温向低温的一侧 传递热量的过程； 放热则是指由围护结构的外表面向低温的空间 散发热量的过程。,3）建筑保温 建筑保温通常指围护结构在冬季阻止室 内向室外传热，从而保持室内适当温度的 能力。 4）建筑隔热 建筑隔热通常是指围护结构在夏天隔 离太阳辐射热和室外高温的影响，从而使 其内表面保持适当温度的能力。,5）建筑热环境 （1）环境：人所能感知的或对人能产生影 响的外部世界。 （2）建筑热环境的设计目标 舒适 健
3、康 高效 （3）建筑热环境的主要内容 热 湿 气,湿,热,气,保温,隔热,防潮,通风,6）热舒适 人对周围热环境所做的主观满意度 影响人体热舒适的要素？ 空气温度;相对湿度；平均辐射温度;气流速 度；人体活动量;人体衣着热阻,2 建筑节能与热工分区,1）建筑热工分区,1）建筑热工分区 严寒地区 累年最冷月平均温度低于 或等于-10 根据冬季严寒的不同程度可细分为 严寒A 冬季异常寒冷 严寒B 冬季非常寒冷 严寒C 冬季很寒冷 用采暖度日数（HDD18）为标准,寒冷地区 累年最冷月平均温度 0-10 夏热冬冷地区 累年最冷月平均温度 010， 最热月平均温度2530 夏热冬暖地区 累年最冷月平均
4、温度高 于10最热月平均温度2529 温和地区 累年最冷月平均温度013 ，最热月平均温度1825,严寒地区 海伦、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满 洲里、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江 、克拉玛依、佳木斯、安达 、长春、乌鲁 木齐、延吉通辽、通化、四平、呼和浩特 、抚顺、大柴旦、沈阳、大同、本溪、阜 新、哈密、鞍山、张家口、酒泉、伊宁、 吐鲁番、西宁、银川、丹东,寒冷地区 兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、 天津、大连、阳泉平凉、石家庄、德州、 晋城、天水、西安、拉萨、康定、济南、 青岛、安阳、郑州、洛阳、宝鸡、徐州,夏热冬冷地区 长江中下游及其周围地区 南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、
5、 九江、武汉黄石、岳阳、汉中、安康、上 海、杭州、宁波、宜昌长沙、南昌、株洲 、永州、赣州、韶关、桂林、重庆、达县 、万州、涪陵、南充、宜宾、成都、贵阳 、遵义、凯里、绵阳,夏热冬暖地区 包括海南全境，广东、广西大部，福建 南部，云南小部分及香港、澳门与台湾 如福州、莆田、龙岩梅州、兴宁、英德 河池、柳州、贺州、泉州、厦门、广州 深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海 温和地区 云南大部及贵州部分地区,2）不同气候区的建筑要求 严寒地区 （1）气候特点 冬季严寒漫长，夏季短促；太阳辐射量大，日照丰富。 （2）建筑要求 建筑物必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求，夏季可不考虑防热 （3）技术优选要
6、求 总体规划、单体设计和构造处理应使建筑物满足冬季日照和防御寒风的要求；建筑物应采取减少外露面积，加强冬季密闭性，合理利用太阳能等节能措施；房屋外围护结构宜厚重，屋面构造应考,虑积雪及冻融危害；施工应考虑冬季漫长严寒的特点，尽量缩短工期 （4）适宜技术 膨胀聚苯板（EPS板）薄抹灰、膨胀聚苯板现浇混凝土、面板浇注聚氨酯等外墙外保温系统；挤塑聚苯板（XPS板）、喷涂聚氨酯等屋面保温技术；塑钢、断桥铝合金、木中空玻璃外窗；集中供热系统技术；太阳能热水和采暖系统；土壤源热泵供热系统。 （5）慎用技术 应慎用现场施工保温层的浆体类外墙保温材料（如胶粉聚苯颗粒保温浆料，建筑保温砂浆）、地下水源热泵供热系
7、统和无结构保温墙体的玻璃幕墙等。,寒冷地区（1）气候特点 冬季较长且寒冷干燥夏季短促；气温年较差较大；太阳辐射量大，日照丰富。（2）建筑要求 建筑物必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求，夏季部分地区兼顾防热。 （3）技术优选要求 总体规划、单体设计和构造处理应使建筑物满足冬季日照和防御寒风的要求；建筑物应采取减少外露面积，加强冬季密闭性且兼顾夏季通风和利用太阳能等节能措施；房屋外围护结构宜厚重，屋面构造应考虑积雪及冻融危害；施工应考虑冬季寒冷期较长和夏季多,暴雨的特点，尽量缩短工期。 （4）适宜技术 膨胀聚苯板（EPS板）薄抹灰、膨胀聚苯板现浇混凝土、面板浇注聚氨酯等外墙外保温系统；挤塑聚苯
8、板（XPS板）、喷涂聚氨酯、加气混凝土等屋面保温技术；塑钢、断桥铝合金、玻璃钢中空玻璃外窗；集中供热系统技术；太阳能热水和采暖系统；水源、土壤源热泵供热（冷）系统。 （5）慎用技术 应慎用外墙保温浆体材料（如胶粉聚苯颗粒保温浆料，建筑保温砂浆）、地下水源热泵供热系统和无结构保温墙体的玻璃幕墙等。,夏热冬冷地区 （1）气候特点 大部分地区夏季闷热，冬季湿冷，气温日差较小；年降水量大，易有大雨、暴雨天气日照偏少。 （2）建筑要求 建筑物必须满足夏季防热、通风降温等要求，冬季应适当兼顾防寒 （3）技术优选要求 总体规划、单体设计和构造处理应有良好的自然通风，建筑物应避免西晒，并满足防雨、防潮、防洪、
9、防雷击要求；夏季施工应有防高温和防雨措施。,（4）适宜技术 加气混凝土自保温，膨胀聚苯板（EPS板）薄抹灰外保温、膨胀聚苯板现浇混凝土、墙体内外保温浆料；挤塑聚苯板（XPS板）、加气混凝土等屋面保温和热反射屋面隔热系统；塑钢、断桥铝合金、玻璃钢中空玻璃外窗；外窗遮阳技术、太阳能生活热水和水源热泵供热（冷）系统、温度、湿度独立控制技术等。 （5）慎用技术 应慎用燃煤、燃气集中供热系统。,夏热冬暖地区 （1）气候特点 长夏无冬，温高湿重；气 温年较差小；雨量丰沛，易有大暴雨天气； 日照较小，太阳辐射强。 （2）建筑要求 建筑物必须满足夏季热寒 、通风、防雨要求，冬季可不考虑防寒保温 （3）技术优选
10、要求 总体规划、单体设计 和构造处理宜开敞通透，充分利用自然通风 ，建筑物应避免西晒，应注意防暴雨、防潮,、防洪、防雷击，夏季施工应有防高温、防雨措施。 （4）适宜技术 加气混凝土自保温砌块墙 体，墙体架空隔热技术；架空屋面、种植屋 面、热反射屋面隔热系统；塑钢、断桥铝合 金、玻璃钢中空玻璃外窗；外窗外遮阳技术 、太阳能生活热水；水源热泵供热（冷）系 统；温度、湿度独立控制技术。 （5）慎用技术 应慎用外墙外保温技术、集 中供热和土壤源热泵供热（冷）系统。,温和地区 （1）气候特点 大部分地区冬温夏凉，干湿 季分明；常年有雷暴、多雾；日照较少，太 阳辐射强烈；部分地区冬季气温偏低。 （2）建筑
11、要求 建筑物必须满足湿季防雨 和通风的要求，可不考虑防热。 （3）技术优选要求 总体规划、单体设计 和构造处理宜使湿季有较好自然通风，主要 房间应有良好朝向；建筑物应注意防潮、防 雷击；施工应有防雨措施。 （4）适宜技术 独立太阳能生活热水。,3 建筑节能常用术语,1）传热系数（K） 在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温 差为1度，1小时内通过1平方米面积所传 递的热量 单位W/m2K 它是表征围护结构传递热量能力的指标,通过实验检测可得到K值 180 钢筋混凝土墙的传热系数是：3.26 W/m2K 普通240砖墙的传热系数是：2.1 W/m2K 190 加气混凝土砌块的传热系数是：1.12
12、W/m2K 哪种材料保温性能好？,2）热惰性指标（D） 表征围护结构反抗温度波动和热流波动能力 的无量纲指标。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越有利 于节能。 例如：200厚的粘土砖D=2.62； 200厚的加气混凝土砌块D=3.26 哪种热稳定性好。,3）遮阳系数（SC） 实际透过窗玻璃的太阳辐射得热与透过 3mm透明玻璃的太阳辐射得热之比值。它 是表征窗户透光系统遮阳性能的无量纲指标 ，其值在01范围内变化SC越小，通过窗 户透光系统的太阳辐射得热量越小，其遮阳 性能越好。,4）综合遮阳系数（Sw） 窗本身的遮阳系数SC与窗口的建筑外 遮阳系数SD乘积。 5）可见
13、光透射比 Tvis 在可见光谱（380nm至780nm）范围内 透过玻璃的光强度与入射光强度的百分比,6）体形系数 建筑物与室外大气直接接触的外表面面 积与其所包围体积的比值。体形系数越大， 单位建筑面积对应的外表面积越大，外围护 结构的传热损失也越大,7）窗墙面积比 窗户洞口面积与其所在外立面面积的比值普 通窗户的保温隔热性能比外墙差很多，所以 说，窗墙面积比越大，建筑物的能耗也越大,8）导热系数（） 稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温差 为1K时,单位时间内通过单位面积传递的热 量单位：W/(mk) 9）蓄热系数（S） 当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波 热作用时，表面温度将按同一周
14、期波动。通 过表面的热流振幅与表面温度振幅的比值即 为蓄热系数，单位：W/(m2 k),10）表面换热系数（） 表面与附近空气之间的温差为1K，1h内通 过1m2表面传递的热量。在内表面，称内表 面换热系数,在外表面，称外表面换热系数， 单位W/(m2k) 11）表面换热阻（R） 表面换热系数的倒数，在内表面，称内表面 换热阻；在外表面，称外表面换热阻，单位 m2k/W。,12）围护结构传热阻（R0） 传热系数的倒数，表征围护结构对热量 的阻隔作用，单位：m2k/W 13）围护结构 建筑物以及房间各面的围挡物，包括外 围护结构的外墙、屋面、外窗、户门以及内 维护结构的分户墙、顶棚和楼板。,14
15、）平均传热系数 外墙包括主体部位和周边热桥（构造柱、圈 梁以及楼板伸入外墙部分等）部位在内的传 热系数平均值。按外墙各部位（不包括门窗 ）的传热系数对其面积的加权平均计算求得 15）采暖供热系统 由锅炉机组、室外管网、和散热器组成 的系统。,16）采暖度日数（HDD18） 一年中，当某天室外日平均温度低于 18时，将低于18的度数乘以1天，并将 此乘积累加。 17）空调度日数（CDD26） 一年中，当某天室外日平均温度高于 26时，将高于26的度数乘以1天，并将 此乘积累加。,4 建筑节能标准,1）建筑节能领域主要法律法规 中华人民共和国可再生能源法 （修正案） 民用建筑节能条例 中华人民共和
16、国国务院令第 530 号 自2008年10月1日起施行。,中华人民共和国节约能源法 中华人民共和国主席令第七十七号 自2008 年4月1日起实施 第三章 合理使用与节约能源 第三节 建筑节能 “十二五”建筑节能专项规划 住房和城乡建设部建筑节能与科技司 2012.05,2）民用建筑节能条例 第一章 总 则 第二条 本条例所称民用建筑节能，是指在保证民用 建筑使用功能和室内热环境质量的前提下，降低其使 用过程中能源消耗的活动。本条例所称民用建筑，是 指居住建筑、国家机关办公建筑和商业、服务业、教 育、卫生等其他公共建筑。 第二章 新建建筑节能 第三章 既有建筑节能 第四章 建筑用能系统运行节能 第五章 法律责任 第六章 附 则,3）中华人民共和国节约能源法 第三章 合理使用与节约能源 第三节 建筑节能 第三十五条 建筑工程的建设、设计、施工和监理 单位应当遵守建筑节能标准。不符合建筑节能标准 的建筑工程，建设主管部门不得批准开工建设
