公共建筑节能标准(讲解)课件

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1、公共建筑节能标准 (GB50189-2005) 章立标,标准目录：,一.总则: 标准的制定目的及适用范围。 二.术语： 有关专业术语的解释。三.室内环境节能设计计算参数： 满足节能建筑要求的有关室内温度、相对湿度、风速和新风量等设计计算参数的确定。 四.建筑与建筑热工设计: 建筑围护结构体形系数、传热系数、遮阳系数、窗墙比等热工性能指标确定。五.采暖、通风和空气调节节能设计: 采暖通风和空调系统设计、设备效率及系统监测与控制。,一. 总 则,公共建筑种类： a.办公建筑：写字楼、办公楼、行政大楼等。 b.商业建筑：商场、百货大楼、银行，交易中心等。 c.旅游建筑：宾馆、酒店、娱乐会所等。 d.

2、科教文卫建筑：科技馆、博物馆、医院、大剧院、体育馆等 e.通讯建筑：程控交换机房、数据中心等 f.交通运输建筑：机场、车站、地铁等,1.建筑类型,2.公共建筑能耗状况,2005年城市房屋建筑面积约164.5亿m2,其中住宅107.7亿m2(占67%)，公共建筑约45亿m2(占27%)., 随着建筑业高速发展，人民生活水平提高，建筑能耗持续增长是必然趋势。,建筑能耗：指消耗在建筑中的采暖、空调、通风、电气、照明、炊事、电梯、热水供应等消耗的能源。,据专家估算，我国建筑能耗约占全社会能耗指消耗的28%左右，据推算2005年建筑能耗总量为5亿余吨标煤。,107.7,45,164.5,2.公共建筑能耗

3、状况,(1).公共建筑能耗数量巨大，浪费严重。 (2).公共建筑全年能耗中，采暖与空调制冷系统能耗占了5060%，照明系统占了20%30%,其它如电气、电梯、热水等约占15%左右。 (3).空调和采暖系统全年能耗中，围护结构能耗占20%50%，新风系统占30%40%,输送系统能耗为10%20%。,(4).围护结构能耗占建筑能耗的1525%,节能潜力巨大。,3.公共建筑节能标准目的,GB50189标准目的: 在保证系统室内环境参数条件下，通过： a.改善围护结构的热工性能. b.优化采暖和通风空调系统设计. c.提高空调采暖设备和照明设备效率. 使公共建筑全年采暖、通风和空调及照明的总能耗与基准

4、建筑相比，降低50%。 基准建筑：八十年度初的公共建筑。 a.围护结构的热工指标: 外墙k(w/m2k): 哈尔滨1.28(0.40.45),北京1.7(0.50.6)，上海2.0(1.0)，广州2.35(1.5) 遮阳系数:0.8(0.35 0.7) b.设备效率：燃煤锅炉55%（78%），离心机能效比4.2（5.1），螺杆机能效比3.8（4.1），照明:25w/m2,二. 基本术语,1.透明幕墙：可见光可直接透射入室内的幕墙。非透明玻璃幕墙 2. 窗墙比：窗户洞口面积与房间立面单元面积之比。 3.体形系数：f =建筑物外表面积 /建筑物体积 体形系数与建筑造型有关，体形系数越大，传热损失也

5、就越大，故建筑外形尽可能简单，减少过多凹凸面设计。 4.综合部分负荷性能系数(IPLV)： 基于冷水机组在各种负荷下运行时间比例，进行加权计算的综合部分负荷运行效率。 IPLV=2.3%xA+41.5%xB+46.1%xC+10.1%xD,5.可见光透射比： 透过透明材料的可见光(380780纳米)光通量与投射在其表面上的可见光光通量之比。 太阳光谱3002500纳米 6.遮阳系数(Sc)： 通过玻璃的太阳辐射与通过3mm厚普通无色透明平板玻璃的太阳幅射(630w/m2)的比值，用来表示玻璃遮档或抵御太阳辐射的能力. 遮阳系数越小，阻挡太阳辐射的性能越好。 普通玻璃的遮阳系数较高约在0.9左右

6、，所以要对玻璃进行表面加工，如LOW-E镀膜玻璃等低辐射玻璃。 镀膜玻璃：表面镀Ag,Cr氧化物等，对红外高反射，对紫外低透射，而可见光透光率较高，将太阳光过滤成冷光源，遮阳系数较低,但传热系数较高,故不单独使用。 双层百叶中空玻璃：Sc为0.150.9,三. 室内环境设计计算参数,1.采暖通风与空气调节设计规范(GB 50019-03),2.公共建筑节能设计标准(GB 50189-05),3.公共建筑主要空间新风量,四. 建筑热工设计,1.气候区域划分,a.严寒地区 b.寒冷地区 c.夏热冬冷地区 d.夏热冬暖地区 e.温和地区,2.各气候区域代表城市,3.严寒地区传热系数,4.寒冷地区传热

7、系数和遮阳系数,a.传热系数要求低于严寒地区。 b.体形系数越大，所要求 传热系数越低。 c.窗墙比越大，所要求传 热系数越低。 d.对屋面传热系数要求高于外墙。 e.架空楼板与外墙传热系数相同。 f:窗墙比小于0.3时遮阳系数不作要求。,5.夏热冬冷地区传热系数和遮阳系数,6.夏热冬暖地区传热系数和遮阳系数,a.窗墙比0.2时对遮阳系数不作要求。 b.气温越高，对传热系数要求越低，而对遮阳系数要求越低。,7.主要标准条文：,(1).对于严寒及寒冷地区，室内外温差较大，体形系数应0.4，以减少传热损失。 (2). 对于以冬季供热为主的严寒地区空调建筑，主要解决围护结构的保温问题，对传热系数要求

8、较高; 而对遮阳系数不作要求，适当提高遮阳系数反而能提高冬季太阳辐射热量，有利于节能。 (3). 对于以夏季供冷为主的夏热冬暖地区，主要解决围护结构的隔热问题，对外窗的遮阳系数有较高要求。 当外气温度较低时，由于建筑内部得热较大，过低传热系数反而不利于房间直接向室外散热，故对传热系数要求相对宽松。 (4).对于寒冷地区及夏热冬冷地区，既有夏季制冷又有冬季制热，故应同时考虑保温和隔热问题，对传热系数和遮阳系数均需要求。,7.主要标准条文：,(5).窗的保温隔热性能比外墙要差得多，对于严寒及寒冷地区，室内外温差传热的热量损失占主导地位，需减少窗的传热系数以控制温差传热，其要求高于南方地区。 对于夏

9、热冬暖和夏热冬冷地区，空调期间太阳辐射引起负荷为主要矛盾，故对遮阳系数要求高于北方地区。 随着建筑技术发展，填充惰性气体的双层中空玻璃传热系数可由常规单层玻璃的6.0w/(m2.k）降为1.5w/(m2.k）. (6).窗墙比应0.7,当窗墙比0.4时，玻璃可见光透射比需0.4,以免影响房间采光.,7.主要条文：,(7).夏热冬暖、夏热冬冷和寒冷地区，制冷负荷大的建筑应设外部遮阳。,(8).屋顶水平面太阳辐射最大，相应建筑能耗较大，透明部分面积不应大于屋顶总面积的20%. (9).外窗可开启面积不小于窗面积的20%，以便于透气.,8.围护结构热工性能权衡判断： 当所设计的建筑体形系数、窗墙比、

10、传热系数等热工性能指标不能达到本标准要求时，通过不断调整设计参数及采暖空调设备效率，并计算能耗，最终使所设计建筑全年能耗不大于参照建筑能耗。 9.参照建筑： 进行热工性能权衡判断时，作为计算HVAC能耗用的假想建筑。 参照建筑的形状、大小、朝向及内部空间划分和使用功能应与实际建筑相同，但热工参数，体形系数，窗墙比等应符合本标准。 当窗墙比大于规定值时，人为减少窗面积，多余部分用外墙替代。 当体形系数大于标准值时，人为减少外立面面积(作绝热面处理).,五. 采暖通风和空气调节设计,1.采暖方式：热水采暖和蒸汽采暖 2.蒸汽采暖缺陷： a.热能效率：供热管网存在蒸汽跑冒滴漏损失，尤其由于管网压降和

11、散热造成凝结水损失，热效率降低20%40%. b.卫生：管道和散热器温度高，灰尘积聚后会发生生化现象而产生异味而污染空气，舒适感差，且易烫伤人。 c.供热品质：热媒温度调节性差，供热品质低。 d.稳定性：室内干燥，且蒸汽比热容小，热惰性低，热力工况失调时室温波动较大。 3.公共建筑集中采暖应采用热水作为热媒。 4.常用热媒工况：95/70，85/60，地板辐射供水温度一般为3570.,(一).采暖,1.空调区域划分原则： 运行时间、温度、湿度要求等使用条件不同空调区，不应划分在同一空调风系统中,以便于调节和运行管理。 2.全空气空调系统适用场合： 房间面积或空间较大，人员较多，或有必要集中进行

12、温湿度控制的空调区。如商场、影剧院、餐厅、展览馆、体育馆、候车(机)厅等无需分区来控制温度空调场所。 全空气系统特点： a.可对空气温湿度、洁净度和噪声进行集中处理，设备集中，便于维修管理。 b.易于改变新、回风比例，必要时采用全新风运行以获得最大节能效益。,(二).通风和空气调节,1.全空气系统主要形式： (1).一次回风系统：适用于房间允许较大送风温差或室内散湿量较大场合。,(二).通风和空气调节,t0,(二).通风和空气调节,(2).二次回风系统：适用于送风温差要求较小，且散湿量小场合。,t0,(3).变风量空调(VAV)系统：,(二).通风和空气调节,空调房间温度,确定送风量,调节风阀

13、开度,检测主风管静压,控制器运算,送风机转速,a.组成：由变风量空调箱，变风量末端，变频器，检测控制系统和送回风管路系统所组成,b.VAV控制方式(定静压)：,c.VAV末端常用类型,串联型,并联型,c.VAV末端常用类型,d.变风量系统适用场合,同一空调系统中，各空调区的冷热负荷差异和变化较大，低负荷运行时间较长，且需分别控制各空调区温度场合。 建筑内区全年需送冷风。,来自VAV空调箱的低温送风,各房间内部回风,4.新风系统,(1).空调系统新风比确定 过大的新风机比显然将增加空调机组的负荷和能耗，而新风比过小时部分房间的新风量又难以得到保证。 Y=X/(1+X-Z)，修正后系统总新风量在总

14、送风量中比例 Z=Voc/Vsc, 房间最大新风比 Voc: 最大新风比房间所需新风量 Vsc：最大新风比房间所需送风量 X=Von/Vst, 修正前的系统总新风量在总送风量中比例 Vot=Y*Vst, 修正后总新风量 (2).在人员密度较大且变化较大房间，宜采用新风比需求控制，即根据所检测的CO2浓度（7001000ppm）自动控制新风量大小，既符合卫生标准，又节约能耗。,计算举例,可知： Z=33.3% X=19.7% Y=X/(1+X-Z)=22.8% 所需新风量Vot为： Vot=Y*Vst=3092m3/h,6.新排风全热回收装置,设有集中排风系统，且符合以下条件时应设全热回收装置，

15、且热回收效率不低于60%。 a.送风量3000m3/h的直流式空调系统，且新排风温差 8。 b.设计新风量4000m3/h的空调系统，且新排风温差 8。 c.设有独立新风和排风系统。,7.空气过滤气选用要求 a.粗效过滤器初阻力50Pa,终阻力100Pa. b.中效过滤器初阻力80Pa,终阻力160Pa. c.全空气空调系统应能满足全新风运行需要。,8.送风系统输送功耗,送风系统单位风量的功耗Ws应不大于下表限值： Ws=P/(3600t)，w/(m3/h) P: 风机全压，Pa t:包括风机，电机和传动系统在内的总效率。 目的：限制空调送风系统的作用半径，避免功耗过大。,9.空调冷冻水系统输

16、送能效比,单位冷量的水泵功率ER应不大于下表限值： ER=0.002342H/(t) H: 水泵扬程，m t: 进出水温差， :水泵工作点的效率。 目的：降低管道输配能耗，最远环路总长限在200500m. 制冷输送能效比按36m扬程，70%水泵效率，5供回水温差。,10.流量控制方式,(1).定流量系统,特点： a.空调水系统和控制简单。 b.水系统流量不能调整。 适用场合：a.空调负荷较稳定场合。 b.系统小，且各空调水回路 阻力较接近系统。,10.流量控制方式,(2).变流量系统,特点： 空调水系统可以进行变流量控制。 适用场合： a.空调负荷变化较大场合。 b.各环路水阻力较为接近的 空调系统。,3.二次泵变流量系统,a,b,10.二次泵变流量系统,适用条件：空调系统较大，阻力较高，各环路负荷特性或压力损失相差悬殊。 二次泵宜根据流量变化采用变流量调节方式。,(五).采暖和空调系统冷热源,1.锅炉 a.锅炉房单台锅炉的容量能确保高峰和