建筑节能计算

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1、公共建筑节能设计和公共建筑节能设计和PBECPBEC软软 件应用介绍件应用介绍 中国建筑科学研究院中国建筑科学研究院 建筑节能研究发展中心建筑节能研究发展中心李菊李菊居住建筑节能设计和居住建筑节能设计和HECHEC软软 件应用介绍件应用介绍 第一部分第一部分建筑节能和建筑热工概念知识建筑节能和建筑热工概念知识围护结构围护结构n建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、屋 顶、门窗、楼板和地面等。按是否同室外 空气直接接触以及在建筑物中的位置，又 可分为外围护结构和内围护结构。基本概念基本概念导热系数导热系数n是指在稳态条件下1米厚的物体两侧表面温 差为1度，1小时内通过1平方面积的热量， 单位为W/(

2、mK)，它是材料特性，同厚度 没有关系，符号为。内外表面换热系数内外表面换热系数n内表面换热系数n围护结构内表面温度与室内空气温度之差 为1度，1小时内通过1平方米表面及传递的 热量。取值8.7W/(m2K)，热阻为1/8.7=0.115n外表面换热系数n取值23 W/(m2K)，热阻为1/23=0.043热阻热阻n材料厚度除以导热系数，是指阻抗传热的 能力，单位为(m2K) / W，同材料厚度有 关系，符号为R。n围护结构的多层构造热阻可累加。nR=R外+R1+R2+R内传热系数传热系数n符号为Kn在稳态条件下，围护结构两侧空气温度差 为1K，单位时间内通过单位面积传递的热 量。值为热阻的倒

3、数。n单位：W/(m2.K) nU-Valuen单位：Btu/h-ft2-Fn换算比例：0.175基本概念基本概念热桥定义n围护结构的热桥部位指嵌入墙体的混凝土 或金属梁、柱、墙体和屋面板中的混凝土 肋或金属件。n热桥部分传热系数一般较墙体传热系数要 大的多。n要提高热桥部位的保温性能必须考虑到梁 、柱、过梁、楼板等的具体保温方式。基本概念基本概念框架柱或剪力墙或小型空心砌块墙抗震芯柱外保温或内保温层窗过梁圈梁或框架梁（内 侧接楼板） 阳台、雨蓬梁及板圈梁或框架 （内侧临空）构造柱雨蓬或檐沟梁板等门芯板基本概念基本概念热桥部位红外线照片热桥部位红外线照片24020w内墙外墙主墙体内粉刷或 内保

4、温层构造柱外粉刷或外保温层计算 厚度20FB1基本概念基本概念楼板端头圈梁楼板端头圈梁内粉刷或 内保温层外粉刷或 外保温层FB3基本概念基本概念不同结构类型建筑物的热桥特点n砖混n框架n短肢剪力墙n纯剪力墙基本概念基本概念平均传热系数节能住宅对外墙要求的是平均传热系数Km它是包括外墙主体部位和周边热桥在内的传热系数平均值。其计算按各部位面积作加权平均。公式：KpFp+KB1FB1+KB2FB2+KB3FB3Fp+ FB1+FB2 +FB3K m=基本概念基本概念体型系数n与室外空气直接接触的外表面积（包括下 表面直接接触室外空气的楼板面积）与建 筑物体积之比值。nS=F0/V0n外表面积中，不

5、包括地面和不采暖楼梯间 内墙和户门的面积。基本概念基本概念窗墙面积比n窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值n窗墙面积比是确定外窗K值的依据n不同朝向的窗墙面积比基本概念基本概念朝向窗墙面积比 北0.25 东、西0.30 南0.35适用于全国标准中窗墙面积比的计算。（2）窗墙比计算方法二平均法计算一栋楼4个朝向的平均窗墙面积。即对同一朝向外窗取窗 墙面积比的平均值，可统一该朝向各房间外窗的设计与选用，并 简化计算，而又不影响整幢建筑的耗热量和耗冷量。适用与计算上海地区窗墙面积比。窗墙比计算方法一：单立面法计算一栋楼中每堵墙体的窗墙面积比。墙体的窗户洞 口面积与房间立面单元面积(建筑物层高与开间定

6、位 线围成的面积，包括户洞口面积)的比值。 适用于全国地区窗墙面积比的计算。基本概念基本概念适用于全国标准中窗墙面积比的计算。（2）窗墙比计算方法二平均法计算一栋楼4个朝向的平均窗墙面积。即对同一朝向外窗取窗 墙面积比的平均值，可统一该朝向各房间外窗的设计与选用，并 简化计算，而又不影响整幢建筑的耗热量和耗冷量。适用与计算上海地区窗墙面积比。窗墙比计算方法二：户内居住房间平均法以户为单位，对每一户人家同一朝向外窗取窗墙面 积比的平均值（厨房、卫生间不在计算范围内）。 适用于全国地区窗墙面积比的计算。基本概念基本概念适用于全国标准中窗墙面积比的计算。（2）窗墙比计算方法二平均法计算一栋楼4个朝向

7、的平均窗墙面积。即对同一朝向外窗取窗 墙面积比的平均值，可统一该朝向各房间外窗的设计与选用，并 简化计算，而又不影响整幢建筑的耗热量和耗冷量。适用与计算上海地区窗墙面积比。窗墙比计算方法三：朝向平均法对同一朝向外窗取窗墙面积比的平均值，可统一该朝向 各房间外窗的设计与选用，并简化计算，而又不影响整 幢建筑的耗热量和耗冷量。（去除卫生间和厨房） 适用于计算上海地区的窗墙面积比。基本概念基本概念适用于全国标准中窗墙面积比的计算。（2）窗墙比计算方法二平均法计算一栋楼4个朝向的平均窗墙面积。即对同一朝向外窗取窗 墙面积比的平均值，可统一该朝向各房间外窗的设计与选用，并 简化计算，而又不影响整幢建筑的

8、耗热量和耗冷量。适用与计算上海地区窗墙面积比。窗墙比计算方法四：平均法对同一朝向外窗取窗墙面积比的平均值，可统一该 朝向各房间外窗的设计与选用，并简化计算，而又 不影响整幢建筑的耗热量和耗冷量。 适用于计算成都等地区的窗墙面积比。基本概念基本概念建筑物耗热量指标qHn在采暖期室外平均温度条件下，为保持室 内设计温度，单位建筑面积在单位时间内 消耗的、需要由室内采暖设备供给的热量 ，单位：W/m2。n郑州地区：20.00(W/m2) 14.00(W/m2) 基本概念基本概念采暖耗煤量指标qn在采暖期室外平均温度条件下，为保持室 内计算温度，单位建筑面积在一个采暖期 间消耗的标准煤量，单位：kg/

9、m2。n郑州地区：9.40(kg/m2) 6.60(kg/m2) 基本概念基本概念第二部分居住建筑节能工程实例分析节能设计实例n项目名称：中原数码港一期5#楼n设计单位：XXXXXXX设计研究院n设计软件：HEC节能设计软件n节能体系设计：采用外保温体系n使用材料：XPS板设计建筑概况n建筑朝向：南向 n体形系数 ：0.22n建筑面积 ：31493.43 m2 n建筑体积 ：95037.35 m3 n建筑层数：地上33 层， 地下1层 n建筑物高度 ：99.00 m 建筑围护结构基本构成n外墙类型：干挂花岗岩（不计入）+聚合物砂浆（ 3mm）+挤塑聚苯板（40mm）+钢筋混凝土 (200mm)

10、 +水泥砂浆（20mm）n不采暖楼梯间隔墙类型：水泥砂浆(20mm)+ 钢筋 混凝土(200mm) +水泥砂浆(20mm)n屋面类型：细石混凝土(40mm)+ 聚酯无纺布（不 计入）+挤塑聚苯板（40mm）+APP防水卷材（ 不计入）+水泥砂浆（20mm）+钢筋混凝土（ 120mm）建筑围护结构基本构成n不采暖地下室上部地板类型：水泥砂浆(20mm)+ 钢筋混凝土(120mm)n地面类型：水泥砂浆（120mm）+钢筋混凝土 (60mm)+ 粉煤灰陶粒混凝土(150mm)n窗类型：铝合金单框双层普通玻璃（ 5mm+6Amm+5mm），传热系数为3.9n门类型：双层金属门板，中间填充1618厚矿棉

11、 板第三部分第三部分建设部推广应用建设部推广应用和禁限和禁限使用技术使用技术外墙保温技术 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统 主要技术性能及特点 该系统以聚合物砂浆作粘接剂，将EPS/XPS板固定在墙体外侧（若需要时也可 用锚栓做辅助固定），并在外表面再做聚合物砂浆薄抹灰耐碱玻纤网格布保 护层和饰面层，但粘结剂应承受该系统全部负载。该系统抗风压值Rd不小于 风荷载设计值，安全系数K应不小于1.5；首层墙面和门窗口易受碰撞部位10J 级，二层以上墙面3J级；水中浸泡1h，系统的吸水量1.0kg/m；30次冻融循 环后，保护层无空鼓、脱落和渗水裂缝，保护层与保温层的拉伸粘结强度 0.1MPa；系统的保

12、温隔热性能、抹面层不透水性和保护层蒸气渗透阻符合 要求。玻纤网耐碱断裂强力750N/50mm，耐碱强力保留率50%；节能效果 可满足行业标准外墙外保温技术规程的要求。 适用范围 民用建筑混凝土或砌块外墙外保温工程 生效时间 自本公告发布之日起至下期公告发布本类技术之日止 外墙保温技术 膨胀聚苯板与混凝土一次现浇外墙外保温系统 主要技术性能及特点 该系统是将内侧面开有水平方向齿槽，并在内外侧表面均满喷界面砂浆的EPS 板，置于墙体外模板内侧，同时设置若干锚栓作为辅助固定件，待浇灌混凝 土后，墙体与EPS板以及锚栓结合为一体。在模板拆除后，在EPS板外侧表面 再抹（或不抹）胶粉聚苯颗粒浆料找平层，

13、表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂 浆保护层和饰面层。该系统抗风压值Rd不小于风荷载设计值，安全系数K 1.5；首层墙面和门窗口易受碰撞部位10J级，二层以上墙面3J级；系统水中 浸泡1h，吸水量1.0kg/m；系统30次冻融循环后保护层无空鼓、脱落和渗水 裂缝，保护层与保温层的拉伸粘结强度0.1MPa，破坏部位位于保温层；系 统的保温隔热性能、抹面层不透水性和保护层蒸气渗透阻符合要求。玻纤网 耐碱断裂强力750N/50mm，耐碱强力保留率50%。节能效果可满足行业标 准外墙外保温技术规程的要求。 适用范围 多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程 生效时间 自本公告发布之日起至下期公告发布本

14、类技术之日止 分 类n现浇混凝土复合无网聚苯板外保温隔热体系 n现浇混凝土复合有网聚苯板外保温隔热体系 现浇混凝土复合无网聚苯板外保温隔热 体系基本施工流程喷砂界面预处理n在进行浇筑时, 注意振捣棒在插、拔过程中不要损坏保温层, 注意控制 混凝土的塌落度、混凝土下料度、下料位置以及振捣棒的插点位置， 防止振捣不密实或漏震，造成聚苯板局部空鼓，从而出现聚苯板与结 构墙体结合不好的现象。施工中应注意的问题n由于聚苯板是随结构一起施工，表观颜色由顶 部的白色向下逐渐变发黄，原因是聚苯板受阳光 曝晒后出现表层粉化。n由于聚苯板表面强度低，在支护和拆卸外侧模 板时，聚苯板表面不可避免受到一些损坏。n由于

15、现浇砼的侧压力下部高上部低，拆模后聚 苯板受压高的部位向外回弹。 n砼在浇注时难以避免出现漏浆，聚苯板外表面 受到污染。解 决 方 案基层处理时，重点修补穿墙螺栓孔、被外侧 模板支架处严重损坏的部位，对聚苯板面层严重 浮浆、污染处重点进行清理。无网聚苯板面清理 干净后，为解决聚苯板表面的粉化层，选用对无 机材料和有机材料均有良好亲和力的喷砂界面剂 。用10kg的气压喷枪在聚苯板表面用喷砂界面剂 进行界面处理，经过喷砂处理的界面，表面松散 物质得到消除，同时又粘结了一层可与抹灰浆料 结合牢固的界面层。然后, 抹胶粉聚苯颗粒保温浆 料找平，并采用胶粉聚苯颗粒保温材料及成套技 术，全面地解决保温面层

16、开裂以及外装饰问题。该做法的优点n施工速度快，可大大缩短工期。n与主体结构连接可靠安全。n能冬季施工。n进一步降低造价，该体系可能是目前最经 济的高层外保温体系之一。 现浇混凝土复合有网聚苯板外保温隔热 体系n钢丝网架聚苯板与主体结构一次浇注成活 施工工艺，即高层住宅现浇混凝土外墙外 保温有网体系。钢丝网架聚苯板与外墙一 次浇筑成活，即将钢丝网架聚苯板放置于 将要浇注墙体的外模内侧，当墙体混凝土 浇筑完毕后，外保温板和墙体一次成活。现浇混凝土复合无网聚苯板外保温隔热 体系基本施工流程保温砂浆该做法的优点n施工快，可大大缩短工期。n与主体结构连接可靠，施工安全。n能冬季施工。n造价低，约95元m 2(不包括饰面装饰)n适宜于在面层粘贴面砖。 外墙保温技术 机械固定钢丝网架膨胀聚苯板外墙外保温系统 主要技术性能及特点 该系统是用锚栓或预埋钢筋等机械固定件，将穿透的EPS钢丝网架板固定在墙 体外侧，并在表面再做抗裂水泥砂浆抹面层和饰面层。该系统抗风压值Rd不 小于风荷