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1、建筑节能设计标准学习课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望 目目 录录一、总平面规划设计的节能措施一、总平面规划设计的节能措施二、单体建筑节能设计二、单体建筑节能设计三、建筑体形系数三、建筑体形系数四、建筑热工设计计算公式四、建筑热工设计计算公式 （一）热阻（R）计算 （二）传热系数（K）计算 （三）热惰性指标（D）计算 （四）外墙受周边热桥影响，平均传热系数（Km）计算 （五）外墙受周边热桥影响，平均热惰性指标（Dm）计算 （六）屋顶和外墙隔热指标验算2 2五、屋面的
2、保温隔热五、屋面的保温隔热 （一）屋面设计应遵循的原则 （二）屋顶透明部分（玻璃顶）设计 （三）屋顶热工计算六、墙体的保温隔热六、墙体的保温隔热 （一）外墙 （二）内墙 （三）非透明幕墙 （四）墙体保温材料 （五）外墙热工计算 （六）内墙热工计算3 3七、楼板、架空层楼板或外挑楼板七、楼板、架空层楼板或外挑楼板 （一）楼板热工计算 （二）架空层楼板或外挑楼板热工计算八、地面和地下室保温隔热八、地面和地下室保温隔热 （一）回填地面热工计算 （二）地下室热工计算九、外窗（含透明幕墙）热工设计九、外窗（含透明幕墙）热工设计 （一）窗墙面积比和传热系数 （二）外窗、阳台门和透明幕墙气密性 （三）外窗遮
3、阳 （四）外窗和透明幕墙的可见光透射比 （五）透明幕墙 （六）外窗可开启面积4 4 建筑是能耗大户。据统计，建筑运行能耗占能源总消费量比例已从上世纪70年代末的10%上升到目前的26.7%，接近世界建筑能耗30%的水平。若建筑运行能耗加上建筑房屋生产环节的能耗，则占社会总能耗的46.7%。预计，随着我国城市化进程的加速发展，加之我国的建筑耗能高，节能技术水平低的现状，我国能源消耗量将很快接近发达国家的建筑能耗量。5 5 建筑节能是发展建筑业的需要，在发达国家，适宜的室温已经成为一种基本的需求。6 6 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
4、地区居住建筑节能设计标准，开始进行居住建筑节能设计。从2005年7月1日起执行公共建筑节能设计标准，公共建筑进行节能设计。7 7 建筑节能设计是一个系统工程，涉及各专业的技术工作。从建筑的方案设计阶段开始，规划、建筑、结构、暖通空调、给排水、电气、室内外装修设计等各个专业，就应通过有机的整合和密切协作，综合采用成熟有效的节能技术，形成整套的节能体系。8 8 建筑师在建筑节能设计中，应主动合理地采取各种保温隔热措施以及自然通风、遮阳等设计手段，以适应地区气候特点，节约能源。建筑师的整体设计理念要有节能意识，有环境意识，在什么地方应用什么材料，应有周密考虑，然后通过设计形成自身的节能系统。这时候，
5、各专业工程师参与进来，就可根据建筑师的大前提，选择最优的节能方案。9 9 下面就学习国家规范、标准和参考一些好的实例做法，结合施工图审查工作，对建筑专业节能设计遇到的一些问题，谈谈个人的认识，共同研究。不妥之处，请以国家规范、标准的规定为准。1010一、总平面规划设计的节能措施一、总平面规划设计的节能措施 建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。建筑总平面布置和设计，应利用冬季日照，并避开冬季主导风向。夏季应具有良好的自然通风并防止太阳辐射。建筑的主朝向选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。也就是说在冬季最大限度地利用日照，多获得热量，避开主导风向，减少建筑物和场地外表面热损失；夏季则应最大限
6、度地减少得，并利用自然能来降温冷却，以达到节能的目的。1111 因此在规划设计之初，就应将建筑节能作为主要因素来考虑，充分考虑日、主导风向、夏季的自然通风、朝向等因素。通过多方面的因素分析，优化建筑的规划设计。1212 1、建筑的总体布局，应将多层、小高层、高层建筑分组团，由南向北，由低到高逐次布置，强调建筑的天然采光和自然通风。 2、建筑物的朝向应综合考虑用地条件、群体组合和空间环境等因素。一般可选取朝南或南偏东15至南偏西10范围。1313 3、建筑物间距应保证每户有较好的日照和自然通风条件。住宅设计规范规定每套住户至少应保证有一个居住空间能获得日照。当一套有四个居住空间时，应有二个获得日
7、照。 4、扩大绿地面积并与水系相结合，形成自然生态环境，以调节小气候，降低环境温度，减少热岛效应，改善微循环气候，达到冬暖夏凉的宜人环境。一般居住区的绿地率应大于30%，公共绿地标准为1.5m2/人，组团绿地面积不小于400m2。绿地至少有1/3面积在规定的建筑日照间距范围之外。1414二、单体建筑节能设计二、单体建筑节能设计 单体建筑节能设计，应从方案设计阶段着手。建筑的平面形状、空间尺度、门窗大小、建筑构造等等都是建筑师们应认真对待的。建筑师在进行活跃的建筑创作过程中，应有强烈的节能意识，强调建筑单体的节能效应整体性。 1515 建筑节能设计涉及面很广，主要的有两个方面：建筑节能设计涉及面
8、很广，主要的有两个方面： 一是建筑物在发挥其正常功能过程中的能耗问题。也就是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。 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。1616 建筑能耗的范围包括建筑在使用过程中的采暖、建筑能耗的范围包括建筑在使用过程中的采暖、通风、空调、供热、照明、炊事等方面的能耗。其中通风、空调、供热、照明、炊事等方面的能耗。其中采暖和空调又是能耗最大的两个方面。因此，建
9、筑节采暖和空调又是能耗最大的两个方面。因此，建筑节能的重点，首先就是要严格控制采暖和空调方面的能能的重点，首先就是要严格控制采暖和空调方面的能耗。具体措施主要是确定合理的采暖、空调设计的计耗。具体措施主要是确定合理的采暖、空调设计的计算参数，选用低能耗、高效率的采暖空调设备，设计算参数，选用低能耗、高效率的采暖空调设备，设计合理的低能耗、易控制的采暖空调系统。合理的低能耗、易控制的采暖空调系统。1717 在夏热冬冷地区，夏季炎热、冬季寒冷，围护结构在夏热冬冷地区，夏季炎热、冬季寒冷，围护结构热工设计的主要内容就是改善建筑热惰性指标，减弱室热工设计的主要内容就是改善建筑热惰性指标，减弱室外环境对
10、围护结构的影响。夏季需要室外热量尽量少传外环境对围护结构的影响。夏季需要室外热量尽量少传入室内，在夜晚室外温度下降后，外围护结构热量又能入室内，在夜晚室外温度下降后，外围护结构热量又能很快散发出去，保持室内有适宜的温度。冬季要求围护很快散发出去，保持室内有适宜的温度。冬季要求围护结构有良好的保温特性。结构有良好的保温特性。1818 为了更好地贯彻国家有关方针政策，节约能源，保护为了更好地贯彻国家有关方针政策，节约能源，保护环境，改善建筑热环境，提高采暖和空调的能源利用率。环境，改善建筑热环境，提高采暖和空调的能源利用率。国家制定了居住建筑和公共建筑的节能设计标准，要求国家制定了居住建筑和公共建
11、筑的节能设计标准，要求在建筑设计时必须严格执行有关强制性的规定，使之达在建筑设计时必须严格执行有关强制性的规定，使之达到节能目的。如果在施工图设计阶段不能满足规定性指到节能目的。如果在施工图设计阶段不能满足规定性指标要求，则应按夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准标要求，则应按夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准第第5 5章和公共建筑节能设计标准第章和公共建筑节能设计标准第4.34.3节的性能性指节的性能性指标，进行权衡判断（性能化设计）。标，进行权衡判断（性能化设计）。 1919 具体做法是先构想出一栋虚拟的建筑，称为参照具体做法是先构想出一栋虚拟的建筑，称为参照建筑，然后分别计算参照建筑和实际设计
12、的建筑的全建筑，然后分别计算参照建筑和实际设计的建筑的全年采暖和空调能耗，并依照这两个能耗的比较结果作年采暖和空调能耗，并依照这两个能耗的比较结果作出判断。当实际设计的建筑的能耗大于参照建筑的能出判断。当实际设计的建筑的能耗大于参照建筑的能耗时，调整部分设计参数（如提高窗户的保温隔热性耗时，调整部分设计参数（如提高窗户的保温隔热性能，缩小窗户面积等），重新计算所设计建筑的能耗，能，缩小窗户面积等），重新计算所设计建筑的能耗，直至设计建筑的能耗不大于参照建筑的能耗为止。直至设计建筑的能耗不大于参照建筑的能耗为止。 2020 用动态方法计算建筑的采暖和空调能耗是一个用动态方法计算建筑的采暖和空调能
13、耗是一个非常复杂的过程，很多细节都会影响能耗的计算结非常复杂的过程，很多细节都会影响能耗的计算结果。设计的建筑最好不出现这种情况，否则建筑师果。设计的建筑最好不出现这种情况，否则建筑师和暖通工程师就要进行很多繁杂的工作。作为建筑和暖通工程师就要进行很多繁杂的工作。作为建筑设计的龙头专业，建筑师要在创作满意的建筑方案设计的龙头专业，建筑师要在创作满意的建筑方案的同时就要充分重视节能设计，使建筑外围护部件的同时就要充分重视节能设计，使建筑外围护部件的热工性能能达到规定性指标要求。的热工性能能达到规定性指标要求。2121 夏热冬冷地区过去是非采暖地区，建筑设计不考夏热冬冷地区过去是非采暖地区，建筑设
14、计不考虑采暖的要求，更谈不上夏季空调降温。建筑围护结虑采暖的要求，更谈不上夏季空调降温。建筑围护结构的热工性能差，室内热环境质量恶劣，采暖、空调构的热工性能差，室内热环境质量恶劣，采暖、空调能源利用效率低。随着我国经济的高速增长，本气候能源利用效率低。随着我国经济的高速增长，本气候区的城镇居民纷纷采取措施，自行解决住宅冬、夏季区的城镇居民纷纷采取措施，自行解决住宅冬、夏季的室内热环境问题。夏季空调，冬季采暖成了一种很的室内热环境问题。夏季空调，冬季采暖成了一种很普遍的现象。但由于围护结构未采取节能措施，热工普遍的现象。但由于围护结构未采取节能措施，热工性能普遍很差。主要采暖、空调设备能效比很低
15、，电性能普遍很差。主要采暖、空调设备能效比很低，电能浪费很大。采暖、空调能源消耗急剧上升，进一步能浪费很大。采暖、空调能源消耗急剧上升，进一步阻碍社会经济的发展，也不利于环境保护。阻碍社会经济的发展，也不利于环境保护。2222 建筑外围护结构的保温隔热措施，主要包括屋顶、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。这是的确定、材料的选用以及采用保温门窗等措施。这是建筑节能的重中之重。建筑节能的重中之重。2323三、建筑体形系数三、建筑体形系数三、建筑体形系数三、
16、建筑体形系数（一）建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面（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。积和外表面所包围的体积之比值。 计算公式：计算公式：F F0 0建筑物与室外大气接触的外表面积（建筑物与室外大气接触的外表面积（mm2 2）V V0 0外表面所包围的建筑体积（外表面所包围的建筑体积（mm3 3）2424规定性指标：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 严寒、寒冷地区0.4。其他地区无要求。2525 建筑外墙面面积应按各层外墙外包线围成的面积总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。和计算。 建筑
17、物外表面积应按墙面面积、屋顶面积和下表面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，不扣板）面积的总面积计算。不包括地面面积，不扣除外门窗面积。除外门窗面积。 建筑体积应按建筑物外表面和底层地面围成的体积建筑体积应按建筑物外表面和底层地面围成的体积计算。计算。2626 （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。2727计算结果比较：计算结果比较：栋号架空层外围护面积F0（m2）体积V0（m3）体形系数S=F0/V0A无98m30m
18、+600m2=354025m24m30m=180003540/18000=0.197有98m30m+600m22=4140180004140/18000=0.23B无110m30m+600m2=390040m15m30m=180003900/18000=0.217有110m30m+600m22=4500180004500/18000=0.25C无140m30m+600m2=4800（30m10m+10m15m2）30m=180004800/18000=0.267有140m30m+600m22=5400180005400/18000=0.302828若改为六层若改为六层18m18m高时的结果比较
19、：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/V0A无98m18m+600m2=236425m24m18m=108002364/10800=0.22有98m18m+600m22=2964108002964/10800=0.27B无110m18m+600m2=258040m15m18m=108002580/10800=0.24有110m18m+600m22=3180108003180/10800=0.29C无140m18m+600m2=3120（30m10m+10m15m2）18m=108003120/10800=0.29有140m18m+600m22=3
20、720108003720/10800=0.342929 计算结果是：平面外形越紧凑，体形系数越计算结果是：平面外形越紧凑，体形系数越小；层数越少，体形系数越大；增设架空层，体小；层数越少，体形系数越大；增设架空层，体形系数随之扩大。形系数随之扩大。3030 （三）体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。（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。但角度出发，
21、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。件紧密相关。3131 体形系数限值规定过小，将制约建筑师们的创造性，体形系数限值规定过小，将制约建筑师们的创造性，造成建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害建筑功能。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，
22、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。得重新调整建筑平面布局。3232控制体形系数大小的方法：控制体形系数大小的方法：控制体形系数大小的方法：控制体形系数大小的方法： 减少建筑的面宽，加大建筑的进深。面宽与进深之比不宜减少建筑的面宽，加大建筑的进深。面宽与进深之比不宜过大，长宽比应适宜。过大，长宽比应适宜。 增加建筑的层数，多分摊屋面或架空楼板面积。增加建筑的层数，多分摊屋面或架空楼板面积。 建筑体型不宜变化过多，立面不宜太复杂，造型宜简练。建筑体型不宜变化过多，立面不宜太复杂，造型宜简练。注意事项：注意事项：注意事项：注意事项： 楼层平面不一致，应分别计算。
23、楼层平面不一致，应分别计算。 封闭阳台应计算。封闭阳台应计算。 如楼梯间不采暖，应减除楼梯间的屋顶面积如楼梯间不采暖，应减除楼梯间的屋顶面积。3333 四、建筑热工设计计算公式四、建筑热工设计计算公式四、建筑热工设计计算公式四、建筑热工设计计算公式（一）热阻计算：（一）热阻计算：1 1、单一材料层的热阻计算：、单一材料层的热阻计算：材料层厚度（材料层厚度（mm）材料导热系数材料导热系数w/ (mk) w/ (mk) 。 按按GB50176-93GB50176-93规范规范6363页附表页附表4.14.1。3434 2 2、多层围护结构热阻计算：、多层围护结构热阻计算：、多层围护结构热阻计算：、
24、多层围护结构热阻计算： 热阻（热阻（R R）表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热的物理量。表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热的物理量。是材料厚度与导热系数的比值。单位为（是材料厚度与导热系数的比值。单位为（m m2 2KK）/W/W。 导热系数（导热系数（）指材料传导热量的一种能力。即在稳定传热条件指材料传导热量的一种能力。即在稳定传热条件下，下，1M1M厚的材料板，两侧表面温差为厚的材料板，两侧表面温差为11时，每时，每1 1小时内通过小时内通过1M1M2 2面积内面积内传递的热量（瓦特）。单位为传递的热量（瓦特）。单位为w/ (mk)w/ (mk)。 保温材料一般是指导热系数保温材料
25、一般是指导热系数0.20.2的材料。的材料。值越大，材料保温能力值越大，材料保温能力越差。越差。 静止的空气是导热系数最小的一种材料，静止的空气是导热系数最小的一种材料，=0.017w/=0.017w/（mkmk）。故保）。故保温材料都是一种多孔的轻质材料（聚苯乙烯泡沫塑料板的空气含量温材料都是一种多孔的轻质材料（聚苯乙烯泡沫塑料板的空气含量97%97%以上）。即材料的容重越小，导热系数越小。以上）。即材料的容重越小，导热系数越小。 保温材料只有在干燥的状态下才能发挥其保温作用。选用的保温材料保温材料只有在干燥的状态下才能发挥其保温作用。选用的保温材料必须尽量地不吸水。必须尽量地不吸水。353
26、5 3 3、围护结构传热阻（、围护结构传热阻（、围护结构传热阻（、围护结构传热阻（R0R0）计算）计算）计算）计算： R0=Ri+R+Re R0=Ri+R+Re RiRi内表面换热阻。内表面换热阻。按按GB50176-93GB50176-93规范规范2727页附表页附表2.22.2。 Re Re外表面换热阻。外表面换热阻。按按GB50176-93GB50176-93规范规范2828页附表页附表2.32.3。 传热阻（传热阻（R0R0）围护结构阻抗传热能力的物理量。为结构热阻（围护结构阻抗传热能力的物理量。为结构热阻（R R）与内、外侧表面换热阻（与内、外侧表面换热阻（RiRi、ReRe）之和。
27、传热阻是传热系数）之和。传热阻是传热系数K K值的倒数。值的倒数。热阻越大，热损失越小。热阻越大，热损失越小。 内表面换热阻（内表面换热阻（RiRi）、外表面换热阻（）、外表面换热阻（ReRe）围护结构两侧表面空气围护结构两侧表面空气边界层阻抗传热能力的物理量。一般情况下边界层阻抗传热能力的物理量。一般情况下Ri =0.11Ri =0.11（mm2 2kk）/w/w。 Re=0.04 Re=0.04（mm2 2kk）/w/w（冬季）或（冬季）或0.050.05（mm2 2kk）/w/w（夏季）。（夏季）。3636（二）传热系数（二）传热系数（二）传热系数（二）传热系数（K K）计算）计算）计算
28、）计算： 传热系数（传热系数（K K）在稳态条件下，围护结构两侧空气温度在稳态条件下，围护结构两侧空气温度差为差为1 1，1h1h内通过内通过1M1M2 2面积传递的热量（瓦特）。是由于面积传递的热量（瓦特）。是由于温度的差异而使热流从建筑构件的热的一边向冷的一边迁温度的差异而使热流从建筑构件的热的一边向冷的一边迁移的一个度量值。单位为移的一个度量值。单位为w/w/（mm2 2kk）。）。K K值越小，热损失值越小，热损失越小。越小。3737（三）热惰性指标（三）热惰性指标（三）热惰性指标（三）热惰性指标（D D）计算：）计算：）计算：）计算：1 1、单一材料层热惰性指标计算：、单一材料层热惰
29、性指标计算：RR材料层热阻（材料层热阻（mm2 2kk）/w/wSS材料蓄热系数材料蓄热系数w/w/（mm2 2kk）。）。 按按GB50176-93GB50176-93规范规范6363页附表页附表4.14.1。38382 2、多层围护结构的热惰性指标计算：、多层围护结构的热惰性指标计算：、多层围护结构的热惰性指标计算：、多层围护结构的热惰性指标计算：D=DD=D1 1+D+D2 2+Dn=R+Dn=R1 1S S1 1+R+R2 2S S2 2+RnSn+RnSn 热惰性指标（热惰性指标（D D）是表征围护结构对温度波衰减快慢程度的一个无是表征围护结构对温度波衰减快慢程度的一个无量纲指标。是
30、影响热稳定性的主要因素。量纲指标。是影响热稳定性的主要因素。D D值越大，温度波在其中的衰值越大，温度波在其中的衰减越快，其稳定性越好，因而房间内的热稳定性也越好。减越快，其稳定性越好，因而房间内的热稳定性也越好。 蓄热系数（蓄热系数（S S）当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波热作用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期波动。通过表面的热流波幅与表面温度波幅时，表面温度将按同一周期波动。通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值称为蓄热系数。它可表征材料热稳定性的优劣。其值越大，材料的比值称为蓄热系数。它可表征材料热稳定性的优劣。其值越大，材料的热稳定性越好。（空
31、气间层的蓄热系数取的热稳定性越好。（空气间层的蓄热系数取S=0S=0）3939 （四）外墙受周边热桥影响，平均传热系数（Km）计算：40401 1、外墙平均传热系数（、外墙平均传热系数（、外墙平均传热系数（、外墙平均传热系数（KmKm）计算：）计算：）计算：）计算： K K p p外墙主体部位的传热系数。外墙主体部位的传热系数。K KB1B1、K KB2B2、K KB3B3外墙周边热桥部位的传热系数。外墙周边热桥部位的传热系数。F F p p外墙主体部位的面积（外墙主体部位的面积（mm2 2）。）。F FB1B1、F FB2B2、F FB3B3外墙周边热桥部位的面积（外墙周边热桥部位的面积（m
32、m2 2）。）。41412、主体部位（墙体）传热系数计算：、主体部位（墙体）传热系数计算：3、周边热桥（钢筋砼梁、板、柱）传热系数计算、周边热桥（钢筋砼梁、板、柱）传热系数计算：42424 4、主体部分面积：、主体部分面积：、主体部分面积：、主体部分面积：F F p p= =房间开间房间开间 层高梁、板、柱和外门窗面积。层高梁、板、柱和外门窗面积。5 5、周边热桥部分面积：、周边热桥部分面积：、周边热桥部分面积：、周边热桥部分面积：F FB1B1、F FB2B2、F FB3B3= =钢筋砼梁、板、柱各自的面积。钢筋砼梁、板、柱各自的面积。4343 外墙平均传热系数（外墙平均传热系数（KmKm）
33、外墙包括主体部位和周边热桥（构造柱、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。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。 热桥热桥指在围护结构内，由于包含了导热能力较强的金属、混凝土等指在围护结构内，由于包含了导热能力较强的金属、混凝土等部位，而在此处的热量流失高于相邻的部位，这些部位形成传热的桥部位，而在此处的热量流失高于相邻的部位，这些部位形成传热的桥梁，故称热桥。借助红外线技术，可容易看到，这些部位有发
34、亮的红梁，故称热桥。借助红外线技术，可容易看到，这些部位有发亮的红色信号，表示这些部位形成热流密集通道，有特别多的热量流向室外。色信号，表示这些部位形成热流密集通道，有特别多的热量流向室外。 外墙平均传热系数（外墙平均传热系数（KmKm）与热惰性指标（）与热惰性指标（D D）值相互对应，分别反映）值相互对应，分别反映外墙的传热和抵抗波动热作用的能力，即保温和隔热的性能。外墙的传热和抵抗波动热作用的能力，即保温和隔热的性能。KmKm值是值是根据围护结构的节能目标确定的。控制根据围护结构的节能目标确定的。控制D D值是为了防止因采用轻型结值是为了防止因采用轻型结构至构至D D值偏小和东、西向外墙在
35、夏季的内表面温度波辐过大。值偏小和东、西向外墙在夏季的内表面温度波辐过大。4444（五）外墙受周边热桥影响，平均热惰性指标（五）外墙受周边热桥影响，平均热惰性指标（DmDm）计算：计算：1 1、外墙平均热惰性指标计算：、外墙平均热惰性指标计算：2 2、主体部位（墙）热惰性指标计算：、主体部位（墙）热惰性指标计算：3 3、周边热桥（钢筋砼梁、板、柱）热惰性指标计算：、周边热桥（钢筋砼梁、板、柱）热惰性指标计算：4 4、主体部分面积、主体部分面积FpFp和热桥部分面积和热桥部分面积FB1FB1、FB2FB2、FB3FB3均同（四）均同（四）之之4 4条、条、5 5条。条。4545（六）屋顶和外墙隔
36、热指标验算：（六）屋顶和外墙隔热指标验算： 当屋顶和外墙的传热系数当屋顶和外墙的传热系数K K满足规定性指标要求，满足规定性指标要求，而热惰性指标而热惰性指标D D不满足规定性指标要求时，应按下列公式不满足规定性指标要求时，应按下列公式进行隔热指标验算。进行隔热指标验算。 imax temaximax temax imaximax围护结构内表面最高温度（围护结构内表面最高温度（）。）。 按按GB50176-93GB50176-93规范规范3939页附录二（八）的规定页附录二（八）的规定 计算。计算。 temaxtemax夏季室外计算温度的最高值（夏季室外计算温度的最高值（）。）。 按按GB50
37、176-93GB50176-93规范规范5757页附录三附表页附录三附表3.23.2采用。采用。4646 验算外墙的隔热设计要求，是指验算在房间自然通风情况和验算外墙的隔热设计要求，是指验算在房间自然通风情况和夏季室外计算条件（室外综合温度和室外计算温度）下，东、夏季室外计算条件（室外综合温度和室外计算温度）下，东、西向外墙的内表面最高温度（西向外墙的内表面最高温度（imaximax）值。如内表面的最高）值。如内表面的最高温度计算值小于夏季的室外计算温度最高值（温度计算值小于夏季的室外计算温度最高值（temaxtemax）时，）时，即满足要求。即满足要求。 南昌地区夏季的室外计算温度最高值（南
38、昌地区夏季的室外计算温度最高值（temaxtemax）为）为37.837.8。 围护结构（外墙和屋面）在房间自然通风情况的内表面最高围护结构（外墙和屋面）在房间自然通风情况的内表面最高温度计算属于周期性热作用条件下的双向波计算，涉及当地温度计算属于周期性热作用条件下的双向波计算，涉及当地的室外热作用参数以及围护结构的各项隔热性能指标，其计的室外热作用参数以及围护结构的各项隔热性能指标，其计算十分繁杂，宜采用专门软件计算。算十分繁杂，宜采用专门软件计算。4747（各层材料热工参数表（供计算时参考采用）（各层材料热工参数表（供计算时参考采用） 序号每层材料名称厚度(mm)干密度P0(kg/m3)导
39、热系数w/（mk）蓄热系数Sw/（m2k）修正系数热阻R(m2k/)w热惰性指标D合 计传热阻R0=R I + R+R e=传热系数K=1/ R0=热惰性指标D=D= 如有GB50176-93民用建筑热工设计规范附表4.2所列情况者，导热系数（）和蓄热系数（S）计算值应分别进行修正：c=，Sc=S。(为修正系数。)4848 五、屋面的保温隔热五、屋面的保温隔热五、屋面的保温隔热五、屋面的保温隔热（一）屋面设计应遵循的原则：（一）屋面设计应遵循的原则： 屋面在整个建筑围护结构面积中所占的比例虽屋面在整个建筑围护结构面积中所占的比例虽远低于外墙，但对顶层房间而言，却是比例最大的远低于外墙，但对顶层
40、房间而言，却是比例最大的外围护结构，相当于五个面被室外气候所包围。屋外围护结构，相当于五个面被室外气候所包围。屋面保温隔热性能太差，对顶层房间的室内热环境和面保温隔热性能太差，对顶层房间的室内热环境和建筑采暖空调能耗的影响是比较严重的。建筑采暖空调能耗的影响是比较严重的。 4949为了提高屋面的保温隔热性能，设计应遵循以下原则：为了提高屋面的保温隔热性能，设计应遵循以下原则：为了提高屋面的保温隔热性能，设计应遵循以下原则：为了提高屋面的保温隔热性能，设计应遵循以下原则：1 1、应选用导热系数（、应选用导热系数（ ）小，蓄热系数（）小，蓄热系数（S S）大的保温隔热材料。）大的保温隔热材料。不宜
41、选用密度（不宜选用密度（P0P0）过大的材料，防止屋面荷载过大。）过大的材料，防止屋面荷载过大。2 2、根据建筑物的使用要求，屋面结构形式，环境气候条件，防、根据建筑物的使用要求，屋面结构形式，环境气候条件，防水处理方法和施工条件等因素，屋面保温措施应经技术经济水处理方法和施工条件等因素，屋面保温措施应经技术经济比较后确定。比较后确定。3 3、宜采用倒置式屋面保温隔热系统：防水层设置在结构层以上、宜采用倒置式屋面保温隔热系统：防水层设置在结构层以上、绝热材料之下，兼作隔气层。由于绝热材料的保护作用，使绝热材料之下，兼作隔气层。由于绝热材料的保护作用，使防水材料避免受到室外空气温度的剧烈波动变化
42、和紫外线辐防水材料避免受到室外空气温度的剧烈波动变化和紫外线辐射影响及施工原因，造成防水层的损坏。射影响及施工原因，造成防水层的损坏。4 4、保温隔热材料不宜选用吸水率较高的绝热材料，以防屋面湿、保温隔热材料不宜选用吸水率较高的绝热材料，以防屋面湿作业时，保温隔热层大量吸水，降低热工性能。否则应设排作业时，保温隔热层大量吸水，降低热工性能。否则应设排水孔。一般采用：聚苯乙烯泡沫塑料板（水孔。一般采用：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPSEPS板）、挤塑聚板）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（苯乙烯泡沫塑料板（XPSXPS板）、聚氨酯泡沫塑料等。板）、聚氨酯泡沫塑料等。5050（二）屋顶透明部分（玻璃顶）设计：（
43、二）屋顶透明部分（玻璃顶）设计： 屋顶透明部分（玻璃顶）的面积不应大于屋顶总面屋顶透明部分（玻璃顶）的面积不应大于屋顶总面积的积的20%20%。许多公共建筑设计中，在建筑内部设计一。许多公共建筑设计中，在建筑内部设计一个采光充足、视野开阔、通透明亮的室内中庭，是具个采光充足、视野开阔、通透明亮的室内中庭，是具有良好的微气候和人工生态环境的公共空间。但屋顶有良好的微气候和人工生态环境的公共空间。但屋顶透明部分直接受到太阳的辐射，其隔热性能的好坏直透明部分直接受到太阳的辐射，其隔热性能的好坏直接影响到顶层房间和中庭的室内环境质量，并且大大接影响到顶层房间和中庭的室内环境质量，并且大大增加建筑用能，
44、对节约能源很不利。增加建筑用能，对节约能源很不利。 5151因此在设计时可采取如下措施：因此在设计时可采取如下措施：因此在设计时可采取如下措施：因此在设计时可采取如下措施：1 1、控制透明顶面积不超过屋顶面积的、控制透明顶面积不超过屋顶面积的20%20%。在其他屋顶保温构。在其他屋顶保温构造上加强，并采用遮阳系数较小的中空夹胶玻璃。天窗的构造上加强，并采用遮阳系数较小的中空夹胶玻璃。天窗的构造应采取有效的断热构造措施，满足玻璃屋顶的传热系数和造应采取有效的断热构造措施，满足玻璃屋顶的传热系数和遮阳系数要求。遮阳系数要求。2 2、中庭应有通风措施。中庭内的温度一般要比其他部位高，并、中庭应有通风
45、措施。中庭内的温度一般要比其他部位高，并影响回廊和相邻房间，使得空调不起作用，浪费电能。具体影响回廊和相邻房间，使得空调不起作用，浪费电能。具体可采取如下措施：可采取如下措施： （1 1）可在玻璃屋顶四周设置通风百叶，以自然通风带走中庭）可在玻璃屋顶四周设置通风百叶，以自然通风带走中庭的热空气，既降低能耗，又有利于消防排烟。的热空气，既降低能耗，又有利于消防排烟。 （2 2）在中庭上部的侧面设置排风机，利用机械排风，带走中）在中庭上部的侧面设置排风机，利用机械排风，带走中庭的热量。庭的热量。 （3 3）中庭的玻璃幕墙和玻璃屋顶设置通风装置。）中庭的玻璃幕墙和玻璃屋顶设置通风装置。5252（三）
46、屋顶热工计算：（三）屋顶热工计算：规定性指标：规定性指标： 类 别K w/（m2k）D居住建筑1.00.83.0 2.5公共建筑0.75353例一：屋顶构造按KG卷材、涂膜建筑防水构造图 赣03ZJ207 55/24 ，上人有保温倒置式屋面。54541、屋顶构造：（隔离层、防水层、粘结层不计入）（1）面层：25厚地缸砖。（2）结合层：25厚水泥砂浆。（3）保温层：30厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）。（4）找平层：20厚水泥砂浆。（5）找坡层：80厚（平均）水泥膨胀珍珠岩。（6）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板。（7）粉刷层：20厚水泥石灰砂浆。55552 2、热工计算参数：、热工计算参数
47、：序号每层材料名称厚度(mm)干密度P0(kg/m3)导热系数w/（mk）蓄热系数Sw/（m2k）修正系数热阻R(m2k)/w热惰性指标D1地缸砖2521001.5115.361.00.01660.2552水泥砂浆2518000.9311.371.00.02690.3063挤塑聚苯泡沫塑料板30300.0330.371.20.75760.3364水泥砂浆2018000.9311.371.00.02150.24455水泥膨胀珍珠岩804000.162.491.50.3331.2446现浇钢筋混凝土10025001.7417.201.00.05750.9897水泥石灰砂浆2017000.8710.
48、751.00.0230.247合 计3001.2373.6356563 3、热工计算：、热工计算： R0=Ri+R+Re D=RS（1）单一材料热阻、热惰性指标计算： 地缸砖： D= 0.016615.361.0=0.255 水泥砂浆： D=0.026911.371.0=0.306 挤塑聚苯板： D=0.75760.371.2=0.3365757 水泥砂浆： D=0.021511.37=0.2445 水泥膨胀珍珠岩： D=0.3332.491.5=1.244 钢筋混凝土板： D=0.057517.21.0=0.989 水泥石灰砂浆： D=0.02310.751.0=0.2475858（2 2）
49、多层围护结构热阻计算：）多层围护结构热阻计算： R=0.0166+0.0269+0.758+0.0215+0.333+0.0575+0.023R=0.0166+0.0269+0.758+0.0215+0.333+0.0575+0.023 =1.237 =1.237（3 3）传热阻计算：）传热阻计算： R0=Ri+R+Re=0.11+1.237+0.04=1.387 R0=Ri+R+Re=0.11+1.237+0.04=1.387（4 4）传热系数计算：）传热系数计算： =0.7210.8w/(m2k) =0.7212.5 =3.622.5， 满足规定性指标要求。满足规定性指标要求。5959例二
50、：屋顶构造按KG卷材、涂膜建筑防水构造图 赣03ZJ207 41/20 ，上人架空有保温层屋面。60601、屋顶构造：（防水层、粘结层、隔汽层不计入）（1）架空层：35厚预制钢筋混凝土板。 240高空气间层。（2）找平层：20厚水泥砂浆。（3）保温层：120厚加气混凝土块。（4）找坡层：80厚（平均）水泥膨胀珍珠岩。（5）找平层：20厚水泥砂浆。（6）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板。（7）粉刷层：20层水泥石灰砂浆。61612、热工计算参数：序号每层材料名称厚度(mm)干密度P0(kg/m3)导热系数w/(mk)蓄热系数Sw/(m2k)修正系数热阻R(m2k)/w热惰性指标D1钢筋混凝土35
51、25001.7417.201.00.02010.346空气间层24000.132水泥砂浆2018000.9311.371.00.02150.24453加气混凝土块1207000.223.591.50.3641.9584水泥膨胀珍珠岩804000.162.491.50.33331.2455水泥砂浆2018000.9311.371.00.02150.24456现浇钢筋混凝土10025001.7417.201.00.05750.9897水泥石灰砂浆2017000.8710.751.00.0230.247合 计0.9715.27462623 3、热工计算：、热工计算：（1 1）单一材料热阻、热惰性指标
52、计算：）单一材料热阻、热惰性指标计算： 钢筋混凝土板：钢筋混凝土板： D=0.020117.21.0=0.346D=0.020117.21.0=0.346 空气间层：空气间层： R=0.13R=0.13（GB50176-93GB50176-93规范规范2929页附表页附表2.42.4） D= 0.130=0 D= 0.130=0 水泥砂浆：水泥砂浆： D=0.021511.371.0=0.2445D=0.021511.371.0=0.2445 加气混凝土块：加气混凝土块： D=0.3643.591.5=1.958 D=0.3643.591.5=1.958 6363 水泥膨胀珍珠岩：水泥膨胀珍珠
53、岩： D=0.33332.491.5=1.245 D=0.33332.491.5=1.245 水泥砂浆：水泥砂浆： R=0.0215R=0.0215 D=0.2445 D=0.2445 现浇钢筋混凝土：现浇钢筋混凝土： D=0.057517.21.0=0.989 D=0.057517.21.0=0.989 水泥石灰砂浆：水泥石灰砂浆： D=0.02310.751.0=0.247D=0.02310.751.0=0.2476464（2 2）多层围护结构热阻计算：）多层围护结构热阻计算： R=0.0201+0.13+0.0215+0.364+0.3333+0.0215+0.0575+0.023R=0
54、.0201+0.13+0.0215+0.364+0.3333+0.0215+0.0575+0.023 =0.971 =0.971（3 3）传热阻计算：）传热阻计算： RO= 0.11+0.971+0.04=1.121RO= 0.11+0.971+0.04=1.121（4 4）传热系数计算：）传热系数计算： w/(m w/(m2 2k)k)， 满足规定性指标要求。满足规定性指标要求。（5 5）热惰性系数计算：）热惰性系数计算： D=0.346+0.2445+1.958+1.245+0.2445+0.989+0.247 D=0.346+0.2445+1.958+1.245+0.2445+0.989
55、+0.247 =5.2743.0 =5.2743.0， 满足规定性指标要求。满足规定性指标要求。6565例三：坡屋顶构造按KG卷材、涂膜建筑防水构造图 赣03ZJ207 30/30 ，有保温层块瓦屋面。66661 1、屋顶构造：（块瓦、挂瓦条、顺水条、防水层、粘、屋顶构造：（块瓦、挂瓦条、顺水条、防水层、粘结层不计入）。结层不计入）。（1 1）找平层：）找平层：3030厚配筋细石混凝土。厚配筋细石混凝土。（2 2）保温层：）保温层：7070厚聚苯乙烯泡沫塑料板（厚聚苯乙烯泡沫塑料板（EPSEPS板）。板）。（3 3）找平层：）找平层：2020厚水泥砂浆。厚水泥砂浆。（4 4）结构层：）结构层：
56、120120厚现浇钢筋混凝土板。厚现浇钢筋混凝土板。（5 5）粉刷层：）粉刷层：2020厚水泥石灰砂浆。厚水泥石灰砂浆。67672 2、热工计算参数：、热工计算参数： 序号每层材料名称厚度(mm)干密度P0(kg/m3)导热系数w/(mk)蓄热系数Sw/(m2k)修正系数热阻R(m2k)/w热惰性指标D1细石混凝土3025001.7417.201.00.01720.2962聚苯乙烯泡沫塑料板70300.0420.361.51.1110.603水泥砂浆2018000.9311.371.00.02150.24454钢筋混凝土12025001.7417.201.00.0691.1865水泥石灰砂浆2
57、017000.8710.751.00.0230.247合 计2601.2422.5768683 3、热工计算：、热工计算：（1 1）单一材料热阻、热惰性指标计算：）单一材料热阻、热惰性指标计算： 细石砼：细石砼： D= 0.017217.21.0=0.296 D= 0.017217.21.0=0.296 聚苯板（聚苯板（EPSEPS板板）：）： D=1.1110.361.5=0.60D=1.1110.361.5=0.60 水泥砂浆：水泥砂浆： D=0.021511.371.0=0.2445D=0.021511.371.0=0.2445 6969 钢筋混凝土：钢筋混凝土： D=0.06917.2
58、1.0=1.186D=0.06917.21.0=1.186 水泥石灰砂浆：水泥石灰砂浆： D=0.02310.751.0=0.247D=0.02310.751.0=0.2477070（2）多层围护结构热阻计算： R=0.0172+1.111+0.0215+0.069+0.023=1.242（3）传热阻计算： R0= 0.11+1.24+0.4=1.392（4）传热系数计算： 2.5， 满足规定性指标要求。7171六、墙体的保温隔热六、墙体的保温隔热六、墙体的保温隔热六、墙体的保温隔热（一）外墙：（一）外墙： 外墙体在建筑的外围护结构中占的比例最大，墙体外墙体在建筑的外围护结构中占的比例最大，墙
59、体传热造成热损失占整个建筑热损失的比例也很大。在传热造成热损失占整个建筑热损失的比例也很大。在夏季太阳强烈辐射下，外墙表面温度能达到夏季太阳强烈辐射下，外墙表面温度能达到6060以上，以上，因此墙体的保温隔热是外围护结构建筑节能的一个重因此墙体的保温隔热是外围护结构建筑节能的一个重要部分。要部分。 在确定外墙的传热系数（在确定外墙的传热系数（K K）时，应考虑围护结构）时，应考虑围护结构中钢筋砼窗过梁、圈梁、抗震柱、剪力墙、框架梁柱中钢筋砼窗过梁、圈梁、抗震柱、剪力墙、框架梁柱等等“ “热桥热桥” ”部位的影响。部位的影响。 外墙的传热系数采用平均传热系数（按面积加权法外墙的传热系数采用平均传
60、热系数（按面积加权法求得）。计算公式按求得）。计算公式按JGJ134-2001JGJ134-2001附录附录A A之之A.0.1A.0.1条。条。7272 设计时应注意外墙保温层必须满足水密性（抗水性）、抗风压以及温湿度变化的耐候性要求，使墙体不致产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞。 在设计时空调外机搁架、穿墙管道、晒衣架、水落管等，应同步设计，并应在保温层施工前安装到位，以免外保温完工后，破坏保温层的整体性，减弱保温隔热性能。 了提高墙体的隔热性能应采用遮阳措施，墙面设垂直绿化、浅色饰面（浅色粉刷、浅色涂料层）等。7373（二）内墙：（二）内墙： 不采暖房间与采暖房间的隔墙，两面温差可达到
61、不采暖房间与采暖房间的隔墙，两面温差可达到20203030以上，热损失会很大，应采取保温措施。不采暖楼梯间以上，热损失会很大，应采取保温措施。不采暖楼梯间内隔墙、住户分户墙均应采取保温措施。内隔墙、住户分户墙均应采取保温措施。（三）非透明幕墙：（三）非透明幕墙： 金属、石材、铝塑复合材料等幕墙，应按实墙进行节能金属、石材、铝塑复合材料等幕墙，应按实墙进行节能设计。简单的做法是在面板材料背面加设设计。简单的做法是在面板材料背面加设5050厚玻璃棉（密度厚玻璃棉（密度约约16kg/m16kg/m3 3）。幕墙的传热系数可达）。幕墙的传热系数可达0.70.70.9w/0.9w/（mm2 2kk）（矿
62、棉、岩棉和玻璃棉的导热系数（矿棉、岩棉和玻璃棉的导热系数=0.045=0.0450.070.07，蓄热系，蓄热系数数S=0.46S=0.461.341.34）。）。7474（四）墙体保温材料： 一般采用的墙体保温材料有胶粉聚苯颗粒保温浆料、膨胀玻化微珠保温防火砂浆、聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）、聚氨酯泡沫塑料等。蒸压加气混凝土砌块和蒸压砂加气混凝土砌块，可作自保温墙体材料。7575（五）外墙热工计算规定性指标： :类 别K W/（m2K）D居住建筑1.51.03.02.5公共建筑1.07676例一：外墙构造如下图示，试计算外墙的平均传热系数Km和平均热惰性
63、指标Dm。77771、墙体构造：方案1： 找平层：20厚水泥砂浆内粉刷。 结构层：200厚加气混凝土砌块墙。 400400钢筋混凝土柱。 200300钢筋混凝土梁。 找平层：20厚水泥砂浆外粉刷。方案2： 找平层：20厚水泥砂浆内粉刷。 结构层：200厚加气混凝土砌块墙。 400400钢筋混凝土柱。 200300钢筋混凝土梁。 保温层：20厚ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料。 抗裂层：5厚水泥抗裂砂浆。78782、热工计算参数：序号每层材料名称厚度（mm）千密度Po(kg/m3)导热系数W/(mK)蓄热系数sW/(m2K)修正系数热 阻R(m2K)/w热惰性指标D1水泥砂浆2018000.9311.3
64、71.00.02150.24452加气混凝土砌块2007000.223.591.250.7273.26钢筋混凝土柱40025001.7417.201.00.233.956钢筋混凝土梁20025001.7417.201.00.1151.977水泥砂浆2018000.9311.371.00.02150.24453ZL胶粉聚苯颗粒浆料202300.0590.9641.20.2820.3274水泥抗裂砂浆518000.9311.371.00.0050.057合 计79793 3、热工计算：、热工计算： R0=Ri+R+Re D=RS R0=Ri+R+Re D=RS方案方案1 1：（未设保温层墙体）：（
65、未设保温层墙体） （1 1）单一材料热阻、热惰性指标计算：）单一材料热阻、热惰性指标计算： 水泥砂浆：水泥砂浆： D =0.021511.371.0=0.2445 D =0.021511.371.0=0.2445 加气混凝土砌块：加气混凝土砌块： D =0.7273.591.25=3.26 D =0.7273.591.25=3.26 8080钢筋混凝土柱：钢筋混凝土柱： D =0.2317.21.0=3.956 D =0.2317.21.0=3.956钢筋混凝土梁：钢筋混凝土梁： D = 0.11517.2=1.977 D = 0.11517.2=1.977水泥砂浆：水泥砂浆： R=0.021
66、5 D=0.2445 R=0.0215 D=0.24458181（2 2）平均传热系数）平均传热系数KmKm计算：计算： a. a.主体部位（墙）：主体部位（墙）： 传热阻传热阻 R R0 0= 0.11+0.0215+0.727+0.0215+0.04= 0.11+0.0215+0.727+0.0215+0.04 =0.92 =0.92 传热系数：传热系数： 外墙面积：外墙面积：F FP P= =（3.3-0.43.3-0.4）(3.0-0.3)-1.51.8(3.0-0.3)-1.51.8 =5.13M =5.13M2 28282 b. b.热桥部位（柱）：热桥部位（柱）： 传热阻传热阻
67、R R0 0= 0.11+0.0215+0.23+0.0215+0.04= 0.11+0.0215+0.23+0.0215+0.04 =0.423 =0.423 传热系数：传热系数： 柱面积柱面积 ：F FB1B1=0.43.0=1.20m=0.43.0=1.20m2 28383 c. c.热桥部位（梁）：热桥部位（梁）： 传热阻传热阻R R0 0= 0.11+0.0215+0.115+0.0215+0.04= 0.11+0.0215+0.115+0.0215+0.04 =0.308 =0.308 传热系数：传热系数： 梁面积：梁面积：F FB2B2=(3.3-0.4) 0.3=0.87m2=
68、(3.3-0.4) 0.3=0.87m28484d.d.平均传热系数：平均传热系数： =1.561.50W/ =1.561.50W/（mm2 2KK），）， 不满足规定性指标要求。不满足规定性指标要求。e.e.平均传热系数平均传热系数KmKm与主体（墙）传热系数的比值：与主体（墙）传热系数的比值： 即热桥多耗了即热桥多耗了43%43%的热量。的热量。8585（3）平均热惰性指标Dm计算： a.主体部位（墙）：Dp= 0.2445+3.26+0.2445=3.749 F p=5.13m2 b.热桥部位（柱）：DB1=0.2445+3.956+0.2445=4.445 FB1=1.2m2 c.热桥
69、部位（梁）：DB1=0.2445+1.977+0.2445=2.467 FB2=0.87m2 d.平均热惰性指标： 3.00，满足规定性指标要求。8686方案方案2 2：将外墙面：将外墙面2020厚水泥砂浆改为厚水泥砂浆改为ZLZL胶粉聚苯颗粒浆料和抗胶粉聚苯颗粒浆料和抗 裂砂浆。裂砂浆。 （1 1）单一材料热阻、热惰性指标计算：）单一材料热阻、热惰性指标计算： 水泥砂浆：水泥砂浆： D =0.021511.37=0.2445 D =0.021511.37=0.2445 加气砼砌块：加气砼砌块： D =0.7273.591.25=3.26 D =0.7273.591.25=3.26 钢筋混凝土
70、柱：钢筋混凝土柱：R=0.23 D=3.956R=0.23 D=3.956 钢筋混凝土梁：钢筋混凝土梁：R=0.115 D=1.977R=0.115 D=1.977 8787 ZL ZL胶粉聚苯颗粒保温砂浆：胶粉聚苯颗粒保温砂浆： D= 0.2820.9641.2=0.327 D= 0.2820.9641.2=0.327 抗裂砂浆：抗裂砂浆： D = 0.00511.37=0.057 D = 0.00511.37=0.0578888（2 2）平均传热系数）平均传热系数KmKm计算：计算： a. a.主体部位（墙）：主体部位（墙）： 传热阻传热阻 R R0 0= 0.11+0.0215+0.72
71、7+0.282+0.005+0.04= 0.11+0.0215+0.727+0.282+0.005+0.04 =1.19 =1.19 传热系数：传热系数： 外墙面积：外墙面积：F FP P=5.13=5.13m28989b.b.热桥部位（柱）：热桥部位（柱）： 传热阻传热阻R0= 0.11+0.0215+0.23+0.282+0.005+0.04=0.69R0= 0.11+0.0215+0.23+0.282+0.005+0.04=0.69 传热系数：传热系数： 柱面积：柱面积： F FB1B1=1.2m=1.2m2 2c.c.热桥部位（梁）：热桥部位（梁）： 传热阻传热阻R0= 0.11+0.
72、0215+0.115+0.282+0.005+0.04=0.57R0= 0.11+0.0215+0.115+0.282+0.005+0.04=0.57 传热系数：传热系数： 梁面积：梁面积： F FB2B2=0.87m=0.87m2 29090d.d.平均传热系数：平均传热系数： 1.50W/ 3.00 3.00，满足规定性指标要求。，满足规定性指标要求。92924 4、单元外墙、单元外墙KmKm、DmDm计算结果比较表计算结果比较表外 墙 组 成主体部位热桥部位柱梁面积（m2）（7.2m2）5.131.200.87传热阻R0(m2K)/w方案10.920.4230.308方案21.190.6
73、90.57传热系数KW/(m2K)方案11.092.363.25方案20.841.451.76热惰性指标D方案13.7494.4452.467方案23.894.592.61平均传热系数Km方案11.561.5方案21.053.0方案23.853.09393例二：粘土多孔砖外墙9494外墙构造（从内到外）和热工计算参数：外墙构造（从内到外）和热工计算参数：序号每层材料名称厚度（mm）千密度Po(kg/m3)导热系数w/(mK)蓄热系数sW/(m2K)修正系数热 阻R(m2K)/w热惰性指标D1水泥砂浆2018000.9311.371.00.02150.24452粘土多孔砖24014000.587
74、.921.00.41383.2773ZL胶粉聚苯颗粒浆料302300.0590.9641.20.4230.4894抗裂砂浆518000.9311.371.00.0050.057合 计2950.864.07传热阻R0=Ri+R+Re=0.11+0.86+0.04=1.01(m2k)/w传热系数K=1/ R0=1/1.01=0.99 w/(m2k)热惰性指标D=D=4.072.5 传热系数K=0.992.5，满足规定性指标要求。9595（六）内墙热工计算：六）内墙热工计算： 内墙规定性指标：居住建筑分户墙内墙规定性指标：居住建筑分户墙K2.0w/(m2k)K2.0w/(m2k)。公共。公共建筑不作
75、规定。建筑不作规定。 内墙构造和热工计算参数：内墙构造和热工计算参数：序号每层材料名称厚度(mm)干密度P0(kg/m3)导热系数w/(mk)蓄热系数Sw/(m2k)修正系数热阻R(m2k)/w热惰性指标D1水泥石灰砂浆2017000.871.00.0232粘土多孔砖24014000.581.00.41383水泥石灰砂浆2017000.871.00.023合 计2800.46传热阻 R0=R i + R + R e =0.11+0.46+0.11=0.68(m2k)/w传热系数 K=1/ R0=1/0.68=1.47 w/(m2k)热惰性指标 D = D 传热系数K=1.472.0 w/(m2
76、k)，满足规定性指标要求。9696类 别传热系数K w/(m2/K)楼 板架空层或外挑楼板居住建筑2.01.5公共建筑1.0七、楼板、架空层楼板或外挑楼板七、楼板、架空层楼板或外挑楼板 不采暖房间与采暖房间之间的楼板，温差大，热损失大，应采取保温措施。底部接触室外空气的架空层或外挑楼板，已经起到外围护结构的作用，应采取保温措施。规定性指标：规定性指标：9797（一）楼板热工计算：（一）楼板热工计算：居住建筑楼板构造和热工计算参数（居住建筑楼板构造和热工计算参数（1 1）：）：序号每层材料名称厚度（mm）千密度Po(kg/m3)导热系数w/(mK)蓄热系数sW/(m2K)修正系数热 阻R(m2K
77、)/w热惰性指标D1水泥砂浆3018000.931.00.0322钢筋混凝土10025001.741.00.05753水泥砂浆2018000.931.00.0215合 计1500.111传热阻R0=Ri+R+ Ri =0.11+0.111+0.11=0.331(m2k)/w传热系数K=1/ R0=1/0.331=3.02 w/(m2k)热惰性指标D=D= 传热系数K=3.022.0 W/(m2K)，不满足规定性指标要求，应增设保温层。9898居住建筑楼板构造和热工计算参数（居住建筑楼板构造和热工计算参数（2 2）：）：序号每层材料名称厚度（mm）千密度Po(kg/m3)导热系数w/(mK)蓄热
78、系数sW/(m2K)修正系数热 阻R(m2K)/w热惰性指标D1水泥砂浆3018000.931.00.0322钢筋混凝土10025001.741.00.05753挤塑聚板（XPS板）20300.0331.20.5054水泥砂浆2018000.930.0215合 计1700.616传热阻R0=Ri+R+ Ri =0.11+0.616+0.11=0.836(m2k)/w传热系数K=1/ R0=1/0.836=1.196w/(m2k)热惰性指标D=D= 传热系数K=1.1961.2(m2K)/w, 满足规定性指标要求。105105（二）地下室热工计算：1、地下室地面热阻计算：1）地面构造（从上到下）
79、： 面 层：40厚细石混凝土。 保温层：35厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）。 结构层：300厚钢筋混凝土底板。 垫 层：100厚碎石。1061062）热工计算参数：序号每层材料名称厚度（mm）千密度Po(kg/m3)导热系数w/(mK)蓄热系数sW/(m2K)修正系数热 阻R(m2K)/w热惰性指标D1细石混凝土4025001.741.00.0232挤塑聚苯板（XPS板）35300.0331.10.9643钢筋混凝土30025001.741.00.1724碎 石10024002.041.00.049合 计4751.2081071073) 热工计算：（1）单一材料热阻计算：细石混凝土：挤塑
80、聚苯乙烯泡沫塑料板：钢筋混凝土：碎 石：108108（2）多层围护结构热阻计算： R=0.023+0.964+0.17+0.049=1.206m2K/w（3）围护结构传热阻计算： R0= 0.11+1.206=1.321.2（m2K）/w， 满足规定性指标要求。1091092、地下室外墙热阻计算：、地下室外墙热阻计算：1）外墙构造（从内到外）： 粉刷层：20厚水泥砂浆 结构层：250厚钢筋混凝土墙板。 粉刷层：20厚水泥砂浆。 保温层：50厚聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）。 回填土：1101102）热工计算参数：序号每层材料名称厚度（mm）千密度Po(kg/m3)导热系数w/(mK)蓄热系数s
81、W/(m2K)修正系数热 阻R(m2K)/w热惰性指标D1水泥砂浆2018000.931.00.0222钢筋混凝土墙板25025001.741.00.1443水泥砂浆2018000.931.00.0224聚苯乙烯泡沫塑料板50300.0421.30.916合 计3401.1041111113) 热工计算：（1）单一材料热阻计算： 水泥砂浆：钢筋混凝土：水泥砂浆： R=0.022聚苯乙烯泡沫塑料板：（2）多层围护结构热阻计算： R=0.022+0.144+0.022+0.916=1.104 （3）围护结构传热阻计算： R0=0.11+1.104=1.2141.2（m2K）/w， 满足规定性指标要
82、求。112112九、外窗（含透明幕墙）热工设计九、外窗（含透明幕墙）热工设计 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。113113（一）窗墙面积比和传热系数： 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
83、作为窗墙面积比的确定原则。1、窗墙面积比计算： (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（含该外墙上的外门窗的总面积）（m2）。114114（2）例：一栋六层住宅楼，层高2.80m，东向外墙长12.00m，每层设1.2 m1.5m窗一樘，0.9m1.5m窗二樘，计算东外墙窗墙面积比： 外窗传热系数：K=4.7W/（m2K）即可满足。 凸窗按展开面积计算。1151152、外窗传热系数： 居住建筑：（JGJ134-2001标准表4.0.4）朝 向窗外环境条 件外窗的传热系数KW/（m2K）窗墙面积比0.25窗墙面积比0.25且0.3
84、0窗墙面积比0.30且0.35窗墙面积比0.35且0.45窗墙面积比0.45且0.50北（偏东60到偏西60范围）冬季最冷月室外平均气温54.74.73.22.5-冬季最冷月室外平均气温54.73.23.22.5-东、西（东或西偏北30到偏南60范围）无外遮阳措施4.73.2-有外遮阳（其太阳辐射透过率20%）4.73.23.22.52.5南（偏东30到偏西30范围）4.74.73.22.52.5116116 公共建筑：（GB50189-2005标准表4.2.2-4）外窗（包括透明幕墙）传热系数KW/（m2K）遮阳系数SC（东、南、西向/北向）单一朝向外窗（包括透明幕墙）窗墙面积比0.24.7
85、-0.2窗墙面积比0.33.50.55/-0.3窗墙面积比0.43.00.50/0.600.4窗墙面积比0.52.80.45-0.550.5窗墙面积比0.72.50.40/0.50屋顶透明部分3.00.40注：有外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。 居住建筑北向外窗窗墙面积比0.45。东西向外窗无外遮阳措施者窗墙面积比0.30，有遮阳（太阳辐射透过率20%）措施者0.50。南向外窗窗墙面积比0.50。 公共建筑每个朝向窗墙面积比0.4。117117（二）外窗、阳台门和透明幕墙气密性： 为了保证采暖和空调时建筑的换气次数得以控制，要求外窗、阳
86、台门及透明幕墙应具有良好的气密性。规定性指标：类 别气密性等级标 准居住建筑16层级7层级建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法GB7107公共建筑4级透明幕墙3级建筑幕墙物理性能分级GB/T15225 外窗良好的气密性，可以抵御夏季和冬季的室外空气渗透到室内，从而降低能耗。窗户的开启方式与气密性有直接关系，从检测结果得知，平开窗大部分都能满足要求。但推拉窗有半数达不到要求。所以节能应优先考虑平开窗。多层建筑采用外平开窗，高层建筑出于安全考虑，可选用内平开窗。窗的材质亦与气密性有关。相对而言，PVC窗，彩钢板窗和木窗的热工性能和气密性较容易满足规定性指标要求。118118（三）外窗遮阳（三）外窗
87、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。119119 在设计遮阳时，应注意地区的气候特点，和房间的使用要求，以及窗所在朝向的关系。而且遮阳设施遮挡太阳辐射热量的效果，除取决于遮阳形式外，还与遮阳设施的构造处理、安装位置、
88、材料与颜色等因素有关。可以把遮阳做成永久性或临时性的装置。永久性的即在窗口设置各种形式的遮阳板。临时性的即是在窗口设置轻便的窗帘和各种金属或塑料百叶等等。永久性遮阳又可分为固定式或活动式。活动式可视一年中季节的变化，一天中时间的变化和天空的阴暗的日照情况，任意调节遮阳板角度，灵活性大，还可拆除。遮阳措施也可以采用各种热反射玻璃和镀膜玻璃、阳光控制膜玻璃，低反射率膜玻璃等（符合遮阳系数要求的玻璃）。1201201、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
89、数。2、计算公式：1211213、规定性指标详GB50189-2005标准表4.2.2-4。 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。 无外遮阳设施时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。 外遮阳系数的计算方法，详GB50189-2005标准25页附录A。 玻璃的遮阳系数可参照公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材148-150页表5-表8。122122（四）外窗和透明幕墙的可见光透射比： GB50189-2005公共建筑节能设计标准明确规定，“当窗（包括透明幕墙）墙面积比小于0.4时，玻璃（或其他透明材料）的可见光透射比不应小于0.4”（强制性条文）。玻璃或透明材料的遮阳系数过低，会降低玻
90、璃或透明材料的可见光透射率。可见光透射比过小，容易造成室内采光不足。在日照率低的地区，所增加的室内照明用电能耗，将超过节约的采暖制冷能耗。所以GB50189-2005标准把可见光透射比大于0.4作为规定性指标。123123 窗墙面积比很大时，即使玻璃的可见光透过率低一些，室内的光线还是很充足的，只不过阴天差些。所以窗墙面积比大于0.4时，对可见光透过率指标要求作为适当放宽，以避免可见光与遮阳系数之间的矛盾。 可见光透射比=透过透明材料的可见光光通量与投射在其表面上 的可见光光通量之比。 可见光透射比值可参照公共建筑节能设计标准宣贯辅导材 料148-150页表5表8。124124（五）透明幕墙：
91、由于玻璃幕墙具有通透明亮的光影效果，使建筑的立面更加美观，建筑造型更为丰富、现代、豪华。大面积的外窗和透明幕墙在公共建筑上已普通应用。就连居住建筑也出现了不少落地大窗和透明玻璃幕墙的立面设计。在建筑的外围护部件中，窗和透明幕墙的热工性能最差。为了节约能源，规定了同一朝向外墙不应是全透明玻璃幕墙，窗墙面积比应控制在0.7以内。要实现同样的能耗标准，达到传热系数2.5W/（m2K），建筑师们在方案设计阶段就应权衡比较，精心设计，采取有效措施，进行优化处理。一般可以采取如下做法：125125 1、调整立面的虚实对比，如入口部位的立面采用全玻璃幕墙，则该朝向其他外窗玻璃面积应适当减少，至少留出30%的
92、实墙面积。既可满足规定性指标要求，又能突出入口部位的立面效果。 2、由于结构承重和防火的要求，每层紧贴邻玻璃幕墙处会设置梁、楼板和800mm高的防火裙墙，对立面效果不利。此部位可作非透明幕墙处理，如选用彩釉玻璃，背面衬以50厚保温玻璃棉，可按实墙对待，热工性能可满足要求。另外这些梁、板、柱和防火裙墙与实墙一样进行保温隔热处理后，亦可扣除其面积，进行窗墙面积比验算，确保不超标。1261263、当设计采用大面积透明幕墙时，设计者应根据计算出的窗墙面积比，选择好玻璃，使幕墙的传热系数和玻璃（或其他透明材料）的热工参数符合规定性指标要求，如镀膜玻璃、普通中空玻璃、LOW-E中空玻璃、填充惰性气体、暖边
93、间隔技术和“断热桥”型材龙骨或双层皮通风式幕墙，完全可以把玻璃幕墙的传热系数由普通单层玻璃的6.0w/(m2K)以上降到1.5w/(m2K)以下。1271274、为了达到玻璃幕墙的传热系数K=2.5w/(m2K)，宜采用隐框玻璃幕墙，玻璃采用LOW-E中空玻璃。由于金属型材隐蔽在玻璃的背后，可以近似参照玻璃的传热系数确定玻璃幕墙的热工性能。如LOW-E中空玻璃本身传热系数为1.7-1.8 w/(m2K)，其隐框玻璃幕墙的传热系数一般在2.0 w/(m2K)左右，完全符合规定指标。明框玻璃幕墙应采用断热金属型材和LOW-E中空玻璃。128128 好的LOW-E玻璃以12mm氩气间隔组成中空时，传
94、热系数能达到1.4、1.3考虑受边部间隔条尤其是铝条的影响，可能在1.7左右。 三层玻璃（有LOW-E）或双层通风幕墙传热系数可达到1.5以下。 玻璃传热系数要达到1.8的条件：4+15A+4，一面低幅射E0.1,充氩气或氪气。 清华超低能耗示范楼玻璃幕墙： 4LOW-E+9氩气+5白玻+9氩气+4LOW-E， K=1.1。129129（六）外窗可开启面积： 为了追求外窗的视觉效果和建筑立面的设计风格，外窗的可开启率有逐渐下降的趋势，有的甚至使外窗完全封闭，导致房间自然通风不足，不利于室内空气流通和散热，不利于节约能源。为了保证室内有良好的自然通风，公共建筑要求可开启面积不应小于窗面积的30%
95、；透明幕墙应有15%可开启或设通风换气装置。居住建筑的卧室、起居室（厅）、明卫生间的通风开口面积不应小于该房间地板面积的1/20，厨房不应小于地板面积1/10，并不得小于0.60m2,(GB50096-19992003年版规范5.1.5条)。GB50368-2005住宅建筑规范要求卧室、起居室（厅）、厨房外窗窗地面积比1/7（7.2.2条）。 注意推拉、固定组合窗的开启面积。130130建筑节能设计计算书内容（供参考）建筑节能设计计算书内容（供参考）封 面： 工程名称工程编号建设地点建筑方位 建设单位设计单位计算人 校对人、审核人日期计算书：一、工程概况：建筑面积建筑外表面积 建筑体积建筑层数
96、建筑高度 建筑体形体形系数窗墙面积比 二、体形系数计算 三、窗墙面积比计算 四、屋顶传热系数（K）、热惰性指标 （D）计算。131131 五、外墙传热系数（K）、热惰性指标（D）计算。 六、分户墙传热系数（K）计算。 七、楼板传热系数（K）计算。 八、架空或外挑楼板传热系数（K）计算。 九、地面、地下室外墙热阻（R）计算。 十、户门传热系数（K）计算。 十一、外窗（含透明幕墙）传热系数（K）、遮阳系数 （SC）计算，可见光透射比核定。 十二、结论。 十三、热工性能权衡判断（动态计算分析），（全年耗 电量计算值应小于全年耗电量指标限定值）。132132居住建筑节能设计汇总表（仅供参考）设计内容规
97、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K1.0 D3.0K0.8 D2.5外 墙K1.5 D3.0K1.0 D2.5外 窗 及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133133设计内容规定性指标计算数值技 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） 25.99空调年耗电量Ec（KWh/m2）0.2-0.33.50.55/-0.3-0.43.00.50/0.600.4-0.52.80.45/0.550.5-0.72.50.40/0.50气密性等级外 窗4级透明幕墙3级可开启面积30%135135设计内容规定性指标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) 25.99空调年耗电量Ec(kwh/m2)0.4。136136谢谢！ 再见！137137
