建筑节能专项设计实例(供参考)居住建筑节能专项设计一、工程概况1、工程名称2、工程建设地点3、工程子项名称4、建筑类别、建筑面积、建筑的结构体系等基本概况二、地区气候参数广元地区气象参数见表1。
表1 广元地区气象参数本表参数摘录《空气调节设计手册》1995年第二版,三、建筑节能设计依据1、《民用建筑热工设计规范》GB 50176-932、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-20013、《四川省夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》DB51/T 5027-20024、《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144-20045、《屋面工程技术规范》GB 50345-2004 四、建筑与建筑热工节能设计 (一)建筑的体形系数 1、体形系数计算公式:C f/v =oo V F 00.0物体积外表面面积包围的建筑标高以上的外表面面积建筑物2、本工程居住建筑的体形系数C f/v 见表2。
表2 居住建筑的体形系数C f/v提示:若体形系数超过标准规定,可采用如下调整方法:体形系数超过0.01,将外墙的平均传热系数K m 相应减少0.02W/(m 2·K),屋面的传热系数K 相应减0.02W/(m 2·K)。
例如,设计建筑为条式建筑,体形系数C f/v =0.40,超过标准规定的0.05。
此时,应将外墙的平均传热系数K m 调整为K m =1.50W/(m 2·K)–5×0.02W/(m 2·K)=1.40W/(m 2·K);屋面的传热系数调整为K =1.0W/(m 2·K)–5×0.02W/(m 2·K)=0.90W/(m 2·K)。
(二)窗墙面积比及窗的性能设计1、各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数K 限值本工程居住建筑各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数限值K见表3。
表3 各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数限值K提示:表2中的窗墙面积比及对应的K值应符合居住建筑节能设计的规定。
2、窗的选型(1)传热系数限值K≤4.7W/(m2·K)的居室外窗选用塑钢或铝合金断热桥单玻窗;(2)传热系数限值K≤3.2W/(m2·K)的居室外窗选用5+9A+5塑钢或铝合金断热桥中空玻窗;(3)传热系数限值K≤2.5W/(m2·K)的居室外窗选用5+9A+ Low-E5塑钢或铝合金断热桥中空玻窗;(4)所有辅助房间的外窗均选用塑钢或铝合金断热桥单玻窗。
3、东西向外窗应在室内装饰工程中采用适宜的内遮阳措施,使其遮阳系数S c≤0.30。
4、外窗的气密性不低于现行国际《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB 7107规定的4级。
(三)屋面的热工节能设计本工程屋面为倒置式上人屋面,采用30厚挤塑板(XPS)作保温层,构造层次及热工性能计算值见表4。
表4 屋面的构造层次及热工性能计算值屋面的传热阻R o=R e+ R+R i=0.04+0.98+0.11=1.13(m2·K)/Wj屋面的传热系数K=1/R o=0.88W/(m2·K)<1.0W/(m2·K)屋面的热惰性指标D=3.22>3.0,即,屋面的热工节能设计符合标准的规定。
提示:1、保温材料的计算导热系数和蓄热系数应乘以使用位置和湿度影响的大于1的修正系数,称为计算导热系数和计算蓄热系数;2、保温层的计算厚度尺寸应取最小部位的厚度尺寸。
(四)外墙的热工节能设计1、外墙主体部位的传热系数K p及热惰性指标D p外墙主体部位为FK型180厚页岩空心砖砌体+聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,构造层次及K p、D p计算值见表5。
表5 外墙主体部位的R j与D p计算值外墙主体部位的传热阻R o.p=R e+R j+R i=0.04+0.97+0.11=1.12 (m2·K)/W,或(0.04+0.94+0.11)=(1.09)外墙主体部位的传热系数K p=1/R o.p=1/1.12=0.89W/(m2·K),或1/(1.09)=(0.92)外墙主体部位的热惰性指标D p=3.41,(3.91)注:挂号内数字为240页岩粘土砖的热工指标。
2、外墙结构性冷(热)桥部位的传热系数K b和热惰性指标D b外墙结构性冷(热)桥部位采用与主体部位相同的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,K b和D b的计算值见表6。
表6 外墙主体部位的Rj 和Dj外墙结构性冷(热)桥部位的传热阻R o.b=R e+R b+R i=0.04+0.78 +0.11=0.93(m2·K)/W (0.95)外墙结构性冷(热)桥部位的传热系数K b=1/R o.b=1/0.93=1.08W/(m2·K)(1.05)外墙结构性冷(热)桥部位的热惰性指标D b=3.01 (3.32)注:钢筋混凝土冷(热)桥部位厚度200(240)都能满足,提示:(1)保温材料的计算导热系数λc和计算蓄热系数S c是以材料在实验室绝干状态下检测的导热系数λ和蓄热系数S乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1的修正系数后的计算值;(2)钢筋混凝土梁、柱的计算厚度尺寸取与墙体厚度相对应的尺寸。
3、外墙的平均传热系数K m和热惰性指标D m本工程居住建筑为框架结构体系,取外墙主体部位的面积F p占外墙面积的65%,结构性冷(热)桥部位的面积F b占外墙面积的35%。
即外墙的K m和D m分别为:K m=0.65×0.89+0.35×1.08=0.96W/(m2·K)<1.5W/(m2·K),当砖墙与混凝土墙厚为240时K m= 0.65x(0.92)+0.35x(1.05)=(0.96)D m=0.65×3.41+0.35×3.01=3.27>3.0,当砖墙与混凝土墙厚为240时D m=0.65x(3.91)+0.35x(3.32)=(3.70)即外墙的热工节能设计符合标准的规定。
提示:(1)若建筑为砖混结构体系,取外墙主体部位面积占外墙面积的75%,结构性冷(热)桥部位面积占外墙面积的25%,计算外墙的K m和D m;(2)若建筑为框剪或剪力墙结构体系,取外墙主体部位面积占外墙面积的50%~55%,结构性冷(热)桥部位面积占外墙面积的45%~50%,计算外墙的K m和D m。
(五)分户墙的热工节能设计本工程的分户墙为FK型180厚页岩空心砖砌体,双面抹水泥砂浆,传热系数K的计算值见表7。
热阻R分户墙的传热阻R o=R i+R+R i=0.11+0.35+0.11=0.57(m2·K)/W(0.54)分户墙的传热系数K=1/R o=1/0.57=1.75 W/(m2·K)<2.0,W/(m2·K)(1.85)W/(m2·K),符合标准的规定。
注:挂号内数字为240页岩粘土砖的热工指标。
提示:若分户墙有部分是剪力墙,应按外墙平均传热系数的计算方法计算分户墙的K m。
(六)楼地面的热工节能设计1、层间楼地面采用保温砂浆做垫层,未考虑面层的传热系数K 的计算值见表8。
计算值表8 层间楼地面的热阻R提示:保温材料的计算导热系数λc和计算蓄热系数S c是以材料在实验室绝干状态下检测的导热系数λ和蓄热系数S乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1的修正系数后的计算值。
(七)其他部位的节能设计1、分户门:采用双面金属板内衬保温材料的防盗、隔音、保温多功能们,厂家提供的传热系数K<3.0W/(m2·K);2、底部自然通风的架空楼地面:采用聚苯板薄抹灰或复合硅酸盐板薄抹灰外保温系统;参见川02J106图集1/75,K<1.5W/(m2·K);3、飘窗:采用聚苯板薄抹灰或复合硅酸盐外保温系统;参见川02J106图集8/59,K<2.0W/(m2·K)。
四、小结1、本工程建筑与建筑热工节能设计符合规定性指标的设计要求,因此不用进行节能综合指标验算。
2、本工程为一般居住建筑,不采用集中采暖空调,因此不作采暖空调节能设计。
建筑节能专项设计实例(供参考)公共建筑节能专项设计一、工程概况1、工程名称2、子项名称3、建筑地点4、建筑类型、建筑面积、结构体系等二、地区气候参数广元地区气象参数见表1表1 广元地区气象参数本表参数摘录《空气调节设计手册》1995年第二版,三、建筑节能设计依据1、《民用建筑热工设计规范》GB 50176-932、《公共建筑节能设计标准》GB50189—20053、《屋面工程技术规范》GB 50345-20044、《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144-2004四、建筑与建筑热工节能设计(一)、外窗(含透明幕墙)的热工节能设计1、各向立面的窗墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数S c和可见光透射比限值。
本工程各向立面的窗(含透明幕墙)墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数S c与可见光透射比限值见表2表2 各向立面的窗墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数S c与可见光透射比限值提示:表2中的窗墙面积比及对应K、S c限值应符合《公共建筑节能设计标准》的相关规定。
2、外窗(含透明幕墙)的窗型选择(1)传热系数限值K≤4.7W/(m2·K)的外窗用塑钢单玻窗或铝合金断热桥单玻窗;(2)传热系数限值K≤3.5W/(m2·K)的外窗用塑钢中空玻窗或铝合金断热桥中空玻窗;(3)传热系数限值K≤3.0W/(m2·K)的外窗用充惰性气体的塑钢或铝合金断热桥中空玻窗;(4)传热系数限值K≤2.8W/(m2·K)的外窗用一面为Low-E玻璃的塑钢或铝合金断热桥中空玻窗;(5)传热系数限值K≤2.5W/(m2·K)的外窗用一面为Low-E玻璃的、空气间层为12mm的塑钢或铝合金断热桥中空玻窗。
3、外窗(或透明幕墙)的传热系数K应有质检部门提供的检验证书。
4、外窗(或透明幕墙)的气密性不低于国家标准规定的4级,应有质检部门提供的检验证书。
5、外窗或透明幕墙应采取适宜的遮阳措施使其综合遮阳系数S c 符合表2限值的要求。
遮阳措施为:(列出具体的遮阳措施)(二)屋面的热工节能设计本工程采用倒置式上人平屋面、保温层材料为挤塑板(XPS),屋面的构造层次及传热系数K计算值见表3。
表3 屋面的构造层次及热阻R j计算值屋面的传热阻R o=R i+R+R e=0.11+1.34+0.04=1.49(m2·K)/W屋面的传热系数K=1/R o=1/1.49=0.67W/(m2·K)<0.7 W/(m2·K),屋面的热工节能设计符合标准的规定。