完整word版武汉市公共建筑建筑节能设计要点.docx

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完整word版武汉市公共建筑建筑节能设计要点

公共建筑建筑节能设计要点

一公共建筑的界定

公共建筑主要包含：

办公建筑（包括写字楼、行政和事业单位的办公楼等）；商业建筑（如商场、金融建筑等）；旅游建筑（如旅馆、饭店、娱乐场所等）；科教文卫建筑（包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等）；通信建筑（如邮电、通讯、广播电视建筑等）；交通运输建筑（如汽车客运站、铁路客运站、航空客运站、港口客运站建筑等）。

凡不设采暖空调系统的单层或多层独立式商业仓库、市场（如菜市场、建材市场、水暖、器材市场等）建筑，不执行公共建筑节能设计标准；对设有采暖或空调系统（包括房间空调器）的市场建筑，以及居住建筑底部的商场、商铺，应执行公共建筑节能设计标准。

二公共建筑与居住建筑有连接部位时的节能设计

1公共建筑与居住建筑衔接部位的传热系数K，应按公共建筑和居住建筑节能设计标准中的最小值设计。

例如：

公共建筑顶层与居住建筑底层相连楼面，应执行湖北省地方标准《居住建筑节能设计标准》DB42/301，按K≤0.65W/（m2·K）设计；居住建筑顶层与公共建筑底层相连楼面，应执行GB50189，按K≤0.70W/（m2·K）设计；公共建筑和居住建筑的连接墙体，应执行GB50189，按K≤1.0W/（m2·K）设计。

2当计算公共建筑与居住建筑的体型系数时，两者的外包面积和体积分别计算，相交部分的面积不参与提醒系数的计算。

3计算建筑物采暖空调能耗时，公共建筑和居住建筑的连接部位按不传热的绝热体设置。

三公共建筑节能50％的内涵

公共建筑节能50％的内涵是：

以20世纪80年代初期的“基准建筑”（其围护结构按不同地区的传统做法，外窗遮阳系数SC不分地区均取0.80；采暖燃煤锅炉效率均取0.55，离心机水冷机组的能效比取4.2，螺杆机水冷机组的能效比取3.8；照明用电量均取25W/m2），在保持与《公共建筑节能设计标准》GB50189第3章规定的室内环境参数条件下，其全年的暖通空调和照明计算能耗为100％；在保证公共建筑节能设计标准第3章规定的室内环境参数条件下，通过采取合理的节能型建筑总平面布置和单体建筑设计（使所设计的建筑符合GB50189第4章第1节及4.2.7条、4.2.9条的规定），加强建筑物围护结构的热工性能（使其符合GB50189第4章第2节的规定性指标），提高暖通空调设备及其系统的效率（使其符合GB50189第5章的规定），使照明设备及其系统符合《建筑照明设计标准》GB50034—2004的有关规定，并按照GB50189第5章第5节的规定，加强暖通空调设备及其系统的运行监控等措施，使所设计的公共建筑的全年暖通空调和照明计算能耗相当于“基准建筑”能耗的50％。

由于公共建筑的功能多样，能耗情况复杂，不同的公建能耗相差甚远（例如，武汉9栋商场、办公楼、酒店的全年能耗调查测试结果表明，全年能耗量为0.386～2.579GJ/m2，其中空调能耗量为0.137～0.858GJ/m2，全年能耗最大与最小的相差6.7倍，空调能耗最大与最小的相差4.4倍，空调能耗与总能耗的比例为22.3％～79.4％），加上全国的气侯条件相差很大，因此，各地围护结构、暖通空调和照明所分担的节能率也相差很大。

全国从北到南，围护结构部分分担的节能率约的25％～13％，暖通空调系统分担的节能率约为20％～16％，照明系统分担的节能率约为7％～18％，50％的节能率只是代表全国的总体节能水平，单个建筑物的节能率可能超过或不及50%。

四实现节能50％目标的设计途径

公共建筑实现节能50％目标的设计途径有两种：

1按规定性指标实现节能50％目标的设计途径。

使所设计建筑物的朝向、体形系数（对严寒和寒冷地区）、围护结构、暖通空调系统、照明系统全部符合《公共建筑节能设计标准》第4章第1节与第2节、第5章的规定、以及《建筑照明设计标准》的节能设计规定，则该建筑为节能50％的公共建筑。

2按性能指标实现节能50％目标的设计途径。

当所设计建筑的体形系数或部分围护结构不符合标准GB50189的规定，则应采取加强另一部分围护结构热工性能的措施，按照GB50189第4章第3节各条规定的方法，对围护结构热工性能作权衡判断（首先计算参照建筑——其形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能应与所设计建筑完全一致，外围护结构的热工性能参数完全符合GB50189的规定——在规定条件下的全年采暖和空调能耗，将这个能耗作为控制能耗，再计算所设计建筑在同样条件下的全年采暖和空调能耗，如果这个能耗值大于参照建筑的控制能耗值，则必须调整围护结构的设计参数，再重新计算所设计建筑的全年采暖和空调能耗，直至其值小于控制能耗值为止），权衡判断合格的建筑也是节能50％的公共建筑。

围护结构热工性能的权衡判断，过程复杂繁锁，计算易于出错，加上DOE—2计算软件专业性较强，不适用于工程设计等问题，对新建建筑，宜采用按规定性指标达标的设计途径，只有对部分既有建筑的节能改造设计，才适宜走按性能指标达标的设计途径，现阶段，宜请专业人员做围护结构热工性能权衡判断工作。

五总平面布置和建筑平面设计

1建筑总平面的布置和设计，对严寒、寒冷和夏热冬冷地区，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，设置空调的地区，宜利用夏季自然通风，以降低空调能耗。

建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。

对湖北省而言：

最佳朝向为南～南偏东10°范围（鄂东、鄂南、鄂中夏季酷热地区）和南偏东10°～南偏西10°范围（鄂西、鄂北地区）；适宜朝向为南偏东30°～南偏西30°范围。

2严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。

否则，必须进行围护结构热工性能的权衡判断。

3夏热冬暖和夏热冬冷地区以及寒冷地区中夏季炎热地区的建筑中庭，应在其上部的外墙上开设窗户或其它形式的通风口，充分利用夏季穿堂风降低中庭环境温度，当不便开设窗户或不利于形成穿堂风时，应设置机械排风装置。

4严寒地区建筑的外门应设门斗，寒冷地区建筑的外门宜设门斗或应采取其他减少冷风渗透的措施。

夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施（例如，设置双层门、采用低辐射中空玻璃门、门内侧或外侧设置活动门帘、设置风幕等两至多种组合类型的措施）。

六围护结构热工设计

1屋面的传热系数（K），根据建筑气候分区，应分别符合表4.2.2-1～表4.2.2-5的规定。

其中，夏热冬冷地区的屋面K值应不大于0.70W/（m2·K）。

2外墙包括非透明幕墙在内的平均传热系数（Km），根据建筑气候分区，应分别符合上述表中的规定。

其中，夏热冬冷地区的外墙Km值应不大于1.0W/（m2·K）。

Km值可参照DB42/301附录A规定的方法计算。

3外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。

4底面接触室外空气的架空或外挑楼板的传热系数（K），根据建筑气候分区，应分别符合上述表中的规定。

其中，夏热冬冷地区架空或外挑楼板K值应不大于1.0W/（m2·K）。

5严寒和寒冷地区的非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板的传热系数（K），根据建筑气候分区，应分别符合表4.2.2-1～表4.2.2-3中的规定。

6地面和地下室外墙的热阻（R），根据建筑气候分区，应分别符合表4.2.2-6的规定。

其中，夏热冬冷地区的地面和地下室外墙，R≥1.2m2·K/W，当建筑基础持力层以上至混凝土地坪的素填土层厚度不小于1.35m时的各种地面，均可不做保温层，地下室外墙需要做较厚的保温层才能满足要求。

7外窗（包含透明幕墙和玻璃外门）的设计

（1）外窗的窗墙面积比应按单一朝向计算。

其中：

单一朝向的外墙面积，按该朝向的轴线总长度与室内地面至屋面的总高度的乘积计算；外窗面积按该朝向外墙上的各个窗洞面积之和计算。

（2）外窗的传热系数（K），根据建筑气候分区，按单一朝向的窗墙面积比分类、建筑的体形系数分类（仅对严寒和寒冷地区），应分别符合表4.2.2-1～表4.2.2-5的规定。

常用外窗（含玻璃外门）传热系数设计参考值

a常用外窗的传热系数

常用外窗（含阳台门亮窗）传热系数设计参考值

窗框型材

材料

外窗类型

空气间层厚度

（mm）

窗框窗洞面积比

（％）

传热系数

[W/（㎡·K）]

塑料

单玻平开窗

—

30～40

≈4.7

中空玻璃平开窗

6～12

30～40

3.0～2.5

24～30

30～40

≤2.5

单玻平开窗组成的双层窗

100～140

30～40

≤2.3

单玻平开窗+中空玻璃平开窗组成的双层窗

中空玻璃6～12

双层窗100～140

30～40

2.0～1.7

低辐射镀膜（Low-E）中空玻璃平开窗

6～12

30～40

2.0～1.7

真空玻璃平开窗

—

30～40

≤2.5

低辐射镀膜真空玻璃平开窗

—

30～40

≤1.5

铝合金

单玻平开窗（不得用于节能建筑外窗）

—

20～30

6.5～6.0

中空玻璃平开窗

6～12

20～30

5.3～4.0

中空玻璃断热型材平开窗

6～12

20～30

≤3.2

低辐射镀膜（Low-E）中空玻璃断热型材平开窗

6～12

20～30

3.0～2.5

单玻平开窗组成的双层窗

100～140

20～30

3.0～2.8

单玻平开窗+中空玻璃平开窗组成的双层窗

中空玻璃6～12

双层窗100～140

20～30

≤2.5

彩钢

单玻平开窗（不得用于节能建筑外窗）

—

20～30

6.3～5.8

中空玻璃平开窗

6～12

20～30

5.2～3.9

中空玻璃断热型材平开窗

6～12

20～30

≤3.0

低辐射镀膜（Low-E）中空玻璃断热型材平开窗

6～12

20～30

2.9～2.3

单玻平开窗组成的双层窗

100～140

20～30

2.9～2.7

单玻平开窗+中空玻璃平开窗组成的双层窗

中空玻璃6～12

双层窗100～140

20～30

≤2.3

注：

1．节能建筑不宜采用推拉外窗及阳台门。

2．外窗（含阳台门亮窗）的传热系数与玻璃品种、窗框型材大小及构造等因素有关，表中K值仅供设计选型参考，工程验收应按工程抽样检测值评定。

3．七层及七层以上不宜采用外平开塑料窗（采用加强型五金窗并经机械性能检验合格的除外）。

4．内平开窗和内平开阳台门的开启角度宜接近180°。

5．公共建筑无外遮阳设施外窗的遮阳系数SC≈窗玻璃的遮阳系数×窗的玻璃面积÷窗洞面积（其中，多层玻璃的遮阳系数等于各层玻璃遮阳系数的乘积）。

低辐射镀膜玻璃（即Low-E玻璃），是当今国际社会特别是欧美发达国家非常流行的建筑玻璃新产品。

它是顺应建筑节能和环保的需要而发展起来的。

Low-E玻璃具有有效节能和光污染小的特点，建筑装饰效果豪华、美观。

Low-E玻璃的辐射率低，表明其吸收热量的能力低，热反射的能力很强，它能良好地反射2.5～40μm范围的远红外线，阻止接近室温物体发射的远红外热辐射透过。

白天有日照时，能阻挡部分太阳辐射热，无日照时，能部分阻挡室内采暖热量向室外辐射。

公共建筑宜推广采用低辐射镀膜中空玻璃外门外窗和幕墙，夏热冬冷和夏热冬暖地区应采用膜层在第二层（自室外算起）的Low-E玻璃，严寒和寒冷地区应采用第三面的Low-E玻璃。

低辐射镀膜玻璃性能表

生产商

类型

辐射率

U值

遮阳系数

可见光透射比

太阳光透射比

PPG

溅射

<0.12

0.31

0.74

72

52

Ford

溅射

0.13

0.32

0.81

76

58

耀华

溅射

0.18

0.87

0.89

48

32

美国PPG公司Low-E玻璃膜层解析图，其膜层化学成分为：

SnO2—Si2N4－Ag－NiCr,共9层。

图1　美国PPG公司Low-E玻璃膜层解析图

图2是美国Ford公司Low-E玻璃膜层解析图，其膜层化学成分为：

TiO2—ZnO2－Ag－Ti,共8层。

　图2　美国Ford公司Low-E玻璃膜层解析图

图3是我国耀华玻璃公司Low-E玻璃膜层解析图，其膜层化学成分为：

SnO2－Ag—SnO2,共3层。

图3　中国耀华玻璃公司Low-E玻璃膜层解析图

图4是其膜层EDAX（能谱分析）元素分布图，示图表明膜层有相互渗透，层次不清现象，造成可见光透射比有较大差异，易形成“彩虹”效应。

图4中国耀华玻璃集团公司LOW-E玻璃膜层EDAX元素点分布图

注：

图中蓝色为Sn元素点分布，红色为Ag元素点分布。

（3）寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区的外窗的遮阳系数SC，应分别符合表4.2.3～表4.2.5的规定。

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，外窗的遮阳系数=窗玻璃的遮阳系数×窗的玻璃面积÷窗洞面积（其中，多层玻璃的遮阳系数等于各层玻璃遮阳系数的乘积）。

各种玻璃的遮阳系数SC（指太阳辐射能量透过窗玻璃的量与透过相同面积3mm透明玻璃的量之比）详见附录B表列值。

外墙窗户、玻璃外门、幕墙、透明屋顶用玻璃，应根据建筑功能采光需要、安全规定、外遮阳设施情况、玻璃的可见光透射比和遮阳系数等，综合合理选择。

（4）每个朝向的窗墙面积比均不应大于0.70。

当窗墙面积比小于0.40时，玻璃（或其他透明材料）的可见光透射比不应小于0.4。

否则，必须进行围护构造热工性能的权衡判断。

由于外窗（包括玻璃幕墙、玻璃外门）的传热系数比外墙大得多，同时，太阳辐射透过玻璃直接进入室内而成为夏季空调降温的负荷。

因此，外窗面积越大，则采暖和空调能耗也就越大。

为了使50%的建筑节能率得到控制，必须限制最大的窗墙面积比。

当窗墙面积比小于0.40时，且玻璃的可见光透射比小于0.4，可能会出现因照明用电量增大而使建筑节能率低的情况，因此应控制玻璃的可见光透射比。

各种玻璃的可见光透射比（在可见光谱380～780nm范围内，透过玻璃的光强度对入射光强度的百分比）详见附录B。

B建筑常用玻璃性能参数

（a）各种国产建筑用玻璃的光学和热工性能参数

表1.国产透明玻璃和低辐射镀膜玻璃光学和热工性能参数

玻璃厚度

（mm）

可见光

太阳能

太阳热

获得系数

SHGC

K值

［W/（m2·K）］

遮阳系数

SC

紫外线

透射比

Tuv

辐射率

透射比

Tvis

反射比

Rvis

透射比

Tsol

反射比

Rsol

4

0.89

0.08

0.81

0.07

0.84

5.9

0.95

0.68

0.84

5

0.89

0.08

0.80

0.07

0.83

5.9

0.94

0.65

0.84

6

0.88

0.08

0.79

0.07

0.82

5.8

0.92

0.63

0.84

8

0.88

0.08

0.76

0.06

0.81

5.8

0.91

0.61

0.84

10

0.87

0.08

0.73

0.06

0.79

5.8

0.88

0.57

0.84

12

0.86

0.08

0.69

0.06

0.77

5.7

0.86

0.53

0.84

15

0.85

0.08

0.66

0.06

0.75

5.4

0.84

0.48

0.84

19

0.84

0.08

0.62

0.06

0.72

5.3

0.80

0.44

0.84

4Low-E

0.82

0.11

0.69

0.12

0.73

3.6

0.82

0.53

0.15

5Low-E

0.82

0.11

0.68

0.11

0.72

3.6

0.81

0.51

0.16

6Low-E

0.81

0.11

0.67

0.11

0.71

3.6

0.79

0.48

0.16

8Low-E

0.80

0.11

0.64

0.10

0.69

3.6

0.77

0.45

0.16

10Low-E

0.79

0.10

0.61

0.09

0.67

3.6

0.75

0.43

0.16

12Low-E

0.78

0.10

0.59

0.09

0.66

3.7

0.74

0.41

0.19

6Low-E（G）

0.713

0.216

0.637

——

——

——

——

0.222

0.10

6Low-E（H）

0.615

0.169

0.491

——

——

——

——

0.186

0.06

6Low-E（I）

0.538

0.224

0.439

——

——

——

——

0.156

0.08

6Low-E（J）

0.726

0.073

0.615

——

——

——

——

0.375

0.09

6Low-E

（双银-50）

0.533

0.093

0.409

——

——

——

——

0.196

0.03

6Low-E

（浅蓝-70）

0.687

0.147

0.505

——

——

——

——

0.262

0.01

注：

1.浮法玻璃应符合GB11614—1999的规定；钢化玻璃应符合GB/T9963—1998的规定；幕墙用钢化玻璃和半钢化玻璃应符合GB17841—1999的规定;低辐射镀膜玻璃（即L ow—E玻璃）应符合GB/T18915.2—2002的规定；夹层玻璃应符合GB9962—1999的规定.。

2.表中6Low-E（G）、（H）、（I）、（J）及双银-50、双银浅蓝-70型低辐射镀膜玻璃（佛山市洛玻幕墙有限公司产品）的性能参数值，系摘自国家玻璃质量监督检验中心2006年2月28日、5月8日、6月1日的检验报告，其它玻璃的表列各性能参数值，是依据美国NFRC100、NFRC200标准，采用LBNLWindow5软件计算得到的，不同产品会有所变化。

表2.部分国产阳光控制镀镆玻璃（公共建筑用）光学和热工性能参数

玻璃品种

反射颜色

可见光

太阳能

K值

［W/（m2·K）］

遮阳系数

SC

生产单位

透射比

Tvis

反射比

Rvis

透射比

Tsol

反射比

Rsol

CCS108S

蓝灰

0.42

0.09

0.08

0.35

4.7

0.23

南玻股份

有限公司

（表中值为计算值，计算方法同表1注2）

CCS115S

蓝灰

0.31

0.15

0.15

0.29

4.9

0.29

CTL125S

浅蓝

0.27

0.26

0.19

0.24

5.0

0.37

CTL130S

浅蓝

0.26

0.31

0.24

0.22

5.3

0.43

CTL135S

蓝色

0.23

0.34

0.27

0.19

5.4

0.46

CMG165S

银灰

0.33

0.64

0.65

0.22

6.1

0.79

CSY108S

银灰

0.45

0.08

0.08

0.38

5.0

0.23

CSY120S

灰色

0.26

0.18

0.17

0.22

5.5

0.37

CSY130S

灰色

0.15

0.29

0.27

0.13

5.8

0.49

CKG120S

金色

0.33

0.22

0.30

0.35

6.2

0.46

CKG124S

金色

0.37

0.22

0.31

0.36

6.2

0.46

CCS208M

绿色

0.31

0.09

0.05

0.17

4.8

0.26

CCS115M

绿色

0.24

0.13

0.07

0.14

5.1

0.29

CGP116S

蓝绿

0.35

0.12

0.20

0.14

5.3

0.37

ABL-6膜，4mm玻璃

宝石蓝

0.06

0.12

0.09

0.13

0.28

南通市真磁镀膜玻璃有限公司

（表中值为计算值，计算方法同表1注2）

HBL-8膜，4mm玻璃

海洋蓝

0.08

0.17

0.07

0.17

0.25

ABL-6膜，5mm玻璃

海洋蓝

0.06

0.16

0.05

0.16

0.24

SC-9膜，4mm

玻璃

银灰

0.09

0.35

0.10

0.36

0.24

SC-11膜，5mm

玻璃

银灰

0.10

0.31

0.10

0.31

0.25

SC-13膜，6mm

玻璃

银灰

0.13

0.30

0.13

0.30

0.28

AG-6膜，4mm

玻璃

翡翠绿

0.06

0.17

0.06

0.17

0.25

AG-9膜，5mm

玻璃

翡翠绿

0.09

0.15

0.09

0.15

0.28

AG-11膜，6mm玻璃

翡翠绿

0.11

0.17

0.11

0.16

0.25

续表

玻璃品种

反射

颜色

可见光

太阳能

K值

［W/（m2·K）］

遮阳系数

SC

生产单位

透射比

Tvis

反射比

Rvis

透射比

Tsol

反射比

Rsol

SGY14（20/30/40）膜

浅灰

0.14

（0.20/0.30

/0.40）

0.30

（0.22/

0.12/0.09）

0.29

（—）

佛山市洛玻幕墙玻璃有限公司（品质稳定保证年限15年。

表中值为检测值）

SGY50（60/70）膜

浅灰

0.50/（0.60

/0.70）

0.16（—）

—

SSG-8（74/20/30）膜

银灰

0.08

（0.14/0.20

/0.30）

0.38

（0.29/0.23

/—）

0.31

（0.30

/—）

SSG-40（50/60）膜

银灰

0.40（0.50

/0.60）

0.18（—）

—

SBR-14（20）膜

茶灰

0.14（0.20）

0.14（0.11）

0.25

（0.26）

SGK-10（15）膜

金色

0.10（0.15）

0.20（—）

0.28

（—）

SGD-24（30/40）膜

K金色

0.24（—）

0.26（—）

—

SNBL-8膜

柔蓝

0.08

0.25

—

SNBL-14膜

新蓝

0.14

0.20

0.23

TBG-20

（30/40/50）膜

浅蓝

0.20（0.30

/0.40/0.50）

0.22

（0.15/0.09

/—）

0.53

（0.43

/—）

SB—20（30）膜

天蓝

0.20（0.30）

0.24（—）

—

SHB-14

（20/30/40）膜

海洋蓝

0.14（—）

0.28（—）

—

CGL-8（14/18）膜

明绿

0.08（—）

0.25（—）

—

CGL-30（40