节能基础计算培训.docx

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节能基础计算培训

节能基础计算培训

本次节能基础知识培训要紧针对墙体及窗户部份的计算、选型，其它一些节能方面的要求由于可调整性不大，因此不做重点讲解，整个进程将以花满园为例进行讲解。

一、墙体（包括屋面）传热系数的计算

传热系数：

传热系数K值，是指在稳固传热条件下，围护结构双侧空气温差为1度（K,°C），1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米·度（W/㎡·K,此处K可用°C代替）。

传热阻以往称总热阻，现统必然名为传热阻。

传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米·度/瓦（㎡·K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R值愈大，保温性能愈好。

此值为计算值，可变。

大伙儿明白“变量×固量=变量”，关于此数值“导热系数（λ,单位：

瓦/米·度）/材质厚度（δ，单位：

米）=该材质的在传热系数”。

在热工学中材质的导热系数为固值，因此每种单一材质的传热系数仅随厚度转变。

（每种材质的导热系数不同，可是由于厚度不同，因此不同材质组成的隔热层的传热系数可能相同。

）

在标准中还有一个审查指标----热惰性系数D，此值也是计算值：

“材质的蓄热系数S×材质的热阻R=热惰性系数D”，热工学中的材质蓄热系数为固定值，因此材质的热惰性系数仅随材质的热阻转变。

下表将列出经常使用材料的热工性能参数：

序号

材质名称

干密度ρ

（Kg/m3）

导热系数λ

（W/m·K）

蓄热系数S

（W/㎡·K）

1

水泥砂浆

1800

2

水泥石灰砂浆

1700

3

保温砂浆（聚苯）

<230

4

加气混凝土

500

600

700

5

空心砖

单排孔

双排孔

三排孔

6

陶粒混凝土

1400

7

钢筋混凝土

2500

8

XPS挤塑保温板（屋面）

30

9

EPS聚苯板（立面）

20-30

1、单一材质的传热系数、热阻、热惰性系数计算。

以200mm厚度加气块（干密度500）和双孔空心砖为例，其传热系数别离为：

加气块：

K==㎡·KR=1/K=㎡·K/WD=空心砖：

2、K==㎡·KR=1/K=㎡·K/WD=一般墙体传热系数

以经常使用200mm加气块墙体（干密度500），双面水泥砂浆抹灰（20mm）为例，进行计算

墙体热阻：

R=ΣR=

D=ΣRS=

那个地址注意此值，此值为导热系数λ和蓄热系数S的修正系数a，是依照墙体的利用功能及部位进行修正，见下表：

序号

材料、构造、施工、地区及使用情况

a值

1

作为夹心层浇筑在混凝土墙体及屋面构建中的块状多孔保温材料（如加气混凝土、泡沫混凝土及水泥膨胀珍珠岩等），因干燥缓慢及灰缝影响

2

铺设在密闭屋面中的多孔保温材料（如加气混凝土、泡沫混凝土及水泥膨胀珍珠岩等），因干燥缓慢

3

铺设在密闭屋面中及作为夹心层浇筑在混凝土构件中的半硬质矿棉、岩棉、玻璃板等，因压缩和吸湿

4

作为夹心层浇筑在混凝土构件中的泡沫板等，因压缩

5

开孔型保温材料（如水泥刨花板、木丝板、稻草板等），表面抹灰或与混凝土浇筑在一起，因灰浆渗入

6

加气混凝土、泡沫混凝土砌块墙体及加气混凝土条板墙体、屋面，灰缝影响

7

填充在空心墙体及屋面构件中的松散保温材料（如稻壳、木屑、矿棉、岩棉等），因下沉

8

矿碴混凝土、炉渣混凝土、浮石混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、加气混凝土等实心墙体及屋面构件，在严寒地区，且在室内平均相对湿度超过６５％的采暖房间内使用，因干燥缓慢

在此，需要注意的是：

在热工学中，由于墙体双侧与之直接接触的是空气，空气与墙体之间存在对流换热（热互换的一种形式，要紧分为热传递、对流传热、辐射传热），因此，在计算墙体热阻时，应将对流热阻纳入其中，空气的对流热阻仅与空气的温度及空气的流动有关，经常使用的对流传热系数（即对流热阻的倒数）如下表：

经常使用的空气对流传热系数及热阻

外墙表面方向

表面特性

对流换热系数α

热阻Ri

内表面

地面、墙面、表面平整或有肋状突出的顶棚，当h/s≤时（h肋高，s为肋间净距）

有肋状突出的顶棚，当h/s〉时

外表面

外墙或屋顶

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另外，关于夏热冬暖地域（广州、深圳等地），当外立面采纳如下遮阳方法时，将会产生附加热阻R0，计算外墙或屋顶热阻时，应予考虑。

1浅色饰面（如浅色粉刷、涂层和面砖等）；

2屋顶内设置贴铝箔的封闭空气间层；

3用含水多孔材料做屋面层；

4屋面蓄水；

5屋面遮阳；

6屋面有土或无土种植；

7东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳。

附加热阻值R0如下表所示：

因此，当墙体的综合热阻R总=R+R0+Ri传热系数K=1/R总

3、混合墙体传热系数

在实际工程中，墙体不可能都由同一种材质组成，最多见的组合是混凝土墙体与砌体的混合墙体，关于此类墙体，应该别离计算出不同材质墙体的传热系数，然后进行面积加权平均计算，从而取得综合传热系数（此公式一样适用于平均热惰性系数计算）。

此刻以花满园为例进行计算。

已知：

1、屋面构造（由上至下）：

面砖（可忽略不计），水泥砂浆30mm，陶粒混凝土平均厚度60mm，XPS保温板30mm，细石混凝土40mm，防水层（可忽略不计），水泥砂浆20mm，钢筋混凝土120mm；求屋面的传热系数。

2、墙体构造为加气块（干密度700）和混凝土墙体（圈梁、构造柱等）两部份组成，面积比为4：

6，厚度为200mm，双面水泥砂浆抹灰20mm，外立面采纳浅色涂料，试计算此墙体的平均传热系数K、热惰性系数D。

二、遮阳系数的计算

外窗在整个建筑节能占有重要席位，除有热传递外，还有因采光而产生的太阳辐射传热，因此需重点操纵外窗的遮阳（操纵太阳辐射传热）和传热成效（操纵热传递）。

由于我国南北跨度较大，因此在南方比较重视遮阳系数的大小，在北方那么注重外窗的传热系数的大小。

1、窗墙比与建筑综合遮阳系数

关于不同朝向的窗墙比，其所对应的遮阳系数的限值不同，下表为深圳地域窗墙比及遮阳系数的限值。

深圳地域不同朝向窗墙比Cm限值

朝向

东

南

西

北

窗墙比Cm限值

外窗的综合遮阳系数限值

外墙

（ρ≤）

外窗的综合遮阳系数SW

平均窗墙

面积比

CM≤

平均窗墙

面积比

＜CM

≤

平均窗墙

面积比

＜CM

≤

平均窗墙

面积比

＜CM

≤

平均窗墙

面积比

＜CM

≤

K≤,D≥

≤

≤

≤

≤

≤

K≤,D≥

或K≤

≤

≤

≤

≤

≤

注：

1．本条文所指外窗包括阳台门的透明部分。

2．ρ是外墙外表面的太阳辐射吸收系数。

2、外窗综合遮阳系数

外窗综合遮阳系数在此位操纵重点，由于其属于计算值，阻碍因素较多，要紧有三方面：

建筑外立面的阻碍，窗框材质的阻碍、玻璃选型的阻碍，其中前者的阻碍叫做外窗建筑遮阳系数，后二者的阻碍叫做外窗遮阳系数，外窗的综合遮阳系数Sw=窗户遮阳系数Sc×建筑外综合遮阳系数SD。

3、建筑外遮阳系数

下表列出经常使用的建筑外遮阳系数

遮阳形式

SD

可完全遮挡直射阳光（可以有散射光透进）的固定百叶、固定挡板、遮阳板

可基本遮挡直射阳光的固定百叶、固定挡板、遮阳板

较密的花格

非透明活定百叶或卷帘

注：

位于窗口上方的上一楼层的阳台作为不透光水平遮阳板考虑

除以上固定形式外，建筑外综合遮阳系数也常经常使用于计算得出：

直遮阳

两种，三者关系如下：

水平遮阳

和垂直遮阳

计算公式如下：

其中：

----水平遮阳板遮阳系数；

----垂直遮阳板遮阳系数；

-系数应符合下表规定

PF-------遮阳板外挑系数，为遮阳板外挑长度A与遮阳板端部到窗对边距离B之比，当PF>1时，取PF=1。

水平遮阳和垂直遮阳的外遮阳系数计算公式的有关系数

遮阳装置

系数

东

南

西

北

水平遮阳板

垂直遮阳板

依照上述公式及表格，深圳地域各朝向遮阳系数计算公式如下：

遮阳形式

朝向

计算公式

备注

水平遮阳

东、南

当PF>1时，

取PF=1。

西、北

垂直遮阳

东

南

西、北

4、玻璃及窗户的遮阳系数及其玻璃与窗户的综合性能

下表列出经常使用玻璃的热工性能，可供选择

玻璃型号

传热系数K（W/㎡·K）

遮蔽系数Se

5-6mm无色透明玻璃

6mm热反射镀膜玻璃

无色透明中空玻璃

热反射镀膜中空玻璃

中空玻璃

南玻

热反射镀膜玻璃

热反射镀膜中空玻璃

中空玻璃

信义玻璃

6mm无色透明玻璃

热反射镀膜玻璃

无色透明中空玻璃

热反射镀膜中空玻璃

中空玻璃

当玻璃与窗框结合成为窗户后，其热工性能有较大的转变，经常使用窗户的热工性能如下：

外窗类型

传热系数K（W/㎡·K）

遮阳系数Sc

铝合金窗

普通

单层无色透明玻璃

单层热反射玻璃

无色透明中空玻璃

中空玻璃

断热

单层无色透明玻璃

单层热反射玻璃

无色透明中空玻璃

中空玻璃

塑

钢

窗

单层无色透明玻璃

单层热反射玻璃

无色透明中空玻璃

中空玻璃

依照以上数据及公式即可计算窗户热工性能是不是知足要求，

设计院经常使用的方式是：

建筑外立面已定（即建筑综合遮阳系数已定），假定利用窗户型号（外窗遮阳系数已定），计算外窗综合遮阳系数，看是不是知足要求。

而关于开发商而言，本钱比较重要，理想状态是花最少的投资达到理想的成效，因此会采纳逆运算：

即已知建筑综合遮阳系数SD及外窗综合遮阳系数限值[Sw]，计算出窗户的最大遮阳系数Sc，从而方便选型。

下表为当初与设计院沟通时，采纳的逆算法计算的花满园窗户的遮阳系数的限制：

户型编号及窗户朝向

水平遮阳系数

垂直遮阳系数

建筑外遮阳系数

综合遮阳系数限值

允许最大外窗遮阳系数Sc值

备注

楼栋

朝向

户型及窗户编号

该朝向窗墙比

A座

东

C2b户Lc-7窗

1

隔层遮阳

南

C2b户Lc-12窗

1

1

1

无遮阳

西

C2b户Lc-13窗

1

隔层遮阳

北

北向无明显与阳光接触外窗，即北向窗户的建筑外遮阳系数较小，选择单玻塑钢窗即可。

从以上结果能够看出，选择6mm单玻塑钢窗即可知足要求，从而降低了投资本钱。

已知：

某一建筑单元外窗为落地6mm单玻塑钢窗，其建筑外立面左右无垂直遮阳，水平遮阳板为据窗底5.7m（错层阳台布置），悬挑长度为1.5m，求该窗综合遮阳系数Sw。

三、其它节能方法的操纵

1、节能计算依据

2、电气照明节能方法

3、建筑体型系数不要超标

4、可开启扇面积

5、设备运行耗电量