广州歌剧院建筑节能计算报告书.docx
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广州歌剧院建筑节能计算报告书
广州歌剧院
建筑节能计算报告书
项目名称：
广州歌剧院
建筑名称：
广州歌剧院
计算人：
校对人：
审核人：
报告日期：
2007年6月15日
广州珠江外资建筑设计院
2007.6
广州歌剧院
建筑节能计算报告书
广州歌剧院
建筑节能计算报告书
1．设计依据
1.1《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）
1.2《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）
本项目位于广东省广州市，按《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）对热工分区的划分，属夏热冬暖地区。
在进行建筑节能设计及计算时应执行《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中有关夏热冬暖地区的规定。
2.建筑节能设计
2.1建筑节能措施概要
基于广州市气候特点及相关节能规范的要求，本工程的节能设计主要是通过采用轻质保温隔热墙体和屋顶、种植屋面及Low-E中空玻璃等措施，有效减少夏季空调的耗电量。
2.2建筑具体节能措施
规划上除了常规绿化之外，屋顶部分区域还布置了种植屋面，并在歌剧院周围设置水体，有效降低小区室外温度和热岛效应。
在建筑设计中，屋面和墙体的保温层分区设置了100mm厚保温岩棉（λ≤0.039W/m•K）和50厚聚氨酯硬泡沫塑料（λ≤0.024W/m•K）。
门窗工程中，外窗（玻璃幕墙）采用铝合金Low-E中空玻璃窗（高透型），传热系数K=2.5W/m2.K，自遮阳系数SC=0.40；天窗采用铝合金Low-E中空玻璃窗（低透型），传热系数K=2.5W/m2.K，自遮阳系数SC=0.25。
外窗的气密性能不低于《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107-2002中规定的4级，透明幕墙的气密性能不低于《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225中规定的3级；外窗及玻璃幕墙可开启面积符合《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）。
2.3建筑节能设计计算
按标准的规定，本设计对外墙及屋顶的传热系数进行验算，不同材料的外墙和屋顶按照面积加权平均后得出平均热工参数。
本工程应用清华大学的建筑能耗设计分析软件DeST-cfor2K进行建筑节能分析计算。
根据建筑设计方案，分别建立大剧院、多功能剧院、平台部分（咖啡厅、售票处、阅览室）的三维模型图（见图2.1～2.3，具体模型见附件一）。
图2.1大剧院三维模型
图2.2多功能剧院三维模型
图2.3平台部分三维模型
3.外围护结构热工性能计算
3.1屋面热工性能计算
根据屋顶的材料和构造，本工程分为四类屋面：
一、硬防水屋面；二、软防水屋面；三、种植屋面（平台部分）；四、上人屋面（平台部分）。
分别计算这四种构造屋顶的热工参数如下：
（1）硬防水屋面
图3.1硬防水屋面构造大样
表1硬防水屋面热工性能计算表
材料名称
（由上到下）
编
号
厚度δ
导热系数
λ
蓄热
系数S
修正
系数
热阻R
热惰性
指标
（mm）
[W/（m.K）]
W/（㎡.K）
α
[（㎡K）/W]
D=R•S
铝镁防水板
1
2
—
—
—
—
—
保温岩棉（ρ=70以下）
2
100
0.039
0.580
1.00
2.564
1.487
镀锌钢板
3
3
—
—
—
—
—
各层之和
—
105
—
—
—
2.564
1.487
传热系数K=1/（0.11+∑R+0.05）
0.367
修正后K
0.367
（2）软防水屋面
图3.2软防水屋面构造大样
表2软防水屋面热工性能计算表
材料名称
（由上到下）
编
号
厚度δ
导热系数
λ
蓄热
系数S
修正
系数
热阻R
热惰性
指标
（mm）
[W/（m.K）]
W/（㎡.K）
α
[（㎡K）/W]
D=R•S
EPDM防水层
1
3
—
—
—
—
—
聚胺酯硬泡沫塑料（ρ=30）
2
50
0.024
0.360
1.00
2.083
0.75
镀锌钢板
3
3
—
—
—
—
—
各层之和
—
56
—
—
—
2.083
0.75
传热系数K=1/（0.11+∑R+0.05）
0.446
修正后K
0.446
（3）种植屋面（平台部分）
图3.3种植屋面构造大样（平台部分）
表3种植屋面热工性能计算表
材料名称
（由外到内）
编
号
厚度δ
导热系数
λ
蓄热
系数S
修正
系数
热阻R
热惰性
指标
（mm）
[W/（m.K）]
W/（㎡.K）
α
[（㎡K）/W]
D=R•S
种植土
1
300
0.760
9.370
1.00
0.395
3.699
陶粒排水层
2
120
0.530
7.25
1.00
0.226
1.640
细石混凝土
3
40
1.510
15.360
1.00
0.026
0.407
水泥砂浆
4
40
0.930
11.370
1.00
0.043
0.489
防水层
5
2
—
—
—
—
—
钢筋混凝土
8
150
1.740
17.200
1.00
0.086
1.483
各层之和
—
652
—
—
—
0.776
6.235
传热系数K=1/（0.11+∑R+0.05）
1.068
修正后K
1.068
（4）上人屋面（平台部分）
图3.4上人屋面构造大样（平台部分）
表4上人屋面热工性能计算表
材料名称
（由外到内）
编
号
厚度δ
导热系数
λ
蓄热
系数S
修正
系数
热阻R
热惰性
指标
（mm）
[W/（m.K）]
W/（㎡.K）
α
[（㎡K）/W]
D=R•S
水泥砂浆
2
110
0.930
11.370
1.00
0.118
1.345
防水层
3
2
—
—
—
—
—
水泥砂浆
4
20
0.930
11.370
1.00
0.022
0.245
钢筋混凝土
8
150
1.740
17.200
1.00
0.086
1.483
各层之和
—
282
—
—
—
0.226
3.073
传热系数K=1/（0.11+∑R+0.05）
2.59
修正后K
2.59
3.2外墙热工性能计算
（1）软防水墙身
图3.5墙体构造大样
表5软防水外墙热工性能计算表
材料名称
（由上到下）
编
号
厚度δ
导热系数
λ
蓄热
系数S
修正
系数
热阻R
热惰性
指标
（mm）
[W/（m.K）]
W/（㎡.K）
α
[（㎡K）/W]
D=R•S
EPDM防水层
1
3
—
—
—
—
—
聚胺酯硬泡沫塑料（ρ=30）
2
50
0.024
0.360
1.00
2.083
0.75
镀锌钢板
3
3
—
—
—
—
—
各层之和
—
56
—
—
—
2.083
0.75
传热系数K=1/（0.11+∑R+0.05）
0.446
修正后K
0.446
（2）加气混凝土砌块（平台部分）
表6加气混凝土外墙热工性能计算表
材料名称
（由上到下）
编
号
厚度δ
导热系数
λ
蓄热
系数S
修正
系数
热阻R
热惰性
指标
（mm）
[W/（m.K）]
W/（㎡.K）
α
[（㎡K）/W]
D=R•S
石灰砂浆
1
20
0.81
10.07
1.00
0.025
0.249
加气混凝土砌块（ρ=700）
2
200
0.220
3.59
1.00
0.909
3.264
石灰砂浆
3
20
0.81
10.07
1.00
0.025
0.249
各层之和
—
240
—
—
—
0.959
3.762
传热系数K=1/（0.11+∑R+0.05）
0.894
修正后K
0.894
3.3外窗（玻璃幕墙）及天窗热工性能
图3.6玻璃幕墙构造大样
表7外窗（玻璃幕墙）及天窗热工参数表
构造类型
使用部位
传热系数（W/m2.K）
自遮阳系数SC值
铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）
外窗（玻璃幕墙）
2.5
0.40
铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（低透型）
天窗
2.5
0.25
4.各部分建筑能耗分析与计算
4.1大剧院建筑能耗分析与计算（大剧院建筑面积=）
（1）窗墙面积比统计及外窗热工性能计算
表8大剧院窗墙面积比统计表
朝向
窗面积（㎡）
墙面积（含窗洞）（㎡）
窗墙面积比
窗墙比限值
结论
东
931.9
2500.6
0.373
0.70
满足
南
307.4
736.2
0.418
0.70
满足
西
749.0
1893.2
0.396
0.70
满足
北
1044.7
1777.9
0.588
0.70
满足
合计
3033.0
6907.9
0.439
—
—
朝向
天窗面积（㎡）
屋顶面积（含天窗）（㎡）
屋顶天窗面积比
窗墙比限值
结论
天窗
1594.9
14105.5
11.3%
20%
满足
表9大剧院外窗（玻璃幕墙）传热系数
朝向
窗墙比
做法名称
传热系数
（上限值）
W/m2.K
结论
东
0.373
铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）
2.50（3.5）
满足
南
0.418
铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）
2.50（3.0）
满足
西
0.396
铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）
2.50（3.5）
满足
北
0.588
铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（高透型）
2.50（3.0）
满足
天窗
11.3%
铝合金Low-E中空钢化夹胶玻璃窗（低透型）
2.50（3.5）
满足
表10大剧院窗遮阳系数及遮阳措施
朝向
窗墙比
遮阳措施
SC
SD
SW
标准规定值
结论
东
0.373
无
0.40
1
0.40
0.45
满足
南
0.418
无
0.40
1
0.40
0.40
满足
西
0.396
无
0.40
1
0.40
0.45
满足
北
0.588
无
0.40
1
0.40
0.45
满足
天窗
11.3%
无
0.25
1
0.25
0.35
满足
（2）外墙平均热工性能计算
表11大剧院外墙热工参数汇总
构造名称
构造
类型
面积
（m2）
传热系数K[W/（㎡K）]
热惰性指标D
50厚聚胺酯硬泡沫塑料保温层
东向外墙
1568.7
0.446
0.75
南向外墙
428.8
0.446
0.75
西向外墙
升级会员 