公共建筑节能设计指南.docx
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公共建筑节能设计指南
公共建筑节能施工图
设计指南
1.建筑节能设文件深度
施工图设计文件必须要有节能设计内容（例如设计说明中应有建筑节能设计章、节），内容包括：
1．1建筑节能设计基本情况及气候条件介绍
1．2设计依据性文件、规范、标准：
1．3节能设计规定性指标：
（1）建筑体形系数的计算值；
（2）窗（包括透明幕墙）墙面积比计算值及设计选用窗（包括透明幕墙）的传热系数、遮阳系数值；
（3）屋面典型构造层次（或构造设计节点图）及平均传热系数设计值；
（4）屋面透明部分面积大小计算及平均传热系数设计值；
（5）外墙典型构造层次（或构造设计节点图）及平均传热系数设计值；
（6）底面接触室外空气的架空或外挑楼板；
（7）地面、地下室外墙。
2．技术内容
2．1建筑小区、单体节能设计基本情况及气候条件介绍
成都地处川西盆地,属于亚热带湿润季风气候。
夏季气温较高、湿度大、风速小、潮湿闷热；冬季气温低、湿度大、日照率低，阴冷潮湿。
气象参数如下：
年平均温度
16.1℃;
最冷月平均温度
5.4℃;
极端最低温度
-5.9℃
最热月平均温度
25.5℃
极端最高温度
37.3℃
冬季平均相对湿度
85%
夏季平均相对湿度
80%
全年日照率
28%
冬季日照率
14%
冬、夏季主导风向
NNE
主导风向频率
33%
夏季平均风速
1.4米/秒
2．2设计依据性文件、规范、标准：
（1）《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005；
（2）建设主管部门有关建筑节能设计的相关文件、规定；
（3）施工图设计文件审核技术软件。
2．3对于严寒和寒冷地区，节能设计说明中必须明确（计算）出建筑体形系数的值，.建筑体形系数≤0.4，若超过此规定值时，必须按第4.3节规定进行权衡判断。
[说明]所谓体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积和与其所包围的体积之比值，建筑的形体系数计算时，外表面积不包括地面的面积。
建筑体形的变化直接影响建筑采暖空调的能耗大小。
一般来说建筑单位面积对应的外表面积越小，外围护结构的热损失越小，因此，从降低建筑能耗的角度出发，应该将体型系数控制在一个较低的水平。
但是，体形系数的确定还与建筑造型、平面布局，采光通风等条件相关。
体形系数限值规定过小，将制约建筑师的创造性，可能使建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害建筑功能。
通常控制体形系数的大小可采用以下方法：
1．减少建筑的面宽，加大进深，也就是说面宽与进深之比不宜过大，长宽比适宜；
2．增加建筑的层数；
3．建筑体形不宜变化过多，立面太复杂。
建筑的体形系数计算
建筑物与室外大气接触的外表面积=__________m2
建筑物的体积=__________m3
=________
例：
对某办公建筑进行节能设计，如图所示.:
2．4外窗和透明幕墙的节能设计
2．4．1节能设计说明中必须明确（计算）建筑各朝向窗（包括透明幕墙）墙面积比。
2．4．2各朝向窗（包括透明幕墙）墙面积比的传热系数（技术措施）必须符合《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中表4.2.2-5的规定。
[说明]在建筑外窗（包括透明幕墙）、墙体、屋面三大围护部件中，窗（包括透明幕墙）的热工性能最差，是影响室内热环境质量和建筑能耗最主要的因素之一。
就我国目前典型的公共建筑围护部件而言，窗（包括透明幕墙）的能耗约为墙体的4倍、屋面的5倍，约占建筑围护结构总能耗的40～50%。
因此，加强窗（包括透明幕墙）的保温隔热性能，减少窗（包括透明幕墙）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的环节。
本条窗墙面积比的定义为：
各个朝向窗墙面积比是指不同朝向外墙面上的窗、阳台门包括幕墙的透明部分的总面积与所在朝向建筑的外墙面的总面积（包括该朝向上的窗、阳台门及幕墙的透明部分的总面积）之比。
例：
计算某办公建筑的窗墙面积比:
如图1所示，建筑外窗和幕墙、及外墙数据如表所示：
表1-1
朝向（或建筑不同立面）
外窗（透明幕墙）
面积（m2）
外墙（包括外窗和透明幕墙）
面积（m2）
窗墙面积比
东
751
1258
＞0.7
南
＞0.7
西
＞0.7
北
＞0.7
注:
窗墙面积比按以下公式计算：
根据所计算的各朝向窗墙面积比和《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中表4.2.2-5所规定的不同朝向、不同窗（包括透明幕墙）墙面积比，确定外窗（透明幕墙）传热系数和遮阳系数如下：
朝向（或建筑不同立面）
传热系数KW/（m2·K）
外窗（透明幕墙）的技术要求
东
2.5
中空Low-E玻璃幕墙
南
2.5
中空Low-E玻璃幕墙
西
2.5
中空Low-E玻璃幕墙
北
2.5
中空Low-E玻璃幕墙
遮阳系数如下：
●采用穿孔金属板遮阳外遮阳及Low-E玻璃，玻璃综合遮阳系数SC≤0.4。
2．5屋面、外墙必须有隔热保温层，屋面、外墙的热工指标（传热系数和热惰性指标）应符合《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中表4.2.2-5所规定的要求
2．5．1屋面的保温隔热设计
以某办公建筑为例：
屋面构造措施与热工参数如表所示
序号
材料
名称
导热系数λ
（W/m·K）
材料厚度d
（m）
（m2·K/W）
1
水泥砂浆抹灰
0.93
0.02
0.021
钢筋砼屋面板
1,74
150
0.086
2
炉渣找坡
0.8
0.06
（平均厚度）
0.075
3
水泥砂浆找平
0.93
0.03
0.032
4
防水材料
0.30
0.02
0.067
5
聚苯乙烯挤塑板
0.028
0.03
1.071
6
混凝土保护层
1.51
0.04
0.026
屋面构造的总传热阻＝1.378
屋面的总传热阻=0.02＋屋面构造的总传热阻＋0.10=1.5W/（m2·K）
=0.67（m2·K）/W
考虑结构性冷桥的影响及保温材料的修正系数，平均传热系数Km为：
Km=屋面传热系数×1.0～1.4＝0.67×1.2=0.804（m2·K）/W
注：
表中构造作法已考虑了屋面的热惰性指标因素
2．5．2．外墙的保温隔热设计
以某办公建筑为例：
外墙构造措施与热工参数如表所示
序号
材料
名称
导热系数λ
（W/m·K）
厚度d（m）
（m2·K/W）
1
水泥砂浆内抹灰
0.93
0.02
0.021
2
多孔砖
0.58
190
0.33
2
水泥砂浆找平
0.93
0.02
0.021
3
聚苯乙烯保温材料
0.047
0.03
0.63
4
聚合物砂浆保护层
0.86
0.02
0.023
5
外墙面砖
1.51
0.012
0.008
外墙构造的总传热阻＝1.03
外墙的总传热阻=0.02+外墙构造的总传热阻+0.11=1.162W/（m2·K）
=0.86（m2·K）/W
考虑结构性冷桥的影响及保温材料的修正系数，平均传热系数Km为：
Km=外墙构造的传热系数×1.15～1.4＝0.86×1.25=1.075W/（m2·K）
注：
表中构造作法已考虑了外墙的热惰性指标因素
2.6屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20%，如果本条文的规定不能得到满足，则必须采用第4.3节的权衡判断法来判定建筑是否满足节能要求。
屋顶透明部分面积所占的比例虽然远低于实体屋面，但对建筑顶层而言，透明部分将直接受到太阳的辐射，透明部分隔热性能的好坏对顶层房间的室内环境影响极其大，尤其夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大，如果屋顶的透明面积越大，相应建筑的能耗也越大，因此对屋顶透明部分的面积和热工性能应予以严格的限制。
为了满足公共建筑的内区有一个视野开阔、通透明亮的室内中庭，同时又要达到节能的要求，所以本条文必须规定屋顶通透部分的面积、传热系数K和遮阳系数SC的限制指标。
考虑到公共建筑的特殊功能，对于那些需要视觉、采光效果而加大屋顶透明面积的建筑，如果所设计的建筑满足不了规定性指标的要求，突破了限值，则该建筑必须采用第4.3节的权衡判断法来判定是否满足节能要求。
采用权衡判断法时，参照建筑的屋顶透明部分面积和热工性能必须符合本条的规定。
2.7底面接触室外空气的架空或外挑楼板；
在《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中表4.2.2-5中对底面接触室外空气的架空或外挑楼板的传热系数也作出了规定，实际这部分已经起到外围护结构的作用，因此对它的建筑热工要求与外墙是相同的。
如果非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板保温性能太差，房间隔墙或楼板两面温差会达到20～30℃以上，同样热损失会很大。
在隔墙或楼板上采取一定的保温措施，所增加的造价并不大，所以本标准对非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板保温性能也提出了要求。
2.8地下室外墙与地面
在夏热冬冷、夏热冬暖地区，由于空气湿度大，墙面和地面容易返潮。
在地面和地下室外墙作保温层（如地面用50mm聚苯乙烯泡沫塑料板、30mm聚苯乙烯挤塑泡沫板或其它保温材料）增加地面和地下室外墙的热阻，提高这些部位内表面温度，可减少地表面和地下室外墙内表面温度与室内空气温度间的温差，有利于控制和防止地面和墙面的返潮。
因此对地面和地下室外墙的热阻作出了规定。
附表1：
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中表4.2.2-5夏热冬
冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值
围护结构部位
传热系数KW/（m2·K）
屋面
≤0.70
外墙（包括非透明幕墙）
≤1.0
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
≤1.0
外窗（包括透明幕墙）
传热系数K
W/（m2·K）
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≤0.2
≤4.7
—
0.2＜窗墙面积比≤0.3
≤3.5
≤0.55/—
0.3＜窗墙面积比≤0.4
≤3.0
≤0.50/0.60
0.4＜窗墙面积比≤0.5
≤2.8
≤0.45/0.55
0.5＜窗墙面积比≤0.7
≤2.5
≤0.40/0.50
屋顶透明部分
≤3.0
≤0.40
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
附表2国内常用单玻性能参数表3.2-
材料名称
厚度
mm
可见光（%）
太阳辐射能（%）
传热系数K
遮阳
系数
SC
相对热增W/m2
透射率
反射率
反射率
透过率
吸收率
冬季W/m2·K
夏季
W/m2·K
冬季
夏季
透明
浮法
玻璃
3
90
8
7
82
12
6.80
8.85
0.95
-243
664
4
89
8
7
81
12
6.47
6.50
0.94
-243
664
5
89
8
7
80
13
6.25
6.31
0.92
-243
658
6
88
8
7
78
15
5.89
6.15
0.91
-241
645
8
87
8
7
73
20
5.70
5.83
0.89
-237
620
10
86
8
7
70
23
5.62
5.72
0.85
-235
601
12
84
8
6
64
30
5.46
5.63
0.83
-230
569
16
82
8
6
59
35
5.40
5.38
0.79
-226
543
19
81
8
6
55
39
5.32
5.26
0.75
-221
517
附表3Low-E玻璃和中空玻璃的传热系数
材料名称
构造、厚度（mm）
传热系数（W/m2•K）
Low-E玻璃
4
4.0
Low-E玻璃
6
3.9
中空玻璃
5+6+5
3.5
中空玻璃
5+12+5
3.2
中空Low-E玻璃
5+6+5
2.1
中空Low-E玻璃
6+12+6
1.7
双层中空玻璃
6+12+6
3.0
三层中空玻璃
5+6+5+6+5
2.3
三层中空玻璃
5+12+5+12+5
2.1
附表4热反射玻璃的技术指标
品种
可见光（%）
太阳辐射热（%）
遮阳系数（%）
透射率
室内
反射率
室外
反射率
透射率
反射率
银色
8~20
30~36
28~38
6~16
20~32
24~38
银灰色
8~20
32~40
20~36
7~18
20~30
26~38
浅蓝
14~20
40
18~22
12~18
14~18
28~38
茶色
8~12
25
9
6~10
8
31
金色
8~20
26~30
12~18
6~16
10~15
22~38
浅金色
24~40
34~46
24~34
22~36
22~30
40~48
附表5低辐射Low-E玻璃的性能
产品编号
可见光（%）
太阳辐射热（%）
遮阳系数
透射率
反射率
透射率
反射率
1
74
11
48
16
0.66
2
61
9
31
7
0.46
3
54
8
23
6
0.38
4
44
7
29
9
0.44
附表6窗户的传热系数
窗框材料
窗户类型
空气层厚度
（ｍｍ）
玻璃厚度
（mm）
传热系数
（W/m2.k）
钢、铝
单框单玻
--
5
6.4
单框Low-E单玻
5
5.1
单框中空
6
5
4.1
12
5
3.9
16
6
3.7
单框Low-E中空
12
5
3.0
双层窗
100—140
5
3.1
单框中空断热桥
6
5
3.4
9～12
5
3.2
单框Low-E中空断热桥
9～12
5
2.6
塑料、木
单框单玻
--
5
4.7
单框Low-E单玻
5
4.2
单框中空
6
5
3.4
12
5
3.2
16
6
2.7
20-30
6
2.5
单框Low-E中空
6
5
2.7
12
5
2.2
双层窗
100—140
5
2.3
注:
1、表中窗户包括一般窗户、天窗和阳台门上部带玻璃部分。
附表7窗户的综合遮阳系数Cg
窗户类型
日
射
透
过
率
无
遮
挡
内遮挡
外遮挡
软活动百叶窗
卷轴遮阳板
窗帘
外活动
百叶窗
卷帘百叶
不透明
半
透
明
A
B
C
D
中
间
色
浅
色
铝
制
两
层
铝制一层
中间色
浅色
深色
白色
浅色
单层玻璃
普通3mm
普通6mm
普通9mm
普通12mm
有色3~5mm
0.96
0.91
0.87
0.67
0.74~0.71
0.98
0.94
0.90
0.87
0.64
0.55
0.50
0.25
0.30
0.65
0.61
0.55
0.52
0.45
0.43
0.35
0.35
0.15
0.12
吸热玻璃3mm
吸热玻璃6mm
吸热玻璃9mm
吸热玻璃12mm
0.64
0.46
0.33
0.24
0.83
0.69
0.60
0.53
0.57
0.53
0.45
0.30
0.36
0.49
0.39
0.44
0.36
0.38
0.33
0.33
0.30
吸热玻璃
着灰色
古铜色
绿色
0.34
0.54
0.52
0.40
0.28
0.32
反射玻璃
0.40
0.33
0.29
0.33
0.30
0.28
0.26
双层玻璃
普通+普通
3mm+3mm
普通+普通
6mm+6mm
外/内
0.87/0.87
0.80/0.80
0.57
0.51
0.60
0.25
0.37
0.56
0.48
0.42
0.35
0.16
0.19
0.13
0.15
0.09
0.13
0.11
0.15
吸热+
普通（外）
6mm+6mm
0.46
0.80
0.39
0.36
0.40
0.22
0.30
0.43
0.39
0.35
0.32
反射玻璃
0.30
0.27
0.26
0.27
0.26
0.25
0.24
塑料
单层透明3mm
灰色9mm
贴反射膜6mm
0.82
0.56
0.12
0.98
0.75
0.21
窗帘的疏密度和反射率
织物分类
符号
平均疏密度
织物反射率
稀疏网眼
A
0.20
0.10
半稀疏织物
B
0.40
0.30
较紧密织物
C
0.08
0.50
紧密织物
D
1.00
0.75
注：
塑料为丙烯、聚碳酸脂塑料。
外活动百叶窗为软活动百叶帘。
2．9屋面的隔热保温措施（传热系数和热惰性指标）应符合附表8的规定。
注：
1.其中屋面的传热系数已考虑了结构性冷桥和保温隔热材料在施工过程中修正系数的影响，为平均传热系数;
2．表3中构造作法已考虑了外墙的热惰性指标因素
附表8节能屋面的技术措施
钢筋混凝土屋面
（传热系数K≤1.0W/（m2·K），D≥3.0）
轻型结构屋面（彩钢板、木结构、3D板等）
（传热系数K≤0.8W/（m2·K），D≥2.5）
1．憎水膨胀珍珠岩、蛭石制品等平均厚度≥60mm（保温材料兼找坡时，最薄处≥40mm）
2．聚苯乙烯泡沫材料≥50mm；
3．聚苯乙烯泡沫挤塑板≥30mm；
4．聚氨脂硬泡沫材料≥30mm；
5．矿棉、岩棉、玻璃棉板（坡屋面内贴）≥50mm；
6．FHP-VC复合硅酸盐保温板平均厚度≥50mm；（保温材料兼找坡时，最薄处≥30mm）
7．加气混凝土等硅酸盐材料平均厚度≥150mm。
（加气混凝土兼找坡时，最薄处≥100mm）
1．聚苯乙烯泡沫材料≥100mm；
2．聚苯乙烯泡沫挤塑板≥50mm；
3．聚氨脂硬泡沫材料≥50mm；
4．矿棉、岩棉、玻璃棉板（坡屋面）≥60mm
注：
1．当建筑体形系数不满足2.2条要求时，屋面隔热保温材料厚度应增加20mm
2.10外墙的隔热保温措施（传热系数和热惰性指标）应符合附表9的规定。
注：
1.其中外墙的传热系数已考虑了结构性冷桥和保温隔热材料在施工过程中修正系数的影响，为平均传热系数;
2．表3中构造作法已考虑了外墙的热惰性指标因素
附表9
外墙构造形式及节能热工要求
（传热系数K≤1.5W/（m2·K），D≥3.0）
外隔热保温技术
1.钢筋混凝土框架加气混凝土填充墙
（加气混凝土砌块厚度≥200mm导热系数λ≤0.18）
2.钢筋混凝土框架泡沫混凝土填充墙
（泡沫混凝土砌块厚度≥200mm导热系数λ≤0.20）
3.钢筋混凝土框架气加砂砌块填充墙
（气加砂砌块厚度≥200mm导热系数λ≤0.18）
墙体可不作隔热保温
4．钢筋混凝土框架空心砖填充墙
（墙厚＜370mm）
5.砖混结构（墙厚＜370mm）
1．EPS（聚苯乙烯泡沫板）外隔热保温技术隔热保温材料≥25mm
2．聚苯乙烯泡沫挤塑板外隔热保温技术隔热保温材料≥20mm;
3．FHP-VC复合硅酸盐保温板隔热保温技术保温板厚≥25mm；
4．TS20、ZL胶粉聚苯颗粒外墙外保温技术隔热保温材料≥25mm；
5．其它经国家有关部门认可，达到节能技术要求（导热系数λ≤0.07）的聚苯颗粒外墙外保温技术隔热保温材料≥25mm；
6.钢筋混凝土框架混凝土砌块填充墙
（混凝土砌块填充墙厚＜370mm）
7.钢筋混凝土剪刀墙（墙厚＜370mm）
1．EPS（聚苯乙烯泡沫板）外隔热保温技术隔热保温材料≥30mm
2．聚苯乙烯泡沫挤塑板外隔热保温技术隔热保温材料≥25mm;
3．FHP-VC复合硅酸盐保温板隔热保温技术保温板厚≥35mm；
4．TS20、ZL胶粉聚苯颗粒外墙外保温技术隔热保温材料≥35mm;
5．EPS（聚苯乙烯泡沫）现浇混凝土外墙外隔热保温复合浇注体系，隔热保温材料≥40mm；
6．其它经国家有关部门认可，达到节能技术要求（导热系数λ≤0.075）的聚苯颗粒外墙外保温技术隔热保温材料≥30mm；
轻型结构外墙：
彩钢板、3D板、木复合墙体等
（传热系数K≤1.0W/（m2·K），D≥2.5）
1．EPS（聚苯乙烯泡沫）隔热保温材料≥100mm
2．聚苯乙烯泡沫挤塑板材料≥60mm；
3.聚氨脂隔热保温材料≥60mm；
5．矿棉、岩棉、玻纤棉等（导热系数λ≤0.05）隔热保温材料≥100mm；
外墙构造形式及节能热工要求
（传热系数K≤1.5W/（m2·K），D≥3.0）
内隔热保温技术
1.钢筋混凝土框架空心砖填充墙
（墙厚＜370mm）
2.砖混结构（墙厚＜370mm）
3.钢筋混凝土框架混凝土砌块填充墙
（混凝土砌块填充墙厚＜370mm）
4.钢筋混凝土剪刀墙（墙厚＜480mm）
1.胶粉聚苯颗粒外墙内保温技术隔热保温材料≥30mm；
2.矿棉、岩棉、玻璃棉板（导热系数λ≤0.05）龙骨石膏板内隔热保温技术保温板厚≥25mm
3.FHP-VC复合硅酸盐保温板隔热保温技术保温板厚≥35mm；
4.其它经国家有关部门认可，达到节能技术要求（导热系数λ≤0.07）的聚苯颗粒或其它外墙内保温技术隔热保温材料≥35mm；
注：
当建筑体形系数不满足2.2条要求时，外墙保温隔热材料厚度应增加15mm。
2.11导热系数λ及蓄热系数S的修正系数a值,见附表10
附表10保温隔热材料导热系数λ的修正系数a值
序号
材料、构造、施工、地区及使用情况
a
1
作为夹芯层浇筑在混凝土墙体及屋面构件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
1.5
2
铺设在密闭屋面中的多孔保温材料（如加
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