建筑节能设计计算书范例建筑专业.docx
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建筑节能设计计算书范例建筑专业
建筑节能计算书范例
（建筑专业）
（2008年版）
课题负责人：
衣健光、沈久忍、马伟骏
课题参与人：
杨富军、孙娅
2008年10月
第一部分:
建筑节能设计计算书编制深度要求
一、初步设计阶段
1．设计依据：
主要规范、标准、技术措施；
2．工程概况：
建设地点、使用性质、建筑面积、建筑层数及高度、结构类型；
3．围护结构热工性能指标限值；
4．围护结构热工性能计算主要公式；
5．节能设计简要说明：
建筑节能总体说明（包括建筑主朝向、自然通风、自然采光）、围护结构保温做法；
6．体形系数计算：
给出建筑外表面积、体积、体形系数；
7．窗墙面积比计算：
按各朝向给出窗（包括透明幕墙）面积、立面面积；
8．窗（包括透明幕墙）热工性能计算：
传热系数、遮阳系数、气密性；
9．围护结构传热系数或热阻计算；
10．结论；
11．软件计算：
如采用软件计算应说明软件名称及版本号。
二、施工图设计阶段
1．设计依据：
主要规范、标准、技术措施；
2．工程概况：
建设地点、使用性质、建筑面积、建筑层数及高度、结构类型；
3．围护结构热工性能指标限值；
4．围护结构热工性能计算主要公式；
5．节能设计简要说明：
建筑节能总体说明（包括建筑主朝向、自然通风、自然采光）、围护结构详细做法；
6．体形系数计算：
给出建筑外表面积、体积、体形系数及详细计算过程；
7．窗墙面积比计算：
按各朝向给出窗（包括透明幕墙）面积、立面面积及详细计算过程；
8．窗（包括透明幕墙）热工性能计算：
传热系数、遮阳系数、气密性；
9．围护结构传热系数或热阻计算；
10．结论；
11．软件计算：
如采用软件计算应说明软件名称及版本号。
第二部分:
初步设计阶段建筑节能设计计算书范例
建筑围护结构热工设计计算书
项目名称：
设计阶段：
初步设计阶段
华东建筑设计研究院有限公司（章）
20年月日
计算人：
校对人：
审核人：
专业负责人：
设计总负责人：
（注册建筑师章）
为贯彻国家有关法律法规和方针政策，改善公共建筑的室内环境，提高能源利用效率，对建筑围护结构进行节能计算。
1.项目总信息
表－1.1项目总信息
项目名称
设计单位
华东建筑设计研究院有限公司
建设单位
2.计算依据
Ø《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
Ø《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
Ø《住宅建筑围护结构节能应用技术规程》DG/TJ08-206-2002J10186-2002
Ø《上海市建设和交通委员会关于进一步加强本市民用建筑节能设计技术管理的通知》【沪建交（2006）765号】
Ø《上海民用建筑外墙保温工程应用导则》
3.围护结构热工性能规定值
上海市（东经106°42′北纬26°35′）属于夏热冬冷地区，根据《公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）》中规定，上海市围护结构热工性能规定值如表-3.1所示。
表－3.1上海市围护结构热工性能规定值
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
底面接触空气的架空或外挑楼板
≤1.0
外窗（包括透明幕墙）
传热系数KW/（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
热阻限值（m2·K）/W
地面
≥1.2
地下室外墙
≥1.2
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。
4.建筑围护结构热工计算公式
（1）围护结构的热阻及传热系数的计算
围护结构的热阻
应按下式计算：
（4-1）
式中
——围护结构的换热阻，（m2·K）/W；
——内表面换热阻，（m2·K）/W，应按表-4.1采用；
——外表面换热阻，（m2·K）/W，应按表-4.2采用；
——围护结构多层材料的热阻，（m2·K）/W。
表-4.1内表面换热系数
和内表面热阻
值
适用季节
表面特征
【W/（m2·K）】
【（m2·K）/W】
冬季、夏季
墙面、地面、表面平整或有肋状突出物的顶棚，当h/s≤0.3时
8.7
0.11
有肋状突出物的顶棚，当h/s≥0.3时
7.6
0.13
注：
表中h为肋高，S为肋间净距
表-4.2外表面换热系数
和外表面热阻
值
适用季节
表面特征
【W/（m2·K）】
【（m2·K）/W】
冬季
外墙、屋顶、与室外空气直接接触的表面
23.0
0.04
与室外空气相通的不采暖地下室上面的楼板
17.0
0.06
闷顶、外墙上有窗的不采暖地下室上面的楼板
12.0
0.08
外墙上无窗的不采暖地下室上面的楼板
6.0
0.17
夏季
外墙和屋顶
19.0
0.05
围护结构的传热系数
应按下式计算：
（4-2）
（2）围护结构多层材料的热阻计算
围护结构多层材料的热阻
应按下式计算：
（4-3）
式中
、
……
——各层材料的热阻，（m2·K）/W；
、
……
——各层材料的厚度，m；
、
……
——各层材料的导热系数，（m·K）/W。
（3）空气间层热阻确定
不带铝箔、单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻，应按表-4.3采用。
通风良好的空气间层，其热阻可不予考虑。
这种空气间层的间层温度可取进气温度，表面换热系数可取12.0W/（m2·K）。
表-4.3空气间层热阻值【（m2·K）/W】
位置、热流状态及材料特征
冬季状况
夏季状况
间层厚度（mm）
间层厚度（mm）
5
10
20
30
40
50
≥60
5
10
20
30
40
50
≥60
一般空气间层
热流向下
（水平、倾斜）
0.10
0．14
0．17
0．18
0.19
0．20
0.20
0．09
0．12
0．15
0．15
0.16
0.16
0．15
热流向上
（水平、倾斜）
0．10
0．14
0．15
0．16
0．17
0．17
0．17
0．09
0．11
0．13
0．13
0.13
0．13
0．13
垂直空气间层
0．10
0．14
0．16
0．17
0．18
0．18
0．18
0．09
0．12
0．14
0．14
0.15
0．15
0．15
单层铝箔空气间层
热流向下
（水平、倾斜）
0．16
0．28
0．43
0．51
0．57
0．60
0．64
0．15
0．25
0．37
0．44
0.48
0．52
0．54
热流向上
（水平、倾斜）
0．16
0．26
0．35
0．40
0．42
0．42
0．43
0．14
0．20
0．28
0．29
0.30
0．30
0．28
垂直空气间层
0．16
0．26
0．39
0．44
0．47
0．49
0．50
0．15
0．22
0．31
0．34
0.36
0．37
0．37
双层铝箔空气间层
热流向下
（水平、倾斜）
0．18
0．34
0．56
0．71
0．84
0．94
1．01
0．16
0．30
0．49
0．63
0.73
0．81
0．86
热流向上
（水平、倾斜）
0．17
0．29
0．45
0．52
0.55
0.56
0．57
0．15
0．25
0．34
0．37
0.38
0．38
0．35
垂直空气间层
0．18
0．31
0．49
0.59
0.65
0.69
0．71
0．15
0．27
0．39
0．46
0.49
0．50
0．50
5.建筑概况和围护结构基本组成
5.1建筑概况
本工程位于，基地北侧为，西侧为，南侧与东侧为。
主体包括3栋塔楼，其中北部为两栋办公楼，三～十一层布置办公空间，层高5.5m。
南部塔楼为酒店。
主体地下满铺地下室，主要功能为地下车库和设备机房。
酒店地下室为独立的后勤用房，与地下车库分区明确。
地下室东北部设局部夹层，布置非机动车停车。
5.2围护结构基本组成
外墙类型1（石材外墙）:
各层材料如下（由外向内）
第1层挤塑聚苯板保温层
25mm
第2层加气混凝土砌块
200mm
外墙类型2（涂料外墙）:
各层材料如下（由外向内）
第1层挤塑聚苯板保温层
25mm
第2层加气混凝土砌块
200mm
外墙类型3（玻璃幕墙非透明部分）:
各层材料如下（由外向内）
第1层玻璃棉
100mm
第2层钢筋混凝土
200mm
屋面类型1（非上人屋面）:
各层材料如下（由上向下）
第1层绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45mm
第2层钢筋混凝土屋面板
120mm
屋面类型2（上人屋面）:
各层材料如下（由上向下）
第1层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45mm
第2层钢筋混凝土屋面板
120mm
屋面类型3（种植屋面）:
各层材料如下（由上向下）
第1层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45mm
第2层钢筋混凝土屋面板
120mm
与土壤接触的地下室外墙类型:
各层材料如下（由外向内）
第1层挤塑型聚苯乙烯保护层
35mm
第2层钢筋混凝土
350mm
地下室地面类型:
各层材料如下（由上向下）
第1层挤塑聚苯乙烯板
35mm
第2层钢筋混凝土地下室底板
460mm
地下室顶板类型1:
各层材料如下（由上向下）
第1层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45mm
第2层钢筋混凝土屋面板
180mm
地下室顶板类型2:
各层材料如下（由上向下）
第1层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45mm
第2层钢筋混凝土屋面板
180mm
地下室顶板类型3:
各层材料如下（由上向下）
第1层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45mm
第2层钢筋混凝土屋面板
180mm
空调与非空调房间的楼板类型:
各层材料如下
第1层钢筋混凝土
150mm
第2层玻璃棉
15mm
空调与非空调房间的隔墙类型:
各层材料如下
第1层加气混凝土砌块
100mm
外窗（包括透明幕墙）类型：
6+12A+6LOW-E中空玻璃
断热铝合金
6.建筑体形系数
建筑表面积（m2）
建筑体积（m2）
体形系数
64624.76
693866.50
0.09
7.窗墙面积比及玻璃幕墙的热工设计
7.1窗墙面积比计算
项目各朝向窗墙比如表-7.1所示。
表-7.1各朝向窗墙面积比
朝向
透明玻璃面积
（m2）
立面面积
（m2）
窗墙比
规范规定值
是否满足规范规定值
东向
2751
5355
0.51
0.7
是
西向
3671
5359
0.69
0.7
是
南向
5107
7949
0.64
0.7
是
北向
5330
8431
0.63
0.7
是
由表-7.1可以看出，项目各朝向窗墙比均小于0.7，满足中华人民共和国国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中4.2.4条规定。
7.2玻璃幕墙热工性能要求
根据中华人民共和国国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）4.2.2条规定，项目建筑各朝向玻璃幕墙的热工性能要求如表-7.2所示。
表-7.2各朝向玻璃性能要求
朝向
窗墙比
传热系数U[W/（m2·K）]
遮阳系数SC
可见光透射比
东向
0.51
≤2.5
≤0.40
－
西向
0.69
≤2.5
≤0.40
－
南向
0.64
≤2.5
≤0.40
－
北向
0.63
≤2.5
≤0.50
－
7.3外遮阳设计计算
图-1外遮阳示意图
水平遮阳计算公式：
其中
，A=630mm，B=3200mm
表-7.3外遮阳计算
a
b
A
B
P/F
SD
东向
0.35
-0.75
630
3200
0.20
0.87
南向
0.47
-0.79
630
3200
0.20
0.86
西向
0.36
-0.76
630
3200
0.20
0.86
北向
0.30
-0.58
630
3200
0.20
0.90
7.4玻璃幕墙热工性能设计
本项目采用的玻璃及型材类型如表-7.4所示。
表-7.4各朝向玻璃性能设计
朝向
玻璃类型
型材类型
传热系数U
W/（m2·K）
遮阳系数SC
可见光透射比
东向
6+12A+6中空LOW-E玻璃
断热铝合金型材
2.3
0.45
0.6
西向
6+12A+6中空LOW-E玻璃
2.3
0.45
0.6
南向
6+12A+6中空LOW-E玻璃
2.3
0.45
0.6
北向
6+12A+6中空LOW-E玻璃
2.3
0.45
0.6
7.5外窗、透明幕墙气密性要求
①外窗的气密性不应低于《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7017规定的4级。
②透明幕墙的气密性不应低于《建筑幕墙》GB/T21086-2007规定的2级。
8.建筑围护结构热工节能设计分析
8.1外墙的传热系数计算
外墙的各层材料及厚度见表8.1.1~8.1.5，将相对应的参数代入第四部分公式（4-1）、（4-2）、（4-3）得出外墙的热阻及传热系数，详见表8.1.1~8.1.5。
表-8.1.1外墙类型1（石材外墙）的传热系数（由外至内）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯板保温层
25
0.03
1.15
0.72
2
加气混凝土砌块
200
0.22
1.25
0.73
3
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
4
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
5
总热阻Ro（m2·K）/W
1.60
6
传热系数KW/（m2·K）
0.62
7
计算结果判断
0.62≤1.0,满足规范要求
表-8.1.2外墙类型2（涂料外墙）的传热系数（由外至内）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯板保温层
25
0.03
1.15
0.72
2
加气混凝土砌块
200
0.22
1.25
0.73
3
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
4
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
5
总热阻Ro（m2·K）/W
1.60
6
传热系数KW/（m2·K）
0.62
7
计算结果判断
0.62≤1.0,满足规范要求
表-8.1.3外墙类型3（玻璃幕墙非透明部分）的传热系数（由外至内）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
玻璃棉
100
0.05
1.30
1.54
2
钢筋混凝土
200
1.74
1.00
0.11
3
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
4
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
5
总热阻Ro（m2·K）/W
1.80
6
传热系数KW/（m2·K）
0.55
7
计算结果判断
0.55≤1.0,满足规范要求
表-8.1.4圈梁的传热系数（由外至内）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯板保温层
25
0.03
1.15
0.72
2
钢筋混凝土
400
1.74
1.00
0.23
3
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
4
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
5
总热阻Ro（m2·K）/W
1.10
6
传热系数KW/（m2·K）
0.91
7
计算结果判断
0.91≤1.0,满足规范要求
表-8.1.5柱的传热系数（由外至内）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯板保温层
25
0.03
1.15
0.72
2
钢筋混凝土
700
1.74
1.00
0.40
3
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
4
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
5
总热阻Ro（m2·K）/W
1.28
6
传热系数KW/（m2·K）
0.78
7
计算结果判断
0.78≤1.0,满足规范要求
由表8.1.1~8.1.5可以看出，外墙各部分的传热系数小于1.0W/（m2·K），满足中华人民共和国国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中4.2.2条规定。
8.2屋面的传热系数计算
屋面的各层材料及厚度见表8.2.1~8.2.3，将相对应的参数代入第四部分公式（4-1）、（4-2）、（4-3）得出屋面的热阻及传热系数，详见表8.2.1~8.2.3。
表-8.2.1屋面类型1（非上人屋面）的传热系数（由上至下）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45
0.03
1.20
1.25
2
钢筋混凝土屋面板
120
1.74
1.00
0.07
3
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
4
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
5
总热阻Ro（m2·K）/W
1.47
6
传热系数KW/（m2·K）
0.68
7
计算结果判断
0.68≤0.7,满足规范要求
表-8.2.2屋面类型2（上人屋面）的传热系数（由上至下）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45
0.03
1.20
1.25
2
三元乙丙防水卷材
1.5
3
钢筋混凝土屋面板
120
1.74
1.00
0.07
4
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
5
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
6
总热阻Ro（m2·K）/W
1.47
7
传热系数KW/（m2·K）
0.68
14
计算结果判断
0.68≤0.7,满足规范要求
表-8.2.3屋面类型3（种植屋面）的传热系数（由上至下）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯乙烯泡沫塑料
45
0.03
1.20
1.25
2
钢筋混凝土屋面板
120
1.74
1.00
0.07
3
内表面热阻Ri（m2·K）/W
0.11
4
外表面热阻Re（m2·K）/W
0.04
5
总热阻Ro（m2·K）/W
1.47
6
传热系数KW/（m2·K）
0.68
7
计算结果判断
0.68≤0.7,满足规范要求
由表8.2.1~8.2.3可以看出，屋面的传热系数小于0.7W/（m2·K），满足中华人民共和国国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中4.2.2条规定。
8.3与土壤接触的地下室外墙的热阻计算
与土壤接触的地下室外墙的各层材料及厚度见表-8.3，将相对应的参数代入第四部分公式（4-1）、（4-2）、（4-3）得出空调与非空调房间的楼板的热阻及传热系数，详见表-8.3。
表-8.3与土壤接触的地下室外墙的热阻（由外至内）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑型聚苯乙烯保护层
35
0.03
1.15
1.01
2
钢筋混凝土
350
1.74
1.0
0.20
3
总热阻Ro（m2·K）/W
1.21
4
计算结果判断
1.21≥1.2,满足规范要求
由表-8.3可以看出，与土壤接触的地下室外墙的热阻大于1.2（m2·K）/W，满足中华人民共和国国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中4.2.2条规定。
8.4地下室地面的热阻计算
地下室地面的各层材料及厚度见表-8.4，将相对应的参数代入第四部分公式（4-1）、（4-2）、（4-3）得出空调与非空调房间的楼板的热阻及传热系数，详见表-8.4。
表-8.4地下室地面的热阻（由上至下）
序号
材料名称
层厚δ
导热系数λ
修正系数
热阻R
（mm）
W/（m·K）
α
（m2·K）/W
1
挤塑聚苯乙烯板
35
0.03
1.20
0.97
2
钢筋混凝土地下室底板
460
1.74
1.00
0.26
3
总热阻Ro（m2·K）/W
1.23
4
计算结果判断
1.23≥1.2,满足规范要求
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