建筑节能专项设计实例供参考居住建筑节能专项设计519secret.docx
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建筑节能专项设计实例供参考居住建筑节能专项设计519secret
建筑节能专项设计实例（供参考）
居住建筑节能专项设计
一、工程概况
1、工程名称
2、工程建设地点
3、工程子项名称
4、建筑类别、建筑面积、建筑的结构体系等基本概况
二、地区气候参数
地区气候参数见表1。
表1地区气候参数
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
30℃
极端最高温度
37.3℃
最冷月平均相对湿度
80%
最热月平均相对湿度
85%
全年日照率
27%
冬季日照率
21%
冬、夏季主导风向
NNE
主导风向频率
33%
夏季平均风速
1.1米/秒
三、建筑节能设计依据
1、《民用建筑热工设计规》GB50176-93
2、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001
3、《省夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》DB51/T5027-2002
4、《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004
5、《屋面工程技术规》GB50345-2004
四、建筑与建筑热工节能设计
（一）建筑的体形系数
本工程居住建筑的体形系数Cf/v见表2。
表2居住建筑的体形系数Cf/v
幢号
Fo，m2
Vo，m3
Cf/v
建筑形式
标准规定
1
（条式或点式建筑）
（≤0.35或≤0.40）
2
3
4
提示：
1、体形系数按如下公式计算：
Cf/v＝
2、若体形系数超过标准规定，可采用如下调整方法：
体形系数超过0.01，将外墙的平均传热系数Km相应减少0.02W/（m2·K），屋面的传热系数K相应减0.02W/（m2·K）。
例如，设计建筑为条式建筑，体形系数Cf/v＝0.40，超过标准规定的0.05。
此时，应将外墙的平均传热系数Km调整为Km＝1.50W/（m2·K）–5×0.02W/（m2·K）＝1.40W/（m2·K）；屋面的传热系数调整为K＝1.0W/（m2·K）–5×0.02W/（m2·K）＝0.90W/（m2·K）。
（二）窗墙面积比及窗的性能设计
1、各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数K限值
本工程居住建筑各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数限值K见表3。
表3各向立面的窗墙面积比及对应的外窗传热系数限值K
幢
号
向
位
外门窗洞口
面积，m2
外墙（含门窗
洞口面积）m2
窗墙面积比
外窗的传热系数限
值K，W/（m2·K）
1
东
南
西
北
2
东
南
西
北
提示：
表2中的窗墙面积比及对应的K值应符合居住建筑节能设计标准的规定。
2、窗的选型
（1）传热系数限值K≤4.7W/（m2·K）的居室外窗，选用塑钢或铝合金断热桥单玻窗；
（2）传热系数限值K≤3.2W/（m2·K）的居室外窗，选用5+9A+5塑钢或铝合金断热桥中空玻窗；
（3）传热系数限值K≤2.5W/（m2·K）的居室外窗，选用5+9A+Low-E5塑钢或铝合金断热桥中空玻窗；
（4）所有辅助房间的外窗均选用塑钢或铝合金断热桥单玻窗。
3、东西向外窗应在室装饰工程中采用适宜的遮阳措施，使其遮阳系数SC≤0.30，
遮阳措施为：
4、外窗的气密性不低于现行国标《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107规定的4级。
5、工程中采用的外窗传热系数K及气密性应符合设计要求，并应以有效的质检报告为依据。
（三）屋面的热工节能设计
1、本工程屋面为倒置式上人屋面，采用30厚挤塑板（XPS）作保温层，构造层次及热工性能计算值见表4。
表4屋面的构造层次及热工性能计算值
层次
材料名称
（由外至）
厚度δ
m
计算导热
系数λc
W/（m.k）
计算蓄热
系数SC
W/（m2.K）
材料层热阻Rj
Rj=δ/λc
（m2.K）/W
材料层热惰
性指标Dj
Dj=R.Sc
面层
细石混凝土刚性保护层
0.04
1.51
15.36
0.03
0.41
隔离层
聚脂无纺布一层
/
/
/
/
/
保温层
挤塑聚苯板（XPS）
0.03
0.03×1.2
=0.04
0.36×1.2
＝0.43
0.75
0.38
防水层
SBS改性沥青防水卷材
0.004
0.17
9.37
0.02
0.22
找平层
1:
3水泥砂浆
0.02
0.93
11.37
0.02
0.25
找坡层
粒混凝土，起坡厚度40
0.04
0.50×1.2
=0.60
6.70×1.2
=8.04
0.07
0.54
结构层
钢筋混凝土屋面板
0.12
1.74
17.2
0.07
1.20
抹灰
1:
3水泥砂浆抹灰
0.015
0.87
10.75
0.02
0.22
ΣRj＝R＝0.98（m2·K）/W，ΣDj＝D＝3.22
屋面的传热阻Ro＝Re+R+Ri＝0.04+0.98+0.11＝1.13（m2·K）/W
屋面的传热系数K＝1/Ro＝0.88W/（m2·K）<1.0W/（m2·K）
屋面的热惰性指标D＝3.22>3.0，
即，屋面的热工节能设计符合标准的规定。
2、挤塑板（XPS）或其他板状保温材料的导热系数λ及其他物理力学性能应有生产厂家提供的检验合格证。
提示：
1、保温材料的计算导热系数λC和计算蓄热系数SC，是以材料在实验室检测的导热系数λ和蓄热系数S，乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1的修正系数a后的计算值；
2、材料的导热系数λ、蓄热系数S和修正系数a，可由《民用建筑热工设计规》GB50176-93附录中的附表4.1、4.2，和《省居住建筑节能设计标准》DB51/5027-2002中的附录12查取；
3、对找坡兼保温的保温层材料的计算厚度应取最小部位的厚度尺寸（即起坡高度）；
4、不能用松散保温材料作屋面保温层；
5、防水层的热阻可忽略不计。
（四）外墙的热工节能设计
1、外墙主体部位的传热系数Kp及热惰性指标Dp
本工程为框架结构体系，外墙主体部位为FK型180厚页岩空心砖砌体填充墙，采用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，构造层次及Kp、Dp计算值见表5。
表5外墙主体部位的Kp与Dp计算值
材料名称
（由至外）
厚度δ
m
计算导热
系数λc
W/（m.k）
计算蓄热
系数Sc
W/（m2.K）
材料层热阻Rj
Rj=δ/λ
（m2.K）/W
材料层热惰
性指标Dj
Dj=R.S
1:
3水泥砂浆抹灰
0.02
0.93
11.37
0.02
0.23
FK页岩空心砖
0.18
0.58
7.92
0.31
2.46
1:
3水泥砂浆找平层
0.02
0.93
11.37
0.02
0.23
聚苯板薄抹灰外墙外保温系统
0.03
0.042×1.2
＝0.05
0.36×1.2
＝0.43
0.60
0.26
专用聚合物粘贴砂浆
0.02
0.93
11.37
0.02
0.23
饰面砖，厚度不大于6
ΣRj＝Rp＝0.97（m2·K）/W，ΣDj＝Dp＝3.41
外墙主体部位的传热阻Ro.p＝Re+Rp+Ri＝0.04+0.97+0.11＝1.12（m2·K）/W，
外墙主体部位的传热系数Kp＝1/Ro.p＝1/1.12＝0.89W/（m2·K），
外墙主体部位的热惰性指标Dp＝3.41，
2、外墙结构性冷（热）桥部位的传热系数Kb和热惰性指标Db
外墙结构性冷（热）桥部位采用与主体部位相同的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，Kb和Db的计算值见表6。
表6外墙结构性冷（热）桥部位的Kb和Db
材料名称
（由至外）
厚度δ
m
计算导热
系数λc
W/（m.k）
计算蓄热
系数Sc
W/（m2.K）
材料层热阻Rj
Rj=δ/λ
（m2.K）/W
材料层热惰
性指标Dj
Dj=R.S
1:
3水泥砂浆抹灰
0.02
0.93
11.37
0.02
0.23
钢筋混凝土梁、柱
0.20
1.74
17.2
0.12
2.06
1:
3水泥砂浆找平层
0.02
0.93
11.37
0.02
0.23
聚苯板外墙外保温系统
0.03
0.042×1.2
＝0.05
0.36×1.2
＝0.43
0.60
0.26
专用聚合物粘结砂浆
0.02
0.93
11.37
0.02
0.23
饰面砖，厚度不大于6
ΣRj＝Rb＝0.78（m2·K）/W，ΣDj＝Db＝3.01
外墙结构性冷（热）桥部位的传热阻Ro.b＝Re+Rb+Ri＝0.04+0.78+0.11＝0.93（m2·K）/W
外墙结构性冷（热）桥部位的传热系数Kb＝1/Ro.b＝1/0.93＝
1.08W/（m2·K）
外墙结构性冷（热）桥部位的热惰性指标Db＝3.11
提示：
1、保温材料的计算导热系数λc和计算蓄热系数Sc，是以材料在实验室绝干状态下检测的导热系数λ和蓄热系数S，乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1的修正系数a后的计算值；
2、材料的导热系数λ、蓄热系数S和修正系数a，可由《民用建筑热工设计规》GB50176-93附录中的附表4.1、4.2，和《省居住建筑节能设计标准》DB51/5027-2002中的附录12查取。
3、为简化计算，取钢筋混凝土梁、柱等结构性冷（热）桥部位的计算厚度与墙体的计算厚度相同；
4、如采用胶粉聚苯颗粒浆料和复合硅酸盐板外墙保温系统，其修正系数a＝1.35，即其计算导热系数λC应为0.059W/（m·K）×1.35＝0.08W/（m·K），计算蓄热系数SC应为S×1.35W/（m2·K）；
5、当采用外墙保温系统时，结构性冷（热）桥部位应有适当的保温措施，使该部位的低限传热阻Ro.min符合表面在采暖期间不结露的要求。
3、外墙的平均传热系数Km和热惰性指标Dm
本工程居住建筑为框架结构体系，取外墙主体部位的面积Fp占外墙面积的65%，结构性冷（热）桥部位的面积Fb占外墙面积的35%。
即外墙的Km和Dm分别为：
Km＝0.65×0.89W/（m2·K）+0.35×1.08W/（m2·K）＝0.96W/（m2·K）<1.5W/（m2·K），
Dm＝0.65×3.41+0.35×3.01＝3.27>3.0，
即外墙的热工节能设计符合标准的规定。
提示：
为简化计算过程，可按以下比例选择外墙主体部位面积Fp和结构性冷（热）桥部位面积Fb在外墙面积中所占的百分比计算外墙的Km和Dm：
（1）若建筑为砖混结构体系，取外墙主体部位面积占外墙面积的75%，结构性冷（热）桥部位面积占外墙面积的25%，计算外墙的Km和Dm；
（2）若建筑为框架结构体系，取外墙主体部位面积占外墙面积的65%，结构性冷（热）桥部位面积占外墙面积的35%，计算外墙的Km和Dm；
（3）若建筑为框剪结构体系，取外墙主体部位（填充墙）面积占外墙面积的55%，结构性冷（热）桥部位（框剪）面积占外墙面积的45%，计算外墙的Km和Dm；
（4）若建筑为剪力墙结构体系，取外墙剪力墙部位面积占外墙面积的65%，填充墙部位占35%，计算外墙的Km和Dm；或直接取剪力墙部位的K和D作为外墙的Km和Dm；
（五）分户墙的热工节能设计
本工程的分户墙为FK型180厚页岩空心砖砌体填充墙，双面抹水泥砂浆，传热系数K的计算值见表7。
表7分户墙的传热系数K计算值
材料名称
材料厚δ
m
计算导热系数λc
W/（m.k）
材料层热阻Rj
（m2.K）/W
1:
3水泥砂浆抹面
0.02
0.93
0.02
FK页岩空心砖墙
0.18
0.58
0.31
1:
3水泥砂浆抹面
0.02
0.93
0.02
ΣRj＝R＝0.35（m2·K）/W
分户墙的传热阻Ro＝Ri+R+Ri＝0.11+0.35+0.11＝0.57（m2·K）/W
分户墙的传热系数K＝1/Ro＝1/0.57＝1.75W/（m2·K）<2.0，W/（m2·K），符合标准的规定。
提示：
若设计建筑为框剪或剪力墙结构体系，分户墙中有部分是剪力墙，应按剪力墙和填充墙在分户墙中的比例和其对应的传热系数KP和Kb，按外墙平均传热系数的计算方法计算分户墙的平均传热系数Km。
（六）楼地面的热工节能设计
1、层间楼地面采用保温砂浆做垫层，不含装饰面层的传热系数K的计算值见表8。
表8层间楼地面的传热系数K计算值
材料名称
（由上至下）
材料厚δ
m
计算导热系数λc
W/（m.k）
材料层热阻Rj
（m2.K）/W
水泥砂浆面层
0.01
0.93
0.01
保温砂浆垫层
0.03
0.12×1.2＝0.14
0.21
钢筋混凝土楼板
0.12
1.74
0.07
水泥砂浆面层
0.02
0.93
0.02
ΣRj＝0.31（m2·K）/W
层间楼地面的传热阻Ro＝Ri+R+Ri＝0.11+0.31+0.11＝0.53（m2·K）/W
层间楼板的传热系数K＝1/Ro＝1/0.53＝1.89W/（m2·K）<2.0W/（m2·K），符合标准要求
提示：
1、保温材料的计算导热系数λC，是以材料在实验室绝干状态下检测的导热系数λ，乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1的修正系数a后的计算值。
2、材料的导热系数λ和修正系数a，可在《民用建筑热工设计规》的附录4中查取。
3、若考虑室装饰中的地面面层作法，应将面层材料的热阻计入楼地面的传热阻Ro。
4、与室外空气接触的架空通风楼地面的热工节能设计，应与外墙的热工节能设计相同，外（下）表面换热阻取0.04（m2·K）/W。
（七）其他部位的节能设计
1、分户门：
采用双面金属板衬保温材料的防盗、隔音、保温多功能门，传热系数K<3.0W/（m2·K），应以厂家提供的有效检测报告为依据；
2、底部自然通风的架空楼地面：
采用聚苯板薄抹灰或复合硅酸盐板薄抹灰外保温系统；参见川02J106图集1/75，K<1.5W/（m2·K）；
3、飘窗：
采用聚苯板薄抹灰或复合硅酸盐板外保温系统；参见川02J106图集8/59，K<2.0W/（m2·K）。
四、小结
1、本工程建筑与建筑热工节能设计符合规定性指标的设计要求，因此不用进行节能综合指标验算。
2、本工程为一般居住建筑，不采用集中采暖空调，因此不作采暖空调节能设计。
附：
主要的外墙与屋面、楼地面构造图
（注：
建筑节能专项设计书中不应包含提示部分。
）
建筑节能专项设计实例（供参考）
公共建筑节能专项设计
一、工程概况
1、工程名称
2、子项名称
3、建筑地点
4、建筑类型、建筑面积、结构体系等
二、地区气候参数
地区气候参数见表1
表1地区气候参数
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℃
最冷月平均相对湿度
80%
最热月平均相对温度
85%
全年日照率
27%
冬季日照率
21%
冬，夏季主导风向
NNE
主导风向频率
33%
夏季平均风速
1.1米/秒
三、建筑节能设计依据
1、《民用建筑热工设计规》GB50176-93
2、《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005
3、《屋面工程技术规》GB50345-2004
4、《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004
四、建筑与建筑热工节能设计
（一）、外窗（含透明幕墙）的热工节能设计
1、各向立面的窗墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数SC和可见光透射比限值。
本工程各向立面的窗（含透明幕墙）墙面积比及对应的传热系数K、遮阳系数SC与可见光透射比限值见表2
表2各向立面的窗墙面积比及对应的传热系数K、
遮阳系数SC与可见光透射比限值
向位
外窗面积（含透明幕墙）
m2
外墙（含外
窗面积）
m2
窗墙
面积比
传热系数
K限值
W/（m2·K）
遮阳系数SC限值
可见光透射比限值
东
≥0.40
南
≥0.40
西
≥0.40
北
≥0.40
提示：
表2中的窗墙面积比及对应K、SC和可见光透射比限值应符合《公共建筑节能设计标准》的相关规定。
2、外窗（含透明幕墙）的窗型选择
（1）传热系数限值K≤4.7W/（m2·K）的外窗，选用塑钢单玻窗或铝合金断热桥单玻窗；
（2）传热系数限值K≤3.5W/（m2·K）的外窗，选用5+6A+5或5+9A+6的塑钢中空玻窗或铝合金断热桥中空玻窗；
（3）传热系数限值K≤3.0W/（m2·K）的外窗，选用6+9Ar+6充惰性气体的塑钢或铝合金断热桥中空玻窗；
（4）传热系数限值K≤2.8W/（m2·K）的外窗，选用一面为Low-E玻璃的塑钢或铝合金断热桥中空玻窗；
（5）传热系数限值K≤2.5W/（m2·K）的外窗用一面为Low-E玻璃的、空气间层为12mm的塑钢或铝合金断热桥中空玻窗。
3、外窗（或透明幕墙）的传热系数K应有质检部门提供的检验合格证书。
4、外窗（或透明幕墙）的气密性应不低于现行国标《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107规定的4级，并应有质检部门提供的检验合格证书。
5、外窗或透明幕墙应采取适宜的遮阳措施使其综合遮阳系数SC符合表2限值的要求。
遮阳措施为：
（列出具体的、外遮阳措施）
（二）屋面的热工节能设计
1、本工程采用倒置式上人平屋面、保温层材料为挤塑板（XPS），屋面的构造层次及传热系数K计算值见表3。
表3屋面的构造层次及传热系数K计算值
层次
材料名称
（由上至下）
厚度δ
m
计算导热系数λc
W/（m.k）
材料层热阻Rj
（m2.K）/W
保护层
细石混凝土刚性保护层
0.04
1.51
0.03
隔离层
聚脂无纺布一层
/
/
/
保温层
挤塑聚苯板（XPS）
0.045
0.03×1.2
＝0.04
1.13
防水层
SBS改性沥青防水卷材一道，胶粘剂二道
/
/
/
找平层
20厚1:
3水泥砂浆
0.02
0.93
0.02
找坡层
1:
6粒混凝土，起坡厚40
0.04
0.50×1.2＝0.60
0.07
结构层
钢筋混凝土板
0.12
1.76
0.07
抹灰
1:
3水泥砂浆抹灰
0.015
0.87
0.02
ΣRj＝R＝1.34（m2·K）/W
屋面的传热阻Ro＝Ri+R+Re＝0.11+1.34+0.04＝1.49（m2·K）/W
屋面的传热系数K＝1/Ro＝1/1.49＝0.67W/（m2·K）<0.7W/（m2·K），屋面的热工节能设计符合标准的规定。
2、挤塑板（XPS）或其他板状保温材料的导热系数λ应有生产厂家提供的检验合格证。
提示：
1、保温材料的计算导热系数λC，是以材料在实验室绝干状态下检测的导热系数λ，乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1的修正系数a后的计算值；
2、材料的导热系数λ和修正系数a，可由《民用建筑热工设计规》GB50176-93附录中的附表4.1、4.2，和《省居住建筑节能设计标准》DB51/5027-2002中的附录12查取；
3、保温层（或找坡层）的计算厚度应取最小部位的厚度尺寸；
4、不能采用松散保温材料作屋面保温层；
5、防水层的热阻可忽略不计。
（三）外墙的热工节能设计
本工程为框架结构体系，外墙主体部位为FK180型页岩空心砖墙，并与外墙结构性冷（热）桥部位同样采用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统形成一整体。
1、外墙主体部位的传热系数Kp计算值见表4。
表4外墙主体部位的传热系数Kp
材料名称
（由向外）
材料厚度δ
m
计算导热系数λc
W/（m.k）
材料层热阻Rj
（m2.K）/W
1:
3水泥砂浆抹灰
0.02
0.93
0.02
FK页岩空心砖
0.18
0.58
0.31
1:
3水泥砂浆找平层
0.02
0.93
0.02
聚苯板薄抹灰外墙外保温系统
0.04
0.04×1.2＝0.05
0.80
专用聚合物粘结砂浆
0.02
0.93
0.02
饰面砖
/
/
/
ΣRj＝Rp＝1.17（m2·K）/W
外墙主体部位的传热阻Ro.p＝Re+Rp+Ri＝0.04+1.17+0.11＝1.32（m2·K）/W
外墙主体部位的传热系数Kp＝1/Ro.p＝1/1.32＝0.76W/（m2·K）
2、外墙结构性冷（热）桥部位的传热系数Kb计算值见表5。
表5外墙结构性冷（热）桥部位的传热系数Kb
材料名称
（由向外）
材料厚δ
m
计算导热系数λc
W/（m.k）
材料层热阻Rj
（m2.K）/W
1:
3水泥砂浆抹灰
0.02
0.93
0.02
钢筋混凝土梁、柱
0.20
1.74
0.12
1:
3水泥砂浆找平层
0.02
0.93
0.02
聚苯板外墙外保温系统
0.04
0.04×1.2＝0.05
0.80
专用聚合物粘结砂浆
0.02
0.93
0.02
饰面砖
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ΣRj＝Rb＝0.98（m2·K）/W
外墙结构性冷（热）桥部位的传热阻Ro.b＝0.98+0.15＝1.13（m2·K）/W
外墙结构性冷（热）桥部位的传热系数Kb＝1/Ro.b＝1/1.13＝0.89W/（m2·K）
提示：
1、保温材料的计算导热系数λC，是以材料在实验室绝干状态下检测的导热系数λ，乘以考虑使用位置和湿度影响的大于1的修正系数a后的计算值；
2、材料的导热系数λ和修正系数a可在《民用建筑热工设计规》附录4中查取；
3、为简化计算，钢筋混凝土梁、柱的计算厚度取与墙体厚度相对应的尺寸；
4、如采用胶粉聚苯颗粒浆料和复合硅酸盐板外墙保温系统，其修正系数a＝1.35，即其计算导热系数λC应为0.059W/（m·K）×1.35＝0.08W/（m·K）；
5、当采用外墙保温系统时，结构性冷（热）桥部位应有适当的保温措施，使该部位的低限传热阻Ro.min符合表面在采暖期间不结露的要求；
6、饰面层的热阻可忽略不计。
3、外墙的平均传热系数Km
本工程为框架结构体系，取外墙的主体部位面积占外墙面积的65%，结构性冷（热
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