建筑节能门窗设计研发途径及技术指标概述教学文稿.docx

建筑节能门窗设计研发途径及技术指标概述教学文稿.docx

《建筑节能门窗设计研发途径及技术指标概述教学文稿.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑节能门窗设计研发途径及技术指标概述教学文稿.docx（39页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

建筑节能门窗设计研发途径及技术指标概述教学文稿

建筑节能门窗设计研发途径及技术指标概述

一、节能门窗定义

技能建筑门窗是指达到现行建筑设计标准的门窗。

换句话说，凡是门窗的保温隔热性能（传热系数）和空气渗透性能（气密性）两项物理性能指标达到或提交所在地《民用建筑节能设计标准》（采暖居住部分）（JC526-1995）及其各省、市、自治区、实施细则技术要求的建筑门窗统称为节能门窗。

节能门窗可分为单体的（单层窗），也可以是双体的（双层窗）在高纬度严寒地区可采用三层窗。

二、节能门窗要求达标

整窗K值的有关要素

K值（w/m2·k）

1、围护结构平均传热系数k（w/m2·k）

围护结构内外表面空气温差为k（1℃）单位时间内，通过单位面积的热量，称为围护结构的传热系数。

传热系数的倒数，称为围护结构的热阻。

R（m2·k/w）。

2、围护结构平均传热系数：

k（w/m2·k）

参与传热的各个围护结构（包括屋顶、外墙、窗户、阳台门、外门、地面、如果楼梯不采暖还应包括楼梯间、内墙及外门）的传热系数对其面积的加权平均值。

3、围护结构传热系数的修正系数Σi：

不同地区、不同朝向的围护结构，因受太阳辐射和天空辐射的影响，使得其在两侧空气温差同样为1k情况下，在单位时间内，通过单位面积的热量要改变，这个改变E的热量与原有传热之比即为围护结构传热系数的修正系数。

体型系数：

建筑物与室外大气接触的外面表面积与其所包围的体积的比值，外表面积中，不包括地面和不采暧楼梯间隔和户门的面积。

窗墙面积比：

F窗/F墙

某朝向外窗总面积与同朝向的墙的总面积之比。

注：

阳台不封闭时，某朝向的外窗总面积包括阳台门透明部分和外窗的洞口面积，同朝向的墙面总面积称为建筑立面积表面面积（该朝向包括阳台门和外窗页面稳中有降内的墙面投影面积。

阳台封闭采暖时，阳台的全部外窗均计入外窗总面积（阳台内的门窗不再计入）墙面积为同朝向建筑立面面积及阳台其它面积。

凸窗计算按采暖封闭阳台对待。

封闭阳台不采暖时，按不封闭阳台计算，但要考虑温差修正系数。

高层住宅为十层及十层以上的住宅；中高层住宅为七层至九层的住宅，多层住宅为四层至六层的住宅；低层住宅为一至三层的住宅。

1.玻璃遮阳系数

透过窗玻璃的太阳辐射得热与透过标准3mm透明窗玻璃的太阳辐射得热的比值。

2.外窗的综合遮阳系数（Sw）

考虑窗本身和窗口的建筑外遮阳装置综合遮阳系数（Sc）与窗口的建筑外遮阳系数（SD）乘积。

3.平均窗墙面积比（Cm）

整栋外墙面上的窗及阳台门的透明部分的总面积与整栋建筑的外墙面的总面积（包括其上的窗及阳台门的透明部分面积）之比。

影响k值的因素：

1、窗系统的合理设计

2、隔热条的选择

3、型材的合理设计

4、中空玻璃的选择

5、玻璃间隙的选择

6、密封方式的选择

7、加工工艺的影响

8、五金件的选择

国内外标准中建筑结构各部分的传热系数限值比较（单位:

W/㎡.K）

国家及地区

屋顶

外墙

门窗

中国北京

0.60

0.82

2.80

德国

0.20

0.30

1.5

英国

0.16

0.35

2.0

美国

0.19

0.45

2.0

注：

传热系数代表在单位面积上，内外温差1k条件下，所消耗的能源，数值越低代表保温越好。

北京地区k=2.8W/㎡.K

天津地区k=2.7W/㎡.K

居住建筑节能规定

1．JGJ134-2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》规定：

a）条式建筑物的体形系数不应该超过0.35,点式建筑物的体形系数不应该超过0.40;

b）多层住宅外窗宜采用平开窗;

c）外窗宜设置活动外遮阳;

d）外窗的传热系数K应符合表1规定;

表1.夏热冬冷地区外窗传热系数

朝向

窗外环境条件

外窗传热系数k（w/m2·k）

窗墙面积比

Cm≤0.25

0.25＜Cm≤0.30

0.30＜Cm≤0.35

0.35＜Cm≤0.45

0.45＜Cm≤0.50

北（偏东60度到偏西60度范围）

冬季最冷月室外平均气温＞5℃

4.7

4.7

3.2

2.5

-

冬季最冷月室外平均气温≤5℃

4.7

3.2

3.2

2.5

-

东西（东或西偏北30度到偏南60度范围）

无外遮阳措施

4.7

3.2

-

-

-

有外遮阳（其太阳辐射透过率≤20%）

4.7

3.2

3.2

2.5

2.5

南（偏东30度到偏西30度范围）

－

4.7

3.2

3.2

2.5

2.5

e）建筑物1～6层的外窗及阳台门的气密性等级不得小于3级（单位缝长：

2.5m3/h≥q1>1.5m3/h,单位面积：

7.5m3/（m2/h）≥q2>4.5m3/（m2/h）；7层及7层以上的外窗及阳台门的气密性等级不得小于4级（单位缝长：

1.5m3/h≥q1>0.5m3/h,单位面积：

4.5m3/（m2/h）≥q2>1.5m3/（m2/h）。

2.JGJ75-2003（夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准）规定

a）分为北区（考虑夏季空调兼顾冬季采暖）和南区（考虑夏季空调可不考虑冬季采暖）。

北区内，单元式、通廊式住宅的体形系数不易超过0.35，塔式住宅的体形系数不宜超过0.40；

b）居住建筑的外窗面积不应过大，各朝向的窗强面积比，北向应大于0.45；东、西向不应大于0.30；南向不应大于0.50。

居住建筑的天窗面积不应大于屋顶总面积的4％，传热系数不应大于4.00w/（m2·k），本身的遮阳系数不应大于0.5；

c）北区外窗的传热系数K和综合遮阳系数SW应符合表2规定；

D）南区外窗的综合遮阳系数Sw应该符合表3

表2.北区外窗的传热系数和综合遮阳系数

外墙

外窗的综合遮阳系数Sw

外窗的传热系数k（w/m2·k）

平均窗墙面积比

Cm≤0.25

0.25＜Cm≤0.30

0.30＜Cm≤0.35

0.35＜Cm≤0.40

0.40＜Cm≤0.45

K≤2.0

D≥3.0

0.9

≤2.0

-

-

-

-

0.8

≤2.5

-

-

-

-

0.7

≤3.0

≤2.0

≤2.0

-

-

0.6

≤3.0

≤2.5

≤2.5

≤2.0

-

0.5

≤3.5

≤2.5

≤2.5

≤2.0

≤2.0

0.4

≤3.5

≤3.0

≤3.0

≤2.5

≤2.5

0.3

≤4.0

≤3.0

≤3.0

≤2.5

≤2.5

0.2

≤4.0

≤3.5

≤3.0

≤3.0

≤3.0

K≤2.0

D≥3.0

0.9

≤5.0

≤3.5

≤2.5

-

-

0.8

≤5.5

≤4.0

≤3.0

≤2.0

-

0.7

≤6.0

≤4.5

≤3.5

≤2.5

≤2.0

0.6

≤6.5

≤5.0

≤4.0

≤3.0

≤3.0

0.5

≤6.5

≤5.0

≤4.5

≤3.5

≤3.5

0.4

≤6.5

≤5.5

≤4.5

≤4.0

≤3.5

0.3

≤6.5

≤5.5

≤5.0

≤4.0

≤4.0

0.2

≤6.5

≤6.0

≤5.0

≤4.0

≤4.0

K≤2.0

D≥3.0或K≤0.7

0.9

≤6.5

≤6.5

≤4.0

≤2.5

-

0.8

≤6.5

≤6.5

≤5.0

≤3.5

≤2.5

0.7

≤6.5

≤6.5

≤5.5

≤4.5

≤3.5

0.6

≤6.5

≤6.5

≤6.0

≤5.0

≤4.0

0.5

≤6.5

≤6.5

≤6.5

≤5.0

≤4.5

0.4

≤6.5

≤6.5

≤6.5

≤5.5

≤5.0

0.3

≤6.5

≤6.5

≤6.5

≤5.5

≤5.0

0.2

≤6.5

≤6.5

≤6.5

≤6.0

≤5.5

表3.南区外窗的综合传热系数

外墙

外窗的综合遮阳系数Sw

平均窗墙面积比

Cm≤0.25

0.25＜Cm≤0.30

0.30＜Cm≤0.35

0.35＜Cm≤0.40

0.40＜Cm≤0.45

K≤2.0

D≥3.0

≤0.6

≤0.5

≤0.4

≤0.4

≤0.3

K≤1.5

D≥3.0

≤0.8

≤0.7

≤0.6

≤0.5

≤0.4

K≤1.0

D≥2.5或K≤0.7

≤0.9

≤0.8

≤0.7

≤0.6

≤0.5

说明

对南区（包括阳台门透明部分）外窗的传热系数不作规定

e）建筑物1-9层的外窗及阳台门的气密性等级不得小于3级（单位缝长：

2.5m3/h≥q1>1.5m3/h,单位面积：

7.5m3/（m2/h）≥q2>4.5m3/（m2/h）；10层及10层以上的外窗及阳台门的气密性等级不得小于4级（单位缝长：

1.5m3/h≥q1>0.5m3/h,单位面积：

4.5m3/（m2/h）≥q2>1.5m3/（m2/h）；

f）居住建筑的外窗（包括阳台门）的可开启面积不小于外窗所在房间地面面积的8％或外窗面积的45％。

3．JGJ26-1995（采暖居住建筑节能设计标准）规定

a）建筑物的体形系数应控制在0.30及0.30以下；

b）不同朝向的窗（包括阳台门上部透明部分）墙面积比不应超过：

北0.25；东、西0.30；南0.35；

c）外窗的传热系数K应符合表4的规定；

表4采暖居住建筑外窗传热系数

采暖期室外平均温度℃

代表性城市

传热系数限值Kw/（m2·k）

窗户（含阳台门上部透明部分

阳台门下部门芯板

外门

2.0～1.0

郑州、洛阳、宝鸡、徐州

4.70（单层塑料窗

4.00（单框双玻金属窗）

1.70

0.9～0.0

西安、拉萨、济南、青岛、安阳

-0.1～-1.0

石家庄、德州、晋城、天水

-1.1～-2.0

北京、天津、大连、阳泉、平凉

-2.1～-3.0

兰州、太原、唐山、阿坝、喀什

-3.1～-4.0

西宁、银川、丹东

4.00

1.35

-4.1～-5.0

张家口、鞍山、酒泉、伊宁、吐鲁番

3.00

-5.1～-6.0

沈阳、大同、本溪、阜新、哈密

3.00

2.50

-6.1～-7.0

呼和浩特、抚顺、大柴旦

3.00

-7.1～-8.0

延吉、通辽、通化、四平

2.50

-8.1～-9.0

长春、乌鲁木齐

2.50

-9.1～-10.0

哈尔滨、牡丹江、克拉玛依

2.50

-10.1～-11.0

佳木斯、安达、齐齐哈尔

2.50

-11.1～-12.0

海伦、博克图

2.00

-12.1～-14.5

伊春、呼玛、海拉尔、满洲里

2.00

d）建筑物1～6层的外窗及阳台门的气密性等级不得小于3级（单位缝长：

2.5m3/h≥q1>1.5m3/h,单位面积：

7.5m3/（m2/h）≥q2>4.5m3/（m2/h）；7层及30层以上的外窗及阳台门的气密性等级不得小于4级（单位缝长：

1.5m3/h≥q1>0.5m3/h,单位面积：

4.5m3/（m2/h）≥q2>1.5m3/（m2/h）。

4．JGJ129-2000（既有采暖居住建筑节能改造技术规程）规定

按照JGJ26-1995对既有采暖居住建筑节能改造的墙体保温作法做出了规定，可参照执行。

5．GB50189-2005（公共建筑节能设计标准）规定

a）严寒、寒冷地区建筑的体形系数应不大于0.40；

b）根据建筑所处城市的建筑气候分区，围护结构的热工性能；见表5，表6；

表5围护结构传热系数限值K单位：

W/（m2.k）

气候分区

严寒地区A区

严寒地区B区

代表性城市

海伦、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江、克拉玛依、佳木斯、安达

长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平、呼和浩特、抚顺、大柴旦、沈阳、大同、本溪、阜新、哈密、鞍山、张家口、酒泉、伊宁、吐鲁番、西宁、银川、丹东

围护结构部位

体形系数≤0.3

0.3<体形系数≤0.4

体形系数≤0.3

0.3<体形系数≤0.4

外墙（包括非透明幕墙）

≤0.45

≤0.40

≤0.50

≤0.45

单一朝向外窗

（包括透明幕墙）

窗墙面积比

－

－

－

－

CM≤0.2

≤3.0

≤3.2

≤2.8

－

0.2

≤2.8

≤2.9

≤2.5

－

0.3

≤2.5

≤2.6

≤2.2

－

0.4

≤2.0

≤2.1

≤1.8

－

0.5

≤1.7

≤1.8

≤1.6

－

屋顶透明部分

≤2.5

≤2.6

表6围护结构传热系数限值K和遮阳系数SC（东、南、西向/北向）

气候分区

寒冷地区

夏热冬冷地区

夏热冬暖地区

代表性城市

兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、天津、大连、阳泉、平凉、石家庄、德州、晋城、天水、西安、拉萨、康定、济南、青岛、安阳、郑州、洛阳、宝鸡、徐州

南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、武汉、黄石、岳阳、汉中、安康、上海、杭州、宁波、宁波、宜昌、长沙、南昌、株洲、永州、赣州、韶关、桂林、重庆、达县、万州、涪陵、南充、宜宾、成都、贵阳、遵义、凯里、绵阳

福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河池、柳州、贺州、泉州、厦门、广州、深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海、梧州

围护结构部位

体形系数≤0.3

0.3<体形系数≤0.4

－

－

外墙（包括非透明幕墙）

≤0.60

≤0.50

≤1.0

≤1.5

单一朝向外窗

（包括透明幕墙）

窗墙面积比

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

CM≤0.2

≤3.5

－

≤3.0

－

≤4.7

－

≤6.5

－

0.2

≤3.0

－

≤2.5

－

≤3.5

≤0.55/－

≤4.7

≤0.50/0.60

0.3

≤2.7

≤0.70/－

≤2.3

≤0.70/－

≤3.0

≤0.50/0.60

≤3.5

≤0.45/0.55

0.4

≤2.3

≤0.60/－

≤2.0

≤0.60/－

≤2.8

≤0.45/0.55

≤3.0

≤0.40/0.50

0.5

≤2.0

≤0.50/－

≤1.8

≤0.50/－

≤2.5

≤0.40/0.50

≤3.0

≤0.35/0.45

屋顶透明部分

≤2.7

≤0.50

≤2.7

≤0.50

≤3.0

≤0.40

≤3.5

≤0.35

说明

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。

几种玻璃的主要光热参数

玻璃名称

玻璃种类结构

透光率

遮阳系数

传热系数（W/㎡.K）

U冬

U夏

单片透明玻璃

6c

89％

0.99

6.17

5.74

透明中空玻璃

6c+12A+6c

81％

0.87

2.75

3.09

单片热反射玻璃

6CTS140

40%

0.55

5.66

5.72

热反射中空玻璃

6CTS140+12A+6c

37％

0.44

2.58

3.04

低辐射中空玻璃

6CEB12+12A+6c

39％

0.31

1.66

1.07

注1：

6c表示6mm的透明玻璃，CTS140是热反射玻璃型号，CEB12是低辐射玻璃型号。

注2：

U夏、U冬分别是美国ASHRAE标准条件下的夏季、冬季的传热系数。

c）建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不应大于0.70。

当窗（包括透明幕墙）墙面积比小于0.40时，玻璃（或其他透明材料）的可见光透射比不应小于0.40；

d）屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20％；

e）外窗的可开启面积不应小于窗面积的30％，透明幕墙应具有可开启的部分或设有通风换气装置；

f）外窗的气密性等级不得小于4级（单位缝长：

1.5m3/h≥q1>0.5m3/h，单位面积：

4.5m3/（m2.h）≥q2>1.5m3/（m2.h））；

g）透明幕墙气密行等级不得小于3级（固定部分：

0.05m3/h

1.5m3/h

6．GB50411－2007《建筑节能工程施工质量验收规范》的强制性要求

在建筑装饰装修的节能施工中重点把握四个方面：

a）节能的施工与管理：

建筑节能工程设计符合相关标准、规范、规定；建筑节能施工应按照经审查合格的设计文件，并制定节能施工方案经审查批准后施工；建筑节能分项工程和检验批的验收应单独填写验收纪录，并单独组卷，分项工程涉及到的有墙体节能工程、幕墙节能工程和门窗节能工程三项，节能工程先验收后再总体验收，实行“一票否决”。

b）墙体、屋面、地面等围护结构方面：

墙体、屋面和地面围护节能工程使用的保温隔热材料的导热系数、密度、抗压强度和压缩强度、燃烧性能应符合设计要求。

严寒和寒冷地区外墙热桥部位，应按设计要求采取节能保温等隔断热桥措施。

当采用后锚固时应符合设计要求并经现场拉拔试验验证。

当设置隔汽层和隔汽层冷凝水排水构造时应符合设计要求，并应完整、严密，穿透隔气层处应采取密封措施。

每500m2～1000m2为一个检验批。

对保温材料的导热系数、密度、抗压强度或压缩强度；粘接材料的粘接强度；增强网的力学性能、抗腐蚀性能进行复试。

c）门窗节能工程方面：

建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比应符合节能设计要求。

并对严寒、寒冷地区的气密性、传热系数和中空玻璃露点；夏热冬冷地区的气密性、传热系数和玻璃遮阳系数、可见光透射比和中空玻璃露点；夏热冬暖地区的气密性、玻璃遮阳系数、可见光透射比和中空玻璃露点进行复试。

严寒、寒冷、夏热冬冷地区的建筑外窗的气密性应进行现场实体检测，每个单位工程至少抽查三樘。

d）外门窗框或附框与洞口之间的间隙应采用弹性闭孔材料填充饱满，并使用密封胶密封，外门窗框与副框之间的缝隙使用密封胶密封。

第四、幕墙节能工程方面：

幕墙节能工程使用的保温隔热材料，其导热系数、密度、燃烧性能应符合设计要求。

幕墙玻璃的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、中空玻璃露点应符合设计要求。

并对保温材料的导热系数、密度；幕墙玻璃传热系数、遮阳系数、可见光透射比、中空玻璃露点；隔热型材的抗拉强度、抗剪强度进行复验。

当幕墙面积大于3000m2或建筑外墙面积50％时，应现场抽取材料和配件，在检测试验室安装制作试件进行幕墙的气密性、水密性、抗风压性三性检测，并应符合设计规定的等级要求。

本规定对在什么情况下做幕墙三性试验做了明确规定。

7北京市规定

7.1DBJ01－621－2005《公共建筑节能设计标准》规定

a）建筑物的体形系数不宜大于0.40；

b）围护结构的热工限值见表7；

表7围护结构传热系数限值K和遮阳系数SC（东、南、西向）

建筑分类

甲类：

单幢建筑面积大于20000m2、且全面设置空气调节系统的建筑

乙类：

甲类建筑以外的建筑

围护结构部位

体形系数≤0.3

体形系数≤0.3

0.3<体形系数≤0.4

体形系数>0.4

外墙（包括非透明幕墙）

传热系数≤0.80

≤0.60

≤0.50

≤0.45

单一朝向外窗

（包括透明幕墙）

窗墙面积比

体形系数≤0.4

体形系数≤0.3

0.3<体形系数≤0.4

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

CM≤0.2

≤3.5

-

≤3.5

-

≤2.8

-

0.2

≤3.0

-

≤3.0

-

≤2.5

-

0.3

≤2.7

≤0.60

≤2.7

≤0.70

≤2.3

≤0.70

表7围护结构传热系数限值K和遮阳系数SC（东、南、西向）

建筑分类

甲类：

单幢建筑面积大于20000m2、且全面设置空气调节系统的建筑

乙类：

甲类建筑以外的建筑

围护结构部位

体形系数≤0.3

体形系数≤0.3

0.3<体形系数≤0.4

体形系数>0.4

外墙（包括非透明幕墙）

传热系数≤0.80

≤0.60

≤0.50

≤0.45

单一朝向外窗

（包括透明幕墙）

窗墙面积比

体形系数≤0.3

体形系数≤0.3

0.3<体形系数≤0.4

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

传热系数W/（m2.k）

遮阳系数

0.4

≤2.3

≤0.55

≤2.3

≤0.60

≤2.0

≤0.60

0.5

≤2.0

≤0.50

≤2.0

≤0.50

≤1.8

≤0.50

0.7

≤1.8

≤0.45

－

－

－

－

0.85

≤1.6

≤0.45

－

－

－

－

屋顶透明部分

M≤0.20

≤2.7

≤0.50

≤2.7

≤0.50

≤2.7

≤0.50

0.2

≤2.4

≤0.40

0.25

≤2.2

≤0.30

说明

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。

北向外窗（包括透明幕墙）的遮阳系数SC值不限制。

窗墙面积比>0.7的规定只适用于南向。

透明与屋面之比为M。

c）甲类建筑东西、北朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不应大于0.70，且建筑物总窗墙比不应大于0.70；

d）已类建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不应大于0.70；

e）当单一朝向的窗墙面积比小于0.4时,玻璃（或其他透明材料）的可见光透射比不应小于0.4；

f）屋顶透明部分的面积比例,甲类建筑不应大于屋顶总面积的30%;乙类建筑不应大于屋顶总面积的20%；

g）外窗的可开启总面积,不应小于外墙总面积（包括窗面积）的12%；当外窗总面积小于外墙总面积的12%时，外窗应全部可开启.透明幕墙应具有可开启的部分或设有通风换气装置；

h）外窗的气密性等级不得小于4级（单位缝长：

1.5m3/h≥q1>0.5m3/h，单位面积：

4.5m3/（m2.h）≥q2>1.5m3/（m2.h））；

i）透明幕墙的气密性等级不得小于3级（固定部分:

0.05m3/h

1.5m3/m2.h

7.2DBJ01-602-2004《居住建筑节能设计标准》规定

a）建筑物的体形系数,高层和中高层住宅不宜超过0.30多层住宅不宜超过0.35低层住宅不宜超过0.45；

b）不同朝向的窗（包括阳台门上部透