公共建筑节能设计标准内容介绍.doc

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公共建筑节能设计标准内容介绍

（建筑与建筑热工设计）

公共建筑能耗大

●建筑用能已超过全国能源消费总量的1/4，并将逐步增加至1/3以上

●一般约为普通城市住宅单位面积用电量的５倍左右

●全年能耗中

　　约50%～60%消耗于空调采暖

　　约20%～30%用于照明

●在空调采暖能耗中

　约20%～50%由外围护结构传热所消耗

　　夏热冬暖地区大约20%

夏热冬冷地区大约35%

　（浙江省气候特征：

夏季炎热、冬季湿冷）

寒冷地区大约40%

　　严寒地区大约50%

　约30%～40%为处理新风所消耗

●省标适用于建筑面积300㎡以上的新建、改建和扩建的公共建筑

（1.0.2条）

建筑与建筑热工设计基本思路

l本标准提出节能设计达标的两种方法：

　１、规定性指标方法

2、性能性指标方法

l规定性指标方法：

l对建筑物的体形系数、窗（幕墙）墙比、外窗（幕墙）的气密性、屋顶透明部分的面积等作出规定，在规定的范围内，设计者可以方便地从标准的“建筑热工设计”章列表中查找到围护结构各部分部件的传热系数限值。

性能性指标方法：

如果体形系数和窗墙比及围护结构的热工指标的限值不符合以上规定值，设计者也可以根据建筑采暖和空调的能耗指标计算公式，改变围护结构各部件的传热系数值[比如，窗（幕墙）面积增大，应减小窗（幕墙）和墙的传热系数值]，直至计算获得的建筑采暖和空调的能耗指标符合标准中规定值时为止。

公共建筑节能设计标准：

动态计算，控制所设计建筑的能耗不大于参考建筑能耗。

4.1一般规定

4.1.1条建筑总平面的规划布局和单体平面设计，应有利于减

（省标）少夏季的太阳热辐射，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用自然通风。

4.1.2条建筑单体的主体朝向宜采用南偏东30°至南偏西15°

（省标）或当地最佳朝向。

建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容

1、应采用有利于利用日照并避开冬季主导风向；

2、夏季强调建筑具有良好的自然通风；

3、建筑朝向的选择。

朝向选择原则

l1、冬季能获得日照并避开主导风向；

l2、夏季能利用自然通风并防止太阳辐射；

l3、公共建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环

境等条件的制约，只能权衡各个因素之间的得失轻重，选

择这一地区建筑的最佳朝向和较好的朝向。

4.1.3条建筑物的体形宜避免过多的凹凸与错落，体形系数不

（省标）宜大于0.40

●体形系数的定义：

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。

l体形系数越小，室内外热交换越小，更节能。

l国标只对严寒和寒冷地区的建筑体形系数作出规定，而对夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑的体形系数不作具体要求。

理由：

1、建筑室内外温差要小于严寒和寒冷地区；

2、尤其是对部分内部发热量很大的商场类建筑，还有个夜间散热问题。

4.1.4条按照建筑物能耗情况和围护结构能耗占全年建筑总

（省标）能耗的比例特征，浙江省的公共建筑应划分为下列

三类

l1、甲类建筑—单幢建筑面积大于等于20000㎡，或全面设置空气调节系统的公共建筑。

l2、乙类建筑—单幢建筑面积小于20000㎡，且不设置或部分设置空气调节系统的公共建筑。

l3、丙类建筑—一年中在夏、冬两季冷热负荷处于峰值时建筑物停用，且不设置空气调节装置的公共建筑。

4.1.5条（强制性条文）

（省标）公共建筑的外窗（包括透明幕墙）的窗墙面积比应符合下列规定：

①甲类建筑的东、西朝向的窗墙面积比不应大于0.70，南、北

向不应大于0.80，且建筑物总窗墙面积比不应大于0.70。

②乙类建筑每个朝向的窗墙面积比均不应大于0.80。

③丙类建筑每个朝向的窗墙面积比均不应大于0.50。

④当单一朝向的窗墙面积比小于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。

l当不能满足要求时，必须按本标准第4.3节的规定进行权衡

判断

外窗和透明幕墙热工指标确定的基本原则

1、对透明幕墙按建筑外窗进行处理；

2、这里窗墙面积比是指不同朝向外墙面上的窗（包括透明幕

墙）及阳台门的透明部分的洞口总面积与所在朝向建筑外墙

面的总面积（包括该朝向上的窗及阳台门的透明部分的总面积）之比。

3、本标准允许采用“面积加权”的原则，某朝向整个外窗和玻璃

（或其它透明材料）幕墙的热工性能达到第4.2.1条表中的要

求。

技术特点：

1、对严寒和寒冷地区窗墙面积比大的窗和透明幕墙传热系数要求较高；

2、考虑了我国目前窗和幕墙行业以及建筑市场的具体情况，行业的技术发展很快。

镀膜玻璃（包括Low-E玻璃）

中空玻璃等高性能玻璃幕墙的技术很成熟

Low-E中空玻璃

填充惰性气体

暖边间隔技术和“断热桥”型材龙骨

双层皮通风式幕墙

玻璃幕墙的传热系数：

6.3W/㎡·k～1.5W/㎡·K

外窗、透明幕墙的可见光透射比的确定

l降低遮阳系数可以减少进入室内的太阳辐射得热，降低建筑

空调能耗，但遮阳系数过低，同样也会降低玻璃或透明材料的可见光透射率；

l希望遮阳系数小；但同时也希望不降低可见光的透射率；

l可见光透射比过小，容易造成室内采光不足。

在日照率低的

地区，所增加的室内照明用电能耗，将超过节约的采暖制冷能耗；

l由于部分玻璃或透明材料在遮阳系数SC小于0.35时可见透

过比将小于0.4，在实际工程中可能会对建筑师选择外表颜色造成一定的影响。

4.1.6条（强制性条文）

（省标）

屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20%；当不能满足本条文的规定时，必须按本标准第4.3节的规定进行权衡判断。

建筑透明中庭的客观存在要求：

1、由于公共建筑形式的多样化和建筑功能的需要；

2、公共建筑设计中希望在建筑的内区有一个采光充足、视野开阔、通透明亮的室内中庭；

3、具有良好的微气看候及人工生态环境的公共空间。

制定本条文的理由：

1、对于建筑顶层而言，与外墙、窗相比，屋顶是最大的外围护结

构，相应建筑的能耗也越大；

2、夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大；

3、透明材料的热工性能较差，传热损失和太阳辐射得热过大。

工程实例：

1998年8月深圳建筑科学研究所对深圳一公共建筑中庭进行现场测试，中庭四层内走廊气温达到40℃以上，平均热舒适值PMV≥2.63，即使采用空调室内也无法达到人们所要求的舒适温度。

4.1.7条外窗的可开启面积不应小于窗的30%。

透明

（省标）幕墙应在每个独立开间设有可开启部分或

设有通风换气装置。

一、制定本条文的理由：

1、公共建筑一般室内人员密度比较大，建筑室内空气流动，特别是自然、新鲜空气的流动，是保证建筑室内空气质量符合国家有关标准的关键。

2、作好自然通风气流组织设计，保证一定的外窗可开启面积，可以减少房间空调设备的运行时间，节能能源。

3、大大降低污染的浓度，使之符合卫生标准。

4、无论在北方还是在南方地区，在春、秋季节和冬、夏季的某些时段普遍有开窗加强房间通风的习惯，尤其是南方地区夏季开窗加强房间通风，有利于在两个连晴高温期间的阴雨降温过程或降雨后连晴高温开始升温过程，夜间气候凉爽宜人，开窗房间通风能带走室内热量，节约能源。

二、可开启面积不应小于窗面积的30%的依据

1、开窗面积过小对室内空气流速的影响不大。

2、在风压一定（或室外风速一定）的情况下，窗面积的大小与室内自然通风量成正比，开窗面积越大越有利于室内自然通风。

3、我国门窗市场中以推拉窗和平开窗为主，其中推拉窗使用量最多，而可推拉窗开启面积一般为30～50%。

4.2.7条建筑中庭夏季应利用通风降温，必要时设置机械排风（国标）装置。

制定本条文的理由：

1、自然通风是改善建筑热环境，节约空调能耗最为简单、经济，具有良好效果的技术措施。

2、自然通风能提供新鲜、清洁的空气（新风），降低中庭内过高的空气温度，减少中庭空调的负荷，从而节约能源。

3、中庭通风有利于人们的生理和心理健康，满足了人和大自然交往的心理要求，提高建筑中庭的舒适度。

4.1.8条甲、乙类建筑外窗的气密性不低于《建筑外窗气密性（省标）能分级及检测方法》GB/T7107中规定的4级要求丙

类建筑外窗的气密性不应低于3级要求。

一、制定本条文的理由：

1、外窗空气的渗透将增加建筑的采暖空调能耗；

2、公共建筑一般对室内热环境、声环境条件要求较高，外窗气密性的好坏，将直接影响建筑内环境的质量。

二、气密性要达到4级的物理指标

●单位缝长分级指标q1（m3/m.h）：

每小时每米缝隙的空气渗透量还应大于1.5m3。

●单位面积分级指标值q2（m3/㎡.h）：

每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于4.5m3。

三、外窗气密性要达到4级以上的依据：

1、我国目前门窗技术、气候条件和社会经济发展水平所确定的；

2、根据对不同外窗检测结果的实际情况所确定的。

4.1.9条甲、乙类建筑透明幕墙的气密性不应低于《建筑幕墙

（省标）物理性能分级》GB/T15225中规定的3级要求，丙类建筑透明幕墙的气密性不应低于2级要求。

一、制定本条文的理由：

由于透明幕墙的气密性能对建筑能耗也有较大的影响，为了达到节能目标，对透明幕墙的气密性也作了较为严格的规定。

二、气密性要达到3级的物理指标

l单位缝长分级指标值q1（m3/m.h）：

每小时每米缝隙的空气渗透量还应大于1.5m3。

l单位面积分级指标值q2（m3/㎡.h）：

每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于1.2m3。

4.1.10条建筑外窗（包括透明幕墙）宜设置外部遮阳，建筑屋（省标）顶透明部分应设置遮阳。

外部遮阳的遮阳系数按本标

准附录A确定。

一、遮阳系数SC值的定义（太阳辐射能透过指数）；

在法向入射条件下，通过玻璃构件（包括窗的透明部分和不透明部分）的太阳辐射得热率，与相同入射条件下的标准窗玻璃（3mm厚）的太阳辐射得热率之比。

1、SC值根据窗户的构造进行计算；

2、也可以通过实验进行测定。

二、制定本条文的理由和依据

1、气候条件确定了对夏热冬冷地区对遮阳的要求。

2、南方夏季水平面太阳辐射强度可高达1000W/㎡以上；

3、太阳辐射通过窗进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因；

4、由于公共建筑的性质决定了外窗和透明幕墙面积比较大，因此，太阳辐射对建筑能耗的影响很大。

5、日本、美国、欧洲以及香港等国家和地区都把提高窗的热工性能和阳光控制作为夏季防热以及建筑节能的重点，窗外普遍安装有遮阳设施。

6、但我国现有的大多数建筑无遮阳设施。

因此，对窗的遮阳系数应作出明确的规定。

4.1.11条建筑物外墙与屋面热桥部位的内表面温度不应低于

（省标）室内空气露点温度。

本条规定的目的：

主要是防止冬季采暖期间热桥内外表面温差小，内表面温度容易低于室内空气露点温度，造成围护结构热桥部位内表面产生结露，使围护结构内表面材料受潮、长霉，影响室内环境。

防止表面结露，设计应遵循以下原则：

1、对围护结构中窗过梁、圈梁、钢筋混凝土抗震柱、钢筋混凝土剪力墙、梁、柱等热桥部位，应采用外保温措施。

2、应注意墙体和屋面及地面相交接处阴角部位的结露，建筑阴角部位形成二维或三维热流，热量损失大，表面温度低而产生结露。

应加强这些部位的保温层厚度；

3、防止室外冷风渗透，如窗过梁、门洞口等热桥部位造成表面温度低而产生结露；

4、夏热冬冷地区冬季气候阴冷潮湿，室内空气相对湿度大，适当控制室内空气相对湿度也是防止围护结构热桥表面结露的措施之一。

5、公共建筑采用间隙式采暖时，防止夜间房间温度下降所造成的结露现象。

4.1.12条建筑地下室外墙自室外自然地坪下0.8m以内，应做保温处理，其热阻R不应小于1.2㎡·K/W。

与土壤接触的建筑物地面，

建筑基础持力层以上层材料的热阻之和不应小于1.2㎡·K/W。

本规定的目的：

主要是提高此部位的内表面温度，减少内表面温度与室内

空气温度间的温差，有利于控制和防止结露反潮的现象。

浙江省范围内与土壤接触的公共建筑地面，建筑基础持力层以上各层材料的热阻之和，基本可满足热阻R≥1.2㎡·K/W的规定。

4.1.13条建筑物外门宜设门斗，或采取保温隔热节能措施。

（省标）

4.1.14条建筑物平屋面宜采用种植屋面或架空隔热屋面。

（省标）

4.2围护结构热工设计

（国标）

4.2.1条各城市的建筑气候分区按表4.2.1确定

（国标）

制定本条文的理由和依据：

1、由于我国幅员辽阔，各地气候差异很大；

2、考虑到标准的可操作性，使用方便；

3、设计中可根据建筑所处的建筑气候分区和与最近的典型城市建筑围护结构热工指标进行设计。

（严寒A区、严寒B区、寒冷区、夏热冬冷区、夏热冬暖区）

4.2.1条（强制性条文）

（省标）

l1、根据4.1.4条规定的各类公共建筑，围护结构的热工性能应

分别符合表4.2.1-1、表4.2.1-2、表4.2.1-3的规定。

l2、其中外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值Km；

l3、当本条文的规定不能满足时，必须按本标准第4.3节的规

定进行权衡判断。

围护结构的传热系数限值的确定原则

l1、采用DOE-2程序，将“基准”建筑模型置于我国不同地区进行能耗分析，以现有的建筑能耗基数上再节约50%作为节能标准的目标；

l2、不断降低建筑围护结构的传热系数（同是也考虑采暖空调系统的效率提高和照明系统的节能），直到能耗指标的降低达到上述目标为止，这时的传热系数就是建筑围护结构传热系数的限值；

l3、确定建筑围护结构传热系数的限值时也从工程实践的角度考虑了可行性、合理性。

屋面的保温隔热

•1、对于顶层房间而言，它是比例最大的外围护结构；

•2、对顶层房间的室内热环境和建筑采暖空调能耗的影响是

比较严重的；

•3、从设计和施工上比外墙保温隔热较容易；

•4、从节能角度考虑对屋面的热工性能要求也比较高。

外墙热工指标的确定

1、采用平均传热系数，按面积加权法求得的传热系数；

2、严寒、寒冷地区对传热系数的限值要求较高；

3、夏热冬冷地区同时满足冬季保温、夏季的隔热；

4、夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季隔热；

注：

温和地区各城市建筑围护结构的热工限值，根据该城市气象条件与夏热冬冷地区或夏热冬暖地区邻近城市的接近程度，按表4.2.2-4或表4.2.2-5取值。

底面接触室外空气的架空或外挑楼板

非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板

技术指标的确定原则：

l底面接触室外空气的架空或外挑楼板，实际上这部分已经起到外围护结构的作用；

l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；

l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；

4.3围护结构热工性能的权衡判断

围护结构热工性能权衡判断

“公共建筑”范围宽，包含了许多不同种类的建筑，设计中往往非常注重建筑造型和突出使用功能，要求公共建筑一定要符合本标准第4章全部的条款是不现实的。

为了尊重建筑师的创造性工作，保持建筑外观和造型的多样性，同时又使所设计的建筑能够符合节能设计标准的要求，引入建筑围护结构的总体热工性能是否达到要求的权衡判断。

围护结构热工性能权衡判断

•权衡判断不拘泥于建筑围护结构各个局部的热工性能，而是着眼于总体热工性能是否满足节能标准的要求。

•围护结构热工性能，直接反映在建筑全年的采暖空调能耗上。

因此，围护结构热工性能的权衡判断落实在比较参照建筑和所设计建筑的采暖空调能耗上。

•所谓参照建筑就是一栋与所设计的建筑基本上一致的虚拟建筑，但是它的围护结构完全满足第4章条款的要求。

4.3.1条首先计算参照建筑在规定条件下的全年采暖和空气调节能耗，然后计算所设计建筑在相同条件下的全年采暖和空气调节能耗,当所设计建筑的采暖和空气调节能耗不大于参照建筑的采暖和空气调节能耗时，判定围护结构的总体热工性能符合节能要求。

当所设计建筑的采暖和空气调节能耗大于参照建筑的采暖和空气调节能耗时，应调整设计参数重新计算，直至所设计建筑的采暖和空气调节能耗不大于参照建筑的采暖和空气调节能耗。

4.3.2条参照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使

（省标）用功能应与所设计建筑完全一致。

当所设计建筑的窗墙面积比大于本标准第4.1.5条时，参照建筑的每个窗户（透明幕墙）均应按比例缩小，使参照建筑的窗墙面积比符合本标准第4.1.5条的规定。

当所设计建筑的屋顶透明部分的面积大于本标准第4.1.6条的规定时，参照建筑的屋顶透明部分的面积应按比例缩小，使参照建筑的屋顶透明部分的面积符合本标准第4.1.6条规定。