被动式超低能耗建筑设计及关键技术课件

被动式超低能耗绿色建筑培训被动式超低能耗建筑设计及关键技术2020年6月1 1被被动动式超低能耗式超低能耗绿绿色建筑培色建筑培训训被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计及关及关键键技技术术被动式超低能耗绿色建筑（以下简称超低能耗建筑）是指：适应气候特征和自然条件，采用更高保温隔热性能和建筑气密性的围护结构，运用高效新风热回收技术，最大程度地降低建筑供暖供冷需求，并充分利用可再生能源，以更少的能源消耗提供舒适室内环境的建筑。定义被被动动式超低能耗式超低能耗绿绿色建筑（以下色建筑（以下简简称超低能耗建筑）是指：定称超低能耗建筑）是指：定义义3导则目录3导则导则目目录录4 4目目录 Outline1.建筑方案建筑方案设计2.围护结构构设计3.能源系能源系统设计4目目录录 Outline被动式超低能耗建筑设计原则设计过程解决的问题应对策略组织方法集成设计优化方法面向性能的设计方法设计工具基于BIM的设计实现评价方法全生命周期设计评价设计理念可持续设计理念（敏捷开发？瀑布式开发？层次分析开发？）被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则设计过则设计过程解决的程解决的问题应对问题应对策略策略组织组织方法方法被动式超低能耗建筑设计原则被被动式超低式超低能耗建筑能耗建筑设计气候气候环境引境引导设计一体化一体化设计性能化性能化设计被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则则被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计气候气候环环境引境引导导被动式超低能耗建筑设计原则为实现超低能耗的目标，在不同气候区，建筑师需要在设计前充分了解当地的气象条件、自然资源、生活居住习惯，充分借鉴本地传统建筑被动式措施，根据不同地区的特点进行建筑平面总体布局、朝向、体形系数、开窗形式、遮阳建筑平面总体布局、朝向、体形系数、开窗形式、遮阳采光、建筑热惰性、室内空间组织采光、建筑热惰性、室内空间组织的适应性设计。建筑师应在满足美学、功能、成本等要求的前提下，尽量利用被动式建筑设计手段，降低建筑对于主动式建尽量利用被动式建筑设计手段，降低建筑对于主动式建筑环境和能源设备的依赖筑环境和能源设备的依赖，以降低建筑能耗，提高低能耗建筑的可靠性。建筑平面总体布局朝向体形系数开窗形式遮阳采光建筑热惰性室内空间组织气候环境引导设计被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则为实现则为实现超低能耗的目超低能耗的目标标，在不同气候区，在不同气候区被动式超低能耗建筑设计原则气候环境引导设计被动式建筑设计关键要素被动式建筑设计关键要素被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则则气候气候环环境引境引导设计导设计被被动动式建筑式建筑设计设计关关键键被动式超低能耗建筑设计原则气候环境引导设计被动式建筑设计要素关联被动式建筑设计要素关联被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则则气候气候环环境引境引导设计导设计被被动动式建筑式建筑设计设计要素要素被动式超低能耗建筑设计原则气候环境引导设计被动式建筑设计要素与能耗性能的关联被动式建筑设计要素与能耗性能的关联被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则则气候气候环环境引境引导设计导设计被被动动式建筑式建筑设计设计要素要素被动式超低能耗建筑设计原则相对于传统建筑设计，1）被动式超低能耗建筑设计的建筑形态与技术方案之）被动式超低能耗建筑设计的建筑形态与技术方案之间关联约束更强，间关联约束更强，2）设计重点从满足功能向满足性能转变，）设计重点从满足功能向满足性能转变，3）新技术新工艺）新技术新工艺的广泛应用，的广泛应用，4）设计、建造、调试、运行的关系更加紧密）设计、建造、调试、运行的关系更加紧密，需要对更多设计方案进行权衡优化，导致设计复杂性增加带来的时间、管理成本增加。为了解决上述挑战，在被动式超低能耗建筑方案设计时，应尽量遵循一体化设尽量遵循一体化设计原则计原则。一体化设计要求暖通、建筑物理等专业的设计人员，象结构工程师一样，在早期就参与到建筑方案设计中。2.一体化设计被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则则相相对对于于传统传统建筑建筑设计设计，1）被）被动动式超低式超低被动式超低能耗建筑设计原则2.一体化设计传统设计的团队组织传统设计的团队组织集成设计的团队组织集成设计的团队组织被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计原原则则2.一体化一体化设计传统设计设计传统设计的的团队组织团队组织被动式超低能耗建筑设计流程1 确立能耗目确立能耗目标和和评价方法价方法2 分析当地气象、分析当地气象、环境、生活境、生活习惯、资源源与限制与限制3 建立能源分析模型建立能源分析模型4 被被动式建筑式建筑设计优化化5 超低能耗机超低能耗机电系系统优化化6 可再生能源系可再生能源系统优化化7 运行与控制策略运行与控制策略优化化8 反复迭代、方案确反复迭代、方案确立立9 施工施工图节点与点与细节控制控制10 施工施工单位培位培训，施工施工过程程质量控制量控制11 系系统调适适12 验收收13 长期期监测14 持持续运行运行优化化15 后后评估估被被动动式超低能耗建筑式超低能耗建筑设计设计流程流程1 确立能耗目确立能耗目标标和和评评价方法价方法2 分析分析净零能耗建筑项目设计原则被动式超低能耗绿色建筑设计应以建筑能耗目标为导向，采用性能化设计方法进行设计。性能化设计是以目标为导向，基于能耗目标与模拟分析的设计方法。性能化设计方法的特点：（1）由控制单项建筑围护结构的最低传热系数转向建筑物整体能耗的控制；（2）由千篇一律的节能技术组合形成适合项目当地气候特点建筑节能技术体系；（3）由不论节能投资收益的技术展示转向基于全生命期成本的适宜技术优化集成。性能化设计不规定具体的节能措施组合，强调建筑的最终能耗表现，避免了技术采用的盲目性，提高了节能投资收益，实现能耗限值下的节能投资成本最低或固定节能投资成本下的节能最大化。3.性能化设计净净零能耗建筑零能耗建筑项项目目设计设计原原则则被被动动式超低能耗式超低能耗绿绿色建筑色建筑设计应设计应以建筑能以建筑能净零能耗建筑项目设计原则3.性能化设计energysonsumption(kwh/year)baseline被动式设计优化通风部分实墙020000400006000080000100000120000140000160000180000200000系统总能耗（系统SEER4.5）kWh系统总能耗（系统SEER4.0）kWh系统总能耗（系统SEER3.5）kWh系统总能耗（系统SEER3.0）kWh倾斜安装40kWkWh倾斜安装57kWkWh水平安装69kWkWh水平安装100kWkWh应通过性能化设计方法优围护结构保温、隔热、遮阳等关键隔热、遮阳等关键设计参数，最大限度地降低建筑供暖冷需求，并满足本导则能耗指标的要求；性能化设计方法应贯穿设计全过程；净净零能耗建筑零能耗建筑项项目目设计设计原原则则3.性能化性能化设计应设计应通通过过性能化性能化设计设计方法方法性能化设计原则基于当地气候特点，结合不同设备和部品性能，建立近零能耗建筑部品和设备组合投资收益分析模型，在不同设备组合、运行工况、运行模式、时间周期下产生的不同节能量条件下，投资增量与节能率关系及多种节能手段的最佳优化方案。近零能耗指标外墙K值外墙隔热性能屋顶K值地面K值外窗K值外窗SHGC值气密性指标近零能耗指标指标约束指标约束经济评价经济评价得到以节能率为目标的，目标和效果导向的性能组合。得到以节能率为目标的，目标和效果导向的性能组合。性能化性能化设计设计原原则则基于当地气候特点，基于当地气候特点，结结合不同合不同设备设备和部品性能，建立和部品性能，建立技术经济分析基础性能降低20%降低40%降低60%降低80%0246810121416外墙K屋顶K外窗K外遮阳新风热回收外窗SC技技术经济术经济分析分析技术经济分析基础性能降低20%降低40%降低60%降低80%0246810121416外墙K屋顶K外窗K外遮阳新风热回收外窗SC外窗单位严寒地区寒冷地区夏热冬冷夏热冬暖温和地区kW/（K）0.70-1.200.80-1.501.0-2.01.0-2.02.0SHGC冬季0.50夏季0.30冬季0.45夏季0.30冬季0.40夏季0.15冬季0.35夏季0.15冬季0.40夏季0.30推荐指标敏感性分析优化分析当项目时间紧张，设计院能力不足时，可参考采用导则提供的推荐值，基本可达到不同气候区居住建筑的指标要求。通过进行不同部品性能指标对能耗指标的敏感性分析，以达到指标要求为目标，进行性能指标选取。建立建筑模型，部品技术经济模型，通过全面优化，优化选取技术经济最佳的技术策略。技技术经济术经济分析外窗分析外窗单单位位严严寒地区寒冷地区夏寒地区寒冷地区夏热热冬冷夏冬冷夏热热冬暖温和地区冬暖温和地区特别注意：体型系数控制特特别别注意：体型系数控制注意：体型系数控制特别注意：体型系数控制特特别别注意：体型系数控制注意：体型系数控制特别注意：平面布局优化特特别别注意：平面布局注意：平面布局优优化化特别注意：保温层和气密层特特别别注意：保温注意：保温层层和气密和气密层层特别注意：自然资源的利用冬夏季得热特特别别注意：自然注意：自然资资源的利用冬夏季得源的利用冬夏季得热热 建筑方案建筑方案1.建筑群的总体规划应考虑减轻热岛效应，并营建适宜的室外风环境；建筑的总体规划和总平面设计应有利于自然通风和冬季日照。2.在严寒、寒冷地区和夏热冬冷地区，冬季日照获得的充足的太阳辐射得热是实现超低能耗目标的重要条件。3.建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房间宜避开冬季主导风向。4.被动房在选择建筑形式方面则是以减少散热表面积为目标，建筑形式采用规整紧凑性原则，避免凹凸变化，保持较小体形系数。5.窗墙比应通过性能化设计方法根据多种因素的影响综合确定。6.应进行自然通风设计，建筑进深和室内空间布置，应有利于减小自然通风的阻力，进风开口和出风开口不应在同一朝向，应利于组织穿堂风。建筑方案建筑方案1.建筑群的建筑群的总总体体规规划划应应考考虑虑减减轻热岛轻热岛效效应应，并，并营营建适宜建适宜2525目目录 Outline1.建筑方案建筑方案设计2.围护结构构设计3.能源系能源系统设计保温隔保温隔热门窗窗气密性气密性热桥遮阳遮阳案例分析案例分析25目目录录 Outline保温隔保温隔热热高性能围护结构高性能围护结构超低能耗建筑应采用高保温性能的围护结构。在严寒、寒冷和夏热冬冷地区，围护结构保温性能的重要性最为显著。围护结构保温性能的确定应遵循性能化设计原则，通过模拟计算进行优化分析确定。热惰性热惰性注重保温性能的同时不应忽略围护结构的热惰性。围护结构的热惰性是指围护结构对外界温度波动的抵抗能力。围护结构热惰性越大，建筑物内表面温度受外表面温度波动影响就越小。超低能耗建筑应尽可能采用热惰性大的重质复合墙体结构，提高围护结构的隔热性能。良好的隔热性能对南方地区尤其重要。保温隔热高性能高性能围护结围护结构保温隔构保温隔热热保温隔热保温隔保温隔热热保温隔热指标分类指标青岛被动房50%公共建筑65节能居住建筑建筑物理性能指标屋面保温（W/K）0.120.450.45外墙传热系数（W/K）0.10.50.6底面接触室外空气的架空和外挑楼板传热系数（W/K）0.10.50.6非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙或楼板传热系数（W/K）0.10.131.51.5外窗传热系数（W/K）0.82.02.5排风热回收焓效率（%）75%-建筑气密性（N50）0.6-保温隔保温隔热热指指标标分分类类指指标标青青岛岛被被动动房房50%公共建筑公共建筑65节节能居住建筑能居住建筑（1）超低能耗建筑保温要求远超过一般建筑的保温要求，以普通模塑聚苯板（EPS）为例，严寒地区保温层厚度可高达300mm左右。对于薄抹灰外保温系统，保温层厚度增加，会影响粘贴的可靠性及耐久性，并限制外饰面种类；在目前的建筑面积核算标准下，更厚的保温层占据更多的有效室内使用面积。因此，保温材料选择时，应优先选用高性能保温材料，并在同类产品中选用质量和性能指标优秀的产品，降低保温层厚度。（2）屋面保温材料选择时，除满足更高保温性能外，还应具备较低的吸水率和较好的抗压性能。（3）保温材料燃烧性能等级要求应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB50016的要求。保温材料选择保温材料保温材料导热系数（系数（）W/（mK）EPS（模塑聚苯乙（模塑聚苯乙烯泡沫保温板）泡沫保温板）0.0320.045XPS（挤塑聚苯板）塑聚苯板）0.0300.045PUR（聚氨（聚氨酯发泡）泡）0.0240.030岩棉岩棉0.0410.045酚酚醛板板0.0340.040加气混凝土砌加气混凝土砌块0.0800.210（1）超低能耗建筑保温要求超低能耗建筑保温要求远远超超过过一般建筑的保温要求，以普通一般建筑的保温要求，以普通保温隔热k（W/m2K）严寒地区寒冷地区夏热冬冷夏热冬暖温和地区外墙、屋面0.10-0.200.10-0.250.20-0.350.25-0.40地面0.10-0.250.15-0.35表表4围护结构平均传热系数（围护结构平均传热系数（k）参考值）参考值（1）外墙、屋面及地面的平均传热系数（k）应根据超低能耗目标，通过性能分析和技术经济分析确定。不同气候区外墙、屋面和地面平均传热系数可参考表4。保温隔保温隔热热k（W/m2K）严严寒地区寒冷地区夏寒地区寒冷地区夏热热冬冷夏冬冷夏热热冬暖温和冬暖温和保温隔热（2）保温系统设计时，应计算分析水蒸汽在外墙、屋顶保温层等部位中结露的风险，并合理选择构造形式，保证其防水透气性能；此外，还应注意耐久性、抗风、抗雨等各项性能要求；（3）严寒和寒冷地区外墙应采用外保温形式；（4）复合墙体的内侧宜采用厚度为100mm以上的砖或混凝土等重质材料；（5）首层外墙地面以上300500mm部位，应采用耐腐蚀、防水性能较好的保温材料；（6）外墙保温系统防火性能及防火隔离带的设置应满足现行国家标准建筑设计防火规范GB50016和行业标准建筑外墙外保温防火隔离带技术规程JGJ289的要求；保温隔保温隔热热（2）保温系）保温系统设计时统设计时，应计应计算分析水蒸汽在外算分析水蒸汽在外墙墙、屋、屋顶顶保保保温隔热（7）地面保温要求：严寒、冷地区严寒、冷地区 严寒、冷地区严寒、冷地区，当没有地下室或非保温时，当没有地下室或非保温时，建筑首层地面应，建筑首层地面应进进 行保温处理；行保温处理；夏热冬冷和暖地区，在保证地面不结露的前提，可不进行保温，以利于首层地面向下散热，降低首层夏季空调负荷；温和地区，可进行适当保温。保温隔保温隔热热（7）地面保温要求：）地面保温要求：保温隔热外墙保温典型做法（1）外墙保温应尽量采用单层保温、锁扣方式连接；采用双层保温时，应采用错缝粘接方式，避免保温材料间出现通缝；（2）墙角处宜采用成型保温构件；保温隔保温隔热热外外墙墙保温典型做法（保温典型做法（1）外外墙墙保温保温应应尽量采用尽量采用单层单层保温、保温、保温隔热外墙保温典型做法（3）保温层应采用断热桥锚栓固定；保温隔保温隔热热外外墙墙保温典型做法（保温典型做法（3）保温保温层应层应采用断采用断热桥锚热桥锚栓固定；栓固定；保温隔热保温隔保温隔热热保温隔热保温隔保温隔热热保温隔热保温隔保温隔热热3838目目录 Outline1.建筑方案建筑方案设计2.围护结构构设计3.能源系能源系统设计保温隔保温隔热门窗窗气密性气密性热桥遮阳遮阳案例分析案例分析38目目录录 Outline保温隔保温隔热热外窗是被动式超低能耗绿色建筑围护结构的一部分，其保温隔热及气密性直接影响被动式超低能耗绿色建筑的节能效果。外窗性能要求（1）玻璃太阳得热系数的选择应根据气候区的不同，兼顾冬夏季节的不同要求。（2）外窗型材应采用塑料、木材等保温性能较好的材料。（3）空气层数越多，保温性能越好，太阳辐射透过性能越差。图图4-6 空气层数对空气层数对K值和辐射相关性能的影响值和辐射相关性能的影响外窗外窗是被外窗是被动动式超低能耗式超低能耗绿绿色建筑色建筑围护结围护结构的一部分，其保温隔构的一部分，其保温隔热热及气及气外窗外窗外窗外窗外窗外窗围护结构围护结构外窗外窗（4）Low-e镀膜，惰性气体填充，真空玻璃等玻璃隔热措施的选择Low-e镀膜镀膜 一般应选取在中置空气层两侧的玻璃表面进行，而不应选择室外或室内玻璃表面。在在严严寒寒、寒寒冷冷气气候候区区建建议议最最多多采采用用1层层Low-e膜膜，在在其其他他气气候候区区可可考考虑虑最最多多采用采用2层层Low-e镀膜，不宜使用镀膜，不宜使用3层层Low-e镀膜镀膜。惰性气体填充惰性气体填充 在考虑惰性气体填充时，综合经济性考虑，通常考虑采用氩气填充，填充比例应超过85%，比例越高，隔热性能越好。真空玻璃真空玻璃具有更好的隔热性能，在成本可以接受的情况下，可选择性应用。真空玻璃与普通中空玻璃相比，传热系数可降低0.5 W/(m2K)，Low-e真空玻璃与普通中空玻璃比，传热系数可降低2.0 W/(m2K)。单银、双银、三银Low-e真空玻璃传热系数差异相对较小，且可见光透射比、太阳得热系数均呈近似线性降低。高性能保温和门窗围护结围护结构构 外窗（外窗（4）Low-e镀镀膜，惰性气体填充，真空玻璃膜，惰性气体填充，真空玻璃（5）外外窗窗应应进进行行暖暖边边处处理理。暖边技术指在中空玻璃边部密封时，采用导热系数较低的材料代替传统的导热系数较高的槽铝式密封构造，在提高玻璃边缘温度的同时，可有效改善玻璃边缘的传热状况从而改善整窗的保温性能。（6）气气密密性性、水水密密性性、抗抗风风压压性性能能应应分分别别达达到到较较高高等等级级。外窗应有三道耐久性良好的密封材料密封，每扇窗至少有2个锁点。外门窗应有良好的气密、水密及抗风压性能。依据国家标准建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法GB/T7106，其其气气密密性性等等级级宜宜达达到到8级级、水水密密性性等等级级不不应应低低于于6级级、抗抗风风压性能等级不应低于压性能等级不应低于9级。级。图图4-7普通间隔条和采用暖边的窗体温度场对比普通间隔条和采用暖边的窗体温度场对比高性能保温和门窗围护结构围护结构外窗外窗（5）外窗）外窗应进应进行暖行暖边处边处理。暖理。暖边边技技术术指在中空玻璃指在中空玻璃边边部密封部密封时时，采，采高性能保温和门窗围护结构围护结构外窗外窗高性能保温和高性能保温和门门窗窗围护结围护结构构 外窗外窗围护结构围护结构外窗外窗外窗节点设计时，可通过使用建筑门窗玻璃幕墙热工计算软件，进行辅助设计和设计验证。门窗热工计算软件基于有限元原理，可模拟不同窗框、玻璃材料，不同腔体设计方式，不同安装方法下的外窗传热系数和各表面温度，是被动式建筑外窗热工设计的有效工具。图4-8建筑门窗玻璃幕墙热工计算软件界面高性能保温和门窗围护结围护结构构 外窗外窗外窗外窗节节点点设计时设计时，可通，可通过过使用建筑使用建筑门门窗玻璃幕窗玻璃幕墙热墙热围护结构围护结构外窗外窗表表4-10 被动式超低能耗绿色建筑外窗性能指标推荐值被动式超低能耗绿色建筑外窗性能指标推荐值高性能保温和门窗外窗外窗单位位严寒地区寒地区寒冷地区寒冷地区夏夏热冬冷冬冷夏夏热冬暖冬暖温和地区温和地区kW/（K）0.70-1.200.80-1.501.0-2.01.0-2.02.0SHGC冬季0.50夏季0.30冬季0.45夏季0.30冬季0.40夏季0.15冬季0.35夏季0.15冬季0.40夏季0.30围护结围护结构构 外窗表外窗表4-10 被被动动式超低能耗式超低能耗绿绿色建筑外窗性能指色建筑外窗性能指常见外窗配置序序号号玻璃配置玻璃配置整窗整窗传热系数系数W/(m2K)塑料窗木窗铝合金窗木铝复合（木包铝）窗铝木复合（铝包木）窗15+12A+5+12A+51.82.01.82.01.92.31.82.21.92.125单银Low-E+12A+51.82.01.82.01.92.31.82.21.92.135双银Low-E+12A+51.71.91.71.91.82.21.72.11.82.045三银Low-E+12A+51.71.91.71.91.82.21.72.11.82.055+12A+5+V+51.61.81.61.81.72.11.62.01.71.965单银Low-E+12A+5+12A+51.51.71.51.71.62.01.51.91.61.875双银Low-E+12A+5+12A+51.51.71.51.71.62.01.51.91.61.885三银Low-E+12A+5+12A+51.41.61.41.61.51.91.41.81.51.795单银Low-E+12A+5单银Low-E+12A+51.31.51.31.51.41.81.31.71.41.6105+12A+5单银Low-E+V+51.01.21.01.21.11.51.01.41.11.3115+12A+5双银Low-E+V+50.91.10.91.11.01.40.91.31.01.2常常见见外窗配置序号玻璃配置整窗外窗配置序号玻璃配置整窗传热传热系数系数W/(m2K)塑料塑料外窗安装在保温中部，保温效果最好外窗安装在保温中部，保温效果最好外窗安装在保温中部，保温效果最好外窗安装做法示意图高性能保温和门窗外窗安装做法示意外窗安装做法示意图图高性能保温和高性能保温和门门窗窗高性能保温和门窗高性能保温和高性能保温和门门窗窗高性能保温和门窗高性能保温和高性能保温和门门窗窗高性能保温和门窗1.外门和户门均应采用保温密闭门，保温性能不应低于外窗的相关要求。严寒地区建筑的外门应设门斗；寒寒冷冷地地区区面面向向冬冬季季主主导导风风向向的的外外门门应应设设置置门门斗斗或或双双层层外外门；门；其它地区外门宜设门斗或应采取其它减少冷风渗透的措施；2.严寒和寒冷地区，考虑入住率影响及分户热计量的要求，楼梯间隔墙、分户墙及楼板宜采取保温措施。高性能保温和高性能保温和门门窗窗1.外外门门和和户门户门均均应应采用保温密采用保温密闭门闭门，保温性能，保温性能5353目目录 Outline1.建筑方案建筑方案设计2.围护结构构设计3.能源系能源系统设计保温保温隔隔热门窗窗气密性气密性热桥遮阳遮阳案例分析案例分析53目目录录 Outline保温隔保温隔热热围护结构围护结构气密性设计气密性设计建筑的气密性能对于实现超低能耗建筑的能耗非常重要。良好的建筑气密性在减少冬季冷风渗透和夏季非受控通风，降低供暖空调能耗的同时，可以降降低低建建筑筑因因为为湿湿气气进进入入室室内内造造成成的的建建筑筑发发霉霉、结结露露和和损损坏坏；此外，良好的气密性还能够减减少少室室外外噪噪声声、室室外外空空气气污污染染、室室外外灰灰尘尘等等不不良良因因素素对对室内环境的影响室内环境的影响，可以提高居住者的生活品质。气密性设计围护结围护结构构 气密性气密性设计设计建筑的气密性能建筑的气密性能对对于于实现实现超低能耗建筑超低能耗建筑气密性设计气密性气密性设计设计气密性设计气密性气密性设计设计气密性设计气密性设计要求气密性设计要求:整体气密性细节部位良好的气密性并非自然而然形成的，只有做到以下几点才能有效实现气密性良好的气密性并非自然而然形成的，只有做到以下几点才能有效实现气密性在所有环节中予以考虑精细的设计和施工完工后通过测试尽量避免在项目最后更改设计尽量避免在项目最后更改设计更改设计带来的缺陷和问题往往暴露在使用过程中返工，维修的代价昂贵气密性气密性设计设计气密性气密性设计设计要求要求:大样图中应标注气密层的位置标注气密层的位置，尽量采用简洁的造型和节点简洁的造型和节点设计。在建筑设计中，实现完整、连续的气密层。在进行施工图设计时，应用红颜色红颜色粗线在剖面图和大样图中标注气密层标注气密层的位的位置，尽量采用简洁的造型和节点设计。气密层应包覆全部暖通空调区域。灯带，夹层以及门洞、窗洞或管线贯穿处灯带，夹层以及门洞、窗洞或管线贯穿处是比较容易出现问题的部位，应着重注意保证气密性。气密性设计大大样图样图中中应标应标注气密注气密层层的位置，尽量采用的位置，尽量采用简洁简洁的造型和的造型和节节点点设计设计。气。气气密性设计气密性气密性设计设计围护结构围护结构气密性设计气密性设计选择适合的气密性材料。德国经验给出适用和不适用于建筑物气密性外围护结构的材料如下表：适用于常规建筑构件的气密性材料不适用的密封材料砌筑墙体内侧的抹灰层薄膜有网格布的油毛毡硬质木质材料板，如密度板、三合板正确浇筑的混凝土砌筑墙体(灰砂浆填缝)刨花板和软木纤维板孔眼薄膜聚苯板气密性节点非永久气密性节点用丁基橡胶带粘贴的薄膜，另加压紧板条正确施工的膨胀密封条，另加压紧板条用调配良好的混凝土灌注的穿透口和勾了填缝剂的缝隙气密性炳基酸胶带压紧的密封条包装胶带等太干的混凝土（很难涂抹密封）太湿的混凝土（收缩缝）粘贴到未做预处理的实心构件上PU-安装发泡胶用硅胶填缝气密性设计围护结围护结构构 气密性气密性设计选择设计选择适合的气密性材料。德国适合的气密性材料。德国经验给经验给出出气密性设计气密性气密性设计设计气密性设计气密性气密性设计设计气密性设计气密性气密性设计设计气密性设计气密性气密性设计设计气密性设计气密性气密性设计设计气密性设计气密性气密性设计设计管道穿墙的热桥和气密性处理气密性管道穿管道穿墙墙的的热桥热桥和气密性和气密性处处理气密性理气密性6969目目录 Outline1.建筑方案建筑方案设计2.围护结构构设计3.能源系能源系统设计保温保温隔隔热门窗窗气密性气密性热桥遮阳遮阳案例分析案例分析69目目录录 Outline保温隔保温隔热热围护结构围护结构无热桥设计无热桥设计建建筑筑围围护护结结构构中中的的一一些些部部位位，在在室室内内外外温温差差的的作作用用下下，形形成成热热流流相相对对密密集集的的区区域。这些部位成为传热较多的桥梁，称为热桥（有时又可称为冷桥）。域。这些部位成为传热较多的桥梁，称为热桥（有时又可称为冷桥）。热桥可分为几何热桥（比如角落-外表面积大于内表面积）和结构热桥。结构热桥是不适宜的结构产生的：如一个阳台的平面没有和混凝土地板做传热的隔绝。这种由于穿透围护结构保温层造成的结构热损失（结构热桥）必须在被动式超低能耗绿色建筑中避免。减少热桥的设计规则减少热桥的设计规则（1）避让规则：尽可能不要破坏或穿透外围护结构；（2）击穿规则：当破坏或穿透外围护结构不能避免时，应在穿透处增大孔洞，并在孔洞处充分保温；（3）连接规则：确认保温层在建筑部件连接处完全无间隙形成完成连接面；（4）几何规则：避免几何结构的变化，必要棱角处选择较大的钝角。无热桥设计围护结围护结构构 无无热桥设计热桥设计建筑建筑围护结围护结构中的一些部位，在室内外构中的一些部位，在室内外围护结构围护结构无热桥设计无热桥设计注意的重点环节包括：穿外墙管道穿屋面管道穿外墙风道穿屋面的风道外墙结构固定件悬挑阳台幕墙、门窗固定处遮阳卷帘图5-9 红外热桥检测图无热桥设计围护结围护结构构 无无热桥设计热桥设计注意的重点注意的重点环节环节包括：包括：图图5-9 红红外外外墙无热桥设计外墙无热桥设计要点：外墙无热桥设计要点：1.外墙保温应尽量采用单层保温、锁扣方式连接；采用双层保温时，应采用错缝粘接方式，避免保温材料间出现通缝；2.墙角处宜采用成型保温构件；3.保温层应采用断热桥锚栓固定；4.应尽量避免在外墙上固定导轨、龙骨、支架等可能导致热桥的部件；必须固定时，应在外墙上预埋断热桥的锚固件，并尽量采用减少接触面积、增加隔热间层及使用非金属材料等措施降低传热损失；5.管道穿外墙部位应预留套管并预留足够的保温间隙；施工图中应给出节点设计大样及详细做法说明；6.户内开关、插座接线盒等不应置于外墙上，以免影响外墙保温性能；外外墙墙无无热桥设计热桥设计外外墙墙无无热桥设计热桥设计要点：要点：屋面无热桥设计屋面无屋面无热桥设计热桥设计屋面无热桥设计屋面保温层应与外墙的保温层连续，不得出现结构性热桥；屋面保温层应与外墙的保温层连续，不得出现结构性热桥；屋面保温层靠近室外一侧应设置防水层，防水层应延续到女儿墙顶部盖板屋面保温层靠近室外一侧应设置防水层，防水层应延续到女儿墙顶部盖板内，使保温层得到可靠防护；屋面结构层上，保温层下应设置隔汽层；屋内，使保温层得到可靠防护；屋面结构层上，保温层下应设置隔汽层；屋面隔汽层设计及排气构造设计应符合现行国家标准屋面工程技术规范面隔汽层设计及排气构造设计应符合现行国家标准屋面工程技术规范GB 50345的规定；的规定；屋面无屋面无热桥设计热桥设计屋面保温屋面保温层应层应与外与外墙墙的保温的保温层连续层连续，不得出，不得出现结现结构性构性女儿墙无热桥设计对女儿墙等突出屋面的结构体，其保温层应与屋面、墙面保温层连续，不对女儿墙等突出屋面的结构体，其保温层应与屋面、墙面保温层连续，不得出现结构性热桥。得出现结构性热桥。女儿女儿墙墙无无热桥设计对热桥设计对女儿女儿墙墙等突出屋面的等突出屋面的结结构体，其保温构体，其保温层应层应与屋面与屋面女儿墙无热桥设计对女儿墙等突出屋面的结构体，其保温层应与屋面、墙面保温层连续，不对女儿墙等突出屋面的结构体，其保温层应与屋面、墙面保温层连续，不得出现结构性热桥。得出现结构性热桥。女儿女儿墙墙无无热桥设计对热桥设计对女儿女儿墙墙等突出屋面的等突出屋面的结结构体，其保温构体，其保温层应层应与屋面与屋面女儿墙无热桥设计女儿女儿墙墙无无热桥设计热桥设计女儿墙无热桥设计女儿女儿墙墙无无热桥设计热桥设计穿屋面管线无热桥设计管道穿屋面部位应符合下列要求：管道穿屋面部位应符合下列要求：预留洞口应大于管道外径，并满足保温厚度要求；预留洞口应大于管道外径，并满足保温厚度要求；伸出屋面外的管道应设置套管进行保护，套管与管道间应设置保温层。伸出屋面外的管道应设置套管进行保护，套管与管道间应设置保温层。穿屋面管穿屋面管线线无无热桥设计热桥设计管道穿屋面部位管道穿屋面部位应应符合下列要求：符合下列要求：穿屋面管线无热桥设计管道穿屋面部位应符合下列要求：管道穿屋面部位应符合下列要求：预留洞口应大于管道外径，并满足保温厚度要求；预留洞口应大于管道外径，并满足保温厚度要求；伸出屋面外的管道应设置套管进行保护，套管与管道间应设置保温层。伸出屋面外的管道应设置套管进行保护，套管与管道间应设置保温层。穿屋面管穿屋面管线线无无热桥设计热桥设计管道穿屋面部位管道穿屋面部位应应符合下列要求：符合下列要求：女儿墙无热桥设计在严寒和寒冷地区，地下室外墙外侧保温层应与地上部分保温层连续，并在严寒和寒冷地区，地下室外墙外侧保温层应与地上部分保温层连续，并应采用防水性能好的保温材料；地下室外墙外侧保温层应延伸到地下冻土应采用防水性能好的保温材料；地下室外墙外侧保温层应延伸到地下冻土层以下，或完全包裹住地下结构部分；地下室外墙外侧保温层内部和外部层以下，或完全包裹住地下结构部分；地下室外墙外侧保温层内部和外部宜分别设置一道防水层，防水层应延伸至室外地面以上适当距离；宜分别设置一道防水层，防水层应延伸至室外地面以上适当距离；女儿女儿墙墙无无热桥设计热桥设计在在严严寒和寒冷地区，地下室外寒和寒冷地区，地下室外墙墙外外侧侧保温保温层应层应与地与地外窗（1）外窗分隔应在满足国家标准要求的前提下，尽量减少分隔，并按照模数进行）外窗分隔应在满足国家标准要求的前提下，尽量减少分隔，并按照模数进行设计；设计；（2）外窗安装施工图节点设计时，宜使用建筑门窗玻璃幕墙热工计算软件，模拟）外窗安装施工图节点设计时，宜使用建筑门窗玻璃幕墙热工计算软件，模拟不同安装条件下外窗的传热系数和各表面温度，进行辅助设计和验证；不同安装条件下外窗的传热系数和各表面温度，进行辅助设计和验证；（3）外窗宜采用窗框内表面与结构外表面齐平的外挂安装方式；）外窗宜采用窗框内表面与结构外表面齐平的外挂安装方式；（4）外窗台应设置窗台板，以保护窗台不受雨水侵蚀造成保温层的破坏；窗台板）外窗台应设置窗台板，以保护窗台不受雨水侵蚀造成保温层的破坏；窗台板应设有滴水线；窗台宜采用耐久性好的金属或塑料制作，并与外窗设计相互配合；应设有滴水线；窗台宜采用耐久性好的金属或塑料制作，并与外窗设计相互配合；外窗（外窗（1）外窗分隔）外窗分隔应应在在满满足国家足国家标标准要求的前提下，尽量减少分隔准要求的前提下，尽量减少分隔穿屋面管道、风道（1）预留洞口应大于管道或风道外径20cm；（2）在管道与洞口间进行发泡处理，屋面保温层上设聚氨酯发泡保温层，由PVC套管进行保护。图图5-5 排气管出屋面示意排气管出屋面示意热桥穿屋面管道、穿屋面管道、风风道道图图5-5 排气管出屋面示意排气管出屋面示意热桥热桥带热隔断的固定件（1）屋檐、照明、太阳能板、空调架采用带热隔断的固定件，减少钢结构热桥。（2）如果不能采购到合适的专用隔热固定件，可在金属固定件与混凝土结构中间使用非金属、热阻较大的垫片，起到减少热桥效应的目的。图图5-6带热隔断的固定件带热隔断的固定件热桥带热带热隔断的固定件隔断的固定件图图5-6带热带热隔断的固定件隔断的固定件热桥热桥悬挑阳台及遮阳卷帘（1）采用带热隔断的阳台专用高强度支撑件。（2）施工中，可考虑采用阳台板与主体结构断开的设计，阳台板靠挑梁支撑。保温材料应将挑梁和阳台结构体整体包裹。图图5-7悬挑阳台避免热桥设计悬挑阳台避免热桥设计热桥悬悬挑阳台及遮阳卷帘挑阳台及遮阳卷帘图图5-7悬悬挑阳台避免挑阳台避免热桥设计热桥热桥设计热桥8686目目录 Outline1.建筑方案建筑方案设计2.围护结构构设计3.能源系能源系统设计高效高效热回收新回收新风系系统辅助供冷供助供冷供热系系统卫生生间和厨房通和厨房通风照明与照明与计量量86目目录录 Outline高效高效热热回收新回收新风风系系统统采用高效热回收新风系统,可通过有组织的新风排风系统和高效热回收装置，满足室内新风要求，实现节能。设计要点：1.新风和排风设计宜以户为单位，设计中应考虑新风和排风的风量平衡；2.热回收新风系统宜分户独立设置且可调控；3.与室外相连的新风、排风管路上应安装高质量保温密闭阀门以防止新风渗透；4.严寒和寒冷地区，热回收新风系统应设置防冻措施；（室外空气预热、周期性除霜、采用全热回收装置、地道风）5.建议热回收新风装置带旁通管；6.新风进口应设置低阻高效率空气净化装置，循环风宜设置中高效过滤器。高效新风热回收系统采用高效采用高效热热回收新回收新风风系系统统,可通可通过过有有组织组织的新的新风风排排风风系系统统和高效和高效热热回回设备选择：1.热回收装置应结合地区气候特点进行选择气候区气候区严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地夏热冬暖地区区推荐方推荐方式式显热回收或全热显热回收或全热回收回收显热回收或全热显热回收或全热回收回收全热回收全热回收全热回收全热回收2.显热回收装置温度交换效率75%；全热热回收装置，焓交换效率75%；热回收装置风机耗电量不应大于0.45 W/（m3h）。高效新风热回收系统设备选择设备选择：气候区：气候区严严寒地区寒冷地区夏寒地区寒冷地区夏热热冬冷地区夏冬冷地区夏热热冬暖地区推荐冬暖地区推荐被动式超低能耗建筑的特点就是充分利用被动式建筑设计技术，采用高性能围护结构和高效热回收系统，不用或少用辅助热源来满足室内温湿度和舒适度要求。1.应根据气候区特点采取不同的辅助冷热源形式及供暖供冷方式，优先利用可生能源形式和辐射供冷供暖方式；生物质秸秆地源热泵太阳能辅助供暖供冷方式助供暖供冷方式被被动动式超低能耗建筑的特点就是充分利用被式超低能耗建筑的特点就是充分利用被动动式建筑式建筑设计设计技技术术，采用，采用2.严寒和寒冷地区需要设置辅助热源；寒冷地区、夏热冬冷及夏热冬暖地区需要设置辅助冷源。不同气候区推荐辅助供暖供冷方式3.末端供暖供冷方式建议采用辐射供暖供冷；4.辅助热源选择时应兼顾生活热水需求，将供暖、新风及生活热水制备组合在一起。气候区气候区严寒地区寒地区寒冷地区寒冷地区夏夏热冬冷冬冷夏夏热冬冬暖暖推荐方式推荐方式燃气采暖炉燃气采暖炉空气源或地源空气源或地源热泵空气源空气源热泵或地源或地源热泵分体式空分体式空调辅助供暖供冷方式助供暖供冷方式2.严严寒和寒冷地区需要寒和寒冷地区需要设设置置辅辅助助热热源；寒冷地区、夏源；寒冷地区、夏热热冬冷及夏冬冷及夏热热1.新风气流应从起居室和卧室等主要活动区(送风区)流向卫生间、厨房等潮湿的功能区(排风区)；2.送风区的所有房间必须接入新风管网；3.居住建筑的每个房间或主要活动区均应设置送风口和回风口；回风口和回风管道安装确有困难时，可在主活动区域设置集中回风口；4.居住建筑的新风口和排风口尽量分开布置；5.楼梯间、过道和敞开式厨房的餐厅作为过流区，有气流通过，从送风区流向排风区，不需要自己的风口；室内气流组织新新风风气流气流应应从起居室和卧室等主要活从起居室和卧室等主要活动动区区(送送风风区区)流向流向卫卫生生间间、厨、厨1.卫生间一般只设置排风，无需补风装置；2.每个卫生间宜设置独立的卫生间通风器，卫生间排风经卫生间通风器导入 排风竖井内，由排风竖井中排出室外；3.通风器宜设置启停定时装置；4.卫生间排风进入集中排风竖井前应设置气密性好的电动风阀或重力止回阀；5.集中管道井排风系统，排风竖井内风速以1-2m/s为宜；6.对于住宅卫生间，风道安装时宜设置向卫生间方向的坡度；卫生间排风用无动力风帽卫生间通风1.卫卫生生间间一般只一般只设设置排置排风风，无需，无需补风补风装置；装置；卫卫生生间间排排风风用无用无动动力力1.在被动式超低能耗建筑中，厨房宜设立独立的排油烟补风系统；2.补风气流应沿排风罩方向布置；3.厨房门宜安装闭门器，避免厨房通风影响其他房间的气流组织和送排风平衡；厨房排烟室内气流组织1.在被在被动动式超低能耗建筑中，厨房宜式超低能耗建筑中，厨房宜设设立独立的排油烟立独立的排油烟补风补风系系统统