沈阳市居住建筑节能建筑部分.ppt

沈阳市居住建筑节能设计示例,辽宁省建筑设计研究院 2008.06.11,为贯彻国家节约能源法、保护环境和实施国民经济可持续发展战略，积极推广建筑节能技术，提高民用建筑的建筑节能设计水平，合理选用建筑节能技术，保证设计质量，因此沈阳市建委决定制定沈阳市居住建筑节能设计示例，以指导建筑师在实际工作中学习、运用。,第一部分 编制说明,1. 编制依据,1.1 沈阳市城乡建设委员会对编制沈阳市居住建筑节能设计要点及设计示例的工作计划； 1.2民用建筑热工设计规范（GB50176-93).民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（JGJ26-95)； 1.3 辽宁省居住建筑节能设计标准(DB21/T1476-2006)，并结合沈阳地区的实际工程进行编制。,2. 编制目的及意义,2.1. 建筑节能已成为我国实施经济、社会、资源与环境可持续发展的重大战略举措； 2.2. 建设部、辽宁省、沈阳市分别颁布了相应的建筑节能设计标准和设计导则。2006年建设部、省建设厅亦分别开展了建筑节能设计专项检查； 2.3. 为提高我市广大设计人员居住建筑节能设计的水平，针对我市目前在居住建筑节能设计中存在的问题，我们研编了居住建筑节能设计要点及设计示例，对我市建筑节能设计的规范化、标准化起到良好的推动与促进作用。,3. 适用范围,本示例着重反映与居住建筑建筑节能有关的设计问题，可供节能住宅工程技术设计时参考，其他专业方面的设计还应按国家现行有关规范、规程等规定执行。本示例不得在工程设计中作为标准图引用。,4. 示例内容,4.1 居住建筑建筑专业节能设计审查要点； 4.2 居住建筑建筑专业节能设计要点及技术措施； 4.3 居住建筑建筑专业节能设计的计算方法； 4.4 居住建筑节能设计示例建筑部分； 4.5 居住建筑节能设计采暖部分审查要点、 设计要点、技术措施及示例部分。,第二部分 建筑专业节能设计审查要点,建筑专业节能设计审查要点 1. 建筑节能设计审查依据 2. 建筑节能设计成果提交 3. 建筑专业节能设计审查要点,1. 建筑节能设计审查依据,1.1民用建筑节能设计标准 （采暖居住建筑部分）JGJ 26-95； 1.2民用建筑热工设计规范GB50176-93； 1.3 辽宁省居住建筑节能设计标准 DB21/T1476-2006； 1.4住宅建筑规范GB50368-2005；,2. 建筑节能设计成果提交,2.1 建筑设计施工图设计总说明中应有建筑节能设 计章节； 2.2 建筑设计施工图图纸中应反映节能设计的细部构造措施（女儿墙、外挑与附墙部件、窗洞口、凸窗、伸出屋顶构件与变形缝等），绘出主要热桥部位的节能设计示意图； 2.3 提供热工计算书（手算或软件计算均可）； 2.4 节能计算书应有相关人员签字并加盖单位设计专用章。,3. 建筑专业节能设计审查要点,3.1 建筑体形系数：应符合辽宁省居住建筑节能设计标准DB21/T1476-2006(以下称标准)表4.1.4规定的限值； 3.2 建筑每个朝向的窗（包括阳台门的透明部分）墙面积比均不应大于标准表4.1.5的规定； 3.3 围护结构传热系数应符合标准表4.2.1规定的限值； 3.4 外窗的气密性等级不应低于建筑外窗气密性能分级及检测方法GB/T7107-2002中规定的4级，应注明外窗的构造形式，窗的传热系数应与窗的构造形式相一致；,1）. 根据06J607-1建筑节能门窗有各种外窗开启方式、玻璃厚度、玻璃种类、间隔层厚度、空腔充气种类等不同外窗形式的传热系数，设计中可据此确定外窗的传热系数; 2）. 根据DB21/T1476-2006居住建筑节能设计标准P20 附录C门窗传热系数气密性分级指标确定外窗的传热系数。 3.5 外门窗洞口周边与室外大气接触的墙面应做保温，其与墙体间的缝隙，应采用高效保温材料充填；,3.6 建筑热桥部位应做保温处理，保温构造应合理、安全、经济，保证内表面温度高于（在室内设计空气温、湿度条件下的）室内露点温度; 3.7 底层地坪以及地坪以下的周边外墙应采取良好的保温、防潮措施。,第三部分 建筑专业节能设计深度,建筑专业节能设计深度,1. 建筑设计施工图设计说明中 建筑节能设计专篇深度 2. 建筑设计节能计算书部分深度 3. 建筑节能设计图纸部分深度,1.施工图设计说明中节能设计专篇深度,1.1 建筑节能设计依据； 1.2 建筑物所处的气候分区； 1.3 建筑物的体型系数； 1.4 建筑物各朝向的窗墙面积比； 1.5 主要围护结构的节能构造及设计传热系数（屋面、外墙、外窗、户门等）；见辽宁省居住建筑节能设计标准DB21/T1476-2006 P8表4.2.1； 1.6 户门设计规定的传热系数； 1.7 外门窗的气密性等级的设计规定；,1.8 建筑节能设计所采用的保温材料。设计者对其材料性能的规定：包括材料表观密度、导热系数、燃烧性能等级或氧指数； 1.9 建筑节能设计的判定。 如采用直接判定法，写为“本工程体型系数、窗墙比、外门窗气密性等级及围护结构的设计传热系数等均符合标准限值规定，节能设计符合标准。” 如采用耗热量指标判定法，写为“本工程采暖耗热量指标qH=( )W/m2，小于标准规定指标qH=( )W/m2，节能设计符合标准。”,2.建筑设计节能计算书部分深度,2.1 建筑物体型系数计算：包括总体积、外表面积、体型系数的计算; 2.2 各朝向窗墙面积比计算：分别列出各朝向外墙面积、窗面积、窗墙面积比的计算; 2.3 主要围护结构的构造及设计传热系数的计算。包括屋面、外墙、不采暖楼梯间或户外走廊与户内房间的隔墙和楼板，接触室外空气的架空或外挑楼板，不采暖地下室或门厅与上部采暖房间的楼板共五项，设计中不存在上述传热项目者即取消该项。,2.4 采用直接判定法确定设计建筑符合节能标准时应提供标准附录H表H.0.1“设计建筑节能设计直接判定表”，其中户门、阳台门下部门芯板、地面及外窗的传热系数均与标准传热系数限值相同。 2.5 采用耗热量指标判定法确定设计建筑符合节能标准时应提供标准附录J“辽宁省设计建筑节能设计热工计算表”，其采暖耗热量指标（qH)必须符合标准附录A表A.0.3的规定。,沈阳市气候区属建筑物采暖耗热量指标W/m2、 耗煤量指标kg、采暖设计热负荷指标W/m2、,3.建筑节能设计图纸部分深度,3.1 主要围护结构的节能构造表。 3.2 底层周边1m地面的保温构造表示在剖面图及节点详图中。 3.3 围护结构细部的节能构造，如外门窗框安装缝隙的处理，外门窗洞口室外周边的保温处理，外墙、屋面的结构性热桥部位，女儿墙、阳台底板、空调挑板等处的保温处理，外墙保温层底端与室外地坪处的构造措施等均表示在节点详图中。,第四部分 建筑热工设计气候分区及建筑节能设计标准,1.1 依据民用建筑热工设计规范GB50176-93,及辽宁省居住建筑节能设计标准DB21/T1476-2006相关规定，沈阳市属于居住建筑主要城市所处城市气候分区中严寒地区（I区）中的严寒C区（I(C)区）。 2.2 建筑热工设计应必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热。 2.3 居住建筑节能设计标准的采暖节能率，在1981年住宅通用设计采暖能耗的基础上节能65。,第五部分 建筑总体布局,1. 建筑总平面布置和设计。宜充分利用冬季日照并避开冬季主导风向，建筑主要朝向宜选择南北向或接近南北向，主要房间尽量避免冬季西北风直接吹刮及夏季西向日晒。 2. 外部环境设计。应对建筑自身所处的具体环境加以充分利用和改善。 3. 规划设计。应对建筑的体形以及建筑群体组合进行合理的设计，以适应气候环境。 4. 日照环境设计。建筑物的朝向、间距会对建筑物内部采光、得热产生很大的影响，所以应合理确定建筑物的日照间距及朝向，建筑物的日照标准应满足相应规范的要求。,第六部分 建筑单体节能设计要点,1. 建筑单体体形设计要求。 建筑的体形对建筑的能耗有很大影响，建筑物的平、立面不应出现过多的凹凸。体形系数按标准4.1.4规定； 当居住建筑体形系数不满足要求时，应对设计建筑进行耗热量计算。通过调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数，使建筑物的耗热量指标达到规定的要求。由标准附录表A.0.3查得沈阳居住建筑物采暖耗热量指标为15.0 W/m2,居住建筑的体形系数限值,2. 建筑单体空间设计。在充分满足建筑功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔，改善室内通风、采光、热环境等。厨房、餐厅等辅助房间宜布置在北侧，形成北侧寒冷空气的缓冲区，以保证主要居室的舒适温度。,3. 建筑设计中应对外门窗进行合理设计，以调节建筑室内的通风、采光等，改善建筑室内环境的舒适度。设计中应采用气密性良好的外门窗。按标准4.2.3条规定，多层建筑外窗气密性多层不应低于建筑外窗气密性能分级及检测方法GB 7107中规定的4级，高层建筑不应低于5级，并应满足按建筑结构荷载规范中规定的抗风压值。,建筑外门窗传热系数应小于或者等于标准表4.2.1中规定的限值，建筑外门窗（包括阳台门上部透明部分）与天窗面积不宜过大。应满足标准表4.1.5规定窗墙面积比限值，不满足要求时，应对设计建筑进行耗热量计算； 4. 建筑物围护结构应有良好的保温性能，围护结构传热系数应小于或者等于标准表4.2.1中规定的限值。,表4.2.1 围护结构传热系数K W/（m2.K）限值,续表4.2.1,5. 在建筑物整体耗能达到节能要求的同时还应注意各窗口、出挑构件等热桥部位的构造处理，必要时进行防结露热工计算，防止出现冷凝、结露等情况。,屋顶和外墙传热系数的修正系数,外窗传热系数的修正系数,第七部分 建筑单体节能设计措施,1. 墙体节能措施： 1. 1. 外墙保温应选用高效能的保温材料，且应首选外保温构造； 1.2. 采用外墙外保温构造时，应尽量减少混凝土出挑构件及附墙部件； 1.3. 当外墙有出挑构件及附墙部件时（如：阳台、雨蓬、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗的非透明构件、装饰线和靠外墙阳台分隔墙等）应采取有效的保温措施；,1.4 . 外墙外保温的墙体，窗口外侧四周墙面应进行保温处理； 1.5. 外墙保温采取内保温或夹心墙保温构造时，应充分考虑结构性热桥影响并符合以下要求： 1). 计算外墙的平均传热系数应按标准附录G选取修正系数； 外保温取0.91；外保温夹心墙取0.80； 内保温取0.71。,2）热桥部位应采取可靠的保温措施； 3）对热桥部位和保温薄弱部位采取可靠的防潮措施。 2 . 门窗节能措施： 2.1 居住建筑不宜设计凸窗。设计凸窗时，凸窗凸出尺寸（从外墙的外表面至凸窗的内表面）不大于300mm，窗的传热系数应降低10，其不透明的顶部、底部、侧面的传热系数应小于或等于外墙的传热系数；,2.2 外门窗框与墙体间的缝隙，应采用高效保温材料充填；外门窗洞口周边与室外大气接触的墙面应做保温； 2.3 门窗周边与墙体或其他围护结构连接处应为弹性的构造，采用防潮型保温材料填塞，缝隙内外侧应采用密封剂或密封胶密封。,3. 楼地面节能措施 3.1 建筑楼地面面层的热工设计，宜从人们的健康、舒适及采暖方式综合考虑采取不同的表面材料。 3.2 从提高底层地面的保温和防潮性能考虑，宜在周边和中间地面垫层上分别铺设不小于60mm和20mm厚挤塑聚苯板以提高地面的热阻；或用板、块状保温材料做垫层，使居住建筑的地面热阻达到热阻限值；,3.3 层间楼板如需保温时，应采用有效的保温措施并满足防火的要求； 3.4. 底面接触室外空气的架空或外挑楼板应采用外保温。 4 . 屋面节能措施： 4.1. 屋面应有良好的保温性能，传热系数应小于或者等于标准表4.2.1中规定的限值； 4.2. 檐口、女儿墙、变形缝等部位应有保温措施。,第八部分 围护结构热工计算,1. 围护结构热工计算公式 K= 1/R0 R0= Ri + R + Re RR1+R2+Rn = 1/1 +2/2 +n/n 式中：K围护结构传热系数 (W/ m2K) R0传热阻 (m2K/ W) ； Ri内表面换热阻(m2K/ W)，取0.11 (m2K/ W)， 对于分户墙两侧表面的换热阻均取0.11 Re外表面换热阻，取0.04 (m2K)/W R墙体结构层的热阻 (m2K/ W) j各材料层的厚度 (m)；,c，j j a c，j材料的计算导热系数W/(mK) j各材料层材料的导热系数 a考虑使用位置和湿度影响的大于1.0修正系数 注：材料的导热系数和修正系数a，可在民用建筑热工设计规范GB50176-93的附表4.1和附表4.2中查取。,2. 外墙热工计算 2.1 外墙的传热系数K= 1/R0 R0= Ri + R + Re 内表面换热阻Ri取0.11 (m2K/ W) 外表面换热阻Re取0.04 (m2K)/W 2 .2 外墙平均传热系数Km外墙平均传热系数按标准 G.0.1式计算：KmKi/i 式中：Km外墙的平均传热系数W/(m2K) Ki外墙墙体主体部位传热系数W/(m2K) i外墙平均传热系数的修正系数。外保温取0.91；外保温夹心墙取0.80；内保温取0.71。,3. 屋面热工计算 3.1 屋面的传热系数 K= 1/R0 R0= Ri + R + Re 内表面换热阻Ri取0.11 (m2K/ W) 外表面换热阻Re 取0.04 (m2K)/W 3.2 平屋面找坡层的计算厚度取最小厚度，即找坡层起坡高度（m）; 3.3 防水层的热阻忽略不计；,4. 楼板层的传热系数计算 4.1 楼板层的传热系数 K= 1/R0 上、下为居室的层间楼板的上、下表面换热阻均 取0.11 (m2K/ W); 4.2 底面接触室外空气的架空或外挑楼板的上表面换热阻取0.11 (m2K/ W)，下表面换热阻取0.06(m2K/ W)； 4.3有地下室或地下停车库楼板的上表面换热阻取0.11 (m2K/ W)，下表面换热阻地下室有窗时取0.08 (m2K/ W)； 4.4地下室无窗时下表面换热阻取0.17 (m2K/ W)；,5 . 楼梯间隔墙的传热系数计算 5.1 楼梯间隔墙传热系数 K= 1/R0 5.2 不采暖楼梯间内表面换热阻取0.11 (m2K/ W)，外表面换热阻取0.08 (m2K/ W)； 6. 底层地面的热阻： 6.1 底层地面由于地下不包括空气边界层，不能采用传热系数K作为评价底层地面的热工性能指标，只能采用热阻作为评价其热工性能的指标。 6.2 底层地面的热阻Rg按下列公式计算：Rg= Ra + R Ra-地面上表面的换热阻 R-地面至垫层各层材料的热阻之和,6.3 地面应将周边地面和非周边地面的热阻分别计算，周边地面系指距外墙1m以内的地面 由于地层地面下土壤层的存在，使地面层热阻R计算非常复杂，为简化工作量，要求周边地面在垫层上铺设保温层，采用挤塑聚苯板时不低于60mm、采用模塑聚苯板时不低于100mm。非周边地面在垫层上铺设保温层，采用挤塑聚苯板时不低于20mm、采用模塑聚苯板时不低于30mm。,7.外墙保温层厚度计算,外墙的保温层厚度in按下式计算： in=c,in （1/Kre-Rc- Ri- Re） in保温层的厚度（m); c,in保温材料的计算导热系数W/(mK); Kre外墙规定的传热系数限值 Rc外墙构造层中除保温层外的各层材料的热阻之和(m2K/ W)。 Ri内表面换热阻(m2K/ W)， Re外表面换热阻(m2K/ W),8.面积和体积的计算,8.1. 建筑面积AO：应按各层外墙外包围线围成面积的总和计算(层高大于或等于5.2m的房间应按面积的2倍计算)包括采暖半地下室的面积，不包括地下室的面积。 8.2. 建筑体积VO：应按与计算建筑面积所对应的建筑物外表面和底层地面围成的体积计算。 8.3. 建筑外表面积FO：建筑物与室外大气接触的外表面积。,8.4. 建筑体形系数S：建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。 8.5. 窗墙面积比：窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值 8.6. 关于面积和体积的计算细则详见标准附录E 关于面积和体积的计算。,9.耗热量指标计算,9.1. 建筑物耗热量指标（W/m2）： qH = qH.T + qINF qIH 式中：qH建筑物单位建筑面积的耗热量指标 ( W/m2 ) ； qHT折合到单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量（W/m2）： qINF折合到单位建筑面积上的空气渗透耗热量（W/m2）： qIH折合到单位建筑面积上的建筑内部得热量，取3.8（W/m2）,9.2. 围护结构的传热耗热量 qHT = ( t i t e)(iKiFi)/ A0 式中：( t i t e)全部房间平均室内计算温度减去采暖期室外平均温度，标准表A.0.2查得沈阳( t i t e)= 21.7 oC i围护结构传热系数的修正系数,取值见标准附录B Ki围护结构的传热系数W/ (m2K) Fi围护结构的传热面积(m2)； A0建筑面积m2。,9.3. 空气渗透耗热量qINF= bVc/ A0 式中：b空气渗透耗热量系数（W/m3）, 标准表A.0.2查得沈阳b = 4.01（W/m3）； Vc 换气体积 ，标准附录E规定 楼梯间及外廊不采暖时按Vc0.60V0计算，楼梯间及外廊采暖时按Vc0.65V0 V0建筑体积m3 A0建筑面积m2。,居住建筑节能设计示例,建 筑 设 计 说 明,1 设计依据： 1.1 辽宁省居住建筑节能设计标准(DB21/T1476-2006) 1.2民用建筑热工设计规范（GB50176-93) 2 项目概况： 2.1本工程为节能示例建筑住宅楼，参考建筑为沈阳市某小区多层住宅 2.2 建筑层数、高度：地上七层，顶层户型为全跃户型，建筑高度20.80 m（檐口），总建筑面积为4003.8m2，共28户.,2.3 本工程0.000以上外墙为 200厚钢筋混凝土墙体外贴 70厚阻燃型挤塑聚苯乙烯板其材料导热系数要求不得大于0.03W/m.K，氧指数大于30%，压缩强度不小于150kPa；表观密度32kg/m3 ； 2.4 楼梯间墙体保温采用50厚胶粉聚苯颗粒保温砂浆，材料导热系数要求不得大于0.06W/m.K； 2.5屋面保温层为100厚阻燃型挤塑聚苯乙烯板，其导热系数不得大于0.03w/ mK，压缩强度不小于200kPa；材料密度不大于35kg/m3。,2.6 本工程外窗采用塑钢节能窗C型,固定扇70A系列平开窗（5+9A+4+9A+5）单框三玻开启扇4+12A+4单框双玻，气密性能按照建筑外窗气密性能分级及检测方法GB/T7107-2002规定不低于4级 传热系数 2.0 W/ m2K，入户门采用保温，防盗，乙级防火门，传热系数 1.5 W/ m2K。 3 节能设计： 3.1 项目名称节能示范示例工程。工程地点位与沈阳市，属严寒地区中严寒C区，节能率65%,执行辽宁省居住建筑节能设计标准DB21/T1476-2006。,总建筑面积4003.8m2,建筑体积11458.98 m3。建筑层数7层，外表面积3399.846m， 体形系数0.2960.26。 3.2 屋面保温层采用100厚阻燃型挤塑聚苯乙烯板,导热系数0.03w/mK，屋面传热系数0.277 (W/m2K)0.40。 3.3外墙采用外保温措施。保温层, 导热系数0.03 w/mK. 外墙热平均系数0.419 (W/m2K)0.50。,3.4 分隔采暖与非采暖空间的隔墙采用抹50厚聚合物保温砂浆材料（导热系数0.05w/m .k）保温措施。传热系数0.783(W/m2K)0.80， 分隔采暖与非采暖空间的楼板采用40厚阻燃型挤塑聚苯乙烯板隔热（导热系数0.03w/m .k） 传热系数0.59 (W/m2K)。 3.5 户门采用不锈钢三防门， 传热系数1.5(W/m2K)。,3.6 地面周边地面采用60厚阻燃型挤塑聚苯乙烯板保温措施，传热系数0.350 (W/m2K)=0.35。 非周边地面采取20厚阻燃型挤塑聚苯乙烯板保温措施保温措施，传热系数0.350 (W/m2K)=0.35。 3.7 窗：采用塑钢窗，固定扇单框三玻，开启扇单框双玻。 外窗（南向）采用塑钢窗，窗墙面积比0.346。 窗的传热系数2.0 (W/m2K)。,外窗（北向）采用塑钢窗，窗墙面积比0.166。 窗的传热系数2.0 (W/m2K)。 外窗（东向）采用塑钢窗，窗墙面积比0.001。 窗的传热系数2.0 (W/m2K)。 外窗（西向）采用塑钢窗，窗墙面积比0.001。 窗的传热系数2.0 (W/m2K),3.8 结论 该建筑体形系数不满足辽宁省居住建筑节能设计标准DB21/T1476-2006规定的判定条件，因此需对该建筑进行围护结构耗热量计算，该建筑耗热量指标：q H=11.18+6.886-3.8=14.27 W/m2， 小于沈阳居住建筑采暖耗热量指标15.0W/m2 ，本建筑满足节能65要求。 （计算过程见建筑节能热工计算书）。,3.9 节能计算软件： 计算软件名称 : 建筑节能设计分析软件TH-BECS2008。鉴定情况 : 建设部科技项目验收证书 建科验字2005第008号，软件版本 : Build071228 软件开发单位 : 清华斯维尔软件科技有限公司。,1. 建筑材料做法表 2. 与工程做法表可以合一,建筑节点详图,节能设计成果,附表一 材料做法表,附表二 设计建筑 节能设计直接判断表（表H.0.1）,谢谢！,