民用建筑节能设计课件

1、2021-8-2民用建筑节能设计1 第二章第二章 民用建筑节能设计民用建筑节能设计 2021-8-2民用建筑节能设计2 建筑能耗的基本概念建筑能耗的基本概念 民用建筑民用建筑：建筑建造和使用过程中的用能，主要包括建：建筑建造和使用过程中的用能，主要包括建 筑采暖、空调、热水供应、炊事、电气等方面。筑采暖、空调、热水供应、炊事、电气等方面。 按国际惯例，工业建筑使用能耗一般计入工业产品能按国际惯例，工业建筑使用能耗一般计入工业产品能 耗，不计入建筑能耗。耗，不计入建筑能耗。 建筑能耗的构成建筑能耗的构成 采暖采暖 空调空调 热水热水 供应供应 电电 气气 炊炊 事事 各部分所占比例各部分所占比例

2、 (%)(%) 6565151514146 6 2021-8-2民用建筑节能设计3 表表:我国的民用建筑分类及能耗我国的民用建筑分类及能耗（2003年）年） 面积面积 ( (亿亿m m2 2) ) 能耗状况能耗状况 （每年）（每年） 农村居农村居 住建筑住建筑 农村生活用能农村生活用能 （不包括非商品能）（不包括非商品能） 240240 0.40.4亿吨标煤和亿吨标煤和 900900亿亿kWhkWh 城城 镇镇 民民 用用 建建 筑筑 北方城镇采暖北方城镇采暖60601.21.2亿吨标煤亿吨标煤 城镇建筑城镇建筑 住宅用电住宅用电 ( (含炊事含炊事) ) 8989 生活用电生活用电 1700

3、1700亿亿kWhkWh ( (除采暖除采暖 外能耗外能耗) ) 炊事用能折合电炊事用能折合电 900900亿亿kWhkWh 一般公共一般公共 建筑建筑 484812001200亿亿kWhkWh 大型公共大型公共 建筑建筑 4 4800800亿亿kWh kWh 总计总计14114146004600亿亿kWh kWh 2021-8-2民用建筑节能设计4 2.12.1建筑节能的基本问题建筑节能的基本问题 建筑节能建筑节能 满足建筑热环境满足建筑热环境 保护人居环境保护人居环境 社会经济发展社会经济发展 减轻大气污染减轻大气污染 改善建筑环境改善建筑环境 2021-8-2民用建筑节能设计5 出路！出

4、路！ 提高建筑围护结构的热工性能提高建筑围护结构的热工性能 利用可再生能源利用可再生能源 建筑的可持续发展（绿色建筑建筑的可持续发展（绿色建筑） 2021-8-2民用建筑节能设计6 2.22.2节能建筑与建筑节能材料节能建筑与建筑节能材料 2021-8-2民用建筑节能设计7 形态形态材质材质材料材料 纤纤 维维 状状 无机质无机质 天然天然石棉纤维石棉纤维 人造人造矿物纤维（矿渣棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉）矿物纤维（矿渣棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉） 有机质有机质天然天然软质纤维板（木纤维板、草纤维板）软质纤维板（木纤维板、草纤维板） 微微 孔孔 状状无机质无机质 天然天然硅藻土硅藻土 人造人造

5、硅酸钙、碳酸镁硅酸钙、碳酸镁 气气 泡泡 状状 有机质有机质 天然天然软木软木 人造人造 泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨酯塑料、泡沫酚醛泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨酯塑料、泡沫酚醛 树脂、泡沫尿素树脂、泡沫橡胶、钙塑绝热板树脂、泡沫尿素树脂、泡沫橡胶、钙塑绝热板 无机质无机质人造人造 膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土、泡沫玻璃膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土、泡沫玻璃 、泡沫硅玻璃、火山炭微珠、泡沫粘土等、泡沫硅玻璃、火山炭微珠、泡沫粘土等 层状层状金属金属人造人造铝箔铝箔 表表: :主要绝热材料分类主要绝热材料分类 2021-8-2民用建筑节能设计8 节能建筑的门窗材料节能建筑的门窗材料 品种品种

6、松、杉木松、杉木塑料塑料钢钢铝合金铝合金 W/(mW/(mk)k)0.140.140.290.290.100.100.250.2558.258.2174.4174.4 表表:几种材料的导热系数值几种材料的导热系数值 建筑门窗一般由门窗框材料、建筑门窗一般由门窗框材料、 镶嵌材料和密封材料构成。镶嵌材料和密封材料构成。门窗门窗 材料材料的选择对建筑节能的影响很的选择对建筑节能的影响很 大。大。 2021-8-2民用建筑节能设计9 2.32.3建筑保温与热工设计建筑保温与热工设计 建筑是由围护结构，建筑是由围护结构， 包括包括墙体墙体、屋面屋面、门窗门窗、 地面地面等围合起来的空间，等围合起来的空

7、间， 这一空间热环境的优劣，这一空间热环境的优劣， 取决于取决于室外自然气候的优室外自然气候的优 劣劣和和围护结构的保温隔热围护结构的保温隔热 性能的高低性能的高低。因此，改善。因此，改善 建筑围护结构的热工性能建筑围护结构的热工性能 是建筑节能的是建筑节能的首要问题首要问题。 2021-8-2民用建筑节能设计10 保温材料保温材料 单一型单一型 使用时需其它材料配合使用时需其它材料配合 如：聚苯乙烯板如：聚苯乙烯板 复合型复合型 由单一保温材料与其它辅助材料复合而成由单一保温材料与其它辅助材料复合而成 如：聚苯乙烯水泥复合板如：聚苯乙烯水泥复合板 聚苯乙烯石膏板聚苯乙烯石膏板 2021-8-

8、2民用建筑节能设计11 工程名称工程名称：山西省太原双塔东街小区：山西省太原双塔东街小区 设计单位：山西省标准设计院设计单位：山西省标准设计院 建筑面积建筑面积：3.40万平方米万平方米 总高度：总高度：50米米 结构形式：结构形式：250厚剪力墙厚剪力墙 做法特点做法特点：ZL聚苯颗粒外墙外保温大于聚苯颗粒外墙外保温大于6CM 2021-8-2民用建筑节能设计12 高层外墙高层外墙 外保温外保温 天津天津 新春花苑新春花苑 2021-8-2民用建筑节能设计13 高层外墙高层外墙 外保温外保温 北京建筑设计研北京建筑设计研 究院住宅楼究院住宅楼 2021-8-2民用建筑节能设计14 节能建筑热

9、工设计应包括如下内容：节能建筑热工设计应包括如下内容： 一、了解所设计的建筑的热工要求一、了解所设计的建筑的热工要求 二、根据选定的热工要求确定节能设计指标二、根据选定的热工要求确定节能设计指标 体型系数体型系数 屋顶屋顶 外墙外墙 节能设计节能设计 窗户窗户 夏季和冬季的要求？夏季和冬季的要求？ 2021-8-2民用建筑节能设计15 2.42.4建筑能耗指标及其计算方法建筑能耗指标及其计算方法 三、建筑物耗热量指标三、建筑物耗热量指标 单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量 n单位建筑面积的空气渗透耗热量单位建筑面积的空气渗透耗热量 HrINFTHH qqq

10、q 0 1 / )(AFKttq m i iiieiTH 0 / )(AVNCttq peiINF 2021-8-2民用建筑节能设计16 2.5 2.5 太阳能住宅节能设计太阳能住宅节能设计 图 主动式采暖系统示意图 1、集热器 2、贮热装置 3、散热器 4、管道 5、水泵或风机 一、一、 主动式太阳能建筑主动式太阳能建筑 2021-8-2民用建筑节能设计17 被动式太阳能建筑被动式太阳能建筑 n被动式太阳能建筑的类型很多，按照利用太阳能方式的被动式太阳能建筑的类型很多，按照利用太阳能方式的 不同，可以分为以下两种：不同，可以分为以下两种：间接得热式间接得热式和和直接得热式直接得热式。 间接得

11、热式形式举例间接得热式形式举例 图 特朗伯集热墙 图 太阳能水墙 2021-8-2民用建筑节能设计18 直接得热式直接得热式 图 直接得热式太阳房工作状况 2021-8-2民用建筑节能设计19 太阳能热水器太阳能热水器 太阳能热水器一般由集热器、贮热装置、循环管路和 辅助装置组成。 2021-8-2民用建筑节能设计20 香港长洲岛明爱明晖营节能建筑香港长洲岛明爱明晖营节能建筑 明爱明晖营地改建工程建筑规模为4800m2，位 于香港长洲岛山顶，四面环海，其中节能技术和建 筑体系作为本建筑工程的主要内容。 项目局部平剖面示意图 2021-8-2民用建筑节能设计21 北京大兴区新能源住宅北京大兴区新

12、能源住宅 2021-8-2民用建筑节能设计22 2.62.6绿色建筑与建筑节能绿色建筑与建筑节能 绿色建筑设计所追求的目标与原则就是消耗最小的 能源和资源，给环境和生态带来的影响最小，同时为居住 和使用者提供健康舒适的建筑环境与良好的服务，以实现 人、建筑、环境的健康协调的可持续性发展。 Resource Efficient Buildings 资源的有效利用的建筑 Reduce Renewable Recycle Reuse 2021-8-2民用建筑节能设计23 2.7 2.7 建筑节能设计实例建筑节能设计实例 法兰克福商业银行法兰克福商业银行 建筑师：建筑师：Foster & Partners 位置：德国，法兰克福位置：德国，法兰克福 建造时间：建造时间：1999年年 委托人：德意志联邦议会委托人：德意志联邦议会 建筑是一栋建筑是一栋50层的三角形塔楼，高约层的三角形塔楼，高约190m。 转角部位抹成圆弧。建筑为中空，形成一个通高转角部位抹成圆弧。建筑为中空，形成一个通高 的中庭。这个中庭又被玻璃天花每的中庭。这个中庭又被玻璃天花每12层分为一段，层分为一段， 以阻断气