建筑节能计算讲稿ppt课件

1、 一、节能率的含义一、节能率的含义 二、节能控制参数二、节能控制参数 三、关于节能设计方法三、关于节能设计方法 四、建筑节能设计文件的四、建筑节能设计文件的 深度深度 一、节能率的含义一、节能率的含义 同样一幢建筑，分别于八十年代初同样一幢建筑，分别于八十年代初期建立对比建筑和如今建立期建立对比建筑和如今建立现有建筑，在保证同样的室内现有建筑，在保证同样的室内环境要求条件下，现有建筑的全年环境要求条件下，现有建筑的全年能耗与参照建筑全年能耗的比值。能耗与参照建筑全年能耗的比值。比较参数 对比建筑 现有建筑朝向及面积 一样 一样功能 一样 一样体形系数 一样 一样窗墙比 一样 一样室内环境 一样

2、 一样围护构造资料 不同 不同设备系统 不同 不同续节能率的含义 对比建筑规范节能建筑：现有建筑其节能率至少到达50%续节能率的含义特点节能率是实际计算值，非实践能源耗费的百分比2 节能的检测. 难以直接检测能耗，而间接以强迫性目的的检测替代。只需强迫性目的满足，即予认可。 节能是系统工程，需求各专业、各环节共同努力。 对公共建筑,从北方至南方: 围护构造分担节能率约25% - 13%； 空调采暖系统分担节能率约20% - 16%； 照明设备分担节能率约7% - 18%。 现阶段总目的到达50%, 已开场65%的试点.续节能率的含义续节能率的含义节能的落实设计设计质量控制施工图审查监理检测验收

3、备案二、节能控制参数二、节能控制参数 参数主要包括：参数主要包括： 1) 体形系数、体形系数、 2) 窗墙比、窗墙比、 3) 遮阳率、遮阳率、 4) 热阻热阻R、 5) 热惰性目的热惰性目的 D 6) 采暖耗热量目的采暖耗热量目的 7) 空调耗冷空调耗冷量目的量目的 设备的节能：设备的节能： 采暖与空调的效率采暖与空调的效率 热水供应的效率热水供应的效率 照明的效率照明的效率三 建筑节能有关参数的计算3.1 体形系数体形系数Shape coefficient of building 建筑物与室外大气接触的外外表积 建筑物所包围的体积 外外表积不包括地面、不采暖空调楼梯间隔墙和户门的面积； 包括

4、飘窗的外外表积与体积。 对封锁阳台，计算其内隔墙面积。假设无内隔墙，那么按封锁阳台的外外表计算面积和体积。 对有人坡屋顶,按三棱柱计算.室内室内外墙飘窗立面卧室或客厅封锁阳台平面住人坡屋顶建筑体型建筑体型:体形系数体形系数: 建筑物与室外大气接触的外外表积与其建筑物与室外大气接触的外外表积与其 所包围的体积的比值所包围的体积的比值 F / V体形系数体形系数: 大大 小小体形系数越小越节能体形系数越小越节能 以以1.5m高高 x 1.2m x 0.4的飘窗为例的飘窗为例, 其外其外外表积为外表积为: 3.96m2, 体积为体积为0.72m3. 本身的体本身的体形系数为形系数为5.5. 对整体建

5、筑的影响对整体建筑的影响: 例：某建筑共六层例：某建筑共六层,两个楼梯两个楼梯. 每层四户每层四户. 原原有外外表积为有外外表积为2113m2,原有体积为原有体积为6572m3, 体形系数为体形系数为0.322. 如每户有一扇窗改为上述飘窗如每户有一扇窗改为上述飘窗,那么体形那么体形系数变为系数变为0.335. 添加添加0.013. 如每户有二扇窗改为上述飘窗如每户有二扇窗改为上述飘窗,那么体形那么体形系数变为系数变为0.348. 添加添加0.0263.2窗墙比 (Area ratio of window to wall) 某朝向上的窗户窗洞总面积 该朝向立面总面积 注：1)以整个朝向为单位计

6、算，不以房间为单位。 2)对飘窗只计算其窗洞的面积。 3)对玻璃门应按窗户计算. 4)关于朝向确实定- North建筑平面之一建筑平面之一建筑平面之二建筑平面之二建筑平面之三建筑平面之三3.3 遮阳率遮阳率/遮阳系数遮阳系数 省标规定： 80% 遮阳率窗户洞口面积范围内，遮阳设备在夏至日阻止直射阳光进入室内的辐射能与该范围内直射阳光总辐射能的比。 逐时阴影面积*逐时太阳辐射强度 窗户面积*全天太阳辐射之和 夏季, 遮阳率越大越好. 夏至日全天-应逐时计算. 遮阳设备应在建筑设计中思索，并不得影响通风和正常采光。 南向：要求九时至十五时满窗遮阳南向：要求九时至十五时满窗遮阳 西向：要求十二时至十

7、八时满窗遮阳西向：要求十二时至十八时满窗遮阳 南向南向/北向北向: 可采用固定遮阳可采用固定遮阳 东向东向/西向西向: 可采用挡板遮阳或活动遮阳可采用挡板遮阳或活动遮阳. 建议：建议： 程度遮阳板长度程度遮阳板长度0.4m，程度延伸长度，程度延伸长度0.8m或垂直遮阳板长度或垂直遮阳板长度0.33m。 或采用有遮阳功能的窗户。或采用有遮阳功能的窗户。 建筑构件建筑构件(阳台阳台,搁板等搁板等)及建筑物本身也能及建筑物本身也能构成遮阳构成遮阳. 程度遮阳垂直遮阳LHN窗户分层遮阳 由建筑方位角构成的遮阳S墙面方位角SN 南京地域: 北纬 32004 夏至日南京太阳位置参数及遮阳计算窗户宽1.2m

8、，高1.5m，至顶板0.2m 时间午前9101112午后151413 太阳高度角 h49033620217401281023太阳方位角 A89022790336004200建筑正南向布置建筑正南向布置 程度遮阳板长度0.010.180.240.26程度遮阳板程度延伸长度1.450.880.420.00垂直遮阳板长度0.0150.220.67极大建筑南偏东建筑南偏东150布置午前布置午前 程度遮阳板长度0.390.380.340.25程度遮阳板程度延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47建筑南偏西建筑南偏西150布置午后布置午后 程度遮阳板长度0.390.

9、380.340.25程度遮阳板程度延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC GB50189 公共建筑节能规范公共建筑节能规范遮阳系数遮阳系数SC的定义的定义: 经过玻璃窗的太阳辐射得热率经过玻璃窗的太阳辐射得热率一样入射条件下一样入射条件下3mm规范玻璃窗的太阳辐规范玻璃窗的太阳辐射得热率射得热率.玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC的计算公式的计算公式 ： SC=SCSD SC为玻璃本身的遮阳系数，为玻璃本身的遮阳系数，SD为外遮阳设备为外遮阳设备的遮阳系数。的遮阳系数。 SD按照按照GB50189附录附录A提出的方

10、法确定。当提出的方法确定。当无外遮阳时，无外遮阳时，SD=1。 SC是玻璃对阳光的遮盖系数与窗框面积是玻璃对阳光的遮盖系数与窗框面积的修正系数的乘积的修正系数的乘积,与玻璃资料、窗框面积大小与玻璃资料、窗框面积大小有关。有关。 SC由建筑师确定由建筑师确定, 供应商按此提供产品供应商按此提供产品. 留意：玻璃对可见光的透射率不小于留意：玻璃对可见光的透射率不小于0.4 SC较小有利较小有利.太阳光谱与辐射特性波长m0.150.380.76100紫外线紫外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量 7%可见光可见光占太阳占太阳辐射总辐射总量量 50%红外线红外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量43%常温物体的辐

11、射常温物体的辐射0.764.525.0100波长微米Low-E的反射范围,反射率80%常温物体的辐射范围玻璃的选择玻璃的选择 兼顾夏季遮阳与冬季得热要求. 包括对外遮阳方式的选择亦是如此. 选择玻璃要思索其特性 -对阳光不同频率光波的反射与透射特性 希望能将红外反射而具有一定的可见光透过率. -辐射的方向性常用中空玻璃资料常用中空玻璃资料 白玻白玻 吸热玻璃吸热玻璃 增大吸热量增大吸热量,由室外空气带走由室外空气带走,减少进入室内减少进入室内热量热量,但对于温差传热量无减少但对于温差传热量无减少. 阳光控制玻璃阳光控制玻璃(热反射热反射) 在玻璃外表涂上金属化合物膜在玻璃外表涂上金属化合物膜,

12、 可以改动玻可以改动玻璃的反射率和对可见光的透射率璃的反射率和对可见光的透射率. 经过膜的组经过膜的组合实现合实现.对远红外反射效果低对远红外反射效果低. Low-E玻璃玻璃 对远红外有较高反射率的镀膜玻璃对远红外有较高反射率的镀膜玻璃玻璃种类中空组合中空K值透过率% 透明玻璃 6白玻+12+ 6白玻 2.7 72 吸热玻璃 6蓝玻+12+ 6白玻 2.7 43 热反射玻 6反射+12+6白玻 2.6 43 Low-E 6白玻+12+ 6L-w 1.9 66 Sun-E 6 Sun+12+ 6白玻 1.8 38几种中空玻璃的性能几种中空玻璃的性能3.5 热阻 导热热阻 Rd： m2.k/W 资

13、料厚度 () (m) 资料导热系数() (w/m.k) 对流热阻 R: 1/ :对流换热系数 W/m2.k 墙体内外外表热阻共0.15 m2.k/W 总热阻=各部分热阻之和室外对流热阻室内对流热阻资料导热热阻资料导热热阻资料导热热阻R=1/i+/+1/o不住人的坡屋顶不计算空气层的热阻?热惰性目的热惰性目的D D=R*S 热阻与蓄热系数的乘积热阻与蓄热系数的乘积 S: 蓄热系数蓄热系数. 由资料的热容量由资料的热容量(容重与比热的容重与比热的乘积乘积)决议决议. D : 综合反映了资料抵抗热流大小和温度动摇综合反映了资料抵抗热流大小和温度动摇的才干的才干. 多层资料多层资料: D=(R*S)

14、注注: 空气层的蓄热系数为空气层的蓄热系数为0. 住宅的墙体热阻限值与住宅的墙体热阻限值与D有关系有关系. D越大越大,R可以小可以小. 冬季室外采暖计算温度亦与冬季室外采暖计算温度亦与D有关有关.3.6 建筑物耗热量目的建筑物耗热量目的Index of heat loss of building 按照冬季室内热环境设计规范和设定的计按照冬季室内热环境设计规范和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内耗费的需求由采暖设备提供的热量。内耗费的需求由采暖设备提供的热量。3.7 建筑物耗冷量目的建筑物耗冷量目的Index of cool loss of

15、building 按照夏季室内热环境设计规范和设定的计按照夏季室内热环境设计规范和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内耗费的需求由空调设备提供的冷量。内耗费的需求由空调设备提供的冷量。3.6： 耗热量目的的计算 qH=qH.T+qinf qI.H 其中： qH 采暖期耗热量目的 w/m2 qH.T 单位建筑面积经过外围护构造传热耗 热量目的 w/m2 qinf-单位建筑面积的换气包括门窗缝隙，外门开启换气扇耗热量 w/m2 qI.H 单位建筑面积的建筑物内部得热量 w/m2 取3.8 w/m23.7：耗冷量目的的计算qR=(qc)/24 式中：

16、式中：qR 空调期耗冷量目的空调期耗冷量目的 w/m2qc -空调期内空调期内,某一时辰建筑物单位建筑面积的冷负某一时辰建筑物单位建筑面积的冷负荷荷w/m2 qc = (qc.t + qc.s + qinf)/A0 + qc.I qc.t : 该时辰温差作用下经过外围护构造传入建筑物该时辰温差作用下经过外围护构造传入建筑物的热量的热量, w/m2 qc.s : 该时辰透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量该时辰透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量, w/m2 qinf: 该时辰由浸透空气带入室内的热量该时辰由浸透空气带入室内的热量, w/m2 qc.I: 该时辰由内部得热所带来的热量该时辰由内部得热所带

17、来的热量, 取取3.8 w/m2三、节能设计方法三、节能设计方法符合规定性目的要求：符合规定性目的要求： 满足在规范的全部硬性规定满足在规范的全部硬性规定符合性能性目的要求：符合性能性目的要求： 不一定满足全部硬性规定，但必需证明传不一定满足全部硬性规定，但必需证明传热损失或由此而引起的采暖空调负荷被热损失或由此而引起的采暖空调负荷被控制在某个规定的范围内。控制在某个规定的范围内。围护构造热工性能达标的两种途径围护构造热工性能达标的两种途径围护构造围护构造符合不同朝向、符合不同朝向、不同窗墙面积比不同窗墙面积比的外墙的外墙K限值，限值，和外窗和外窗K，Sw等等限值限值节能规范的达标途径节能规范

18、的达标途径规定性目的规定性目的性能性目的性能性目的计算参考建筑的能耗计算参考建筑的能耗 Er参考建筑：外形、大小与所参考建筑：外形、大小与所设计的建筑完全一样，但设计的建筑完全一样，但K，SC值、值、HVAC设备设备EER等等值符合相应规定值值符合相应规定值计算所设计建筑的能耗计算所设计建筑的能耗 EdEr Ed 达标途径调整建筑围调整建筑围护构造各组护构造各组成部分的热成部分的热工性能参数工性能参数对住宅对住宅Er已给出已给出围护构造热工性能达标的两种途径围护构造热工性能达标的两种途径规定性目的达标的途径规定性目的达标的途径 优点：简单优点：简单 缺陷：死板缺陷：死板性能性目的达标的途径性能

19、性目的达标的途径 优点：灵敏优点：灵敏 缺陷：复杂缺陷：复杂GB50189第第4.3节节“建筑围护构造热工性能建筑围护构造热工性能权衡判别就是性能性目的达标的途径权衡判别就是性能性目的达标的途径 公共建筑围护构造热工性能权衡判别公共建筑围护构造热工性能权衡判别 权衡判别不拘泥于建筑围护构造各个部分的权衡判别不拘泥于建筑围护构造各个部分的热工性能，而是着眼于总体热工性能能否满足热工性能，而是着眼于总体热工性能能否满足节能规范的要求。节能规范的要求。 围护构造热工性能的优与劣，直接反映在建围护构造热工性能的优与劣，直接反映在建筑在规定条件下全年的采暖和空气调理能耗的筑在规定条件下全年的采暖和空气调

20、理能耗的多少上。因此，围护构造热工性能的权衡判别多少上。因此，围护构造热工性能的权衡判别也落真实比较参照建筑和所设计建筑的采暖和也落真实比较参照建筑和所设计建筑的采暖和空调能耗上。空调能耗上。 所谓参照建筑就是一栋与所设计的建筑根本所谓参照建筑就是一栋与所设计的建筑根本一致的虚拟建筑，但是它的围护构造完全满足一致的虚拟建筑，但是它的围护构造完全满足GB50189第第4章条款的要求。章条款的要求。公建围护构造热工性能权衡判别公建围护构造热工性能权衡判别 参照建筑的外形、大小、朝向、内部的空间参照建筑的外形、大小、朝向、内部的空间划分和运用功能应与所设计建筑完全一致。在划分和运用功能应与所设计建筑

21、完全一致。在严寒和冰冷地域，当所设计建筑的体形系数大严寒和冰冷地域，当所设计建筑的体形系数大于于GB50189第第4.1.2条的规定时，参照建筑的每条的规定时，参照建筑的每面外墙均应按比例减少，使参照建筑的体形系面外墙均应按比例减少，使参照建筑的体形系数符合数符合GB50189第第4.1.2条的规定。当所设计建条的规定。当所设计建筑的窗墙面积比大于筑的窗墙面积比大于GB50189第第4.2.4条的规定条的规定时，参照建筑的每个窗户透明幕墙均应按时，参照建筑的每个窗户透明幕墙均应按比例减少，使参照建筑的窗墙面积比符合比例减少，使参照建筑的窗墙面积比符合GB50189第第4.2.4条的规定。条的规

22、定。 围护构造热工性能权衡判别围护构造热工性能权衡判别 1、参照建筑围护构造的各组成部分的传热系数、参照建筑围护构造的各组成部分的传热系数、热阻等很容易设定成满足第、热阻等很容易设定成满足第4.2节各条款的规节各条款的规定。定。2、假设参照建筑在体形系数和窗墙比两个方面、假设参照建筑在体形系数和窗墙比两个方面没有限制，那么谈不上降低采暖和空调能耗了没有限制，那么谈不上降低采暖和空调能耗了，因此参照建筑的体形系数和窗墙面积比必需，因此参照建筑的体形系数和窗墙面积比必需分别符合第分别符合第4.1.2条和第条和第4.2.4条的规定。条的规定。围护构造热工性能权衡判别围护构造热工性能权衡判别 在严寒和

23、冰冷地域，当所设计建筑的体形系在严寒和冰冷地域，当所设计建筑的体形系数大于第数大于第4.1.2条的规定时，必需调整参照建筑条的规定时，必需调整参照建筑的体形系数。的体形系数。 本条规定并不真正去调整所设计建筑的体形本条规定并不真正去调整所设计建筑的体形系数，而是减少参照建筑每面外墙尺寸，使得系数，而是减少参照建筑每面外墙尺寸，使得参照建筑的外形依然与所设计建筑坚持一致，参照建筑的外形依然与所设计建筑坚持一致，但外墙面面积减小了。这只是一种计算措施，但外墙面面积减小了。这只是一种计算措施，假设画在图上，就是参照建筑每个房间的外墙假设画在图上，就是参照建筑每个房间的外墙都是都是“部分绝热的。采取这

24、种措施的实践意义部分绝热的。采取这种措施的实践意义是，所设计建筑外墙面的面积比参照建筑大，是，所设计建筑外墙面的面积比参照建筑大，但经过两者的热损失是一样的。但经过两者的热损失是一样的。围护构造热工性能权衡判别围护构造热工性能权衡判别 窗包括透明幕墙墙面积比的大小对建筑窗包括透明幕墙墙面积比的大小对建筑采暖和空调能耗影响最大，必需严厉控制。当采暖和空调能耗影响最大，必需严厉控制。当所设计建筑的窗墙面积比大于第所设计建筑的窗墙面积比大于第4.2.4条的规定条的规定时，采取处置过大的体形系数相类似的措施，时，采取处置过大的体形系数相类似的措施，按比例减少参照建筑每个窗户透明幕墙的按比例减少参照建筑

25、每个窗户透明幕墙的，使参照建筑的窗墙面积比符合本规范第，使参照建筑的窗墙面积比符合本规范第4.2.4条的规定。条的规定。 当所设计建筑的窗墙面积比小于第当所设计建筑的窗墙面积比小于第4.2.4条的条的规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。规定时，参照建筑也不做窗墙面积比的调整。围护构造热工性能权衡判别围护构造热工性能权衡判别 所设计建筑和参照建筑全年采暖和空气调理所设计建筑和参照建筑全年采暖和空气调理能耗的计算必需按照能耗的计算必需按照GB50189附录附录B 的规定进的规定进展。展。 现有节能计算软件 EVBuilder 1.0 节能计算 南京工业大学暖通空调研讨所 已经过省科技厅建立厅的

26、鉴定. 天正节能软件 PKPM节能软件 当采用权衡判别法计算时当采用权衡判别法计算时 还应阐明参考建筑的参数及能耗规范还应阐明参考建筑的参数及能耗规范值值.5 设备系统的节能5.1 节能目的及分解节能目的及分解从从2019年到年到2000年，新设计的采暖居住建年，新设计的采暖居住建筑应完成筑应完成19801981年当地通用设计能年当地通用设计能耗程度根底上节能耗程度根底上节能50，从，从2019年起新年起新建采暖居住建筑应在此根底上再节能建采暖居住建筑应在此根底上再节能30。夏热冬冷地域民用建筑夏热冬冷地域民用建筑2000年开场执行建年开场执行建筑热环境及节能规范。筑热环境及节能规范。在在50

27、的节能目的中，围护构造承当的节能目的中，围护构造承当25，设备系统承当设备系统承当25(包括照明包括照明)。5.2 设备系统的节能设备系统的节能5.2.1 采暖空调系统的组成采暖空调系统的组成 冷热量的消费冷热量的消费冷热量的保送冷热量的保送末端设备末端设备 主要节能措施：主要节能措施： 1) 提高制冷机的运转效率。设备本身的效率，按应提高制冷机的运转效率。设备本身的效率，按应 用场所合理选用，能源方式，自动控制用场所合理选用，能源方式，自动控制 2) 提高保送效率，水力平衡与变流量提高保送效率，水力平衡与变流量 3) 加强保温。加强保温。节能应兼顾改善室内环境。节能应兼顾改善室内环境。5.2

28、.2 现有设备系统方式现有设备系统方式(以空调为以空调为例例)家用空调器家用空调器(窗式、分体式、柜式窗式、分体式、柜式)，家用多联机家用多联机VRV，户式空调机组户内为户式空调机组户内为 水管、风管，水管、风管，水源热泵，小区集中空调水源热泵，小区集中空调按照空调系统的组成方式，住宅空调设备按照空调系统的组成方式，住宅空调设备/系统可分为系统可分为三类：三类：类：家用窗式、分体、柜式空调器、类：家用窗式、分体、柜式空调器、VRV系统系统类：户式中央空调类：户式中央空调类：小区集中空调、水源热泵类：小区集中空调、水源热泵 5.2.3 5.2.3 运转费的比较运转费的比较以制冷系数作为运转能耗的

29、比较参数。 制冷系数 制冷量/耗费的能量。 即单位产冷量的能耗。 类系统类系统不同气温、不同控制方式下的制冷系数不同气温、不同控制方式下的制冷系数室外气温开关控制变频控制10050807060903529252.72.93.13.342.753.13.342.83.23.5 3.22.93.64.04.04.53.64.54.94.14.95.4 类系统类系统 户式空调在部分负荷下制冷系数的变化户式空调在部分负荷下制冷系数的变化 负荷率%0.660.50.40.30.235p2.662.622.582.502.4029p2.932.882.832.762.6025p3.153.093.042.

30、952.78 类系统 集中式系统在部分负荷下制冷系数的变化 水冷式负荷率负荷率%1009080706035p4.74.464.304.133.9029p5.104.864.704.542625p5.305.104.904.734.47集中式系统的优点集中式系统的优点1) 制冷效率高。制冷效率高。2) 对能源种类的顺应性强。可选用多种能源电、油、对能源种类的顺应性强。可选用多种能源电、油、气、自然能源等。气、自然能源等。3) 便于自然能源及余热废热的利用，也便于空调冷凝热便于自然能源及余热废热的利用，也便于空调冷凝热的回收利用。而其它两类系统均不具备此条件，仅能的回收利用。而其它两类系统均不具备

31、此条件，仅能在冬季吸收空气热量。在有自然能源及余热废热利用在冬季吸收空气热量。在有自然能源及余热废热利用的场所，集中式系统的优势更加突出。的场所，集中式系统的优势更加突出。4) 蓄冷系统具有良好的负荷顺应性，运转经济性好，非蓄冷系统具有良好的负荷顺应性，运转经济性好，非常适宜于小区的集中供冷。常适宜于小区的集中供冷。 集中式系统的户内冷集中式系统的户内冷/热量供应方式与热量供应方式与类系一致样类系一致样, 可以采用风管式或水管式。在户内入口处设热量表计可以采用风管式或水管式。在户内入口处设热量表计量。量。 5.5.保送系统节能保送系统节能1) 管网系统的水力平衡系统设计、静态与动态平 衡阀。2

32、) 循环水泵选型应符合水保送系数WTF或耗电输热比EHR的规定值。3) 变流量运转。水系统、风系统动态调理。4) 管道保温。 5.6 关于电力直接供热关于电力直接供热火力发电时，总的能源利用效率低，约火力发电时，总的能源利用效率低，约为为30。不宜采用。不宜采用。合理的方式：热泵合理的方式：热泵3较合理的方式：较合理的方式： 低谷电价时段的电蓄热低谷电价时段的电蓄热5.7 5.7 太阳能热水供应太阳能热水供应南京地域全年总辐射照度：南京地域全年总辐射照度：4487 MJ/m2 相当于相当于 1247 kW.H 资源丰富资源丰富总效率：总效率：0.250.32运用方式：运用方式：分散式分散式 每

33、户一台每户一台 (但管道一致设计但管道一致设计)集中式集中式 集热设备集中集热设备集中,保送管道一致保送管道一致.布置：布置：程度陈列、与建筑配合构成一致屋面。程度陈列、与建筑配合构成一致屋面。讲座终了一、节能率的含义一、节能率的含义 同样一幢建筑，分别于八十年代初同样一幢建筑，分别于八十年代初期建立对比建筑和如今建立期建立对比建筑和如今建立现有建筑，在保证同样的室内现有建筑，在保证同样的室内环境要求条件下，现有建筑的全年环境要求条件下，现有建筑的全年能耗与参照建筑全年能耗的比值。能耗与参照建筑全年能耗的比值。比较参数 对比建筑 现有建筑朝向及面积 一样 一样功能 一样 一样体形系数 一样 一

34、样窗墙比 一样 一样室内环境 一样 一样围护构造资料 不同 不同设备系统 不同 不同续节能率的含义 对比建筑规范节能建筑：现有建筑其节能率至少到达50%二、节能控制参数二、节能控制参数 参数主要包括：参数主要包括： 1) 体形系数、体形系数、 2) 窗墙比、窗墙比、 3) 遮阳率、遮阳率、 4) 热阻热阻R、 5) 热惰性目的热惰性目的 D 6) 采暖耗热量目的采暖耗热量目的 7) 空调耗冷空调耗冷量目的量目的 设备的节能：设备的节能： 采暖与空调的效率采暖与空调的效率 热水供应的效率热水供应的效率 照明的效率照明的效率三 建筑节能有关参数的计算3.1 体形系数体形系数Shape coeffi

35、cient of building 建筑物与室外大气接触的外外表积 建筑物所包围的体积 外外表积不包括地面、不采暖空调楼梯间隔墙和户门的面积； 包括飘窗的外外表积与体积。 对封锁阳台，计算其内隔墙面积。假设无内隔墙，那么按封锁阳台的外外表计算面积和体积。 对有人坡屋顶,按三棱柱计算.室内室内外墙飘窗立面卧室或客厅封锁阳台平面住人坡屋顶建筑体型建筑体型:体形系数体形系数: 建筑物与室外大气接触的外外表积与其建筑物与室外大气接触的外外表积与其 所包围的体积的比值所包围的体积的比值 F / V体形系数体形系数: 大大 小小体形系数越小越节能体形系数越小越节能 以以1.5m x 1.2m x 0.4的

36、飘窗为例的飘窗为例, 其外外表积为其外外表积为: 3.96m2, 体积为体积为0.72m3. 本身的体形系数为本身的体形系数为5.5. 对整体建筑的影响对整体建筑的影响: 例：某建筑共六层例：某建筑共六层,两个楼梯两个楼梯. 每层四户每层四户. 原有外外原有外外表积为表积为2113m2,原有体积为原有体积为6572m3, 体形系数为体形系数为0.322. 如每户有一扇窗改为上述飘窗如每户有一扇窗改为上述飘窗,那么体形系数变那么体形系数变为为0.335. 添加添加0.013. 如每户有二扇窗改为上述飘窗如每户有二扇窗改为上述飘窗,那么体形系数变那么体形系数变为为0.348. 添加添加0.0263

37、.2窗墙比 (Area ratio of window to wall) 某朝向上的窗户窗洞总面积 该朝向立面总面积 注：1)以整个朝向为单位计算，不以房间为单位。 2)对飘窗只计算其窗洞的面积。 3)对玻璃门应按窗户计算. 4)关于朝向确实定- North建筑平面之一建筑平面之一建筑平面之二建筑平面之二建筑平面之三建筑平面之三3.3 遮阳率遮阳率/遮阳系数遮阳系数 省标规定： 80% 遮阳率窗户洞口面积范围内，遮阳设备在夏至日阻止直射阳光进入室内的辐射能与该范围内直射阳光总辐射能的比。 逐时阴影面积*逐时太阳辐射强度 窗户面积*全天太阳辐射之和 夏季, 遮阳率越大越好. 夏至日全天-应逐时计

38、算. 遮阳设备应在建筑设计中思索，并不得影响通风和正常采光。 南向：要求九时至十五时满窗遮阳南向：要求九时至十五时满窗遮阳 西向：要求十二时至十八时满窗遮阳西向：要求十二时至十八时满窗遮阳 南向南向/北向北向: 可采用固定遮阳可采用固定遮阳 东向东向/西向西向: 可采用挡板遮阳或活动遮阳可采用挡板遮阳或活动遮阳. 建议：建议： 程度遮阳板长度程度遮阳板长度0.4m，程度延伸长度，程度延伸长度0.8m或垂直遮阳板长度或垂直遮阳板长度0.33m。 或采用有遮阳功能的窗户。或采用有遮阳功能的窗户。 建筑构件建筑构件(阳台阳台,搁板等搁板等)及建筑物本身也能及建筑物本身也能构成遮阳构成遮阳. 程度遮阳

39、垂直遮阳LHN窗户分层遮阳 由建筑方位角构成的遮阳S墙面方位角SN 南京地域: 北纬 32004 夏至日南京太阳位置参数及遮阳计算窗户宽1.2m，高1.5m，至顶板0.2m 时间午前9101112午后151413 太阳高度角 h49033620217401281023太阳方位角 A89022790336004200建筑正南向布置建筑正南向布置 程度遮阳板长度0.010.180.240.26程度遮阳板程度延伸长度1.450.880.420.00垂直遮阳板长度0.0150.220.67极大建筑南偏东建筑南偏东150布置午前布置午前 程度遮阳板长度0.390.380.340.25程度遮阳板程度延伸长

40、度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47建筑南偏西建筑南偏西150布置午后布置午后 程度遮阳板长度0.390.380.340.25程度遮阳板程度延伸长度1.40.80.350.06垂直遮阳板长度0.330.571.74.47玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC GB50189 公共建筑节能规范公共建筑节能规范遮阳系数遮阳系数SC的定义的定义: 经过玻璃窗的太阳辐射得热率经过玻璃窗的太阳辐射得热率一样入射条件下一样入射条件下3mm规范玻璃窗的太阳辐规范玻璃窗的太阳辐射得热率射得热率.玻璃窗的遮阳系数玻璃窗的遮阳系数SC的计算公式的计算公式 ： SC=SCSD S

41、C为玻璃本身的遮阳系数，为玻璃本身的遮阳系数，SD为外遮阳设备为外遮阳设备的遮阳系数。的遮阳系数。 SD按照按照GB50189附录附录A提出的方法确定。当提出的方法确定。当无外遮阳时，无外遮阳时，SD=1。 SC是玻璃对阳光的遮盖系数与窗框面积是玻璃对阳光的遮盖系数与窗框面积的修正系数的乘积的修正系数的乘积,与玻璃资料、窗框面积大小与玻璃资料、窗框面积大小有关。有关。 SC由建筑师确定由建筑师确定, 供应商按此提供产品供应商按此提供产品. 留意：玻璃对可见光的透射率不小于留意：玻璃对可见光的透射率不小于0.4 SC较小有利较小有利.太阳光谱与辐射特性波长m0.150.380.76100紫外线紫

42、外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量 7%可见光可见光占太阳占太阳辐射总辐射总量量 50%红外线红外线占太阳占太阳辐射总辐射总量量43%常温物体的辐射常温物体的辐射0.764.525.0100波长微米Low-E的反射范围,反射率80%常温物体的辐射范围玻璃的选择玻璃的选择 兼顾夏季遮阳与冬季得热要求. 包括对外遮阳方式的选择亦是如此. 选择玻璃要思索其特性 -对阳光不同频率光波的反射与透射特性 希望能将红外反射而具有一定的可见光透过率. -辐射的方向性常用中空玻璃资料常用中空玻璃资料 白玻白玻 吸热玻璃吸热玻璃 增大吸热量增大吸热量,由室外空气带走由室外空气带走,减少进入室内减少进入室内热量热量,

43、但对于温差传热量无减少但对于温差传热量无减少. 阳光控制玻璃阳光控制玻璃(热反射热反射) 在玻璃外表涂上金属化合物膜在玻璃外表涂上金属化合物膜, 可以改动玻可以改动玻璃的反射率和对可见光的透射率璃的反射率和对可见光的透射率. 经过膜的组经过膜的组合实现合实现.对远红外反射效果低对远红外反射效果低. Low-E玻璃玻璃 对远红外有较高反射率的镀膜玻璃对远红外有较高反射率的镀膜玻璃玻璃种类中空组合中空K值透过率% 透明玻璃 6白玻+12+ 6白玻 2.7 72 吸热玻璃 6蓝玻+12+ 6白玻 2.7 43 热反射玻 6反射+12+6白玻 2.6 43 Low-E 6白玻+12+ 6L-w 1.9

44、 66 Sun-E 6 Sun+12+ 6白玻 1.8 38几种中空玻璃的性能几种中空玻璃的性能3.5 热阻 导热热阻 Rd： m2.k/W 资料厚度 () (m) 资料导热系数() (w/m.k) 对流热阻 R: 1/ :对流换热系数 W/m2.k 墙体内外外表热阻共0.15 m2.k/W 总热阻=各部分热阻之和室外对流热阻室内对流热阻资料导热热阻资料导热热阻资料导热热阻R=1/i+/+1/o不住人的坡屋顶不计算空气层的热阻?热惰性目的热惰性目的D D=R*S 热阻与蓄热系数的乘积热阻与蓄热系数的乘积 S: 蓄热系数蓄热系数. 由资料的热容量由资料的热容量(容重与比热的容重与比热的乘积乘积)

45、决议决议. D : 综合反映了资料抵抗热流大小和温度动摇综合反映了资料抵抗热流大小和温度动摇的才干的才干. 多层资料多层资料: D=(R*S) 注注: 空气层的蓄热系数为空气层的蓄热系数为0. 住宅的墙体热阻限值与住宅的墙体热阻限值与D有关系有关系. D越大越大,R可以小可以小. 冬季室外采暖计算温度亦与冬季室外采暖计算温度亦与D有关有关.3.6 建筑物耗热量目的建筑物耗热量目的Index of heat loss of building 按照冬季室内热环境设计规范和设定的计按照冬季室内热环境设计规范和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内耗费的

46、需求由采暖设备提供的热量。内耗费的需求由采暖设备提供的热量。3.7 建筑物耗冷量目的建筑物耗冷量目的Index of cool loss of building 按照夏季室内热环境设计规范和设定的计按照夏季室内热环境设计规范和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内耗费的需求由空调设备提供的冷量。内耗费的需求由空调设备提供的冷量。3.6： 耗热量目的的计算 qH=qH.T+qinf qI.H 其中： qH 采暖期耗热量目的 w/m2 qH.T 单位建筑面积经过外围护构造传热耗 热量目的 w/m2 qinf-单位建筑面积的换气包括门窗缝隙，外门开启换

47、气扇耗热量 w/m2 qI.H 单位建筑面积的建筑物内部得热量 w/m2 取3.8 w/m23.7：耗冷量目的的计算qR=(qc)/24 式中：式中：qR 空调期耗冷量目的空调期耗冷量目的 w/m2qc -空调期内空调期内,某一时辰建筑物单位建筑面积的冷负某一时辰建筑物单位建筑面积的冷负荷荷w/m2 qc = (qc.t + qc.s + qinf)/A0 + qc.I qc.t : 该时辰温差作用下经过外围护构造传入建筑物该时辰温差作用下经过外围护构造传入建筑物的热量的热量, w/m2 qc.s : 该时辰透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量该时辰透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量, w/m2 q

48、inf: 该时辰由浸透空气带入室内的热量该时辰由浸透空气带入室内的热量, w/m2 qc.I: 该时辰由内部得热所带来的热量该时辰由内部得热所带来的热量, 取取3.8 w/m2符合规定性目的要求：符合规定性目的要求： 满足在规范的全部硬性规定满足在规范的全部硬性规定符合性能性目的要求：符合性能性目的要求： 不一定满足全部硬性规定，但必需证明传不一定满足全部硬性规定，但必需证明传热损失或由此而引起的采暖空调负荷被热损失或由此而引起的采暖空调负荷被控制在某个规定的范围内。控制在某个规定的范围内。围护构造热工性能达标的两种途径围护构造热工性能达标的两种途径围护构造围护构造符合不同朝向、符合不同朝向、

49、不同窗墙面积比不同窗墙面积比的外墙的外墙K限值，限值，和外窗和外窗K，Sw等等限值限值节能规范的达标途径节能规范的达标途径规定性目的规定性目的性能性目的性能性目的计算参考建筑的能耗计算参考建筑的能耗 Er参考建筑：外形、大小与所参考建筑：外形、大小与所设计的建筑完全一样，但设计的建筑完全一样，但K，SC值、值、HVAC设备设备EER等等值符合相应规定值值符合相应规定值计算所设计建筑的能耗计算所设计建筑的能耗 EdEr Ed 达标途径调整建筑围调整建筑围护构造各组护构造各组成部分的热成部分的热工性能参数工性能参数对住宅对住宅Er已给出已给出围护构造热工性能达标的两种途径围护构造热工性能达标的两种

50、途径规定性目的达标的途径规定性目的达标的途径 优点：简单优点：简单 缺陷：死板缺陷：死板性能性目的达标的途径性能性目的达标的途径 优点：灵敏优点：灵敏 缺陷：复杂缺陷：复杂GB50189第第4.3节节“建筑围护构造热工性能建筑围护构造热工性能权衡判别就是性能性目的达标的途径权衡判别就是性能性目的达标的途径 公共建筑围护构造热工性能权衡判别公共建筑围护构造热工性能权衡判别 权衡判别不拘泥于建筑围护构造各个部分的权衡判别不拘泥于建筑围护构造各个部分的热工性能，而是着眼于总体热工性能能否满足热工性能，而是着眼于总体热工性能能否满足节能规范的要求。节能规范的要求。 围护构造热工性能的优与劣，直接反映在建围护构造热工性能的优与劣，直接反映在建筑在规定条件下全年的采暖和空气调理能耗的筑在规定条件下全年的采暖和空气调理能耗的多少上。因此，围护构造热工性能的权衡判别多少上。因此，围护构造热工性能的权衡判别也落真实比较参照建筑和所设计建筑的采暖和也落