建筑节能专题讲座2——节能设计及审查

1、卢玫珺华北水利水电大学建筑学院建筑节能技术专题讲座2节能设计及审查从控制采暖能耗出发，对围护结构的保温和门窗气密性提出进一步提高进一步提高的要求。同时更关注建筑物整体的防热情况，及建筑物在整个采暖期内平均的耗热情况。 节能标准含建筑热工设计内容（如建筑布置与体形设计、围护结构设计）对建筑热工设计分区，民用建筑冬季保温、夏季防热设计要求，围护结构保温、隔热、防潮设计等提出要求，其重要目的在于保障室内基本的热环境质量，并使围护结构满足最低限度的保温、隔热要求。适用于全国各类地区、的各类民用建筑热工设计。 从室外气候最不利的情况考虑，保证建筑物及相关围护结构满足的最低要求。1） 封面是郑州的工程，内

2、容和计算参数是洛阳的；2） 体形系数（S）、窗墙面积比数据明显不是本项目；3）根本没有计算，数据是编造的。 （实际上，编造一本计算书比程序计算一本计算书（实际上，编造一本计算书比程序计算一本计算书要困难，而且破绽百出）要困难，而且破绽百出）一、节能设计中的常见问题（14点）1）节能标准两种达标途径）节能标准两种达标途径：满足时可不计算能耗；性能性指标性能性指标：不满足规定性指标时，要进行性能性指标的计算；编造数据（不进行计算，如限值0.6，设计值写0.55；限值0.70，设计值写0.69 ）。2）阳台问题）阳台问题阳台与居住空间之间没有安装门窗；此处的“阳台”已不是阳台，而是居住空间。计算窗墙

3、面积比时，应该以“阳台”外围的窗户为外窗。2012版标准第4.2.7条已明确规定。 3）指标错误）指标错误寒冷地区：qH（建筑物耗热量指标）：W/m2；夏热冬冷地区：采暖年耗电量和空调年耗电量之和，Eh+Ec（kWh/m2）；（平顶山、南阳、驻马店、信阳属于夏热冬冷地区）公共建筑： EdEc（设计建筑与参照建筑的采暖和空气调节能耗）4）结论要明确）结论要明确规定性指标：围护结构各部分的限值和设计值应写全。设计值限值，满足要求。写明：节能设计符合标准规定性指标要求。性能性指标：寒冷地区： qH限值。（各城市建筑耗热量指标见标准）夏热冬冷地区：设计建筑Eh+Ec 参照建筑Eh+Ec公共建筑： Ed

4、Ec 写明：节能设计符合标准性能性指标要求。1.3 计算书不完整，指标不全或超限值计算书不完整，指标不全或超限值楼梯间隔墙的K值没有；窗墙面积比没有；地下室顶板保温做法没有；架空底板保温做法没有；夏热冬冷地区：外墙、屋顶有夏热冬冷地区：外墙、屋顶有K值，无值，无D值；值；户门甲方自定，没有K值要求等。阳台门下部芯板等（设计中明明采用大玻璃门，却还出现阳台门下部芯板项。现在新设计的建筑都是大中空玻璃门，没有阳台门下部芯板。反过来，如果有阳台门下部芯板，其气密性肯定不达标）屋面、窗户等的K值超限值；2012省标中，第4.1.4条，当窗墙面积比大于表4.1.4规定的限值时，必须按照本标准第4.4节的

5、要求进行围护结构热工性能的权衡判断，并且在进行权衡判断时，各朝向的窗墙面积比最大也只能比表4.1.4中的对应值大0.1。 窗窗K值：值：如单框热断桥铝合金中空玻璃窗K3.03.5W/（m2K），设计中标明是2.8，甚至1.7。采暖期室外平均温度采暖期室外平均温度te值：值： 计算书： 如郑州-5，安阳-7。 （标准：郑2.5 ，汴2.2，洛2.3，安阳1.3等）详见2012标准P36，表A.0.1-2。一般住宅露点温度验算时：一般住宅露点温度验算时：室内计算温度：ti=16 ，ti应取应取18热桥部位内表面温度：i=15.95 不可能不可能热桥部位内表面温度验算：热桥部位内表面温度验算： 室内

6、空气的露点温度：室内空气的露点温度：当ti =18时，Ps =2062.5；P=2062.560=1237.5查表得室内空气的露点温度td =10.12热桥部位内表面温度验算时热桥部位内表面温度验算时te取值取值： 参照民用建筑热工设计规范GB50176-93 附录三附表3.1中型围护结构的室外计算温度采用（ P11、P50）热桥部位内表面温度：热桥部位内表面温度：i=ti- Ri(ti-te)/Ro 式中：ti =18 te=-5 Ri=0.11 Ro=0.6（取计算表中最小的热阻值，不同工程，Ro可能不一样） 则i=18-0.11(18+5)/0.6=13.78 i td 结果表明：热桥部

7、位内表面温度高于室内空气的露点温度。建筑类别和房间名称室内计算温度（）居住建筑住宅住宅的卧室和起居室18宿舍宿舍的居室和活动室18托儿所幼儿园儿童活动室18寝室、乳儿室、喂奶室 18隔离室18各类建筑的各类建筑的不一样不一样设计、审查时应注意设计、审查时应注意常用的室内计算温度常用的室内计算温度居住建筑居住建筑常用的室内计算温度公共建筑公共建筑建筑类别和房间名称室内计算温度（）公共建筑宾馆卧室、起居室、餐厅20学校 教室、办公室、阅览室18实验室、礼堂16体育馆15影剧院 观众厅、休息室16化妆间、舞台18病房楼成人病房20儿科病房22城市（地区）te的值（）夏热冬冷南阳、信阳-4寒冷地区郑州

8、、开封、新乡、洛阳-5商丘-6安阳、濮阳-7各地各地设计、审查时应注意设计、审查时应注意寒冷地区居住建筑外窗的气密性：寒冷地区居住建筑外窗的气密性：16层为4级；730层为6级；（设计中：多层建筑设计中：多层建筑6级级）新标准建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测办法GB/T 7106-2008老标准建筑外窗气密性能分级及检测方法GB/T 7107-2002问题：推拉窗气密性是达不到问题：推拉窗气密性是达不到6级。级。 楼梯间隔墙保温做法同外墙；楼梯间隔墙保温做法同外墙；寒冷地区居住建筑：称分隔采暖与非采暖空间的隔墙；夏热冬冷地区居住建筑中，称分户墙、楼梯间隔墙、外走廊隔墙；公共建筑建筑中

9、，称非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙； 一般情况下，属于内围护结构。没有必要用外围护结构的做法。节能的经济性会好些节能的经济性会好些1.4 构造做法不合理构造做法不合理 1）楼板保温：）楼板保温： 楼板下40厚XPS板； 2）楼梯间隔墙保温： 35厚XPS板； 3）外墙保温： 50厚EPS板；问题：问题： 1）没有选用保温体系； 2）不符合建筑内部装修设计防火规范GB50222-95要求。2）不符合）不符合建筑内部装修设计防火规范建筑内部装修设计防火规范GB50222-95要要求。求。第3.1.5条：消防水泵房、排烟机房、固定灭火系统钢瓶间、配电室、变压器室、通风和空调机房等，其内部所有装修

10、均应采用A级装修材料。不燃烧体不燃烧体 第3.4.1条：地下民用建筑：停车库、人行通道顶棚：A级材料。1.5 图纸、计算书、备案表三者不一致图纸、计算书、备案表三者不一致1）图纸自身表述矛盾）图纸自身表述矛盾节能设计说明：单框中空玻璃铝合金窗；节能设计表：单框中空玻璃白色塑料窗。节能设计说明：单框白色塑料窗，平板透明玻璃；节能设计表：遮阳系数0.7（实际是0.86）；2）图纸与计算书不一致）图纸与计算书不一致数据不一致：施工图说明、节能设计表、节能计算书中的做法数据不一致。施工图审查后，补充、完善了节能计算书，但不出设计变更。（由于节能计算书不会到达施工单位和业主手中，所以，工地上仍按原设计施

11、工）。错、漏、碰、缺错、漏、碰、缺3）备案表：）备案表：“主体构造及保温材质及厚度”栏：只有材料，没有厚度。或：见计算书，起不到备案的作用。1.6 露点温度的验算露点温度的验算1）民用建筑热工设计规范GB50176-93 第4.3.1条【强条】围护结构热桥部位的内表面温度不低于室内空气露点温度。2）其他的节能标准也有要求。3） 现在的节能计算软件有这一功能。4）现在的凸窗顶板、侧板、底板往往是最薄弱的。应该计算围护结构中最薄弱的部位。1）K和的单位及大小写：K：W/（m2K）；： W/（mK）。2）双层中空玻璃窗，应为单框中空玻璃窗单框中空玻璃窗；3）隔热防水膏等。1）建设部推广应用和限制禁止

12、使用技术（网上可查，定期公布）；2）建筑节能产品的认证制度（未经认证的产品不得使用，河南省住房和城乡建设厅）；3 ）设计中常见的淘汰限制使用产品（现）设计中常见的淘汰限制使用产品（现7种）：种）：单框双玻塑钢窗；单框双玻塑钢窗；107胶；胶；外墙保温浆体材料外墙保温浆体材料住建部公告第1338号关于发布墙体保温系统与墙体材料推广应用和限制、禁止使用技术的公告外墙复合保温系统：玻化微珠保温砂浆外墙保温系统。如果采用，其导热系数、蓄热系数以及修正系数应按照无机轻集料砂浆保温系统技术规程JGJ253-2011表5.1.4选取。很难满足目前的节能标准要求很难满足目前的节能标准要求吸水性强的松散材料保温

13、层和现浇水泥膨胀珍珠吸水性强的松散材料保温层和现浇水泥膨胀珍珠（蛭石）整体保温层，（蛭石）整体保温层，不得用于民用建筑屋面保温不得用于民用建筑屋面保温工程。工程。非中空玻璃单框双玻门窗不得用于城镇居住建筑。非断热金属型材制作的单玻窗不得用于民用建筑。粘土制品。1.9 底层商店问题底层商店问题1）分类：）分类：节能设计：底商属于公共建筑；上部住宅属于居住建筑。防火设计：底商不按商场建筑（公建）对待。2）指标不同。）指标不同。3）住宅与商店使用性质、使用要求不同。）住宅与商店使用性质、使用要求不同。4）住宅与商店，室内温湿度状况、室内温湿度要求不同；）住宅与商店，室内温湿度状况、室内温湿度要求不同

14、；5）没有规范表明底商按住宅做节能设计。）没有规范表明底商按住宅做节能设计。河南省居住建筑节能设计标准（寒冷地区）DBJ41/062-2012 第1.0.2条条文说明：本标准适用于各类居住建筑，其中包括住宅、集体宿舍、公寓（不含酒店式公寓）、商住楼的住宅部分、托儿所、幼儿园等。 1.10 节能的经济性（优化设计问题）节能的经济性（优化设计问题）1）在总能耗达标的前提下，有多种节能方案。2）应对这些方案进行经济性比较，选出经济性最好的方案。1.11 选用保温体系错误选用保温体系错误1）省标03YJ3系列中，列举了AG7个保温系统，其中B、C、D和G系统外饰面可以是涂料或面砖。2） AG系统保温材

15、料都是EPS板，采用AG系统时，由于保温层过厚，就换成XPS板。这不符合外墙外保温技术规程的要求。3）外墙外保温工程技术规程JGJ144-2004第5.0.1条：设计选用外保温系统时，不得更改系统构造和组成材料。1.12 中空玻璃中空玻璃1） 节能计算时常用：5+12A+5，K=2.7（塑钢）； 市场上常用：市场上常用：5+9A+5，K=2.85（塑钢）。（塑钢）。 施工时，材料的更换没有通知设计院 验收时，节能不达标。2）建议计算时采用）建议计算时采用5+9A+5中空玻璃。中空玻璃。1.13 能耗指标问题能耗指标问题鉴于材料和施工的偏差，建议能耗指标留有余地：鉴于材料和施工的偏差，建议能耗指

16、标留有余地：如：居住建筑寒冷地区（郑州）13W/m2设计时，可取12.5左右，不要取12.98。以免有一点误差就会超13W/m2，难以补救。夏热冬冷地区，公共建筑同样处理方法。1）建筑节能工程施工质量验收规范 GB50411-2007 3.1.2条【强条】设计变更不得降低建筑节能效果。设计变更不得降低建筑节能效果。当设计变更涉及建筑节能效果时，应经原施工图设计审查机构审查，在实施前应办理设计变更手续，并获得监理或建设单位的确认。2）常见的可能设计变更）常见的可能设计变更外窗：外窗：中空玻璃改为单框双玻窗，不可中空玻璃改为单框双玻窗，不可。非中空玻璃单框双玻窗不得用于城镇居住建筑（建设部公告65

17、9号）。中空玻璃空气层厚度中空玻璃空气层厚度。 通常通常5+9A+5，传热系数，传热系数 2.85。 设计时5+12A+5，传热系数 2.7， 5+9A+5与5+12A+5相比，窗框料尺寸不同，价格相差很多。 外墙、屋面保温层厚度和材料：外墙、屋面保温层厚度和材料：应按热阻值相等的原则代换，不得任意减小厚度，否则，加大建筑能耗，使原设计不满足节能标准要求。保温浆体材料。建设部公告建设部公告659号规定的范围，住建部号规定的范围，住建部1338号公告。号公告。1） 居住建筑（寒冷、夏热冬冷地区）须执行我省的标准；2） 建筑分类：居住建筑、公共建筑；3）节能率： 65% 、50%；4） 气候区：寒

18、冷地区、夏热冬冷地区；5）建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测办法GB/T7106-2008；6）建筑幕墙 GB/T21086-2007；防水层、玻璃纤维网格布等，不计热阻。防水层、玻璃纤维网格布等，不计热阻。原因：1）导热系数不是这些材料行业标准规定的内容；2）导热系数是进厂检验的项目，如计算热阻，则需进厂检验；3）防水层的热阻可作为节能不达标时的补救措施。计算选用的部位是外墙。计算选用的部位是外墙。问题：1）民用建筑热工设计规范GB 50176-93 第3.2.5条（强条）外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构，应进行保温验算，其传热阻应大于或等于建筑物所在

19、地区要求的最小传热阻。2）热桥部位不只是外墙，屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构都有可能是热桥部位。问题：3）外墙在没有保温之前是热桥部位。外墙保温后，其他部位有可能比外墙的保温更薄弱，而成为新的热桥部位。软件编制问题。计算软件修改前，应该用手工计算的方法加以纠正。4）除外墙外，屋顶、直接接触室外空气的楼板、凸窗顶板、侧板和底板等围护结构结露时，一样被投诉。 常用室内空气露点温度ti （）PsPs60%td（）182062.51237.510.12202337.11402.312.01222642.41585.413.88253167.71900.6216.71有些材料

20、，计算程序的材料库里没有（或者是错误的），需要设计人自己选定导热系数、蓄热系数及其修正系数。1）居住建筑：部位基本齐全。）居住建筑：部位基本齐全。2）公共建筑：部位不全。）公共建筑：部位不全。底面接触室外空气的架空或外挑楼板项； 非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板项需要在计算过程中找。围护结构部位1屋顶2外墙（包括非透明幕墙）3外窗（包括透明幕墙）4屋顶透明部分5周边地面热阻6非周边地面热阻7地下室外墙热阻（与土壤接触的墙）1）建筑外门）建筑外门：阳台门、露台门阳台门、露台门节能计算建立计算模型时，需要将建筑外门（阳台门、露台门）改成等面积的窗（从计算简图中可以看出来）。原因：程序只认窗、不认门

21、。（门未必都是透明的）。程序不会把门面积计入窗面积中，由此会降低窗墙面积比。2）最不利窗墙比）最不利窗墙比新标准的窗墙比：每个朝向的每个房间的；每个朝向的每个房间的；最不利的窗墙比；最不利的窗墙比；最不利的窗墙比最不利的窗墙比目前，计算软件还没有对封闭阳台进行判断计算。正确选择正确选择居住建筑： 寒冷地区、夏热冬冷地区公共建筑 寒冷地区、夏热冬冷地区底层商业网点按公共建筑节能计算；用我省的标准（居住65%，公建50%），不得使用外省、市的节能标准。计算书、图纸、备案表，与相应的节能标准对照，核对计算书、图纸、备案表有没有缺项（部位、K值、D值等）；计算书、图纸、备案表之间逐一核对部位、材料、厚

22、度、数据等。新节能设计表和节能备案表中间设计部分是完全一样，有利于消除设计表和备案表不一致的问题。（ti、te取值、是不是最小热阻部位等）。 ti的取值：见建筑设计资料集第二版第2集P192； te的取值（按按型围护结构的室外计算温度采用型围护结构的室外计算温度采用） 民用建筑热工设计规范GB50176-93 P11、P50：城市（地区）te的值（）夏热冬冷南阳、信阳-4寒冷地区郑州、开封、新乡、洛阳-5商丘-6安阳、濮阳-7 a的取值：民用建筑热工设计规范GB50176-93 P71： 无机轻集料保温砂浆的取值：无机轻集料保温砂浆的取值：无机轻集料砂浆保温系统技术规程JGJ253-2011第5.1.4条：（正文） 当采用无机轻集料砂浆保温系统进行外墙外保温