建筑節(jié)能基本知識

建筑節(jié)能基本知識第一頁，共34頁。1、我國的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)氣候分區(qū)分區(qū)名稱分區(qū)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求主要指標(biāo)輔助指標(biāo)嚴(yán)寒地區(qū)最冷月平均溫度≤-10℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)≥145d必須充分滿足冬季保溫要求，一般可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)最冷月平均溫度0~-10℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)90~145d應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱夏熱冬冷地區(qū)最冷月平均溫度0~10℃，最熱月平均溫度25~30℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)0~90d，日平均溫度≥25℃的天數(shù)40~110d必須充分滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫。夏熱冬暖地區(qū)最冷月平均溫度>10℃,最熱月平均溫度25~29℃日平均溫度≥25℃的天數(shù)100~200d必須充分滿足夏季防熱要求，一般可不考慮冬季保溫。溫和地區(qū)最冷月平均溫度0~13℃，最熱月平均溫度18~25℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)0~90d部分地區(qū)考慮冬季保溫，一般可不考慮夏季防熱第二頁，共34頁。建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷區(qū)夏熱冬暖區(qū)溫和地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)第三頁，共34頁。建筑節(jié)能與氣候分區(qū)建筑節(jié)能與氣候分區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)夏熱冬暖地區(qū)溫和地區(qū)必須充分滿足冬季保溫要求，一般可不考慮夏季防熱應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱

必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫

必須充分滿足夏季防熱要求，一般可不考慮冬季保溫

部分地區(qū)應(yīng)考慮冬季保溫，一般可不考慮夏季防熱

哈爾濱烏魯木齊大連杭州廣州西雙版納第四頁，共34頁。建筑民用建筑工業(yè)建筑住宅建筑公共建筑《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）《采暖居住建筑節(jié)能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ132-2001）《既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》（JGJ129-2000）《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ134-2001）《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》2003年10月1日實(shí)施《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》2005年7月1日實(shí)施嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)夏熱冬暖地區(qū)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50176-93）節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系第五頁，共34頁。2室內(nèi)熱環(huán)境及其評價(jià)方法熱舒適性人體所處的活動狀態(tài)人體衣著狀態(tài)室內(nèi)空氣溫度相對濕度壁面溫度氣流速度第六頁，共34頁。人體熱平衡第七頁，共34頁。第八頁，共34頁。第九頁，共34頁。第十頁，共34頁。人體熱舒適方程和PMV-PPD指標(biāo)1984年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織根據(jù)P.O.Fanger教授的研究結(jié)果，提出了室內(nèi)熱環(huán)境的評價(jià)與測量的新標(biāo)準(zhǔn)化方法（ISO7730）。在ISO7730標(biāo)準(zhǔn)中以PMV-PPD指標(biāo)來描述和評價(jià)熱環(huán)境。該指標(biāo)綜合考慮了人體活動強(qiáng)度，衣服熱阻（衣著情況），空氣溫度，平均輻射溫度，空氣流動速度和空氣濕度等六個因素。利用人體熱平衡的原理，確定了PMV的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并利用概率分析方法，確定了PMV和PPD指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。P.O.Fanger收集了1396名美國與丹麥?zhǔn)茉噷ο蟮睦錈岣杏X資料，提出了表征人體熱反應(yīng)（冷熱感）的評價(jià)指標(biāo)（PMV-預(yù)期平均評價(jià)）:人體熱平衡和舒適感第十一頁，共34頁。PMV指標(biāo)代表了對同一環(huán)境絕大多數(shù)人的冷熱感覺，因此可用PMV指標(biāo)預(yù)測熱環(huán)境下人體的熱反應(yīng)。由于人與人之間生理的差別，故用預(yù)期不滿意百分率（PPD）指標(biāo)來表示對熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)。人體熱平衡和舒適感在PMV=0處，PPD為5%。這意味著，即使室內(nèi)環(huán)境為最佳熱舒適狀態(tài)，由于人們的生理差別，還有5％的人感到不滿意。ISO7730對PMV-PPD指標(biāo)的推薦值為：PPD<10%，即PMV值在－0.5～+0.5之間。相當(dāng)于在人群中允許有10％的人感覺不滿意。第十二頁，共34頁?！恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）中規(guī)定采暖與空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)的熱舒適性指標(biāo)宜為：-1≤PMV≤＋1,PPD≈26％。在實(shí)際應(yīng)用中，丹麥有關(guān)公司已研制出模擬人體散熱機(jī)理直接測得室內(nèi)環(huán)境PMV和PPD指標(biāo)的儀器，可以很方便地對房間熱舒適性進(jìn)行檢測和評價(jià)。由于PMV指標(biāo)的提出是在穩(wěn)定條件下利用熱舒適方程導(dǎo)出的，而對于人們在不穩(wěn)定情況下的多變環(huán)境，如由室外或由非空調(diào)房間進(jìn)入空調(diào)房間，或由空調(diào)房間走出，人的熱感覺不同。因此，國內(nèi)外有人在進(jìn)一步研究動態(tài)環(huán)境下的熱感覺指標(biāo)。人體熱平衡和舒適感第十三頁，共34頁。（二）室內(nèi)空氣溫濕度計(jì)算參數(shù)室內(nèi)空氣溫濕度設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，除了要考慮室內(nèi)參數(shù)綜合作用下的舒適條件外，還應(yīng)根據(jù)室外氣溫、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能要求進(jìn)行綜合考慮。1、舒適性空調(diào)人體熱平衡和舒適感第十四頁，共34頁。2、工藝性空調(diào)工藝性空調(diào)室內(nèi)溫濕度基數(shù)及其允許波動范圍，應(yīng)根據(jù)工藝需要并考慮必要的衛(wèi)生條件確定。工藝性空調(diào)可分為一般降溫性空調(diào)、恒溫恒濕空調(diào)和凈化空調(diào)等。確定工藝性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)時，一定要了解實(shí)際工藝生產(chǎn)過程對溫濕度的要求。降溫性空調(diào)對溫、濕度的要求是夏季工人操作時手不出汗，不使產(chǎn)品受潮。恒溫恒濕空調(diào)室內(nèi)空氣的溫、濕度基數(shù)和精度都有嚴(yán)格要求。凈化空調(diào)不僅對空氣溫、濕度提出一定要求，而且對空氣中所含塵粒的大小和數(shù)量有嚴(yán)格要求。人體熱平衡和舒適感第十五頁，共34頁。3、采暖空調(diào)能耗形成的原因第十六頁，共34頁。第十七頁，共34頁。充分利用太陽輻射得熱選擇合理的體形系數(shù)與平面形式提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能提高門窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透使房間具有與使用性質(zhì)相適應(yīng)的熱特性改善采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理對采暖排風(fēng)系統(tǒng)能量進(jìn)行回收(如采用各種類型的熱能回收裝置降低采暖能耗的途徑第十八頁，共34頁。減弱室外熱作用對圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面應(yīng)采用淺色裝飾以減少對太陽輻射熱的吸收系數(shù)(但應(yīng)注意不要引起反射眩光)，以降低室外綜合溫度對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)要進(jìn)行隔熱和散熱處理，特別是對屋頂和外墻要進(jìn)行隔熱和散熱處理，使之達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值要求合理組織房間的自然通風(fēng)降低空調(diào)能耗的途徑第十九頁，共34頁。選擇合適的窗墻比，設(shè)置窗口遮陽夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的外門，也應(yīng)采取保溫隔熱節(jié)能措施(如設(shè)置雙層門、低輻射中空玻璃門、門內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置活動門簾及設(shè)置風(fēng)幕等)在夏熱冬冷及夏熱冬暖地區(qū)，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)間歇運(yùn)行時，或者是利用深夜間自然通風(fēng)降溫并蓄存室外冷量時，應(yīng)作具體的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析，并與冬季統(tǒng)籌考慮，以使房間和圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有與使用性質(zhì)相適應(yīng)的熱工特性合理利用自然能源和可再生能源盡量減少室內(nèi)余熱選用能效比高的空調(diào)制冷系統(tǒng)，并使其高效運(yùn)行降低空調(diào)能耗的途徑第二十頁，共34頁。建筑節(jié)能領(lǐng)域中常用的名詞術(shù)語采暖期室外平均溫度(te)outdoormeanairtemperatureduringheatingperiod

在采暖期起止日期內(nèi)，室外逐日平均溫度的平均值。采暖期度日數(shù)(Ddi)degreedaysofheatingperiod

一年中，當(dāng)某天室外日平均溫度低于18℃時，將高于18℃的度數(shù)乘以1天，并將此乘積累加。采暖能耗(Q)energyconsumedforheating

用于建筑物采暖所消耗的能量，主要指建筑物耗熱量和采暖耗煤量。

第二十一頁，共34頁。建筑節(jié)能領(lǐng)域中常用的名詞術(shù)語圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)(K)overallheattransfercoefficientofbuildingenvelope

圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1k，在單位時間內(nèi)通過單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量，單位：w/(m2·k)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)(εi)correctionfactorforoverallheattransfercoeficientofbuildingenvelope

不同地區(qū)、不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，因受太陽輻射和天空輻射的影響，使得其在兩側(cè)空氣溫差同樣為1k情況下，在單位時間內(nèi)通過單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量要改變。這個改變后的傳熱量與未受太陽輻射和天空輻射影響的原有傳熱量的比值，即為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)。第二十二頁，共34頁。某居住建筑其結(jié)構(gòu)體系為剪力墻結(jié)構(gòu)，240厚砼，保溫層為20厚聚苯乙烯保溫板；外墻主體各構(gòu)造部位主要熱工值如下20厚混合砂漿R=0.023240厚鋼筋混凝土R=0.11520厚聚苯乙烯板R=0.9外墻裝飾層熱阻R=0.01；內(nèi)墻裝飾層熱阻不計(jì)計(jì)算此外墻主體部位的傳熱系數(shù)。思考3分鐘第二十三頁，共34頁。建筑節(jié)能領(lǐng)域中常用的名詞術(shù)語

建筑物體形系數(shù)(S)shapecoefficientofbuilding

建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。窗墻面積比arearatioofwindowtowall

窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即建筑層高與開間定位線圍成的面積)的比值。第二十四頁，共34頁。例題：已知一棟十五層建筑，無架空層，層高為3米，每層建筑面積同為600m2，試計(jì)算不同平面形狀建筑的體形系數(shù)思考3分鐘第二十五頁，共34頁。焦作某辦公建筑南面為（4米，8個開間房屋）32m，層高3米，四層，每層設(shè)窗（3米寬×1.5米高）各8個，求此建筑南面的平均窗墻比。窗墻面積比–例題思考3分鐘解：按給出的條件此建筑南面的平均窗墻比應(yīng)為第二十六頁，共34頁。建筑節(jié)能領(lǐng)域中常用的名詞術(shù)語空調(diào)年耗電量

Annualcoolingelectricityconsumption按照夏季室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)定的計(jì)算條件，計(jì)算出的單位建筑面積空調(diào)設(shè)備每年所消耗的電能采暖年耗電量

Annualheatingelectricityconsumption按照夏季室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)定的計(jì)算條件，計(jì)算出的單位建筑面積采暖設(shè)備每年所消耗的電能空調(diào)、采暖設(shè)備能效比

(ERR)Energyefficiencyratio在額定工況下，空調(diào)、采暖設(shè)備提供的冷量或熱量與設(shè)備本身所消耗的能量之比第二十七頁，共34頁。建筑節(jié)能領(lǐng)域中常用的名詞術(shù)語空調(diào)度日數(shù)Coolingdegreedaybasedon26℃一年中，當(dāng)某天室外日平均溫度高于26℃時，將高于26℃的度數(shù)乘以1天，并將此乘積累加。典型氣象年（TMY)Typicalmeteorologicalyear以近30年的月平均值為依據(jù)，從近10年的資料中選取一年各月接近30年的平均值作為典型氣象年。由于選取的平均值在不同的年份，資料不連續(xù)，還需要進(jìn)行月間平滑處理。第二十八頁，共34頁。建筑節(jié)能領(lǐng)域中常用的名詞術(shù)語建筑物耗熱量指標(biāo)(qH)indexofheatlossofbuilding

在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度，單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量，單位：w/m2。采暖耗煤量指標(biāo)(qc)indexofcoalconsumeptionforheating

在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度，單位建筑面積在一個采暖期內(nèi)