《住宅建筑節(jié)能設計》ppt課件

1、第六章 住宅建筑節(jié)能設計,2024/4/4,地理位置與氣候特點,地理位置：處于北半球的中低緯度（北緯55ºC~20ºC）；氣候與氣候特征： ------大部分地區(qū)屬于東亞季風氣候，同時帶有很強的大陸性氣候特征 ------冬季十分寒冷：冬季氣溫與世界同緯度地區(qū)相比，低5ºC~18ºC； ------夏季十分炎熱：夏季氣溫與世界同緯度地區(qū)相比，高

2、2ºC；并不斷提高； ------冬夏持續(xù)時間長，春秋季節(jié)短；,,2024/4/4,地理位置與氣候特點,氣候分區(qū) 根據(jù)中國《建筑氣候區(qū)劃標準》和中國《建筑熱工設計分區(qū)標準》，中國劃分成：嚴寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)溫和地區(qū)夏熱冬暖地區(qū)_ 一般地說，嚴寒和寒冷地區(qū)為北方地區(qū)；夏熱冬冷和溫和地區(qū)為過渡地區(qū)；夏熱冬暖地區(qū)為南方炎熱地區(qū),,,《民用建筑熱工設計規(guī)范》,6-1我國的建筑節(jié)能政策,主

3、要目標與內(nèi)容 (Main goal and contents)第一階段（1986年~1995年）：新設計的采暖居住建筑能耗水平應在1980~1981年當?shù)赝ㄓ迷O計標準能耗基礎(chǔ)上節(jié)能30%；第二階段（1996年~2000年）：新設計的采暖居住建筑要在1995年底的基礎(chǔ)上再節(jié)能30%，即在1980~1981年當?shù)赝ㄓ迷O計標準能耗基礎(chǔ)上節(jié)能50%；第三階段：2005起新建采暖居住建筑應在此基礎(chǔ)上再節(jié)能30%；,6-1我國的建筑節(jié)能政

4、策,主要目標與內(nèi)容 (Main goal and contents)供熱按熱量計量收費改革工作：1998年開展試點；2000年在重點城市新建建筑中推行；2010年全面推廣；既有建筑節(jié)能的改造工作；2000年重點城市開始；2005年各城市普遍開始；2010年全面推廣；,6-1我國的建筑節(jié)能政策,主要目標與內(nèi)容 (Main goal and contents)公共建筑節(jié)能工作2000年新建采暖公共建筑作到節(jié)能50%；2

5、010年在此基礎(chǔ)上在節(jié)能30%；夏熱冬冷建筑節(jié)能工作2000年開始執(zhí)行建筑熱環(huán)境及建筑節(jié)能標準；2005年重點城市進行建筑熱環(huán)境及節(jié)能改造；2010年各城鎮(zhèn)進行建筑熱環(huán)境及節(jié)能改造；太陽能在建筑中的應用南方炎熱地區(qū)建筑節(jié)能工作,6-1我國的建筑節(jié)能政策,優(yōu)先領(lǐng)域 Preferred field建筑類型：首先從居住建筑開始，逐步到公共（商用）建筑，然后是工業(yè)建筑；地域上逐步擴展：首先從北方采暖地區(qū)開始，然后發(fā)展到夏熱冬冷過

6、渡地區(qū)，并擴展到南方炎熱地區(qū)；從新舊建筑上，首先從新建建筑開始，接著是近期必須改造的熱環(huán)境很差的結(jié)露建筑和危舊建筑，然后是其他保溫不好的建筑圍護結(jié)構(gòu)和供熱制冷系統(tǒng)；從幾個工作基礎(chǔ)比較好的城市開始，再發(fā)展到一般城市和城鎮(zhèn)，然后擴展到廣大農(nóng)村；,6-1我國的建筑節(jié)能政策,重點：focal point of the work北方采暖地區(qū) 城市 新建 住宅Heating area, cities, new building

7、, residential buildings 過渡地區(qū)和南方炎熱地區(qū) 城市 新建 住宅Transition zone and warm zone, cities, new buildings, residential buildings,6-1我國的建筑節(jié)能政策,建筑節(jié)能技術(shù)政策綱要嚴格實行建筑的節(jié)能設計積極采用節(jié)能建材，重視節(jié)能的建筑設備與產(chǎn)品開發(fā)加強建筑節(jié)能的標準化工作發(fā)展建筑節(jié)能科學技術(shù)體系加強已有建筑的

8、節(jié)能改造實施建筑節(jié)能技術(shù)政策的措施,建筑節(jié)能經(jīng)濟鼓勵政策與管理政策,6-1我國的建筑節(jié)能政策,制定了一批建筑節(jié)能的技術(shù)標準和技術(shù)規(guī)程民用建筑熱工設計規(guī)范GB50176--93旅游旅館建筑熱工及空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設計標準GB50189--93民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）JGJ26--95工程設計節(jié)能技術(shù)暫行規(guī)定GBJ6--85既有建筑節(jié)能改造設計標準民用建筑節(jié)能檢測技術(shù)規(guī)程夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準夏熱冬暖地

9、區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準公共建筑節(jié)能設計標準膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程 JGJ144—2004綠色建筑技術(shù)導則綠色建筑評價標準,6-2嚴寒與寒冷地區(qū)住宅設計（設計原則、方法）,6-2-1嚴寒與寒冷地區(qū)住宅設計總的要求： 寒地居住建筑設計在滿足一般居住建筑設計原理的同時，還要滿足 冬季保溫設計、采暖設計和住宅建筑節(jié)能設計的要求。 必須將冬季防寒保溫設計、采暖設計、建筑

10、節(jié)能設計、居住功能設計、環(huán)境質(zhì)量設計綜合為一體，按統(tǒng)一的目標進行設計。因此為了有別于傳統(tǒng)住宅設計，我們提出節(jié)能型住宅的概念。 所謂節(jié)能型住宅是指采用綜合節(jié)能設計和應用綜合節(jié)能措施，使新 建住宅冬季采暖耗煤量指標比我國寒地1980～1981年所建住宅總體上降低50％，同時居住功能和環(huán)境質(zhì)量不斷增長的符合現(xiàn)代生活需要的住宅。 應按采暖居住建筑進行設計。設計時應符合《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部

11、分）》的要求,6-2-2嚴寒與寒冷地區(qū)住宅節(jié)能設計的思路方法,。,。,，,為滿足前面所提的目標，住宅設計應重點突出如下幾個方面：規(guī)劃布局：◆1 建筑不宜選址在山谷、洼地、溝底等凹地里?！? 爭取日照● 向陽避風● 選擇最佳朝向（坐北朝南）,.,.,● 滿足日照間距要求● 利用住宅群的合理布局，爭取日照。◆ 3避免季風干擾主要是冬季季風形成的強烈西北方向冷風氣流?！?“風影效應”（建筑間距≤1

12、：2）,,,,,.,● 減少季風主導方向與建筑物長邊的入射角度。,,.,● 避免局部疾風,低層與高層組合時的“風旋”,建筑山墻之間的“風槽”,低層與高層組合時的“風洞”和“拐角氣流”,群體布置的突變,.,.,● 利用合理的建筑形態(tài)，形成優(yōu)化的微氣候的良好界面，避風節(jié)能。,.,.,◆ 4建立氣候防護單元,住宅節(jié)能設計（單體）,◆ 1控制住宅的體形系數(shù) 建筑體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的 體積

13、的比值。 住宅建筑耗熱量指標隨體型系數(shù)增長而增加，從有利節(jié)能出發(fā)，體 型系數(shù)應盡可能小。 《民用建筑節(jié)能設計標準》規(guī)定“建筑物體型系數(shù)宜控制在0.30及0.30以下；若體型系數(shù)大于0.30，則屋頂和外墻應加強保溫?！?可從以下幾個方面入手： ● 合理擴大進深尺寸 ● 合理利用住宅類型特征（小天井、內(nèi)廊式） ● 平面空間組合集中緊湊，盡量減少凹凸變化。 ● 合理提高層

14、數(shù)，加大體積。 ● 加大建筑物體量。 （應避免作2000㎡以下的小體量，以3000～4000 ㎡為宜） ● 縮小建筑物長、寬、高邊長比率，減少體形系數(shù)。,住宅節(jié)能設計（防寒、保溫）.,.,◆ 2擴大南向得熱面的面積◆3 窗戶的節(jié)能設計 由于每平米窗面積比每平米維護砌體的總傳熱量大的多，所以應在保 證日照、采光、通風、觀景要求條件下，盡量縮小開窗洞口面積；提高窗戶的氣密性，減少冷風滲

15、透；提高窗戶本身的保溫性能，減少窗 戶本身傳熱量均是窗戶節(jié)能設計的重要方面。 住宅節(jié)能設計標準規(guī)定北向窗墻面積比≤0.25，東西向≤0.30，南向≤0.35， 設計中應執(zhí)行標準規(guī)定，若采用新型節(jié)能窗，其窗面積可以適當增大。,.,.,◆ 4選用高效、合理、經(jīng)濟的節(jié)能圍護體系 包括墻體節(jié)能和屋面節(jié)能，根本出路在于發(fā)展高效保溫的保外溫復合外墻圍護體系?！?5加強冷橋節(jié)點部位的保溫構(gòu)造設計

16、◆ 6加強住宅樓公共空間的防寒設計 采暖住宅公共樓梯間和公共走廊應設門、窗；樓梯間隔墻和戶門應采取保溫措施；在室外溫度低于－6℃的地區(qū)，樓梯間應采暖和設防風門斗。,。,。,住宅套型設計◆1 加大進深帶來問題的解決◆2 嚴寒地區(qū)住宅套內(nèi)空間配置和環(huán) 境要求 ● 將朝向最好的空間作為起居室， 同時臥室也要有好的朝向以滿 足戶內(nèi)活動較多的需要。 ● 設1.5㎡的衣帽前室

17、。 ● 儲藏空間的設置。 ● 室內(nèi)應設置通風換氣設施。◆3 套內(nèi)空間的節(jié)能設計 ● 功能分區(qū)與熱環(huán)境分區(qū)結(jié)合。 ● 設“溫度阻尼區(qū)”P168 ● 減少南陽臺數(shù)量的設置，控制 進深尺寸。,。,。,實例 ： 北京市住宅節(jié)能示范小區(qū)——北潞春小區(qū)、新康小區(qū)◆ 住宅平面,。,。,◆ 墻體保溫設計,在承重墻內(nèi)壁設60mm厚自熄性聚苯板，中間留有20mm厚空氣層。這種做法在邊角

18、和不同墻質(zhì)的結(jié)合處要特別加以處理。優(yōu)點是成本較低，施工技術(shù)成熟。,在承重墻外壁設自熄性聚苯板。優(yōu)點是冷橋較少，且保溫層不受住戶室內(nèi)裝修影響。但施工技術(shù)要求高，成本稍高。,6-2-3 民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）,1、準則1.0.1 強調(diào)建筑設計和采暖設計1.0.2 適用于新建和擴建工程1.0.3 應符合有關(guān)標準、規(guī)范和規(guī)程,2、術(shù)語 符號,2.0.1 采暖期室外平均溫度te 見附錄A2.

19、0.2 采暖期度日數(shù)2.0.3 采暖能耗2.0.4 建筑耗熱量指標：在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計算溫度，單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設備供給的熱量，單位：W/m2。2.0.5 采暖耗煤量指標：在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計算溫度，單位建筑面積在一個采暖期內(nèi)消耗的標準煤量，單位：kg／m2。,2、術(shù)語 符號,2.0.6 圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)：圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1K，在單位時間內(nèi)通過單位

20、面積圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，單位：W/(m2．K)。 2.0.7  建筑物體形系數(shù)：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。   2.0.8 窗墻面積比  ：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。,2、術(shù)語 符號,2.0.6 圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)：圍護結(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

21、圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，單位：W/(m2．K)。 2.0.7  建筑物體形系數(shù)：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。   2.0.8 窗墻面積比  ：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。,3、建筑物耗熱量指標和 采暖耗煤量指標,,,,,,,,3.0.1

22、建筑物耗熱量指標: qH=qH.T+qINF-qI.N 3.80w/m23.0.2 圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量: m qH.T=(ti-te)(∑￡i ·Ki ·Fi )/A0 i=13.0.3 空氣滲透耗熱量:

23、 qINF=(ti-te)(C · · N ·V)/A0 換氣次數(shù)0.5L/h3.0.4 采暖耗煤量指標 qC=24 · Z · qH/Hc · 1 · 2 管網(wǎng) 鍋爐 (標準煤熱值，取8.14x103 W ·h/㎏ 0.90 0.68)

24、 采暖期天數(shù),,,,,,,,3、建筑物耗熱量指標和 采暖耗煤量指標,,,,,,,,3.0.1 建筑物耗熱量指標: qH=qH.T+qINF-qI.N 3.80w/m23.0.2 圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量: m qH.T=(ti-te)(∑￡i

25、·Ki ·F)/A0 i=13.0.3 空氣滲透耗熱量: qINF=(ti-te)(C · · N ·V)/A0 換氣次數(shù)0.5L/h3.0.4 采暖耗煤量指標 qC=24 · Z &#

26、183; qH/Hc · 1 · 2 管網(wǎng) 鍋爐 (標準煤熱值，取8.14x103 W ·h/㎏ 0.90 0.68) 采暖期天數(shù),,,,,,,,,4、建筑熱工設計（4.1一般規(guī)定、4.2圍護結(jié)構(gòu)設計）,4．1．1  建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房間宜避開冬季主導風向。4．1．2&#

27、160; 建筑物體形系數(shù)宜控制在0.30及0.30以下；若體形系數(shù)大于0.30，則屋頂和外墻應加強保溫，其傳熱系數(shù)應符合表4．2．1的規(guī)定。4．1．3  采暖居住建筑的樓梯間和外廊應設置門窗；在采暖期室外平均溫度為-0.1~-6.0℃的地區(qū)，樓梯間不采暖時，樓梯間隔墻和戶門應采取保溫措施；在一6.0℃以下地區(qū)，樓梯間應采暖，入口處應設置門斗等避風設施。,4、建筑熱工設計（4.1一般規(guī)定、4.2圍護結(jié)構(gòu)設計）,4．2．1不同

28、地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)不應超過表4．2．1規(guī)定的限值。4．2．2  當實際采用的窗戶傳熱系數(shù)比表4．2．1規(guī)定的限值低0．5及0．5以上時，在滿足本標準規(guī)定的耗熱量指標條件下，可按本標準3．0．1～3．0．3條規(guī)定的方法，重新計算確定外墻和屋頂所需的傳熱系數(shù)。… …,4、 建筑熱工設計（一般規(guī)定、圍護結(jié)構(gòu)設計）,,全國主要城鎮(zhèn)采暖期有關(guān)參數(shù)及建筑物耗熱量指標、采暖耗煤量指標,不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍