严寒及寒冷地区居住与公共建筑的建筑与建筑热工节能设计(11.29) - 图文

严寒及寒冷地区居住与公共建筑的

建筑与建筑热工节能设计

一、建筑热工设计分区

二、建筑节能途径及建筑节能50%的内涵 三、建筑与建筑热工节能设计方法

四、建筑与建筑热工节能设计中几个主要指标的概念 五、性能性指标设计方法简述

六、建筑与建筑热工设计相关规定说明 七、外墙与屋面的保温隔热措施 八、建筑热工设计计算实例 结语

严寒及寒冷地区居住与公共建筑的

建筑与建筑热工节能设计

一、建筑热工设计分区

《建筑气候区划标准》GB 50178-93将我国分为五个建筑气候区，《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93根据编制时的社会经济与建筑物采暖、空调的实际情况，提出了不同建筑气候区的建筑热工设计要求，如表1.1所列。

表1.1 建筑热工设计分区及设计要求

分区名称 分 区 指 标 主 要 指 标 辅 助 指 标 设 计 要 求 必须充分满足冬季保最冷月平均温度≤日平均温度≤5℃的天严寒地区 暖要求，一般可不考–10℃ 数≥145天 虑防热。 应满足冬季保温要最冷月平均温度日平均温度≤5℃的天寒冷地区 求，部分地区兼顾夏0~–10℃ 数90～145天 季防热。 最冷月平均温度日平均温度≤5℃的天必须充分满足夏季防夏热冬冷0~–10℃，最热月数0~9天，日平均温度热要求，适当兼顾冬地区 平均温度25~30℃ ≥25℃的天数40~110天 季保温。 最冷月平均温必须充分满足夏季防夏热冬暖日平均温度≥25℃的天度>10℃，最热月平热要求，一般可不考地区 数100~200天 均温度25~29℃ 虑冬季保温。 最冷月平均温度部分地区应考虑冬季日平均温度≤5℃的天温和地区 0~13℃，最热月平保温，一般可不考虑数0~90天 均温度18~25℃ 夏季防热。 如图1.1所示，山西的大部分地区属寒冷地区，仅北部小部分地区属严寒地区。在《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005表4.2.1中，山西北部的小部分地区属严寒地区B区，如该《标准》表4.2.1所列大同等城市。

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图1.1 全国建筑热工设计分区图

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二、建筑节能途径及建筑节能50%的内涵 （一）建筑节能基本原理和节能途径 1、采暖居住建筑的基本特点

居住建筑主要为住宅建筑（约占92%），其次为集体宿舍、招待所、托幼建筑等（约占8%）。它们的共同特点是供人们居住使用，而且一般都是昼夜连续使用。因此，在这类建筑中对室温和空气质量有较高的要求，在采暖地区需设置采暖设备，室内需有适当的通风换气。冬季室内温度一般要求达到16～18℃，较高要求达到20℃。居住建筑的层高一般为2.7～3.0m，开间一般为3.3～3.9m。目前，住宅建筑中人均占有居住面积约为7～8m2、占有居住容积18.2～20.8m3；集体宿舍中人均占有居住面积约为3～4m2、占有居住容积8.1～10.8m3。城镇居住建筑以多层建筑为主，大城市有部分中高层和高层住宅。近年来，城镇新建居住建筑出现形式多样化，建筑物体形系数有变大的趋势。例如，在寒冷地区的北京市和天津市等，多层住宅的体形系数，已从原来的0.30左右变为0.35左右。但在严寒地区，这种变化较小，如沈阳、长春、哈尔滨等地，多层住宅的平面和立面仍比较规整，体形系数仍保持0.30左右。

2、采暖居住建筑的耗热量构成及节能的重点部位

采暖居住建筑的耗热量由通过建筑物围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透耗热量两部分构成。以北京地区80住2－4、8MD1、81试塔1等三种多层住宅为例，建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗热量构成，约占73%～77%；其次为通过门窗缝隙的

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空气渗透耗热量，约占23%～27%。在传热耗热量所占的份额中，外墙约占23%～34%；窗户约占23%～25%；楼梯间隔墙约占6%～11%；屋顶约占7%～8%；阳台门下部约占2%～3%；户门约占2%～3%；地面约占2%。窗户的传热耗热量与空气渗透耗热量相加，约占全部耗热量的50%。哈尔滨地区80龙住1，4个单元6层楼，砖混结构住宅，在建筑物耗热量中，传热耗热量约占71%，空气渗透耗热量约占29%。在传热耗热量所占份额中，窗户约占28.7%；外墙约占27.9%；屋顶约占8.6%；地面约占3.6%；阳台门下部约占1.4%；外门约占1%。窗户的传热耗热量与空气渗透耗热量相加，约占全部耗热量的57.7%。

由上可见，窗户是耗热的薄弱环节，是节能的重点部位，改善建筑物窗户（包括阳台门）的保温性能和加强窗户的气密性是节能的关键措施。但是，加强窗户的气密性以减少空气渗透耗热量是以保证室内最低限度的换气次数（或空气质量）为限度的。窗户过于密闭，一则室内空气质量达不到基本的卫生要求，二则会使窗户造价提高。因此，窗户的气密性达到3级和4级即可。

从传热耗热量的构成来看，外墙所占比例最大，其次是窗户，以下是楼梯间隔墙（在有不采暖楼梯间情况下）和屋顶，阳台门下部、户门和地面所占比例较小，但这些部位的保温也是不可忽视的。 3、影响建筑物耗热量指标的几个主要因素

（1）体形系数。在建筑物各部分围护结构传热系数和窗墙面积比不变条件下，耗热量指标随体形系数成直线上升（见图2.1）。低层

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10%，节能投资回收期不超过10年，节约吨标准煤的投资不超过开发吨标准煤的投资。

2、公共建筑是以20世纪80年代改革开放初期设计建造的公共建筑作为比较能耗的基准，也是在其能耗水平上节能50%。 以上规定的比较能耗的基准建筑称为“基准建筑”（Base line）。 “基准建筑”围护结构的构成，传热系数、遮阳系数，均按照20世纪80年代初期做法。严寒与寒冷地区的居住建筑是以《民用建筑热工设计规范》GB 50178规定的各地区的低限保温隔热性能为基准。公共建筑则是以哈尔宾和北京地区的低限保温性能为基准，即外墙K值取1.28W/(m2.K)（严寒地区）、1.70W/(m2.k)（寒冷地区）；屋顶K值取0.77W/(m2.K)（严寒地区）、1.26W/(m2.K)（寒冷地区）；外窗K值取3.26W/(m2.K)（严寒地区）、6.40W/(m2.K)（寒冷地区）；遮阳系数均取0.80；采暖热源设定燃煤锅炉，其效率为0.55；空调设定为水冷机组，离心机能效比为4.2，螺杆机能效比为3.8；照明参数取25W/m2。

北方地区的居住建筑节能目标走了三个阶段，第一阶段是节能30%，第二阶段是节能50%，部分地区已开始实施65%。建筑节能50%的目标就是以20世纪80年代初期居住建筑和公共建筑通用设计图为基准，通过改善建筑围护结构的热工性能和提高采暖、空调及照明设备效率两条途径来分担。

（四）建筑与建筑热工节能设计是建筑节能设计中的重要组成部分，这是因为：

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1、建筑与建筑热工节能设计及其节能措施，是建筑节能途径中一个主要的、首要的途径，是通过建筑的手段达到节能，是从建筑群体规划与建筑个体设计，到施工、验收和建成投入使用全过程都能主动地控制的一个途径。国外发达国家将这一建筑节能途径称之为被动式建筑节能。

2、建筑与建筑热工节能设计是居住与公共建筑节能设计标准中的主要章节，如：《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ 26-95中的第四章、《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005中的第四章。

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三、建筑与建筑热工节能设计方法

在建筑节能设计标准的“建筑与建筑热工节能设计”一章中，除一般性规定外，还以强制性条文形式明确规定，有二种建筑节能设计方法。

（一）规定性指标设计方法（即《标准》中的第四章） ——亦称单项指标控制法 1、建筑方面的控制指标 （1）建筑的体形系数；

（2）建筑各向的窗墙面积比及遮阳系数。 2、建筑围护结构方面的控制指标 （1）外墙的平均传热系数Km； （2）屋面的传热系数K；

（3）外窗（含外门透明部分）及透明幕墙的传热系数K； （4）分户墙及隔墙的传热系数K； （5）楼地板及地下室外墙的传热系数K；

（6）户门（含阳台门下芯板及其他外门）的传热系数K。 （二）性能性指标设计方法（即《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》中的第3章和《公共建筑节能设计标准》中的第4.3节）

——亦称综合指标控制法或性能化的设计方法，需通过全年的能耗计算进行判断。

以上二种设计方法比较：

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1、规定性指标设计方法直观、简明、可操作性强，易于被建筑设计及施工图审查等单位工程师所掌握；

2、性能性指标设计方法是在设计的规定性指标中某一项指标不符合规定时，需要通过计算全年的采暖、空调及照明能耗进行判断，专业性强，计算较复杂，不易被建筑师所掌握，特别是受采用动态计算方法计算全年的采暖、空调能耗，计算方法尚在进一步完善之中。 所以，在建筑与建筑热工节能设计中，最好是优先采用规定性指标设计方法。

目前，各地区都有单位在以建筑师的施工图设计软件为基础开发相应的建筑节能计算软件，为建筑师和暖通工程师提供准确、简捷，且操作方便的建筑节能设计计算工具。

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四、建筑与建筑热工节能设计中几个主要指标的概念 （一）建筑的体形系数Cf/V

与室外空气接触的建筑外围护结构表面积Fo Cf/V＝

表面积Fo围合的建筑体积Vo 1、规定建筑体形系数Cf/V不超过某一限值的目的在于减少通过建筑外围护结构的热、冷耗。为此，要求建筑的形体设计应尽可能少凹凸。

2、采暖居住建筑节能设计标准中规定：建筑物体形系数Cf/V宜控制在0.30及0.30以下，若Cf/V大于0.30，则屋顶和外墙应加强保温，其传热系数应符合该《标准》4.3.1的规定。

3、《公共建筑节能设计标准》的4.1.2条规定，严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。当超过0.40时，应按该《标准》的4.3节规定进行权衡判断。

（二）建筑各向立面上的窗墙面积比及窗的遮阳系数

各向立面的外窗、外门洞口面积 1、窗墙面积比＝

该向立面上的外墙（含外窗、外门）面积通过窗（含遮阳）进入室内的热辐射强度

投射在窗外表面上的太阳辐射照度 2、遮阳系数So＝

窗的遮阳系数So是窗本身（含窗框及窗玻璃）的遮阳系数与内、外遮阳的遮阳系数的乘积，亦称窗的综合遮阳系数（即So）。 3、严寒与寒冷地区的采暖居住建筑未对窗的遮阳系数So进行规定。

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4、公共建筑中的遮阳系数So是与建筑的体形系数、各朝向的窗墙面积比有关，在北方只对寒冷地区作了规定，如《公共建筑节能设计标准》中的表4.2.2-3所列，具体计算方法如附录A。 5、各向窗墙面积比与窗的传热系数限值

不论是居住建筑还是公共建筑，建筑节能设计中应首先严格控制窗墙面积比，否则将会以提高窗的保温隔热性能来补偿。窗墙面积比过大会带来噪声干挠、眩光、热（冷）能耗大、私密性差、安全性弱及造价增加等弊病。目前，建筑中的窗是越开越大，而可开启部分则是越来越小，这是一个不好的设计倾向。所以，在《公共建筑节能设计标准》中规定：外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%；透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。

（1）采暖居住建筑不同朝向的窗墙面积比如《标准》中表4.3.2，窗户是包括阳台门上部透明部分。即北向不超过0.25，南向不超过0.35，东、西向不超过0.30。同时还说明，如窗墙面积比超过以上限值，则应调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数，使建筑物耗热量指标达到规定要求。

（注：采暖居住建筑节能设计标准中的窗墙面积比定义是单个房间的窗墙面积比。）

（2）公共建筑中的窗（含阳台门的透明部分）及玻璃幕墙的保温隔热性能在《标准》中都是同时对应考虑窗墙（或幕墙）面积比及窗（或幕墙）的传热系数。如该《标准》中表4.2.2–2和表4.2.2–3

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所列。

6、常用玻璃与建筑窗的热工性能如表4.1、表4.2所列。

表4.1 常用玻璃的热工性能参数

玻璃类型 传热系数 w/(m2.k) 遮阳系数 普通单层 9mm厚空气层的 12mm厚空气层的 12mm厚空气层的 玻璃 普通中空玻璃 普通中空玻璃 中空低辐射玻璃 5.8~6.4 0.9 3.2~3.5 0.8 2.8~3.2 0.8 1.6~1.8 0.6 表4.2 常用建筑窗的保温性能

窗类型 铝合金窗 塑 料 窗 铝合金窗 塑 料 窗 铝合金隔热窗 塑 料 窗 铝合金隔热窗 传热系数K，w/(m2.k) 6.0~6.7 4.3~5.7 3.8~4.5 2.5~3.2 3.0~3.4 1.7~2.0 2.1~2.6 备 注 单层玻璃 单层玻璃 普通中空玻璃 普通中空玻璃 普通中空玻璃；隔热型材 中空低辐射玻璃 中空低辐射玻璃；隔热型材 7、关于建筑窗与玻璃幕墙的热工性能，在建筑节能设计时需注意：

（1）同种玻璃配置的塑钢窗的保温性能优于断热桥铝合金窗，但是，断热桥铝合金窗经优化设计后，保温性能有较大的提高。 （2）由于玻璃配置、空气间层厚度、结构工艺、生产厂商等的不同，同种类型窗的传热系数会有较大差异。

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（3）玻璃的传热系数不能作为玻璃幕墙的传热系数，玻璃幕墙的传热系数应综合考虑玻璃幕墙类型（如明框、隐框）以及明框的连接方式等等。如为明框玻璃幕墙，明框的连接方式对玻璃幕墙整体的传热系数会有较大的影响。

（4）当采用隐框玻璃幕墙时，可近似参照玻璃的传热系数来确定玻璃幕墙的热工性能。如采用12mm厚空气层的中空低辐射玻璃的隐框幕墙，其传热系数一般在2.0w/(m2.k)。

（5）当采用中空低辐射玻璃还不能满足标准要求时，可采用在中空低辐射玻璃的空气层中充惰性气体。充惰性气体的中空低辐射玻璃的传热系数可降低0.2w/(m2.k)左右。

（6）对热工性能要求较高的玻璃幕墙，可采用通风式双层低辐射玻璃幕墙。如北京某工程，经国家建筑工程质量监督检验中心检测，该类玻璃幕墙的传热系数达到1.0w/(m2.k)。

（7）寒冷地区的建筑玻璃幕墙应采用隐框幕墙，明框幕墙应采用断热桥铝合金型材或采取其他有效的断热措施；其他地区的建筑玻璃幕墙宜采用隐框幕墙，明框幕墙宜采用断热桥铝合金型材或采取其他有效的断热措施。

（8）寒冷地区的透明幕墙应采用空气层厚度不小于9mm的中空玻璃或其他类型的相同保温性能的节能玻璃。 （三）传热系数K 1、传热系数K的概念

传热系数K是评价围护结构保温性能的一个指标，它是表明在

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冬季稳定传热条件下，围护结构两侧的空气温度相差为1K（或1℃）时，单位时间内通过单位平方米面积传递的热量。K值小说明围护结构的保温性能好。单位是w/(m2.k)。 2、传热系数K的计算

K＝1/Ro，Ro——传热阻，单位为(m2.k)/w Ro＝Ri+R+Re

Ri——结构内表面换热阻，(m2.k)/w，取Ri＝1/8.7＝0.11(m2.k)/w； Re——结构外表面换热阻，(m2.k)/w，取Re＝1/23＝0.04(m2.k)/w； R ——结构本身的热阻，(m2.k)/w， R＝ΣRj（即各层材料热阻之和）

?j－材料厚度，m Rj＝

?cj－材料的计算导热系数，w/(m.k) （详见计算实例六） 3、热阻的计算关键

各层材料的热阻计算关键是导热系数的取值，应取考虑使用位置及湿度影响修正后的计算导热系数λc，即： λc＝kλ

λ为实验室干燥状态下的测定值，k为大于1的修正系数。 （四）平均传热系数Km 1、平均传热系数Km的概念

由于外墙上的钢筋混凝土结构性冷（热）桥较多，钢筋混凝土的导热系数大（λ＝1.74w/m.k），是粘土砖砌体导热系数的2倍以上。为此，《标准》规定：应考虑冷（热）桥部位对外墙热工性能的影响，

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取平均传热系数Km。

2、平均传热系数Km的计算

平均传热系数Km由外墙上主体部位的传热系数Kp与面积Fp和结构性冷（热）桥部位的传热系数Kb与面积Fb用加权平均方法计算求得，即

Km＝

KpFp?KbFbFp?Fb

Km的计算也可根据Fp和Fb在外墙中所占的比例进行计算。一般砖混结构体系建筑的结构性冷（热）桥部位面积占外墙面积的20%～25%；框架结构体系建筑的结构性冷（热）桥部位面积占外墙面积的30%～35%；框剪结构体系建筑的结构性冷（热）桥部位面积占外墙面积的45%～50%。

（五）关于围护结构传热系数的修正系数 1、围护结构传热系数修正系数的意义

在《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》中规定，通过围护结构的传热耗热量是采用“有效传热系数法”进行计算。该《标准》的第四章第二节式（4.2.2）中，围护结构传热系数的修正系数εi与围护结构传热系数Ki的乘积，即为围护结构的有效传热系数Ki·eff，亦即：

Ki·eff ＝εi·Ki εi＝Ki·eff /Ki

因此：

可见，围护结构有效传热系数与围护结构传热系数的比值，即为围护结构传热系数的修正系数，它实质上是考虑太阳辐射和天空辐射对围护结构传热产生的影响而采取的修正系数。

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有：QG.S＝17.6×0.57×6.40×151.2＝9707.8 无：QG.S＝17.6×0.34×6.40×63.0＝2412.7 窗户(含阳台门上部) 无：QG.N＝17.6×0.81×6.40×131.0＝11952.2 有：QG.E＝17.6×0.78×6.40×12.6＝1107.0 无：QG.E＝17.6×0.66×6.40×20.2＝1501.7 无：QG.W＝17.6×0.66×6.40×10.1＝750.9 ΣQG＝27432.3 阳台门 下 部 QB.S＝17.6×0.70×6.40×40.2＝3169.7 QB.E＝17.6×0.86×6.40×3.8＝368.1 ΣQB＝3537.8 周边：QF1＝17.6×0.52×196.1＝1794.7 地 面 非周边：QF2＝17.6×0.30×257.9＝1361.7 ΣQF＝3156.4 传 热 耗热量 空气渗透 耗热量 QH.T＝QR+ΣQW+ΣQS+ΣQG+ΣQB+ΣQF ＝89375.1W 8.4 2.1 10.3 1.0 1.3 0.6 23.7 2.7 0.3 3.0 1.5 1.2 2.7 77.0 QINF＝（ti–te）cp·N·V ＝17.6×0.28×1.29×0.8×5249.6 ＝26697.9W 23.0 传热耗热 qH.T＝QH.T/Ao 量指标 ＝89375.1/3258.8＝27.43 空气渗透耗 qINF＝QINF/Ao 热量指标 ＝26697.9/3258.8＝8.19 内部得热 指 标

qI.H＝3.80 45

建筑物耗 qH＝qH.T+qNIF–qI.H 热量指标 ＝27.43+8.19–3.80=31.82W/m2 计算结果表明：该地区80住2-4住宅，采取节能措施前，其建筑物耗热量指标为31.82W/m2。

实例2：根据实例1求得的北方某寒冷地区80住2-4住宅建筑耗热量指标qH＝31.82W/m2，试求采暖耗煤量指标。 根据第四章第二节式（4.2.4），采暖耗煤量指标： qc＝24·Z·qH/ Hc·?1·?2

＝24×125×31.82/（8.14×103×0.85×0.55） ＝25.09kg/m2标准煤

计算结果表明：该地区80住2-4住宅，采取节能措施前，其采暖耗煤量指标为25.09kg/m2标准煤。

（二）根据规定的建筑物耗热量指标，求外墙或窗户所需传热系数 实例3：试求北方某寒冷地区住宅建筑满足耗热量指标qH＝20.6W/m2时外墙所需传热系数。已知建筑物平面、朝向、建筑面积、体积、窗墙面积比、楼梯间隔墙、地面均同实例1。屋顶传热系数KR＝0.80，双玻钢窗KG＝4.0，阳台门下部KB＝1.7，户门KD.S＝2.7。外墙所需传热系数的计算见表8.3。

表8.3 外墙所需传热系数的计算

项 目 计 算 式 及 计 算 结 果 QH.T＝（ti–te）（??i?Ki?Fi） i?1m传热耗热量 式中：ti–te＝16+1.6＝17.6 46

屋 顶 QR＝17.6×0.91×0.80×492.6＝6311.6 QW.S＝17.6×0.70×KW×521.3＝6422.4KW QW.N＝17.6×0.92×KW×469.7＝7605.4KW 外 墙 QW.E＝17.6×0.86×KW×146.2＝2212.9KW QW.W＝17.6×0.86×KW×172.7＝2614.0KW ΣQW＝18854.7KW 楼梯间隔墙 户 门 QW.S＝17.6×0.60×1.83×644.5＝12454.8 QD.S＝17.6×0.60×2.70×105.8＝3016.6 ΣQS＝15471.4 有：QG.S＝17.6×0.50×4.0×151.2＝5322.2 无：QG.S＝17.6×0.18×4.0×63.0＝798.3 窗户(含阳台门上部) 无：QG.N＝17.6×0.78×4.0×131.0＝7009.0 有：QG.E＝17.6×0.74×4.0×12.6＝656.4 无：QG.E＝17.6×0.57×4.0×20.2＝810.6 无：QG.W＝17.6×0.57×4.0×10.1＝405.3 ΣQG＝15001.8 阳台门 下 部 地 面 传热耗热量 空气渗透 耗热量 QB.S＝17.6×0.70×1.70×40.2＝841.9 QB.E＝17.6×0.86×1.70×3.8＝97.8 ΣQB＝939.7 ΣQF＝3156.4（同实例1） QH.T＝QR+ΣQW+ΣQS+ΣQG+ΣQB+ΣQF ＝40880.9+18854.7KW qINF＝17.6×0.28×1.29×0.5×5249.6/3258.8 ＝5.12 内部得热指标 qI.H＝3.80

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建筑物耗 热量指标 外墙所需 传热系数 qH＝qH.T+qNIF–qI.H ＝12.54+5.79KW+5.12–3.80=20.6 KW＝（20.6–12.54–5.12+3.80）/5.79 ＝1.16W/(m.K) 2 计算结果表明：该地区住宅建筑满足耗热量指标qH＝20.6W/m2时，外墙所需传热系数为1.16W/(m2.K)，但建筑物体形系数应小于或等于0.30，窗户采用双玻金属窗。

实例4：试求北方某地区住宅建筑满足耗热量指标qH＝20.6W/m2时窗户所需传热系数。已知建筑平面、朝向、建筑面积、体积、窗墙面积比、楼梯间隔墙、地面均同实例1。屋顶传热系数KR＝0.80，外墙传热系数KW＝0.90，阳台门下部KB＝1.7，户门KD.S＝2.7。窗户所需传热系数的计算见表8.4。

表8.4 窗户所需传热系数的计算

项 目 计 算 式 及 计 算 结 果 QH.T＝（ti–te）（??i?Ki?Fi） i?1m传热耗热量 式中：ti–te＝16+1.6＝17.6 屋 顶 QR＝17.6×0.91×0.80×492.6＝6311.6 QW.S＝17.6×0.70×0.90×521.3＝5780.2 QW.N＝17.6×0.92×0.90×469.7＝6844.8 外 墙 QW.E＝17.6×0.86×0.90×146.2＝1991.6 QW.W＝17.6×0.86×0.90×172.7＝2352.6 ΣQW＝16969.2

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楼梯间隔墙 户 门 ΣQS＝15471.4（同实例3） 有：QG.S＝17.6×0.50×KG×151.2＝1330.6KG 无：QG.S＝17.6×0.18×KG×63.0＝199.6KG 窗户(含阳台门上部) 无：QG.N＝17.6×0.78×KG×131.0＝1752.3KG 有：QG.E＝17.6×0.74×KG×12.6＝164.1KG 无：QG.E＝17.6×0.57×KG×20.2＝202.6KG 无：QG.W＝17.6×0.57×KG×10.1＝101.3KG ΣQG＝3750.5KG 阳台门 下 部 地 面 传热耗热量 传热耗热量 指 标 空气渗透 耗热量 ΣQB＝939.7（同实例3） ΣQF＝3156.4（同实例1） QH.T＝QR+ΣQW+ΣQS+ΣQG+ΣQB+ΣQF ＝42848.3+3750.5KG qH.T＝（42848.3+3750.5KG）/3258.8 ＝13.15+1.15KG qINF＝17.6×0.28×1.29×0.5×5249.6/3258.8 ＝6.12 内部得热指标 qI.H＝3.80 建筑物耗 热量指标 外墙所需 传热系数

qH＝qH.T+qNIF–qI.H ＝13.15+1.15KG+5.12–3.80=20.6 KW＝（20.6–13.15–5.12+3.80）/1.15 ＝5.33W/(m2.K) 49

规定要求，并按标准规定的计算方法确定的。表中，外墙列有两列数据，一列数据适用于体形系数小于或等于0.30的建筑物，另一列数据适用于体形系数大于0.30的建筑物。实际上，按表4.3.1执行，当体形系数小于或等于0.30时，耗热量指标将小于或等于标准规定的数值；当体形系数大于0.30，小于或等于0.35时，耗热量指标也将小于或等于标准规定的数值；当体形系数大于0.35时，耗热量指标将大于标准规定的数值。由于在体形系数小于或等于0.35的建筑物中，有相当大一部分的耗热量指标小于标准规定的数值，因此，虽然有一小部分体形系数大于0.35的建筑物，其耗热量指标大于标准规定的数值，但就总体而言，耗热量指标是不会超过标准规定数值的。 由于标准要求集体宿舍等采暖居住建筑围护结构保温达到当地采暖住宅建筑相同的水平，因此，表4.3.1不仅适用于采暖住宅建筑，同时也适用于其他采暖居住建筑。

2、在满足标准耗热量指标条件下，对窗户、外墙和屋顶传热系数做出适当调整。

表4.3.1中规定了窗户传热系数限值，但实际采用的窗户传热系数可能比规定限值要低得多。例如，在采暖期室外平均温度te≥–4.0℃地区，表中规定的窗户传热系数为4.0（单框双玻钢窗）和4.7（单层塑料窗），但实际采用的窗户传热系数可能为3.5（单框双玻钢塑复合窗）和2.6（单框双玻塑料窗），在这种情况下，允许对窗户、外墙和屋顶的传热系数做出调整。调整的方法是，在满足标准规定的耗热量指标条件下，按标准规定的方法，重新计算确定外墙和屋顶所

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需的传热系数。

3、对外墙传热系数应考虑周边热桥影响的规定

建筑物因构造和抗震的需要，在外墙上有不少钢筋混凝土贯穿构件，周边往往需要设置钢筋混凝土圈梁和抗震柱。这些部位与主体部位构造不同，形成热流密集的通道，故称为“结构性冷（热）桥”部位。冷（热）桥部位必然增加传热损失，如不加考虑，则耗热量的计算结果将会偏小，或是所设计的建筑物将达不到预期的节能效果。近年来，国外一些国家已开始考虑这一影响，做法主要有两种：一种是，考虑周边冷（热）桥的影响，用外墙的平均传热系数来代替主体部位的传热系数；另一种是，将周边冷（热）桥部位与主体部位分开考虑，周边冷（热）桥部位另行确定其传热系数。根据我国的实际情况和原有工作基础，普遍采用前一种。具体做法是，外墙因受结构性冷（热）桥影响，其平均传热系数按面积加权平均法求得（参见附录四）。表4.3.1中规定的外墙传热系数实际上系指外墙平均传热系数。也就是说，按面积加权平均法求得的外墙传热系数值，应小于或等于表4.3.1中规定的外墙传热系数限值。采取这种做法，将使通过外墙的传热热损失的计算结果与实际接近一步。考虑到平屋顶等一般都是外保温结构，受混凝土圈梁等周边热桥的影响较小，故不予考虑。 4、窗墙面积比

与节能30%目标相比，节能50%目标时，东、西向和南向的窗墙面积比保持不变。北向的窗墙面积比由节能50%时的0.20改变为0.25。主要原因是，对于开间为3.3m，层高2.7m的墙面，窗墙面积

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比为0.20时，窗户面积约为1.2m×1.4m，这种大小的窗户，对于北向稍大面积的房间来说常嫌太小，在实践中容易突破；此外，由于围护结构的保温性能已有较大辐度的提高，寒冷地区一般也将采用双玻窗，因此，北向窗户稍稍开大一些也是合理的。 5、窗户的气密性

过去常采用的普通钢窗，其气密性较差，窗户每米缝长的空气渗透量，单层钢窗一般都在5.0m3/(m.h)以上；双层钢窗一般都在3.5m3/(m.h)以上。近年来，由于改善居住环境和保温节能的需要，在主管部门，门窗质量监督检测机构以及有关科研、设计、厂家和施工单位的共同努力下，各种类型的保温节能门窗开始大量涌现，门窗的保温和气密性质量得到显著提高，因此，在节能建筑中采用气密性较好的门窗，已经具备了物质基础。对窗户气密性等级的要求，按建筑层数分两档来规定：在1～6层建筑中，不应低于国标《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》（GB/T 7109-2002）规定的3级，相当于窗户每米缝长的空气渗透量：qL≤2.5m3/(m.h)；在7～30层建筑中，不应低于上述标准规定的4级，相当于窗户每米缝长的空气渗透量：qL≤1.5m3/(m.h)。

6、房间应具备适当的通风换气条件

在建筑物采用气密窗或窗户加设密封条的情况下，从卫生要求出发，房间设置可以调节的换气装置或其他可行的换气设施（如设在窗户上的换气小窗或换气孔，设在墙上的换气设施等）是必要的。 7、冷（热）桥部位应采取保温措施

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从防止冷（热）桥部位内表面结露出发，该部位应采取适宜的保温措施，且冷（热）桥部位采取保温措施也有利于减少附加传热损失。 《公共建筑节能设计标准》的第4.2.3条也作了这样的规定。 8、在严寒地区，建筑物周边直接接触土壤的外墙和地面应采取保温措施

在采暖期室外平均温度低于–5.0℃的严寒地区，建筑物外墙在室内地坪以下的垂直墙面，以及周边直接接触土壤的地面，如不采取保温措施，则外墙内侧墙面，以及室内墙角部位易出现结露，墙角附近地面有冻脚现象，并使地面传热热损失增加。鉴于卫生和节能的需要，采暖期室外平均温度低于–5.0℃的地区，建筑物外墙在室内地坪以下的垂直墙面，以及周边直接接触土壤的地面应采取保温措施。在室内地坪以下的垂直墙面，其传热系数不应超过表4.3.1规定的周边地面传热系数限值。在外墙周边从外墙内侧算起2.0m范围内，地面的传热系数不应超过0.30W/(m2.K)。

按照本条规定，相当于在垂直墙面外侧或内侧加50～70mm厚，以及从外墙内侧算起2.0m范围内，地面下部加铺70mm厚聚苯乙烯泡沫塑料等具有一定抗压强度，吸湿性较小的保温层。

《公共建筑节能设计标准》的表4.2.2–6，对严寒地区（A、B）、寒冷地区的地面和地下室外墙的热阻限值也作了明确的规定，其目的仍在满足卫生和节能标准的需要。

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七、外墙与屋面的保温隔热措施 （一）外墙的保温隔热措施 1、外墙保温系统有：

（1）外墙外保温系统及外墙外保温装饰复合系统 （2）外墙内保温系统及外墙内保温装饰复合系统 （3）外墙（主体部位）自保温系统

以上三种外墙保温系统各有其特点，也各有其优缺点。如表7.1所列，综合以性价比论，以外保温系统和外墙主体部位自保温系统为最佳，应优先采用外保温系统。

表7.1 保温隔热系统位置的特性比较

评 价 项 目 舒适感 墙体的变 改建 冷负荷内表面壁内 施工 分 类 热负荷(采 室温 (环境热 初投 化(裂缝的 施工 (供冷费 结露的 结露 的 暖费用) 变动 作用 资 产生或填 的 用) 难易 的难易 难易 温度) 补) 难易 无保温 隔热 内保温 隔热 大 小 大 小 大 中 小 不良 良 小 中 大 大 小 易 难 难 稍难 易 难 － － 易 难~易 难 易 外保温 ①小~极小 小~极小 隔热 最良~良 中~大 ① 由于内侧材料的热容量，使环境温度较适宜。所以，和内保温隔热相比，外

保温隔热的运行时间可以缩短。因此热负荷的减轻程度很大。

外墙主体部位自保温系统适宜于框架结构体系建筑，如外墙主体部位的保温隔热性能优异，可采用外墙自保温系统，框架梁、柱等钢筋混凝土结构性冷（热）桥部位可采用外墙外保温系统。

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