公共建筑节能设计标准若干问题探讨.pdf

广东建材2010年第8期
建筑设计与裝饰
公共建筑节能设计标准若干问题探讨
阮翼
(广东省建筑设计研究院
摘要:随着节能工作的不断深入及对在新标准实际执行中反映出的热点话题以及对建筑热工设
计及权衡计算的几个方面进行了分析,试图提出对标准的一些理解和建议。
关键词:公共建筑;节能设计标准;能耗
在我国建筑主要分为公共建筑和居住建筑炳大类。
玻璃面积比不大于0.70,在公共建筑节能设计时
公共建筑则包括办公建筑(写字楼、政府办公楼等),商比较容易做到,但是一旦窗墙面积比接近和超过0.50,
业建筑(商场、旅馆、饭店等),科教文卫建筑(学校、医院采用的玻璃等级就会比较高,价格也会比较贵,不利于
等),通信建筑以及交通运输建筑等等。
节能设计。所以在设计建筑时应该充分考虑各种因素,
公共建筑节能设计标准》以下简称《标准》主要适做到美观和实用相协调
用于新建、扩建和改建的公共建筑的节能设计。其节能
目标和途径是通过改普建筑围护结构保温、隔热性能2围护结构节能设计
提高照明设备效率,提供供暖、通风和空调设备等措施,
制护结构的节能需要综合多种因素考虑,是对于建
改善公共建筑的宰内环境,提高能源利用效率。在保证筑周边的自然环境,如光线、温度、风压、气候状况等在
相同的室内热环境舒适参数条件下,与20世纪80年代充分分析和了解的基础上,针对建筑本身的朝向、高度、
初设计建成的公共建筑相比,全年供暖、通风、空调和照室内功能等特点,通过有效的系统技术和产品对室内环
明的总能耗可减少50%。这与国家提倡的节能减排目标境起到适应和调整的过程。采用适用、先进、经济的技
相一致。
术,降低屋面材料、建筑砌体、门窗围护结构传热系数,
标准》中建筑围护结构节能要求共有4项强制性提高门窗气密性,提高节能水平,非常重要。
条文,下面主要针对窗墙面积比和维护结构综合能耗等
胡护结构主要分为墙体围护结构,屋面围护结构和
方面的问题进行讨论。
外窗和透明幕墙围护结构。《新标准》对墙体堌护结构,
屋面围护结构和外窗(透明幕墙)围护结构,都有不同的
1窗墙面积比
要求。
《标准》规定:“建筑每个朝向的窗(包括透明幕墙)2.1屋面围护结构
墙面积比均不应大于0.70。当窗(包括透明幕墙)墙面
《标准》规定“屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总
积比小于0.40时,玻璃(或其他透明材料)的可见光透面积得20%,当不能满足本条文的规定时,必须按本标
射比不应小于.4。当不能满足本条文的规定时,必须准第4.3节的规定进行权衡判断。
按本标准第4.3节的规定进行权衡判断”。
新规范对屋顶透明部分的面积做了岄确的规定,因
近年来,公共建筑窗墙面积比越做越大,这主要是为控制好屋顶透明部分能够使更少的阳光直接射入室
由于人们希望公共建筑更加通透明亮,建筑立面史加美内,有利于约空调等能源的消耗。同时屋面的材料有
观,建筑形态更为丰高。目前我国幕墙从建筑热工性能。一定限制,屋面平均传热系数必须小于0.90W/(m-K
和光学性能考虑,一般可以分为非透明幕墙和透明幕(广东地区遵守夏热冬冷地区规)。屋面围护结构保温
墙?玻幕墆按新标准的规定,应根据建筑所处的气候层有倒置法和正置法两种做法。现在比较多的是采用保
区和窗墙比选择玻璃(或其他透明材料),非透明幕墙部温层倒置法,将吸水性小保温村料放置在防水层的上
位采取隔热描施(透明幕墙部位根据需要采用外遮阳措方,这样对节能和建筑防水都有利。在屋面保温隔热材
施),使幕墙(透明幕墙和非透眀幕墙)的传热系数和玻料的选择上,应采用吸收率小的材料。首选不吸水的保
璃的遮阳系数符合规定性指标的要求。
温隔热材料,其次足是选用防水或僧水保温隔热材料。若
万方数据
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选用易吸水、易受潮的保温隔热材料,一定要采取有效点,适用范围广泛,节能效果非常优良。
可靠的防水、防潮措施。
当然,除了选择节能性能好的窗和窗框外,在玻璃
2.2墙体围护结构
间层中设百叶或格栅则可使窗户具有良好的遮阳隔热
墙体围护结构是建筑节能改革的重点和难点。很多性能。这些新技术如果能用在建筑上,对于提高建筑节
实心砌体不再适用于现在节能要求的建筑外墙。很多保能效果作用明显,值得大力提倡。
温性能比较好的空心体成为现在任节能建筑改计的主3供热、空调供冷和照明综合能耗计算
角。很多新型的墙体材料,像加气混凝土、陶粒空心泥凝
对标准进行扩展,综合考虑透明围护结构的建筑供
土等材料不断应用于现代节能外墙。随着现在节能要求
不断提到,有时光凭新型节能的墙体材料,无法达到热、空调供冷和照明能耗。
这里给出4个地区在不同窗墙比时所对应标准办
能设计的要求,于是义出现了保温砂浆。保温砂浆也是公楼建筑的照明以及空调供冷、供热耗能量曲线中各
一种很好的保温材料,他能很好的提高建筑墙体的保温个组成部分的变化情况。
性能,対建筑节能墙体是一种很好的补充。广东地区采
用比较多的是加气混凝土,传热系数0.22W/(am2K),节
0.30K=2.9SC=0
Koa.0 cao
能效果非常好。
0.g
0.4
0.6
2.3透明围护结构
◆明
总负
透明围护结构是办公建筑必不可少的组成部分,也
0.0
总负青
0.05
是外围护结构保温性能最溥弱的部位。因此,透明围护
0.04
结构作为建筑节能的突破口,在建筑节能设计中占有重
0.g
要地位。标准中所给出的围护结构限值表也正充分说明
3050
了这一点。另外,大量太阳辐射进入室内又会增加口射
W/S
图1严寒地区哈尔滨图2寒冷地区北京
得热。不同季节太阳辐射对室内环境的影响不同,冬季
0.18
Ke=3.0SC=0
0.20
南向窗户有利于接收太阳辐射热以减少供热负荷。但窗
0.4
0.16
口面积过大,会对夏季空调负荷不利。
0.2
每0.
0.10
で0.2
透明围护结构分为玻璃和窗框两部分。玻璃部分现
0.03
?o.o
て0.03
在又很多性能很好的特殊玻璃像热反射镀膜玻璃、低辐
5
0.0
射玻璃、吸热玻璃、LOW-E玻璃,其中以10W-E玻璃效果
0.0
?0.Q
最好,可见光透射比大于0.4,同时也能满足节能要求。
1350
WR/Y
L0W-E玻璃是一种很好节能玻璃,所以1.0WE玻璃应用
图3夏热冬冷地区上海图4夏热冬暖地区广州
在公共建筑比较多。同时玻璃颜色的选择能够很好的提
高节能效果,像绿色对节能效果比较有利
经比较上述各图可以发现:4个气候区照明、采曖
幕墙方面玻璃新产品、新技术也不断推陈出新。像和空调的变化趋势正常。供热能耗量从南到北依次递
通风式双层玻璃幕墙、玻璃幕墙外遮阳系统、真空玻璃增,空调能耗量依次递增。照明能耗量随窗墙比WR的
幕墙、三层双中空低編射玻璃幕墙等,节能效果显著,节増大而减小,且4个气候区变化规律相同。各地区照明
能玻璃幕墙的传热系数一般可达到1.4W/(m2K)左右
能耗量不随Kwin和S