建筑热工节能设计优化方案

1.居住建筑的节能设计方法和步骤

（1）应按照规范规定判断所设计的居住建筑所属气候分区，根据所属气候分区进行节能设计。

（2）在居住小区总平面规划设计中，平面布局除满足功能要求外，还应满足规范规定的其他要求。

（3）居住建筑的朝向应尽可能满足规范要求。

（4）北区的居住建筑应满足体形系数的要求。

（5）建筑的体形、平面布置和门窗布置应满足要求。

（6）计算屋顶的平均热惰性指标D，检查其是否大于2.5；计算屋顶的平均传热系数K是否符合规定；如不符合，则应调整屋顶隔热的构造设计，直至满足为止。

（7）检查天窗的节能指标是否符合要求；如果不符合，则应调整直至符合规定。若天窗的面积不符合要求，则应调整天窗面积，直至符合规定；或者采用“对比评定法”进行节能综合评价。

（8）计算外墙的平均传热系数K和平均热惰性指标D，检查是否符合规定；如不符合，则应调整外墙热工性能参数，直至符合规定；或者采用“对比评定法”进行节能综合评价。

（9）计算各朝向窗墙面积比，检查是否符合规定；如不符合，则应调整直至符合规定；或者采用“对比评定法”进行节能综合评价。

（10）计算或查阅所选择的窗的遮阳系数和传热系数，计算平均窗墙面积比CM，根据平均窗墙面积比CM及外墙平均传热系数K、平均热惰性指标D，通过查表（北区或南区），查出外窗的综合遮阳系数SW、传热系数K（南区对外窗传热系数K不作要求）。进一步计算出外窗本身遮阳系数SC；如门窗的性能指标不满足要求，则应调整门窗设计，再计算或查阅性能指标，直至符合规定；或者采用“对比评定法”进行节能综合评价。

（11）检查外窗可开启面积是否符合规定，如不符合，则应调整设计参数直至符合规定；如外窗为无固定亮子推拉窗，则可直接判定该窗符合规定。

（12）根据建筑图纸上外窗所处的位置及规范要求注明外窗的气密性能指标要求。

（13）运用“对比评定法”对建筑能耗进行综合评定。居住建筑节能设计的综合评价可采用“对比评定法”进行评定。当所设计的建筑不能完全符合规范和标准规定指标时，则必须采用“对比评定法”对其进行综合评定。综合评定的指标可采用空调采暖年耗电指数，也可直接采用空调采暖年耗电量，并应符合下列规定：

1）设计建筑的空调采暖年耗电指数≤参照建筑的空调采暖年耗电指数。

2）设计建筑的空调采暖年耗电量≤参照建筑的空调采暖年耗电量。

3）进行综合评价的建筑，其天窗的遮阳系数和传热系数、屋面的传热系数，以及热惰性指标小于2.5的墙体的传热系数，仍应满足节能标准的相关要求。

4）天窗的面积不应超过屋面面积的15％。

5）屋面、挑出宽度大于500mm的凸窗顶板及东、西外墙隔热能力，必须满足《民用建筑热工设计规范》（GB 50176—2016）的隔热要求。

建筑的空调采暖年耗电量应采用动态逐时模拟的方法计算。空调采暖年耗电量应为计算所得到的单位建筑面积空调年耗电量与采暖年耗电量之和。南区内的建筑物可忽略采暖年耗电量。节能设计计算所用到的动态逐时模拟计算软件，可直接采用美国的DOE-2和清华大学的DeST，也可以采用经过鉴定的使用DOE-2或DeST作为计算核心的其他工程设计应用软件。

2.公共建筑的节能设计

各类公共建筑的节能设计，必须根据当地的具体气候条件，首先保证室内热环境质量，提高人民的生活水平；与此同时，还要提高采暖、通风、空调和照明系统的能源利用效率，实现国家的可持续发展战略和能源发展战略。

建筑总平面的布置和单体平面设计，应有利于减少夏季的太阳热辐射，利用自然通风；宜利用冬季日照并避开冬季主导风向。在总体规划设计中，应充分利用水体和绿化等自然资源进行多方位的节能设计。设有中庭的建筑，夏季宜充分利用自然通风降温，必要时设置机械通风装置。建筑物外门应采取保温、隔热节能措施，寒冷地区宜设门斗，平屋面宜采用种植屋面或架空隔热屋面。

建筑物的体形应符合的规定：建筑物的体形宜避免过多的凹凸与错落；寒冷地区体形系数不应大于0.40，当不能满足上述规定时，必须按设计标准规定进行权衡判断；夏热冬冷地区体形系数不宜大于0.40。

（1）公共建筑的节能分类。

1）甲类公共建筑：单栋建筑面积大于300m2的建筑，或单栋建筑面积小于或等于300m2但总建筑面积大于1000m2的建筑群，应为甲类公共建筑。

2）乙类公共建筑：单栋建筑面积小于或等于300m2的建筑。

（2）公共建筑的总体规划与节能设计的要求。

1）建筑群的总体规划应考虑减轻热岛效应。建筑的总体规划和总平面设计应有利于自然通风和冬季日照。(www.xing528.com)

2）建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或适宜朝向，且宜避开冬季主导风向。

3）建筑设计应遵循被动节能措施优先的原则，充分利用天然采光、自然通风，结合围护结构保温隔热和遮阳措施，降低建筑的用能需求。

4）建筑体形宜规整紧凑，避免过多的凹凸变化。

5）建筑总平面设计及平面布置应合理确定能源设备机房的位置，缩短能源供应输送距离。同一公共建筑的冷热源机房宜位于或靠近冷热负荷中心位置集中设置。

6）严寒地区甲类公共建筑各单一立面窗墙面积比（包括透光幕墙）均不宜大于0.60；其他地区甲类公共建筑各单一立面窗墙面积比（包括透光幕墙）均不宜大于0.70。

7）甲类公共建筑单一立面窗墙面积比小于0.40时，透光材料的可见光透射比不应小于0.60；甲类公共建筑单一立面窗墙面积比大于等于0.40时，透光材料的可见光透射比不应小于0.40。

8）单一立面外窗（包括透光幕墙）的有效通风换气面积应符合下列规定：

①甲类公共建筑外窗（包括透光幕墙）应设可开启窗扇，其有效通风换气面积不宜小于所在房间外墙面积的10％；当透光幕墙受条件限制无法设置可开启窗扇时，应设置通风换气装置。

②乙类公共建筑外窗有效通风换气面积不宜小于窗面积的30％。

9）夏热冬暖、夏热冬冷、温和地区的建筑各朝向外窗（包括透光幕墙）均应采取遮阳措施；寒冷地区的建筑宜采取遮阳措施。当设置外遮阳时应符合下列规定：

①东西向宜设置活动外遮阳，南向宜设置水平外遮阳；

②建筑外遮阳装置应兼顾通风及冬季日照。

10）甲类公共建筑的屋顶透光部分面积不应大于屋顶总面积的20％。当不能满足该规定时，必须按《公共建筑节能设计标准》（GB 50189—2015）中规定的方法进行权衡判断。

11）严寒地区建筑的外门应设置门斗；寒冷地区建筑面向冬季主导风向的外门应设置门斗或双层外门，其他外门宜设置门斗或应采取其他减少冷风渗透的措施；夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区建筑的外门应采取保温隔热措施。

12）建筑设计应充分利用天然采光。天然采光不能满足照明要求的场所，宜采用导光、反光等装置将自然光引入室内。

（3）公共建筑的设计新风量要求。

在人员密度相对较大且变化较大的房间，宜根据室内CO2浓度检测值进行新风需求控制，排风量也宜适应新风量的变化以保持房间的正压。当采用人工冷源、热源对空气调节系统进行预热或预冷运行时，新风系统应能关闭；当室外空气温度较低时，应尽量利用新风系统进行预冷。风机盘管加新风空调系统的新风宜直接送入各空气调节区，不宜经过风机盘管机组后再送出。

1）空调风系统和通风系统的风量大于10 000m3/h时，风道系统单位风量耗功率（WS）限值应符合表2-5的要求。

表2-5　风道系统单位风量耗功率（WS）　W/（m3·h－1）

2）公共建筑最小设计新风量计算。根据我国《公共建筑室内空气质量控制设计标准》（JGJ/T 461—2019）的规定，公共建筑方案设计和施工图设计的设计说明中应单列“室内空气质量控制设计”章节，并应在设计图纸中体现保障室内空气质量的技术措施。建筑室内空气质量控制措施优先级别应依次为源头控制、通风稀释、室内空气净化。

人员所需最小新风量（Qb1）应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）的规定；按单位地板面积计所需最小新风量（Qb2）应按表2-6取值。

表2-6　按单位地板面积计所需最小新风量

3.节能设计的基本要求

（1）因体形系数超标时，屋面、墙体、窗户的传热阻或传热系数、热惰性指标应满足相近体形系数达标时规定性指标的要求。

（2）因窗墙面积比超标时，屋面和墙体的传热阻、热惰性指标应满足规定性指标的要求，窗户的传热系数应满足相近窗墙面积比达标时规定性指标的要求。

（3）因窗传热系数超标时，屋面和墙的传热阻、热惰性指标应满足规定性指标的要求。

（4）因外墙传热阻超标时，屋面和窗的传热阻或传热系数应满足规定性指标的要求。

（5）因窗的遮阳超标时，屋面、墙和窗的传热系数或传热阻、居住建筑的热惰性指标应满足规定性指标的要求。