2015一级建筑师考试《建筑物理与设备》考点复习（4）
发布时间：2011/11/11 10:09:14 来源：城市学习网 编辑：ziteng
一、建筑节能目标
建筑节能是社会经济发展的需要，通过实施各项节能措施可以缓解能源资源的紧张局面，减轻大气污染，保护生态环境和提高建筑热环境的质量。建筑节能涉及建筑设计与施工，建筑的设计与建造应与地区气候相适应，充分利用自然通风和太阳能等可再生能源。
我国政府高度重视建筑节能工作，在国务院批准的《节能中长期专项规划》中，将建筑节能作为节能的重点领域，要求建筑节能在“十一五”期间实现节约1亿吨标准煤的规划目标。这一目标既体现了建筑节能在国家能源节约战略中的重要地位，也向建筑节能工作提出了艰巨任务。1亿吨的节能目标经初步分解，重点在以下几个方面加以落实：
（1）新建建筑节能。通过加强监管，严格执行节能设计标准，推动四个直辖市及有条件地区执行更高目标的节能标准，建设更低能耗、绿色建筑的示范项目。严寒寒冷地区新建居住建筑实现节能2100万吨标准煤，夏热冬冷地区新建居住建筑实现节能2400万吨标准煤，夏热冬暖地区新建居住建筑实现节能220万吨标准煤，全国新建公共建筑实现节能2280万吨标准煤，预期在“十一五”期间，新建建筑实现节能7000万吨标准煤的目标。
（2）既有建筑节能改造。这部分节能潜力最大，但实施难度相对较大。在北方采暖地区，结合供热体制改革，进行既有居住建筑节能改造和热计量改造试点示范，摸索经验，逐步推广。在特大城市和大城市，进行政府办公建筑和大型公共建筑的节能运行与改造的试点。预期在“十一五”期间，这两部分可实现节能3000万吨标准煤的目标。
（3）可再生能源在建筑中规模化应用。我国太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑领域有着广阔的应用前景。通过太阳能与建筑一体化的光热、光电利用，浅层地能向建筑物供暖制冷，预期在“十一五”期间，太阳能应用面积1.6亿㎡，浅层地热应用面积2.4㎡，可实现替代常规能源960万吨标准煤。
目前我国已颁布了公共建筑节能设计标准和针对四个不同建筑热工分区的三个居住建筑节能设计标准。建筑设计应通过合理选择建筑体形、朝向和窗墙面积比，增强围护结构的保温、隔热性能，使用能效比高的采暖和空气调节设备和系统，采取室温调节和热量计量措施来降低采暖、空气调节能耗。在保证相同的室内热环境指标的前提下，与未采取节能措施前相比，采暖、空调能耗节约50%.
《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑分）》（JGJ26—95）适用于严寒地区、寒冷地区；
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2001）适用于夏热冬冷地区；
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75—2003）适用于夏热冬暖地区。
《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005），适用于新建、改建和扩建的公共建筑节能设计。 二、建筑节能设计评价方法与指标
建筑节能设计标准，针对有代表性的典型工程，对工程的关键参数作出规定。这些参数值即是规定性指标，设计人员可以不用做复杂的计算，而直接采用规定性指标进行设计。建筑节能设计的规定性指标主要包括：建筑物体形系数、窗墙面积比、各部分围护结构的传热系数、外遮阳系数等。各节能设计标准的规定性指标参见第四节建筑保温节能设计与第六节建筑防热设计。但当所设计的建筑不能满足规定性指标时，应对节能设计进行综合评价，即直接计算采暖、空气调节能耗的性能化方法。
（一）单位建筑面积能耗指标法
1.采暖地区居住建筑单位建筑面积能耗指标
《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑）》规定采暖居住建筑的能耗指标是：
（1）建筑物耗热量指标（QH）：在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖设备供给的热量，单位：W/㎡.
（2）采暖耗煤量指标（g.）：在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤量，单位：kg/㎡.
2.夏热冬冷地区居住建筑单位建筑面积能耗指标
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》采用建筑物耗热量、耗冷量指标和采暖、空调全年用电量作为建筑物的节能综合指标。
采用动态方法计算出的每栋建筑的采暖年耗电量和空调年耗电量之和，不应超过按采暖度日数列出的采暖年耗电量和按空调度日数列出的空调年耗电量限值之和。
（1）建筑物耗冷量指标：按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量。
（2）建筑物耗热量指标：按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。
（3）空调年耗电量：按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积空调设备每年所要消耗的电能。
（4）采暖年耗电量：按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积采暖设备每年所要消耗的电能。 [NextPage] （二）对比评定法
在《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中，节能综合评价采用“对比评定法”。
对比评定法是将所设计建筑物的空调采暖能耗和相应参照建筑物的空调采暖能耗作对比，根据对比的结果来判定所设计的建筑物是否符合节能要求。对比评定法采用了一个相对标准，不同的建筑有着不同的单位面积能耗，但有着基本相同的节能率。
（1）参照建筑：采用对比评定法时作为比较对象的一栋符合节能要求的假想建筑。
（2）空调采暖年耗电量（脱）：按照设定的计算条件，计算出的单位建筑面积空调和采暖设备每年所要消耗的电能。
（3）空调采暖年耗电指数（ECF）：实施对比评定法时需要计算的一个采暖空调能耗无量纲指数，其值与空调采暖年耗电量EC相对应。
（三）围护结构热工性能权衡判断
《公共建筑节能设计标准》规定：当建筑设计不能完全满足规定的围护结构热工设计要求时，计算并比较参照建筑和所设计建筑的全年采暖和空气调节能耗，判定围护结构的总体热工性能是否符合节能设计要求。
参照建筑指对围护结构热工性能进行权衡判断时，作为计算全年采暖和空气调节能耗用的假想建筑，参照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能应与所设计建筑完全一致。在严寒和寒冷地区，当所设计建筑的体形系数大于标准规定时，参照建筑的每面外墙均应按比例缩小，使参照建筑的体形系数符合标准规定。当所设计建筑的窗墙面积比大于标准规定时，参照建筑的每个窗户（透明幕墙）均应按比例缩小，使参照建筑的窗墙面积比符合标准的要求。参照建筑的屋顶透明部分的面积应按比例缩小，使参照建筑的屋顶透明部分的面积符合规定要求。 [NextPage] 三、采暖地区居住建筑节能标准
（一）适用范围
该标准适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的新建和扩建居住建筑热工与采暖节能设计。暂无条件设置集中采暖的居住建筑，其围护结构宜按该标准执行。
居住建筑主要包括住宅建筑、集体宿舍、旅馆、招待所、托幼建筑等。
（二）术语
（1）采暖期室外平均温度（‘e）：在采暖期起止日期内，室外逐日平均温度的平均值。
（2）采暖期度日数（Ddi）：室内基准温度18~C与采暖期室外平均温度之间的温差，乘以采暖期天数的数值，单位：℃·d.
（3）围护结构传热系数的修正系数（εi）：不同地区、不同朝向的围护结构，因受太阳辐射和天空辐射的影响，使得其在两侧空气温差同样为1K情况下，在单位时间内通过单位建筑面积围护结构的传热量会改变。这个改变后的传热量，与未受太阳辐射和天空辐射影响的原有传热量的比值，即为围护结构传热系数的修正系数。
（4）建筑物体形系数（S）：建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。
（5）窗墙面积比：窗户洞口面积与房间立面单元面积（即建筑层高与开间定位线围成的面积）的比值。
（三）建筑物耗热量指标
（1）建筑物耗热量指标应按下式计算：
式中qH——建筑物耗热量指标，W/㎡；
qH·T——单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量，W/㎡；
qINF——单位建筑面积的空气渗透耗热量，W/㎡；
qI·H——单位建筑面积的建筑物内部得热（包括炊事、照明、家电和人体散热），对于住宅建筑，取3.80W/㎡. （2）单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量应按下式计算：
式中ti——全部房间平均室内计算温度，一般住宅建筑，取16oC；
te——采暖期室外平均温度，℃；
εi——围护结构传热系数的修正系数；
Ki——围护结构的传热系数，W/（㎡·K），对于外墙应取其平均传热系数；
Fi——围护结构的面积，㎡；
A0——建筑面积，㎡.
（3）单位建筑面积的空气渗透耗热量应按下式计算：
式中Cp——空气比热容，取0.28W.h/（kg·K）；
ρ——空气密度，kg/m3，取te条件下的值；
N——换气次数，住宅建筑取0.5次/h；
V——换气体积，m3.
（4）集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑等居住建筑围护结构的保温应达到当地采暖住宅建筑相同的水平。 [NextPage] 四、夏热冬冷地区居住建筑节能标准
（一）适用范围
适用于夏热冬冷地区新建、改建和扩建居住建筑的建筑节能设计。
夏热冬冷地区居住建筑的建筑热工和暖通空调设计必须采取节能措施，在保证室内热环境的前提下，将采暖和空调能耗控制在规定的范围内。
（二）术语
（1）采暖度日数（HDDl8）：一年中，当某天室外日平均温度低于18oC时，将低18℃的度数乘以1天，并将此乘积累加。
（2）空调度日数（CDD26）：一年中，当某天室外日平均温度高于26oC时，将高于26℃的度数乘以1天，并将此乘积累加。
（3）典型气象年（TMY）：以近30年的月平均值为依据，从近10年的资料中选取一年各月接近30年的平均值作为典型气象年。由于选取的月平均值在不同的年份，资料不连续，还需要进行月间平滑处理。
（三）室内热环境和建筑节能设计指标
（1）冬季采暖室内热环境设计指标，应符合下列要求：
1）卧室、起居室室内设计温度取16～18℃；
2）换气次数取1.0次/h.
（2）夏季空调室内热环境设计指标，应符合下列要求：
1）卧室、起居室室内设计温度取26—28℃；
2）换气次数取1.0次/h.
