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幕墙计算知识之节能计算

1 节能计算概述

l       汇宝中的节能计算分公共建筑居住建筑两种,其中公共建筑现行的规范为《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015;居住建筑现行的标准有《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2018,温和地区居住建筑无国标和行标,软件按云南地标计算。

l       上面所提到的各个标准仅给出节能相关要求,而算法方面软件采用最新国标《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008,各种围护结构在热工计算方法和采用的规范上是一致的;

2  节能计算原则

l       节能计算区分公共居住建筑两部分;

l       计算的时候要区分透明非透明幕墙;

l    设置在常规墙体外的玻璃幕墙不作为透明幕墙处理,亦即按非透明结构计算,需要先求出透明部分的U值,再选用非透明计算部分输入该值后计算即可;

l       按面进行计算计算结果要按面进行加权平均(汇宝软件提供了加权计算器功能,在计算得到各个项目的节能参数以后,可用此计算器进行加权计算),比如一个面有全玻璃幕墙和隐框幕墙两种形式,单独计算全玻璃幕墙热工不满足没关系,只要和隐框幕墙按面积加权后满足则此面要求即可满足规范了;

l       节能计算最后是个结果汇总,参看下表,软件每次计算的是其中一种形式,汇总需要用户处理:

玻璃幕墙热工计算汇总表

城市:                  气候分区:                 体形系数: 

      

 

 

 

 

传热系

传热系

传热系

传热系

非透明幕墙()

玻璃幕墙后置钢筋混凝土梁()

 

 

 

 

 

 

 

 

玻璃幕墙后置钢筋混凝土梁上砌墙

 

 

 

 

 

 

 

 

石材幕墙

 

 

 

 

 

 

 

 

铝板幕墙

 

 

 

 

 

 

 

 

玻璃幕墙后置保温层

 

 

 

 

 

 

 

 

玻璃幕墙后置钢筋混凝土梁下接保温层

 

 

 

 

 

 

 

 

重砂浆砌粘土砖墙

 

 

 

 

 

 

 

 

加气混凝土墙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

合计(加权平均)

 

 

 

 

 

 

 

 

透明幕墙()

窗墙比

 

 

 

 

K

SC

K

SC

K

SC

K

SC

 

玻璃

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

玻璃

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

玻璃

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

玻璃

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

合计(加权平均)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  透明幕墙部分软件参数输入方法

l       城市名称:请手工填写,城市地区类别可点<参考参数>查看或查看本说明下面的部分;

l       U值取得:有两种方式,如果玻璃生产厂家以及提供了玻璃的U值,则选人工给定后软件会按给定参数计算,如果未知,可选计算所得,软件会自动计算的,相比之下人工给定会更准确些,因为理论计算和实际总会有差距,而厂家给定的参数应是试验得到的;

l       体形系数节能计算中的体形系数并不是抗风压计算中的体型系数,这里的体形系数是建筑总外表面面积/建筑总体积的比值,作为外装行业技术人员难以准确计算得到此参数,一般的都要请设计院提供。实在未知,可由软件按建筑长宽高参数近似得到,但是不会很准确;

l       建筑朝向:幕墙、门窗或其它需要计算节能的 围护结构所在面的朝向;

l       建筑窗墙比:建筑物立面洞口面积和总立面面积比值,一般也要请建筑设计单位提供,按面区分

l       室内系统:对于北方地区的地热或暖气等取暖方式叫做集中供暖,南方没有这些设置则为空气调节;

l       关于框的传热系数:先选中框的材料,如果型材厂家提供了框的传热系数可选人工给出后直接输入;否则选计算所得,点<完善框传热系数参数>按钮,按要求输入计算单元内所有框架的相关面积参数和尺寸参数后返回即可;

l       表面参数:

一、窗的热工计算中的基本参数定义:

窗在进行热工计算时应按下列规定进行面积划分:

1窗框投影面积Af:指从室内、外两侧分别投影,得到的可视框投影面积中的较大值,简称“窗框面积”;

2玻璃投影面积Ag(或其他镶嵌板的投影面积Ap):指从室内、室外侧可见玻璃(或其他镶嵌板)边缘围合面积的较小值,简称“玻璃面积”(或“镶嵌板面积”);

3整樘窗总投影面积At:指窗框面积Af与窗玻璃面积Ag(或其他镶嵌板的面积Ap)之和,简称“窗面积”。

4框的外表面面积Asurf: 指室外框的各可见部分面积展开和。

5窗玻璃和框结合处的线传热系数对应的边缘长度lψ应为框与玻璃接缝长度,并应取室内、室外值中的较大值。

二、玻璃幕墙热工计算中的基本参数定义:

在进行幕墙热工计算时应按下列规定进行面积划分:

1框投影面积Af: 指从室内、外两侧分别投影,得到的可视框投影面积中的较大值,简称“框面积”;

2玻璃投影面积Ag(或其他镶嵌板的投影面积Ap):指从室内、外侧可见玻璃(或其他镶嵌板)边缘围合面积的较小值,简称“玻璃面积”(或“镶嵌板面积”);

3幕墙总投影面积At:指框面积Af与玻璃面积Ag(和其他面板面积Ap)之和,简称“幕墙面积”。

4框的外表面面积Asurf: 指室外框的各可见部分面积展开和。

5幕墙玻璃(或其他镶嵌板)和框结合的线传热系数对应的边缘长度lψ应为框与面板的接缝长度,并应取室内、室外接缝长度的较大值。

l       幕墙角度:计算中空玻璃性能时需要此参数,也就是幕墙或门窗等与地面夹角;

l       玻璃参数

注意的主要问题是校正发射率,普通白玻璃的矫正发射率为0.837,普通镀膜玻璃一般为0.35-0.5LOW-E玻璃一般为0.05-0.15,软件默认参数为中等参数;

膜面排序是从室外开始的,依次为:123……,热带地区主要是防止热量进入室内,膜面设置在第二面;寒带地区则主要是防止室内热量散失,膜面在第三面;

镀膜玻璃只有在组成中空玻璃以后才能发挥其效能,单片的镀膜玻璃一般不使用;

校正发射率是主要的计算参数,与计算结果直接相关,此参数一般请厂家提供;

l       多层系统:按实际情况输入参数即可;

l       透射比参数:这里的参数是玻璃总的参数,比如中空玻璃是取中空玻璃作为整体后的参数,一般也由厂家提供;实在未知,可点<相关数据>按钮参看相同或类似值;

4  非透明幕墙部分软件参数输入方法

l       城市名称:请手工填写,城市地区类别可点<参考参数>查看或查看本说明下面的部分;

l       体形系数节能计算中的体形系数并不是抗风压计算中的体型系数,这里的体形系数是建筑总外表面面积/建筑总体积的比值,作为外装行业技术人员难以准确计算得到此参数,一般的都要请设计院提供,实在未知,可由软件按建筑长宽高参数近似得到,但是不会很准确;

l       空气层参数:这里的空气层是指 围护结构饰面板与建筑体之间的空隙距离,空气间层一般的情况下按默认选择“一般空气间层”即可;如果饰面板后面直接做有铝箔包裹的保温材料或建筑体直接做有铝箔包裹的保温材料的,则为单层铝箔空气间层,如果饰面板后面直接做有铝箔包裹的保温材料同时建筑体直接做有铝箔包裹的保温材料的,则为双层铝箔空气间层;常规幕墙结构均为垂直空气间层,夏季室外温度高于室内,因此夏季屋面为热流向下的空气间层(热流从室外向室内传递),而冬季一般为热流向上空气间层(热流从室内向室外传递);幕墙的保温材料可与金属板石材等结合在一起,但是应与主体结构外表面有50mm以上空气层;

l       材料参数:汇宝支持最多10层材料,用户可按实际情况自己定义,材料层从内向外或从外向内均可;

l       在“第一层材料”与“材料名称”对应的空白框上点鼠标左键,会出现导入删除两个按钮,点删除表示删除当前行数据,点导入则会调出材料层选项,在显示的材料层选项中,可点选实际结构对应的材料,点选后软件会自动返回,输入相关厚度并修订修正系数后本层材料导入完毕,之后可进入下一层参数的导入,注意当一行数据尚未完善时请不要导入下一行数据;

5 《公共建筑节能设计标准》的部分规定

(1)公共建筑分类应符合下列规定:

3.1.1[GB50189-2015],公共建筑分类应符合下列规定:

1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单栋建筑面积小于或等于300m2的建筑,应为乙类公共建筑。

(2)各城市的建筑热工设计分区应按表3.1.2确定。

3.1.2代表城市建筑热工设计分区

气候分区及气候子区

代表城市

严寒地区

严寒A

博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、阿尔山、玛多、黑河、嫩江、海伦、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江、大庆、安达、佳木斯、二连浩特、多伦、大柴旦、阿勒泰、那曲

严寒B

严寒C

长春、通化、延吉、通辽、四平、抚顺、阜新、沈阳、本溪、鞍山、呼和浩特、包头、鄂尔多斯、赤峰、额济纳旗、大同、乌鲁木齐、克拉玛依、酒泉、西宁、日喀则、甘孜、康定

寒冷地区

寒冷A

丹东、大连、张家口、承德、唐山、青岛、洛阳、太原、阳泉、晋城、天水、榆林、延安、宝鸡、银川、平凉、兰州、喀什、伊宁、阿坝、拉萨、林芝、北京、天津、石家庄、保定、邢台、济南、德州、兖州、郑州、安阳、徐州、运城、西安、咸阳、吐鲁番、库尔勒、哈密

寒冷B

夏热冬冷地区

夏热冬冷A

南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、武汉、黄石、岳阳、汉中、安康、上海、杭州、宁波、温州、宜昌、长沙、南昌、株洲、永州、赣州、韶关、桂林、重庆、达县、万州、涪陵、南充、宜宾、成都、遵义、凯里、绵阳、南平

夏热冬冷B

夏热冬暖地区

夏热冬暖A

福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河池、柳州、贺州、泉州、厦门、广州、深圳、湛江、汕头、南宁、北海、梧州、海口、三亚

夏热冬暖B

温和地区

温和A

昆明、贵阳、丽江、会泽、腾冲、保山、大理、楚雄、曲靖、泸西、屏边、广南、兴义、独山

温和B

瑞丽、耿马、临沧、澜沧、思茅、江城、蒙自

(3)规范中关于公共建筑体形系数的规定:

3.2.1[GB50189-2015],严寒和寒冷地区公共建筑体形系数应符合表 3.2.1 的规定。

3.2.1 严寒和寒冷地区公共建筑体形系数

单栋建筑面积Am2

建筑体形系数

300<A≤800

≤0.50

A800

≤0.40

(4)规范中关于公共建筑窗墙比的规定:

3.2.2[GB50189-2015],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;其它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

(5)规范中关于公共建筑透光材料的可见光投射比的规定:

3.2.4[GB50189-2015],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

(6)公共筑围护结构热工性能限值:

3.3.1[GB50189-2015],根据建筑热工设计的气候分区,甲类公共建筑的围护结构热工性能应分别符合表3.3.1-1~表3.3.1-6的规定。当不能满足本条的规定时,必须按本标准规定的方法进行权衡判断。

3.3.1-1严寒AB区甲类公共建筑围护结构热工性能限值

围护结构部位

形系≤0.30

0.30<体系数≤0.50

热系K[W/(m2·K)]

屋面

0.28

≤0.25

外墙(包括非透光)

0.38

≤0.35

底面接触室空气的架空或外挑楼板

0.38

0.35

地下车库与暖房间之间的楼板

0.50

≤0.50

非供暖楼梯与供暖房间之间的隔墙

1.2

≤1.2

单一立面外窗

(透光)

窗墙面0.20

2.7

≤2.5

0.20<窗墙面积比≤0.30

2.5

≤2.3

0.30<窗墙面积比≤0.40

2.2

≤2.0

0.40<窗墙面积比≤0.50

1.9

≤1.7

0.50<窗墙面积比≤0.60

1.6

≤1.4

0.60<窗墙面积比≤0.70

1.5

≤1.4

0.70<窗墙面积比≤0.80

1.4

≤1.3

窗墙面0.80

1.3

≤1.2

屋顶透光部(屋顶透部分面20%)

2.2

围护结构部位

温材料层R[(m2·K)/W]

周边地面

1.1

供暖地下室土壤接触的外墙

1.1

变形缝(两墙内保温时)

1.2

3.3.1-2严寒C区甲类公共建筑围护结构热工性能限值

围护结构部位

形系≤0.30

0.30<体系数≤0.50

热系K[W/(m2·K)]

屋面

0.35

≤0.28

外墙(包括非透光)

0.43

≤0.38

底面接触室空气的架空或外挑楼板

0.43

0.38

地下车库与暖房间之间的楼板

0.70

≤0.70

非供暖楼梯与供暖房间之间的隔墙

1.5

≤1.5

单一立面外窗

(透光)

窗墙面0.20

2.9

≤2.7

0.20<窗墙面积比≤0.30

2.6

≤2.4

0.30<窗面积比0.40

2.3

≤2.1

0.40<窗墙面积比≤0.50

2.0

≤1.7

0.50<窗墙面积比≤0.60

1.7

≤1.5

0.60<窗墙面积比≤0.70

1.7

≤1.5

0.70<窗墙面积比≤0.80

1.5

≤1.4

窗墙面0.80

1.4

≤1.3

屋顶透光部(屋顶透部分面20%)

2.3

围护结构部位

温材料层R[(m2·K)/W]

周边地面

1.1

供暖地下室土壤接触的外墙

1.1

变形缝(两墙内保温时)

1.2

3.3.1-3寒冷地区甲类公共建筑围护结构热工性能限值

围护结构部位

≤0.30

0.30<体系数≤0.50

传热系数K

[W/(m2·K)]

太阳得热系数SHGC(东、南西向/北向)

传热系数K

[W/(m2·K)]

太阳得热系数SHGC(东、南西向/北向)

屋面

≤0.45

——

≤0.40

——

外墙(透光幕)

≤0.50

——

≤0.45

——

底面接触外空气的架空或外挑楼板

≤0.50

——

≤0.45

——

地下车库供暖房间之间的楼板

≤1.0

——

≤1.0

——

非供暖楼间与供暖房间之间的隔墙

≤1.5

——

≤1.5

——

单一立

外窗(括透光幕墙)

窗墙0.20

≤3.0

——

≤2.8

——

0.20<窗墙面积≤0.30

≤2.7

≤0.52/—

≤2.5

≤0.52/—

0.30<窗墙面积≤0.40

≤2.4

≤0.48/—

≤2.2

≤0.48/—

0.40<窗墙面积比≤0.50

≤2.2

≤0.43/—

≤1.9

≤0.43/—

0.50<窗墙面积比≤0.60

≤2.0

≤0.40/—

≤1.7

≤0.40/—

0.60<窗墙面积≤0.70

≤1.9

≤0.35/0.60

≤1.7

≤0.35/0.60

0.70<窗墙面积比≤0.80

≤1.6

≤0.35/0.52

≤1.5

≤0.35/0.52

窗墙面积比>0.80

≤1.5

≤0.30/0.52

≤1.4

≤0.30/0.52

屋顶透光(顶透部分面20%)

≤2.4

≤0.44

≤2.4

≤0.35

围护结构部位

料层R[(m2·K)/W]

周边地面

≥0.60

供暖地下室外墙(与土壤接触)

≥0.60

变形缝(侧墙内保温时)

≥0.90

3.3.1-4夏热冬冷地区甲类公共建筑围护结构热工性能限值

围护结构部位

传热系K

[W/(m2·K)]

太阳得

SHGC

(西/)

屋面

围护结构热D≤2.5

≤0.40

——

围护结构热D2.5

≤0.50

外墙(包括透光幕墙)

围护结构热D≤2.5

≤0.60

——

围护结构热D2.5

≤0.80

底面接触室外气的架空或外挑楼板

≤0.70

——

单一立面外窗

(透光)

窗墙面0.20

≤3.5

——

0.20<窗墙面积比≤0.30

≤3.0

≤0.44/0.48

0.30<窗墙面积比≤0.40

≤2.6

≤0.40/0.44

0.40<窗墙面积比≤0.50

≤2.4

≤0.35/0.40

0.50<窗墙面积比≤0.60

≤2.2

≤0.35/0.40

0.60<窗墙面积比≤0.70

≤2.2

≤0.30/0.35

0.70<窗墙面积比≤0.80

≤2.0

≤0.26/0.35

窗墙面0.80

≤1.8

≤0.24/0.30

屋顶透明部(屋顶透部分面20%)

≤2.6

≤0.30

3.3.1-5夏热冬暖地区甲类公共建筑围护结构热工性能限值

围护结构部位

传热系K

[W/(m2·K)]

太阳得SHGC(西/)

屋面

围护结构热惰D≤2.5

≤0.50

——

围护结构热惰D2.5

≤0.80

外墙(包括透光幕墙)

围护结构热惰D≤2.5

≤0.80

——

围护结构热D2.5

1.5

底面接触室的架空或外挑楼板

≤1.5

——

单一立面外窗(透光)

窗墙面0.20

≤5.2

≤0.52/—

0.20<窗墙面积比≤0.30

≤4.0

≤0.44/0.52

0.30<窗墙面积比≤0.40

≤3.0

≤0.35/0.44

0.40<窗墙面积比≤0.50

≤2.7

≤0.35/0.40

0.50<窗墙面积比≤0.60

≤2.5

≤0.26/0.35

0.60<窗墙面积比≤0.70

≤2.5

≤0.24/0.30

0.70<窗墙面积比≤0.80

≤2.5

≤0.22/0.26

窗墙面积比>0.80

≤2.0

≤0.18/0.26

屋顶透明部(屋顶透部分面20%)

≤3.0

≤0.30

3.3.1-6温和地区甲类公共建筑围护结构热工性能限值

 围护结部位

传热系K

 [W/(m2·K)]

太阳得热系数SHGC

(西/)

屋面

护结构热惰性指标D≤2.5

≤0.50

——

护结构热惰性指标D2.5

≤0.80

外墙(包括非透光幕)

护结构热惰性指标D≤2.5

≤0.80

——

护结构热惰性指标D2.5

≤1.5

单一立外窗

(透光)

墙面积0.20

≤5.2

——

0.20窗墙面积比≤0.30

≤4.0

≤0.44/0.48

0.30窗墙面积比≤0.40

≤3.0

≤0.40/0.44

0.40窗墙面积比≤0.50

≤2.7

≤0.35/0.40

0.50窗墙面积比≤0.60

≤2.5

≤0.35/0.40

0.60窗墙面积比≤0.70

≤2.5

≤0.30/0.35

0.70窗墙面积比≤0.80

≤2.5

≤0.26/0.35

墙面积0.80

≤2.0

≤0.24/0.30

屋顶透部分(屋顶透部分面20%)

≤3.0

≤0.30

注:传热系数K只适用于温和A区,温和B区的传热系数K不作要求。

3.3.2[GB50189-2015],乙类公共建筑的围护结构热工性能应符合表3.3.2-1和表3.3.2-2的规定。

3.3.2-1乙类公共建筑屋面、外墙、楼板热工性能限值

围护结构部位

传热系K[W/(m2·K)]

AB

C

地区

夏热冬

地区

夏热冬

地区

屋面

≤0.35

≤0.45

≤0.55

≤0.70

≤0.90

外墙

(非透幕墙)

≤0.45

≤0.50

≤0.60

≤1.0

≤1.5

底面接触室外空气

的架空或外挑楼板

≤0.45

≤0.50

≤0.60

≤1.0

——

地下车库和供暖房

间与之间的楼板

≤0.50

≤0.70

≤1.0

——

——

 

3.3.2-2乙类公共建筑外窗(包括透光幕墙)热工性能限值

围护结部位

传热K[W/(m2·K)]

太阳得热系数SHGC

外窗(包括)

严寒

AB

严寒

C

寒冷

地区

夏热冬冷地区

夏热冬暖地区

寒冷

地区

夏热冬冷地区

夏热冬暖

地区

单一立外窗

(透光)

≤2.0

≤2.2

≤2.5

≤3.0

≤4.0

——

≤0.52

≤0.48

屋顶透部分

(顶透光部≤20%)

≤2.0

≤2.2

≤2.5

≤3.0

≤4.0

≤0.44

≤0.35

≤0.30

6严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2018的部分规定

4.1.2 建筑物宜朝向南北或接近朝向南北。建筑物不宜设有三面外墙的房间,一个房间不宜在不同方向的墙面上设置两个或更多的窗。

4.1.3 严寒和寒冷地区居住建筑的体形系数不应大于表4.1.3规定的限值,当体形系数大于表4.1.3规定的限值时,必须按照本标准第4.3节的要求进行围护结构热工性能的权衡判断。

4.1.3 严寒和寒冷地区居住建筑的体形系数限值

气候区

建筑层数

≤3

≥4

严寒地区(1区)

0.55

0.30

寒冷地区(2区)

0.57

0.33

4.1.4 严寒和寒冷地区居住建筑的窗墙面积比不应大于表4.1.4规定的限值,当窗墙面积比大于表4.1.4规定的限值时,必须按照本标准第4.3节的要求进行围护结构热工性能的权衡判断。

4.1.5 严寒和寒冷地区居住建筑的窗墙面积比限值

朝向

窗墙面积比

严寒地区1区)

寒冷地区2区)

0.25

0.30

、西

0.30

0.35

0.45

0.50

:1 敞开式阳台的阳台门上部透光部分应计入窗户面积,下部不透光部分不计入窗户面积;

2 表中的窗墙面积比应按开间计算。表中的代表从北偏东小于600至北偏西小于600的范围;东、西代表从东或西偏北小于等于300至偏南小于600的范围;代表从南偏东小于等于300至偏西小于等于300的范围。

4.1.5 严寒地区居住建筑的屋面天窗与该房间屋面面积的比值不应大于0.10,寒冷地区不应大于0.15

4.2.1 根据建筑物所处城市的气候分区区属不同,建筑围护结构的热工性能参数不应超过表4.2.2-1-4.2.2-5规定的限值。周边地面和地下室外墙的保温材料层热阻不应小于表4.2.2-1-4.2.2-5的规定的限值,当建筑围护结构的热工性能参数不满足上述规定时,必须按照本标准第4.3节的规定进行围护结构热工性能的权衡判断。

4.2.1-1 严寒A(1A)外围护结构热工性能参数限值

围护结构部位

传热系数K[W/(m2·K)]

≤3层建筑

4层建筑

屋面

0.15

0.15

外墙

0.25

0.35

架空或外挑楼板

0.25

0.35

外窗

窗墙面积比≤0.30

1.4

1.6

0.30<窗墙面积比≤0.45

1.4

1.6

屋面天窗

1.4

围护结构部位

保温材料层热阻 R (m2·K)/W

周边地面

2.00

2.00

地下室外墙(与土壤接触的外墙)

2.00

2.00

 

4.2.1-2 严寒B(1B)外围护结构热工性能参数限值

围护结构部位

传热系数K[W/(m2·K)]

≤3层建筑

4层建筑

屋面

0.20

0.20

外墙

0.25

0.35

架空或外挑楼板

0.25

0.35

外窗

窗墙面积比≤0.30

1.4

1.8

0.30<窗墙面积比≤0.45

1.4

1.6

屋面天窗

1.4

围护结构部位

保温材料层热阻 R (m2·K)/W

周边地面

1.80

1.80

地下室外墙(与土壤接触的外墙)

2.00

2.00

 

4.2.1-3 严寒C(1C)外围护结构热工性能参数限值

围护结构部位

传热系数K[W/(m2·K)]

≤3层建筑

4层建筑

屋面

0.20

0.20

外墙

0.30

0.40

架空或外挑楼板

0.30

0.40

外窗

窗墙面积比≤0.30

1.6

2.0

0.30<窗墙面积比≤0.45

1.4

1.8

屋面天窗

1.6

围护结构部位

保温材料层热阻 R (m2·K)/W

周边地面

1.80

1.80

地下室外墙(与土壤接触的外墙)

2.00

2.00

 

4.2.1-4 寒冷A(2A)外围护结构热工性能参数限值

围护结构部位

传热系数K[W/(m2·K)]

≤3层建筑

4层建筑

屋面

0.25

0.25

外墙

0.35

0.45

架空或外挑楼板

0.35

0.45

外窗

窗墙面积比≤0.30

1.8

2.2

0.30<窗墙面积比≤0.45

1.5

2.0

屋面天窗

1.8

围护结构部位

保温材料层热阻 R (m2·K)/W

周边地面

1.60

1.60

地下室外墙(与土壤接触的外墙)

1.80

1.80

 

4.2.1-5 寒冷B(2B)外围护结构热工性能参数限值

围护结构部位

传热系数K[W/(m2·K)]

≤3层建筑

4层建筑

屋面

0.30

0.30

外墙

0.35

0.45

架空或外挑楼板

0.35

0.45

外窗

窗墙面积比≤0.30

1.8

2.2

0.30<窗墙面积比≤0.45

1.5

2.0

屋面天窗

1.8

围护结构部位

保温材料层热阻 R (m2·K)/W

周边地面

1.50

1.50

地下室外墙(与土壤接触的外墙)

1.60

1.60

4.2.2 根据建筑物所处城市的气候分区区属不同,寒冷B区夏季外窗太阳得热系数不应大于表4.2.2-2规定的限值,夏季天窗的太阳得热系数不应大于0.45

4.2.2-2  寒冷B (2B)夏季外窗太阳得热系数的限值

外窗的窗墙面积比

太阳得热系数(东、西 向)

20%<窗墙面积比≤30%

-

30%<窗墙面积比≤40%

0.55

40%<窗墙面积比≤50%

0.50

4.2.6 外窗及敞开式阳台门应具有良好的密闭性能。严寒和寒冷地区外窗及敞开式阳台门的气密性等级不应低于国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008中规定的6级。

7《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010的部分规定

该地区的范围大致为陇海线以南,南岭以北,四川盆地以东,包括上海、重庆二直辖市,湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全部,四川、贵州二省东半部,江苏、河南二省南半部,福建省北半部,陕西、甘肃二省南端,广东、广西二省区北端,涉及16个省、市、自治区。该地区面积约180万平方公里,人口55亿左右,国内生产总值约占全国的48%,是一个人口密集、经济发达的地区。

4.0.2 建筑物宜朝向南北或接近朝向南北。

4.0.3 夏热冬冷地区居住建筑的体形系数不应大于表4.0.3规定的限值。当体形系数大于表4.0.3规定的限值时,必须按照本标准第5章的要求进行建筑围护结构热工性能的综合判断。

4.0.3夏热冬冷地区居住建筑的体形系数限值

建筑层数

≤3

411)层

≥12

建筑的体型系数

0.55

0.40

0.35

4.0.4 建筑围护结构各部分的传热系数和热惰性指标不应大于表4.0.4规定的限值。当设计建筑的围护结构中的屋面、外墙、架空或外挑楼板、外窗不符合表4.0.4的规定时,必须按照本标准第5章的规定进行建筑围护结构热工性能的综合判断。

4.0.4建筑围护结构各部分的传热系数(K)和热惰性指标(D)的限值

围护结构部位

传热系数K[W/(m2·K)]

热惰性指标

D≤2.5

热惰性指标

D2.5

体型

系数

≤0.40

屋面

0.8

1.0

外墙

1.0

1.5

底面接触室外空气的架空或外挑楼板

1.5

分户墙、楼板、楼梯间隔墙、外走廊隔墙

2.0

户门

3.0(通往封闭空间)

2.0(通往非封闭空间或户外)

外窗

(含阳台门透明部分)

应符合本标准表4.0.5-1

4.0.5-2的规定

体型

系数

0.40

屋面

0.5

0.6

外墙

0.80

1.0

底面接触室外空气的架空或外挑楼板

1.0

分户墙、楼板、楼梯间隔墙、外走廊隔墙

2.0

户门

3.0(通往封闭空间)

2.0(通往非封闭空间或户外)

外窗

(含阳台门透明部分)

应符合本标准表4.0.5-1

4.0.5-2的规定

4.0.5 不同朝向外窗(包括阳台门的透明部分)的窗墙面积比不应大于表4.0.5-1规定的限值。不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数不应大于表4.0.5-2规定的限值;综合遮阳系数应符合表4.0.5-2的规定。当外窗为凸窗时,凸窗的传热系数限值应比表4.0.5-2规定的限值小10%;计算窗墙面积比时,凸窗的面积应按洞口面积计算。当设计建筑的窗墙面积比或传热系数、遮阳系数不符合表4.0.5-1和表4.0.5-2的规定时,必须按照本标准第5章的规定进行建筑围护结构热工性能的综合判断。

4.0.5-1 不同朝向外窗的窗墙面积比限值

朝向

窗墙面积比

0.40

东、西

0.35

0.45

每套房间允许一个房间(不分朝向)

0.60

4.0.5-2不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数和综合遮阳系数限值

建筑

窗墙面积比

传热系数K

[W/(m2·K)]

外窗综合遮阳系数SCW

(东、西 /南向)

体型系数

≤0.40

窗墙面积比≤0.2

4.7

—/—

0.2<窗墙面积比≤0.3

4.0

—/—

0.3<窗墙面积比≤0.4

3.2

夏季≤0.40/夏季≤0.45

0.4<窗墙面积比≤0.45

2.8

夏季≤0.35/夏季≤0.40

0.45<窗墙面积比≤0.60

2.5

东、西、南向设置外遮阳

夏季≤0.25 冬季≥0.60

体型系数

0.40

窗墙面积比≤0.2

4.0

—/—

0.2<窗墙面积比≤0.3

3.2

—/—

0.3<窗墙面积比≤0.4

2.8

夏季≤0.40/夏季≤0.45

0.4<窗墙面积比≤0.45

2.5

夏季≤0.35/夏季≤0.40

0.45<窗墙面积比≤0.60

2.3

东、西、南向设置外遮阳

夏季≤0.25 冬季≥0.60

注:1 表中的东、西代表从东或西偏北30°(30°)至偏南60°(60°)的范围;代表从南偏东30°至偏西30°的范围。

    2 楼梯间、外走廊的窗不按本表规定执行。

4.0.7 东偏北30°至东偏南60°、西偏北30°至西偏南60°范围内的外窗应设置挡板式遮阳或可以遮住窗户正面的活动外遮阳,南向的外窗宜设置水平遮阳或可以遮住窗户正面的活动外遮阳。各朝向的窗户,当设置了可以完全遮住正面的活动外遮阳时,应认定满足本标准表4.0.5-2对外窗遮阳的要求。

8《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012的部分规定

夏热冬暖地区位于我国南部,在北纬27°以南,东经97°以东,包括海南全境,广东大部,广西大部,福建南部,云南小部分,以及香港、澳门与台湾。其确切范围由现行《民用建筑热工设计规范》(GB51076-93)规定。

该地区为亚热带湿润季风气候(湿热型气候),其特征表现为夏季漫长,冬季寒冷时间很短,甚至几乎没有冬季,长年气温高而且湿度大,气温的年较差和日较差都小。太阳辐射强烈,雨量充沛。

4.0.2 居住建筑的朝向宜采用南北向或接近南北向。

4.0.3 北区内,单元式、通廊式住宅的体形系数不宜超过0.35,塔式住宅的体形系数不宜超过0.40

4.0.4 各朝向的单一朝向窗墙面积比, 南、北向不应大于0.40; 东、西向不应大于0.30。当设计建筑的外窗不符合上述规定时,其空调采暖年耗电指数(或耗电量)不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指数(或耗电量)

4.0.5 建筑的卧室、书房、起居室等主要房间的房间窗地面积比不应小于1/7。当房间窗地面积比小于1/5时,外窗玻璃的可见光透射比不应小于0.40

4.0.6 居住建筑的天窗面积不应大于屋顶总面积的4%,传热系数不应大于4.0W/(m2•K),遮阳系数不应大于0.40。当设计建筑的天窗不符合上述规定时,其空调采暖年耗电指数(或耗电量)不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指数(或耗电量)

4.0.7 居住建筑屋顶和外墙的传热系数和热惰性指标应符合表4.0.7的规定。当设计建筑的南、北外墙不符合表4.0.7的规定时,其空调采暖年耗电指数(或耗电量)不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指数(或耗电量)

4.0.7  屋顶和外墙的传热系数KW/(m2·K)】、热情性指标D

屋顶

外墙

0.4<K≤0.9D≥2.5

2.0<K≤2.5D≥3.01.5<K≤2.0D≥2.80.7<K≤1.5D≥2.5

K≤0.4

K≤0.7

注:1 D<2.5的轻质屋顶和外墙,还应满足国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93所规定的隔热要求。

    2 外墙传热系数K和热惰性指标D要求中,2.0<K≤2.5D≥3.0这一档仅适用于南区。

4.0.8 居住建筑外窗的平均传热系数和平均综合遮阳系数应符合表4.0.8-1和表4.0.8-2的规定。当设计建筑的外窗不符合表4.0.8-1和表4.0.8-2 的规定时,建筑的空调采暖年耗电指数(或耗电量)不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指数(或耗电量)

4.0.8-1  北区居住建筑外窗的平均传热系数和平均综合遮阳系数限值

外墙平均指标

外窗平均传热系数K

[W/(m2·K)]

外窗加权平均综合遮阳系数 Sw

平均窗地面积比CMF0.25或平均窗墙面积比CMW0.25

平均窗地面积比0.25CMF0.30或平均窗墙面积比0.25CMW0.30

平均窗地面积比0.30CMF0.35或平均窗墙面积比0.30CMW0.35

平均窗地面积比0.35CMF0.40或平均窗墙面积比0.35CMW0.40

K2.0

D2.8

4.0

0.3

0.2

-

-

3.5

0.5

0.3

0.2

-

3.0

0.7

0.5

0.4

0.3

2.5

0.8

0.6

0.6

0.4

K1.5

D2.5

6.0

0.6

0.3

-

-

5.5

0.8

0.4

-

-

5.0

0.9

0.6

0.3

-

4.5

0.9

0.7

0.5

0.2

4.0

0.9

0.8

0.6

0.4

3.5

0.9

0.9

0.7

0.5

3.0

0.9

0.9

0.8

0.6

2.5

0.9

0.9

0.9

0.7

K1.0

D2.5K0.7

 

6.0

0.9

0.9

0.6

0.2

5.5

0.9

0.9

0.7

0.4

5.0

0.9

0.9

0.8

0.6

4.5

0.9

0.9

0.8

0.7

4.0

0.9

0.9

0.9

0.7

3.5

0.9

0.9

0.9

0.8

4.0.8-2    南区居住建筑外窗的平均综合遮阳系数限值

外墙平均

指标(ρ0.8

外窗加权平均综合遮阳系数 Sw

平均窗地面积比CMF0.25或平均窗墙面积比CMW0.25

平均窗地面积比0.25CMF0.30或平均窗墙面积比0.25CMW0.30

平均窗地面积比0.30CMF0.35或平均窗墙面积比0.30CMW0.35

平均窗地面积比0.35CMF0.40或平均窗墙面积比0.35CMW0.40

平均窗地面积比0.40CMF0.45或平均窗墙面积比0.40CMW0.45

K2.5D3.0

0.5

0.4

0.3

0.2

-

K2.0D2.8

0.6

0.5

0.4

0.4

0.2

K1.5D2.5

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

K≤1.0D≥2.5

K≤0.7

≤0.9

≤0.8

≤0.7

≤0.6

≤0.5

注:1外窗包括阳台门。

2ρ为外墙外表面的太阳辐射吸收系数。

4.0.10 居住建筑的东、西向外窗必须采取建筑外遮阳措施,建筑外遮阳系数SD不应大于0.8

9 温和地区居住建筑(《云南省民用建筑节能设计标准》DBJ 53/T-39-2011)的部分规定

3.1.2云南省民用建筑热工设计分区划分为四个一级区,即温和地区、夏热冬暖地区、夏热冬冷地区和寒冷地区;其中温和地区有分为南区、中区、和北区三个二级区。各县(市)、区建筑热工设计分区应按表3.1.2采用。

3.1.2云南省市、县建筑热工设计分区表

建筑气候分区

市(州)

县(市)、区

温和地区

德宏州

芒市(潞西)、瑞丽、陇川、盈江

临沧市

镇康、耿马、双江、沧源

普洱市

景谷、澜沧

西双版纳州

勐海

楚雄州

永仁

怒江州

六库、泸水

迪庆州

维西

怒江州

兰坪

大理州

剑川

丽江市

玉龙、宁蒗

昭通市

昭通、镇雄、威信、大山包、鲁甸

曲靖市

会泽、宣威

昆明市

昆明、安宁、普宁、宜良、富民、嵩明、寻甸、禄劝、石林

楚雄州

楚雄、禄丰、南华、牟定、姚安、大姚、武定、双柏

曲靖市

曲靖、马龙、沾益、富源、罗平、师宗、陆良

玉溪市

玉溪、峨山、通海、华宁、江川、新平、澄江、易门

红河州

蒙自、弥勒、个旧、开远、建水、石屏、元阳、绿春、金平、屏边、泸西

文山州

文山、西筹、麻栗坡、马关、丘北、广南、砚山

大理州

大理、祥云、弥渡、巍山、南涧、漾濞、永平、云龙、洱源、宾川、鹤庆

普洱市

普洱(思茅)、宁洱(普洱)、江城、墨江、镇沅、景东、西盟

临沧市

临沧、云县、凤庆

保山市

保山、腾冲、龙陵、施甸、昌宁

丽江市

丽江、永胜

怒江州

贡山、福贡

德宏州

梁河

寒冷地区

迪庆州

香格里拉(中甸)、德钦

夏热冬冷地区

昭通市

彝良、大关、永善、盐津、绥江

夏热冬暖地区

西双版纳州

景洪、勐腊

普洱市

孟连

红河州

河口、红河

玉溪市

元江

文山州

富宁

楚雄州

元谋

丽江市

华坪

昭通市

巧家

4.2.2建筑各朝向的窗(包括透明幕墙)墙面积比应符合表4.2.2的规定。当不能满足本条文的规定时,应按国家现行有关标准进行综合判断,其中温和地区中区居住建筑热工性能的综合判断按现行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134执行。

4.2.2民用建筑各朝向的窗墙面积比限值

朝向

居住建筑

南向

北向

东、西向

温和地区南区

≤0.50

≤0.45

≤0.30

温和地区中区

≤0.55

≤0.50

≤0.35

温和地区北区

≤0.45

≤0.40

≤0.35

表中的代表南偏东30°至偏西30°的范围,代表北偏东60°至偏西60°的范围,西代表东或西偏北30°(含30°)至偏南60°(含60°)的范围。

4.2.3建筑的天窗(或其他透明材料)面积应符合表4.2.3的规定。当不能满足本条文的规定时,应按国家现行有关标准进行综合判断,其中温和地区中区居住建筑热工性能的综合判断按现行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134执行。

4.2.3民用建筑天窗面积占屋顶总面积的百分比限值

热工设计分区

居住建筑

温和地区南区

≤4%

温和地区中区

≤5%

温和地区北区

≤4%

4.3.1温和地区中区居住建筑围护结构各部分的传热系数K、热惰性指标D应符合表4.3.1的规定,其中,若K值符合限值而D值不符合要求,或D值符合要求,K值不符合限值,或D值小于2.0时,应采取其他建筑节能措施,以满足《民用建筑热工设计规范》GB501765.1.1条规定。

当不能满足本条文规定时,应按现行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134的有关规定进行综合判断。

4.3.1温和地区中区居住建筑围护结构各部分传热系数K、热惰性指标D限值

围护结构部分

热惰性指标D

传热系数K[W/(m2·K)]

屋面

D≥3.0

K≤1.8

2.5≤D3.0

K≤1.5

2.0≤D2.5

K≤1.2

外墙

D≥3.0

K≤2.5

2.5≤D3.0

K2.2

2.0≤D2.5

K≤1.8

分户墙

K≤2.8

分户墙板

K≤3.0

底面自然通风的架空楼板

K≤2.2

户门

K≤3.0

注:外墙的传热系数,外墙热惰性指标均为考虑了热桥计算后得到的平均传热系数和平均热惰性招标。

4.3.2温和地区中区居住建筑不同朝向、单一墙面不同窗墙面积比的外窗(包括阳台门透明部分)保温性能等级限制应符合表4.3.2-1的规定。当不能满足本条文规定时,应按现行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134的有关规定进行综合判断。

4.3.2-1温和地区中区居住建筑单一墙面外窗

(包括阳台门透明部分)的保温性能等级限制

窗墙面积比

窗墙比≤0.3

0.3<窗墙比≤0.4

0.4<窗墙比≤0.55

0.55<窗墙比≤0.7

保温等级

2

3

4

5

注:1保温性能等级按《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484-2008确定。

特别说明:

民用建筑区分为公共建筑以及居住建筑,温和地区的节能要求在2015年新版本GB50189中首次给出,但是其居住建筑暂时没有国家标准或行业标准,按中华人民国和国立法法的规定,目前可按地方标准执行,而一旦有国家标准或行业标准,则地方标准自动废止。也基于同一道理,云南地方标准中关于公共建筑的部分要求已经无法律依据,这部分要按GB50189-2015执行。

10汇宝中关于《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016的取用原则

1:在计算幕墙结露的时候,按GB50176-2016选取室内外计算参数;

      在计算非透明幕墙K值的时候,按GB50176-2016选取边界条件;

      计算透明幕墙其它项目的时候,按GB/T151-2008选择边界条件和室内外计算参数。

2GB50176-20165.3.1有对整体建筑的K值限制要求,需用户在分面加权后再整体考虑,软件计算中没有考虑。

       GB50176-20166.3.1有对不同建筑结构太阳得热系数的限制要求,考虑到与目前很多规范存在冲突,需用户自己掌握执行情况,软件计算中没有考虑。

3GB50176-2016给出的外遮阳系数算法过于繁杂,软件暂时没有采用,目前的外遮阳算法来自GB50189-2005附录A,仅作参考。

4 GB50176-2016附表B.3给出的空气间层热阻与之前版本有区别,新规范的参数更为具体,但是对我们幕墙行业来说,很难采用,并且其对计算结果影响极小,软件计算仍按原GB50176-93标准的资料取值。

11《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016的相关规定

4.1.1建筑热工设计区划分两级一级区划指标及设计原则应符合表4.1.1的规定,全国建筑热工设计一级区划应符合本规范附录A中图A.0.3的规

4.1.1级区原则

 

 

一级名称

区划指标

 

设计原则

主要

辅助

 

严寒1

tminm≤−10

145≤d5

必须充分满足

保温要求,一可以不

 

寒冷2

−10℃<tminm≤0℃

90≤d5<145

应满足冬季保求,部分地区

夏季

 

夏热3

 

0℃<tminm≤10℃25℃<tmaxm≤30

0≤d5<90

40≤d25<110

必须满足夏季要求,适当兼

季保温

 

夏热4

10℃<tminm

25℃<tmaxm≤29

100≤d25<200

必须充分满足防热要求,一

不考保温

 

温和5