3。新建建筑节能设计3、1、建筑和围护结构3，1.1，本条是为了增强规范的可操作性规定的技术内容 为保证设计建筑的节能性能达到本规范要求、同时给建筑师更多的创作空间,本规范给出了两种达标路径、对于第3.1。2条 第3.1 4条，第3。1 6 3.1.10条,第3、1,12条 当满足规定的限值时，即可以判定建筑达到了本规范要求的节能性能，不满足时，也允许通过权衡判断的方法使设计建筑的能耗不超过参照建筑的方法,对建筑节能性能进行达标性判定、3 1 2 建筑物的平。立面不应出现过多的凹凸.体形系数对建筑能耗的影响非常显著，建筑体形系数越大.单位建筑面积对应的外表面面积越大。传热损失就越大 建筑供暖能耗在严寒和寒冷地区建筑能耗中占比大、从降低建筑能耗的角度出发。设置此条文。定量规定控制底线，1。体形系数不只是影响外围护结构的传热损失，它还与建筑造型、平面布局.采光通风等紧密相关,体形系数过小.将制约建筑师的创造性.造成建筑造型呆板.平面布局困难 甚至损害建筑功能,因此.如何合理确定建筑形状.必须考虑本地区气候条件。冬 夏季太阳辐射强度、风环境.围护结构构造等各方面因素,应权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型，尽可能地减少房间的外围护面积、使体形不要太复杂，凹凸面不要过多、以达到节能的目的、表3，1.2中的建筑层数分为两类 是根据目前大量新建居住建筑的种类来划分的.如 1,3 层多为别墅,4层以上的多为大量建造的居住建筑。考虑到这两类建筑本身固有的特点。即低层建筑的体形系数较大.多高层建筑的体形系数较小.因此.在体形系数的限值上有所区别。由于随着建筑围护结构热工性能的提升 体形系数对建筑供暖空调能耗的影响在降低。本规范制定时、居住建筑的节能性能较现行标准有所提高，因此,与现行标准相比,体形系数略有放宽 2。本条建筑体形系数的外表面积中、不包括地面和不供暖楼梯间内墙的面积，建筑面积应按各层外墙外包线围成的平面面积的总和计算，包括半地下室的面积、不包括地下室的面积、建筑体积应按与计算建筑面积所对应的建筑物外表面和底层地面所围成的体积计算 3、1、3.本条对严寒和寒冷地区的公共建筑体形系数进行了明确的定量规定,且不允许通过围护结构热工性能权衡判断的途径满足本条要求，本条建筑面积的划分是按地上建筑面积划分的、随着公共建筑的建设规模不断增大。采用合理的建筑设计方案的单栋建筑面积小于800m2,其体形系数一般不会超过0。40,研究表明.2.4层的低层建筑的体形系数基本在0 40左右 5。8层的多层建筑体形系数在0，30左右、高层和超高层建筑的体形系数一般小于0，25,实际工程中。单栋面积300m2,以下的小规模建筑 或者形状奇特的极少数建筑有可能体形系数超过0.50。因此根据建筑体形系数的实际分布情况。从降低建筑能耗的角度出发、对严寒和寒冷地区建筑的体形系数进行控制 制定本条文,在夏热冬冷和夏热冬暖地区、建筑体形系数对空调和供暖能耗也有一定的影响.但由于室内外的温差远不如严寒和寒冷地区大,尤其是对部分内部发热量很大的商业类建筑。还存在夜间散热问题。所以不对体形系数提出具体的要求,但也应考虑建筑体形系数对能耗的影响，3.1.4，窗墙面积比是影响建筑能耗的重要因素,同时它也受建筑日照 采光 自然通风等满足室内环境要求的制约 一般普通窗户,包括阳台的透光部分.的保温性能比外墙差很多 而且窗的四周与墙相交之处也容易出现热桥.窗越大,温差传热量也越大 因此,从降低建筑能耗的角度出发，必须合理地限制窗墙面积比、一般而言 窗户越大可开启的窗缝越长、窗缝通常都是容易产生热散失的部位，而且窗户的使用时间越长、缝隙的渗漏也越严重 再者夏天透过玻璃进入室内的太阳辐射热是造成房间过热的一个重要原因,从节能和室内环境舒适的双重角度考虑，居住建筑都不应该过分地追求所谓的通透、居住建筑的窗墙面积比按开间计算、之所以这样做主要有三个理由 一是窗的传热损失总是比较大的。需要严格控制。二是居住建筑中的房间相对独立.某个房间窗墙面积比过大会造成该房间室内热环境难以控制 三是建筑节能施工图审查比较方便，只需要审查最可能超标的开间即可。不同朝向的开窗面积 对于上述因素的影响有较大差别.综合利弊、本规范按不同朝向、提出了窗墙面积比的指标。不同气候区的建筑朝向应按照本规范第B，0,5条确定。适当放宽每套住宅一个房间窗墙面积比。采用提高外窗热工性能来控制能耗 可以给建筑师提供更大灵活性,3。1.5.透光围护结构的保温性能与屋面差距很大 夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大 屋顶的透光面积越大。相应建筑的能耗也越大、因此对屋顶透光部分的面积和热工性能应予以严格的限制。而且，屋面天窗对所在房间热环境影响显著、因此更需要严格控制其大小，天窗平面与水平面的夹角应小于或等于60.当窗户平面与水平面夹角大于60，时,应按照所在朝向的外窗进行节能设计、3。1,6.由于公共建筑形式的多样化和建筑功能的需要、许多公共建筑设计有室内中庭，希望在建筑的内区有一个通透明亮、具有良好的微气候及人工生态环境的公共空间.但从目前已经建成的工程来看。大量建筑中庭的热环境不理想且能耗很大,主要原因是中庭透光围护结构的热工性能较差，传热损失和太阳辐射得热过大，夏热冬暖地区某公共建筑中庭进行测试结果显示.中庭四层内走廊温度达到40.以上.平均热舒适值PMV.2。63，即使采用空调室内也无法达到人们所要求的舒适温度 因此,根据。促进能源资源节约利用,的要求,对甲类公共建筑的屋顶透光面积比例作出定量限制 便于操作执行。单栋建筑面积大于300m2的建筑或单栋面积小于或等于300m2但总建筑面积大于1000m2的建筑群为甲类公共建筑 透光部分面积是指实际透光面积 不含窗框面积、应通过计算确定 对于那些需要视觉.采光效果而加大屋顶透光面积的建筑，如果所设计的建筑满足不了规定性指标的要求,突破了限值。则必须按本规范的规定对该建筑进行权衡判断、权衡判断时.参照建筑的屋顶透光部分面积应符合本条的规定,3,1.7.工业建筑内部多为开敞的大空间，各朝向外窗对建筑能耗的影响相互叠加。作用效果较为复杂.因此，采用总窗墙面积比对外窗产生的能耗进行控制，易于综合考虑外窗的节能性能.工程中易于实现.屋面的透光部位过大造成供暖.空调能耗快速上升。是非常不利的、需要严格控制其面积、3.1 8.建筑围护结构热工性能直接影响居住建筑的供暖和空调的负荷与能耗。必须予以严格控制 由于我国幅员辽阔.各地气候差异很大。为了使建筑物适应各地不同的气候条件,满足节能要求，应根据建筑物所处的建筑气候分区、确定建筑围护结构合理的热工性能参数.确定建筑围护结构传热系数的限值时不仅应考虑节能率 而且也从工程实际的角度考虑了可行性.合理性、与土壤接触的地面的内表面、由于受二维，三维传热的影响,冬季时比较容易出现温度较低的情况 一方面造成大量的热量损失 另一方面也不利于底层居民的健康，甚至发生地面结露现象.尤其是靠近外墙的周边地面.指室内距外墙内表面2m以内的地面 更是如此，因此在冬季北方地区要特别注意这一部分围护结构的保温、防潮.计算周边地面和地下室外墙的保温材料热阻时、保温材料层不包括土壤和其他构造层、地下室虽然不作为正常的居住空间，但也常会有人员活动、也需要维持一定的温度。另外增强地下室的墙体保温.也有利于减小地面房间和地下室之间的传热,特别是提高一层地面与墙角交接部位的表面温度,避免墙角结露 3.1，9 透光围护结构是建筑外围护结构的薄弱环节、其对建筑供暖,空调能耗的影响显著 必须对其热工性能进行限定 一般普通窗户。包括阳台门的透光部分、的保温隔热性能比外墙差很多 而且窗与墙连接的周边又是保温的薄弱环节，窗墙面积比越大,供暖和空调能耗也越大.因此、从降低建筑能耗的角度出发。必须限制窗墙面积比，本条文规定的围护结构传热系数和遮阳系数限值表中、窗墙面积比越大。对窗的热工性能要求越高。窗。包括阳台门的透光部分,对建筑能耗高低的影响主要有两个方面 一是窗的传热系数影响冬季供暖,夏季空调时的室内外温差传热.另外就是窗受太阳辐射影响而造成室内得热，冬季、通过窗户进入室内的太阳辐射有利于建筑节能，因此、减小窗的传热系数抑制温差传热是降低窗热损失的主要途径之一.而夏季.通过窗口进入室内的太阳辐射热成为空调降温的负荷 因此 减少进入室内的太阳辐射以及减小窗的温差传热都是降低空调能耗的途径.3 1,10 3。1。11 建筑围护结构热工性能参数是实现建筑节能设计的重要环节.从降低建筑能耗的角度出发.设置此条文。分建筑规模和气候区定量规定控制底线,建筑外墙的传热系数是平均传热系数，计算时必须考虑围护结构周边混凝土梁，柱.剪力墙等。热桥 的影响,以保证建筑在冬季供暖和夏季空调时。围护结构的传热量不超过规范的要求.外墙平均转热系数的计算应按本规范附录B进行。公共建筑的窗墙面积比是指单一立面窗墙面积比、其定义为建筑某一个立面的窗户洞口面积与该立面总面积之比 本规范中窗墙面积比均是以单一立面为对象、同一朝向不同立面不能合在一起计算窗墙面积比.其中屋顶或顶棚面积，应按支承屋顶的外墙外包线围成的面积计算，外墙面积，应按不同朝向分别计算。某一朝向的外墙面积，由该朝向的外表面积减去外窗面积构成,外窗、包括阳台门上部透光部分。面积,应按不同朝向和有无阳台分别计算，取洞口面积，外门面积.应按不同朝向分别计算、取洞口面积，阳台门下部不透光部分面积。应按不同朝向分别计算，取洞口面积，以供冷为主的南方地区越来越多的公共建筑采用轻质幕墙结构、其热工性能与重型墙体差异较大.本规范以围护结构热惰性指标D 2、5为界.分别给出传热系数限值,通过热惰性指标和传热系数同时约束、围护结构热惰性指标，D.是表征围护结构反抗温度波动和热流波动能力的无量纲指标.单一材料围护结构热惰性指标，D R、S。多层材料围护结构热惰性指标D、Σ,R.S.式中R S分别为围护结构材料层的热阻和材料的蓄热系数、当甲类建筑的热工性能不符合规定性指标时.必须按本规范附录C进行权衡判断,使用建筑围护结构热工性能的权衡判断方法是为了确保所设计的建筑能够符合节能设计标准的要求的同时，尽量保证设计方案的灵活性和建筑师的创造性.权衡判断不拘泥于建筑围护结构各个局部的热工性能 而是着眼于建筑物总体热工性能是否满足节能标准的要求，优良的建筑围护结构热工性能是降低建筑能耗的前提 因此建筑围护结构的权衡判断只针对建筑围护结构,允许建筑围护结构热工性能的互相补偿.如建筑设计方案中外墙的热工性能达不到本规范的要求。但外窗的热工性能高于本规范要求、最终使建筑物围护结构的整体性能达到本规范的要求,不允许使用高效的暖通空调系统对不符合本规范要求的围护结构进行补偿,本规范提供了窗墙面积比大于0 6的外窗的热工性能的要求 但建议严寒地区甲类建筑单一立面窗墙面积比。包括透光幕墙 均不宜大于0、60、其他地区甲类建筑单一立面窗墙面积比。包括透光幕墙.均不宜大于0 70 在公共建筑的实际设计中应合理设计窗墙面积比.当采用大窗墙比时，透光围护结构的热工性能应尽量使用规定性指标，减少权衡判断的使用，以降低设计的难度和工作量。对乙类建筑只要求满足规定性指标要求、不允许使用权衡判断方法.对于严寒和寒冷地区建筑周边地面,地下室外墙、变形缝热工性能，为方便计算只对保温材料层的热阻性能提出要求、计算时、不包括土壤和其他构造层、3。1，12 设置供暖,空调系统的工业建筑往往是对室内热环境有一定要求。将产生供热和制冷能耗、因此、必须对此类工业建筑的围护结构热工性能提出基本的要求，以降低建筑冬夏季的负荷 3。1、13、由于功能要求。公共建筑的底层入口大堂往往采用玻璃肋式的全玻璃幕墙.这种幕墙形式无法采用中空玻璃,为保证设计师的灵活性、本条仅对底层入口大堂的非中空玻璃幕墙进行规定、目前国内的幕墙工程.主要考虑幕墙围护结构的结构安全性,日光照射的光环境、隔绝噪声。防止雨水渗透以及防火安全等方面的问题 较少考虑幕墙围护结构的保温隔热,冷凝等热工节能问题.为了保证围护结构的热工性能,必须对非中空玻璃的面积提出控制要求、底层大堂非中空玻璃的面积不应超过同一朝向的门窗和透光玻璃幕墙总面积的15。并对同一朝向的透光围护结构按面积加权计算平均传热系数,该传热系数应符合本规范第3,1 10和第3.1，11条的规定。同一朝向可包括多个建筑立面。3 1.14、合理利用自然通风来消除室内余热余湿是建筑节能的有效手段之一.所以房间外门窗有足够的通风开口面积非常重要,随着用户节能意识的提高 使用需求已经逐渐从肓目追求大玻璃窗小开启扇,向追求门窗大开启加强自然通风效果转变，本条文强调南方地区居住建筑应能依靠自然通风改善房间热环境、缩短房间空调设备使用时间,发挥节能作用.房间实现自然通风的必要条件是外门窗有足够的通风开口.因此 为了逐步强化门窗通风的降温和节能作用。本条文规定了外门窗通风开口面积的最低限值.对于居住建筑，其外窗的面积相对较大,通风开口面积应按不小于该房间地面面积的10、要求设计.而考虑到厨房 卫生间等的窗面积较小，满足不小于房间地面面积10。的要求很难做到。因此，对于厨房,卫生间的外窗.其通风开口面积应按不小于外窗面积的45.设计、夏热冬暖地区以外。限值要求适当予以放宽 公共建筑一般室内人员密度比较大、建筑室内空气流动。特别是自然.新鲜空气的流动,可以保证空气品质.无论在北方地区还是在南方地区，在春 秋季节和冬,夏季的某些时段普遍有开窗加强房间通风的习惯.这也是节能和提高室内热舒适性的重要手段。外窗的可开启面积过小会严重影响建筑室内的自然通风效果.本条规定是为了使室内人员在较好的室外气象条件下、可以通过开启外窗或通风换气装置来获得热舒适性和良好的室内空气品质。3,1 15，通过外窗透光部分进入室内的热量是造成夏季室温过热、空调能耗上升的主要原因 为了节约能源.应对窗口和透光幕墙采取遮阳措施、因此根据、促进能源资源节约利用、的要求 从降低建筑能耗的角度出发。设置此条文 夏热冬暖.夏热冬冷地区的建筑，窗和透光幕墙的太阳辐射得热夏季增大了冷负荷，冬季则减小了热负荷.因此遮阳措施应根据负荷特性确定.一般而言。外遮阳效果比较好，考虑到建筑冬夏不同的需求。设置可调节的活动遮阳能够最大限度地在冬季利用太阳辐射、在夏季避免太阳辐射的影响，有条件的建筑应提倡活动外遮阳。当设置外遮阳构件时,外窗 包括透光幕墙、的太阳得热系数是外窗,包括透光幕墙，本身的太阳得热系数与建筑遮阳系数的乘积,外窗。包括透光幕墙。的太阳得热系数与建筑遮阳系数按现行国家标准。民用建筑热工设计规范.GB,50176有关规定计算,本条对主要考虑冬季供暖能耗的地区未提出可调外遮阳要求，在这些地区、阳光充分进入室内、有利于降低冬季供暖能耗、这一地区供暖能耗在全年建筑总能耗中占主导地位。如果遮阳设施阻挡了冬季阳光进入室内.对自然能源的利用和节能是不利的,目前居住建筑外窗遮阳设计中 出现了过分提高和依赖窗自身的遮阳能力轻视窗口建筑构造遮阳设计的势头，导致大量的外窗普遍缺少窗口应有的防护作用。特别是居住建筑开窗通风时。窗口既不能遮阳也不能防雨 偏离了建筑外遮阳技术规定的初衷,按照国家标准.民用建筑热工设计规范.GB,50176 2016的规定。建筑遮阳系数指.在照射时间内，同一窗口、或透光围护结构部件外表面、在有建筑外遮阳和没有建筑外遮阳的两种情况下。接收到的两个不同太阳辐射量的比值 因此,条文规定在夏热冬暖地区，居住建筑东西向外窗在设计时，必须要考虑建筑门窗洞口室外侧与门窗洞口一体化的遮挡太阳辐射的构件、满足东西向外窗的建筑遮阳系数不应大于0.8的要求.3,1。16.由于建筑气密性差导致的冷风渗透在建筑总能耗中的比重越来越高，外门窗由于其可开启性,成为影响建筑气密性的最主要环节、严格控制外门窗的气密性是降低冷风渗透能耗的主要途径、为了保证建筑的节能.要求外窗具有良好的气密性能,以避免夏季和冬季室外空气过多地向室内渗透、本条规定的气密性要求相当于国家标准、建筑幕墙，门窗通用技术条件、GB T、31433 2015中建筑外门窗气密性6级 3 1.17,承担采光功能的窗其透光材料的可见光透射比直接影响天然采光的效果和人工照明的能耗。在节能标准的要求下,工程中出现了为追求外窗较低的太阳得热系数而大幅降低了窗户透光部分可见光透射比的现象,不利于白天及过渡季利用天然采光.目前。中等透光率的玻璃可见光透射比都可达到0.4以上，综合建筑采光和节能的需要 本条规定了采光窗的透光材料可见光透射比的底线要求.3、1。18。充足的天然采光有利于居住者的生理和心理健康。同时也有利于降低人工照明能耗 建筑室内的采光性能通常用采光系数进行评价。实际应用中,采光系数的计算较为复杂。而房间的采光系数与窗地面积比关系密切.因此，本条规定了居住建筑的主要使用房间、如。卧室，书房,起居室等的窗地面积比的最低要求 考虑到住宅中、厨房，卫生间常设在内凹部位 朝外的窗主要用于通风，所以不对厨房。卫生间提出要求。3，1，19。本条规定了对墙体节能工程的基本技术要求，即应采用预制构件。定型产品或成套技术,并应由供应方配套提供组成材料,其目的是防止采用不成熟工艺或质量不稳定的材料和产品,预制构件,定型产品为工厂化生产，质量较为稳定，成套技术则经过验证 可保证工程的质量和节能效果,采用成套技术现场施工的外墙保温构造做法，是指由施工图设计文件给出外墙外保温具体做法和要求.由施工单位按设计要求进行施工，由于此时施工单位只能控制材料质量和施工工艺,在施工现场难以对完成的工程实体进行安全性 耐久性和节能效果的检验、为了确保采用该设计完成的节能保温工程满足要求、故规定应由相关单位提供型式检验报告.采用非成套技术或采用不是同一个供应商提供的材料，其材料质量，施工工艺不易保持稳定可靠、也难以在施工现场进行检查 工程的安全性 耐久性和节能效果在短期内更是难以判断 因此不得使用。要求供应商同时提供型式检验报告 是为了进一步确保节能工程的耐久性和安全性 其中、耐久性通过耐候性检验项目来验证,内容应包括耐候性试验后的系统抗拉强度、系统安全性通过抗风压性检验项目来验证。抗风压性能检验结果应能满足建筑设计要求及当地的风环境要求。抗风压性应在耐候性检验完成后、利用耐候性完成的试样进行抗风压性能的检验,因为建筑经历二三十年使用以后 其保温系统依然要经受风压的考验.型式检验报告本应包含耐候性能检验和抗风压性能检验,但是由于该项检验较复杂 现实中有部分不规范的型式检验报告不做该项检验。故本条强调型式检验报告的内容应包括耐候性检验和抗风压性能检验.当供应方不能提供耐候性检验和抗风压性能检验参数时,应由具备资质的检测机构予以补做，外墙外保温工程严禁采用拼凑的办法供应其组成材料，应推广采用预制构件。定型产品或成套技术、而且应由供应商统一提供配套的组成材料和型式检验报告。进入施工现场的外墙外保温预制构件。定型产品或成套技术。应该经过技术鉴定 当无型式检验报告时.应委托具备资质的检测机构对产品或工程的安全性能.耐久性能和节能性能进行现场抽样检验、抽样检验的方法,结果应符合相关标准和设计的要求,按构件，产品或成套技术的类型进行核查型式检验报告.抽样检验报告，以有无型式检验报告以及进入施工现场的外墙外保温预制构件,定型产品或成套技术质量证明文件与型式检验报告是否一致作为判定依据 3。1。20、建筑中电梯是重要的用能设备。设置群控功能。可以最大限度地减少等候时间 减少电梯运行次数。轿厢内一段时间无预置指令时、电梯自动转为节能方式主要是关闭部分轿厢照明，高速电梯可考虑采用能量再生电梯。在电梯设计选型时，宜选用采用高效电机或具有能量回收功能的节能型电梯.