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建筑节能讲稿

建筑节能

新疆大学建筑工程学院

王万江

2005年4月

建筑节能

目录

£第一章概述

£第一节建筑节能现状

£第二节建筑节能有关法规

£第三节我国开展建筑节能的历史沿革与发展过程

£第四节我国建筑节能工作未来目标及对策

第二章《民用建筑节能设计标准》（GBJ26-93）简介

£第一节基本知识

¤1、基本术语、符号

¤2、制定《民用建筑节能设计标准》目的和意义

¤3、采暖居住建筑的基本特点

¤4、采暖居住建筑节能基本原理和节能的途径

¤5、两个重要指标

¤6、影响建筑物耗热量指标的几个主要因素

£第二节建筑物耗热量指标和采暖耗煤量指标的计算

£第三节标准对建筑热工设计的规定

£第四节建筑热工设计算例

第三章建筑节能设计

£第一节墙体

£第二节门窗

£第三节地下室顶板

£第四节屋顶

第四章建筑节能的基本方法

£第一节房屋各部位的绝热

£第二节采暖的节能方法

£第三节照明的节能

第五章建筑设计与建筑节能

第六章其他建筑节能方法

£第七章设计实例

£第一节太阳能建筑

£第二节掩土建筑

£第三节节能住宅设计实例

绪论

一、课程的重要性

二、学习方法

三、参考教材

1、《民用建筑节能设计手册》，杨善勤，中国建筑工业出版社，1998年

2、《建筑节能》，杨善勤，中国建筑工业出版社，1999年

3、《建筑节能技术》，房志勇，中国建材工业出版社，1999年

4、《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）

5、《民用建筑节能设计标准》（JGJ26-95）

6、《自治区节能实施细则》（XJJ001-1999）

7、《建筑节能技术》，涂逢祥，中国计划出版社，1996年

四、考核方式

1、考勤20%

2、大作业50%

3、论文30%

第一章   概述

第一节     建筑节能现状

一、建筑节能的含义

●建筑节能经历了三个发展阶段

●1、energysavinginbuildings建筑节能

●2、energyconservationinbuildings在建筑中减少能量的散失

●3、energyefficiencyinbuildings提高建筑中的能源利用效率。

●在我国建筑节能含义已上升到第三个层次。

二、建筑节能的范围

对于建筑节能的范围，国内过去较多的说法是包括建筑材料的生产、建筑施工和建筑物使用等几方面能耗。

也就是通常所说的建造能耗、使用能耗和拆除能耗。

目前中国建筑节能的范围，已与发达国家取得一致。

从实际条件出发，当前的建筑节能工作，集中于建筑采暖、空调和照明和家用等，并与改善建筑舒适性相结合。

三、建筑节能的重要性

£1、建筑节能是社会经济发展的需要；

£2、建筑节能是减轻大气污染的需要；

£3、建筑节能是改善建筑热环境的需要；

4、 建筑节能是发展建筑业的需要。

建筑气候区划标准的分区法

£

气候区划分

四、国内外建筑节能发展概述

（一）国外建筑节能发展

£1、充分认识到能源的危机、能源的使用对大气的污染；

£2、节能标准不断提高；

£3、 节能的主要经验

¤

（1）政府重视，加强管理；

¤

（2）全民动员，全行业参与；

¤（3）制定节能标准，严格执法；

¤（4）根据市场经济原则，通过经济利益驱动；

£4、对既有建筑组织节能改造。

（二）我国节能发展概述

£我国建筑节能起步于80年代初，到1988年末，全国已建成的节能建筑面积已超过1亿平方米，尽管面临的除外和困难较多，建筑节能工作的进展还是越来越快，形势越来越好。

£但是与发达国家相比仍存在很多困难和面临相应的阻碍。

主要表现在以下几个方面：

£1、经济利益方面；

£2、法规配套方面；

£3、技术与产品方面；

£4、思想认识方面；

£5、管理机构方面。

（三）自治区节能发展概况

自治区建筑节能工作起步较晚，1993年为完成节能30%的要求，制定了《民用建筑节能设计标准》（居住建筑部分）（新疆维吾尔自治区节能实施细则），但是，由于各种原因节能30%的要求没有实现。

经过多年的努力，目前，自治区在第二个节能实施细则制定完成后，又出台的相应的规定和法规，要求2003年4月全面实行节能50%的要求，在施工图审查中，增加节能专项，凡是达不到标准的，不予开工，在每年的建筑质量执法大检查中，增加建筑节能的内容。

各地州现在已普遍重视建筑节能工作，建筑节能产品，在自治区已大量生产，已形成建筑节能的氛围。

乌鲁木齐是全国59个还蓝天工程的城市之一，节能步伐较快，2003年6月要求禁止使用粘土实心砖。

第二节  建筑节能有关法规

深入开展建筑节能技术研究，取得了一批具有实用价值的科技成果。

十多年来，中国政府有关部门一直把建筑节能作为建筑科学技术工作的一个主要方面，从改善建筑物围护结构保温隔热性能、提高居住环境质量入手，在节能建筑体系、新型节能墙体及屋面保温材料、密闭节能保温门窗、供热采暖系统等许多方面安排了数百项科技研究项目，取得了一批具有一定水平和实用价值的建筑节能科技成果。

其中获国家科技进步奖的10多项，获建设部科技进步奖的69项，主要包括住宅建筑适用技术研究与珍珠岩保温砂浆、带饰面聚苯板内保温、热反射保温隔热窗帘、旧房节能改造、保温复合墙体和屋面、混凝土岩棉复合外墙板、供热管网水力平衡技术、已建建筑节能改造、空心砖墙体、加气混凝土墙体房屋、采暖居住建筑节能设计原则与方法、浮石混凝土小型空心砌块墙体等。

形成了一大批符合我国国情的建筑节能技术体系。

制定了一大批建筑节能及其应用技术标准和规范。

一、制定相应法规

£先后颁发了建筑节能以及相关的节能标准有：

民用建筑热工设计规范GB50176-93

旅游旅馆空调及热工节能设计标准GB50189-93

民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ26-95

既有采暖居住建筑节能改造技术规程JGJ129-2000

采暖居住建筑节能检验标准JGJ132-2001

夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001

采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87

通风与空调工程施工及验收规范GBJ243-82

工程设计节能技术暂行规定GBJ6-85

民用建筑照明设计标准GBJ133-90

城市道路照明设计标准GJJ45-91

城市热力网设计规范GJJ34-90

城市供热管网工程施工及验收规范GJJ28-89

城市供热管网工程质量检验评定标准GJJ38-90

多空砖（KP型）建筑抗震设计与施工规范

混凝土空心小砌块建筑设计与施工规程

中型砌块建筑设计与施工规范

蒸压加气混凝土应用技术规程

太阳能热水器在建筑工程中应用通用图

一些地方政府也都依照国家的建筑节能标准及政策，结合当地实际，制订了许多地方性的实施细则和操作技术规程，以及一大批节能技术与产品的规范、图集。

开展了建筑节能相关产品的开发和推广应用，促进了建筑节能技术产业化。

结合我国气候和资源条件，开发了一大批多种类型的符合建筑节能技术要求的新型复合墙体及其配套的保温产品。

太阳能建筑应用技术。

供热系统水力平衡温度调节阀、散热器、采暖计量仪表、建筑与城市照明节能电器，以及控制系统和软件开发等方面，都取得了明显成绩。

二、主要法规对建筑节能的要求

（一）《中华人民共和国节约能源法》

£第四条“节能是国家发展经济的一项长远战略方针。

”“国家鼓励开发、利用新能源和可再生能源。

”

£第十二条“固定资产投资工程项目的可行性研究报告，应当包括合理用能的专题论证。

”“固定资产投资工程项目的设计和建设，应当遵守合理用能标准和节能设计规范。

”“达不到合理用能标准和节能设计规范要求的项目，依法审批的机关不得批准建设；项目建成后，达不到合理用能标准和节能设计规范要求的，不予验收。

”

£第三十七条“建筑物的设计和建造应当依照有关法律、行政法规的规定，采用节能型的建筑结构、材料、机具和产品，提高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明的能耗。

”

（二）《民用建筑节能管理规定》

£第六条“新建民用建筑工程项目的可行性研究报告或者设计任务书，应当包括合理用能的专题论证。

依法审批的机关要依照国家有关规定，对工程项目可行性研究报告或者设计任务书组织节能论证和评估。

对不符合节能标准的项目，不得批准建设。

”

£第七条“建设单位应当按照节能要求和建筑节能强制性标准和委托工程项目的设计。

”“建设单位不得擅自修改节能设计文件。

”

£第八条“设计单位应当依据建设单位的委托以及节能的标准和规范进行设计，保证建筑节能设计质量。

”“严寒和寒冷地区设置集中采暖的新建、扩建的居住建筑设计，应当执行中华人民共和国《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》。

”“新建、扩建和改建的旅游旅馆的热工与空气调节设计，应当执行中华人民共和国《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》。

”

£第九条“建设行政主管部门或者其委托的设计审查单位，在进行施工图设计审查时，应当审查节能设计的内容，并签署意见。

”

£第十一条“施工单位应当按照节能设计进行施工，保证工程施工质量。

”

£第十六条“建设单位未按照建筑节能强制性标准委托设计或者擅自修改节能设计文件的责令改正，处20万元以上50万元以下的罚款。

”

£第十七条“设计单位未按照节能标准和规范进行设计，应当修改设计。

未进行修改的，给以警告，处10万元以上30万元以下的罚款；造成损失，依法承担赔偿责任；两年内，累计3项工程未按照节能标准和规范设计，责令停业整顿，降低资质等级或者的吊销资质证书，对注册执业人员，可以责令停止执业一年。

”

£第十八条“对未按照节能设计进行施工，责令改正；整改所发生的工程费用，由施工单位负责；可以给与警告，情节严重，处工程合同价款2%以上4%以下的罚款；2年内，累计3项工程未按照符合节能设计标准要求的设计进行的施工的，责令停业整顿，降低资质等级或者吊销资质证书。

”

£第十九条“建设行政主管部门在建设的工程竣工验收过程中，发现达不到节能标准的，责令建设单位改正，重新组织竣工验收。

”

（三）《可行性研究报告节能篇（章）》

涉及建筑节能的主要内容：

1、民用建筑能耗指标。

含采暖、空调、照明、热水和民用燃气（人工煤气、液化石油气和天然气）能耗。

分品种实物能耗总量、综合能耗总量；按单位建筑面积计的分品种实物能耗和综合能耗；建筑围护结构保温隔热水平（外墙、屋顶、底板传热系数值和门窗密封性能指标、级别）。

单位面积能耗指数已达到现行国家或行业标准水平和国内先进水平。

2、建筑围护结构、供热管网保温隔热措施。

3、采暖供热、热水及空调制冷系统的规模按设计符合设置，不得加大，并设有调节控制装置及能量计量仪表。

4、节能型建筑设备与产品的选用，包括门窗、室内供热系统控制与计量设备及散热器、空调、燃气燃烧器具、太阳能热水器、照明电器及控制系统等。

三、我国建筑节能技术政策纲要

1）严格实行建筑的节能设计

2）积极采用节能建材，重视节能的建筑设备产品的开发

3）加强建筑节能标准化工作

4）发展建筑节能科学技术体系

5）加强已建建筑的节能改造

6）实施建筑节能技术政策的措施

----加强建筑节能的组织管理

----完善建筑节能管理办法

----采取经济鼓励政策

----充实建筑节能研究开发队伍

----建设示范建筑、示范小区、示范村

----组织编制建筑节能标准图集、手册和培训教材

----提高全民节能意识，开展国际合作交流

四、我国建筑节能政策的主要特征

中国建筑节能政策的主要特征，除了在提高能源利用效率，减少能源消耗，减少对大气环境的污染、CO2排放以及对地球温室效应的影响等方面具有与世界各国节能政策相同的特征外，还有着自己独有的特征，这就是，通过制定和实施建筑节能政策，促进建筑质量与性能的提高、改善室内居住热环境的质量与舒适性，促进建筑技术发展与建筑业结构调整，培育新兴节能产业和国民经济新的经济增长点。

第三节我国开展建筑节能的历史沿革与发展过程

£我国开展建筑节能大体经历四个时期

£第一时期（1980～1987年）技术研究与技术标准研究制定阶段。

我国的建筑节能工作是从80年代初伴随着中国实行改革开放政策以后开始的。

在国家经委、国家计委的支持下，建设部组织开展了民用建筑能耗调查和建筑节能技术及标准研究，1986年3月颁发了我国第一部《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）,于1986年8月1日施行；我国的北方地区各省、自治区、直辖市和南方地区、南北过渡地区的几个地方政府根据本地区气候及建筑技术、材料和产品的实际情况相继制定了这一节能设计标准的实施细则；同时组织有关单位开展《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》的研究与制定工作。

对我国开展建筑节能工作积极进行技术准备和技术标准准备。

在此基础上，1987年9月，建设部、国家计委、国家经委和国家建材局联合对实施《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》进行布置和要求。

£第二时期（1988～1994年）建筑节能工程试点试验和扩大示范阶段。

为了贯彻实施《节能标准》，从1988年起，建设部和国家建材局、农业部、国家土地局联合成立墙体材料革新领导小组及办公室，制定了《关于加快墙体材料革新与推广节能建筑的意见》，经国务院批准印发全国各地执行。

并运用系统工程的方法在黑龙江省哈尔滨市和四川省成都市组织开展建筑节能的试点住宅小区工程试点示范；1992年建设部又在全国八个省市组织开展建筑节能的试点工程工作；与此同时，开展建筑节能工作比较好的一些地方政府，分别开展大规模和高水平的建筑节能试点工程工作。

这些试点示范对于推动总体的建筑节能工作，提供了成功的经验，取得了非常好的效果。

1993年9月，建设部正式颁发了中国第一部商业性建筑《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》（GB50189-93），开展了商业性建筑的节能工作。

在此之前，建设部还先后于1990年5月发布了《民用建筑照明设计标准》（GBJ133-90）、和1993年3月发布《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）等一系列建筑节能设计方面的标准与规范。

£第三时期（1994～1996年）有组织地制定建筑节能政策并组织实施建筑节能工作阶段

1994年，为了促进人类住区的可持续发展，根据中国政府关于加强节能工作得要求，建设部成立建筑节能办公室。

由于建筑节能工作涉及到很多方面，为了便于工作，还专门成立了建设部节能工作协调组。

开始了有组织的制定建筑节能政策并组织实施的新阶段。

首先制定了《建筑节能“九五”计划和2010年规划》，确立了节能的目标、重点、任务、实施措施和步骤；其次是修订新的节能50%的《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）（简称《新标准》）；以及为推动建筑节能工作的开展，制定发布了《建筑节能技术政策》和《市政公用事业节能技术政策》，组建建设部建筑节能中心等。

从此，为在我国全面开展建筑节能完成了技术准备、技术标准准备、组织准备和政策准备。

£第四时期（1996年～）全面实施节能50%第二步目标的实施工作阶段

1996年9月，建设部召开了全国建筑节能工作会议，对全国范围全面开展建筑节能工作，执行建筑节能新标准，实现节能50%的第二步目标作了具体部署和工作安排；1997年2月，建设部、国家计委、国家经委、国家税务总局还对实施《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（新标准）的时限、范围等作出了具体要求。

1997年12月，国家计委、国家经贸委、建设部联合印发《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇（章）”编制及评估的规定》。

第四节我国建筑节能工作未来目标及对策

根据我国建筑节能十五计划和2010年规划，推进建筑节能的总体设想与目标是：

从1986年起到1995年，新设计的采暖居住建筑能耗水平应在1980-1981年当地通用设计标准能耗水平的基础上节能30%为第一阶段；从1996年起到2000年新设计的采暖居住建筑要在1995年底的基础上再节能30%，即在1980-1981年当地通用设计标准能耗水平的基础上节能50%为第二阶段；从2005年起新建采暖居住建筑应在此基础上再节能30%为第三阶段。

对采暖区热环境差或能耗大的既有建筑的节能改造工作，2000年起重点城市成片开始，2005年起各城市普遍开始，2010年重点城市普遍推行。

对集中供暖的民用建筑安设热表及有关调节设备并按表计量收费的工作，1998年通过试点取得成效，开始推广，2000年在重点城市新建建筑中推行，2010年全面推广。

新建采暖公共建筑2000年前做到节能50%，2010年在此基础上再节能30%。

新建空调公共建筑应执行空调公共建筑节能设计标准，争取有较多空调尖峰电力负荷转移到低谷时间。

到2000年全国累计节能2700万吨标准煤。

夏热冬冷区新建民用建筑2000年开始执行建筑热环境及节能标准，2005年重点城镇开始成片进行建筑热环境及节能改造，2010年起各城镇开始成片进行建筑热环境及节能改造。

在太阳能资源较丰富的地区积极推广太阳能利用，到2000年全国累计建成太阳能建筑1000万平方米。

村镇建筑通过示范倡导，力争接近所在地区热工标准。

在建筑面积持续增加的同时，通过建筑节能，使供暖产生的大气污染得到控制，使采暖期城市天气质量日益恶化的趋势得到扭转，而且逐步有所改善。

随着建筑节能的技术进步，通过新建和技术改造，到2005年，初步形成建筑保温、密封、热表、采暖空调调节控制等新型节能产业部门，使建筑工业产业结构趋于合理，以满足建筑节能事业大发展的需要。

具体的优先领域和重点是:

从建筑类型上，首先从居住建筑开始，逐步到公共建筑（主要是旅馆），然后是工业建筑；

从新旧建筑上，首先从新建建筑开始，接着是近期必须改造的热环境很差的结露建筑和危旧建筑，然后其他保温不好的建筑围护结构和供热、制冷系统；

从地域上逐步扩展，首先从北方采暖地区开始，然后发展到夏热冬冷过渡地区，并扩展到南方炎热地区；

从几个工作基础好的城市开始，再发展到一般城市和城镇，然后逐步扩展到广大农村。

为此，“十五”建设科技工作的重点领域是“三节一治”。

（“三节”主要是：

节能、节水、节地；“一治”主要是：

治理污染（城市污水与垃圾））

主要做好以下几项工作:

£贯彻部长令《民用建筑节能管理规定》与有关的建筑节能政策。

加强对建筑节能工作的行政管理，对建设单位、设计与设计管理单位、施工企业及质量管理部门分别提出具体要求，严格执行节能新标准；

£积极研究制定供热采暖按热量计量收费政策及实施方案，推广新技术新设备，引入市场经济机制，通过实现热的商品化，提倡行为节能;

£加快冬冷夏热（过渡）地区和南方炎热地区的建筑节能工作。

£积极推动太阳能、地下能源在建筑中的应用。

£积极开展既有建筑节能的改造。

第二章《民用建筑节能设计标准》（JBJ26-95）简介

第一节基本知识

¤1、基本术语、符号

¤2、制定《民用建筑节能设计标准》目的和意义

¤3、采暖居住建筑的基本特点

¤4、采暖居住建筑节能基本原理和节能的途径

¤5、两个重要指标

¤6、影响建筑物耗热量指标的几个主要因素

第二节建筑物耗热量指标和采暖耗煤量指标的计算

第三节标准对建筑热工设计的规定

第四节建筑热工设计算例

第一节基本知识

一、基本术语、符号

 1、采暖期室外平均温度（te）outdoormeanairtemperatureduringheatingperiod  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）degreedaysofheatingperiod  室内基准温度18℃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、采暖能耗（Q）energyconsumedforheating  用于建筑物采暖所消耗的能量，本标准中的采暖能耗主要指建筑物耗热量和采暖耗煤量。

4、建筑物耗热量指标（qH）indexofheatlossofbuilding  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/m2。

5、采暖耗煤量指标（qc）indexofcoalconsumeptionforheating  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/m2。

6、采暖设计热负荷指标（q）indexofdesignloadforheatingofbuilding  在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量，单位：

w/m2。

 7、围护结构传热系数（K）overallheattransfercoefficientofbuildingenvelope  围护结构两侧空气温差为1k，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量，单位：

w/（m2.k）。

8、围护结构传热系数的修正系数（εi）correctionfactorforoverallheattransfercoeficientofbuildingenvelope  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面积围护结构的传热量要改变。

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。

9、 建筑物体形系数（S）shapecoefficientofbuilding  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。

10、窗墙面积比arearatioofwindowtowall  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。

11、采暖供热系统heatingsystem  锅炉机组、室外管网、室内管网和散热器等设备组成的系统。

12、  锅炉运行效率（η2）ratingofboilerefficiency  锅炉实际运行工况下的效率。

13、 室外管网输送效率（η1）heattransferefficiencyofoutdoorheatingnetwork  管网输出总热量（输入总热量减去各段热损失）与管网输入总热量的比值。

二、制定《民用建筑节能设计标准》目的和意义

£《民用建筑节能设计标准》的制定，对于改善环境、节约能源、提高投资的经济和社会效益，起到了重要的作用。

同时，由于我国大部分地区第一阶段节能设计目标没有完成，所以，本标准提出来的节能目标是，在各地1980~1981年住在通用设计能耗水平基础上节能50%，节能投资不超过土建工程造价的10%，节约投资回收期不超过10年，节约吨标准煤的投资不超过开发吨标准煤的投资。

使节能工作一步达到第二个目标。

£在节能50%的目标中，建筑物节能率应达到35%（即建筑物耗热量指标应降低35%）；供热系统的节能率应达到23.6%。

若在总节能率50%中按比例分配，则建筑物分约承担30%，供热系统约承担20%。

£例如乌鲁木齐市，80-81年通用住宅