建筑節能設計審查相關問題討論

                         南京市民用建筑設計研究院——陳永明

主   要   內   容

一、 建筑節能設計應掌握的規范和相關資料

（一）有關規范

（二）相關技術資料、圖書資料

二、 建筑節能設計審查中一些共性問題

（一）屋面節能設計

（二）墻體節能設計

（三）住宅建筑地面熱阻計算

（四）公共建筑地面熱阻計算

（五）門窗節能設計

三、施工圖審查對建筑節能（建筑專業）設計的要求

（一）建筑節能專篇

（二）內容、構造、數據的一致性

（三）對建筑遮陽的要求

（四）如實填報節能報審表，規范節能計算書

一、建筑節能設計應掌握的規范和有關資料

(一) 有關規范

1、民用建筑熱工設計規范  GB50176-93

(1) 這是一本總的熱工設計規范，主要解決圍護結構的保溫、隔熱設計，包括屋面、墻體、窗戶三大組成部分。

(2) 介紹了建筑熱工的基本知識，如：名詞解釋中有經常搞不懂的一些概念和名稱。

(3) 介紹了建筑熱工的基本計算公式，如：熱阻的計算；包括單一材料和二種以上組合材料平均熱阻的計算等等。

(4) 許多技術數據的查照依據，如：a、內、外表面的換熱系數和換熱阻，內表面換熱阻Ri=0.11，外表面換熱阻Re=0.04；b、空氣間層熱阻值，中空玻璃中間不同厚度的空氣層的熱阻值，自己計算窗戶的傳熱系數或熱阻時就很需此數值；c、各種建筑材料熱物理性能計算參數，如干密度、導熱系數λ、蓄熱系數S等；d、導熱系數λ及蓄熱系數S的修正系數a值，屋面輻射反射系數ρ值等等。

(5) 全國建筑熱工設計氣候分區圖，南京、蘇州、揚州等均屬于夏熱冬冷地區，淮安t鹽城居住建筑計算時屬于寒冷地區，但公共建筑計算時屬于夏熱冬冷地區。

2、夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準，JGJ134-2001，針對全國的建筑節能有指導意義的規范。當我們離開江蘇省跨省設計是必須按此設計標準。

3、江蘇省民用建筑熱環境與節能設計標準，DB32/478-2001（公共建筑節能設計標準頒布前省內公共建筑可參照）。

4、公共建筑節能設計標準，GB50189-2005，2005年7月1日起實施。此后凡是民用建筑中的公共建筑應按照此設計標準來執行。

(二) 相關技術資料、圖書資料

1、標準圖、通用圖、技術規程

(1) 國標系列：

·外墻保溫建r構造(一)、(二)、(三)，06J121-1.2.3

·公共建筑節能構造 06J908-2

·既有建筑節能n造(一)06J908-7

·鋁合金節能門窗03J603-2

·屋面節能建筑構造06J204

·墻體節能建筑構造06J123

·建筑外遮陽(一)06J506-1

(2) 省標系列：

通用圖：

·瓦屋面蘇J10-2003

·ZL膠粉聚苯顆粒外保溫，蘇J16-2003(一)

·擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板外保溫系統，蘇J/T16-2004(二)

·R.E砂漿復合保溫系統，蘇J/T16-2004(三)

·專威特建筑外保溫系統，蘇J/T16-2005(四)

·HR保溫裝飾板外保溫系統，蘇J/T16-2006(五)

·蒸壓輕質加氣混凝土（ALC）板構造圖集，蘇J01-2002上冊

·蒸壓輕質加氣混凝土（ALC）板構造圖集，蘇J01-2002下冊

·蒸壓輕質加氣混凝土（NALC）砌塊建筑構造圖集，蘇J/T24-2004

·鋁合金門窗，蘇J11-2006

技術規程：

·外墻外保溫工程技術規程  JGJ144-2004

·頁巖模數多孔磚建筑技術規程，蘇JG/T004-2005

·水泥基復合保溫砂漿建筑保溫系統技術規程，DGJ32/J22-2006

·SGF粉刷石膏砂漿抹灰工程施工及施工質量驗收規程，蘇JG/T015-2005

(3) 上海市工程建設規范：

住宅建筑圍護結構節能應用技術規程，DG/TJ08-206-2002  J10186-2002

2、關于建筑節能方面的圖書、資料

(1) 公共建筑節能設計標準宣貫輔導教材——中國建筑工業出版社 2005年出版

(2) 建筑節能工程設計手冊——北京土木建筑學會主編 2005年出版

(3) 全國民用建筑工程設計技術措施——節能專篇（建筑）

   建設工程質量安全監督與行業發展公司、中國建筑標準設計研究院合編

(4) 江蘇省注冊建筑師繼續教育——建筑節能技術講義  2005年10月出版

(5) 各大型玻璃生產廠商的產品說明書、技術介紹、性能指標等

   中國南玻集團、秦皇島耀華玻璃股份有限公司、上海耀華玻璃股份有限公司、上海皮爾金登玻璃有限公司等

(6) 南京久久建筑玻璃膜有限公司代理美國首諾科特玻璃功能膜公司生產的“龍膜”

二、建筑節能設計審查中一些共性問題

    (一) 屋面節能設計

    1、導熱系數“λ”和蓄熱系數“s”的修正系數

    近年來隨著建筑節能工作的不斷推進，強調必須要考慮導熱系數λ和蓄熱系數s的修正系數，需進行修正主要是考慮在建筑節能構造中保溫材料的工作狀態與實驗室測得的數據時的工作狀態是不同的。如在屋面構造中保溫材料因施工荷載等因素會使其受力，產生壓縮變形，密度增加，厚度減少，自然保溫效果要打折扣，所以一定要乘以“修正系數”才能較正確的反映其實際的保溫效琛

    2、屋面反射系數的取值

    屋面節能構造的面層其粗糙度、色彩的深淺，對太陽光直射或漫射時的吸收和反射能力都會直接影響屋面節能構造的效果，所以要采用屋面反射系數“ρ”的取值來對其進行調整。在省標中不同的“ρ”值有相對應的屋面傳熱阻。“ρ”值可以在前面已介紹過的規范“民用建筑熱工設計規a”GB50176-93中附錄內查到。

    3、架空隔熱屋面

    這種屋面在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區是經常采用的一種屋面節能技術，在這類地區一味加厚保溫層的厚度在投入與產出方面不是成比例增長的，t出的線形不是一根直線而是一根拋物線，是不經濟的節能方案。而采用架空板與保溫屋面組合的屋面節能技術能達到事半功倍的效果，通過架空板形成通風的架空層，把屋面的輻射熱量大部分帶走了，大大降低了屋面的表面溫度，這樣就減少了保溫層的厚度。

    此a屋面在建筑節能計算時可采用簡化計算，使架空的空氣層作為靜態來計算，可以按其空氣層的高度查到相應的熱阻（也是在GB50176-93中附錄中查到），再求出其他各層材料的熱阻，這樣就能求a架空隔熱屋面的總熱阻。實際使用中節能效果會好于計算數值，因為計算中空氣層的流動形成的對流換熱有利因素沒有給予考慮，就作為儲備因素保留。

    4、正置或倒置保溫屋面

    這是工程中使用最多的一種屋面節能技術，究竟采用正置還是倒置按選用的保溫材料來決定。只有當保溫材料吸水率很小（≤4%），基本不吸水時并且應具有一定的壓縮強度，才可以采用倒置保溫屋面。目前一般大部分采用擠塑板（XPS）做保溫層，該保溫材料就適宜采用倒置保溫屋面，把保溫層設在防水層的上方，既保護了防水層，又保溫了整個屋面，能取得較好的效果。屋面面層的處理從建筑節能來考慮應采用淺色屋面，其“ρ”值較小，使得屋面總熱阻值也會要求小些，可減少保溫層的厚度。結合工程實踐如采用正置法保溫屋面，上人屋面的面層應采用淺色的地磚或鋼筋砼剛性防水e層，不上人屋面應選用貼有鋁箔保護層的各類防水卷材。

    (二) 墻體節能設計

    1、居住建筑與公共建筑的區別

    按照江蘇省民用建筑熱環境與節能0計標準DB32/478-2001的要求，墻體節能設計有二個指標必須滿足。一個是圍護墻體，一個是墻體冷橋處，分別是二條強制性條文。而計算冷橋處的傳熱阻應明確范圍，僅損圈梁、構造柱等處，為防止其結露，如一幢高層建筑采用了短肢剪力墻結構，只能將圈梁部分和相當于構造柱寬度的鋼筋砼墻按冷橋處來計算，余下的其他部分鋼筋砼墻應與填充墻按面積比例加權平衡計算平均傳熱阻。而公共建筑節能設計標準中第4.2.2條，明確規定“其中外墻的傳熱系數為包括結構性熱橋在內的平均值Km”，也就是說在公共建筑計算墻體的傳熱系數時不考慮熱橋的折減，統統納入計算平均傳熱系數中，這就比居住建筑更為嚴格，要求更高。

    在計e墻體的傳熱系數時與屋面相同，所用的保溫材料的導熱系數“λ”值也應乘上其修正系數，道理也是一樣的e

    2、金屬和石材幕墻的節能設計

    隨著我國經濟的騰飛，建筑工程的不斷發展，有更多的高標準建筑面世，金屬和石材幕墻不斷增多，為防止泛堿，影響美觀在構造上均采用干掛的施工方法，這e的構造對建筑節能也會有好處，多了一個面層一個空氣層，原來圍護墻體的節能保溫仍然需要，計算時可以簡化，按帶有空氣間層的組合墻體構造來計算，金屬和石材面板的傳熱系數能查到，空氣間層的傳熱系統也可在“民用建筑熱工設計規范”中查到，往后與上面說的一樣組合計算求出e均傳熱阻。

    金屬和石材幕墻與結構主體聯結點較多，形成較多的熱橋，為盡可能反映本來面貌，應把這些面積集中起來與其他剩余的面積加權平衡求出總的平均熱阻。

    3、封閉陽臺的節能設計

    有人問封閉陽臺能否按雙層窗來計算？我認為不合適。

    封閉陽臺處內側門窗的傳熱系數是不可按雙層窗計算，理由是當空氣層厚度過大時二層玻璃之間的空氣可以上下對流流動，反復進行熱交換，也就是對流傳熱就起不到隔熱保溫的功能。住宅一般挑陽臺居多，算成雙層窗會使體形復雜，增加體形系數，容易超出規范要求，而且陽臺封了窗后猶如凸窗，再計算窗墻比也會加大，不合算。總之，很為不利，還是按陽臺門窗處作為圍護界面，陽臺封窗后帶來的有利因素作為安全系數儲備。

    (三) 住宅建筑地面熱阻計算

    1、開敞車庫、架空層。此時一層地面實際為架空樓板，就應按樓板計算。因為關于樓面的熱阻省標內沒有作規定，可以按照國家行業標準《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ134-2001表4.0.8中的要求查得k≤1.5；R≥1/1.5m2·k/w。

    2、封閉式車庫

   · 車庫地坪高出室外地坪時，其上層樓板的傳熱阻應為南墻傳熱阻的60%

D=4.1~6, R=0.62×60%=0.37 m2·k/w

      D=1.6~4, R=0.69×60%=0.41 m2·k/w

   · 車庫地坪低于室外地坪時s帶有半地下室的住宅，其上層樓板的傳熱阻應為南墻傳熱阻的40%

      D=4.1~6, R=0.62×40%=0.25 m2·k/w

      D=1.6~4, R=0.69×40%=0.28 m2·k/w

    3、地下室作為使用空間（如作商場、娛樂設施等），底層仍為住宅使用時，則地面熱阻可不考慮。

    (四) 公共建筑地面熱阻計算

    1、必要性——由于本氣候區空氣濕度大，地面容易返潮、結露，降低了人的舒適性i使物體發生霉變，所以要考慮地面的熱阻。

    2、適用范圍——經常有人活動的使用空間，如地下商場、文化娛樂設施、飲食餐廳等等，對不長時間有人活動的使用空間，如車庫等等，可不考慮。對于物資貯藏類的倉庫應y予考慮，因結露現象會影響其使用功能。

    3、計算方法——公共建筑節能設計標準GB50189-2005中表4.4.2-2中查得熱阻R=1.2(m2·k/w)，其“注”中規定“地面熱阻系指建筑基礎持力層以上各層材料的熱阻之和”這怎么理解和運用。

    我認為“持力層以上”可理解為最高地下水位以上的各層材料的熱阻之和，除了地面構造層以外最高地下水位之上的土層可以計入。同時設計人員應動腦筋采用價廉而熱工性能好的地方材料作為地面構造中的墊層，如灰土、碎磚三合土、碎加氣混凝土塊、爐渣等等，這樣可降低地面保溫措施的造價，又滿足設計標準的要求。

    (五) 門窗節能設計

    1、門窗節能設計是建筑節能的一個薄弱環節，應當大大加強，首先應計算每個朝向墻面的窗墻比，這是設計門窗節能的關鍵數據，依據這個數據在居住或公共建筑節能設計標準中找出在滿足此窗墻比前提下，各個方向窗戶的傳熱系數。

    2、有了需要的傳熱系數后就按此要求來尋找能滿足的窗戶型式和種類，主要是對窗框和玻璃的要求，這一步驟很關鍵，但也是一個最弱點。近年來已有較大好轉，目前手頭資料參考書較多，也創造了改善的條件。窗戶的傳熱系&可參看全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇中第46~47頁表6.3.3-1、表6.3.3-2。玻璃幕墻的傳熱系數可參看06J908-2公共建筑節能構造中13~14頁。

    3、有了前述的1、2條，我們就可以找到滿足建筑節能要求的門窗，這二個步驟是一個完整的整體，缺一不可。當前存在的問題就是二者割立，互不引證，要加強并改進。

   三、施工圖審查對建筑節能（建筑專業）設計的要求

    (一) 建筑節能專篇

    近年業省建設廳每年都要進行全省范圍內的建筑節能檢查，每次都要求在施工說明部分一定要有建筑節能專篇，并應逐步完善，能一目了然知道建筑節能的概況。

    建筑節能專篇應包括哪些主要內容？簡單地表達就是分別敘述屋面、墻體、門窗、圍護結構三大組成部分的建筑節能措施 ，不等同于計算書，是把每一部分用的何種材料？何種型式的節能構造表達出來，不要過程，就要結果，過程應在節能計算書中詳細敘述。按照各種不同建筑相適應的建筑節能設計準中條文的序列，描述相關的條文，使得看完該建筑節能專篇后能了解該建筑物節能部分的概貌。

    (二) 內容、構造、數據的一致性

    在每年全省的建筑節能檢查中經常出現的問題就是建筑節能專篇、節點詳圖構造做法、建筑節能計算書、建筑節能申報表相互之間不統一，這往往是由于節能計算書是出了圖0再計算而造成的。為了應付施工圖審查，趕補了計算書，在計算過程中發現原設計不滿足設計標準的要求，于是在計算書中改了做法，以滿足設計標準，使施工圖審查能過關，事后又沒有補出設計變更通知，因為施工單位是按圖施工，這樣造成建筑節能在審圖時能通過，而實際建筑物并沒0達到節能的要求，所以必須所有設計文件在建筑節能部分的做法應完全一致，才能確保實際建筑工程滿足建筑節能設計標準的要求。

    (三) 對建筑遮陽的要求

    建筑遮陽在建筑節能中有著重要作用，但實際工作中還是存在許多問題，也是建筑節能中一個薄弱環節。 

    現實是遮:問題絕大部分還是停留在設計院的圖紙上，工程實踐中均沒有解決，往往就是“遮陽采用活動式外遮陽，由甲方自理，遮陽率達到80%以上”這一句話就把“遮陽”問題解決了，這里也有許多客觀存在的實際情況，我國“遮陽”產品極為稀缺，能用的也是進口的，價格昂貴，一般工程用不起。國產品牌質量又難以保證，價格也高，不敢大量使用。這是建筑師應向建筑主管部門呼吁的一個問題，主管部門應花大力氣引導住宅產業化的發展來克服這個弱點。但就設計本身來講，在墻身節點詳圖中應把采用的遮陽措施表達出來，留出位置，畫出示意圖。我們目前也能找到相關的圖集資料，如國標《建筑外遮陽（一）06J506-1》圖集中就是專門關于遮陽的標準圖，可以從中考慮。有了潛伏設計，已作了考慮，待以后有條件時也可再安裝，從設計層面上來促進建筑遮陽產品的發展。

    (四) 如實填報節能報審表，規范節能計算書

    填報節能報審表應按設計圖紙如實填寫。目前大部分不重視，隨隨便便填一下就申報，形成審查中如“二”所述的幾個不一致，難以判定是否滿足建筑節能的要求。對于節能計算書已解決了有無問題，目前一般都已具有，但要進一步提高計算書的質量，應按設計標準要求逐條詳細計算或敘述。屋面、墻體的計算大部分均能滿足要求，對于門窗的計算仍較薄弱。以前能說資料不全，難以計算，目前來看資料應相對齊全，不能再怪罪客觀理由，而應按設計標準要求，認真計算。