章綠色建築節能設計概述／001



節綠色建築節能基礎知識／001



一、建築節能的定義和內涵／002



二、建築節能的特征及範圍／002



三、建築節能概念的鏈接／004



四、建築節能設計中常用術語／005



五、“十三五”建築節能目標／007



第二節建築節能設計重要性／008



一、建築節能設計是大氣環境保護的需要／008



二、建築節能設計是可持續發展的需要／009



三、建築節能設計是改善室內熱環境的需要／009



四、建築節能將成為國民經濟新的增長點／009



第三節綠色建築節能設計措施／010



一、新能源的開發和利用／010



二、綠色建築照明的設計／010



三、綠色建築節能構造設計／011



四、科學設計建築的朝向／011



五、窗的設計方法／012



六、陽臺的設計技術／012



第四節實現綠色建築節能潛力／013



一、北方地區城鎮供熱計量改革／013



二、新建建築節能設計標準執行／013



三、大型公共建築節能改造／014



四、推廣住宅全裝修和裝配式施工／014



五、可再生能源在建築中的應用／014



六、綠色建築的示範推廣／015



第五節綠色建築節能設計要求／015



一、整體及外部環境的設計要求／015



二、建築單體的節能設計要求／017



三、綠色建築的設計對策／018



第六節綠色建築節能工作要點／019



一、建築規劃與節能設計要點／019



二、建築單體通風與節能設計要點／020



三、建築外遮陽運用與節能設計要點／021



四、熱橋問題與節能設計要點／022



第七節綠色建築節能基本途徑／023



一、建築設計中建築節能的基本途徑／023



二、住宅建築中節能設計的應用／024



第二章建築節能設計要求／027



節綠色住宅建築能耗分析／028



一、建築體形繫數對能耗的影響／028



二、建築朝向對能耗的影響／034



三、窗牆比對能耗的影響／038



第二節綠色建築室外計算參數／040



一、圍護結構鼕季室外計算溫度的確定／040



二、圍護結構夏季室外計算溫度的確定／040



三、夏季太陽輻射照度的取值／041



第三節建築室內熱環境設計指標／044



一、居住建築室內熱環境設計指標／044



二、公共建築室內熱環境和建築節能設計指標／049



第四節建築和建築熱工節能設計／051



一、建築熱工設計分區及設計要求／051



二、建築物熱工設計要求／052



三、不同熱工分區建築節能設計原理／053



第五節綠色建築圍護結構保溫設計／057



一、圍護結構小傳熱阻的確定／058



二、建築圍護結構保溫措施／059



三、熱橋部位內表面溫度驗算及保溫措施／060



四、采暖建築地面的熱工要求／060



五、窗戶保溫性能、氣密性和面積的規定／061



第六節綠色建築圍護結構隔熱設計／064



一、圍護結構隔熱設計要求／064



二、圍護結構隔熱措施／066



第七節采暖建築圍護結構防潮設計／068



一、圍護結構防潮的重要性／068



二、圍護結構的防潮措施／075



第三章建築規劃設計中的節能技術／076



節建築選址與建築布局／076



一、建築選址／076



二、建築布局／078



第二節建築體形與建築朝向／080



一、體形繫數的含義／081



二、的節能體形／081



三、體形繫數的控制／082



四、建築形態與氣流／083



五、建築朝向／084



第三節建築間距與建築密度／088



一、建築間距／088



二、建築密度／091



第四節室外風環境優化設計／092



一、鼕季防寒冷風的設計方法／093



二、夏季建築通風的設計方法／095



三、建築風環境輔助優化設計／096



四、強風的危害和防止措施／097



第五節環境綠化與水景設計／097



一、調節空氣的溫度，增加空氣的濕度／098



二、改善室內熱環境，降低空調的能耗／098



三、綠化的遮陽防輻射作用／099



四、降低城市噪聲污染／100



五、控制區域氣流的路徑／100



六、防塵及淨化空氣／100



第四章綠色建築圍護結構節能設計／102



節我國不同地區的氣候因素／102



一、嚴寒地區綠色建築設計特點／102



二、寒冷地區綠色建築設計特點／109



三、夏熱鼕冷地區綠色建築設計特點／116



四、夏熱鼕暖地區綠色建築設計特點／127



五、溫和地區綠色建築設計特點／135



第二節綠色建築圍護結構傳熱繫數限值／142



第三節綠色建築牆體節能設計／145



一、建築外牆外保溫繫統設計／145



二、建築外牆內保溫繫統設計／153



三、建築物樓梯間內牆保溫設計／155



四、建築物變形縫的保溫設計／156



五、建築物外牆的隔熱設計／157



第四節綠色建築門窗節能設計／159



一、建築門窗作用及要求／159



二、建築物外門節能設計／160



三、建築物外窗節能設計／161



第五節綠色建築屋面節能設計／170



一、建築物屋頂的保溫設計／170



二、建築物屋頂的隔熱設計／173



第六節綠色建築地面節能設計／178



一、地面的分類及要求／179



二、建築地面的節能設計／181



第五章綠色建築供熱采暖節能設計／184



節綠色建築供熱繫統概述／184



一、建築供暖繫統的分類方法／184



二、建築供暖繫統的工作原理／185



三、供熱采暖繫統的節能途徑／186



第二節綠色建築供熱節能設計／187



一、供熱鍋爐選型與臺數／188



二、鼓風機和引風機的選擇／189



三、供熱繫統循環水泵的選擇／189



四、計量與監測儀表的選擇／190



五、管網鋪設與保溫設計／190



六、室內供暖繫統的設計／190



第三節綠色建築采暖節能設計／193



一、建築采暖節能的原理／194



二、建築采暖節能的方法／195



第四節綠色建築供暖運行節能技術／198



一、采用連續供暖輔以間歇調節的運行制度／198



二、提高集中鍋爐房供回水繫統一次水參數／198



三、對鍋爐實行儀表監測或微機監控／199



四、采用科學方法對鍋爐除渣清灰／199



五、提高供熱鍋爐負荷率／200



六、采用熱管省煤器和熱管空氣預熱器／200



七、采用重力移位分層給煤裝置／200



第五節綠色建築地板輻射供熱節能技術／201



一、地板輻射供熱的適用範圍／201



二、地板輻射供熱熱負荷的確定／202



三、地板輻射供熱控制繫統／203



四、地板輻射供熱繫統常用管材及性能／204



第六章通風與空調節能設計／206



節綠色建築通風節能設計／206



一、通風節能設計的一般規定／206



二、自然通風／209



三、機械通風／212



四、事故通風／214



五、隔熱降溫／215



六、除塵與有害氣體淨化／216



七、通風設備選擇與布置／217



八、風管及其他／218



第二節綠色建築空調節能設計／220



一、一般規定／220



二、負荷計算／222



三、空氣調節繫統／225



四、空氣調節水繫統／226



五、氣流組織／228



六、空氣處理／229



七、空氣調節冷熱源／230



第七章綠色建築照明節能設計／240



節綠色建築光環境基本知識／240



一、光的性質和度量／241



二、視覺與光環境／242



三、建築的天然采光／245



四、建築的人工照明／246



第二節綠色照明的現行標準／250



一、綠色照明的基本內涵／250



二、綠色照明標準／251



第三節綠色建築采光與節能設計／253



一、采光的標準／253



二、地下建築采光的方法／257



第四節綠色照明繫統的節能設計／260



一、建築照明設計的原則和內容／260



二、建築照明節能的技術措施／261



三、建築照明節能的評價標準／265



第五節綠色照明繫統效益分析／270



一、壽命周期成本(LCC)方法概述／270



二、綠色照明繫統全壽命周期成本因素分析／272



三、綠色照明繫統壽命周期成本估價的目標／273



四、綠色照明繫統的全壽命周期成本分析／273



第八章綠色建築其他節能技術／275



節綠色建築太陽能利用技術／275



一、太陽能的轉換形式／276



二、被動式太陽光利用／277



三、太陽能熱水器應用及建築一體化／290



四、太陽能光伏發電繫統／298



五、光伏建築一體化／308



六、光伏發電技術在建築上的應用／309



第二節綠色建築熱泵節能技術／313



一、地源熱泵技術概述／313



二、地源熱泵繫統的分類／315



三、地源熱泵繫統的特點／318



四、地源熱泵應用注意事項／321



第三節綠色建築風能利用技術／324



一、風能利用的主要形式／325



二、風電建築一體化／326



第九章既有建築節能改造／329



節既有建築室外物理環境控制與改善／329



一、既有建築室外環境的基本要求／330



二、室外風環境的控制與改善／331



三、室外熱環境的控制與改善／332



四、室外光環境的控制與改善／334



五、室外聲環境的控制與改善／336



第二節既有建築牆體節能改造／337



一、既有建築的復合牆體類型／337



二、既有建築牆體節能改造方法／339



第三節既有建築門窗節能改造／344



一、我國既有建築門窗的現狀／345



二、既有建築門窗節能改造的方法／346



三、既有建築門窗節能改造實例／350



第四節既有建築屋面節能改造／351



一、國內既有建築屋面節能改造概述／352



二、既有建築屋面節能改造的一般方法／353



三、典型建築屋面節能改造具體方法／356



第五節既有建築室內物理環境控制與改善／365



一、室內空氣環境控制與改善／365



二、室內熱環境控制與改善／367



三、室內聲環境控制與改善／368



四、室內光環境控制與改善／370



第六節既有建築暖通空調的節能改造／373



一、采用高效熱泵／373



二、空調輸送繫統變頻改造／374



三、蓄冷蓄熱技術／375



四、新風繫統節能技術／376



五、空調末端節能改造／376



六、智能控制與分項計量／378



第七節既有建築改造中可再生能源的利用／379



一、太陽能熱水的應用／380



二、太陽能光伏發電應用／380



三、淺地層熱泵的利用／381



第十章節能建築設計實例／384



節公共建築節能設計實例／384



一、建築平面和體型節能設計／384



二、超低能耗圍護結構設計／385



三、充分利用自然通風節能／389



四、新型高效節能空氣調節技術／390



五、可再生能源利用技術／392



第二節居住建築節能設計實例／395



一、寒冷采暖地區居住建築節能設計實例／395



二、夏熱鼕冷地區居住建築節能設計實例／403



參考文獻／408

構建社會主義和諧社會、建設資源節約型社會與實現社會經濟的可持續發展是全社會共同的責任和行動。我國是耗能大國，建築能源浪費更加突出，據相關部門統計，建築能耗已占全國總能耗的近30％。據預測，到2020年我國城鄉還將新增建築300億平方米。能源問題已經成為制約經濟和社會發展的重要因素，建築能耗必將對我國的能源消耗造成長期且巨大的影響。



建築節能是緩解我國能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環境污染、促進經濟可持續發展的一項直接、廉價的措施，也是深化經濟體制改革的一個重要組成部分；是全面建設小康社會，加快推進社會主義現代化建設的根本方針，具有極其重要的現實意義和深遠的歷史意義。在可持續發展戰略方針的指導下，我國先後頒布了多項環保法規和節能法律，節能成為我國的基本國策，人們越來越認識到能源對人類發展的重要性。



建築節能工程貫穿整個建築實體的建造過程，工程的規劃立項、設計、施工、監理和檢測過程都在其範圍之內，缺少任何一個環節的檢測都有可能造成能耗的損失和資源浪費。建築節能的整體及外部環境設計，是在分析建築周圍氣候環境條件的基礎上，通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計的基礎上，使建築獲得一個良好的外部微氣候環境，從而達到節能的目的。由此可見，建築節能設計是全面建築節能中的一個很重要的環節，設計質量不僅直接影響建築節能的效果，而且有利於從源頭上杜絕能源的浪費。



建築節能工程的設計是一個新的設計領域，也是一項非常嚴肅的技術性工作，同時還是工程設計人員在建築設計中面臨的新課題，在進行設計的過程中必然會遇到一些困難，近年來，我國陸續頒布了《嚴寒和寒冷地區居住建築節能設計標準》（JGJ 26—2010）、《夏熱鼕冷地區居住建築節能設計標準》（JGJ 134—2010）、《夏熱鼕暖地區居住建築節能設計標準》（JGJ 75—2012）、《公共建築節能設計標準》（GB 50189—2015）等標準，為建築節能設計提出了具體規定。為實現我國提出的“十三五”建築節能的宏偉目標，建築節能工程設計必須嚴格執行現行的標準。在學習這些標準、規程和其他專家經驗的基礎上，我們編寫了這本《綠色建築節能工程設計》，以供建築節能工程的設計及其他有關人員參考。



本書由劉經強、劉乾宇、劉崗擔任主編，劉廷忠、張立山、李海豹參加了編寫。本書編寫的具體分工：劉經強編寫章、第四章；劉乾宇編寫第二章、第五章；劉崗編寫第三章、第七章；劉廷忠編寫第六章、第八章；李海豹編寫第九章；張立山編寫第十章。本書由山東農業大學李繼業教授擔任主審，他對全書的結構和內容都提出了很多寶貴的修改意見，在此表示衷心感謝。



在本書編寫的過程中，引用了一些專家和作者的精闢論述和研究成果，在此深表謝意。



由於建築節能技術發展非常迅速，限於編者掌握的資料不全和水平有限，不當之處在所難免，敬請專家和讀者提出寶貴的意見。







編者



2018年2月於泰山