綠色建築節能設計

第一章綠色建築節能設計概論1
第一節綠色建築節能基礎知識1
一、綠色建築節能概述1
二、綠色建築的基本要素5
三、發展綠色建築的重要意義9
四、綠色建築節能設計措施11
五、綠色建築實現基本途徑13
第二節綠色建築節能設計要求16
一、整體及外部環境的設計要求16
二、建築單體的節能設計要求17
三、綠色建築的設計對策18
第三節綠色建築節能設計標准19
一、綠色公共建築節能設計有關規范20
二、綠色住宅建築設計有關規范22

第二章建築節能設計要求24
第一節住宅建築能耗分析25
一、建築體形對能耗的影響25
二、建築朝向對能耗的影響30
三、窗牆比對能耗的影響34
第二節建築室外計算參數35
一、圍護結構冬季室外計算溫度的確定36
二、圍護結構夏季室外計算溫度的確定36
三、夏季太陽輻射照度的取值37
第三節室內熱環境設計指標39
一、居住建築室內熱環境和建築節能設計指標39
二、公共建築室內熱環境和建築節能設計指標43
第四節建築和建築熱工節能設計45
一、建築熱工設計分區及設計要求45
二、建築物熱工設計要求46
三、不同熱工分區建築節能設計原理47
第五節建築圍護結構保溫設計51
一、圍護結構最小傳熱阻的確定51
二、建築圍護結構保溫措施52
三、熱橋部位內表面溫度驗算及保溫措施53
四、采暖建築地面的熱工要求53
五、窗戶保溫性能、氣密性和面積的規定54
第六節建築圍護結構隔熱設計57
一、圍護結構隔熱設計要求57
二、圍護結構隔熱措施58
第七節采暖建築圍護結構防潮設計60
一、圍護結構防潮的重要性60
二、圍護結構的防潮措施66

第三章建築圍護結構節能設計67
第一節我國不同地區的氣候因素67
一、嚴寒地區綠色建築設計特點67
二、寒冷地區綠色建築設計特點73
三、夏熱冬冷地區綠色建築設計特點79
四、夏熱冬暖地區綠色建築設計特點89
五、溫和地區綠色建築設計特點98
第二節建築圍護結構傳熱系數限值104
第三節建築物牆體節能設計107
一、建築外牆外保溫系統設計107
二、建築外牆內保溫系統設計114
三、建築物樓梯間內牆保溫設計116
四、建築物變形縫的保溫設計117
五、建築物外牆的隔熱設計117
第四節建築物門窗節能設計120
一、建築門窗作用及要求120
二、建築物外門節能設計121
三、建築物外窗節能設計121
第五節建築物屋面節能設計130
一、建築物屋頂的保溫設計130
二、建築物屋頂的隔熱設計133
第六節建築物地面節能設計138
一、地面的分類及要求138
二、建築地面的節能設計140

第四章采暖、通風與空調節能設計143
第一節采暖、通風與空調節能設計要求143
一、一般規定143
二、熱源、熱力站及熱力網節能設計144
三、采暖系統節能設計要求149
四、通風和空氣調節系統151
五、夏熱冬暖地區空調采暖和通風節能設計153
六、夏熱冬冷地區空調采暖和通風節能設計154
七、公共建築采暖、通風和空氣調節設計155
第二節采暖節能設計161
一、采暖節能的基本方法161
二、采暖節能設計一般規定164
三、建築物的熱負荷設計167
四、地板輻射供熱節能技術172
第三節通風節能設計176
一、通風節能設計的優點176
二、通風節能設計的內容177
三、通風設計一般規定177
四、自然通風設計179
第四節空調節能設計188
一、空調系統節能途徑188
二、空調制冷系統節能193
三、中央空調系統節能202
四、戶式空調系統節能209
五、蓄冷空調系統節能213
六、空調熱泵節能技術220

第五章綠色建築照明節能設計228
第一節建築光環境基本知識228
一、光的性質和度量228
二、視覺與光環境229
三、建築的天然采光232
四、建築的人工照明233
第二節綠色照明的現行標准236
一、綠色照明的基本內涵236
二、綠色照明標准237
第三節建築采光與節能設計239
一、采光的標准239
二、采光的方法243
第四節照明系統的節能設計245
一、建築照明設計的原則和內容245
二、建築照明節能的技術措施246
三、建築照明節能的評價標准250
第五節綠色照明系統效益分析252
一、壽命周期成本(LCC)方法概述253
二、綠色照明系統全壽命周期成本因素分析254
三、綠色照明系統壽命周期成本估價的目標255
四、綠色照明系統的全壽命周期成本分析255

第六章綠色建築其他節能技術257
第一節太陽能的利用技術257
一、太陽能的轉換形式257
二、被動式太陽光利用259
三、太陽能熱水器應用及建築一體化272
四、太陽能光伏發電系統279
五、光伏建築一體化289
六、光伏發電技術在建築上的應用292
第二節熱泵節能技術296
一、地源熱泵技術概述296
二、地源熱泵系統的分類297
三、地源熱泵系統的特點300
四、地源熱泵應用注意事項303
第三節風能利用技術306
一、風能利用的主要形式307
二、風電建築一體化308

第七章既有建築節能改造311
第一節既有建築室外物理環境控制與改善311
一、既有建築室外環境的基本要求311
二、室外風環境的控制與改善312
三、室外熱環境的控制與改善314
四、室外光環境的控制與改善316
五、室外聲環境的控制與改善318
第二節既有建築牆體節能改造319
一、圍護結構的傳熱特點319
二、既有建築的復合牆體類型320
三、既有建築牆體節能改造方法322
第三節既有建築門窗節能改造327
一、我國既有建築門窗的現狀327
二、既有建築門窗節能改造的方法328
三、既有建築門窗節能改造實例332
第四節既有建築屋面節能改造333
一、國內既有建築屋面節能改造概述333
二、既有建築屋面節能改造的一般方法335
三、典型建築屋面節能改造具體方法338
第五節既有建築室內物理環境控制與改善346
一、室內空氣環境控制與改善346
二、室內熱環境控制與改善348
三、室內聲環境控制與改善349
四、室內光環境控制與改善351
第六節既有建築暖通空調的節能改造354
一、采用高效熱泵355
二、空調輸送系統變頻改造355
三、蓄冷蓄熱技術356
四、新風系統節能技術357
五、空調末端節能改造357
六、智能控制與分項計量359
第七節既有建築改造中可再生能源的利用360
一、太陽能熱水的應用361
二、太陽能光伏發電應用361
三、淺地層熱泵的利用362

參考文獻365

我國社會主義建設的實踐充分證明，構建社會主義和諧社會，建設資源節約型社會，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300×108m2。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的巨大的影響。

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最直接、最廉價的措施，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，我國先后頒布了多項環保法規和節能法，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，從工程的規划立項、設計、施工和檢測過程都在范圍之內，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、規划、外部環境和體型朝向等設計，從而達到節能的目的。由此可見建築節能設計是建築節能的重要環節，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《寒冷地區居住建築節能設計標准》（JGJ26—2010）、《夏熱冬冷地區居住建築節能設計標准》（JGJ134—2010）、《夏熱冬暖地區居住建築節能設計標准》（JGJ75—2012）、《公共建築節能設計標准》（GB50189—2005）等標准，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准。

我們根據在綠色建築節能設計方面的實踐經驗，依據現行國家關於建築節能設計規范和相關標准，編寫了這本《綠色建築節能設計》，具有內容豐富、技術先進、實用性強等特點，可作為房屋建築、市政工程部門綠色建築節能設計與施工技術人員的技術工具書，還可以作為高等學校、市政工程、土木工程、房屋建築、建築裝飾設計等專業學生的專業課輔助教材。

本書由李繼業、陳樹林、劉秉祿主編，韓梅、康默林、周波參加了編寫。李繼業負責全書的規划與統稿，陳樹林負責全書的資料收集，劉秉祿負責全書插圖。具體分工為：李繼業編寫第一章；陳樹林編寫第四章；劉秉祿編寫第二章、第六章；韓梅編寫第五章；康默林編寫第三章；周波編寫第七章。

本書在編寫過程中，我們參考了大量的技術文獻和書籍，在此向這些作者深表謝意。同時得到有關單位的大力支持，在此也表示感謝。

由於編者水平所限，缺點和不妥之處在所難免，敬請有關專家、學者和廣大讀者給予批評指正。

編者
2015年10月