建筑节能计算中常见问题的探讨

摘要：分析在建筑节能计算过程中参照建筑模型、地面热阻与外墙平均传热系数这三个常见难题。并
介绍相关计算依据与方法，为建筑节能设计提供一定参考。

引言
随着我国建筑节能工作的全面展开，节能型建筑已成为今后城市建设的发展方向。在建筑节能计算的过程中，会遇到各种各样的问题，其中参照建筑模型、地面热阻与外墙平均传热系数是困扰设计人员的三个常见难题，正确把握与理解它们的概念和计算方法，对节能计算的科学性有着决定作用。
1关于权衡计算中参照建筑模型建立及其传热系数的取值

参照建筑即是对围护结构热工性麓进行权衡判断时，作为计算全年采暖和空气调节能耗用的假想建筑，它是设计人员进行权衡判断时的对比依据，因而选择正确的参照建筑对权衡计算的结果有着决定性作用。《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005(以下简称《标准》)对建筑物的体形系数、围护结构性能等作出了很多强制规定(即规定性指标)，然而在建筑设计的过程中，设计人员往往着重考虑建筑物立面效果和使用功能，有时需要突破《标准》规定的限值。为了尊重建筑设计师的创造工作，同时又使所设计的建筑能够符合节能设计标准的要求，引入了建筑围护结构热工性能是否达到要求的权衡判断。权衡判断不拘泥于建筑围护结构各个局部的热工性能，而是着眼于总体热工性能满足节能标准的要求，即公共建筑节能率达到50％的要求。
自2005年《标准》发布以来，各地方节能主管部门也纷纷组织人员，编写了与地方相适应的节能设计标准，促进了我国节能减排工作的进展，然而，笔者在设计过程中却发现，某些地方规范中的条款
确实值得商榷，给设计人员带来了不少困惑。
如北方寒冷地区某市地方公建节能标准中规定，当公共建筑的面积小于25000m2且不设中央空调系统的建筑，如不能满足规定性指标的要求，可根据图l进行简化权衡判断。
简化权衡判断的依据是认为，该表在北方地区，当建筑面积不太大(一般认为20000 m2)，且不设集中空调，在照明和采暖均符合节能设计标准的前提下，围护结构的热工性能是影响能耗的主要因素，可认为其能耗主要为采暖，空调能耗所占的比例不大，这时采用以计算采暖能耗为依据的简化权衡判断表，以降低因进行“动态”权衡判断所带来的设计计算复杂程度，节省计算时间。在简化权衡计算的过程中，只需使参照建筑的总体能耗∑占，KE小于等于设计建筑的∑占；KE，即判定为合格。
从图1可以看出，如设计建筑体形系数s≤0．4，进行简化权衡计算时，参照建筑的传热系数限值与《标准》相一致，而当设计建筑体形系数S>0．4时(如单层或低层公共建筑)，图I单独列出了传热系数限值，屋面非透明部分传热系数K=0．40W／(rfl2·K)，外墙传热系数K=0．45 W／(m2·K)，这一点引起很大争议，在设计过程中使得很多设计人员无所适从。
实际上当设计建筑体形系数超过限值0．4，需要对其进行简化权衡判断，采用的参照建筑是将设计建筑原形的四面外墙按同一比例缩小，使其体形系数达到限值0．4，而建筑物的屋顶与外窗的面积均保持不变。此时参照建筑的体形系数已经达到了《标准》规定的0．4以下，这时参照建筑的传热系数限值只需与0．3<s≤0．4中的传热系数相一致即可，无需单独列出。还有一些人认为当建筑物体形S>0．4时，其屋面非透明部分的K值应小于0．45W／(m2·K)，这种做法明显违背权衡计算的核心思想，又跳进了仅仅局限于规定性指标的定式思维，既然进行建筑物耗能的权衡计算，这时的着眼点已经不再是规定性指标，而是建筑物的整体能等于0．40W／(m2·K)，外墙K值应小于等于 耗。

投稿会员：芳华