兰州地区节能办公楼的研究与设计作者:凯恺
摘要：太阳能利用是将太阳能板放置在预置钢架屋面和外墙上，有效的利用太阳能，阳光被太阳能光板吸收，光板下形成空气对流层，带走屋面和墙体的热量，降低温度，从而既达到降低制冷能耗的目的，而且还能通过光伏发电系统节约电源，通过集热器提供热水，有效的降低电源的消耗。
关键词：自然条件节能设计太阳能设备设备安装
一、综述早在20世纪70年代，建筑节能概念就被正式提出。建筑节能的核心是减少建筑耗能，提高建筑中的能源利用效率。同时，建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提，即室温冬季不低于18摄氏度，夏季不高于26摄氏度。时隔30年，石油与能源问题再次上升为“国际事件”。而我国的能源问题更是显露无遗：石油消耗量仅次于美国、燃煤紧张、拉闸限电、北方冬季供暖受阻、成品油价格一涨再涨……我国正面临一场真正的能源危机，建筑节能迫在眉睫。我国建筑能耗高于发达国家数倍，其首要表现在建筑保温状况上的差距。而对广大消费者来说，这种差距最直接的后果是：暖气怎么烧都不热，夏天空调一刻都不能停，为采暖和制冷付出的电费、热水费居高不下，家庭开支增大。从建筑布局、建筑遮阳、空气间层的保温隔热、室内空间组织、围护结构等来探讨地区住宅建筑节能设计。力图降低建筑能耗，创造建筑微气候，并从地域技术，构造设计上来创作适应该地区气候的建筑。兰州地处季风气候区与非季风气候区的过渡地带，具有典型的温带半干旱大陆性季风气候，有温差大、降水量少的特点。1520米东经103°49′，北纬36°03′兰州日照时数为188．9h，总辐射为253．5MI／m2。地处黄河上游，具有带状盆地城市的特征，属中温带大陆性气候冬无严寒，夏无酷暑，年平均降水量360mm，年平均气温10，全年日照时数平均2446小时，无霜期180天以上。西北风27度31分77度23分。
建筑屋顶效果图
建筑北向效果图
三、节能设计与布置
1、太阳能利用技术
独立太阳能光伏发电系统设备图
一、系统工作示意图
二、基本设计参数
系统最大负载功率60kw
输出电压:单相220v交变电流
系统连续工作时间：保证连续2个阴雨天（48小时无日照）正常供电
三、辅助电源
辅助电源采用商业电网，当系统电量不足或出现故障时，自动切换到备用电源供电，额定工作制为不间断工作制。
第二部分太阳能光伏发电系统设计方案
一、设计资料
地理资料
使用地区：甘肃中部（兰州）
纬度:
气象资料（兰州地区）
日平均辐射量
全年日照时数
年辐射总量：
日平均峰值日照时数
蓄电池设计
设计资料
日均耗电能设计值
逆变器最低输入电压
最长连续无日照使用时间天
安全系数
温度修正系数
铅蓄电池放电深度
衰减率
蓄电池标称电压
串联蓄电池个数
选用6V整体蓄电池，采用6的倍数，选定126个。
蓄电池容量
由此可知，可将126个MSE-200免维修密闭型铅蓄电池串联连接使用
本设计蓄电池使用温度为-15℃以上，25℃时容量最大，5℃以上为95%，-5℃为80%
蓄电池浮充电压
三、太阳能电池方阵设计
1.设计资料
太阳能电池组件：型号100D1010x885
功率?100W 工作电压17V 短路电流6.5A 最大系统电压1000V 开路电压21.5V 重量10.5kg 工作电流5.8A 组件尺寸1010x885x40mm 太阳能电池组件工作电压
太阳能电池方阵输出最小电压
（满足）
二极管降压
其他因素引起的降压
2.太阳能电池组件串联数
所以，取串联电池组件数为13个，此时，该组件串的输出功率为1600W
3．太阳能电池组件并联数
兰州地区在标准光强下有效日平均辐射量
太阳能电池组件日发电量
太阳能组件工作电流
兰州地区斜面日辐射量修正系数
修正系数（组合、衰减、灰尘、充电效率等的损失）
兰州地区最长能连续无日照间最短天数，此段时间内需要补充的亏损蓄电池容量为
c)太阳能组件并联数
已知，建筑物可安装面积为270
所以，取并联电池组件串数为18个，安置面积
4太阳能电池方阵功率
太阳能组件平均日发电量
标准光强下阵列面有效辐射时数H=4.16
蓄电池库伦效率
逆变器效率
衰减及灰尘等性能参数衰减系数
综合设计系数
2.功率调节器
功率调节器设计
将太阳能电池和蓄电池输出的直流电转化成交流电并向与交流系统连接的负载供电，同时把剩余电力逆潮流送入系统装置（蓄电池组）
功能
有效取出受天气变化影响的太阳能电池的输出功率，具有自动运行停止功能及最大功率跟踪控制功能
单独运行（孤岛）防止功能及自动电压调整功能
直流检测功能
直流接地检测功能
逆变器
使用环境条件：空气温度0~40℃
直流输入电源条件:输入直流电压波动范围为蓄电池组额定电压值的±15%
输入直流电压范围：DC250V额定输出电压：220V±5%
额定输出频率：50Hz±2%负载功率因数：0.7~1.0
保护功能：短路保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护、缺相保护
所以，根据以上功能以及指标要求选取相关产品。（松下电池工业BP-NH10~100KST、东芝PVM-U0040）
三、其他设备和部件
1.旁路元件
功能:防止部分电池组件因阴影或遮挡不能发点，使电阻变大温度升高而使整个电池组件受到破坏。
安装方法：太阳能电池组件里面端子箱的输出端子正负极之间，多个串联的每一个太阳能组件之间。
安装示意图
2.接线箱
3.双电源控制器
选用浙宝电器有限公司ZBQ2系列智能双电源自动转换开关，额定工作电压220/240V，频率50Hz
4.避雷元件选择
避雷器：AV220V内设切断装置，控制电压≤2000V
安装位置：接线箱和配电盘
浪涌吸收器：直径23~25mm的放电电流，额定值为4000A(8/20≤)，2次，放电电流额定值≥4000A
第三部分太阳能电池阵列的分配设计
安装位置
将一个太阳能组件安置于此，作为太阳能电池阵列连接终端，同时将作为检测及实验端。
安装方位及倾斜角
三、太阳能电池配置
串联数15，并联数20，总数目300，单个组件面积0.89m2，总面积为267m2
雨棚版面分配设计
墙体版面分配设计
3．屋顶版面分配设计
4.安装总数量统计
雨棚：，墙体：，屋顶:，终端：1
合计：40+114+145+1=300
2、体型系数
建筑物与室外大气直接接触的外表面面积与其所包围体积的比值。体形系数越大，单位建筑面积对应的外表面积越大，外围护结构的传热损失也越大。根据《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）第4.1.2条规定：建筑物体形系数宜控制在0.30及0.30以下；若体形系数大于0.3，则屋顶和外墙应加强保温。
体形系数
表面积 屋面面积 长 25.2 宽 15 面积: 378
2515
东立面面积 长 21.9 宽 15 面积: 328 南立面面积 长 25.2 宽 21.9 面积: 551.9 西立面面积 长 21.9 宽 15 面积: 328 北立面面积 长 25.2 宽 21.9 面积: 551.9 地面面积 长 25.2 宽 15 面积: 378
体积 主楼建筑体积 长 25.2 宽 15 高度 21.9 体积 8278.2 体形系数 0.30
3、窗墙比
普通窗户的保温隔热性能比外墙差很多，而且夏季白天太阳辐射还可以通过窗户直接进入室内。一般说来，窗墙面积比越大，建筑物的能耗也越大。窗墙面积比是窗洞口面积与房间立面单元外墙的面积（即建筑层高与开间定位线围成的面积）之比。《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95第4.2.4条规定，不同朝向窗墙面积比不应超过以下数值：北向0.25，东、西向0.30，南向0.35。并且《标准》中强制规定“建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不应大于0.7。
通过dest软件对办公楼全年能耗与窗墙比：南向在0.28-0.35之间；北向在0.22-0.29之间，东向和西向在0.07-0.19之间，故对建筑节能有利。
窗墙比
南
墙 外墙面积 宽度 25.2 高度 21.9 551.9
洞口面积 一层 合计 宽: 1.8 高: 1.8 个数: 4 面积: 13 17.5 宽: 1.5 高: 1.5 个数: 2 面积: 4.5 二层 合计 宽: 1.8 高: 1.8 个数: 6 面积: 19.5 24 宽: 1.5 高: 1.5 个数: 2 面积: 4.5 三层 合计 宽: 1.8 高: 1.8 个数: 6 面积: 19.5 24
宽: 1.5 高: 1.5 个数: 2 面积: 4.5 四层 合计 宽: 1.8 高: 1.8 个数: 6 面积: 19.5
24 宽: 1.5 高: 1.5 个数: 2 面积: 4.5 五层 合计 宽: 1.8 高: 1.8 个数: 8 面积: 19.5
24 宽: 1.5 高: 1.5 个数: 8 面积: 4.5 六层 合计 宽: 1.8 高: 1.8 个数: 8 面积: 19.5
24 宽: 1.5 高: 1.5 个数: 8 面积: 4.5 合计 137.5 窗墙比 0.31
同理北墙窗墙比0.24，东墙窗墙比0.09，西墙的窗墙比0.09
4、外围护结构
?围护结构节能改造主要从控制围护结构的传热系数和加弧热桥部位保温入乎，通过对外墙、门窗、屋顶、楼梯间和阳台栏板、空调板、女儿墙等热桥部位的保温处理，尽量降低室内温度的变化幅度，减少供热系统的负菏压力，改善房屋的居住舒适性，同时也大幅度降低因建筑系统造成的能源浪费。(GB50176-93)规定了围护结构(包括门窗)的最低限热阻，严寒地区各朝向:不应低于《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》(GB8484)规定的11级水平(传热系数K<3.OW/(m2℃))，《节能标准》规定了满足第二阶段节能目标的围护结构的传热系数限值。严寒地区，要求窗传热系数K-<2.5W/(m2℃)，一般钢窗、铝窗及单层塑、木窗己不能满足《节能标准》的要求。在既有建筑节能改造过程中门窗的改造同样是研究的重点内容之一。既有建筑的窗80%采用的是双层框、双层扇、双层玻璃木窗。窗传热系数一般均能满足《节能标准》的要求，但普遍存在缝隙多、空气渗透量大等缺点，而且传统木窗多现场制作，立曰安装、施工质量难以保证。总结窗的节能措施，具体有如下几点:
(1)增加窗玻璃层数
在内外层玻璃之间形成密(封)闭空间层，可大大改善窗户保温性能。双层窗的传热系数比单层窗降低一半，三层窗的传热系数比双层窗又降低1/3。
(2)窗上加贴膜
此项措施只需在现有玻璃窗扇内表面上整贴一透明薄膜，利用玻璃与薄膜之间形成的空气层来提高窗户的热阻。
(3)附加活动保温窗扇
利用纱窗，将泡沫塑料板镶钉在纱窗扇土。保温材料本身和其与窗玻璃之间的空气层可以提高窗夜间保温，或用气垫塑料膜做芯材，压钉于纱窗扇上，有保温和透光的综合效果〔52;
(4)加设门窗密封条
提高门窗气密性是最有效最经济的节能途径。密封条应弹性良好，经久耐用。按材料分，目前有橡胶条，塑料条或橡塑结合密封条等三种。固定方法为粘贴，挤紧或钉结。密封过严，又与居住卫生有矛盾。
从节能角度看，在外饰设计中改变玻璃构造，将窗玻璃由单层玻璃改为中空或双中空(或真空加中空)玻璃，外窗的保温性能会明提高。1995年修订的《民用建筑节能设计标准》?对建筑物围护结构材料和门窗的传热系数提出了新的要求。单层玻璃窗的传热系数为6W/m2·K。单框双玻钢塑复合窗的传热系数为3.5W11112?·?K单框双玻塑料窗的传热系数为?2.6W/m2·K。窗户的传热系数要达到2.5W/m2·K以下必须采用中空玻璃。中空玻璃由两层玻璃构成，两层玻璃构造之间形成了密闭空气间层，该空气间层的热阻远大于单层玻璃的热阻，因此，中空玻璃的保温性能远优于单层玻璃，中空玻璃形成的密闭空气间层.起到了减少外窗传热系数的作用。外窗传热系数小，有利于降低建筑能耗，同时.外窗传热系数越小，冬季窗玻璃内表面温度越高，室内的热舒适度就越高 遮阳系数 传热系数[W/(m2·K)] 5～6mm无色透明玻璃 0.96～0.99 6.3 6mm热反射镀膜玻璃 0.25～0.90 6.2 无色透明中空玻璃 0.86～0.88 3.5 热反射镀膜中空玻璃 0.20～0.80 3.4 LOW~E中空玻璃 0.25～0.70 2.5 下表为常见玻璃的SC值
外窗 玻璃品种 无色透明玻璃 热反射玻璃 无色中空玻璃 Low-E中空玻璃 普通铝合金 K（传热系数） 6.5~6.0 6.5~6.0 4.0~3.5 3.5~3.0 Sc(遮阳系数) 0.9~0.8 0.55~0.45 0.85~0.75 0.55~0.40 断热铝合金窗 K 6.0~5.5 6.0~5.0 3.5~3.0 3.0~2.5 SC 0.9~0.3 0.55~0.45 0.85~0.75 0.55~0.40 PVC塑料窗 K 5.0~4.5 5.0~4.5 3.0~2.5 2.5~2.0 SC 0.9~0.8 0.55~0.45 0.85~0.75 0.55~0.40 高质量木窗 K 4.7~4.2 4.5~4.0 2.7~2.3 2.3~1.9 SC 0.9~0.8 0.55~0.45 0.85~0.75 0.55~0.40
常用外窗和玻璃的参数
由于外窗在建筑中变化丰富，窗框材料、玻璃品种，有无遮阳等都会严重影响建筑热工性能，所以，规范在这部分的规定并没有一刀切。根据不同的窗墙比，本项目从传热系数和经济效益两方面比较后采用断热铝合金窗+Low-E中空玻璃。此方案既可以满足《节能标准》的规定，而且经济性价比比其他两种高。2）外墙
墙体保温有外保温、内保温、夹芯保温三种，近几年北方的墙体保温实践经验表明，虽然三种保温方式在保温材料的热工性能、保温层的厚度一样，但内保温由于存在“热桥”和“结露”等致命问题，这几年在工程上使用越来越少。然而外墙外保温系统因其保温层置于外墙的外面，具有保护主体结构、延长建筑物的使用寿命，防止“热桥”和“结露挂霜”现象，不占室内空间、增加使用面积等优点，被广泛用于新建、改建、扩建的民用建筑和采暖、空调的各类建筑。
通过近些年对保温材料使用的试验检测，发现了各类材料不同节能参数和保温性能。岩棉的问题是在吸水吸湿后保温性能和强度都会大幅度降低，使用这种保温材料应视我国各地区气候条件严格进行热工防潮验算，对系统所有组成材料的透气性要求也更高。另外，我国也有一定量的工程以XPS板作为保温材料，这种材料保温性能更为优异，但板的致密度使其粘贴力和系统表面的平整度比起发泡式聚苯板还有缺陷。相比而言，外贴发泡式聚苯板薄抹灰方式的外墙外保温应该说从功能性、安全性、耐用性方面都比较成熟可靠。因此外墙外保温系统多采用EPS材料。EPS板导热系数小，约在0.038W/(m?K）左右，并且EPS板厚度一般不受限制，可满足严寒地区节能设计标准要求，适用于寒冷地区和严寒地区。从施工方面和综合经济核算方面考虑，EPS板厚度一般不宜小于3cm。该系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙，也适用于既有建筑节能改造。EPS板弹性多孔结构能吸收热湿应力，即使在罕见的气候条件下材料中出现水蒸气凝结并且结冰，自身结构也不会破坏，具有很好的使用耐久性。EPS板自重轻，且具有一定的抗压、抗拉强度，靠自身强度能支承抹面保护层，不需要拉接件，避免形成热桥。EPS板化学稳定性好，耐酸碱，具有很好的使用耐久性。EPS板具有上述诸多优点，并且价格适中，是当今世界上在外保温中使用最广泛的绝热材料。
a—砌块墙、粘土砖墙、钢筋混凝土墙等
b—胶粘剂
c—聚苯板保温层（含机械固定件）
d—抹面胶浆
e—玻纤网格布增强层
f—涂料、面砖或其它重量不超过20kg/m2的饰面材料
外墙外保温施工流程
1.原有建筑或新建筑外墙面处理
墙体基面必须清理干净，并检验墙面平整度和垂直度，最大偏差不大于5mm，超差部分应剔凿或用聚合物水泥砂浆修补平整。
2.聚苯板表面涂抹胶粘剂
聚苯板四周涂抹一圈粘粘剂，板心点粘
3.贴聚苯板
粘贴时应轻揉、均匀挤压，并随时用托线板检查垂直平整。板与板挤紧，碰头缝处不抹粘接材料。粘贴聚苯板应做到上下错缝。
第二步第三步
胶粘剂性能要求
试验项目 性能指标 拉伸粘接强度，MPa
（与水泥砂浆） 原强度 ≥0.60 耐水 ≥0.40 拉伸粘接强度，MPa
（与膨胀聚苯板） 原强度 ≥0.10，破坏界面在膨胀聚苯板上 耐水 ≥0.10，破坏界面在膨胀聚苯板上 可操作时间，h 1.5～4.0 4、钉固定件
专用锚栓拧到与聚苯板面平。
5.表面抹聚合物砂浆（抹面胶浆）
试验项目 性能指标 拉伸粘接强度，MPa
(与膨胀聚苯板) 原强度 ≥0.10，破坏界面在膨胀聚苯板上 耐水 ≥0.10，破坏界面在膨胀聚苯板上 耐冻融 ≥0.10，破坏界面在膨胀聚苯板上 柔韧性 抗压强度/抗折强度
(水泥基) ≤3.0 开裂应变
(非水泥基)，% ≥1.5 可操作时间，h 1.5～4.0 聚合物砂浆（抹面胶浆）性能要求
6、铺玻纤网格布
大面网格布沿水平方向绷平，用抹子由中间向上、下两边将网格布抹平，使其紧贴底层聚合物砂浆。
7、表面批覆聚合物砂浆（抹面胶浆）
在底层抹面胶浆凝结前，抹面层抹面胶浆。抹灰厚度以盖住网格布为准，约1～2mm。
第七步第八步
8、贴面砖
贴面砖可用前述ABW胶粘剂。面砖重量不超过20kg/m2。
9.外保温层完成
后续可根据用户要求涂刷涂料等外装饰层。
第九步
通过对各种材料的性能参数的对比与观察，确定外墙采用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，墙体内侧抹20mm的石灰砂浆
通过dest软件模拟计算可知，外围护结构统一采用同一厚度的材料与不同厚度材料的节能对比与耗能对比: 东向保温材料 西向保温材料 南向保温材料 北向保温材料 总耗费量 均匀保温方案 50 50 50 50 63.8 不均匀方案 75 75 30 50 45.6 保温方案 房间朝向
总和 南向 北向 东南 西南 东北 西北 耗热量指标(w/m2)相对耗热量指标（%）均匀和不均匀方案下顶层房间的耗热量指标（w/m2）及相对耗热量（%）di——单层材料的厚度,m；λi——单层材料的导热系数,W/（m·K）。（注：0.16m2.K/W为内外两个空气边界层的热阻值，其中外表面为0.05m2·K/W，内表面为0.11m2·K/W。）
计算南墙材料传热系数：
<1>通过查表可得各材料层导热系数值：
水泥砂浆内粉刷1=0.93W/(M.K)
炉渣砖砌体2=1.81W/(M.K)
找平层3=0.93W/(M.K)
聚苯板保温层4=0.042W/(M.K)
<2>外墙计算热阻
R=d1/1+d2/2+d3/3+d4/4=1.6m2.K/W
<3>总热阻：R0=Ri+R+Re=1.76m2.K/W
<4>传热系数：K=1/1.6=0.625
因此南向墙体传热系数小于《规范》规定值，符合要求。同理可以算出东、西、北墙所选用的构造材料与层次都符合规范要求。
3）屋顶
屋面保温方法采用“倒铺法”，即将保温层放在防水层之上，成为敞露的保温层。其优点是防水层被遮掩在保温层之下而不受阳光及气候变化的影响，热温差较小，同时防水层不易受到来自外界的机械损伤。其中保温采用宜选用吸湿性较小的憎水材料，如聚苯乙烯泡沫塑料板或聚氨酯泡沫塑料板。
保温屋面构造
屋顶女儿墙构造
采暖期室外平均温度 城市 屋顶 外墙 不采暖
楼梯间 窗户 阳台 外
门 地板 地面
兰
州 体形系数
≤0.3 体形系数
＞0.3 体形系数
≤0.3 体形系数
＞0.3
隔墙
户门
4.7
4.0
1.7 接触室外空气地板 不采暖地下室上部地板 周边地面 非周边地面 -2.1~
-3.0 0.70 0.50 0.85
1.10 0.62
0.78 0.94 2.00 0.50 0.55 0.52 0.30 采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值【w/m2.k】
根据传热系数公式计算出平屋顶的传热系数是否在规范规定值内：
式中：di——单层材料的厚度,m；λi——单层材料的导热系数,W/（m·K）。
注：0.16m2.K/W为内外两个空气边界层的热阻值，其中外表面为0.05m2·K/W，内表面为0.11m2·K/W。
计算各层材料热阻
<1>混凝土板1=1.51W/(MK)
R1=0.010/1.51=0.066
<2>保温层2=0.042W/(MK)
R2=0.050/0.042=1.15
<3>油毡防水层3=0.17W/(MK)
R3=0.010/0.17=0.059m2K/W
<4>找平层4=0.93W/(MK)
R4=0.020/0.93=0.022m2K/W
<5>钢筋混凝土板5=1.74W/(MK)
R5=0.10/0.93=0.11
K=1/(0.066+1.15+0.059+0.022+0.11+0.16)=0.638
因此屋顶楼板远远小于《规范》规定值，符合要求。
4）阳台和楼梯间保温技术外挑阳台顶板下皆粘贴50mm厚聚苯乙烯泡沫保温板。住宅楼梯间均为封闭楼梯间，内墙粘贴25mm厚挤塑型聚苯保温板。围护结构构件及其传热系数（W/(m2·K)）
层阳台木制外门经济效益、社会效益和环境效益的初步分析
计算分析结果如下：
1).节能技术增加建筑安装工程总造价8.7万元，单方造价增加元/m2，占总投资5%。
2).节能住宅增加建筑面积146m2，若按兰州平均售价3000元/m2计算，则实际的节能投资为：2万元
3).经现场测试节能住宅的采暖费用为：1.62元/m2.月，目前兰州采暖收费标准为：燃气3.3元/m2.月，节约1.68元/m2.月。
4).节能投资的静态回收期为：万元÷（m2×1.68元/m2.月×5)=6.78年36°03′东经=103°49′）
建筑名称：办公楼 朝向：西南
体形系数：0.30 结构类型：框架结构
建筑面积：2268 m2 建筑体积：8278.2m3
建筑表面积：2515 m2 层数：6
建筑物高度：21.9 m 房间高度：3.6m
外墙类型1：钢筋混凝土+EPS 外墙类型2：混凝土空心砌块+EPS
楼板采用：钢筋混凝土地板 分户墙采用：B06级砂加气砌块
屋面类型：倒置式EPS外保温外窗类型：断热铝合金+中空玻璃
户门采用：金属门夹保温材料
3.2建筑热工节能设计分析（汇总表）
计算能耗公式如下，通过对不同参数测定，结合计算公式，利用清华斯维尔节能软件可以得到能耗计算结果。
q=q1+q2-q3
q:建筑物耗热量指标W/m2
q1:通过围护结构传热耗热量/m2
q2:空气渗透耗热量/m2
q3:建筑物内部得热/m2住宅取3.8
q1=（ti-te)(∑εi.Kmi.Fi)/A0
ti:全部房间室内平均温度
te:采暖期室外平均温度
ε:围护结构传热系数修正系数
Km:围护结构平均传热系数
F:围护结构面积
q2=（ti-te)(Cp.p.N.V)/A0
Cp:空气比热容取0.28
P:空气密度
N:换气次数
V:换气体积
各部分墙体主要热工性能参数
外墙类型1
构造层 厚度
（mm） 导热系数
w/（m·k） 蓄热系数
w/（m2·k） 热阻值
(m2·k)/w 热惰性
Dc=R·S 1、混合砂浆外粉刷层 20 0.870 10.75 0.023 0.247 2、钢筋砼结构层墙体 180 1.740 17.20 0.123 1.978 3、水泥砂浆找平层 15 0.930 10.28 0.018 0.125 4、EPS板 30 0.046 0.40 0.652 0.261 5、面砖 不计入 主墙体多构造层之和 ∑R=0.83 ∑D=2.61 主墙体传热阻Ro=Ri+∑R+Re=0.98(m2·k)/w 主墙体传热系数Kp=1/Ro=1.04w/(m2·k) K≤1.5满足要求。D<3.0经验算内表面最高计算小于夏季室外最高计算温度，满足居住建筑节能设计标准4.0.8条要求 外墙类型2
构造层 厚度
（mm） 导热系数
w/（m·k） 蓄热系数
w/（m2·k） 热阻值
(m2·k)/w 热惰性
Dc=R·S 1、混合砂浆外粉刷层 20 0.870 10.75 0.023 0.247 2、双排孔空心小砌块 180 0.689 6.09 0.276 1.681 3、混合砂浆 15 0.870 10.28 0.018 0.247 4、EPS板 50 0.046 0.40 0.862 0.261 5、面砖 不计入 主墙体多构造层之和 ∑R=0.967 ∑D=2.46 主墙体传热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.11（m2·k)/w 主墙体传热系数Kp=1/Ro=0.88w/(m2·k) K≤1.5D≥3.0或K≤1.0D≥2.5满足居住建筑节能设计标准4.0.8条要求 内墙类型
构造层 厚度
（mm） 导热系数
w/（m·k） 蓄热系数w/（m2·k） 热阻值
(m2·k)/w 热惰性
Dc=R·S 1、水泥砂浆找平层 20 0.93 11.37 0.020 0.125 2、B06级砂加气砌块 200 0.20 3.28 1 3.280 3、水泥砂浆找平层 20 0.93 11.37 0.020 0.125 内墙体多构造层之和 ∑R=1.30 ∑D=2.16 墙体传热阻Ro=1.84（m2·k）/w 墙体传热系数Kp=1/Ro=0.56w/(m2·k) K≤2.5满足居住建筑节能设计标准4.0.8条要求
公共走道
构造层 厚度
（mm） 导热系数
w/（m·k） 蓄热系数w/（m2·k） 热阻值
(m2·k)/w 热惰性
Dc=R·S 1、水泥砂浆找平层 10 0.93 11.37 0.011 0.125 2、级砂加气砌块 200 0.20 3.28 1 3.280 3、保温砂浆 15 0.09 0.167 公共走道多构造层之和 ∑R=1.18 墙体传热阻Ro=1.40（m2·k）/w 墙体传热系数Kp=1/Ro=0.71w/(m2·k) K≤2.5满足居住建筑节能设计标准4.0.8条要求
屋面类型
构造层 厚度
（mm） 导热系数
w/（m·k） 蓄热系数w/（m2·k） 热阻值
(m2·k)/w 热惰性
Dc=R·S 1、钢筋混凝土 100 1.740 17.20 0.069 1.19 2、砂浆找平层 20 0.930 11.37 0.022 0.245 5、防水卷材 不计入 6、EPS保温层 30 0.027 0.54 0.93 0.5 7、塑料薄膜 不计入 8、细石混凝土 30 1.280 13.57 0.023 0.32 屋面构造层之和 ∑R=1.518 ∑D=3.73 屋面传热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.668 屋面传热系数K=1/Ro=0.60 K≤1.0D≥3.0或K≤0.8D≥2.5满足居住建筑节能设计标准4.0.8条要求
楼板类型（楼层间）
构造层 厚度
（mm） 导热系数
w/（m·k） 蓄热系数
w/（m2·k） 热阻值
(m2·k)/w 热惰性
Dc=R·S 1、木地板 18 0.140 4.56 0.129 2、木筋50@500 50 0.279 0.180 3、钢筋混凝土 120 1.740 17.20 0.069 1.19 4、混合砂浆 10 0.870 10.75 0.011 楼板构造层之和 ∑R=0.389 楼板传热阻Ro=Ri+∑R+Re=0.61 楼板传热系数K=1/Ro=1.64 楼层间楼板满足居住建筑节能设计标准4.0.8条要求 楼板类型（底部不通风架空）
构造层 厚度
（mm） 导热系数
w/（m·k） 蓄热系数
w/（m2·k） 热阻值
(m2·k)/w 热惰性
Dc=R·S 1、钢筋混凝土 100 1.740 17.20 0.056 1.19 2、硬质矿棉板 25 0.055 0.563 3、木板 不计入 楼板构造层之和 ∑R=0.63 楼板传热阻Ro=Ri+∑R+Re=0.78 楼板传热系数K=1/Ro=1.28 楼层间楼板满足居住建筑节能设计标准4.0.8条要求 外窗类型 规格型号 最大窗墙比 朝向 传热系数
w/（m2·k） 气密性1-6层 气密性7层及以上 1、 断热铝合金+中空玻璃 0.30 南 2.22 III II 2、 断热铝合金+中空玻璃 0.24 北 2.22 III II 满足居住建筑节能设计标准4.0.4，4.0.7条要求 3.3动态计算部分分析：
全年单位面积耗热量： 14.3（W/m2）
全年单位面积采暖耗电量：26.1（kWh/m2）
全年单位面积采暖、制冷耗电量：47.8（kWh/m2）
全年单位面积采暖、制冷耗电量限值为53（kWh/m2）
以上各条（符合/不符合）JGJ134-2001-5.0.5规定。
3.4采用节能材料构造后的节能率提高61.87%
参考文献
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设备总图
电源系统
控制保护系统
系统终端
检修系统
辅助电源
（商业电网）
太阳能电池组件
蓄电池组
控制器
逆变器
相关仪器
用电设备
光伏发电控制器
软件设计
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窗墙比
采暖能耗
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窗墙比
采暖能耗
南向窗墙比
每平方米采暖能耗
南向窗墙比
每平方米采暖能耗
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窗墙比
采暖能耗
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北向窗墙比
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北向窗墙比
每平方米采暖能耗
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窗墙比
采暖能耗
普通铝合金窗
断热铝合金窗
PVC塑料窗
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北向窗墙比
每平方米采暖能耗
普通铝合金
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普通铝合金
断热铝合金
PVC塑料窗
遮阳系数
传热系数
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