《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2015

1　總則    

1．0．1 為貫徹國家有關法律法規和方針政策，改善公共建筑的室內環境，提高能源利用效率，促進可再生能源的建筑應用，降低建筑能耗，制定本標準。
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1．0．1 我國建筑用能約占全國能源消費總量的27．5％，并將隨著人民生活水平的提高逐步增加到30％以上。公共建筑用能數量巨大，浪費嚴重。制定并實施公共建筑節能設計標準，有利于改善公共建筑的室內環境，提高建筑用能系統的能源利用效率，合理利用可再生能源，降低公共建筑的能耗水平，為實現國家節約能源和保護環境的戰略，貫徹有關政策和法規作出貢獻。

1．0．2 本標準適用于新建、擴建和改建的公共建筑節能設計。
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1．0．2 建筑分為民用建筑和工業建筑。民用建筑又分為居住建筑和公共建筑。公共建筑則包括辦公建筑(如寫字樓、政府辦公樓等)，商業建筑(如商場、超市、金融建筑等)，酒店建筑(如賓館、飯店、娛樂場所等)，科教文衛建筑(如文化、教育、科研、醫療、衛生、體育建筑等)，通信建筑(如郵電、通訊、廣播用房等)以及交通運輸建筑(如機場、車站等)。目前中國每年建筑竣工面積約為25億m²，其中公共建筑約有5億m²。在公共建筑中，辦公建筑、商場建筑，酒店建筑、醫療衛生建筑、教育建筑等幾類建筑存在許多共性，而且其能耗較高，節能潛力大。    
在公共建筑的全年能耗中，供暖空調系統的能耗約占40％～50％，照明能耗約占30％～40％，其他用能設備約占10％～20％。而在供暖空調能耗中，外圍護結構傳熱所導致的能耗約占20％～50％(夏熱冬暖地區大約20％，夏熱冬冷地區大約35％，寒冷地區大約40％，嚴寒地區大約50％)。從目前情況分析，這些建筑在圍護結構、供暖空調系統、照明、給水排水以及電氣等方面，有較大的節能潛力。    
對全國新建、擴建和改建的公共建筑，本標準從建筑與建筑熱工、供暖通風與空氣調節、給水排水、電氣和可再生能源應用等方面提出了節能設計要求。其中，擴建是指保留原有建筑，在其基礎上增加另外的功能、形式、規模，使得新建部分成為與原有建筑相關的新建建筑；改建是指對原有建筑的功能或者形式進行改變，而建筑的規模和建筑的占地面積均不改變的新建建筑。不包括既有建筑節能改造。新建、擴建和改建的公共建筑的裝修工程設計也應執行本標準。不設置供暖供冷設施的建筑的圍護結構熱工參數可不強制執行本標準，如：不設置供暖空調設施的自行車庫和汽車庫、城鎮農貿市場、材料市場等。    
宗教建筑、獨立公共衛生間和使用年限在5年以下的臨時建筑的圍護結構熱工參數可不強制執行本標準。

1．0．3 公共建筑節能設計應根據當地的氣候條件，在保證室內環境參數條件下，改善圍護結構保溫隔熱性能，提高建筑設備及系統的能源利用效率，利用可再生能源，降低建筑暖通空調、給水排水及電氣系統的能耗。
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1．0．3 公共建筑的節能設計，必須結合當地的氣候條件，在保證室內環境質量，滿足人們對室內舒適度要求的前提下，提高圍護結構保溫隔熱能力，提高供暖、通風、空調和照明等系統的能源利用效率；在保證經濟合理、技術可行的同時實現國家的可持續發展和能源發展戰略，完成公共建筑承擔的節能任務。  
本次標準的修訂參考了發達國家建筑節能標準編制的經驗，根據我國實際情況，通過技術經濟綜合分析，確定我國不同氣候區典型城市不同類型公共建筑的最優建筑節能設計方案，進而確定在我國現有條件下公共建筑技術經濟合理的節能目標，并將節能目標逐項分解到建筑圍護結構、供暖空調、照明等系統，最終確定本次標準修訂的相關節能指標要求。    
本次修訂建立了代表我國公共建筑使用特點和分布特征的典型公共建筑模型數據庫。數據庫中典型建筑模型通過向國內主要設計院、科研院所等單位征集分析確定，由大型辦公建筑、小型辦公建筑、大型酒店建筑、小型酒店建筑、大型商場建筑、醫院建筑及學校建筑等七類模型組成，各類建筑的分布特征是在國家統計局提供數據的基礎上研究確定。  
以滿足國家標準《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2005要求的典型公共建筑模型作為能耗分析的“基準建筑模型”，“基準建筑模型”的圍護結構、供暖空調系統、照明設備的參數均按國家標準《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2005規定值選取。通過建立建筑能耗分析模型及節能技術經濟分析模型，采用年收益投資比組合優化篩選法對基準建筑模型進行優化設計。根據各項節能措施的技術可行性，以單一節能措施的年收益投資比(簡稱SIR值)為分析指標，確定不同節能措施選用的優先級，將不同節能措施組合成多種節能方案；以節能方案的全壽命周期凈現值(NPV)大于零為指標對節能方案進行篩選分析，進而確定各類公共建筑模型在既定條件下的最優投資與收益關系曲線，在此基礎上，確定最優節能方案。根據最優節能方案中的各項節能措施的SIR值，確定本標準對圍護結構、供暖空調系統以及照明系統各相關指標的要求。年收益投資比SIR值為使用某項建筑節能措施后產生的年節能量(單位：kgce／a)與采用該項節能措施所增加的初投資(單位：元)的比值，即單位投資所獲得的年節能量(單位：kgce／(年·元))。  
基于典型公共建筑模型數據庫進行計算和分析，本標準修訂后，與2005版相比，由于圍護結構熱工性能的改善，供暖空調設備和照明設備能效的提高，全年供暖、通風、空氣調節和照明的總能耗減少約20％～23％。其中從北方至南方，圍護結構分擔節能率約6％～4％；供暖空調系統分擔節能率約7％～10％；照明設備分擔節能率約7％～9％。該節能率僅體現了圍護結構熱工性能、供暖空調設備及照明設備能效的提升，不包含熱回收、全新風供冷、冷卻塔供冷、可再生能源等節能措施所產生的節能效益。由于給水排水、電氣和可再生能源應用的相關內容為本次修訂新增內容，沒有比較基準，無法計算此部分所產生的節能率，所以未包括在內。該節能率是考慮不同氣候區、不同建筑類型加權后的計算值，反映的是本標準修訂并執行后全國公共建筑的整體節能水平，并不代表某單體建筑的節能率。

1．0．4 當建筑高度超過150m或單棟建筑地上建筑面積大于200000m²時，除應符合本標準的各項規定外，還應組織專家對其節能設計進行專項論證。
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1．0．4 隨著建筑技術的發展和建設規模的不斷擴大，超高超大的公共建筑在我國各地日益增多。1990年，國內高度超過200m的建筑物僅有5棟。截至2013年，國內超高層建筑約有2600棟，數量遠遠超過了世界上其他任何一個國家，其中，在全球建筑高度排名前20的超高層建筑中，國內就占有10棟。特大型建筑中，城市綜合體發展較快，截至2011年，我國重點城市的城市綜合體存量已突破8000萬m²，其中北京就達到1684萬m²。超高超大類建筑多以商業用途為主，在建筑形式上追求特異，不同于常規建筑類型，且是耗能大戶，如何加強對此類建筑能耗的控制，提高能源系統應用方案的合理性，選取最優方案，對建筑節能工作尤其重要。  
因而要求除滿足本標準的要求外，超高超大建筑的節能設計還應通過國家建設行政主管部門組織的專家論證，復核其建筑節能設計特別是能源系統設計方案的合理性，設計單位應依據論證會的意見完成本項目的節能設計。  
 此類建筑的節能設計論證，除滿足本規范要求外，還需對以下內容進行論證，并提交分析計算書等支撐材料：  
1 外窗有效通風面積及有組織的自然通風設計；  
 2 自然通風的節能潛力計算；  
3 暖通空調負荷計算；  
4 暖通空調系統的冷熱源選型與配置方案優化；  
5 暖通空調系統的節能措施，如新風量調節、熱回收裝置設置、水泵與風機變頻、計量等；  
6 可再生能源利用計算；  
7 建筑物全年能耗計算。  
此外，這類建筑通常存在著多種使用功能，如商業、辦公、酒店、居住、餐飲等，建筑的業態比例、作息時間等參數會對空調能耗產生較大影響，因而此類建筑的節能設計論證材料中應提供建筑的業態比例、作息時間等基本參數信息。

1．0．5 施工圖設計文件中應說明該工程項目采取的節能措施，并宜說明其使用要求。
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1．0．5 設計達到節能要求并不能保證建筑做到真正的節能。實際的節能效益，必須依靠合理運行才能實現。    
就目前我國的實際情況而言，在使用和運行管理上，不同地區、不同建筑存在較大的差異，相當多的建筑實際運行管理水平不高、實際運行能耗遠遠大于設計時對運行能耗的評估值，這一現象是嚴重阻礙了我國建筑節能工作的正常進行。設計文件應為工程運行管理方提供一個合理的、符合設計思想的節能措施使用要求。這既是各專業的設計師在建筑節能方面應盡的義務，也是保證工程按照設計思想來取得最優節能效果的必要措施之一。  
節能措施及其使用要求包括以下內容：  
1 建筑設備及被動節能措施(如遮陽、自然通風等)的使用方法，建筑圍護結構采取的節能措施及做法；  
2 機電系統(暖通空調、給排水、電氣系統等)的使用方法和采取的節能措施及其運行管理方式，如：        
(1)暖通空調系統冷源配置及其運行策略；        
(2)季節性(包括氣候季節以及商業方面的“旺季”與“淡季”)使用要求與管理措施；        
(3)新(回)風風量調節方法，熱回收裝置在不同季節使用方法，旁通閥使用方法，水量調節方法，過濾器的使用方法等；      
(4)設定參數(如：空調系統的最大及最小新(回)風風量表)；      
(5)對能源的計量監測及系統日常維護管理的要求等。  
需要特別說明的是：盡管許多大型公建的機電系統設置了比較完善的樓宇自動控制系統，在一定程度上為合理使用提供了相應的支持。但從目前實際使用情況來看，自動控制系統尚不能完全替代人工管理。因此，充分發揮管理人員的主動性依然是非常重要的節能措施。

1．0．6 公共建筑節能設計除應符合本標準的規定外，尚應符合國家現行有關標準的規定。
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1．0．6 本標準對公共建筑的建筑、熱工以及暖通空調、給水排水、電氣以及可再生能源應用設計中應該控制的、與能耗有關的指標和應采取的節能措施作出了規定。但公共建筑節能涉及的專業較多，相關專業均制定了相應的標準，并作出了節能規定。在進行公共建筑節能設計時，除應符合本標準外，尚應符合國家現行的有關標準的規定。
 

2 術語    

2．0．1 透光幕墻 transparent curtain wall
       可見光可直接透射入室內的幕墻。

2．0．2 建筑體形系數 shape factor
       建筑物與室外空氣直接接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值，外表面積不包括地面和不供暖樓梯間內墻的面積。

2．0．3 單一立面窗墻面積比 single facade window to wall ratio
       建筑某一個立面的窗戶洞口面積與該立面的總面積之比，簡稱窗墻面積比。
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2．0．3 本標準中窗墻面積比均是以單一立面為對象，同一朝向不同立面不能合并計算窗墻面積比。

2．0．4 太陽得熱系數(SHGC) solar heat gain coefficient
       通過透光圍護結構(門窗或透光幕墻)的太陽輻射室內得熱量與投射到透光圍護結構(門窗或透光幕墻)外表面上的太陽輻射量的比值。太陽輻射室內得熱量包括太陽輻射通過輻射透射的得熱量和太陽輻射被構件吸收再傳入室內的得熱量兩部分。
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2．0．4 通過透光圍護結構(門窗或透光幕墻)成為室內得熱量的太陽輻射部分是影響建筑能耗的重要因素。目前ASHARE90．1等標準均以太陽得熱系數(SHGC)作為衡量透光圍護結構性能的參數。主流建筑能耗模擬軟件中也以太陽得熱系數(SHGC)作為衡量外窗的熱工性能的參數。為便于工程設計人員使用并與國際接軌，本次標準修訂將太陽得熱系數作為衡量透光圍護結構(門窗或透光幕墻)性能的參數。人們最關心的也是太陽輻射進入室內的部分，而不是被構件遮擋的部分。    
太陽得熱系數(SHGC)不同于本標準2005版中的遮陽系數(SC)值。2005版標準中遮陽系數(SC)的定義為通過透光圍護結構(門窗或透光幕墻)的太陽輻射室內得熱量，與相同條件下通過相同面積的標準玻璃(3mm厚的透明玻璃)的太陽輻射室內得熱量的比值。標準玻璃太陽得熱系數理論值為0．87。因此可按SHGC等于SC乘以0．87進行換算。  
隨著太陽照射時間的不同，建筑實際的太陽得熱系數也不同。但本標準中透光圍護結構的太陽得熱系數是指根據相關國家標準規定的方法測試、計算確定的產品固有屬性。新修訂的《民用建筑熱工設計規范》GB 50176給出了SHGC的計算公式，如式(1)所示，其中外表面對流換熱系數αe按夏季條件確定。
 
式中：SHGC——門窗、幕墻的太陽得熱系數；        
g——門窗、幕墻中透光部分的太陽輻射總透射比，按照國家標準GB／T 2680的規定計算；        
ρ——門窗、幕墻中非透光部分的太陽輻射吸收系數；        
K——門窗、幕墻中非透光部分的傳熱系數[W／(m²·K)]；        
αe——外表面對流換熱系數[W／(m²·K)]；        
Ag——門窗、幕墻中透光部分的面積(m²)；        
Af——門窗、幕墻中非透光部分的面積(m²)；        
 Aw——門窗、幕墻的面積(m²)；

2．0．5 可見光透射比 visible transmittance
       透過透光材料的可見光光通量與投射在其表面上的可見光光通量之比。

2．0．6 圍護結構熱工性能權衡判斷 building envelope thermal performance trade-off
       當建筑設計不能完全滿足圍護結構熱工設計規定指標要求時，計算并比較參照建筑和設計建筑的全年供暖和空氣調節能耗，判定圍護結構的總體熱工性能是否符合節能設計要求的方法，簡稱權衡判斷。
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2．0．6 圍護結構熱工性能權衡判斷是一種性能化的設計方法。為了降低空氣調節和供暖能耗，本標準對圍護結構的熱工性能提出了規定性指標。當設計建筑無法滿足規定性指標時，可以通過調整設計參數并計算能耗，最終達到設計建筑全年的空氣調節和供暖能耗之和不大于參照建筑能耗的目的。這種方法在本標準中稱之為權衡判斷。

2．0．7 參照建筑 reference building
       進行圍護結構熱工性能權衡判斷時，作為計算滿足標準要求的全年供暖和空氣調節能耗用的基準建筑。
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2．0．7 參照建筑是一個達到本標準要求的節能建筑，進行圍護結構熱工性能權衡判斷時，用其全年供暖和空調能耗作為標準來判斷設計建筑的能耗是否滿足本標準的要求。    參照建筑的形狀、大小、朝向以及內部的空間劃分和使用功能與設計建筑完全一致，但其圍護結構熱工性能等主要參數應符合本標準的規定性指標。

2．0．8 綜合部分負荷性能系數(IPLV) integrated part load value
       基于機組部分負荷時的性能系數值，按機組在各種負荷條件下的累積負荷百分比進行加權計算獲得的表示空氣調節用冷水機組部分負荷效率的單一數值。

2．0．9 集中供暖系統耗電輸熱比(EHR-h) electricity con-sumption to transferred heat quantity ratio
       設計工況下，集中供暖系統循環水泵總功耗(kW)與設計熱負荷(kW)的比值。  

2．0．10 空調冷(熱)水系統耗電輸冷(熱)比 [EC(H)R-a] electricity consumption to transferred cooling(heat)quantity ra-tio
       設計工況下，空調冷(熱)水系統循環水泵總功耗(kW)與設計冷(熱)負荷(kW)的比值。

2．0．11 電冷源綜合制冷性能系數 (SCOP) system coefficient of refrigeration performance
       設計工況下，電驅動的制冷系統的制冷量與制冷機、冷卻水泵及冷卻塔凈輸入能量之比。
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2．0．11 電冷源綜合制冷性能系數(SCOP)是電驅動的冷源系統單位耗電量所能產出的冷量，反映了冷源系統效率的高低。    
電冷源綜合制冷性能系數(SCOP)可按下列方法計算：
   
式中：Qc——冷源設計供冷量(kW)；    
對于離心式、螺桿式、渦旋／活塞式水冷式機組，Ee包括冷水機組、冷卻水泵及冷卻塔的耗電功率。  
對于風冷式機組，Ee包括放熱側冷卻風機消耗的電功率；對于蒸發冷卻式機組Ee包括水泵和風機消耗的電功率。

2．0．12 風道系統單位風量耗功率 (Ws) energy consumption per unit air volume of air duct system
       設計工況下，空調、通風的風道系統輸送單位風量(m³／h)所消耗的電功率(W)。

3.1 一般規定    

3．1．1 公共建筑分類應符合下列規定：
       1 單棟建筑面積大于300m²的建筑，或單棟建筑面積小于或等于300m²但總建筑面積大于1000m²的建筑群，應為甲類公共建筑；
       2 單棟建筑面積小于或等于300m²的建筑，應為乙類公共建筑。
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3．1．1 本條中所指單棟建筑面積包括地下部分的建筑面積。對于單棟建筑面積小于等于300m2的建筑如傳達室等，與甲類公共建筑的能耗特性不同。這類建筑的總量不大，能耗也較小，對全社會公共建筑的總能耗量影響很小，同時考慮到減少建筑節能設計工作量，故將這類建筑歸為乙類，對這類建筑只給出規定性節能指標，不再要求作圍護結構權衡判斷。對于本標準中沒有注明建筑分類的條文，甲類和乙類建筑應統一執行。

3．1．2 代表城市的建筑熱工設計分區應按表3．1．2確定。
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3．1．2 本標準與現行國家標準《民用建筑熱工設計規范》GB 50176的氣候分區一致。
 

3．1．3 建筑群的總體規劃應考慮減輕熱島效應。建筑的總體規劃和總平面設計應有利于自然通風和冬季日照。建筑的主朝向宜選擇本地區最佳朝向或適宜朝向，且宜避開冬季主導風向。
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3．1．3 建筑的規劃設計是建筑節能設計的重要內容之一，它是從分析建筑所在地區的氣候條件出發，將建筑設計與建筑微氣候、建筑技術和能源的有效利用相結合的一種建筑設計方法。分析建筑的總平面布置、建筑平、立、剖面形式、太陽輻射、自然通風等對建筑能耗的影響，也就是說在冬季最大限度地利用日照，多獲得熱量，避開主導風向，減少建筑物外表面熱損失；夏季和過渡季最大限度地減少得熱并利用自然能來降溫冷卻，以達到節能的目的。因此，建筑的節能設計應考慮日照、主導風向、自然通風、朝向等因素。    
建筑總平面布置和設計應避免大面積圍護結構外表面朝向冬季主導風向，在迎風面盡量少開門窗或其他孔洞，減少作用在圍護結構外表面的冷風滲透，處理好窗口和外墻的構造型式與保溫措施，避免風、雨、雪的侵襲，降低能源的消耗。尤其是嚴寒和寒冷地區，建筑的規劃設計更應有利于日照并避開冬季主導風向。    
夏季和過渡季強調建筑平面規劃具有良好的自然風環境主要有兩個目的，一是為了改善建筑室內熱環境，提高熱舒適標準，體現以人為本的設計思想；二是為了提高空調設備的效率。因為良好的通風和熱島強度的下降可以提高空調設備冷凝器的工作效率，有利于降低設備的運行能耗。通常設計時注重利用自然通風的布置形式，合理地確定房屋開口部分的面積與位置、門窗的裝置與開啟方法、通風的構造措施等，注重穿堂風的形成。    
建筑的朝向、方位以及建筑總平面設計應綜合考慮社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等多方面因素，權衡分析各個因素之間的得失輕重，優化建筑的規劃設計，采用本地區建筑最佳朝向或適宜的朝向，盡量避免東西向日曬。

3．1．4 建筑設計應遵循被動節能措施優先的原則，充分利用天然采光、自然通風，結合圍護結構保溫隔熱和遮陽措施，降低建筑的用能需求。
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3．1．4 建筑設計應根據場地和氣候條件，在滿足建筑功能和美觀要求的前提下，通過優化建筑外形和內部空間布局，充分利用天然采光以減少建筑的人工照明需求，適時合理利用自然通風以消除建筑余熱余濕，同時通過圍護結構的保溫隔熱和遮陽措施減少通過圍護結構形成的建筑冷熱負荷，達到減少建筑用能需求的目的。    
建筑物屋頂、外墻常用的隔熱措施包括：  
1 淺色光滑飾面(如淺色粉刷、涂層和面磚等)；  
2 屋頂內設置貼鋁箔的封閉空氣間層；  
3 用含水多孔材料做屋面層；  
4 屋面遮陽；  
5 屋面有土或無土種植；  
6 東、西外墻采用花格構件或爬藤植物遮陽。

3．1．5 建筑體形宜規整緊湊，避免過多的凹凸變化。
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3．1．5 合理地確定建筑形狀，必須考慮本地區氣候條件，冬、夏季太陽輻射強度、風環境、圍護結構構造等各方面的因素。應權衡利弊，兼顧不同類型的建筑造型，對嚴寒和寒冷地區盡可能地減少房間的外圍護結構面積，使體形不要太復雜，凹凸面不要過多，避免因此造成的體形系數過大；夏熱冬暖地區也可以利用建筑的凹凸變化實現建筑的自身遮陽，以達到節能的目的。但建筑物過多的凹凸變化會導致室內空間利用效率下降，造成材料和土地的浪費，所以應綜合考慮。  
通常控制體形系數的大小可采用以下方法：    
1 合理控制建筑面寬，采用適宜的面寬與進深比例；  
2 增加建筑層數以減小平面展開；  
3 合理控制建筑體形及立面變化。

3．1．6 建筑總平面設計及平面布置應合理確定能源設備機房的位置，縮短能源供應輸送距離。同一公共建筑的冷熱源機房宜位于或靠近冷熱負荷中心位置集中設置。
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3．1．6 在建筑設計中合理確定冷熱源和風動力機房的位置，盡可能縮短空調冷(熱)水系統和風系統的輸送距離是實現本標準中對空調冷(熱)水系統耗電輸冷(熱)比(EC(H)R-a)、集中供暖系統耗電輸熱比(EHR-h)和風道系統單位風量耗功率(Ws)等要求的先決條件。  
對同一公共建筑尤其是大型公建的內部，往往有多個不同的使用單位和空調區域。如果按照不同的使用單位和空調區域分散設置多個冷熱源機房，雖然能在一定程度上避免或減少房地產開發商(或業主)對空調系統運行維護管理以及向用戶繳納空調用費等方面的麻煩，但是卻造成了機房占地面積、土建投資以及運行維護管理人員的增加；同時，由于分散設置多個機房，各機房中空調冷熱源主機等設備必須按其所在空調系統的最大冷熱負荷進行選型，這勢必會加大整個建筑冷熱源設備和輔助設備以及變配電設施的裝機容量和初投資，增加電力消耗和運行費用，給業主和國家帶來不必要的經濟損失。因此，本標準強調對同一公共建筑的不同使用單位和空調區域，宜集中設置一個冷熱源機房(能源中心)。對于不同的用戶和區域，可通過設置各自的冷熱量計量裝置來解決冷熱費的收費問題。  
集中設置冷熱源機房后，可選用單臺容量較大的冷熱源設備。通常設備的容量越大，高能效設備的選擇空間越大。對于同一建筑物內各用戶區域的逐時冷熱負荷曲線差異性較大，且各同時使用率比較低的建筑群，采用同一集中冷熱源機房，自動控制系統合理時，集中冷熱源共用系統的總裝機容量小于各分散機房裝機容量的疊加值，可以節省設備投資和供冷、供熱的設備房面積。而專業化的集中管理方式，也可以提高系統能效。因此集中設置冷熱源機房具有裝機容量低、綜合能效高的特點。但是集中機房系統較大，如果其位置設置偏離冷熱負荷中心較遠，同樣也可能導致輸送能耗增加。因此，集中冷熱源機房宜位于或靠近冷熱負荷中心位置設置。    
在實際工程中電線電纜的輸送損耗也十分可觀，因此應盡量減小高低壓配電室與用電負荷中心的距離。

3.2 建筑設計    

3．2．1  嚴寒和寒冷地區公共建筑體形系數應符合表3．2．1的規定。    
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3．2．1 強制性條文。嚴寒和寒冷地區建筑體形的變化直接影響建筑供暖能耗的大小。建筑體形系數越大，單位建筑面積對應的外表面面積越大，熱損失越大。但是，體形系數的確定還與建筑造型、平面布局、采光通風等條件相關。隨著公共建筑的建設規模不斷增大，采用合理的建筑設計方案的單棟建筑面積小于800m²，其體形系數一般不會超過0．50。研究表明，2層～4層的低層建筑的體形系數基本在0．40左右，5層～8層的多層建筑體形系數在0．30左右，高層和超高層建筑的體形系數一般小于0．25，實際工程中，單棟面積300m²以下的小規模建筑，或者形狀奇特的極少數建筑有可能體形系數超過0．50。因此根據建筑體形系數的實際分布情況，從降低建筑能耗的角度出發，對嚴寒和寒冷地區建筑的體形系數進行控制，制定本條文。    
在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區，建筑體形系數對空調和供暖能耗也有一定的影響，但由于室內外的溫差遠不如嚴寒和寒冷地區大，尤其是對部分內部發熱量很大的商場類建筑，還存在夜間散熱問題，所以不對體形系數提出具體的要求，但也應考慮建筑體形系數對能耗的影響。  
因此建筑師在確定合理的建筑形狀時，必須考慮本地區的氣候條件，冬、夏季太陽輻射強度、風環境、圍護結構構造等多方面因素，綜合考慮，兼顧不同類型的建筑造型，盡可能地減少房間的外圍護結構，使體形不要太復雜，凹凸面不要過多，以達到節能的目的。    
在本條中，建筑面積應按各層外墻外包線圍成的平面面積的總和計算，包括半地下室的面積，不包括地下室的面積；建筑體積應按與計算建筑面積所對應的建筑物外表面和底層地面所圍成的體積計算。
   

3．2．2 嚴寒地區甲類公共建筑各單一立面窗墻面積比(包括透光幕墻)均不宜大于0．60；其他地區甲類公共建筑各單一立面窗墻面積比(包括透光幕墻)均不宜大于0．70。
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3．2．2 窗墻面積比的確定要綜合考慮多方面的因素，其中最主要的是不同地區冬、夏季日照情況(日照時間長短、太陽總輻射強度、陽光入射角大小)、季風影響、室外空氣溫度、室內采光設計標準以及外窗開窗面積與建筑能耗等因素。一般普通窗戶(包括陽臺門的透光部分)的保溫隔熱性能比外墻差很多，窗墻面積比越大，供暖和空調能耗也越大。因此，從降低建筑能耗的角度出發，必須限制窗墻面積比。  
我國幅員遼闊，南北方、東西部地區氣候差異很大。窗、透光幕墻對建筑能耗高低的影響主要有兩個方面，一是窗和透光幕墻的熱工性能影響到冬季供暖、夏季空調室內外溫差傳熱；二是窗和幕墻的透光材料(如玻璃)受太陽輻射影響而造成的建筑室內的得熱。冬季通過窗口和透光幕墻進入室內的太陽輻射有利于建筑的節能，因此，減小窗和透光幕墻的傳熱系數抑制溫差傳熱是降低窗口和透光幕墻熱損失的主要途徑之一；夏季通過窗口和透光幕墻進入室內的太陽輻射成為空調冷負荷，因此，減少進入室內的太陽輻射以及減小窗或透光幕墻的溫差傳熱都是降低空調能耗的途徑。由于不同緯度、不同朝向的墻面太陽輻射的變化很復雜，墻面日輻射強度和峰值出現的時間是不同的，因此，不同緯度地區窗墻面積比也應有所差別。  
近年來公共建筑的窗墻面積比有越來越大的趨勢，這是由于人們希望公共建筑更加通透明亮，建筑立面更加美觀，建筑形態更為豐富。但為防止建筑的窗墻面積比過大，本條規定要求嚴寒地區各單一立面窗墻面積比均不宜超過0．60，其他地區的各單一立面窗墻面積比均不宜超過0．70。  
與非透光的外墻相比，在可接受的造價范圍內，透光幕墻的熱工性能要差很多。因此，不宜提倡在建筑立面上大面積應用玻璃(或其他透光材料)幕墻。如果希望建筑的立面有玻璃的質感，可使用非透光的玻璃幕墻，即玻璃的后面仍然是保溫隔熱材料和普通墻體。

 3．2．3 單一立面窗墻面積比的計算應符合下列規定：

    1 凸凹立面朝向應按其所在立面的朝向計算；
       2 樓梯間和電梯間的外墻和外窗均應參與計算；
    3 外凸窗的頂部、底部和側墻的面積不應計入外墻面積；
       4 當外墻上的外窗、頂部和側面為不透光構造的凸窗時，窗面積應按窗洞口面積計算；當凸窗頂部和側面透光時，外凸窗面積應按透光部分實際面積計算。

3．2．4 甲類公共建筑單一立面窗墻面積比小于0．40時，透光材料的可見光透射比不應小于0．60；甲類公共建筑單一立面窗墻面積比大于等于0．40時，透光材料的可見光透射比不應小于0．40。
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3．2．4 玻璃或其他透光材料的可見光透射比直接影響到天然采光的效果和人工照明的能耗，因此，從節約能源的角度，除非一些特殊建筑要求隱蔽性或單向透射以外，任何情況下都不應采用可見光透射比過低的玻璃或其他透光材料。目前，中等透光率的玻璃可見光透射比都可達到0．4以上。根據最新公布的建筑常用的低輻射鍍膜隔熱玻璃的光學熱工參數中，無論傳熱系數、太陽得熱系數的高低，無論單銀、雙銀還是三銀鍍膜玻璃的可見光透光率均可以保持在45％～85％，因此，本標準要求建筑在白晝更多利用自然光，透光圍護結構的可見光透射當窗墻面積比較大時，不應小于0．4，當窗墻面積比較小時，不應小于0．6。

3．2．5 夏熱冬暖、夏熱冬冷、溫和地區的建筑各朝向外窗(包括透光幕墻)均應采取遮陽措施；寒冷地區的建筑宜采取遮陽措施。當設置外遮陽時應符合下列規定：
       1 東西向宜設置活動外遮陽，南向宜設置水平外遮陽；
       2 建筑外遮陽裝置應兼顧通風及冬季日照。
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3．2．5 對本條所涉及的建筑，通過外窗透光部分進入室內的熱量是造成夏季室溫過熱使空調能耗上升的主要原因，因此，為了節約能源，應對窗口和透光幕墻采取遮陽措施。  
遮陽設計應根據地區的氣候特點、房間的使用要求以及窗口所在朝向。遮陽設施遮擋太陽輻射熱量的效果除取決于遮陽形式外，還與遮陽設施的構造、安裝位置、材料與顏色等因素有關。遮陽裝置可以設置成永久性或臨時性。永久性遮陽裝置包括在窗口設置各種形式的遮陽板等；臨時性的遮陽裝置包括在窗口設置輕便的窗簾、各種金屬或塑料百葉等。永久性遮陽設施可分為固定式和活動式兩種。活動式的遮陽設施可根據一年中季節的變化，一天中時間的變化和天空的陰暗情況，調節遮陽板的角度。遮陽措施也可以采用各種熱反射玻璃和鍍膜玻璃、陽光控制膜、低發射率膜玻璃等。  
夏熱冬暖、夏熱冬冷、溫和地區的建筑以及寒冷地區冷負荷大的建筑，窗和透光幕墻的太陽輻射得熱夏季增大了冷負荷，冬季則減小了熱負荷，因此遮陽措施應根據負荷特性確定。一般而言，外遮陽效果比較好，有條件的建筑應提倡活動外遮陽。    
本條對嚴寒地區未提出遮陽要求。在嚴寒地區，陽光充分進入室內，有利于降低冬季供暖能耗。這一地區供暖能耗在全年建筑總能耗中占主導地位，如果遮陽設施阻擋了冬季陽光進入室內，對自然能源的利用和節能是不利的。因此，遮陽措施一般不適用于嚴寒地區。    
夏季外窗遮陽在遮擋陽光直接進入室內的同時，可能也會阻礙窗口的通風，設計時要加以注意。

3．2．6 建筑立面朝向的劃分應符合下列規定：
       1 北向應為北偏西60°至北偏東60°；
       2 南向應為南偏西30°至南偏東30°；
       3 西向應為西偏北30°至西偏南60°(包括西偏北30°和西偏南60°)；
       4 東向應為東偏北30°至東偏南60°(包括東偏北30°和東偏南60°)。

3．2．7 甲類公共建筑的屋頂透光部分面積不應大于屋頂總面積的20％。當不能滿足本條的規定時，必須按本標準規定的方法進行權衡判斷。
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3．2．7 強制性條文。夏季屋頂水平面太陽輻射強度最大，屋頂的透光面積越大，相應建筑的能耗也越大，因此對屋頂透明部分的面積和熱工性能應予以嚴格的限制。  
由于公共建筑形式的多樣化和建筑功能的需要，許多公共建筑設計有室內中庭，希望在建筑的內區有一個通透明亮，具有良好的微氣候及人工生態環境的公共空間。但從目前已經建成工程來看，大量的建筑中庭熱環境不理想且能耗很大，主要原因是中庭透光圍護結構的熱工性能較差，傳熱損失和太陽輻射得熱過大。夏熱冬暖地區某公共建筑中庭進行測試結果顯示，中庭四層內走廊氣溫達到40℃以上，平均熱舒適值PMV≥2．63，即使采用空調室內也無法達到人們所要求的舒適溫度。  
對于需要視覺、采光效果而加大屋頂透光面積的建筑，如果所設計的建筑滿足不了規定性指標的要求，突破了限值，則必須按本標準第3．4節的規定對該建筑進行權衡判斷。權衡判斷時，參照建筑的屋頂透光部分面積應符合本條的規定。  
透光部分面積是指實際透光面積，不含窗框面積，應通過計算確定。

3．2．8 單一立面外窗(包括透光幕墻)的有效通風換氣面積應符合下列規定；
       1 甲類公共建筑外窗(包括透光幕墻)應設可開啟窗扇，其有效通風換氣面積不宜小于所在房間外墻面積的10％；當透光幕墻受條件限制無法設置可開啟窗扇時，應設置通風換氣裝置。
       2 乙類公共建筑外窗有效通風換氣面積不宜小于窗面積的30％。
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3．2．8 公共建筑一般室內人員密度比較大，建筑室內空氣流動，特別是自然、新鮮空氣的流動，是保證建筑室內空氣質量符合國家有關標準的關鍵。無論在北方地區還是在南方地區，在春、秋季節和冬、夏季節的某些時段普遍有開窗加強房間通風的習慣，這也是節能和提高室內熱舒適性的重要手段。外窗的可開啟面積過小會嚴重影響建筑室內的自然通風效果，本條規定是為了使室內人員在較好的室外氣象條件下，可以通過開啟外窗通風來獲得熱舒適性和良好的室內空氣品質。  
近來有些建筑為了追求外窗的視覺效果和建筑立面的設計風格，外窗的可開啟率有逐漸下降的趨勢，有的甚至使外窗完全封閉，導致房間自然通風不足，不利于室內空氣流通和散熱，不利于節能。現行國家標準《民用建筑設計通則》GB 50352中規定：采用直接自然通風的房間……生活、工作的房間的通風開口有效面積不應小于該房間地板面積的1／20。這是民用建筑通風開口面積需要滿足的最低規定。通過對我國南方地區建筑實測調查與計算機模擬表明：當室外干球溫度不高于28℃，相對濕度80％以下，室外風速在1．5m／s左右時，如果外窗的有效開啟面積不小于所在房間地面面積的8％，室內大部分區域基本能達到熱舒適性水平；而當室內通風不暢或關閉外窗，室內干球溫度26℃，相對濕度80％左右時，室內人員仍然感到有些悶熱。人們曾對夏熱冬暖地區典型城市的氣象數據進行分析，從5月到10月，室外平均溫度不高于28℃的天數占每月總天數，有的地區高達60％～70％，最熱月也能達到10％左右，對應時間段的室外風速大多能達到1．5m／s左右。所以做好自然通風氣流組織設計，保證一定的外窗可開啟面積，可以減少房間空調設備的運行時間，節約能源，提高舒適性。  
甲類公共建筑大多內區較大，且設計時各層房間分隔情況并不明確，因此以房間地板面積為基數規定通風開口面積會出現無法執行的情況；而以外區房間地板面積計算，會造成通風開口面積過小，不利于節能。以平層40m×40m的高層辦公建筑為例，有效使用面積按67％計，即為1072m2，有效通風面積為該層地板面積5％時，相當于外墻面積的9．3％；有效通風面積為該層地板面積的8％時，相當于外墻面積的15％。考慮對于甲類建筑過大的有效通風換氣面積會給建筑設計帶來較大難度，因此取較低值，開啟有效通風面積不小于外墻面積的10％對于100m以下的建筑設計均可做到。當條件允許時應適當增加有效通風開口面積。    
自然通風作為節能手段在體量較小的乙類建筑中能發揮更大作用，因此推薦較高值。房間面積6m(長)×8m(進深)層高3．6m的公共建筑，有效通風面積為房間地板面積的8％時，相當于外墻面積的17％。以窗墻比0．5計，為外窗面積的34％；以窗墻比0．6計，為外窗面積的28％。

3．2．9 外窗(包括透光幕墻)的有效通風換氣面積應為開啟扇面積和窗開啟后的空氣流通界面面積的較小值。
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3．2．9 目前7層以下建筑窗戶多為內外平開、內懸內平開及推拉窗形式；高層建筑窗戶則多為內懸內平開或推拉扇開啟；高層建筑的玻璃幕墻開啟扇大多為外上懸開啟扇，目前也有極少數外平推扇開啟方式。    
對于推拉窗，開啟扇有效通風換氣面積是窗面積的50％；    
對于平開窗(內外)，開啟扇有效通風換氣面積是窗面積的100％。    
內懸窗和外懸窗開啟扇有效通風換氣面積具體分析如下：    
根據現行行業標準《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102的要求：“幕墻開啟窗的設置，應滿足使用功能和立面效果要求，并應啟閉方便，避免設置在梁、柱、隔墻等位置。開啟扇的開啟角度不宜大于30°，開啟距離不宜大于300mm。”這主要是出于安全考慮。    
以扇寬1000mm，高度分別為500mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm、2500mm的外上懸扇計算空氣流通界面面積，如表1所示。不同開窗角度下有效通風面積見圖1。
 
由表1中可以看出，開啟距離不大于300mm時，“有效通風換氣面積”小于開啟扇面積，僅為窗面積的19％～67％。當幕墻、外窗開啟時，空氣將經過兩個“洞口”，一個是開啟扇本身的固定洞口，一個是開啟后的空氣界面洞口。因此決定空氣流量的是較小的洞口。如果以開啟扇本身的固定洞口作為有效通風換氣面積進行設計，將會導致實際換氣量不足，這也是目前市場反映通風量不夠的主要原因。另一方面，內開懸窗開啟角度更小，約15°左右，換氣量更小。

 3．2．10 嚴寒地區建筑的外門應設置門斗；寒冷地區建筑面向冬季主導風向的外門應設置門斗或雙層外門，其他外門宜設置門斗或應采取其他減少冷風滲透的措施；夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和地區建筑的外門應采取保溫隔熱措施。
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3．2．10 公共建筑的性質決定了它的外門開啟頻繁。在嚴寒和寒冷地區的冬季，外門的頻繁開啟造成室外冷空氣大量進入室內，導致供暖能耗增加。設置門斗可以避免冷風直接進入室內，在節能的同時，也提高門廳的熱舒適性。除了嚴寒和寒冷地區之外，其他氣候區也存在類似的現象，因此也應該采取各種可行的節能措施。

3．2．11 建筑中庭應充分利用自然通風降溫，并可設置機械排風裝置加強自然補風。
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3．2．11 建筑中庭空間高大，在炎熱的夏季，太陽輻射將會使中庭內溫度過高，大大增加建筑物的空調能耗。自然通風是改善建筑熱環境，節約空調能耗最為簡單、經濟，有效的技術措施。采用自然通風能提供新鮮、清潔的自然空氣(新風)，降低中庭內過高的空氣溫度，減少中庭空調的負荷，從而節約能源。而且中庭通風改善了中庭熱環境，提高建筑中庭的舒適度，所以中庭通風應充分考慮自然通風，必要時設置機械排風。    
由于自然風