建筑節(jié)能考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于建筑傳熱系數(shù)（K值）的描述中，正確的是：A.表示單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的傳熱量與兩側(cè)空氣溫差的比值B.單位為W/(m·K)C.數(shù)值越大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能越好D.僅適用于外墻，不適用于外窗答案：A解析：傳熱系數(shù)K的定義是在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的傳熱量，單位為W/(㎡·K)（B錯(cuò)誤）。K值越小，保溫性能越好（C錯(cuò)誤），外窗、屋頂?shù)人袊o(hù)結(jié)構(gòu)均適用（D錯(cuò)誤）。2.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑外窗的氣密性等級，按照《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ26-2010）要求，不應(yīng)低于：A.2級B.3級C.4級D.5級答案：C解析：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，夏熱冬冷地區(qū)外窗氣密性等級（在10Pa壓差下），單位縫長空氣滲透量應(yīng)≤2.5m3/(m·h)，對應(yīng)4級（3級為≤3.0，5級為≤1.5）。3.下列可再生能源中，最適合用于建筑供暖的是：A.光伏發(fā)電B.太陽能熱水系統(tǒng)C.風(fēng)力發(fā)電D.地源熱泵答案：D解析：地源熱泵通過提取土壤或地下水的熱量，能效比（COP）可達(dá)3-5，適合建筑供暖；太陽能熱水系統(tǒng)主要提供生活熱水，冬季供暖受日照限制；光伏和風(fēng)電為電能，直接供暖效率較低。4.某建筑屋頂采用200mm厚膨脹聚苯板（EPS）保溫層，其導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.041W/(m·K)，則該保溫層的熱阻R為：A.0.82m2·K/WB.4.88m2·K/WC.2.44m2·K/WD.0.41m2·K/W答案：B解析：熱阻計(jì)算公式為R=d/λ，其中d為材料厚度（m），λ為導(dǎo)熱系數(shù)。代入數(shù)據(jù)：R=0.2/0.041≈4.88m2·K/W。5.下列建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施中，不屬于“被動式節(jié)能”的是：A.利用自然通風(fēng)組織降低夏季室內(nèi)溫度B.采用外遮陽減少太陽輻射得熱C.安裝LED照明燈具降低能耗D.優(yōu)化建筑朝向減少冬季冷風(fēng)滲透答案：C解析：被動式節(jié)能指通過建筑設(shè)計(jì)本身（如朝向、通風(fēng)、遮陽）降低能耗；LED燈具屬于主動式設(shè)備節(jié)能。6.《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2015）中規(guī)定，嚴(yán)寒地區(qū)甲類公共建筑屋頂傳熱系數(shù)（K值）限值為：A.≤0.3W/(㎡·K)B.≤0.4W/(㎡·K)C.≤0.5W/(㎡·K)D.≤0.6W/(㎡·K)答案：A解析：該標(biāo)準(zhǔn)表4.2.2-1規(guī)定，嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)（最冷月平均溫度≤-10℃）甲類公共建筑屋頂K值≤0.3；嚴(yán)寒B區(qū)（-10℃~-5℃）為≤0.4。7.建筑外窗的遮陽系數(shù)（SC）是指：A.透過窗的太陽輻射得熱與透過3mm透明玻璃的太陽輻射得熱的比值B.透過窗的可見光與標(biāo)準(zhǔn)光源的比值C.外窗阻擋紫外線的能力D.外窗在風(fēng)壓作用下的抗?jié)B透性能答案：A解析：遮陽系數(shù)SC≤1，數(shù)值越小，阻擋太陽輻射的能力越強(qiáng)，是外窗熱工性能的關(guān)鍵指標(biāo)。8.下列關(guān)于建筑能耗模擬軟件的描述中，錯(cuò)誤的是：A.DeST主要用于建筑全年動態(tài)負(fù)荷計(jì)算B.EnergyPlus可模擬建筑能源系統(tǒng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耦合作用C.eQUEST適用于快速概預(yù)算階段的能耗估算D.PKPM僅能計(jì)算建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，無法模擬設(shè)備能耗答案：D解析：PKPM建筑節(jié)能設(shè)計(jì)軟件集成了圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工計(jì)算、暖通空調(diào)負(fù)荷模擬及能耗分析功能，可全面評估建筑能耗。9.近零能耗建筑的關(guān)鍵技術(shù)特征不包括：A.超高保溫性能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)B.可再生能源占比≥50%C.主動式機(jī)械通風(fēng)（帶熱回收）D.允許冬季室內(nèi)溫度低于18℃答案：D解析：近零能耗建筑需保持舒適的室內(nèi)環(huán)境（如冬季18-22℃），通過高效保溫、熱回收通風(fēng)、可再生能源利用等實(shí)現(xiàn)極低能耗，而非降低舒適度。10.某建筑采用太陽能光伏一體化（BIPV）屋頂，其發(fā)電效率主要影響因素不包括：A.光伏板傾斜角度B.當(dāng)?shù)啬耆照招r(shí)數(shù)C.建筑層高D.光伏組件轉(zhuǎn)換效率答案：C解析：建筑層高影響建筑高度和空間布局，但與光伏板接收太陽輻射的效率無直接關(guān)聯(lián)；傾斜角度、日照小時(shí)數(shù)、組件效率均直接影響發(fā)電量。二、填空題（每空1分，共15分）1.建筑節(jié)能的核心目標(biāo)是降低（建筑運(yùn)行能耗）和（碳排放），同時(shí)滿足室內(nèi)環(huán)境舒適性要求。2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋是指建筑中（傳熱系數(shù)顯著高于周邊材料）的部位，常見于（墻體與梁、柱交接處）、（外窗洞口周邊）等位置。3.地源熱泵系統(tǒng)按熱源類型可分為（土壤源熱泵）、（地下水地源熱泵）和（地表水地源熱泵）三類。4.《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2019）中，節(jié)能與能源利用指標(biāo)權(quán)重占比為（15%），其中“建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能”屬于（控制項(xiàng)）要求。5.建筑外遮陽按位置可分為（外遮陽）、（中間遮陽）和（內(nèi)遮陽），其中（外遮陽）的隔熱效果最佳。6.空調(diào)系統(tǒng)的能效比（EER）是指（制冷量）與（輸入功率）的比值，數(shù)值越大，系統(tǒng)效率越高。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要措施。答案：（1）提高保溫性能：采用高效保溫材料（如XPS擠塑板、聚氨酯），增加保溫層厚度，降低墻體、屋頂、地面的傳熱系數(shù)（K值）。（2）優(yōu)化外窗性能：選擇低輻射（Low-E）玻璃、雙?；蛉Ｖ锌詹Ａ?，降低傳熱系數(shù)（K值）和遮陽系數(shù)（SC）；提高外窗氣密性（≥4級），減少空氣滲透。（3）處理熱橋部位：對結(jié)構(gòu)梁、柱、外窗洞口等熱橋區(qū)域，采用斷熱橋構(gòu)造（如斷橋鋁合金窗框）、附加保溫層等措施，避免局部結(jié)露。（4）合理設(shè)計(jì)遮陽：根據(jù)建筑所在氣候區(qū)，設(shè)置水平遮陽（南方）、垂直遮陽（北方）或活動式遮陽（如百葉、卷簾），降低夏季太陽輻射得熱。（5）增強(qiáng)氣密性：通過密封膠、密封條處理墻體縫隙，使用氣密性門，減少冷風(fēng)滲透能耗（冬季）和熱風(fēng)滲透能耗（夏季）。2.對比分析太陽能熱水系統(tǒng)與空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。答案：（1）太陽能熱水系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：利用可再生能源，運(yùn)行成本低（僅需少量電輔助加熱），碳排放低；缺點(diǎn)：受日照影響大（陰雨天需電輔助），初期投資高，需較大安裝面積（集熱器）；適用場景：年日照時(shí)數(shù)≥2000小時(shí)的地區(qū)（如西北、華北），適合多層或低層建筑（屋頂安裝條件好）。（2）空氣源熱泵熱水系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：不受天氣限制（-15℃以上可穩(wěn)定運(yùn)行），能效比高（COP≥3），安裝靈活（無需大面積集熱器）；缺點(diǎn)：低溫環(huán)境下效率下降（需噴氣增焓技術(shù)），依賴電力，運(yùn)行成本高于太陽能；適用場景：夏熱冬冷地區(qū)（如長江流域）、日照不足地區(qū)（如西南），或高層建筑（屋頂空間有限）。3.說明《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2015）中“權(quán)衡判斷法”的適用條件及操作流程。答案：適用條件：當(dāng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能（如K值、SC值）不滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“限值要求”時(shí)，可采用權(quán)衡判斷法，通過調(diào)整其他參數(shù)（如提高空調(diào)系統(tǒng)效率）使整體能耗不高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“參照建筑”。操作流程：（1）建立“設(shè)計(jì)建筑”模型：輸入實(shí)際設(shè)計(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)（K值、SC值等）、建筑體型、朝向、內(nèi)部得熱（人員、設(shè)備、照明）等數(shù)據(jù)。（2）建立“參照建筑”模型：保持與設(shè)計(jì)建筑相同的建筑體型、朝向、內(nèi)部得熱，圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值（如外墻K值上限、外窗SC值上限）。（3）模擬計(jì)算：使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的能耗模擬軟件（如DeST、EnergyPlus），計(jì)算設(shè)計(jì)建筑與參照建筑的全年供暖、通風(fēng)、空調(diào)能耗。（4）對比判斷：若設(shè)計(jì)建筑總能耗≤參照建筑總能耗，則判定符合節(jié)能要求；否則需調(diào)整設(shè)計(jì)（如增加保溫層厚度、更換更高效外窗）后重新計(jì)算。4.簡述建筑節(jié)能改造中“五步節(jié)能法”的具體內(nèi)容及實(shí)施要點(diǎn)。答案：“五步節(jié)能法”是針對既有建筑節(jié)能改造的系統(tǒng)方法，具體內(nèi)容及要點(diǎn)如下：（1）診斷評估：通過現(xiàn)場檢測（如紅外熱像儀測熱橋、氣密性檢測）和能耗分析（電、氣、水計(jì)量數(shù)據(jù)），明確建筑能耗高的主因（如圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失大、設(shè)備效率低）。（2）目標(biāo)設(shè)定：根據(jù)當(dāng)?shù)毓?jié)能改造政策（如《既有建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》JGJ129-2012），確定改造后能耗降低目標(biāo)（如20%-30%）和室內(nèi)環(huán)境提升目標(biāo)（如冬季室溫≥18℃）。（3）方案設(shè)計(jì)：綜合技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)性，選擇改造措施（如外墻外保溫、更換節(jié)能外窗、安裝熱計(jì)量表、升級空調(diào)系統(tǒng)），優(yōu)先采用“被動式改造”（如遮陽、密封）降低主動能耗。（4）施工實(shí)施：嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工（如保溫層粘結(jié)強(qiáng)度≥0.1MPa、外窗安裝后氣密性檢測），加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督（隱蔽工程驗(yàn)收、材料復(fù)檢）。（5）效果驗(yàn)證：改造后進(jìn)行能耗對比測試（連續(xù)監(jiān)測6個(gè)月以上），評估節(jié)能效益（如年節(jié)電量、CO?減排量），并優(yōu)化運(yùn)行管理（如制定空調(diào)運(yùn)行時(shí)間表）。5.列舉三種建筑可再生能源利用技術(shù)，并說明其在建筑中的具體應(yīng)用形式。答案：（1）太陽能光伏建筑一體化（BIPV）：將光伏組件作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如屋頂、幕墻），直接發(fā)電供建筑自用或并入電網(wǎng)。例如，某辦公樓屋頂采用光伏瓦替代傳統(tǒng)屋面瓦，發(fā)電效率15%-20%，年發(fā)電量可滿足30%的辦公用電需求。（2）地埋管地源熱泵：在建筑周邊土壤中埋設(shè)U型管，通過循環(huán)液與土壤換熱，冬季提取土壤熱量用于供暖（COP≈4），夏季向土壤釋放熱量用于制冷。例如，某學(xué)校建筑群采用地源熱泵系統(tǒng)，替代傳統(tǒng)鍋爐+空調(diào)，年節(jié)能率達(dá)40%。（3）太陽能熱驅(qū)動吸收式制冷：利用太陽能集熱器產(chǎn)生的高溫?zé)崴?0-100℃）驅(qū)動吸收式制冷機(jī)，為建筑提供冷水。例如，某酒店安裝500㎡平板集熱器，夏季通過溴化鋰吸收式制冷機(jī)滿足2000㎡客房的制冷需求，減少電制冷機(jī)的電力消耗。四、計(jì)算題（共15分）某嚴(yán)寒地區(qū)（A區(qū)）新建辦公建筑，外墻構(gòu)造自外至內(nèi)為：飾面層（d=0.02m，λ=1.2W/(m·K)）、250mm厚加氣混凝土砌塊（λ=0.22W/(m·K)）、30mm厚膠粉聚苯顆粒保溫漿料（λ=0.06W/(m·K)）、20mm厚水泥砂漿（λ=0.93W/(m·K)）。已知各材料修正系數(shù)均為1.0，標(biāo)準(zhǔn)要求該地區(qū)外墻傳熱系數(shù)K≤0.3W/(㎡·K)。問題：1.計(jì)算該外墻的總熱阻R（單位：m2·K/W）。（8分）2.判斷該外墻是否滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。（7分）答案：1.總熱阻計(jì)算：熱阻公式：R=d/λ（d為厚度，m；λ為導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·K)）各層熱阻：-飾面層：R1=0.02/1.2≈0.0167m2·K/W-加氣混凝土砌塊：R2=0.25/0.22≈1.1364m2·K/W-保溫漿料：R3=0.03/0.06=0.5m2·K/W-水泥砂漿：R4=0.02/0.93≈0.0215m2·K/W總熱阻R=R1+R2+R3+R4=0.0167+1.1364+0.5+0.0215≈1.6746m2·K/W2.傳熱系數(shù)計(jì)算與判定：傳熱系數(shù)K=1/R=1/1.6746≈0.597W/(㎡·K)標(biāo)準(zhǔn)要求K≤0.3W/(㎡·K)，計(jì)算值0.597＞0.3，因此該外墻不滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。五、案例分析題（共10分）某南方城市（夏熱冬暖地區(qū)）某2005年建成的住宅小區(qū)，總建筑面積5萬㎡，原設(shè)計(jì)外墻為240mm實(shí)心黏土磚（λ=0.81W/(m·K)，無保溫層），外窗為單層透明玻璃（K=6.5W/(㎡·K)，SC=0.9），空調(diào)系統(tǒng)為戶式分體機(jī)（能效比EER=2.5）。目前小區(qū)住戶反映夏季空調(diào)能耗高（平均每戶月電費(fèi)500元），冬季室內(nèi)陰冷（室溫約12-15℃）。問題：1.分析該小區(qū)高能耗的主要原因。（5分）2.提出3項(xiàng)針對性的節(jié)能改造措施，并說明預(yù)期效果。（5分）答案：1.高能耗主要原因：（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能差：外墻無保溫層，傳熱系數(shù)大（K≈240/0.81≈0.296m/0.81W/(m·K)？不，正確計(jì)算應(yīng)為R=d/λ=0.24/0.81≈0.296m2·K/W，K=1/R≈3.38W/(㎡·K)），遠(yuǎn)高于夏熱冬暖地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值（K≤1.5W/(㎡·K)）；外窗為單層玻璃，K值和SC值均過高（標(biāo)準(zhǔn)要求外窗K≤3.5W/(㎡·K)，SC≤0.5），導(dǎo)致夏季太陽輻射得熱和冬季熱量散失大。（2）空調(diào)系統(tǒng)效率低：戶式分體機(jī)EER=2.5（現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)一級能效EER≥3.6），制冷/制熱效率低，相同負(fù)荷下耗電量更高。（3）無熱回收與通風(fēng)設(shè)計(jì)：建筑無機(jī)械通風(fēng)或自然通風(fēng)優(yōu)化，室內(nèi)外空氣置換依賴開窗，導(dǎo)致空調(diào)冷量/熱量流失。2.節(jié)能改造措施及效果：（1）外墻外保溫改造：采用50mm厚EPS板（λ=0.041W/(m·K)），外貼面磚。改造后外墻熱阻R=原磚墻熱阻（0.24/0.81≈0.296）+保溫層熱阻（0.05/0.041≈1.220）≈1.516m2·K/W，K=1/1.516≈0.66W/(㎡·K)（≤1.5標(biāo)準(zhǔn)），夏季空調(diào)負(fù)荷可降低30%-40%。（2）更換節(jié)能外窗：采用6mmLow-E+12mm空氣層+6mm玻