2025年建筑節(jié)能設(shè)計試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.根據(jù)2025年修訂版《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51350-202X），寒冷地區(qū)居住建筑的建筑本體節(jié)能率應(yīng)不低于：A.65%B.75%C.85%D.90%2.下列哪種外墻保溫系統(tǒng)在2025年綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)中，因施工便捷性和長期熱工穩(wěn)定性更被推薦？A.模塑聚苯板（EPS）薄抹灰系統(tǒng)B.硬泡聚氨酯現(xiàn)場噴涂系統(tǒng)C.真空絕熱板（VIP）復(fù)合保溫系統(tǒng)D.膠粉聚苯顆粒漿料系統(tǒng)3.某夏熱冬冷地區(qū)辦公建筑采用外遮陽，當(dāng)外遮陽系數(shù)由0.6降至0.4時，夏季空調(diào)負(fù)荷降低約：A.5%-8%B.10%-15%C.18%-22%D.25%-30%4.2025年《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-202X）中，嚴(yán)寒地區(qū)甲類公共建筑的屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（K值）限值為：A.≤0.25W/(㎡·K)B.≤0.30W/(㎡·K)C.≤0.35W/(㎡·K)D.≤0.40W/(㎡·K)5.下列關(guān)于建筑光伏一體化（BIPV）設(shè)計的表述，錯誤的是：A.光伏組件作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，需同時滿足建筑熱工、防水、抗風(fēng)揭性能要求B.單晶硅組件的光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)于多晶硅組件C.光伏幕墻的遮陽系數(shù)需計入建筑遮陽設(shè)計計算D.屋面光伏系統(tǒng)的安裝傾角應(yīng)優(yōu)先考慮發(fā)電量最大化，無需與建筑造型協(xié)調(diào)6.某建筑采用地源熱泵系統(tǒng)，其地下埋管換熱器的設(shè)計換熱量應(yīng)根據(jù)：A.建筑最大冷負(fù)荷B.建筑最大熱負(fù)荷C.冷負(fù)荷與熱負(fù)荷的綜合平衡值D.當(dāng)?shù)赝寥莱跏紲囟?.2025年《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（GB55015-2021）要求，新建建筑的可再生能源替代率應(yīng)不低于：A.5%B.8%C.10%D.15%8.下列關(guān)于建筑外窗氣密性的描述，正確的是：A.夏熱冬暖地區(qū)外窗氣密性等級不應(yīng)低于3級B.氣密性等級越高，空氣滲透量越小C.雙層中空玻璃的氣密性優(yōu)于三層中空玻璃D.外窗氣密性僅影響冬季供暖能耗，對夏季空調(diào)能耗無影響9.某建筑采用熱回收新風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)顯熱回收效率為75%、潛熱回收效率為60%時，若室外空氣焓值為50kJ/kg，室內(nèi)空氣焓值為30kJ/kg，新風(fēng)處理后的焓值約為：A.35kJ/kgB.38kJ/kgC.42kJ/kgD.45kJ/kg10.下列哪種建筑能耗模擬軟件在2025年被納入《建筑節(jié)能設(shè)計計算標(biāo)準(zhǔn)》推薦工具？A.eQUESTB.DesignBuilderC.DeSTD.EnergyPlus二、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述2025年建筑節(jié)能設(shè)計中“熱橋處理”的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)及常見優(yōu)化措施。2.分析外窗的傳熱系數(shù)（K值）、遮陽系數(shù)（SC）、可見光透射比（τ）三項性能指標(biāo)對建筑能耗的綜合影響，并說明寒冷地區(qū)與夏熱冬暖地區(qū)外窗選型的差異。3.闡述光伏建筑一體化（BIPV）系統(tǒng)與傳統(tǒng)光伏支架系統(tǒng)（BAPV）的核心區(qū)別，列舉BIPV設(shè)計需重點(diǎn)關(guān)注的5項技術(shù)指標(biāo)。4.說明地源熱泵系統(tǒng)在寒冷地區(qū)應(yīng)用時可能面臨的主要問題及解決方案。5.2025年《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-202X）新增“建筑碳排放量計算”要求，簡述建筑全生命周期碳排放的主要構(gòu)成部分及設(shè)計階段的減碳策略。三、計算題（每題15分，共30分）1.某嚴(yán)寒地區(qū)（采暖期150天，室外平均溫度-8℃）居住建筑，外墻構(gòu)造為：200mm鋼筋混凝土（λ=1.74W/(m·K)）+50mm模塑聚苯板（λ=0.032W/(m·K)）+20mm水泥砂漿（λ=0.93W/(m·K)）。（1）計算外墻的傳熱系數(shù)K值（單位：W/(㎡·K)，保留兩位小數(shù)）；（2）若當(dāng)?shù)亍毒幼〗ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》要求外墻K值≤0.30W/(㎡·K)，判斷該構(gòu)造是否滿足要求；（3）若不滿足，提出兩種可行的優(yōu)化措施并計算調(diào)整后的K值（假設(shè)其他材料厚度不變）。2.某夏熱冬冷地區(qū)（夏季空調(diào)期120天，室外平均溫度30℃，室內(nèi)設(shè)計溫度26℃）辦公建筑，外窗采用6mmLow-E玻璃+12mm空氣層+6mm透明玻璃（K=2.0W/(㎡·K)，SC=0.5），外窗面積1000㎡，空調(diào)系統(tǒng)COP=3.5。（1）計算外窗夏季通過傳熱引起的空調(diào)負(fù)荷（單位：kWh，假設(shè)日平均溫差24小時持續(xù)）；（2）若將外窗改為三玻兩腔Low-E玻璃（K=1.4W/(㎡·K)，SC=0.4），計算負(fù)荷降低比例；（3）結(jié)合計算結(jié)果，說明外窗性能提升對建筑節(jié)能的實(shí)際意義。四、案例分析題（30分）背景：某北方城市（寒冷地區(qū)，冬季供暖期120天，室外平均溫度-5℃，夏季空調(diào)期90天，室外平均溫度28℃）既有辦公建筑（2010年建成），總建筑面積15000㎡，當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)如下：-圍護(hù)結(jié)構(gòu)：外墻K=0.6W/(㎡·K)，外窗K=3.5W/(㎡·K)，SC=0.7，屋面K=0.5W/(㎡·K)；-設(shè)備系統(tǒng)：燃煤鍋爐供暖（熱效率65%），定頻空調(diào)制冷（COP=2.8），無熱回收新風(fēng)系統(tǒng)；-年總能耗：供暖能耗45kWh/㎡，空調(diào)能耗30kWh/㎡，照明及設(shè)備能耗25kWh/㎡。任務(wù)：（1）分析該建筑存在的主要節(jié)能問題；（2）提出3項以上針對性改造措施（需說明技術(shù)方案及參數(shù)）；（3）計算改造后供暖能耗降低幅度（假設(shè)外墻K值降至0.3W/(㎡·K)，外窗K值降至2.0W/(㎡·K)，供暖負(fù)荷與圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)成正比，其他影響因素不變）；（4）簡述改造后需新增的運(yùn)行管理措施。答案一、單項選擇題1.C2.B3.B4.A5.D6.C7.C8.B9.B10.D二、簡答題1.熱橋處理關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)：熱橋是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中傳熱系數(shù)顯著高于相鄰部位的區(qū)域（如結(jié)構(gòu)梁柱、外窗洞口、穿墻管道等），易導(dǎo)致局部結(jié)露、能耗增加。優(yōu)化措施包括：①采用斷熱橋設(shè)計（如使用保溫隔斷條、低熱導(dǎo)金屬連接件）；②加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)保溫（外窗洞口外側(cè)延伸保溫層≥200mm，結(jié)構(gòu)柱外側(cè)包裹保溫材料）；③采用一體化保溫構(gòu)造（如夾心保溫墻，避免冷橋貫通）；④通過軟件模擬（如THERM）驗證熱橋部位的內(nèi)表面溫度，確保不低于露點(diǎn)溫度。2.三項指標(biāo)綜合影響：K值越小，冬季傳熱損失越少，但可能增加夏季得熱（需結(jié)合SC）；SC越小，夏季太陽輻射得熱越少，但可能影響冬季被動得熱；τ越高，自然采光越好，但可能增加照明能耗。寒冷地區(qū)：優(yōu)先降低K值（≤2.0W/(㎡·K)），SC可取0.5-0.7（利用冬季太陽得熱），τ≥0.5（減少照明能耗）；夏熱冬暖地區(qū)：優(yōu)先降低SC（≤0.35），K值可適當(dāng)放寬（≤2.5W/(㎡·K)），τ≥0.4（平衡采光與得熱）。3.核心區(qū)別：BIPV是光伏組件直接作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如屋頂、幕墻），兼具發(fā)電與建筑功能；BAPV是光伏板通過支架安裝在建筑上，僅為附加發(fā)電設(shè)備。BIPV需關(guān)注：①熱工性能（K值、SC）；②防水性能（抗?jié)B等級≥P6）；③抗風(fēng)揭性能（設(shè)計風(fēng)荷載≥1.5kN/㎡）；④防火等級（不低于B1級）；⑤發(fā)電效率（轉(zhuǎn)換效率≥20%）。4.主要問題：①冬季取熱過多導(dǎo)致土壤溫度逐年下降，影響系統(tǒng)效率；②埋管區(qū)域土壤熱平衡差，長期運(yùn)行后換熱能力衰減；③寒冷地區(qū)土壤凍結(jié)可能損壞埋管。解決方案：①采用混合地源熱泵系統(tǒng)（補(bǔ)充輔助熱源如空氣源熱泵）；②優(yōu)化埋管間距（≥4m）和深度（≥150m），增加土壤熱擴(kuò)散能力；③在埋管周圍填充導(dǎo)熱系數(shù)≥2.0W/(m·K)的膨潤土復(fù)合材料；④設(shè)置土壤溫度監(jiān)測系統(tǒng)，動態(tài)調(diào)整運(yùn)行模式。5.全生命周期碳排放構(gòu)成：①建材生產(chǎn)階段（占比約50%-60%，主要為水泥、鋼材）；②施工階段（運(yùn)輸、機(jī)械能耗）；③運(yùn)行階段（供暖、空調(diào)、照明能耗）；④拆除階段（廢棄物處理）。設(shè)計階段減碳策略：①使用低碳建材（如再生混凝土、鋁模板）；②優(yōu)化建筑體型（降低表面積系數(shù)）；③提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能（降低運(yùn)行能耗）；④推廣可再生能源（光伏、地源熱泵）；⑤采用模塊化施工（減少材料浪費(fèi)）。三、計算題1.（1）各層熱阻：混凝土層：R1=0.2/1.74≈0.115m2·K/W聚苯板層：R2=0.05/0.032≈1.5625m2·K/W水泥砂漿層：R3=0.02/0.93≈0.0215m2·K/W總熱阻R=R1+R2+R3≈1.699m2·K/W傳熱系數(shù)K=1/R≈0.589W/(㎡·K)（保留兩位小數(shù)為0.59）（2）當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)要求K≤0.30，0.59＞0.30，不滿足。（3）優(yōu)化措施：①增加聚苯板厚度至80mm：R2=0.08/0.032=2.5，總R=0.115+2.5+0.0215=2.6365，K=1/2.6365≈0.379（仍不滿足）；需增加至100mm：R2=0.1/0.032=3.125，總R=3.2615，K≈0.307（接近標(biāo)準(zhǔn)）；或120mm：R2=3.75，總R=3.8865，K≈0.257（滿足）。②更換為真空絕熱板（λ=0.008W/(m·K)），厚度20mm：R2=0.02/0.008=2.5，總R=0.115+2.5+0.0215=2.6365，K≈0.379（不滿足）；需30mm：R2=3.75，總R=3.8865，K≈0.257（滿足）。2.（1）夏季空調(diào)負(fù)荷Q=K×A×ΔT×?xí)r間ΔT=30-26=4℃，時間=120天×24h=2880hQ=2.0×1000×4×2880=23,040,000Wh=23,040kWh（2）改造后K=1.4，負(fù)荷Q’=1.4×1000×4×2880=16,128kWh負(fù)荷降低比例=(23040-16128)/23040=30%（3）外窗K值降低30%（從2.0到1.4）可使夏季空調(diào)負(fù)荷降低30%，直接減少運(yùn)行電費(fèi)；同時SC降低（0.5到0.4）可進(jìn)一步減少太陽輻射得熱，綜合節(jié)能效果顯著。外窗是建筑能耗的關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)，提升其熱工性能對降低建筑總能耗具有重要意義。四、案例分析題（1）主要問題：①圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能差（外墻K=0.6＞標(biāo)準(zhǔn)值0.3-0.4，外窗K=3.5＞標(biāo)準(zhǔn)值2.0-2.5）；②供暖系統(tǒng)效率低（燃煤鍋爐熱效率65%，低于燃?xì)忮仩t90%或熱泵系統(tǒng)COP≥3.0）；③空調(diào)系統(tǒng)能效比低（定頻空調(diào)COP=2.8，低于變頻空調(diào)COP≥3.5）；④無熱回收裝置（新風(fēng)能耗未優(yōu)化）；⑤可再生能源應(yīng)用缺失（無光伏、地源熱泵等）。（2）改造措施：①圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化：外墻增加80mm石墨聚苯板（λ=0.030），K值降至0.3（計算：原外墻熱阻R=1/0.6≈1.667，新增保溫層R=0.08/0.030≈2.667，總R=1.667+2.667=4.334，K=1/4.334≈0.23）；外窗更換為三玻兩腔Low-E玻璃（K=1.8，SC=0.4）。②供暖系統(tǒng)改造：拆除燃煤鍋爐，安裝空氣源熱泵（COP=3.5），并增設(shè)300㎡屋面光伏（年發(fā)電3萬kWh）。③空調(diào)系統(tǒng)升級：更換為變頻多聯(lián)機(jī)（COP=4.0），增設(shè)全熱回收新風(fēng)系統(tǒng)（熱回收效率75%）。（3）供暖能耗降低幅度：原供暖負(fù)荷與K值成正比，外墻K從0.6降至0.3（降低50%），外窗K從3.5降至2.0（降低42.8%），假設(shè)外墻占圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的60%，外窗占30%，其他（屋面、地面）占10%：總負(fù)荷降低比例=60