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文檔簡介

1、湖北省地方標準居住建筑節能設計標準的說明及執行要點    湖北省地方標準DB42/3012005  居住建筑節能設計標準宣貫材料之一   湖北省地方標準DB42301-2005居住建筑節能設計標準的說明及執行要點          2005年09月 湖北省地方標準居住建筑節能設計標準的說明及執行要點 l        關于行標夏

2、熱冬冷地區居住建筑節能設計標準JGJ1342001與本標準的關系問題根據湖北省建設廳文件,本省的居住建筑節能設計執行湖北省地方標準DB42/301-2005。因為省標DB42/301-2005是行標JGJ1342001的實施細則。一、關于4、0、3條的說明如條文所述,本標準通過采取兩種節能措施:一是增強建筑圍護結構的保溫隔熱性能(即5.0.8條表5.0.8的規定指標);二是提高采暖、空調設備的熱效率和性能系數(6.0.34條所規定的采暖設備熱效率1.9,空調設備的名義工況制冷性能系數2.3),在保證相同的室內熱環境指標(即4.0.1和4.0.2條的規定設計指標)的前提下,與未采取節能措施之前南

3、北朝向布置的上世紀八十年代典型條式住宅建筑:其體形系數為0.35,北向窗的窗墻面積比為0.25,南向窗的窗墻面積比為0.30,實心鋼型材窗的傳熱系數為6.6W/(m2.K);有室內外粉刷層的240厚實心粘土磚外墻,傳熱系數為2.00W/(m2.K);僅有水泥石灰爐渣混凝土找坡層的無保溫屋面,傳熱系數為2.57W/(m2.K);實鋼陽臺門薄鋼板門芯板的傳熱系數為6.6W/(m2.K);換氣次數為1.6次/h(按實心鋼門窗的氣密性等級求得);電熱采暖器的熱效率為1.0,空調器的性能系數為2.2相比,采暖、空調能耗應節約50。以上述八十年代典型住宅建筑模型及其計算參數,采用本標準第6章規定的建筑能耗

4、計算方法,計算出全省各地的采暖、空調能耗,并以此采暖、空調能耗作為各地的基礎能耗,再將此基礎能耗節約50,作為全省各地的標準能耗,即本標準附錄C的表C.0.3所列各地的采暖年耗電量與空調年耗電量之和的限值。本標準第5章的窗墻面積比限值表、圍護結構各部分的傳熱系數和熱惰性指標表等規定性指標,是通過不同類型建筑能耗計算模型,在不同朝向布置狀況下,采取“參數設定和試算修改設定再試算”的漸近計算方法,最終使其計算能耗基本上不超過全省各地的標準能耗而計算得到的。這里需明確指出,本標準第5章關于建筑圍護結構的一系列規定性指標,只是使居住建筑能夠實現節能50的目標,本標準并未對圍護結構作舒適性指標的規定。表

5、5.0.8注1只是規定屋頂和外墻應滿足民用建筑熱工設計規范GB5017693第5.1.1條的隔熱設計要求,即在房間自然通風情況下,建筑物的屋頂和東、西外墻的內表面最高溫度,不應高于夏季室外計算溫度最高值(武漢為36.9,宜昌為38.2,黃石為37.9,此溫度狀況下的房間會有強烈的熱輻射和嚴重的烘烤感),這是包括非節能建筑在內的所有民用建筑都應滿足的最低隔熱設計要求。符合本標準規定性指標的圍護結構,只能對室內熱環境有所改善,但與舒適性建筑的要求還相差甚遠。那種認為節能50的居住建筑,在不采暖和空調的情況下也冬暖夏涼的說法,是一種誤解。l     

6、     實現節能50%目標的途徑有兩種:一是設計的建筑物的體形系數、窗墻面積比、圍護結構的熱工性能都符合本標準第五章的規定性指標;二是當建筑物的體形系數、或窗墻面積比超過本標準的規定時,則可按本標準第六章的規定,采取加強外圍護結構的熱工性能的辦法,計算建筑物的采暖年耗電量和空調年耗電量之和,使其不超過本標準附錄C.0.3表C.0.3所規定的各地采暖年耗電量和空調年耗電量之和的限值。二、關于5.0.1條的說明及執行要點居住建筑節能是一個系統工程,除了應做好建筑圍護結構的節能設計之外,還應按照本條的規定,做好居住小區或組團的規劃設計。規劃設計的關鍵點:一是

7、建筑物的朝向布置設計;二是做好減輕小區或組團范圍內的夏季熱島效應、降低環境溫度的措施設計。減輕城市或區域夏季的熱島效應,降低環境溫度的設計措施主要有:加強立體綠化,減少硬化地面,推廣應用混凝土植草磚地面(在歐洲,將它作為調節地面氣溫、迅速排放雨水而防止暴雨漬水的措施),采用綠化屋面,適當設置流動水域和噴泉,做好建筑群和建筑平面的自然通風設計,處理好無集中空調的空調器室外機平臺的設計問題等。建筑群的布局與自然通風設計,應注意因地制宜。夏熱冬冷和夏熱冬曖地區,不應采用周邊式平面布局和周邊混合式平面布局形式(它僅適合于嚴寒和寒冷地區),以及前(迎風面)高后低的豎向布局形式。  &

8、#160; 空調器室外機平臺的設計,應注意如下問題:1. 不宜將室外機置于上、下凸窗之間,因為此處通風不暢,會降低空調器的效率。2. 設置室外機平臺(宜與陽臺合一),平臺上設置安全欄桿及遮陽設施,室外機平臺應具有足夠的寬度,以利于安裝維修和自然通風,提高空調器的效率。3. 設在陽臺上的室外機,排風口應面對室外,不應垂直墻面將排風口指向窗戶。三、關于5.0.2條的說明當不受場地限制時,節能建筑應盡量采用南北朝向(南偏東至偏西150范圍內)布置。南北朝向布置的建筑物有以下特點:1. 南北朝向建筑的能耗低 冬季時: 南向墻面上的日照時間比其它任何朝向墻面都長,太陽輻射照度最大(如武漢地區冬季日平均氣

9、溫5時的平均太陽總輻射照度日總量,南向墻面上是東或西墻面的1.7倍,南北兩墻面上的日平均太陽總輻射照度之和,是東西兩墻面上的1.2倍); 冬季的太陽高度角小,日照通過窗戶進入室內的進深大。因此,南北朝向建筑冬季獲得的太陽輻射熱最多,從而可減小采暖能耗。 夏季時: 東西墻面上的太陽輻射照度最大(如武漢地區日平均氣溫28時的日平均太陽總輻射照度,東西朝向墻面上的日總量之和,是南北朝向墻面上日總量之和的1.4倍); 南向墻面上有日照時的太陽高度角大,日照通過窗戶進入室內的進深小,進入室內的太陽輻射熱相對較少; 東西向墻面有日照時的太陽高度角小,日照通過窗戶進入室內的進深和輻射熱相對較多。因此,東西墻

10、面上通過墻體和窗戶進入室內的太陽輻射熱最多,從而加大了空調能耗。 表1列出了湖北省各地東西朝向建筑比南北朝向建筑的能耗增大的百分比的情況。表1  湖北省各地,同一建筑在不同窗墻面積比和外窗傳熱系數條件下,東(E)西(W)朝向布置比南(S)北(N)朝向布置的能耗增大百分比地區窗墻面積比、外窗傳熱系數KC W/(m2 K)采暖年耗電量Eh增大百分比()空調年耗電EC增大百分比()全年能耗Eh+EC增大百分比()HDD18=13241627地區S(W) 0.30 N(E) 0.25KC = 4.7141811131316S(W) 0.50 N(E) 0.40KC = 2.520301318

11、1724HDD18=16302004地區S(W)0.30 N(E)0.25KC = 4.7182111151519S(W) 0.50 N(E) 0.40KC = 2.5303913212029HDD182004地區S(W) 0.30 N(E) 0.25KC = 4.7222514162023S(W) 0.50 N(E) 0.40KC = 2.5414919233341表1所列數據表明,東西朝向建筑比南北朝向建筑的采暖能耗和全年采暖空調能耗大很多,且隨采暖度日數和窗墻面積比的增大而增大。因此,南北朝向是節能建筑的最佳朝向,東西朝向是節能建筑的最不利朝向。2. 南北朝向建筑夏季的太陽輻射得熱量小,

12、室內的舒適度高因上述各朝向墻面上夏季的太陽輻射照度大小不同,故建筑物各朝向墻面上,夏季的內表面溫度和對室內的輻熱量也就不同。東、西墻的夏季內表面溫度高,對室內有強烈的輻熱。因為南北朝向建筑的南、北外墻面積大,東、西外墻的面積小,所以,南北朝向建筑物的室內舒適度比東西朝向建筑物高。3. 南北朝向建筑有利于建筑室內自然通風,可減少夏季開空調的時間,從而也就有利于建筑節能    我國南方地區夏季的主導風向一般為南風或偏南風(河谷、山谷地區除外),南北布置時最有利于獲得室內自然通風,而冬季的北風或偏北風從背面侵襲,且此時關門關窗,對南向的主要房間影響較小。例如,武漢地區最

13、熱的七、八月份多年的平均風向頻率,東南風約為26.1,西北風約為6.6,西南風約為19,東北風約為24.5。西南風加東北風的頻率約為43.5,東南風加西北風的頻率約為32.7,靜風頻率約為15(多出現在悶熱天),僅從有利于室內自然通風角度講,武漢地區最為有利的建筑朝向為南偏東或偏西150。在標準所規定的空調設計溫度2628的時間內,當有良好的室內自然通風時,部分時間可以不開空調,因此,南北朝向建筑也有利于建筑節能。4. 南北朝向建筑有利于采用較小的窗墻面積比獲得最大的室內采光和日照南向墻面上無論是在冬季還是在夏季,有直射光照的時間比其它任何朝向墻面都長,特別是在冬季,南向墻上的日照量和日照進深

14、最大,只有南朝向房間能獲得最多的日照,最能滿足采光和室內日照衛生功能要求。5. 南北朝向節能建筑的工程造價低              為了使東西朝向建筑不超過節能設計標準所規定的當地的標準能耗,則必須加強建筑圍護結構的保溫隔熱性能。本標準第5.0.8強條規定,東西朝向建筑外墻的傳熱系數K1.0(條式建筑)及0.9(點式建筑)W/(m2·K)(相當于650及740mm厚加雙面粉刷層的實心粘土磚墻),它們比南北朝向建筑外墻的傳熱系數(標準要求條式建筑K1.5

15、及點線建筑K1.2,相當于380及510mm厚加雙面粉刷的實心粘土磚墻)小50。同時,標準要求屋頂得K值,南北朝向建筑比東西朝向建筑要小25%,如果開大窗,東西朝向還必須設置開啟式百頁窗等垂直式活動外遮陽設施。這樣,東西朝向建筑和南北朝向建筑才具有相當的采暖與空調能耗水平。由此可見,同一建筑,南北朝向布置時比東西朝向布置時的工程造價要低。因以上原因,所以第5.0.2條規定建筑物宜采用南北朝向布置。另外,還需注意,省標的標準能耗和各項規定指標是正南北朝向布置時求得的,建筑物在南偏東30° 偏西30°范圍內,隨著偏東或偏西角度的增大,建筑物的節能率將低于50。因此,當按規定性指

16、標設計時,隨著偏離南北朝向角度的增大,應適當降低建筑圍護結構的傳熱系數K。四、 關于5.0.3條的說明及執行要點條式建筑、點式建筑、低層(別墅)建筑物的體形系數規定限值,是通過大量調查確定的,且適當留有余地。只有非常規設計(例如受場地環境條件限制時)才有可能突破。建筑物的體形系數值越大,則表明其表面積越大,建筑圍護結構的采曖熱損失和空調得熱也就越高。因此,建筑設計應盡量減小建筑物的體形系數。減小建筑物體形系數的方法主要有:盡量減少外墻的凸、凹面和底部通風的架空樓板;采用封閉式樓梯間;宜采用有結構平頂棚的坡屋頂或小坡度的坡屋頂;不宜采用外墻處無窗戶的凸(飄)窗等。五、 關于表5.0.45.0.7

17、條的說明及執行要點  表5.0.4.13各表中所列窗墻面積比數字,在表頭已明確為“限值”,即最大值。因此,表中所列的窗墻面積比數字實際上是一個范圍值而不是一個固定值。例如:0.25應理解為0.25;0.35應理解為0.35,或0.250.35;0.40應理解為0.40,或0.350.40;以此類推。 依據窗墻面積比的定義,本標準所規定的窗墻面積比限值,是指各個房間的窗洞面積除以房間開間與層高尺寸的乘積,即每個房間的窗墻面積比都不能超過本標準的規定限值。其原因是:本地區的居住建筑基本上是間歇式采暖和空調運行方式,不是所有房間都同時整天采暖或空調,一般是這個房間采暖或空調,另一房間可能不

18、采暖或空調,共用樓梯間都不采暖和空調,廚房、衛生間一般也不采暖和空調(或只有很短時間采暖和空調),采暖和空調運行時間最長的是臥室和起居室。因此,為了使節能率得到控制,窗墻面積比應按單個房間設計。  5.0.4.13各表,分別按建筑物朝向、地區條件、外墻和屋頂的K、D值、外窗的遮陽條件、外窗的傳熱系數K列出規定的窗墻面積比限值,各欄目相互關聯,不能分割。例如,南北朝向條式建筑的外墻和屋頂的K、D值,應執行表5.0.8項的規定,東西朝向條式建筑的K、D值,應執行表5.0.8項的規定。  做好外窗(含陽臺門玻璃窗部分)的四要素(窗墻面積比、傳熱系數、東西朝向窗戶的外遮陽和氣密性)

19、設計,是建筑節能設計的關鍵1. 盡量采用小窗墻面積比(1) 設計適宜的窗墻面積比是建筑節能設計的最關鍵點窗戶是建筑外圍護結構中厚度最薄、熱工性能最差的部位:其熱阻很小,傳熱系數很大;夏季空調時,太陽輻射熱能夠直接透過窗戶玻璃進入室內。即使是中空玻璃窗,其輻射傳熱所占比列最大,約60,其次是導熱傳熱約占37,封閉空氣間層的空氣對流傳熱約只占3;外窗面積越大,空氣滲透量也就越大。因此,在建筑圍護結構中,外窗所占建筑物采暖、空調能耗的比例最大(也是隔聲性能最差的部位),控制窗墻面積比,也就成為是建筑節能設計中的最關鍵點。我國八十年代之前的建筑,發達國家目前的建筑,窗墻面積比都有比較小。開大窗和流行凸

20、(飄)窗,不符合夏熱冬冷地區的氣候特征,是建筑設計中的一個誤區。正如中國建筑學會理事長宋春華在上海舉行的“節能省地生態住宅產業可持續發展高峰論壇”會上所說的:“我國的住宅建筑消耗了大量的資源、能源,最大的軟肋是重外表、輕功能,華而不實。” 適宜的窗墻面積比應以滿足室內采光要求為限窗戶越大,外墻相對面積越小,建筑物的能耗也就越大。從建筑節能和改善室內熱環境層面考慮,適宜的窗墻面積比應該是,以滿足設計標準所要求的室內采光需要(如住宅設計規范所要求的窗地面積比值)為限。 除有陽臺大進深房間外,一般情況下不應采用大窗墻面積比為了滿足有陽臺大進深房間的采光需要,省標表5.0.4.13中,當外窗的傳熱系數

21、2.5 W/(m2K)時,條式建筑北向及南向的窗墻面比,最大允許采用0.4及0.5(HDD182000地區)、0.6及0.7(HDD182000地區)。但在一般情況下,不應采用大窗墻面積比。從表2所列湖北省各地的建筑節能率可以看出:表2  南北朝向條式建筑在不同窗墻面積比、不同傳熱系數外窗、及“省標”的其它規定性指標(注)計算條件下,湖北省各地的建筑節能率地區全年采暖能耗節能率()全年空調能耗節能率()全年采暖、空調能耗節能率()窗墻面積比和外墻傳熱系數KCW/(m2·K)北0.25南0.30KC=4.7北0.40南0.50KC=2.5北0.60南0.70KC=2.5北0.

22、25南0.30KC=4.7北0.40南0.50KC=2.5北0.60南0.70KC=2.5北0.25南0.30KC=4.7北0.40南0.50KC=2.5北0.60南0.70KC=2.5HDD182000地區56.661.057.868.0-15.122.7-6.710.4-46.350.647.655.0-HDD182000地區54.356.2-73.775.212.716.7-35.3-21.449.250.1-57.361.9注: 規定性指標為:外墻K=1.5W/(m2·K)、 D=3.0;屋頂K=1.0W/(m2·K)、D=3.0;分戶墻和樓板K=2.0W/(m2&

23、#183;K);戶門和陽臺門門芯板K=3.0W/(m2·K)。 在標準狀態下(N 0.25,S 0.30,KC=4.7),湖北省各地的全年采暖、空調節能率,基本上達到50(在HDD182000地區,為大冶的46.3鶴峰的50.6;在HDD182000地區,為房縣的49.2咸豐的50.1);  各地的年采暖節能率高于全年采暖空調節能率;年空調節能率很低(在HDD182000地區,僅為鶴峰的15.1大冶的22.7,在HDD182000地區,僅為神農架和利川的12.7房縣的16.7); 在大窗墻面積比、低傳熱系數外窗狀態下,各地的全年采暖空調能耗節能率、年采暖能耗節能率得到提高,

24、并提高了全年采暖空調能耗節能率,特別是采暖度日數很大而空調度日數又很小的HDD182000地區;全年空調節能率很低(在HDD182000地區,空調節能率僅為-6.7%10.4%;在HDD182000地區,空調節能率為-35.3%-21.4%),比八十年代的高能耗建筑的空調能耗還高。因此,除了大進深大面積房間之外,應避免采用大窗墻面積比。僅靠降低外窗傳熱系數的方法,來實現空調節能率50的目標是不可能的。提高空調節能率,主要靠減小窗墻面積比、對窗戶實施活動外遮陽、提高空調設備的效率,并采用低輻射鍍膜的低傳熱系數窗。 節能建筑不宜設置在外墻洞口處無窗戶的凸(飄)窗理由是: 凸窗增大了建筑物的外表面積

25、,即增大了建筑物的體形系數(因凸窗凸出外墻面的空氣空間,通過外墻洞口已與室內空氣貫通,通過空氣對流傳熱使二者融為一體,故凸窗與外墻面所圍成的空間,是室內的一部分),從而增大了建筑能耗;    凸窗增大了窗墻面積比(其窗墻面積比按窗的展開面積計算,即按窗洞面積加側窗面積計算),也就增大了建筑能耗; 無側墻板的凸窗,夏季有日照時間,陽光能從多個方向進入室內,不但增大空調能耗,還會降低開與不開空調時的室內舒適性; 頂層凸窗的頂板需按屋面要求設計,中間層和底層的凸窗頂板及非玻璃側窗的側墻板、窗臺板需按外墻要求設計, 增大了工程造價。當因建筑外觀需要設計凸(飄)窗時,宜在外

26、墻上再設置一層窗戶,使其與凸窗組成雙層復合窗(此時的窗墻面積比,按外墻上的窗洞面積計算,窗的傳熱系數按雙層復合窗考慮),并在外墻窗的外側設置懸掛窗簾的設施。但是,當有凸窗側墻板時,會影響室內的采光和日照。 封閉陽臺應在外墻上設置陽臺門和內窗陽臺門玻璃窗部分與陽臺窗的窗墻面積比,應控制在省標所規定的限值以內。此時,陽臺門的玻璃窗部分、陽臺窗與封閉陽臺外窗的傳熱系數,按雙層窗取值。當封閉陽臺里面的外墻部位無外墻及陽臺門窗時,挑出部分已不是陽臺,而是房間的一部分,此時的封閉陽臺窗應是外墻窗,其窗墻面積比和傳熱系數,應符合省標的規定,頂層陽臺上的雨蓬板,其K、D值應按屋面要求設計,陽臺地板應按樓板或架

27、空樓板設計。2. 盡可能采用低傳熱系數外窗(含陽臺門玻璃窗)    如上所述,外窗比建筑圍護結構的其它部位(外墻、屋頂、架空樓板、地面)的傳熱系數大很多,它是建筑圍護結構中建筑能耗最大的部位。因此,在工程設計時,應盡量采用低傳熱系數外窗,以提高空調節能率(理由詳見后面表4的分析意見)和室內舒適性。舒適性建筑的外窗,其傳熱系數宜不大于相鄰外墻的傳熱系數。考慮到我國目前的經濟承受能力,省標對外窗傳熱系數的限值,僅規定在較低的水平上(K4.72.0)。各種窗戶(含陽臺門玻璃窗)的傳熱系數(K),可按表3所列值設計。表3    &#

28、160; 常用外窗(含陽臺門亮窗)傳熱系數設計參考值窗框型材材料外窗類型空氣間層厚度(mm)窗框窗洞面積比()傳熱系數W/(·K)塑  料單玻平開窗30404.7中空玻璃平開窗61230403.02.5243030402.5單玻平開窗組成的雙層窗10014030402.3單玻平開窗+中空玻璃平開窗組成的雙層窗中空玻璃612雙層窗10014030402.01.7低輻射鍍膜(LowE)中空玻璃平開窗61230402.01.7真空玻璃平開窗30402.5低輻射鍍膜真空玻璃平開窗30401.5鋁合金單玻平開窗(不得用于節能建筑外窗)20306.56.0中空玻璃平開窗61220304

29、.03.5中空玻璃斷熱型材平開窗61220303.2低輻射鍍膜(LowE)中空玻璃斷熱型材平開窗61220303.02.5單玻平開窗組成的雙層窗10014020303.02.8單玻平開窗+中空玻璃平開窗組成的雙層窗中空玻璃612雙層窗10014020302.5彩鋼單玻平開窗(不得用于節能建筑外窗)20306.35.8中空玻璃平開窗61220303.93.4中空玻璃斷熱型材平開窗61220303.0低輻射鍍膜(LowE)中空玻璃斷熱型材平開窗61220302.92.3單玻平開窗組成的雙層窗10014020302.92.7單玻平開窗+中空玻璃平開窗組成的雙層窗中空玻璃612雙層窗100140203

30、02.3注: 1節能建筑不宜采用推拉外窗及陽臺門(因其氣密性能差,毛條易磨損拉脫,毛條磨損后窗的氣密性和保溫性能不能得到保證,且通風面積不足窗洞面積的1/2。2外窗(含陽臺門亮窗)的傳熱系數與玻璃品種、窗框型材大小及構造等因素有關,表中K值僅供設計選型參考,工程驗收應按工程抽樣檢測值評定。3七層及七層以上不宜采用外平開塑料窗(采用加強型五金窗并經機械性能檢驗合格的除外)。4內平開窗和內平開陽臺門的開啟角度宜接近180°。5公共建筑無外遮陽設施外窗的遮陽系數SC窗玻璃的遮陽系數×窗的玻璃面積÷窗洞面積(其中,多層玻璃的遮陽系數等于各層玻璃遮陽系數的乘積)。 

31、;傳熱系數K3.0 W/(·K)的常用戶門和陽臺門門芯板1.普通鋼防盜平開門與木鑲板平開門或木夾板平開門組成的雙層門2.厚度不小于35的實木平開門3.經保溫性能(K3.0)檢測合格的單扇平開多功能鋼戶門4.58系列平開塑料門,按圖集(92 SJ704(一)第33頁03號大樣圖)要求做40厚聚苯乙烯泡沫塑料板的保溫門芯板。3. 東西(東或西偏北30°到偏南60°范圍)朝向建筑外墻窗戶,應按本標準要求設計太陽輻射透過率20的活動外遮陽設施(它是夏熱地區建筑節能設計的關鍵點)    因東、西(東或西偏北30°到偏南60°

32、范圍)朝向墻面上,夏季的太陽總輻射照度最大,所以通過窗戶進入室內的太陽輻射熱也最多。同時,這一朝向范圍墻面上有日照時間的太陽高度角小,陽光直射室內,水平陽臺板和垂直隔板的遮陽效果很差;雙層窗和中空玻璃窗,只能對降低溫差傳熱起作用,但因夏季空調時的室內外溫差不大,且不能阻擋陽光射入室內,所以對提高空調節能率的作用不大;一般性反射陽光鍍膜玻璃雖能遮擋部分陽光,但把冬季需要進入室內的陽光也遮擋了;著色玻璃窗在冬季時阻擋陽光進入室內,不利日照和采光,在夏季時它成為吸熱源,會嚴重惡化室內熱環境。因此,東、西(東或西偏北30°到偏南60°范圍)朝向墻面上的窗戶,不應采用著色玻璃、一般性

33、反射陽光鍍膜玻璃、水平板和垂直隔板等遮陽方式,而應采用垂直式活動外遮陽設施。垂直式活動外遮陽設施包括:平開、推拉、折疊型式的百葉窗或擋板,帶鋁塑卷簾的塑料窗等,它們的太陽輻射透過率約為159。                               黑球溫度    

34、                                          -  -  空氣溫度     

35、60;                                           無遮陽房間      

36、60;                             竹簾遮陽房間垂直百葉遮陽窗房間  圖1  有無遮陽房間室內黑球溫度與空氣溫度的比較圖1為武漢西朝向關窗無空調時,有無外遮陽三個房間室內黑球溫度和空氣溫度的對比試驗結果。垂直平開木百葉窗遮陽房間比無遮陽房間的最高黑球溫度低5.6

37、(表明無遮陽房間內有較強的熱輻射),室內最高空氣溫度低3.9,說明垂直遮陽對改善室內熱環境質量有顯著的效果。表4列出了東西朝向條式建筑,在不同窗墻面積比、不同傳熱系數外窗、外窗有活動外遮陽、及省標的其它規定性指標計算條件下,湖北省各地的建筑節能率范圍值。表4  東西朝向條式建筑在不同窗墻面積比、不同傳熱系數外窗、外窗有活動外遮陽、及省標的其它規定性指標(注)計算條件下,湖北省各地的建筑節能率地區全年采暖節能率()全年空調節能率()全年采暖空調節能率()窗墻面積比和外窗傳熱系數KCW/(m2·K)東、西0.35    KC:4.7東(或

38、西)0.25西(或東)0.30KC:4.7東、西0.50    KC:3.2東(或西)0.60西(或東)0.70KC:2.5東、西0.35    KC:4.7東(或西)0.25西(或東)0.30KC:4.7東、西0.50    KC:3.2東(或西)0.60西(或東)0.70KC:2.5東、西0.35    KC:4.7東(或西)0.25西(或東)0.30KC:4.7東、西0.50    KC:3

39、.2東(或西)0.60西(或東)0.70KC:2.5HDD182000地區49.658.5-53.759.958.463.138.038.3-30.537.622.729.147.151.6-48.651.349.653.4HDD182000地區-46.750.550.553.156.057.9-39.840.029.531.120.724.1-45.849.048.049.251.752.7注:外墻K=1.0W/(m2·K)、D=3.0,屋頂K=0.8、D=3.0,分戶墻和樓板K=2.0W/(m2·K),陽臺門門芯板K=3.0W/(m2·K),外窗活動外遮陽設施

40、的太陽輻射透過率為0.2。從表4所列的兩個分區中各地的建筑節能率范圍值可以看出:東西朝向建筑在夏季空調有外遮陽狀況下,隨著外窗傳熱系數K的降低,窗墻面積比的增大,雖然建筑物的全年采暖空調總節能率不變(表中所列節能率隨之被提高,是因為低K值窗的規定窗墻面積比,小于能耗相當時的計算窗墻面積比所造成的),但是,空調節能率卻隨之大幅度降低。因此,為了提高外遮陽狀況下的空調節能率,工程設計時不要用足省標規定的窗墻面積比限值,并盡可能采用低傳熱系數窗(例如:當東、西朝向的窗墻面積比為0.350.40時,采用K=3.2的窗;當東、西朝向的窗墻面積比為0.40.5時,采用K=2.5的窗;當東、西朝向的窗墻面積

41、比為0.50.7時,采用K=2.01.5的窗)。 發達國家建筑的各朝向窗戶普遍采用淺色活動卷簾、折疊式或推拉式百葉窗及金屬擋板等外遮陽設施遮陽(其太陽輻射透過率約為915),我國解放前的建筑也普遍采用平開木百葉窗或木擋板遮陽。這些外遮陽設施既可夏季遮陽遮光,當冬季無日照時關閉后還可擋風擋雨雪,又可防盜。南朝向窗戶宜采用水平板遮陽,北朝向窗戶宜采用垂直隔板遮陽,最好都采用垂直式活動外遮陽。國內、外的垂直式活動外遮陽設施主要有: 國外的垂直式活動外遮陽設施示圖           

42、;    法國  塑料門窗廠活動式鋁塑卷簾外遮陽塑料窗(正在進行卷簾拉放1萬次試驗)               德國  帶鋁塑卷簾塑料窗使用狀態(內平開、內平移、內傾窗)                法國  折疊擋板

43、外遮陽塑料窗住宅(正在進行聚苯板外墻外保溫改造)                  法國  折疊擋板外遮陽塑料窗住宅(巖棉外保溫改造后)                窗 法國  外墻軌道推拉擋板活動外遮陽塑料窗  國內

44、遮陽設施產品示圖 重慶   塑料卷簾外遮陽                               武漢、深圳   卷簾外遮陽  河北廊坊  坡屋面活動鋁卷簾遮陽   

45、0;              公共建筑外遮陽    4. 關于外門和外窗三性指標的設計 為了使室內換氣次數得到控制,應依據省標第5.0.7條的規定,在建筑設計文件中,應對外門外窗的氣密性等級提出要求,并使其符合建設部27號和218號公告的規定。 建設部在2001年7月4日發布的第27號公告(關于發布化學建材技術與產品的公告)中,要求塑料門窗的抗風壓性能2500Pa,氣密性2.5m3/mh,水密性250Pa,當其中的

46、某一項指標不滿足上述要求時,不允許用于城鎮住宅建筑和公共建筑。 建設部又于2004年3月發布的第218號公告中,推薦采用:中空玻璃塑料平開窗,其抗風壓性能P2.5kPa,氣密性ql1.5 m3/(mh),水密性P250Pa,隔聲性能RW30dB,傳熱系數K2.8 W/(m2K);中空玻璃斷熱型材鋁合金平開窗,其P2.5kPa,ql1.5 m3/(mh),P250Pa,RW30dB,K3.2W/(m2K);中空玻璃斷熱型材鋼平開窗,其P2.5kPa,ql1.5 m3/(mh),P250Pa,RW30dB,K3.0W/(m2K)。 為保證門窗的安全性、耐久性和功能性,在設計文件中,應同時對外門外窗

47、的抗風壓性能和水密性提出要求,使其符合上述兩公告的規定。同時塑料外門外窗的構造和型材尺寸應滿足抗風壓性能的要求,組合門窗應按圖集要求設計豎拼條、橫拼條。      豎拚條、橫拚條安裝大樣:            5. 關于選擇平開與推拉門窗的問題由于平開門窗的開啟通風面積大,三性(抗風壓性能、氣密性、水密性)性能好,依據建設部27號和218號技術公告,推薦采用: 多層建筑推薦采用中空玻璃(含低輻射鍍膜中空玻璃,下同)塑料外(或

48、內)平開門窗,中空玻璃斷熱型材鋁合金外(或內)平開門窗,中空玻璃斷熱型材鋼外(或內)平開門窗; 高層建筑的七層以上,推薦采用中空玻璃塑料內平開窗,中空玻璃斷熱型材鋁合金內平開門窗,中空玻璃斷熱型材鋼內平開門窗; 單玻塑料平開門窗、單玻斷熱型材鋁合金門窗、單玻鋼平開門窗,當P2.5kPa,ql2.5 m3/(mh),P250Pa時,可用于窗墻面積比符合省標規定的多層建筑; 由于推拉門窗的開啟通風面積不到洞口面積的一半,且三性指標一般很難達到標準要求。因此,居住建筑不宜采用推拉外門窗(天津市已禁止采用),它只能用于雙層復合門窗的內層門窗; 前述低傳熱系數的雙層復合外門窗,宜按以上推薦原則選擇。&#

49、160;              基本推拉門立面承受最大風載值表   基本推拉門型材規格系列加強筋型鋼代號承受風載面積S()額定撓度fmax=L/300cm承受最大風載值P(Pa)示圖洞口號門框門扇212180SK1-10SK1-091.651.6281285SK1-01SK1-04A107585ASK1-01SK1-04A107595SK1-04SK1-0916362124 1.971.8585SK1-01SK1-04A70085A

50、SK1-01SK1-04A70095SK1-04SK1-091064242080SK1-10SK1-091.681.5486485SK1-01SK1-04A113685ASK1-01SK1-04A113695SK1-04SK1-091728基本推拉門型材規格系列加強筋型鋼代號承受風載面積S()額定撓度fmax=L/300cm承受最大風載值P(Pa)示圖洞口號門框門扇242180SK1-10SK1-091.801.6272685SK1-01SK1-04A95585ASK1-01SK1-04A95595SK1-04SK1-09145424242.161.8585SK1-01SK1-04A62985

51、ASK1-01SK1-04A62995SK1-04SK1-09958 六、 關于表5.0.8的說明及執行要點  條式建筑屋頂1.0、D3.0,外墻mi1.5、D3.0,分戶墻和樓板2.0,南向窗墻面積比0.30,北向窗墻面積比0.25,外窗(含陽臺門透明部分)的4.70,戶門和陽臺門門芯板3.0,分戶墻和樓板2.0,是本標準也是行標的基本規定值,也是本標準各地標準能耗規定限值計算用基本參數。  表中條式建筑和點式建筑屋頂及外墻的第、項、規定值,低層(別墅)建筑屋頂和外墻的K、D規定值,以及外窗和陽臺門窗戶的值規定限值,如上述4.0.3條說明所述,是通過當量能耗計算

52、得到的。  架空地板和不采暖空調的地下室、架空層上部地板傳熱系數0.65 W/(m2·K)的規定限值,也是經過當量能耗計算得到的。能耗計算結果表明,當架空地板(含不采暖與空調地下室或架空層上部地板)的傳熱系數也規定為1.5 W/(m2·K)時,架空地板房間比觸土地板房間的采暖與空調能耗高得多,只有當架空地板的傳熱系數K0.65 W/(m2·K)時,兩種地板房間的采暖與空調能耗之和才基本相當。此規定值與行標JGJ2695中的西安、鄭州、徐州線的規定值相同。  條式建筑和點式建筑底部自然通風的架空樓板傳熱系數規定值,因按本標準附錄B.0.3的規定,

53、其外表面積是建筑物總外表面積的一部分,因此規定與外墻的最大傳熱系數規定值相同(即K1.5及K1.20)。這里需特別指出,雖然此時的整棟建筑物能節能50,但是,底部自然通風的架空樓板上部房間的采暖空調能耗,卻比上、下都采暖空調房間的能耗大很多。因此,在工程設計時,宜按K0.65的要求設計。當建筑物底部自然通風的架空樓面的傳熱系數K按0.65W/(m2·K) 設計時,則把架空樓面按觸土地面考慮,其表面不參與建筑物體形系數的計算,這就有利于建筑物的體型系數不超過5.0.3條地規定,利于按規定性指標設計。  屋面的夏季日照時間最長,太陽輻射照度最大(例如,武漢地區屋面的夏季太陽總輻

54、射照度日總量,比北向墻面大3.0倍,比南向墻面大2.6倍,比東或西向墻面大2.0倍),頂層房間的空調能耗中屋面占的比例很大,屋面是降低頂層房間采暖空調能耗和提高頂層房間室內熱環境質量的重點。因此,對高層建筑和高標準建筑,特別是夏季酷熱地區的建筑,屋面(特別是坡屋面)的傳熱系數應適當低于標準的規定限值。種植屋面是平屋面的最好做法。兼顧冬季保溫需要,種植屋面除用種植土保溫之外,還應設置保溫層。這樣的種植屋面熱阻和熱惰性指標值都大,是一種高性能屋面。   外墻應按各朝向外墻的平均傳熱系數設計  外墻是建筑物繼外窗(含陽臺門玻璃窗)之后的第二大能耗部位。各朝向外墻的平均傳

55、熱系數,應按湖北省居住建筑節能設計標準附錄A的規定方法計算。其中,窗臺板、非玻璃窗的側墻板、封閉陽臺上非玻璃側窗的側墻板、凸(飄)窗的頂板、檐溝、雨篷板等,均應參與該朝向外墻平均傳熱系數計算。 外墻保溫隔熱做法及外墻外保溫、內保溫做法的特點在發達國家外墻的外保溫做法,目前主要有及巖棉、玻璃棉外掛板外墻外保溫系統及聚苯板薄抹面外保溫系統、聚苯板與石膏板內保溫系統。在國內,外墻的保溫做法標準目前有:外墻外保溫工程技術規程JGJ144-2004;膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統JG149-2003;膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統JG158-2004。JGJ144中,還包括EPS板現澆混凝土外墻外保溫系統、

56、EPS鋼絲網架板現澆混凝土外墻外保溫系統、機械固定EPS鋼絲網架板外墻外保溫系統。其中,膠粉聚苯顆粒保溫做法在德國已被淘汰,建設部第218號公告中,將其內保溫系統劃歸到限制使用做法中,不得用于大城市。由于夏熱冬冷地區外墻所需的保溫層厚度比嚴寒及寒冷地區的薄,因此,居住建筑宜采用聚苯板薄抹面外保溫系統和膠粉聚苯顆漿料外保溫系統。外保溫和內保溫兩大保溫系統,各有各的特點,設計時可依據它們的下述優缺點、工程性質、工程造價、室內熱環境質量要求、連續還是間歇式的采暖與空調運行方式等,權衡利弊,綜合選擇。但對居住建筑,宜采用外保溫做法。(1)外墻外保溫做法的特點主要優點: 主體結構得到保護,溫差應力被大幅

57、度降低,熱變形小,從而可防止主體結構產生溫差變形裂縫,耐久性得到提高; 基本上可消除或減弱梁、柱等熱橋的影響,絕熱層的效率很高(達8595); 主體結構在室內一側,室內的熱穩定性好,房間溫度波動小。對連續采暖與空調有利,在空調和采暖設備運行當中,當遭遇臨時停電或設備故障時室內溫度的升(空調時)、降(采暖時)速度慢; 在夏季自然通風情況下,與等同內保溫做法比較,外墻的內表面溫度相對較低; 內表面(含熱橋部位)不會發生結露現象; 適合既有建筑節能改造,改造施工對室內的干擾小; 有利住戶裝修改造; 比內保溫做法的使用面積大。主要缺點: 冬期和雨期施工受到一定限制;  對材料和施工的質量要求

58、嚴格,否則面層容易產生裂縫; 造價相對較高。(2)外墻內保溫做法的特點主要優點: 采暖升溫和空調降溫速度快,有利于間歇式采暖與空調運行方式; 受雨期和冬期施工的影響較小,施工方便; 對面層材料無耐候要求; 造價適中。主要缺點: 主體結構未受到保溫層保護,容易產生溫差變形裂縫,耐久性降低,比外保溫做法的相對壽命縮短; 有熱橋產生,且不易處理,削弱了墻體的絕熱性能,絕熱層的效率低(僅3040); 室內熱穩定性差,溫度波動大,夏季的外墻內表面溫度高; 熱橋部位內表面相對容易結露; 不利于住戶裝修改造,裝修改造時保溫層易遭到破壞; 使用面積比外保溫做法小。 當上、下或相郊用戶不采暖、空調時,采暖或空調

59、用戶的熱量或冷量將向上、下、相鄰用戶的室內散失,造成采暖與空調用戶的利益不能得到保護,因此,本標準要求樓板和分戶墻的傳熱系數不大于2.0 W/(m2K)。 能耗計算結果表明,架空地面、不采暖與空調的地下室和封閉架空層上部的地面(以下統稱架空地面),與觸土地面比較,架空地面房間的采暖與空調能耗,比觸土地面房間的能耗大得多,只有當架空地面的傳熱系數K0.65W/(m2K)時,二者的能耗才基本相當(架空地面以下的空間體積越大,能耗也越大)。因此,省標規定架空地面的K0.65W/(m2K)。當無功能要求時,不宜做架空地面。觸土地面是夏熱冬冷地區最節能的地面。從表所列武漢城區室外無遮擋場地較深層地溫氣象

60、資料可以看出,3.2m深地層的地溫基本穩定(冬季約為18.5,夏季約為18.7),有建筑物遮擋的室內地面以下土層溫度約為16(冬季)22(夏季),室內觸土地面的采曖熱損失小,夏季空調時基本不耗能。表武漢城區室外無遮陽較深層地溫(,時)氣象統計資料冬季室外日平均溫度5天12月月月個月平均地層深度0.8m深1.6m深3.2m深0.8m深1.6m深3.2m深0.8m深1.6m深3.2m深0.8m深1.6m深3.2m深14.117.419.811.115.018.510.213.217.211.615.118.5夏季室外日平均溫度28天6月月月個月平均地層深度0.8m深1.6m深3.2m深0.8m深1.6m深3.2m深0.8m深1.6m深3.2m深0.8m深1.6m深3.2m深22.419.417.225.121.718.426.823.619.525.422.218.7注:統計年份年月日年月日。 底部自然通風的架空樓面,是計算建筑物體形系數用的建筑物外表面積的一部分,省標要求其傳熱系數K1.5(條式建筑)及K1.2(點式建筑)W/(m2K)。此時,雖然建筑物整體能實現節能50,但是,架空樓面上房間的采暖與空調能耗,將比非架空樓面房間的能耗高得多。因此,當架空樓面上的房間為居室時,架空樓面的傳熱系數,宜按架空地面K0.65W

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