二、居住建筑節(jié)能設(shè)計標準
㈠《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》(JGJ 26—2010)
1.適用范圍
本標準適用于嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑的建筑節(jié)能設(shè)計。居住建筑包括采用和尚未采用采暖或空調(diào)的居住建筑,其中包括住宅、集體宿舍、住宅式公寓、商住樓的住宅部分、托兒所、幼兒園等;采暖方式包括采用煤、電、油、氣或地?zé)岬茸匀荒茉矗褂眉谢蚍稚⒐岬臒嵩础?/P>
2.術(shù)語
、挪膳热諗(shù)(HDDl8)
一年中,當某天室外日平均溫度低于l8℃時,將該日平均溫度與18℃的差值乘以1d,并將此乘積累加,得到一年的采暖度日數(shù)。
⑵空調(diào)度日數(shù)(CDD26)
一年中,當某天室外日平均溫度高于26℃時,將該日平均溫度與26℃的差值乘以1d,并將此乘積累加,得到一年的空調(diào)度日數(shù)。
、怯嬎悴膳谔鞌(shù)(Z)
采用滑動平均法計算出的累年日平均溫度低于或等于5℃的天數(shù),單位:d。僅供建筑節(jié)能設(shè)計計算時使用。
⑷計算采暖期室外平均溫度(te)
計算采暖期室外日平均溫度的算術(shù)平均值。
、山ㄖ锖臒崃恐笜(qh)
在計算采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內(nèi)設(shè)計計算溫度,單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量,單位:W/m2。
、蕠o結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)(K)
在穩(wěn)態(tài)條件下,圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為l℃,在單位時間內(nèi)通過單位面積圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量,單位:W/(m2·K)。
、藝o結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)
考慮太陽輻射對圍護結(jié)構(gòu)傳熱的影響而引進的修正系數(shù)。
、掏鈮ζ骄鶄鳠嵯禂(shù)
考慮了墻上存在的熱橋影響之后得到的外墻傳熱系數(shù)。
(9)建筑體形系數(shù)(S)
建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面、不采暖樓梯間內(nèi)墻、戶門的面積。
(10)窗墻面積比
窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即建筑層高與開間定位線圍成的面積)的比值。
3.節(jié)能設(shè)計標準的要求
嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑的建筑熱工和暖通設(shè)計必須采取節(jié)能措施,在保證室內(nèi)熱環(huán)境的前提下,將建筑熱工和采暖能耗控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。
嚴寒和寒冷地區(qū)的建筑,以各地l980~1981年住宅通用設(shè)計、4個單元6層樓,體形系數(shù)為0.30左右的建筑物的耗熱量指標計算值,經(jīng)線性處理后的數(shù)據(jù)作為基準能耗。要求居住建筑全年的采暖能耗在此基準能耗值的基礎(chǔ)上通過對建筑、熱工、暖通系統(tǒng)采取節(jié)能措施,達到降低65%的節(jié)能目標。
有兩種方法能夠確定設(shè)計的居住建筑是否符合節(jié)能設(shè)計標準的要求:
、僭O(shè)計時嚴格按照標準的規(guī)定去做,特別是全部滿足強制性條文的規(guī)定,就可以認定該建筑能夠滿足節(jié)能標準的要求,無需計算所設(shè)計建筑物的節(jié)能率是多少。
②進行圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷。考慮到實際建筑的復(fù)雜性和多樣化,當所設(shè)計建筑的某一部分的熱工性能不能滿足強制性條文的規(guī)定時,允許通過提高另一部分熱工性能的途徑來彌補。權(quán)衡判斷就是以建筑物的耗熱量指標為依據(jù),考慮圍護結(jié)構(gòu)的總體熱工性能是否符合節(jié)能設(shè)計的要求。
4.室內(nèi)熱環(huán)境計算參數(shù)
、艊篮秃涞貐^(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計的氣候分區(qū)
修訂后的標準改變了以前節(jié)能設(shè)計僅用溫度指標作為衡量當?shù)乩錈岢潭鹊乃枷耄挠貌膳热諗?shù)HDDl8和空調(diào)度日數(shù)CDD26衡量當?shù)睾浜脱谉岬某潭,并以此作為劃分氣候分區(qū)的依據(jù)。
嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計氣候子區(qū) 表l4-11
、剖覂(nèi)熱環(huán)境計算參數(shù)
冬季采暖室內(nèi)計算溫度取18℃;冬季采暖計算換氣次數(shù)取0.5次/h。
對人體的舒適以及對采暖能耗影響最大的是溫度指標。
5.建筑與圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計
、懦蚺c布局
建筑群的規(guī)劃設(shè)計,建筑單體的平、立面設(shè)計和門窗的設(shè)置應(yīng)盡可能設(shè)在避風(fēng)向陽地段,朝向宜采用南北向或接近南北向,以便有效地利用冬季日照,主要房間宜避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向,減少冷風(fēng)滲透。
建筑朝向的范圍為:北(北偏東60°至偏西60°);東、西(東或西偏北30°至偏南60°);南(南偏東30°至偏西30°)。
、企w形系數(shù)
體形系數(shù)的大小對建筑能耗的影響非常明顯。從建筑節(jié)能的角度來說,建筑物的平、立面不應(yīng)出現(xiàn)過多的凹凸,體形系數(shù)越小,單位建筑面積對應(yīng)的外表面積越小,通過外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱損失越小。
作為標準的強制性條文,嚴寒和寒冷地區(qū)建筑物的體形系數(shù)必須滿足表14—12的規(guī)定,若體形系數(shù)超過限值,則要求提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能,并按照標準的要求進行圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷。
嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑的體形系數(shù)限值 表14-12
、谴皦γ娣e比
各個朝向窗墻面積比是指不同朝向外墻面上的窗、陽臺門的透明部分的總面積與所在朝向建筑的外墻面的總面積之比。由于窗戶本身的功能和構(gòu)造特點,它的傳熱系數(shù)往往數(shù)倍于外墻;窗墻面積比越大,采暖能耗也越大。因此,從降低建筑能耗的角度出發(fā),必須限制窗墻面積比(見表l4-13)。超過限值者,也需進行圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷。
嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑的窗墻面積比限值 表l4-13
、葮翘蓍g與外走廊
樓梯間及外走廊與室外連接的開口處應(yīng)設(shè)置能夠密閉的窗或門,嚴寒(A)、(B)區(qū)的樓梯間宜采暖,采暖樓梯間的外墻和外窗應(yīng)采取保溫措施。
、山ㄖ䥽o結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計
1)圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能
在嚴寒和寒冷地區(qū),采暖期室內(nèi)外溫差傳熱的熱量損失占主要地位,建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能的好壞直接影響居住建筑采暖能耗,必須予以嚴格的控制。
根據(jù)建筑所處城市的氣候分區(qū)區(qū)屬不同,建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)[傳熱系數(shù)、周邊地面和地下室外墻的保溫材料層熱阻、寒冷(B)區(qū)外窗綜合遮陽系數(shù)]不應(yīng)超過相應(yīng)氣候子區(qū)圍護結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)限值表中規(guī)定的限值。嚴寒和寒冷地區(qū)的圍護結(jié)構(gòu)熱工性能限值示例分別見表l4—14、表l4-15和表l4—16。如果不滿足規(guī)定的限值要求,必須按照標準的規(guī)定進行圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷。注意,外墻的傳熱系數(shù)是考慮了熱橋影響后計算得到的平均傳熱系數(shù)。
2)外窗(門)部位的設(shè)計
、匍T窗的氣密性
根據(jù)國家標準《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法》 (GB/T7106--2008)中的規(guī)定,在標準狀態(tài)下,壓力差為10Pa時,氣密性要求:
為減少冬季室外空氣過多地向室內(nèi)滲漏,對外窗及敞開式陽臺門的氣密性要求為:嚴寒地區(qū):應(yīng)≥6級。寒冷地區(qū):1~6層應(yīng)≥4級;7層及以上應(yīng)≥6級。
、谕獯罢陉
在寒冷(B)區(qū),由于其夏季室外太陽輻射比較強烈,因此,需要對空調(diào)負荷大的建筑的外窗(包括陽臺的透明部分)設(shè)置外部遮陽,以有效減少進入室內(nèi)的太陽輻射。設(shè)置遮陽后,外窗的綜合遮陽系數(shù)等于窗本身的遮陽系數(shù)與外遮陽的遮陽系數(shù)的乘積。
、弁勾霸O(shè)置
嚴寒地區(qū)的所有朝向和寒冷地區(qū)的北向不應(yīng)設(shè)置凸窗。因為這些地區(qū)冬季室內(nèi)外溫差大,凸窗容易發(fā)生結(jié)露,出現(xiàn)淌水、長霉等問題。設(shè)置凸窗時,凸窗凸出(從外墻面至凸窗外表面)應(yīng)≤400mm。凸窗的傳熱系數(shù)限值應(yīng)比普通窗降低15%,且其不透明的頂部、底部、側(cè)面的傳熱系數(shù)應(yīng)≤外墻的傳熱系數(shù)。
、芡獯(門)洞口部位的保溫處理
外窗(門)框與外墻之間的縫隙應(yīng)采用高效保溫材料填堵,不得采用普通水泥砂漿補縫。
外窗(門)洞口室外部分的側(cè)墻面應(yīng)做保溫處理,避免洞口室內(nèi)部分的側(cè)墻面產(chǎn)生結(jié)露。
3)封閉式陽臺的保溫
陽臺和直接連通的房間之間應(yīng)設(shè)置隔墻和門、窗;否則,應(yīng)將陽臺作為所連通房間的一部分,要求陽臺與室外空氣接觸的墻板、頂板、地板、門窗的傳熱系數(shù)和陽臺的窗墻面積比均需滿足上述相應(yīng)氣候分區(qū)傳熱系數(shù)限值表和窗墻面積比限值表的規(guī)定。
如果陽臺和直接連通的房間之間設(shè)置了隔墻和門、窗,但其傳熱系數(shù)沒有達到規(guī)定的限值,則要求:
①陽臺和室外空氣接觸的墻板、頂板、地板的傳熱系數(shù)須≤規(guī)定限值的120%;
、趪篮貐^(qū)陽臺窗的傳熱系數(shù)須≤2.5W/(m2·K);
、酆涞貐^(qū)陽臺窗的傳熱系數(shù)須≤3.1W/(m2·K);
④陽臺外表面的窗墻面積比須≤60%;
、蓐柵_和直接連通的房間隔墻的窗墻面積比必須滿足表l4—13的限值要求。
4)圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位的保溫
圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位的內(nèi)表面發(fā)生結(jié)露會影響室內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境的質(zhì)量,同時也是熱量大量流失的部位,應(yīng)對外墻與屋面可能出現(xiàn)熱橋的部位進行驗算,保證它的內(nèi)表面溫度在室內(nèi)空氣設(shè)計溫、濕度條件下不低于露點溫度。并采取特殊保溫措施,加強熱橋部位的保溫。
5)底層地坪以及與地坪接觸的周邊外墻應(yīng)采用良好的保溫防潮措施
在嚴寒和寒冷地區(qū),與土壤接觸的周邊地面以及高于地面幾十厘米的周邊外墻(特別是墻角)由于受二維、三維傳熱的影響,表面溫度較低,既造成大量的熱量損失,又容易發(fā)生返潮、結(jié)露現(xiàn)象。因此,即使沒有地下室,也應(yīng)該將外墻外側(cè)的保溫延伸到地坪以下,以提高其內(nèi)表面溫度。