夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准_第1页
夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准_第2页
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文档简介

/中华人民共和国行业标准夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准EnergyEfficiencyDesignStandardforResidentialBuildingsinHotSummerandWarmWinterZoneJGJ***-****标准条文及条文说明(送审稿)2003年2月1总则为贯彻国家有关节约能源、爱惜环境的法律、法规和政策,改善夏热冬暖地区居住建筑热环境,提高空调和采暖的能源利用效率,降低能耗,制定本标准。[条文说明:《中华人民共和国节约能源法》规定:“建筑物的设计和建立应当依照有关法律、行政法规的规定,接受节能型的建筑结构、材料、器具和产品,提高保温隔热性能,削减采暖、制冷、照明的能耗。”建设部《建筑节能“十五”支配纲要》要求:“加快夏热冬冷和夏热冬暖地区居住建筑节能工作步伐”,并规定:“夏热冬暖地区各省和自治区2002年制定当地的建筑节能规划和政策,组织建筑节能试点工程,2003年大中城市起先执行夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准,2005年小城市普遍执行,2007年各县城均予执行。”夏热冬暖地区位于我国南部,在北纬27o以南,东经97o以东,包括海南全境,广东大部,广西大部,福建南部,云南西南部和元江河谷地带,以及香港、澳门和台湾。其精确范围由现行《民用建筑热工设计规范》GB51076规定。该地区处于我国改革开放的最前沿。改革开放以来,经济快速发展,人民生活水平显著提高。此地区人口约1.5亿,国内生产总值占全国国内生产总值的17.4%,进出口总额超过全国进出口总额的38.6%。该地区经济的发展,以沿海一带中心城市及其周边地区最为快速,其中特殊以珠江三角洲地区更为发达。此地区为亚热带潮湿季风气候(湿热型气候),其特征表现为夏季漫长,冬季寒冷时间很短,甚至几乎没有冬季,长年气温高而且湿度大,气温的年较差和日较差都小。太阳辐射猛烈,雨量足够。近10几年来,该地区建筑空调发展极为快速,其中经济发达城市如广州市,空调器早已超过户均1台,而且1户3台以上的也为数不少。冬季比较寒冷的福州等地区,已有越来越多的家庭用电采暖。在空调及采暖运用快速增加、建筑规模宏大的状况下,建筑围护结构热工性能照旧普遍很差,空调采暖设备能效比很低,电能奢侈严峻,室内热舒适状况不好,还是造成广州等大城市空气污染的一个重要因素,并导致温室气体CO2排放量的增加。由此可见,在夏热冬暖地区开展建筑节能工作已是势在必行,刻不待时。该地区正在大规模建立居住建筑,有必要通过居住建筑节能设计标准的制定和执行,改善居住热舒适程度,提高空调和采暖设备的能源利用效率,以节约能源,爱惜环境,贯彻国家建筑节能的方针政策。本标准适用于夏热冬暖地区新建、改建和扩建居住建筑的建筑节能设计。[条文说明:本标准适用的地区为整个夏热冬暖地区,适用于各类新建、改建和扩建的居住建筑;在夏热冬暖地区居住建筑的节能设计中,应按本标准的规定限制建筑能耗,并实行相应的建筑、热工和空调采暖节能措施。夏热冬暖地区居住建筑的建筑热工和空调暖通设计必需实行节能措施,在保证室内热环境的前提下,将空调和采暖能耗限制在规定的范围内。[条文说明:过去,夏热冬暖地区居住建筑的设计,不考虑空调、采暖的要求,建筑围护结构的热工性能差,炎夏和寒冬室内热环境恶劣,空调、采暖能源利用效率低。本标准首先要保证建筑室内热环境质量,提高人民居住生活水平,以此作为前提条件;和此同时,还要提高空调、采暖的能源利用效率,实现节能50%的目标,贯彻国家的可持续发展战略。夏热冬暖地区居住建筑的节能设计,除应符合本标准的规定外,还应符合国家现行有关强制性标准、规范的规定。[条文说明:本标准对夏热冬暖地区居住建筑的建筑、热工、空调、采温煦通风设计中限制建筑能耗及实行的节能措施做出了规定,但建筑节能所涉及的专业较多,相关的专业还制定有相应的节能标准。因此,夏热冬暖地区居住建筑的节能设计,除应执行本标准外,尚应符合国家现行的有关强制性标准、规范的规定。

2术语、符号外窗的综合遮阳系数(SW)syntheticshadingcoefficientofwindowSW是考虑窗本身和窗口的建筑外遮阳装置综合遮阳效果的一个系数,其值为窗本身的遮阳系数Sc和窗口的建筑外遮阳系数M的乘积。[条文说明:窗口外面各种形式的建筑外遮阳在南方的建筑中是很常见的。建筑外遮阳对建筑能耗,尤其是对建筑的空调能耗有很大的影响,因此在考虑外窗的的遮阳效果时,将窗本身和窗外遮阳设施的遮阳效果结合起来一起考虑。当窗口外面没有任何形式建筑外遮阳时,外窗的遮阳系数Sw就是窗本身的遮阳系数Sc。综合窗墙面积比(Cz)meanratioofwindowtowall整栋建筑外墙面上的窗的总面积和整栋建筑的外墙面的总面积(包括其上的窗面积)之比。对比评定法custombudgetmethod将所设计建筑物的采暖空调能耗和相应的参照建筑物的采暖空调能耗作对比,依据对比的结果来判定所设计的建筑物是否符合节能要求。[条文说明:建筑物的大小、形态、围护结构的热工性能等状况是困难多变的,推断所设计的建筑是否符合节能要求常常不太简洁。对比评定法是一种很灵敏的方法,它将所设计的实际建筑物和一个作为能耗基准的假想参照建筑物作比较,当实际建筑物的能耗不超过参照建筑物时,就判定实际建筑物符合节能要求。参照建筑referencebuilding接受对比评定法时作为对比基准的一个假想节能建筑。[条文说明:参照建筑的概念是对比评定法的一个特殊重要的概念,它是一个符合节能要求的假想建筑,该建筑和所设计的实际建筑在大小、形态等方面完全一样,它的围护结构满意本标准第4章中一些重要条文的规定,因此它是符合节能要求的建筑,并为所设计的实际建筑定下了采暖空调能耗的限值。2.0.5空调采暖年耗电量(EC)annualcoolingandheatingelectricityconsumption依据室内热环境设计标准和设定的计算条件,计算出的单位建筑面积空调和采暖设备每年所要消耗的电能。[条文说明:建筑物实际消耗的空调采暖能耗除了和建筑设计有关外,还和许多其它的因素有密切关系。这里的空调采暖年耗电量并非建筑物的实际空调采暖耗电量,而是在统一规定的标准条件下计算出来的理论值,这个理论值可以作为从设计的角度动身,评判建筑物能耗性能优劣的基准。2.0.6空调和采暖年耗电参数(ECF)annualcoolingandheatingelectricityconsumptionfactor和空调采暖年耗电量(EC)相对应的一个参数,其值和空调采暖年耗电量成正比。[条文说明:实施对比评定法须要计算的一个采暖空调能耗参数,也是所设计的建筑物是否符合节能要求的推断依据。2.0.7空调、采暖设备能效比(EER)energyefficiencyratioofHVACequipment在额定工况下,空调、采暖设备供应的冷量或热量和设备本身所消耗的能量之比。[条文说明:空调采暖设备本身的能效参数。2.0.8典型气象年(TMY)TypicalMeteorologicalYear以近30年的月平均值为依据,从近10年的资料中选取一年各月接近30年的平均值作为典型气象年。由于选取的月平均值在不同的年份,资料不连续,还须要进行月间平滑处理。[条文说明:目前,用于建筑全年动态能量模拟分析时,要输入气象资料。一般应用典型气象年、能量计算气象年(WeatherYearforEnergyCalculations–WYEC)等。本标准应用典型气象年进行参数计算。3室内热环境和建筑节能设计指标3.0.1依据一月份的月平均温度,将夏热冬暖地区划分为南北两个子区。北区内建筑应考虑夏季空调,兼顾冬季采暖。南区内建筑应考虑夏季空调,不考虑冬季采暖。[条文说明]:本标准以一月份的平均温度11.5℃为分界线,将夏热冬暖地区进一步细分为两个区,等温线的北部为北区,区内建筑要兼顾冬季采暖。南部为南区,区内建筑可不考虑冬季采暖。在标准编制过程中,对整个区内的若干个城市进行了全年能耗模拟计算,模拟时设定的室内温度是16~26℃。从模拟结果中发觉,处在南区的建筑采暖能耗占全年采暖空调总能耗的20%以下,考虑到模拟计算时内热源取为0(即没有考虑室内人员、电气、炊事的发热量),同时考虑到当地居民的生活习惯,所以规定南区内的建筑设计时可不考虑冬季采暖。处在北区的建筑的采暖能耗占全年采暖空调总能耗的20%以上,福州市占45%左右,可见北区内的建筑冬季的确有采暖的需求。下图中的虚线为南北区的分界线。下表列出夏热冬暖地区中划入北区的主要城市。省份划入北区的主要城市福建福州市、莆田市、龙岩市广东梅州市、兴宁市、龙州县、新丰县、英德市、怀集县广西河池市、柳州市、贺州市海南┅┅┅3.0.2夏季空调室内热环境设计指标,应符合下列要求:1卧房、起居室室内设计温度26℃~28℃;2换气次数1.0次/h。3.0.3北区冬季采暖室内热环境设计指标,应符合下列要求:1卧房、起居室室内设计温度16℃~18℃;2换气次数1.0次/h。[条文说明:改善居住建筑室内热环境质量,同时提高能源利用效率,实现建筑节能,是本标准的基本目标,因此单列一章确定室内热环境和建筑节能设计指标。标准中室内热环境质量的指标只规定了温度指标和换气次数指标,这是由于当前一般住宅较少配备户式中心空调系统,室内空气湿度、风速等参数事实上难以限制。应当说,在室内热环境的诸多指标中,温度指标是一个重要的指标;换气次数指标则是从人体卫生角度考虑必不行少的指标。所以只提出空气温度指标和换气次数指标。居室温度夏季限制在26℃--28℃,北区冬季限制在16℃--18℃,和该地区原来恶劣的室内热环境相比,提高幅度比较大,基本上达到了热舒适的水平。这是考虑到该地区经济发展比较快,居民对改善居住条件的要求很迫切,而建筑物的设计基准期为50年,因此居室温度指标的确定应适度超前。至于在室内设计温度上考虑了一个范围,这是充分考虑了该地区的经济发展的差异,使得在考虑制定当地政策及实施时,有一个上下的范围。换气次数是室内热环境的另外一个重要的设计指标,冬、夏季室外的簇新空气进入采暖空调的建筑内,一方面有利于确保室内的卫生条件,另一方面又要消耗大量的能量,因此要确定一个合理的换气次数。由于人均住房面积增加,1小时换气1次,人均占有新风量应能达到卫生标准要求。比如,当前居住建筑的净高一般大于2.5m,按人均居住面积15m2计算,1次换气,人均占有新风会超过37.5m3/时,至少已接近我国二级旅游旅馆客房水平。潮湿是夏热冬暖地区气候的一大特点。在室内热环境主要设计指标中虽然没有明确提出相对湿度设计指标,但并非完全没有考虑潮湿问题。事实上,在空调设备运行的状态下,室内同时在进行除湿。因此在大部分时间内,室内的潮湿问题也已经得到了解决。由于居住建筑室内温度和换气次数是否保持上述规定,是由用户自行确定的。这里规定室内设计参数,一是依据经济发展,居住者在舒适、卫生方面的要求,二是作为进行能耗、围护结构保温、隔热限值计算时的依据。3.0.4居住建筑通过接受合理建筑设计,增加建筑围护结构保温隔热性能和提高空调、采暖设备能效比的节能措施,在保证相同的室内热环境指标的前提下,和未实行节能措施前相比,全年空调和采暖总能耗应削减30%(南区)-50%(北区)。[条文说明:(本条文为强制性条文?)以往,由于经济上的缘由,夏热冬暖地区的居住建筑,冬夏两季室内的热环境质量很差。实施本标准可以大大改善冬夏两季的室内热环境质量,提高人民的居住生活水平。但是,为了满意本标准提出的室内热环境要求,居住建筑须要实行空调和采暖措施,而空调和采暖措施就必定要消耗能源。以往夏热冬暖地区传统居住建筑的围护结构热工设计,一般都不考虑室内设置空调、采暖设备及节能的须要,以致建筑围护结构的热工性能很差。有条件的部分住户夏季运用空调器降温,而冬季须要采暖的北区,往往应用电暖器采暖。假如这种状况不从根本上变更,要保证主要居室冬天16~18℃、夏天26~28℃,空调和采暖的能源消耗量将会特殊巨大。因此必需从合理建筑设计、改善建筑围护结构热工性能和提高空调、采暖设备能效比几方面入手,实行确定的节能技术措施,提高空调、采暖能源利用效率。只有这样才能做到一方面大大提高人民的居住生活水平,另一方面也贯彻执行了国家可持续发展战略。依据气候状况,北区须要采温煦空调才能保持室内热环境条件,而南区则对采暖基本上没有需求,所以《标准》明确提出居住建筑节能的目标值为30%(南区)--50%(北区)。该地区随着经济发展、生活水平提高,空调采暖能耗必定急剧增加,这是不行阻挡的,《标准》是为了限制这部分能耗的无节制增长。当然,节能目标值50%(以北区为例)是有比较对象的。我们接受“基础住宅空调采暖能耗”值作为比较对象,“基础住宅”围护结构的构成、传热系数以及换气次数,依据以往传统做法,即外墙、屋顶及外窗的传热系数分别为,外墙K=2.47W/(m2·K),屋顶K=1.8W/(m2·K),外窗K=6.4W/(m2·K)和遮阳系数SC=0.9;换气次数考虑1.5次/时。在这样的“基础住宅”中要确定空调采暖能耗,必需要确定室内保持的温度。《标准》确定居室温度夏季限制在26~28℃,冬季限制在16~18℃;冬夏季换气次数取1.0次/时。但是,计算能耗时室温应当是固定值,同时还要确定空调采暖设备的能效比。我们约定的计算参数为:冬天保持室温16℃、夏天保持26℃的条件下,冬季接受能效比为1.0的电暖器采暖(干脆电热式),夏季接受额定制冷工况时的能效比为2.2的空调器降温(依据国标《房间空气调整器》GB/T7725-1996,分体空调器规定能效比的下限值),由动态模拟计算软件计算出全年空调采暖能耗,将它定义为“基础住宅空调采暖能耗”。当然,这只是一个计算的基础值,并不表示该地区全部居住建筑实际发生的能耗,但是,假如没有定义“基础住宅空调采暖能耗”,50%节能率就没有对比值。《标准》中节能目标由改善围护结构热工性能和提高空调采暖设备效率来分担。由于目前居住建筑内所接受的空调采暖设备(或系统)通常由住户自行确定、购置,何况还涉及能源种类、供应、价格等问题,不行能由《标准》进行硬性规定。在《标准》中主要强调设备的能效比,要引导选用能效比高、环保性能好的产品(或系统)。在计算、确定《标准》中对围护结构热工性能限值时,对空调采暖设备的能效比作如下规定,空调:EER=2.7。这是依据国家标准“房间空气调整器能源效率限定值及节能评价值”表2,分体式:额定制冷量≤4500,冷风型和热泵型EER=2.70(2.60~2.85平均)。采暖:COP=1.5。这是考虑70%接受干脆电采暖,即COP=1.0;30%接受分体热泵型空调器,即EER=2.7;所以COP=1.0×70%+2.7×30%=1.5。由此计算出全年“空调采暖能耗”值。为了使“空调采暖能耗”值比“基础住宅空调采暖能耗”削减50%,围护结构热工性能的改善当然是必需的。《标准》也就是依据这样的原则来确定第4、5章围护结构热工性能的规定值。所以,50%(30%)节能率要这样来理解,从发展的角度来看,夏热冬暖地区的居民会对冬夏季室内热环境提出更高的要求,按节能标准设计的居住建筑的能耗,在保持全年舒适环境的前提下,将比维持同样室内热环境的既有(传统)围护结构热工性能居住建筑节能50%(30%)。4建筑和建筑热工节能设计4.0.1居住区的总体规划布置和居住建筑的平面、立面及剖面设计应有利于自然通风。[条文说明]:夏热冬暖地区的主要气候特征之一表现在夏热季节的4~9月盛行东南风和西南风,沿海内陆地区的地面平均风速为1.1~3.0m/s,沿海及岛屿风速显著偏大,要高于5m/s。充分地利用这一风力资源被动降温,就可以相对地缩短居住建筑运用空调降温的时间,达到节能目的。强调居住区良好的自然通风主要有两个目的,一是为了改善居住区区热环境,增加热舒适感,体现以人为本的设计思想;二是为了提高空调设备的效率,因为小区良好的通风和热岛强度的下降可以提高空调设备的冷凝器的工作效率,有利于节约设备的运行能耗。为此居住区建筑物的平面布局应优先考虑接受错列式或斜列式布置,尽可能做到首层架空,对于连排式建筑应留意主导风向的投射角不宜大于45°。房间有良好的自然通风,一是可以显著地降低房间自然室温,为居住者供应有更多时间生活在自然室温环境的可能性,从而体现健康建筑的设计理念;二是能够有效地缩短房间空调器开启的时间,节能效果明显。为此,房间的自然进风设计应使窗口开启朝向和窗扇的开启方式有利于向房间导入室外风,房间的自然排风设计应能保证利用常开的房门、户门、外窗、专用通风口等,干脆或间接地通过和室外连通的走道、梯间、天井等向室外排风顺畅。居住建筑物的朝向宜接受南北向或接近南北向。[条文说明]:夏热冬暖地区地处沿海,气候特点是:4~9月大多盛行东南风和西南风,年平均风速为1~4m/s,居住建筑物南北向和接近南北向布局,有利于自然通风,增加居住舒适度。太阳辐射得热对建筑能耗的影响很大,夏季太阳辐射得热增加空调制冷能耗,冬季太阳辐射得热降低采暖能耗。南北朝向的建筑物夏季可以削减太阳辐射得热,对本地区全年只考虑制冷降温的南区是特殊有利的;对冬季要考虑采暖的北区,冬季可以增加太阳辐射得热,削减采暖消耗,也是特殊有利的。因此南北朝向是最有利的建筑朝向。但随着社会经济的发展,建筑物风格也多样化,不行能都做到南北朝向,所以本条文不作强制性条文处理。北区内,单元式、通廊式住宅的体形系数不宜超过0.35,塔式(或点式)住宅的体形系数不宜超过0.40。南区内建筑物的体形系数也不宜过大。(强制)[条文说明]:建筑物体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包围的体积之比。体形系数的大小影响建筑能耗,体形系数越大,单位建筑面积对应的外表面积越大,外围护结构的传热损失也越大。因此从降低建筑能耗的角度动身,应当要考虑体形系数这个因素。但是,体形系数不只是影响外围护结构的传热损失,它也影响建筑造型,平面布局,采光通风等。体形系数过小,将制约建筑师的创作思维,造成建筑造型呆板,甚至损害建筑功能。在夏热冬暖地区,北区和南区气候仍有所差异,南区纬度比北区低,冬季南区建筑室内外温差比北区小,而夏季南区和北区建筑室内外温差相差不大,因此,南区体形系数大小引起的外围护结构传热损失影响小于北区。本条文只对北区建筑物体形系数做出规定,而对经济相对发达,建筑形式多样的南区建筑体形系数不作具体要求,但体形系数也不宜过大。4.0.4外窗的面积不应过大,各朝向窗墙面积比应符合下列规定:北向不大于0.45;东、西向不大于0.30;南向不大于0.50。(强制)[条文说明]:一般窗户的保温隔热性能比外墙差许多,夏季白天通过窗户进入室内的太阳辐射热也比外墙多许多,窗墙面积比越大,则建筑物的能耗也越大。编制组通过计算机摸拟分析表明,通过外窗户进入室内的热量(包括温差传热和辐射得热),占室内总得热量的相当大部份,成为影响夏季空调负荷的主要因素。编制组用DOE-2软件做了以下计算:广州市无外窗常规居住建筑物采暖空调年耗电量为30.6kWh/m2,当装上铝合金窗,综合窗墙面积比Cz=0.3时,年耗电量是53.02kWh/m2,当Cz=0.47时,年耗电量为67.19kWh/m2,能耗分别增加了73.3%和119.6%。说明在夏热冬暖地区,外窗成为建筑节能很关键的因素。参考国家有关标准规范,兼顾到建筑师创作和住宅住户的愿望,从节能角度动身,对本地区居住建筑各朝向窗墙面积比作了限制。本条文对保证居住建筑达到第3.0.4条的节能目标是特殊关键的,对于那些不得不取东西朝向的建筑,东西向的窗墙比不得大于0.30的限制很可能被突破。遇到这种状况,该建筑可以不用本章的规定来评判是否满意节能要求,但必需接受第5章的对比评定法来判定是否满意节能要求,接受对比评定法时,参照建筑的各朝向窗墙比必需受本条文的限制。4.0.5天窗面积不应大于屋顶总面积的4%,其传热系数K不应大于4.0W/(m2·K),天窗本身的遮阳系数Sc不应大于0.5。(强制)[条文说明]:天窗面积越大,或天窗热工性能越薄弱,建筑物能耗也越大,对节能是不利的。随着居住建筑形式多样化和居住者需求的提高,平顶屋面和斜屋面开天窗的建筑越来越多。编制组用DOE-2软件,对建筑物开天窗时的能耗做了计算,当天窗面积占整个屋顶面积4%,天窗传热系数K=4.0w/(m2·K),遮阳系数Sc=0.5时,其能耗只比不开天窗建筑物能耗多1.6%左右,对节能总体效果影响不大。但对开天窗的房间热环境影响较大,因此对天窗的面积和热工性能要予以限制。本条文对保证居住建筑达到第3.0.4条的节能目标是特殊关键的,对于那些须要增加观瞻效果而加大天窗面积,或接受低遮阳系数和保温性能差的天窗的建筑,会突破本条文的限制。遇到这种状况,该建筑可以不用本条文的规定来评定是否满意节能要求,但必需接受第5章的对比评定法来计算是否满意节能要求。接受对比评定法时,参照建筑的天窗面积和天窗热工性能必需受本条文的限制。4.0.6居住建筑物围护结构的传热系数和热惰性指标应符合表的规定。围护结构的传热系数(K(W/(m2·K)))、热惰性指标(D)表名称类型屋顶外墙重质结构K≤1.0,D≥2.5北区:K≤1.5,D≥3.0或K≤1.0,D≥2.5南区:K≤2.0,D≥3.0或K≤1.0,D≥2.5轻质结构K≤0.5K≤0.7注:屋顶和外墙还应满意国家标准《民用建筑热工设计规范》GB/T50176-93所规定的隔热要求。[条文说明:本条文对保证居住建筑达到第3.0.4条的节能目标是特殊关键的,对于那些不能满意本条文规定的建筑,必需接受第5章的对比评定法来计算是否满意节能要求。目前夏热冬暖地区居住建筑屋顶和外墙接受重质材料居多,如以砼板为主要结构层的架空通风屋面,在砼板上铺设保温隔热板屋面,粘土实心砖墙和粘土空心砖墙等。随着新型建筑材料的发展,轻质高效保温隔热材料作为屋顶和墙体材料日益增多。运用轻质材料的外墙可分两类,一类为运用单一轻质材料的墙体,如运用聚苯乙烯泡沫塑料、聚胺酯泡沫塑料、轻骨料砼和轻砼等;另一类为轻质复合墙体,如外侧为砖或砼,内侧复合轻质材料(如岩棉、矿棉、石膏板等)墙体。目前,夏热冬暖地区屋顶结构形式和隔热性能亟待改善。编写组曾在福州对屋顶热工性能做过测试,如K=3.0的传统架空通风屋顶,在夏季燥热气候条件下,屋顶内外表面最高温度差值只有5℃左右,居住者有明显烘烤感。而运用挤塑泡沫板铺设的重质屋顶,K=1.13,屋顶内外表面最高温度差值达到15℃左右,居住者没有烘烤感,感觉较舒适。本条文规定运用重质材料屋顶,传热系数K值应≤1.0,D≥2.5。夏热冬暖地区相当多的地方,目前仍长期运用180mm粘土实心砖(K=2.32)和190mm的粘土空心砖(K=1.85),隔热性能比较差,粘土实心砖和粘土空心砖要运用粘土烧制,挤占耕地,不符合国家墙改政策,这种状况要逐步变更,首先要把墙体传热系数降下来。本条文依据各地特点和经济发展不同程度,提出访用重质材料作外墙时,按三个级别予以限制,即K≤2.0,D≥3.0和K≤1.5,D≥3.0和K≤1.0,D≥2.5。若对墙体K值提更高的要求,则要增加外墙厚度,墙体超过确定厚度后,隔热性能不会有明显改善,同时也不经济。围护结构K、D值干脆影响建筑采暖空调房间冷热负荷的大小,也干脆影响到建筑能耗。围护结构接受重质材料,K、D值比较简洁达到表的要求。接受轻质材料,对达到所需K值比较简洁,要达到较大的D值就很困难。假如围护结构要达到较大的D值,只有接受自重较大的材料,因此完全以D值和相关热容量的大小,来评定围护结构的热稳定性是不全面的,会阻碍轻质保温材料的运用,不利于围护结构的政策。本条文对轻质围护结构只限定传热系数K值,而不对D值作相应限定,主要是上述缘由。实践证明,按一般规定选择K值的状况下,D值小一些,对于一般舒适度的采暖空调房间也能满意要求。编制组运用DOE-2软件对福州和广州地区接受轻质材料屋顶(K=0.46,相当8cm厚聚苯乙烯泡沫塑料隔热水平)和接受轻质材料外墙(K=0.7,相当5.5cm厚聚苯乙烯泡沫塑料隔热水平)的建筑物作了能耗计算分析,和接受重质屋顶(K=1.0)和重质外墙(K=1.0)的建筑物能耗相比,分别下降了1.8%和6.0%左右,说明围护结构接受确定厚度轻质材料,对节能是有利的。4.0.7居住建筑接受不同综合窗墙面积比时,其外窗的传热系数K和综合遮阳系数Sw取值应符合表和表的规定。北区居住建筑外窗的传热系数和综合遮阳系数选择范围表外墙外窗的综合遮阳系数Sw外窗的传热系数KW/(m2·K)综合窗墙面积比CZ≤0.25综合窗墙面积比0.25<CZ≤0.3综合窗墙面积比0.3<CZ≤0.35综合窗墙面积比0.35<CZ≤0.4综合窗墙面积比0.4<CZ≤0.45重质墙体K≤1.5D≥3.00.9≤5.0≤3.5≤2.50.8≤5.5≤4.0≤3.0≤2.00.7≤6.0≤4.5≤3.5≤2.5≤2.00.6≤6.5≤5.0≤4.0≤3.0≤3.00.5≤6.5≤5.0≤4.5≤3.5≤3.50.4≤6.5≤5.5≤4.5≤4.0≤3.50.3≤6.5≤5.5≤5.0≤4.0≤4.00.2≤6.5≤6.0≤5.0≤4.0≤4.0重质墙体K≤1.0D≥2.5或轻质墙体K≤0.70.9≤6.5≤6.5≤4.0≤2.50.8≤6.5≤6.5≤5.0≤3.5≤2.50.7≤6.5≤6.5≤5.5≤4.5≤3.50.6≤6.5≤6.5≤6.0≤5.0≤4.00.5≤6.5≤6.5≤6.5≤5.0≤4.50.4≤6.5≤6.5≤6.5≤5.5≤5.00.3≤6.5≤6.5≤6.5≤5.5≤5.00.2≤6.5≤6.5≤6.5≤6.0≤5.5

南区居住建筑外窗的综合遮阳系数选择范围表外墙外窗的综合遮阳系数SW综合窗墙面积比Cz≤0.25综合窗墙面积比0.25<Cz≤0.3综合窗墙面积比0.3<Cz≤0.35综合窗墙面积比0.35<Cz≤0.4综合窗墙面积比0.4<Cz≤0.45外墙面太阳辐射吸取系数ρ≤0.8重质墙体K≤2.0,D≥3.0≤0.6≤0.5≤0.4≤0.4≤0.3重质墙体K≤1.5,D≥3.0≤0.8≤0.7≤0.6≤0.5≤0.4重质墙体K≤1.0,D≥2.5或轻质墙体k≤0.7≤0.9≤0.8≤0.7≤0.6≤0.5注:南区居住建筑节能设计对外窗的传热系数无特殊要求。[条文说明:本条文对保证居住建筑达到第3.0.4条的节能目标是特殊关键的,对于那些不能满意本条文规定的建筑,必需接受第5章的对比评定法来计算是否满意节能要求。窗户的传热系数越小,通过窗户的温差传热就越小,对降低采暖负荷和空调负荷都是有利的。窗的遮阳系数越小,透过窗户进入室内的太阳辐射热就越小,对降低空调负荷有利,但对降低采暖负荷却是不利的。本条文表和表对建筑外窗传热系数和综合遮阳系数的规定,是基于运用DOE-2软件对建筑能耗和节能率作了大量计算分析提出的。1、屋顶、外墙热工性能和设备性能的提高及室内换气次数的降低,达到的节能率,福州地区约为35%,广州地区约为30%。因此对于节能目标50%来说,外窗的节能将占相当大的比例,福州地区约15%,广州地区约20%。在夏热冬暖地区,居住建筑物所处的纬度越低,对外窗的节能要求也越高。2、本条文引入居住建筑综合窗墙面积比CZ参数,用综合窗墙面积比CZ和外窗K、Sw及外墙K、D等参数形成对应关系,使建筑设计简洁化,为建筑师选择窗型带来便利。CZ即居住建筑各朝向外窗总面积和外墙总面积(含窗面积)的比值,CZ和通常说的各朝向窗墙面积比概念有所不同。如编制组计算对象-基础住宅,南墙窗墙面积比CZ·S=0.42,北墙CZ·N=0.3,东墙CZ·E=0.5和西墙CZ·W=0.15,通过计算,它的综合窗墙面积比Cz=0.3。3、外窗的综合遮阳系数SW为窗本身的遮阳系数Sc和窗口的建筑外遮阳系数M的乘积,即SW=Sc·M。在北区和南区,窗口的建筑外遮阳措施对建筑能耗和节能影响是不同的:(1)在北区,接受窗口建筑固定外遮阳措施,对建筑节能影响甚小,甚至是不利的。因为北区全年建筑总能耗中采暖能耗占了确定的比例,建筑固定外遮阳措施阻挡了冬季阳光进入室内,导致采暖负荷上升,其增加值可能会超过夏季空调负荷的减小值。因此在北区不宜接受窗口建筑固定外遮阳措施,这时M=1,即SW=SC。(2)在南区,接受窗口建筑固定外遮阳措施,对建筑节能是有利的。南区冬季采暖能耗占全年建筑总能耗不足20%,主要是夏季空调能耗,建筑固定外遮阳将使空调能耗大幅度下降,因此是重要的建筑节能措施之一,应主动提倡。M值可依据外遮阳位置状况,在表中查到,或者参照本标准的附录B计算。M值确定后和Sc相乘,即为SW值。4、表和表运用了“虚拟”窗替代具体的窗户。所谓“虚拟”窗即不代表具体型式的外窗,如我们常用的铝合金窗和PVC窗等,它是由随意K值和SC值组合的抽象窗户。本标准“虚拟”窗性能取值范围如下:窗的传热系数K=6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0、3.5、3.0、2.5、2.0(W/(m2·K))窗本身的遮阳系数Sc=0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2编制组运用“虚拟”窗缘由是,目前我国检测外窗热工性能的手段,尤其是检测遮阳系数的手段还不完善,使得我们对具体窗户的热工性能数值驾驭得太少。我们依据表和表数据选择窗型时,可依据市场上的具体窗户的性能数据进行“对号入座”。当然,今后随着计算和检测手段不断完善,随着窗户性能标识制度的建立,人们对具体运用的窗性能数据驾驭将会越来越多,越来越全面。常用窗户玻璃和外窗性能参数参见下表。常见玻璃热工参数(参考)名称传热系数K(W/m2·K)遮阳系数Sc5~6mm无色透亮玻璃6.30.96~0.996mm热反射镀膜玻璃6.20.25~0.90无色透亮中空玻璃3.50.86~0.88热反射镀膜中空玻璃3.40.20~0.80Low-E中空玻璃2.50.25~0.70说明:1、中空玻璃的传热系数K值和玻璃厚度、气体间隔层厚度有关,表中列出的K值为上限值;2、由于不同厂家生产的玻璃有差异,不同的玻璃种类中又有不同的品种,因此同种类玻璃的遮挡系数Sc差异很大,表中列出了其大致范围。常见外窗热工参数(参考)玻璃一般铝合金窗断热铝合金窗PVC塑料窗KSCKSCKSC无色透亮玻璃(5~6mm)6.5~6.00.9~0.86.0~5.50.9~0.85.0~4.50.9~0.8热反射镀膜玻璃6.5~6.00.55~0.456.0~5.00.55~0.455.0~4.50.55~0.45无色透亮中空玻璃4.0~3.50.85~0.753.5~3.00.85~0.753.0~2.50.85~0.75Low-E中空玻璃3.5~3.00.55~0.403.0~2.50.55~0.402.5~2.00.55~0.40说明:以上仅是部分玻璃和不同型材的组合数据;表中热工参数为各种窗型中较有代表性的数值,不同厂家、玻璃种类以及型材系列品种都可能有较大浮动,具体数值应以法定检测机构的实际检测值为准。99种“虚拟”窗性能表窗型编号传热系数K(W/m2·K)遮阳系数SC№.16.00.9№.24.50.9№.36.00.5№.44.50.5№.54.00.8№.63.00.8№.72.50.8№.83.50.3№.92.50.35、表和表主要差别在于:表对外窗的传热系数K值有具体要求,而表对外窗K值没有具体要求,也就是说外窗传热系数对南区建筑能耗和节能率影响很小。编制组选取了9种“虚拟”窗组合(性能见表所列),应用DOE-2软件,分别对福州(北区)和广州(南区)不同围护结构、不同窗墙比共3000多个建筑节能方案的建筑能耗和节能率做了计算,通过整理,得出不同节能方案下的建筑节能率η和综合窗墙比CZ关系曲线和关系图,下面两幅图分别代表福州和广州重质墙体K=1.5条件时的η-C2关系曲线图。福州(北区)η-Cz关系曲线(重质墙体K=1.5,D≥3.0)广州(南区)η-Cz关系曲线(重质墙体K=1.5,D≥3.0)两图明显区分在于:福州各窗型η-CZ关系曲线分散,而广州各窗型η-CZ关系曲线按外窗遮阳系数Sc形成相互靠拢的直线簇,说明南区建筑节能率仅和外窗的遮阳性能密切相关,而和外窗传热性能关系甚小,而北区建筑节能率和外窗传热性能和遮阳性能均有关系。这是因为南区全年建筑总能耗以夏季空调能耗为主,夏季空调能耗中太阳辐射得热引起的空调能耗又占相当大的比例,而窗传热温差引起的空调能耗只占小部份,因此南区建筑节能外窗遮阳系数起了主要作用。6、建筑外墙面色泽,确定了外墙面太阳辐射吸取系数ρ的大小。外墙接受浅色表面,ρ值小,夏季能反射较多的太阳辐射热,从而降低房间的得热量和自然通风时的外墙内表面温度,但在冬季会使采暖耗电量增大。编制组在用DOE-2软件作建筑物能耗和节能分析时,基础建筑物和节能方案分析设定的外墙面太阳辐射吸取系数ρ=0.7。经进一步计算分析,北区建筑外墙表面太阳辐射吸取系数ρ的变更,对建筑全年总能耗影响不大,而南区ρ=0.6和0.8时,和ρ=0.7的建筑总能耗差别不大,而ρ<0.6和ρ>0.8时,建筑能耗总差别较大。因此表对ρ运用范围不作限制,而表规定ρ取值在0.6和0.8之间。在南区,若由于外墙面色泽变更,当ρ>0.8时,则应接受第五章对比评定法来判定建筑物是否满意节能要求;当ρ<0.6时,将降低建筑物总能耗,提高节能率,对节能是有利的,它对节能率的贡献,可以通过第五章对比评定法来调整其它构件热工参数,因此当ρ<0.6时,是否需求运用对比评定法,由设计人员确定。建筑外表面的太阳辐射吸取系数ρ值参见《运用建筑热工设计规范》GB50176-93附录二附表2.6。4.0.8综合遮阳系数Sw为外窗的遮阳系数SC和窗口的建筑外遮阳系数M的乘积。几种典型形式的建筑外遮阳系数M见表。计算建筑外遮阳系数M可接受附录B的方法。接受附录B计算时,对于北区,建筑外遮阳系数可取冬季MH值和夏季MC值的平均值;南区应取夏季MC值。几种典型形式的建筑外遮阳设施的外遮阳系数表遮阳形式外遮阳系数M可完全遮挡直射阳光的固定百叶、固定档板、遮阳板0.5可基本遮挡直射阳光的固定百叶、固定档板、遮阳板0.7较密的花格0.7非透亮活动百叶或卷帘0.64.0.9居住建筑的外窗,尤其是东、西朝向外窗宜优先接受活动和挡板式建筑外遮阳设施。[条文说明:建筑外遮阳起到遮挡干脆日射的作用,合适的外遮阳措施可以削减日射得热量。居住性建筑外窗,在可能的状况下,应优先接受活动或固定的建筑外遮阳设施,以达到比窗户本身遮阳和窗户内遮阳更好的遮阳隔热效果。设置固定的外遮阳构件对削减太阳辐射热进入室内降低空调能耗的效果显著,因此在新加坡、马来西亚、泰国、日本及我国的台湾省等一些纬度相近的国家和地区,把固定的外遮阳作为夏季建筑节能的重点措施加以考虑。我国夏热冬暖地区的住宅建筑尚缺乏有组织的外遮阳设计,近年来居民自行大量安装简易的遮阳蓬架也反映出固定的外遮阳是一项符合实际须要的合理措施。在纬度相近的国家和地区及国内一些重视节能的住宅建筑中,以百叶等挡板遮阳方式正在代替完全不透光的传统挡板方式,从而很好地解决了遮阳和通风、采光、观瞻的冲突。活动的外遮阳设施,夏季能抵抗阳光进入室内,而冬季能让阳光进入室内,它通常是接受可动的百叶窗,如在别墅或低层集合住宅的窗口上,欧美宠爱的平开式百叶窗;在多层住宅上,澳洲、日本等宠爱推拉式百叶窗。近年来我国南方有的房地产商家也慢慢起先引进和运用类似的遮阳方法,在今后的住宅项目中将得到确定的普及。活动的外遮阳和固定的外遮阳一样,是把太阳直射辐射能挡在窗外,干脆降低房间得热,从而降低夏季房间空调冷负荷的峰值。东、西朝向的外窗受到太阳干脆辐射,太阳的高度角比较低,方位角正对窗口,因此东、西朝向外窗尤其要重视接受活动或固定外遮阳措施。如本章条条文说明所述,固定外遮阳措施适用于以空调能耗为主的南区,它有利于降低夏季空调能耗。活动外遮措施适用于北区,它同时有利于降低冬季采暖能耗和夏季空调能耗。建筑物外窗接受外遮阳设施时,设施和建筑连接要牢靠,保证平安,尤其在高层建筑上运用时,应更留意平安措施。4.0.10外窗(或阳台门)的可开启面积和所在房间地面面积之比值不应小于0.08。[条文说明:(本条文为强制性条文)窗的可开启面积过小会严峻影响房间的自然通风效果。近年来为了片面追求窗的视觉观瞻效果和建筑立面简约设计风格,外窗的可开启率有慢慢下降的趋势,有的甚至于不足外窗面积的25%,导致房间自然通风量不足,不利于房间散热,居住者只有被迫选择开启空调器降温。本条款的目的,是为了保证居住者有选择开窗通风降温方法的可能性。通过实测和计算机模拟:当室外温度不高于28℃,室外风速在1.5m/s左右,可开启的外窗面积不小于房间地面面积的8%时,室内大部分区域的PMV值在0.8以下,基本能达到热舒适性水平。通过对夏热冬暖地区典型城市的气象数据进行分析,从五月到十月,室外平均温度不高于28℃的天数占每月总天数,有的地区高达60~70%,最热月也能达到10%左右,对应时间段的室外风速大多能达到1.5m/s左右。所以作好自然通风气流组织设计,保证确定的外窗开启面积,可以相应得削减空调设备的运行时间,从而达到节能的目的。依据住宅建筑现状调查,住宅建筑的窗地面积比一般在15~20%左右,而依据《住宅设计规范》(GB50096-1999)的规定:为保证住宅侧面采光,窗地面积比值不得小于1/7(即14.3%)。考虑到在我国夏热冬暖地区居住建筑普遍运用的窗型为推拉窗和平开窗,推拉窗的最大可开启面积为50%,平开窗为100%。所以本条文规定的“可开启的外窗(或阳台门)面积和房间地面面积之比值不应小于0.08”是简洁实现的。居住建筑1-9层的外窗的气密性应满意如下规定:在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量不大于2.5m3,每小时每平方米面积的空气渗透量不大于7.5m3;10层及10层以上的外窗的气密性应满意如下规定:在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量不大于1.5m3,每小时每平方米面积的空气渗透量不大于4.5m3。[条文说明:(本条文为强制性条文)为了保证居住建筑的节能,要求外窗及阳台门具有良好的气密性能,以抵抗夏季和冬季室外空气过多的向室内渗漏。夏热冬暖地区,地处沿海,雨量足够,多热带风暴和台风攻击,多有大风、暴雨天气,因此对外窗和阳台门气密性能要有较高的要求。现行国家标准《建筑外窗气密性分级及其检测方法》GB/T7107-2002规定的3级对应的空气渗透数据是:在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量在1.5~2.5m3之间和每小时每平方米面积的空气渗透量在4.5~7.5m3之间;4级对应的空气渗透数据是:在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量在0.5~1.5m3之间和每小时每平米面积的空气渗透量在1.5~4.5m3之间。因此本条文的规定相当于1-9层的外窗的气密性等级不低于3级,10层及10层以上的外窗的气密性等级不低于4级。4.0.12居住建筑围护结构的外表面宜接受浅色饰面材料。?,建议增加其他隔热方案,植被、遮挡、蒸发屋面。[条文说明:接受浅色饰面材料的屋顶外表面和外墙面,在夏季能反射较多的太阳辐射热,从而能降低室内的太阳辐射得热量和围护结构内表面温度。当白天无太阳时和在夜晚,浅色围护结构外表面又能把围护结构内热量向外界辐射,从而降低室内温度。在厦门地区做过这样测试:有两间位于顶层的房间,屋顶外表面两年前均经保温涂料刷白,其中一间两年后重新刷白,经测试,重新刷白房间由于外表的颜色浅,屋顶外表面、内表面和室内温度比未重新刷白房间分别低了4.8℃、1.7℃和1.1℃,说明浅色外表的能有效地改善室内热环境。5建筑节能设计的综合评价假如所设计的建筑不能完全符合第、、和条(是非强制性条文??)的规定,则应按本章的规定对其节能设计进行综合评价。节能综合评价应接受“对比评定法”并依据第5.0.2、5.0.3、5.0.4、5.0.5和5.0.6条的规定进行。?强制性条文不得引用非强制性条文[条文说明:(本条文为强制性条文)第、、和条对影响居住建筑采暖空调能耗比较大的建筑围护结构的热工性能参数做了明确的规定,这些规定对保证居住建筑达到第3.0.4条的节能目标是特殊关键的。假如所设计的建筑不能完全符合这几条的规定,则必需通过综合评价来证明它能够达到节能目标。节能的综合评价接受“对比评定法”。“对比评定法”是一种折衷的方法。接受这一方法的理由是:既然达到第4章的最低要求,建筑就可以满意节能设计标准,那么将所设计的建筑和满意第4章要求的类似建筑进行能耗对比计算,若所设计建筑物的能耗并不高出按第4章的要求设计的类似节能建筑,则同样应当判定所设计建筑满意节能设计标准。这种方法在美国的一些建筑节能标准中已经被广泛接受。“对比评定法”是先按所设计的建筑物假设一个节能建筑(即满意第四章的要求),此建筑为节能设计的“参照建筑”。将所设计建筑物和“参照建筑”进行对比计算,若所设计建筑的能耗并不比“参照建筑”高,则认为它满意本节能设计标准的要求。若所设计建筑的能耗高于对比的“参照建筑”,则必需对所设计建筑物的有关参数进行调整,再进行计算,直到满意要求为止。接受对比评定法有着特殊明显的优点。接受这一方法和接受单位建筑面积的确定能耗指标不同。接受单位建筑面积的能耗指标,对不同形式的建筑物有着不同的节能要求;达到相同的单位建筑面积能耗指标,对于高层建筑、多层建筑和低矮建筑明显不是一回事。事实上,第4章的有关要求是接受本地区的一个“标准”的多层建筑,按其达到节能50%而计算得到的。将这一“标准”建筑物节能50%后的单位建筑面积能耗作为标准用于全部种类的居住建筑节能设计,这是不妥当的。而接受“对比评定法”则是接受了一个相对标准,不同的建筑有着不同的单位建筑面积能耗。本标准引入“空调采暖年耗电参数”(ECF)作为对比计算的参数。这一参数为无量纲数,它和本标准规定的计算条件下计算的空调采暖年耗电量基本成正比。本标准的“对比评定法”既可以干脆接受空调采暖年耗电量进行对比,也可以接受空调采暖年耗电参数进行对比。接受空调采暖年耗电参数进行计算对比,计算上更加简洁一些。建筑物节能设计的综合评价指标可以接受空调采暖年耗电参数ECF值,所设计建筑物的ECF值不得超过参照建筑的ECF值,即:式中:ECF——所设计建筑物的空调采暖年耗电参数;ECFref——参照建筑的空调采暖年耗电参数。建筑物节能设计的综合评价指标也可干脆接受空调采暖年耗电量EC值,在相同的计算条件下,接受相同的计算方法计算,所设计建筑物的EC值不得超过参照建筑的EC值,即:式中:EC——所设计建筑物的单位建筑面积空调采暖年耗电量(kWh/(m2.y));ECref——参照建筑的单位建筑面积空调采暖年耗电量(kWh/(m2.y))。天窗、屋面和轻质墙体的有关参数应满意第4章的要求。[条文说明:本条是“对比评定法”的判定准则。本标准允许运用空调采暖年耗电参数ECF值或空调采暖年耗电量EC值作为判据。在接受EC值进行对比计算时由于有多种计算方法可以接受,因而规定在进行对比计算时必需接受相同的计算方法。同样的理由需接受相同的计算条件。本条也为“对比评定法”特地列出了判定的公式。本条特殊规定天窗、屋面和轻质墙体必需满意第4章的规定,是因为天窗、屋面对整栋建筑节能的贡献不大,但对顶层住户而言是特殊重要的。在自然通风的条件下,轻质墙体的内表面最高温度是限制值,这和节能的关系虽然不大,但对人体的舒适度有很大的关系。人不舒适时会实行降低空调温度的方法,或者在本不须要开空调的天气多开空调。因而规定轻质墙体必需满意第四章的要求,而且轻质墙体也很简洁达到要求。参照建筑应按以下规定确定:1、参照建筑的建筑外形、朝向、建筑面积、外墙面面积、屋面面积均应和所设计建筑物相同;2、参照建筑各朝向的开窗面积应和所设计建筑物相同,但当所设计建筑物某个朝向(包括屋面)窗(包括天窗)的面积超过第、条的规定时,参照建筑该朝向的窗面积应减小到符合第、条的规定;3、参照建筑围护结构的各项性能指标应为第4.0.6和4.0.7条规定的限值,其中墙体、屋面外表面的太阳辐射吸取率应取0.7。[条文说明:“参照建筑”是用来进行节能计算的对比建筑。首先,参照建筑必需在体型、朝向等各个方面和所设计的实际建筑物相同,才可以作为对比所用的参照建筑。由于参照建筑是节能建筑,因而它必需满意第4章几条重要条款的最低要求。当所设计的建筑在某些方面不能满意节能要求时,参照建筑必需在这些方面进行调整。本条规定参照建筑各个朝向的窗墙比应符合第4章的规定。特殊重要的是,参照建筑物围护结构的各项性能指标应为第4章规定性指标的限值。这样参照建筑是一个刚好满意节能要求的建筑。把所设计的建筑和之相比,即是要求所设计的建筑可以满意节能设计的最低要求。和参照建筑所不同的是,所设计的建筑会在某些围护结构的参数方面不满意第4章规定性指标的要求。建筑物节能设计综合评价指标的计算应按下列计算条件进行:1室内计算温度:冬季16℃,夏季26℃;2室外计算气象参数接受典型气象年;3换气次数取为1.0次/h;4空调额定能效比取2.7,采暖额定能效比取1.5;5室内不考虑照明得热和其它内部得热;6建筑面积按墙体中轴线计算;体积计算时,墙仍按中轴线计算,楼层高度按楼板面至楼板面计算;外表面积的计算按墙体中轴线和楼板面计算;7对于本标准规定的南区内建筑,可不进行采暖部分的计算。[条文说明:本标准第5章的目的是审查那些不完全符合第4章规定的居住建筑是否也能满意节能要求。为了在不同的建筑之间建交起一个公允合理的可比性,并简化审查工作量,本条特意规定了计算的标准条件。计算时取卧房和起居室室内温度,冬季全天为不低于16℃,夏季全天为不高于26℃,换气次数为1.0次/小时。本标准在进行对比计算时之所以取冬季室内不低于16℃,主要是因为本地区的居民生活中已经习惯了在冬天多穿衣服而不采暖。而且,由于本地区的冬季不太冷,因而只要冬季关好门窗,室内空气的温度已经足够高,所以大多数人在冬季不采暖。为了使采暖能耗在计算中所占的比例不会太大,因而调低了室内的冬季最低计算温度。采暖设备的额定能效比取1.5,主要是考虑冬季采暖设备部分运用家用冷暖型(风冷热泵)空调器,部分仍运用电热型采暖器;空调设备额定能效比取2.7,主要是考虑家用空调器国家标准规定的最低能效比已有所提高,目前已经完全可以满意这一水平。本标准附录中的简化计算公式中已经自动地设置了空调、采暖能效比参数。在计算中取比较低的设备额定能效比,有利于突出建筑围护结构在建筑节能中的作用。由于本地区室内采暖、空调设备的配置是居民个人的行为,本标准事实上能限制的主要是建筑围护结构,所以在计算中适当降低设备的额定能效比对居住建筑实际达到节能50%的目标是有利的。居住建筑的内部得热比较困难,在冬季可以减小采暖负荷,在夏季则增大空调负荷。在计算时不考虑室内得热可以简化计算。对于南区,由于采暖可以不考虑,因而本标准规定可不进行采暖部分的计算。这样规定和夏热冬暖地区的划定原则是一样的。对于北区,由于其靠近夏热冬冷地区,还会有确定的采暖,因而采暖部分不行忽视。5.0.5建筑物的空调采暖年耗电量EC值接受动态逐时模拟的方法计算。EC值应为计算所得到的单位建筑面积空调年耗电量和采暖年耗电量之和。南区内的建筑物,可以忽视采暖年耗电量。[条文说明:本标准规定,计算空调采暖年耗电量接受动态的能耗模拟计算软件。夏热冬暖地区室内外温差比较小,一天之内温度波动对围护结构传热的影响比较大。尤其是夏季,白天室外气温很高,又有很强的太阳辐射,热量通过围护结构从室外传入室内;夜里室外温度下降比室内温度快,热量有可能通过围护结构从室内传向室外。由于这个缘由,为了比较精确地计算采暖、空调负荷,并和现行国标《采暖通风和空气调整设计规范》GBJ19保持一样,须要接受动态计算方法。动态的计算方法有许多,暖通空调设计手册里冷负荷计算法就是一种常用的动态计算方法。本标准接受了反应系数计算方法,并接受美国劳伦斯伯克力国家试验室开发的DOE-2软件作为计算工具。DOE-2用反应系数法来计算建筑围护结构的传热量。反应系数法是先计算围护结构内外表面温度和热流对一个单位三角波温度扰量的反应,计算出围护结构的吸热、放热和传热系数,然后将随意变更的室外温度分解成一个个可迭加的三角波,利用导热微分方程可迭加的性质,将围护结构对每一个温度三角波的反应迭加起来,得到随意一个时期围护结构表面的温度和热流。DOE-2软件可以模拟建筑物采暖、空调的热过程。用户可以输入建筑物的几何形态和尺寸,可以输入室内人员、电器、炊事、照明等的作息时间,可以输入一年8760个小时的气象数据,可以选择空调系统的类型和容量等等参数。DOE-2依据用户输入的数据进行计算,计算结果以各种各样的报告形式来供应。鉴于DOE-2软件的输入比较麻烦,不简洁驾驭,中国建筑科学探讨院建筑物理探讨所开发了和之配套的输入输出软件。美国劳伦斯伯克力国家试验室还特意将本地区的几个典型城市的气象数据转换成DOE-2软件的标准格式,以用于能耗分析计算。另外,清华高校开发的DeST动态模拟能耗计算软件也可以用于能耗分析。该软件也给出了全国许多城市的逐时气象数据,有着较好的输入输出界面,接受该软件进行能耗分析计算也是比较合适的。接受动态模拟软件计算的能耗是比较直观的,干脆接受软件计算的采暖、空调年耗电量进行对比分析比较便利。建筑物的空调采暖年耗电参数ECF值应接受本标准附录A的方法计算。[条文说明:尽管动态模拟软件均有了很好的输入输出界面,计算也不算太困难,但对于不太专业的人士来说,接受这些软件计算还是有不少困难。为了使得节能的对比计算更加便利,本标准给出了依据DOE-2软件拟合的简化计算公式,以使建筑节能工作推广起来更加便利和快速。6空调采温煦通风节能设计居住建筑空调、采暖方式及设备的选择,应依据当地资源状况,充分考虑节能、环保因素,并经技术经济分析后确定。[条文说明:夏热冬暖地区夏季酷热,北区冬季也比较湿冷。随着经济发展,人民生活水平的不断提高,对空调、采暖的需求逐年上升。对于居住建筑选择设计集中空调(采暖)系统方式,还是分户空调(采暖)方式,应依据当地能源、环保等因素,通过细致的技术经济分析来确定。同时,该地区居民空调(采暖)所需设备及运行费用全部由居民自行支付,因此,还要考虑用户对设备及运行费用的担当实力。6.0.2居住建筑接受集中式空调(采暖)方式时,应设置分室(户)温度限制及分户冷(热)量计量设施。[条文说明:(本条文为强制性条文)建设部2000年2月18日颁布了第76号令《民用建筑节能管理规定》,其中第五条规定“新建居住建筑的集中采暖系统应当运用双管系统,推行温度调整和户用热量计量装置,实行供热计量收费”。其中第八条规定:“设计单位应当依据建设单位的托付以及节能的标准和规范进行设计,保证建筑节能设计质量。(一)寒冷和寒冷地区设置集中采暖的新建、扩建和改建的居住建筑设计,应当执行中华人民共和国《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》。(二)新建、扩建和改建的旅游旅馆的热工和空气调整设计,应当执行中华人民共和国《旅游旅馆建筑热工和空气调整节能设计标准》。因此,夏热冬暖地区假如接受集中空调(采暖)方式时,必需设置分室(户)温度限制及分户冷(热)量计量设施,空调(采暖)节能设计应参照执行现行国家标准《旅游旅馆建筑热工和空气调整节能设计标准》GB50189–93中第5章“空调”及第6章“监测和计量”的有关规定;和现行国家标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26–95中第5章“采暖设计”的有关规定。居住建筑接受集中供冷(热)方式时,宜接受电驱动空调机组(或热泵型机组),或燃气吸取式冷热水机组,或有利于节能的其他型式的冷(热)源。所选用机组的能效比(性能系数)应符合现行有关产品标准中的规定值,并优先选用能效比较高的产品、设备。[条文说明:当居住建筑小区接受集中供冷(热)方式时,冷(热)源的选择,对于合理运用能源及节约能源是至关重要的。从目前的状况来看,不外乎接受电驱动的冷水机组制冷,电驱动的热泵机组制冷及采暖;直燃型溴化锂吸取式冷(温)水机组制冷及采暖,蒸汽(热水)溴化锂吸取式冷热水机组制冷及采暖;热、电、冷联产方式,以及城市热网供热;燃气、燃油、电热水机(炉)供热等。当然,选择哪种方式为好,要经过技术经济分析比较后确定。涉及到电驱动的冷水机组制冷及热泵机组,现行标准《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组--工商业用或类似用途的冷水(热泵)机组》(GB/T18430.1—2000)列出了规定的名义工况时最低制冷性能系数(能效比)值。涉及到直燃型溴化锂吸取式冷(温)水机组,蒸汽(热水)溴化锂吸取式冷热水机组,现行标准《直燃型溴化锂吸取式冷(温)水机组》(GB/T18362—2001)和《蒸汽和热水型溴化锂吸取式冷水机组》(GB/T18431—2001),列出了规定的名义工况时最低性能系数(能效比)。尽管以上现行标准都是近年颁布的,但和世界同类产品的能效比相比,我国机组规定的能效比要显得低,因此,在条件许可的状况下,应优先选用能效比高的产品。居住建筑接受分散式房间空调器进行空调采暖时,应选用符合现行国家标准《房间空气调整器能源效率限定值及节能评价值》GB12021.3的节能型空调器。居住建筑接受户式中心空调(热泵)系统时,所选用机组的能效比(性能系数)不应低于现行有关产品标准中的规定值。对冬季须要采暖的地区,宜应用电驱动风冷或水源热泵型空调器,或燃气驱动的吸取式冷(热)水机组,或多联式空调(热泵)机组等。[条文说明:目前,房间空调器,尤其分体式机组照旧是该地区居住建筑广泛接受的空调(采暖)设备。由于它易于安装,运用便利灵敏,噪声低,对建筑没有特殊要求,故得到广泛应用。热泵型房间空调器冬季供热工况运行时,采暖的能效比远高于干脆电热式采暖,应激励举荐应用。空调器运行时间往往为高峰电,加大了峰谷差。所以,房间空调器节能是很重要的。能效比是空调器最重要的经济性能指标,能效比高,说明该空调器具有节能、省电的先决条件。国家质量技术监督局于2000年9月17日发布了国家标准《房间空气调整器能源效率限定值及节能评价值》(GB12021.3—2000),其中表2“节能评价值”内所列房间空气调整器的能效比要高于现行标准《房间空气调整器》(GB/T7725—1996)中有关规定值。中国节能产品认证中心已于2000年6月1日对房间空气调整器产品按上述标准中有关规定值进行节能产品认证。所以应激励优先接受符合国家现行标准规定的节能型采暖、空调产品。GB12021.3—2000规定的能效比要高于GB/T7725—1996的规定值。能效比符合《GB12021.3—2000》规定值的房间空调器产品,经中国节能产品认证中心认证,可获得节能型产品证书及标记,获证产品的平均耗电量要比一般产品的平均耗电量约少10%以上。所以要激励选用符合现行国家标准《房间空气调整器能源效率限定值及节能评价值》GB12021.3的节能型空调器。现行标准《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组--户用和类似用途冷水(热泵)机组》(GB/T18430.2—2000),列出了规定的名义工况时最低制冷性能系数(能效比)值。多联式空调(热泵)机组通常称为“一拖几”,它是一种接受变频技术或机械能量限制技术来变更制冷剂流量、由一台室外机连接多台室内机的空调(热泵)系统。该系统可依据室内负荷变更(即开启不同室内机台数),瞬间进行变制冷剂流量的容量调整,调整室外机组的出力,使供需之间达到平衡,运行效率高。多联分体热泵空调器可以连接多个各种款式的室内机。这种空调器的主要优点是:各房间有独立的空气调整限制手段,可使每个房间得到各自满意的舒适温度;变制冷剂流量限制,节约能量。现行标准《多联式空调(热泵)机组》(GB/T18837—2002)和《风管送风式空调(热泵)机组》(GB/T18836—2002),列出了规定的名义工况时最低制冷性能系数(能效比)值。居住建筑采暖不宜接受干脆电热设备。具备以下条件的地区,可以接受干脆电热采暖,即以空调为主,采暖负荷小,采暖时间短。[条文说明:部分夏热冬暖地区冬季比较温顺,须要采暖的时间很短,而且热负荷也很低。特殊是当地环保要求较高时,可以考虑干脆用电来进行采暖。比如电散热器采暖,电红外线辐射器采暖;低温电热膜辐射采暖;低温加热电缆辐射采暖,甚至电锅炉热水采暖等等。要说明的是,接受这类方式时,特殊是电红外线辐射器采暖;低温电热膜辐射采暖;低温加热电缆辐射采暖时,确定要符合有关标准中建筑防火要求,也要分析用电量的供应保证及用户运行费用担当的实力。但终归火力发电厂的发电效率只有30%多,而且这种用高品位的电能干脆转换为低品位的热能进行采暖,在能源利用上并不合理。6.0.6当选择水源热泵作为居住建筑小区或户用空调(热泵)机组的冷热源时,保证水资源不被破坏及不被污染。[条文说明:(本条文为强制性条文)水源热泵(地表水、地下水、封闭水环路式水源热泵)应用水作为机组的冷(热)源,可以应用河、湖及海水,地下水,废水等。至于地热源(大地耦合式)热泵,从原理上看,其实也是水源热泵的一种,只是将水通过埋设在土壤中的、一种传热效果较好的塑料管来吸取土壤热量(制热时)及排出热量(制冷时)到土壤中。和空气源热泵相比,它的优点是出力稳定,效率高,当然也没有除霜问题。当有地下水、河湖水及其它水资源或土壤热源可利用时,可大大降低运行费用。但水源热泵必需有一个水系统,假照实行打井取用地下水,必需确保有(真正的)回灌措施以及确保水源不被污染,并必需符合当地环保部门有关规定。否则,会引起水资源爱惜及环境问题。假如在该建筑旁边有确定面积的土壤可以埋设特地的塑料管道(水平开槽埋设或垂直钻孔埋设),可以接受地热源热泵机组,它利用土壤作热源和热汇,通过在管道里流淌的水进行热交换,有很高的能效比,并有利于环保。在有条件时,宜在居住建筑小区接受热电厂冬季集中供热、夏季吸取式集中供冷技术,或小型(微型)燃气轮机吸取式集中供冷供热技术,或蓄冰集中供冷技术。有条件时在居住建筑中宜接受太阳能、地热能、海洋能等可再生能源空调、采暖技术。[条文说明:《中华人民共和国节约能源法》中第39条,国家激励发展下列通用节能技术:(一)推广热电联产、集中供热,提高热电机组的利用率,发展热能梯级利用技术,热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术,提高热能综合利用率;……。中华人民共和国建设部令第76号《民用建筑节能管理规定》中第四条,国家激励发展下列节能技术(产品):(三)集中供热和热、电、冷联产联供技术;(五)太阳能、地热等可再生能源应用技术及设备。所以在有条件时应激励接受。关于热电联产。热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综合利用能源的技术。目前我国大型火力电厂的平均发电效率为33%左右,其余能量被冷却水排走;而热电厂供热时依据供热负荷,调整发电效率下降些(比如20%),但剩下的80%热量中的70%以上可用于供热。从这个意义上讲,热电厂供热的效率约为中小型锅炉房供热效率的2倍。在夏季时可以协作吸取式冷水机组进行集中供冷,实现三联供。另外一种型式为建筑(或小区)冷热电联产(BuildingCoolingHeatingandPower--BCHP),这是指能给小区供应制冷、制热和电力的能源供应系统,它应用燃气为能源,将小型(微型)燃气涡轮发电机和直燃机相组合,实现小区冷热电联供。由于该系统设备的低能耗、能源效率高、高牢靠性和低排放,具备相当的竞争优势。该系统可设置在小区或小区旁边,削减了冷、热、电长途输送过程的损耗;假如配套了直燃机,能同时供应制冷、采温煦卫生热水,一机多用,BCHP系统比传统的热电联产系统增加了制冷的功能,提高了系统全年设备的负荷率和利用率,有利于全年能源均衡有效利用。中国政府特殊关注国家的人口,资源和环境的可持续发展,并主动实行对策。国务院于1994年探讨通过了关于中国可持续发展战略和对策的白皮书—《中国21世纪议程》,在该文件中指出:“把开发可再生能源放到国家能源发展战略的优先地位……”,并“要加强太阳能干脆和间接利用技术的开发”。中国有较丰富的太阳能资源,年太阳辐照时数超过2200小时的太阳能利用条件较好的地区占国土的2/3,故开发太阳能利用是实现中国可持续发展战略的有效措施之一。我国从80年头起,对城镇多层住宅应用被动太阳能进行采暖及降温技术已有探讨。证明白从合理建筑及热工设计着手,在增加有限的建设投资下,利用被动太阳能是有可能达到改善室内冬夏热环境舒适条件的。6.0.8居住建筑应统一设计分体式房间空调器的安放位置和装饰构造,设计安放位置时应避开多台相临室外机吹出气流相互干扰,并应考虑凝合水的排放和削减对相邻住户的热污染和噪声污染;设计装饰构造时应有利于室内机和室外机的吸入和排出气流通畅;设计安装整体式(窗式)房间空调器的建筑应预留其安置位置。[条文说明:房间空调器的主要属性照旧为家用电器产品,今后相当长的时期里还是主要依靠居住者的自主行为购置安装房间空调器。为了遏止空调器的安装位置不合理或装饰设计、安装方式不当而导致建筑立面艺术效果差、效率下降的趋势,本标准明确了房间空调器安装位置和装饰方式的设计工作归属于建筑师完成,即建筑师在建筑平面和立面设计阶段应统一考虑房间空调器的安放位置和装饰构造。本条款规定的内容包括三个方面内容:(1)、统一设计空调器的安放位置和装饰方式,是为了确保建筑室内外艺术效果,达到设备和建筑造型的和谐统一;(2)、在建筑平面设计阶段布置室外机时,保证相临的多台室外机吹出的气流射程互不干扰,避开空调器效率下降,对于居住建筑开放式天井来说,天井内两个相对的主要立面一般不小于6米,这对于一般的房间空调器的室外机吹出气流射程不至于构成相互干扰,但在天井两个立面距离小于6米时,应考虑室外机偏转确定的角度,使其吹出射流方向朝向天井开口方向;对于封闭内天井来说,当天井底部无架空且顶部不开敞时,天井内侧不宜布置空调室外机;(3)、对室内机和室外机进行隐藏装饰设计有两个主要目的,一是提高建筑立面的艺术效果,二是对室外机有确定的遮阳和防护作用。有的商住楼用百叶窗将室外机封起来,这样会不利于夏季排放热量,大大降低能效比。装饰的构造形式不应对空调器室内机和室外机的进气和排气通道形成阻碍,从而避开室内气流组织不良和设备效率下降,建筑师应依据所选房间空调器的构造特征合理设计其装饰构造。当前居住建筑中广为应用的空调(采暖)设备是分体型、单冷或热泵型空调器。以前,由于整体式(窗式)空调器噪声较高,安装时和窗的尺寸不协调,应用较少。但整体式(窗式)空调器可以便利地引入室外新风,因此也建议和业主商定,假如须要,在建筑设计予以考虑安装位置。6.0.9在进行居住建筑通风设计时,应优先选用符合国家现行标准规定的节能型设备及产品。[条文说明:居住建筑中由于人(及宠物)的新陈代谢和人的活动会产生污染物,室内装修材料及家具设备也会散发污染物,因此,居住建筑的通风换气是创建舒适、健康、平安、环保的室内环境,提高室内环境质量水平的技术措施之一。通风分为自然通风和机械通风,传统的居住建筑自然通风方法是打开门窗,靠风压作用和热压作用形成“穿堂风”或“烟囱风”;机械通风则须要应用风机为动力。有效的技术措施是居住建筑通风设计接受机械排风、自然进风。机械排风的排风口一般设在厨房和卫生间,排风量应满意室内环境质量要求,排风机应选用符合标准(GB

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