表4.2.2-2 严寒地区(C)区( 3800≤HDD18<5000 ) 围护结构热工性能限值 传热系数K W/(m2·K) 围护结构部位 屋面 外墙 架空或外挑楼板 非采暖地下室顶板 分隔采暖与非采暖空间的隔墙 户门 阳台门下部门芯板 窗墙面积比≤20% 外窗 20%<窗墙面积比≤30% 30%<窗墙面积比≤40% 40%<窗墙面积比≤45% 围护结构部位 周边地面 地下室外墙(与土壤接触的外墙) 1.11 1.21 ≤3层建筑 0.30 0.35 0.35 0.50 1.5 1.5 1.2 2.0 1.8 1.6 1.5 4~8层的建筑 0.40 0.50 0.50 0.60 1.5 1.5 1.2 2.0 2.0 1.8 1.6 9~13层的建筑 ≥14层建筑 0.40 0.55 0.50 0.60 1.5 1.5 1.2 2.5 2.2 2.0 1.8 0.40 0.60 0.50 0.60 1.5 1.5 1.2 2.5 2.2 2.0 1.8 保温材料层热阻 R (m2·K) / W 0.83 0.91 0.56 0.61 0.56 0.61 表4.2.2-4 寒冷地区(A)区(2000≤HDD18<3800, CDD26≤90)围护结构热工性能限值
传热系数K W/(m2·K) 围护结构部位 屋面 外墙 架空或外挑楼板 非采暖地下室顶板 分隔采暖与非采暖空间的隔墙 户门 阳台门下部门芯板 窗墙面积比≤20% 外窗 20%<窗墙面积比≤30% 30%<窗墙面积比≤40% 40%<窗墙面积比≤50% 围护结构部位 周边地面 地下室外墙(与土壤接触的外墙) 0.83 0.91 13
≤3层建筑 0.35 0.45 0.45 0.50 1.5 2.0 1.7 2.8 2.5 2.0 1.8 4~8层的建筑 0.45 0.60 0.60 0.65 1.5 2.0 1.7 3.1 2.8 2.5 2.0 9~13层的建筑 ≥14层建筑 0.45 0.65 0.60 0.65 1.5 2.0 1.7 3.1 2.8 2.5 2.3 0.45 0.70 0.60 0.65 1.5 2.0 1.7 3.1 2.8 2.5 2.3 保温材料层热阻 R (m2·K) / W 0.56 0.61 ------ ------- ------ -------
表4.2.2-5 寒冷地区(B)区(2000≤HDD18<3800, 90<CDD26≤200) 围护结构热工性能限值 传热系数K W/(m2·K) 围护结构部位 屋面 外墙 架空或外挑楼板 非采暖地下室顶板 分隔采暖与非采暖空间的隔墙 户门 阳台门下部门芯板 窗墙面积比≤20% 外窗 20%<窗墙面积比≤30% 30%<窗墙面积比≤40% 40%<窗墙面积比≤50% 围护结构部位 周边地面 地下室外墙(与土壤接触的外墙) 2、 表中的窗墙面积比按建筑开间计算;
≤3层建筑 0.35 0.45 0.45 0.50 1.5 2.0 1.7 2.8 2.5 2.0 1.8 4~8层的建筑 0.45 0.60 0.60 0.65 1.5 2.0 1.7 3.1 2.8 2.5 2.0 9~13层的建筑 ≥14层建筑 0.45 0.65 0.60 0.65 1.5 2.0 1.7 3.1 2.8 2.5 2.3 0.45 0.70 0.60 0.65 1.5 2.0 1.7 3.1 2.8 2.5 2.3 保温材料层热阻 R (m2·K) / W 0.83 0.91 0.56 0.61 ------ ------- ------ ------- 注: 1、外墙的传热系数是指考虑了热桥影响后计算得到的平均传热系数,平均传热系数按附录B 的规定计算;
3、 周边地面是指室内距内墙面2米以内的地面,周边地面保温材料层不包括土壤和混凝土地面。
表4.2.2-6 寒冷地区(B)区(2000≤HDD18<3800, 100<CDD26≤200)外窗综合遮阳系数限值 遮阳系数SC (东、西 向 / 南、北向) 窗墙面积比≤20% 外窗 20%<窗墙面积比≤30% 30%<窗墙面积比≤40% 40%<窗墙面积比≤50% 注: 1、表中的窗墙面积比按建筑开间计算;
2、综合遮阳系数=窗的遮阳系数×外遮阳的遮阳系数;窗的遮阳系数=玻璃的遮阳系数*(1-窗框比),PVC塑钢窗或木窗窗框比可取 0.30,铝合金窗窗框比可取 0.20。
≤3层建筑 ---/--- ---/--- 0.45/--- 0.35/--- 4~8层的建筑 ---/--- ---/--- 0.45/--- 0.35/--- 9~13层的建筑 ≥14层建筑 ---/--- ---/--- 0.45/--- 0.35/--- ---/--- ---/--- 0.45/--- 0.35/--- 【条文说明】强制性条文。
建筑围护结构热工性能直接影响居住建筑采暖和空调的负荷与能耗,必须予以严格控制。由于我国幅员辽阔,各地气候差异很大。为了使建筑物适应各地不同的气候条件, 满足节能要求,应根据建筑物所处的建筑气候分区,确定建筑围护结构合理的热工性能参数。本标准按照5个子气候区,分别提出了建筑围
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护结构的传热系数限值以及外窗玻璃遮阳系数的限值。
确定建筑围护结构传热系数的限值时不仅应考虑节能率,而且也从工程实际的角度考虑了可行性、合理性。
严寒地区和寒冷地区的围护结构传热系数限值,是通过对气候子区的能耗分析和考虑现阶段技术成熟程度而确定的。根据各个气候区节能的难易程度,确定了不同的传热系数限值 。我国严寒地区,在第二步节能时围护结构保温层厚度已经达到6~10mm厚 ,再单纯靠通过加厚保温层厚度,获得的节能收益已经很小。因此需通过提高采暖管网输送热效率和提高锅炉运行效率来减轻对围护结构的压力。理论分析表明,达到同样的节能效果,锅炉效率每增加1%,则建筑物的耗热量指标可降低要求1.5% 左右, 室外管网输送热效率每增加1%, 则建筑物的耗热量指标可降低要求1.0 %左右,并且当锅炉效率和室外管网输送热效率都提高时, 总的能耗降低和锅炉效率和室外管网输送热效率的提高呈线性关系。考虑到各地节能建筑的节能潜力和我国的围护结构保温技术的成熟程度,为避免各地采用统一的节能比例的做法,而采取同一气候子区,采用相同的围护结构限值的做法。对处于严寒和寒冷气候区的50个城市的多层建筑的建筑物耗热量指标的分析结果表明,采用的管网输送热效率为92%,锅炉平均运行效率为70%时,平均节能率约为65%左右。此时,最冷的海拉尔的节能率为58%,伊春的节能率为61%。这对于经济不发达且到目前建筑节能刚刚起步的这些地区来讲,该指标是合适的。
为解决以往节能标准中高层和小高层住宅容易达到节能标准要求,而低层住宅难于达到节能标准要求的状况,分析中将建筑物分别按照≤3层建筑、4~8层的建筑、9~13层的建筑和≥14层建筑进行建筑物耗热量指标计算,分析中所采用的典型建筑条件见表1及表2 。由于本标准室内计算温度与原标准(JGJ 26-95)有所不同,在本标准分析中,已经将原标准规定的80~81年的通用建筑的耗热量指标按照公式进行了折算
ti,?teq=(qH1?3.8)?3.8ti?te
,H1表1 体形系数 严寒地区 寒冷地区 南 严寒地区 东西 北 寒冷地区 南 东西 北 建筑层数 3层 0.41 0.41 6层 0.32 0.32 建筑层数 3层 0.40 0.03 0.15 0.40 0.03 0.15 6层 0.30-0.40 0.05 0.20-0.25 0.45 0.06 0.30-0.40 15
11层 0.28 0.28 29层 0.21 0.21 表2 窗墙面积比 11层 0.35-0.40 0.05 0.20-0.25 0.45 0.06 0.30-0.40 29层 0.35-0.40 0.25 0.25-0.30 0.40 0.30 0.35
严寒和寒冷地区冬季室内外温差大,采暖期长,提高围护结构的保温性能对降低采暖能耗作用明显, 各个朝向窗墙面积比是指不同朝向外墙面上的窗、阳台门的透明部分的总面积与所在朝向外墙面的总面积(包括该朝向上的窗、阳台门的透明部分的总面积)之比。
窗墙面积比的确定要综合考虑多方面的因素,其中最主要的是不同地区冬、夏季日照情况(日照时间长短、太阳总辐射强度、阳光入射角大小),季风影响、室外空气温度、室内采光设计标准以及外窗开窗面积与建筑能耗等因素。一般普通窗户(包括阳台门的透明部分)的保温隔热性能比外墙差很多,而且窗和墙连接的周边又是保温的薄弱环节,窗墙面积比越大,采暖和空调能耗也越大。因此,从降低建筑能耗的角度出发,必须限制窗墙面积比。本条文规定的围护结构传热系数和遮阳系数限值表中,窗墙面积比越大,对窗的热工性能要求越高。
窗(包括阳台门的透明部分)对建筑能耗高低的影响主要有两个方面,一是窗的传热系数影响冬季采暖、夏季空调时的室内外温差传热;另外就是窗受太阳辐射影响而造成室内得热。冬季,通过窗户进入室内的太阳辐射有利于建筑节能,因此,减小窗的传热系数抑制温差传热是降低窗热损失的主要途径之一;而夏季,通过窗口进入室内的太阳辐射热成为空调降温的负荷,因此,减少进入室内的太阳辐射以及减小窗或透明幕墙的温差传热都是降低空调能耗的途径。
在严寒和寒冷地区,采暖期室内外温差传热的热量损失占主要地位。因此,对窗的传热系数的要求较高。
本标准对窗的传热系数要求与窗墙比的大小联系在一起,由于窗墙比是按开间计算的,一栋建筑肯定会出现若干个窗墙比,因此就会出现一栋建筑要求使用多种不同传热系数窗的情况。这种情况的出现在实际工程中处理起来并没有大的困难。为简单起见可以按最严的要求选用窗户产品,当然也可以按不同要求选用不同的窗产品。事实上,同样的玻璃,同样的框型材,由于窗框比的不同,整窗的传热系数本身就是不同的。另外,现在的玻璃选择也非常多,外观完全相同的窗,由于玻璃的不同,传热系数差别也可以很大。
与土壤接触的地面的内表面,由于受二维、三维传热的影响,冬季时比较容易出现温度较低的情况,一方面造成大量的热量损失,另一方面也不利于底层居民的健康,甚至发生地面结露现象,尤其是靠近外墙的周边地面更是如此。因此要特别注意这一部分围护结构的保温、防潮。
在严寒地区周边地面一定要增设保温材料层。在寒冷地区周边地面也应该增设保温材料层。 地下室虽然不作为正常的居住空间,但也常会有人的活动,也需要维持一定的温度。另外增强地下室的墙体保温,也有利于减小地面房间和地下室之间的传热,特别是提高一层地面与墙角交接部位的表面温度,避免墙角结露。因此本条文也规定了地下室与土壤接触的墙体要设臵保温层。
表4.2.1~表4.2.5中周边地面和地下室墙面的保温层热阻要求,大致相当于2~6厘米厚的挤压聚苯板的热阻。挤压聚苯板不吸水,抗压强度高,用在地下比较适宜。
4.2.3寒冷地区B区建筑的南向外窗(包括阳台的透明部分)宜设置水平遮阳或活动遮阳。东、西向的外窗宜设置活动遮阳。外遮阳的遮阳系数按附录E确定。如设置了展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动式外遮
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阳,则认定第4.2.2条提到的对外窗的遮阳系数要求得到满足。 【条文说明】
居住建筑的南向的房间大都是起居室、主卧室,常常开设比较大的窗户,夏季透过窗户进入室内的太阳辐射热构成了空调负荷的主要部分。在南窗的上部设臵水平外遮阳夏季可是减少太阳辐射热进入室内,冬季由于太阳高度角比较小,对进入室内的太阳辐射影响不大。有条件最好在南窗设制卷帘式或百叶窗式的外遮阳。
东西窗也需要遮阳,但由于当太阳东升西落时其高度角比较低,设臵在窗口上沿的水平遮阳几乎不起遮挡作用,宜设臵展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动式外遮阳。
冬夏两季透过窗户进入室内的太阳辐射对降低建筑能耗和保证室内环境的舒适性所起的作用是截然
相反的。活动式外遮阳容易兼顾建筑冬夏两季对阳光的不同需求,所以设臵活动式的外遮阳更加合理。窗外侧的卷帘、百叶窗等就属于“展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动式外遮阳”,虽然造价比一般固定外遮阳(如窗口上部的外挑板等)高,但遮阳效果好,最能兼顾冬夏,应当鼓励使用。
4.2.4 居住建筑不宜设置凸窗。设置凸窗时,凸窗凸出(从外墙面至凸窗外表面)不应大于400mm。凸窗的传热系数限值应比普通平窗降低15%,其不透明的顶部、底部、侧面的传热系数应小于或等于外墙的传热系数。
严寒地区除南向外不应设置凸窗,寒冷地区北向的卧室、起居室不应设置凸窗。 计算窗墙面积比时,凸窗的窗面积和凸窗所占的墙面积都按窗洞口面积计算。 【条文说明】
从节能的角度出发,居住建筑不应设臵凸窗,但节能并不是居住建筑设计所要考虑的唯一因素,因此本条文提“不宜设臵凸窗”。设臵凸窗时,凸窗的保温性能必须予以保证,否则不仅造成能源浪费,而且容易出现结露、淌水、长霉等问题,影响房间的正常使用。
严寒地区冬季室内外温差大,凸窗更加容易发生结露现象,寒冷地区北向的房间冬季凸窗也容易发生结露现象,因此本条文提“不应设臵凸窗”。
4.2.5外窗应具有良好的密闭性能,外窗气密性等级不应低于《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》
GB7107-2002中规定的4级。 【条文说明】强制性条文。
为了保证建筑节能,要求外窗具有良好的气密性能,以避免冬季室外空气过多地向室内渗漏。《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107-2002中规定的4级对应的性能是:在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量不大于1.5m3,且每小时每平方米面积的空气渗透量不大于4.5 m3。3级对应的性能是:在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量不大于2.5m3,且每小时每平方米面积的空气渗透量不大于7.5 m3。
4.2.6 封闭式阳台的保温应符合下列要求:
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