一级建筑师《建筑物理与设备》复习笔记：建筑节能_第2页

　　二、居住建筑节能设计标准

　　㈠《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 26—2010)

　　1.适用范围

　　本标准适用于严寒和寒冷地区居住建筑的建筑节能设计。居住建筑包括采用和尚未采用采暖或空调的居住建筑，其中包括住宅、集体宿舍、住宅式公寓、商住楼的住宅部分、托儿所、幼儿园等;采暖方式包括采用煤、电、油、气或地热等自然能源，使用集中或分散供热的热源。

　　2.术语

　　⑴采暖度日数(HDDl8)

　　一年中，当某天室外日平均温度低于l8℃时，将该日平均温度与18℃的差值乘以1d，并将此乘积累加，得到一年的采暖度日数。

　　⑵空调度日数(CDD26)

　　一年中，当某天室外日平均温度高于26℃时，将该日平均温度与26℃的差值乘以1d，并将此乘积累加，得到一年的空调度日数。

　　⑶计算采暖期天数(Z)

　　采用滑动平均法计算出的累年日平均温度低于或等于5℃的天数，单位：d。仅供建筑节能设计计算时使用。

　　⑷计算采暖期室外平均温度(te)

　　计算采暖期室外日平均温度的算术平均值。

　　⑸建筑物耗热量指标(qh)

　　在计算采暖期室外平均温度条件下，为保持室内设计计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖设备供给的热量，单位：W/m2。

　　⑹围护结构传热系数(K)

　　在稳态条件下，围护结构两侧空气温差为l℃，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量，单位：W/(m2·K)。

　　⑺围护结构传热系数的修正系数

　　考虑太阳辐射对围护结构传热的影响而引进的修正系数。

　　⑻外墙平均传热系数

　　考虑了墙上存在的热桥影响之后得到的外墙传热系数。

　　(9)建筑体形系数(S)

　　建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中，不包括地面、不采暖楼梯间内墙、户门的面积。

　　(10)窗墙面积比

　　窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)的比值。

　　3.节能设计标准的要求

　　严寒和寒冷地区居住建筑的建筑热工和暖通设计必须采取节能措施，在保证室内热环境的前提下，将建筑热工和采暖能耗控制在规定的范围内。

　　严寒和寒冷地区的建筑，以各地l980～1981年住宅通用设计、4个单元6层楼，体形系数为0.30左右的建筑物的耗热量指标计算值，经线性处理后的数据作为基准能耗。要求居住建筑全年的采暖能耗在此基准能耗值的基础上通过对建筑、热工、暖通系统采取节能措施，达到降低65%的节能目标。

　　有两种方法能够确定设计的居住建筑是否符合节能设计标准的要求：

　　①设计时严格按照标准的规定去做，特别是全部满足强制性条文的规定，就可以认定该建筑能够满足节能标准的要求，无需计算所设计建筑物的节能率是多少。

　　②进行围护结构热工性能的权衡判断。考虑到实际建筑的复杂性和多样化，当所设计建筑的某一部分的热工性能不能满足强制性条文的规定时，允许通过提高另一部分热工性能的途径来弥补。权衡判断就是以建筑物的耗热量指标为依据，考虑围护结构的总体热工性能是否符合节能设计的要求。

　　4.室内热环境计算参数

　　⑴严寒和寒冷地区居住建筑节能设计的气候分区

　　修订后的标准改变了以前节能设计仅用温度指标作为衡量当地冷热程度的思想，改用采暖度日数HDDl8和空调度日数CDD26衡量当地寒冷和炎热的程度，并以此作为划分气候分区的依据。

　　严寒和寒冷地区居住建筑节能设计气候子区 表l4-11

　　⑵室内热环境计算参数

　　冬季采暖室内计算温度取18℃;冬季采暖计算换气次数取0.5次/h。

　　对人体的舒适以及对采暖能耗影响最大的是温度指标。

　　5.建筑与围护结构热工设计

　　⑴朝向与布局

　　建筑群的规划设计，建筑单体的平、立面设计和门窗的设置应尽可能设在避风向阳地段，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，主要房间宜避开冬季主导风向，减少冷风渗透。

　　建筑朝向的范围为：北(北偏东60°至偏西60°);东、西(东或西偏北30°至偏南60°);南(南偏东30°至偏西30°)。

　　⑵体形系数

　　体形系数的大小对建筑能耗的影响非常明显。从建筑节能的角度来说，建筑物的平、立面不应出现过多的凹凸，体形系数越小，单位建筑面积对应的外表面积越小，通过外围护结构的传热损失越小。

　　作为标准的强制性条文，严寒和寒冷地区建筑物的体形系数必须满足表14—12的规定，若体形系数超过限值，则要求提高建筑围护结构的保温性能，并按照标准的要求进行围护结构热工性能的权衡判断。

　　严寒和寒冷地区居住建筑的体形系数限值 　　　　　　 表14-12

　　⑶窗墙面积比

　　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建筑的外墙面的总面积之比。由于窗户本身的功能和构造特点，它的传热系数往往数倍于外墙;窗墙面积比越大，采暖能耗也越大。因此，从降低建筑能耗的角度出发，必须限制窗墙面积比(见表l4-13)。超过限值者，也需进行围护结构热工性能的权衡判断。

　　严寒和寒冷地区居住建筑的窗墙面积比限值 　　　　　　　 表l4-13

　　⑷楼梯间与外走廊

　　楼梯间及外走廊与室外连接的开口处应设置能够密闭的窗或门，严寒(A)、(B)区的楼梯间宜采暖，采暖楼梯间的外墙和外窗应采取保温措施。

　　⑸建筑围护结构的热工设计

　　1)围护结构的热工性能

　　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，建筑围护结构的热工性能的好坏直接影响居住建筑采暖能耗，必须予以严格的控制。

　　根据建筑所处城市的气候分区区属不同，建筑围护结构的热工性能参数[传热系数、周边地面和地下室外墙的保温材料层热阻、寒冷(B)区外窗综合遮阳系数]不应超过相应气候子区围护结构热工性能参数限值表中规定的限值。严寒和寒冷地区的围护结构热工性能限值示例分别见表l4—14、表l4-15和表l4—16。如果不满足规定的限值要求，必须按照标准的规定进行围护结构热工性能的权衡判断。注意，外墙的传热系数是考虑了热桥影响后计算得到的平均传热系数。

　　2)外窗(门)部位的设计

　　①门窗的气密性

　　根据国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》 (GB/T7106--2008)中的规定，在标准状态下，压力差为10Pa时，气密性要求:

　　为减少冬季室外空气过多地向室内渗漏，对外窗及敞开式阳台门的气密性要求为：严寒地区：应≥6级。寒冷地区：1～6层应≥4级;7层及以上应≥6级。

　　②外窗遮阳

　　在寒冷(B)区，由于其夏季室外太阳辐射比较强烈，因此，需要对空调负荷大的建筑的外窗(包括阳台的透明部分)设置外部遮阳，以有效减少进入室内的太阳辐射。设置遮阳后，外窗的综合遮阳系数等于窗本身的遮阳系数与外遮阳的遮阳系数的乘积。

　　③凸窗设置

　　严寒地区的所有朝向和寒冷地区的北向不应设置凸窗。因为这些地区冬季室内外温差大，凸窗容易发生结露，出现淌水、长霉等问题。设置凸窗时，凸窗凸出(从外墙面至凸窗外表面)应≤400mm。凸窗的传热系数限值应比普通窗降低15%，且其不透明的顶部、底部、侧面的传热系数应≤外墙的传热系数。

　　④外窗(门)洞口部位的保温处理

　　外窗(门)框与外墙之间的缝隙应采用高效保温材料填堵，不得采用普通水泥砂浆补缝。

　　外窗(门)洞口室外部分的侧墙面应做保温处理，避免洞口室内部分的侧墙面产生结露。

　　3)封闭式阳台的保温

　　阳台和直接连通的房间之间应设置隔墙和门、窗;否则，应将阳台作为所连通房间的一部分，要求阳台与室外空气接触的墙板、顶板、地板、门窗的传热系数和阳台的窗墙面积比均需满足上述相应气候分区传热系数限值表和窗墙面积比限值表的规定。

　　如果阳台和直接连通的房间之间设置了隔墙和门、窗，但其传热系数没有达到规定的限值，则要求：

　　①阳台和室外空气接触的墙板、顶板、地板的传热系数须≤规定限值的120%;

　　②严寒地区阳台窗的传热系数须≤2.5W/(m2·K);

　　③寒冷地区阳台窗的传热系数须≤3.1W/(m2·K);

　　④阳台外表面的窗墙面积比须≤60%;

　　⑤阳台和直接连通的房间隔墙的窗墙面积比必须满足表l4—13的限值要求。

　　4)围护结构热桥部位的保温

　　围护结构热桥部位的内表面发生结露会影响室内卫生环境的质量，同时也是热量大量流失的部位，应对外墙与屋面可能出现热桥的部位进行验算，保证它的内表面温度在室内空气设计温、湿度条件下不低于露点温度。并采取特殊保温措施，加强热桥部位的保温。

　　5)底层地坪以及与地坪接触的周边外墙应采用良好的保温防潮措施

　　在严寒和寒冷地区，与土壤接触的周边地面以及高于地面几十厘米的周边外墙(特别是墙角)由于受二维、三维传热的影响，表面温度较低，既造成大量的热量损失，又容易发生返潮、结露现象。因此，即使没有地下室，也应该将外墙外侧的保温延伸到地坪以下，以提高其内表面温度。