6.1.2当既有居住建筑的体形系数不满足表6.1.2的规定时,则必须按照第6.3节的要求进行围护结构热工性能的权衡判断。
表6.1.2 居住建筑的体形系数限值
建筑层数 | ||||
≤3层 | 4~8层 | 9~13层 | ≥14层 | |
严寒地区 | ≤0.50 | ≤0.30 | ≤0.28 | ≤0.25 |
寒冷地区 | ≤0.52 | ≤0.33 | ≤0.30 | ≤0.26 |
【条文说明】本条文是强制性条文。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。
建筑物的平、立面不应出现过多的凹凸,体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。体形系数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,外围护结构的传热损失越小。从降低建筑能耗的角度出发,应该将体形系数控制在一个较小的水平上。
但是,体形系数不只是影响外围护结构的传热损失,它还与建筑造型,平面布局,采光通风等紧密相关。体形系数过小,将制约建筑师的创造性,造成建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。因此,如何合理确定建筑形状,必须考虑本地区气候条件,冬、夏季太阳辐射强度、风环境、围护结构构造等各方面因素。应权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,尽可能地减少房间的外围护面积,使体形不要太复杂,凹凸面不要过多,以达到节能的目的。
表4.1.4中的建筑层数分为四类,是根据目前大量新建居住建筑的种类来划分的。如1~3层多为别墅、托幼、疗养院,4~8层的多为大量建造的住宅,其中6层板式楼最常见。,14层以上多为高层塔楼。考虑到这四类建筑本身固有的特点,即低层建筑的体形系数较大,高层建筑的体形系数较小,因此,在体形系数的限值上有所区别。
体形系数系数对建筑能耗影响较大, 依据严寒地区的气象条件,在0.3的基础上每增加0.01,能耗约增加2.4%~2.8%;每减少0.01,能耗约减少2.3%~3%。严寒地区如果将体形系数放宽,围护结构传热系数限值会变得很小。使得围护结构传热系数限值在现有的技术条件下实现有难度,同时投入的成本太大。本标准适当地将低层建筑的体形系数放大到0.50左右,将大量建造的6(5~8)层建筑的体形系数控制在0.30左右,有利于控制居住建筑的总体能耗。同时经测算,建筑设计也能够作到。高层建筑的体形系数一般在0.22左右。为了给建筑师更大的设计灵活空间,将严寒地区体形系数限值控制在0.23(≥14层)。寒冷地区体形系数控制适当放宽。
本条文是强制性条文,对体形系数的要求是必须满足的。一旦所设计的建筑超过规定的体形系数时,则要求提高建筑围护结构的保温性能,并按照本章第4.3节的规定进行围护结构热工性能的权衡判断,审查建筑物的采暖能耗是否能控制在规定的范围内。
6.1.3当既有居住建筑的窗墙面积比不满足表6.1.3的规定时,则必须按照第6.3节的要求进行围护结构热工性能的权衡判断。
表6.1.3 严寒和寒冷地区居住建筑的窗墙面积比限值
朝 向 | 窗墙面积比 | |
严寒地区 | 寒冷地区 | |
北 | ≤0.25 | ≤0.30 |
东 、西 | ≤0.30 | ≤0.35 |
南 | ≤0.45 | ≤0.50 |
注:① 敞开式阳台的阳台门上部透明部分计入窗户面积,下部不透明部分不应计入窗户面积。
② 表中的窗墙面积比按按开间计算。表中的“北”代表从北偏东小于600至北偏西小于600的范围;“东、西”代表从东或西偏北小于等于300至偏南小于600的范围;“南”代表从南偏东小于等于300至偏西小于等于300的范围。
【条文说明】本条文是强制性条文。窗墙面积比既是影响建筑能耗的重要因素,也受建筑日照、采光、自然通风等满足室内环境要求的制约。一般普通窗户(包括阳台的透明部分)的保温性能比外墙差很多,而且窗的四周与墙相交之处也容易出现热桥,窗越大,温差传热量也越大。因此,从降低建筑能耗的角度出发。必须限制窗墙面积比。
不同朝向的开窗面积,对于上述因素的影响有较大差别。综合利弊,本标准按照不同朝向,提出了窗墙面积比的指标。北向取值较小,主要是考虑居室设在北向时的采光需要。东、西向的取值,主要考虑夏季防晒和冬季防冷风渗透的影响。在严寒和寒冷地区,当外窗K值降低到一定程度时,冬季可以获得从南向外窗进入的太阳辐射热,有利于节能,因此南向窗墙面积比较大。由于目前住宅客厅的窗有越开越大的趋势,为减少窗的耗热量,保证节能效果,应降低窗的传热系数,目前的窗和玻璃技术也能够实现。因此,将南向窗墙面积比严寒地区放大至0.45,寒冷地区放大至0.5。
在严寒地区,南偏东30度~南偏西30度为最佳朝向,因此建筑各朝向偏差在30度以内时,按相应朝向处理;超过30度时,按不利朝向处理。比如:南偏东20度时,则认为是南向;南偏东33度时,则认为是东向。
本条文是强制性条文,对窗墙面积比的要求是必须满足的。一旦所设计的建筑超过规定的窗墙面积比时,则要求提高建筑围护结构的保温隔热性能,(如选择保温性能好的窗框和玻璃,以降低窗的传热系数,加厚外墙的保温层厚度以降低外墙的传热系数等。)并按照本章第4.3节的规定进行围护结构热工性能的权衡判断,审查建筑物耗热量指标是否能控制在规定的范围内。
6.2.2 建筑围护结构的热工性能参数,根据建筑所处城市的气候分区区属不同,不应超过表6.2.2-1、6.2.2-2、6.2.2-3、6.2.2-4、6.2.2-5中规定的限值。如果建筑围护结构的热工性能参数不满足上述表中规定的限值要求,必须按照第6.3节的规定进行围护结构热工性能的权衡判断。
表6.2.2-1 严寒地区(B)区( 5000≤HDD18<6000 ) 围护结构热工性能限值
围护结构部位 | 传热系数K W/(m2·K) | |||
≤3层建筑 | 4~8层的建筑 | ≥9层建筑 | ||
屋面 | 0.25 | 0.30 | 0.30 | |
外墙 | 0.30 | 0.45 | 0.55 | |
架空或外挑楼板 | 0.30 | 0.45 | 0.45 | |
非采暖地下室顶板 | 0.35 | 0.50 | 0.50 | |
分隔采暖与非采暖空间的隔墙 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | |
户门 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
阳台门下部门芯板 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | |
外窗 | 窗墙面积比≤20% | 2.0 | 2.5 | 2.5 |
20%<窗墙面积比≤30% | 1.8 | 2.2 | 2.2 | |
30%<窗墙面积比≤40% | 1.6 | 1.9 | 2.0 | |
40%<窗墙面积比≤45% | 1.5 | 1.7 | 1.8 | |
围护结构部位 | 保温材料层热阻 R (m2·K) / W | |||
周边地面 | 1.40 | 1.10 | 0.83 | |
地下室外墙(与土壤接触的外墙) | 1.50 | 1.20 | 0.91 |
表6.2.2-2 严寒地区(C)区( 3800≤HDD18<5000 ) 围护结构热工性能限值
围护结构部位 | 传热系数K W/(m2·K) | |||
≤3层建筑 | 4~8层的建筑 | ≥9层建筑 | ||
屋面 | 0.30 | 0.40 | 0.40 | |
外墙 | 0.35 | 0.50 | 0.60 | |
架空或外挑楼板 | 0.35 | 0.50 | 0.50 | |
非采暖地下室顶板 | 0.50 | 0.60 | 0.60 | |
分隔采暖与非采暖空间的隔墙 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
户门 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
阳台门下部门芯板 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | |
外窗 | 窗墙面积比≤20% | 2.0 | 2.5 | 2.5 |
20%<窗墙面积比≤30% | 1.8 | 2.2 | 2.2 | |
30%<窗墙面积比≤40% | 1.6 | 2.0 | 2.0 | |
40%<窗墙面积比≤45% | 1.5 | 1.8 | 1.8 | |
围护结构部位 | 保温材料层热阻 R (m2·K) / W | |||
周边地面 | 1.10 | 0.83 | 0.56 | |
地下室外墙(与土壤接触的外墙) | 1.20 | 0.91 | 0.61 |
表6.2.2-3 寒冷地区(A)区(2000≤HDD18<3800, CDD26≤90)围护结构热工性能限值
围护结构部位 | 传热系数K W/(m2·K) | |||
≤3层建筑 | 4~8层的建筑 | ≥9层建筑 | ||
屋面 | 0.35 | 0.45 | 0.45 | |
外墙 | 0.45 | 0.60 | 0.70 | |
架空或外挑楼板 | 0.45 | 0.60 | 0.60 | |
非采暖地下室顶板 | 0.50 | 0.65 | 0.65 | |
分隔采暖与非采暖空间的隔墙 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
户门 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
阳台门下部门芯板 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | |
外窗 | 窗墙面积比≤20% | 2.8 | 3.1 | 3.1 |
20%<窗墙面积比≤30% | 2.5 | 2.8 | 2.8 | |
30%<窗墙面积比≤40% | 2.0 | 2.5 | 2.5 | |
40%<窗墙面积比≤45% | 1.8 | 2.0 | 2.3 | |
围护结构部位 | 保温材料层热阻 R (m2·K) / W | |||
周边地面 | 0.83 | 0.56 | - | |
地下室外墙(与土壤接触的外墙) | 0.91 | 0.61 | - |
表6.2.2-4 寒冷地区(B)区(2000≤HDD18<3800, 90 < CDD26 ≤ 200) 围护结构热工性能限值
围护结构部位 | 传热系数K W/(m2·K) | |||
≤3层建筑 | 4~8层的建筑 | ≥9层建筑 | ||
屋面 | 0.35 | 0.45 | 0.45 | |
外墙 | 0.45 | 0.60 | 0.70 | |
架空或外挑楼板 | 0.45 | 0.60 | 0.60 | |
非采暖地下室顶板 | 0.50 | 0.65 | 0.65 | |
分隔采暖与非采暖空间的隔墙 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
户门 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
阳台门下部门芯板 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | |
外窗 | 窗墙面积比≤20% | 2.8 | 3.1 | 3.1 |
20%<窗墙面积比≤30% | 2.5 | 2.8 | 2.8 | |
30%<窗墙面积比≤40% | 2.0 | 2.5 | 2.5 | |
40%<窗墙面积比≤45% | 1.8 | 2.0 | 2.3 | |
围护结构部位 | 保温材料层热阻 R (m2·K) / W | |||
周边地面 | 0.83 | 0.56 | - | |
地下室外墙(与土壤接触的外墙) | 0.91 | 0.61 | - |
表6.2.2-5 寒冷地区(B)区(2000≤HDD18<3800, 90 < CDD26 ≤ 200)外窗综合遮阳系数限值
遮阳系数SC (东、西 向 ) | |||||
≥14层建筑 | 9~13层的建筑 | 4~8层的建筑 | ≤3层建筑 | ||
外窗 | 窗墙面积比≤20% | ---/--- | ---/--- | ---/--- | ---/--- |
20%<窗墙面积比≤30% | ---/--- | ---/--- | ---/--- | ---/--- | |
30%<窗墙面积比≤40% | 0.45/--- | 0.45/--- | 0.45/--- | 0.45/--- | |
40%<窗墙面积比≤50% | 0.35/--- | 0.35/--- | 0.35/--- | 0.35/--- |
【条文说明】本条文是强制性条文。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效率都提高时, 总的能耗降低和锅炉效率和室外管网输送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
表1 体形系数
建筑层数 | ||||
3层 | 6层 | 11层 | 29层 | |
严寒地区 | 0.41 | 0.32 | 0.28 | 0.21 |
寒冷地区 | 0.41 | 0.32 | 0.28 | 0.21 |
表2 窗墙面积比
建筑层数 | |||||
3层 | 6层 | 11层 | 29层 | ||
严寒地区 | 南 | 0.40 | 0.30-0.40 | 0.35-0.40 | 0.35-0.40 |
东西 | 0.03 | 0.05 | 0.05 | 0.25 | |
北 | 0.15 | 0.20-0.25 | 0.20-0.25 | 0.25-0.30 | |
寒冷地区
| 南 | 0.40 | 0.45 | 0.45 | 0.40 |
东西 | 0.03 | 0.06 | 0.06 | 0.30 | |
北 | 0.15 | 0.30-0.40 | 0.30-0.40 | 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,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。
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置保温层。
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。
6.2.5窗的节能改造应符合下列规定
9 对原有的窗户、阳台门应进行气密性能检查或抽样检测。外窗应具有良好的密闭性能,外窗气密性等级不应低于现行国家标准《建筑外窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB701-2002中规定的4级。当不能满足要求时,应对原窗进行更新或改造。
【条文说明】本条文第9款是强制性条文。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。
7.1.1 集中供暖的既有居住建筑节能改造时,必须安装热量计量装置。
【条文说明】本条文是强制性条文。根据《中华人民共和国节约能源法》的规定,既有居住建筑的节能改造应当按照规定安装用热计量装置。目前很多新建项目只是预留了计量表的安装位置,没有真正具备热计量的条件,所以本条文强调既有居住建筑的节能改造必须安装热量计量装置,以推动热计量工作的实现。为鼓励用户的自主节能,特设此条,且与现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736和《供热计量技术规程》JGJ173保持一致。
7.1.2 集中供暖系统的热量结算点必须安装热量表。
【条文说明】本条文是强制性条文。供热企业和终端用户之间的热量结算,应以热量表作为结算依据。用于结算的热量表应符合国家相关产品标准,且计量检定证书应在检定的有效期内。为鼓励用户的自主节能,特设此条,且与现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736和《供热计量技术规程》JGJ173保持一致。
7.4.1 集中供暖的既有居住建筑进行节能改造时,室内供暖系统必须设置住户分室(户)温度调节、控制装置及分户热计量(分户热分摊)的装置或设施。
【条文说明】本条文是强制性条文。楼前热量表是该栋楼与供热单位进行用热量结算的依据,而楼内住户则进行按户热量分摊,所以,每户应该有相应的装置,作为对整栋楼耗热量进行户间分摊的依据。目前在国内已经有应用的“热量分摊”方法有:散热器热分配计方法,温度面积法方法,流量温度方法,通断时间面积方法,户用热量表方法和户用热水表方法等。为促进用户的行为节能,特设此条,且与现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010和《居住建筑节能设计标准》DBJ04-242保持一致。