3,3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)3,3,1.3,3 2、強(qiáng)制性條文,采用熱工性能良好的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是降低公共建筑能耗的重要途徑之一,我國幅員遼闊、氣候差異大 各地區(qū)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜 在經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)可行的前提下.提高我國公共建筑的節(jié)能水平、根據(jù)建筑物所處的氣候特點(diǎn)和技術(shù)情況、確定合理的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù),本標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí),建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)是根據(jù)不同類型,不同氣候區(qū)的典型建筑模型的最優(yōu)節(jié)能方案確定的 并將同一氣候區(qū)不同類型的公共建筑限值按其分布特征加權(quán),得到該氣候區(qū)公共建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能限值,再經(jīng)過專家論證分析最終確定、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能與投資增量經(jīng)濟(jì)模型的準(zhǔn)確性是經(jīng)濟(jì) 技術(shù)分析的關(guān)鍵。非透光圍護(hù)結(jié)構(gòu).外墻,屋頂。的熱工性能主要以傳熱系數(shù)來衡量 編制組通過調(diào)研。確定了目前最常用的保溫材料價(jià)格 經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析建立傳熱系數(shù)與投資增量的數(shù)學(xué)模型。對于透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)。傳熱系數(shù)K和太陽得熱系數(shù)SHGC是衡量外窗.透光幕墻熱工性能的兩個(gè)主要指標(biāo) 外窗造價(jià)與其傳熱系數(shù)和太陽得熱系數(shù)的經(jīng)濟(jì)分析模型是通過對調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析確定的.外墻的傳熱系數(shù)采用平均傳熱系數(shù)、主要考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)周邊混凝土梁、柱。剪力墻等,熱橋.的影響.以保證建筑在冬季供暖和夏季空調(diào)時(shí)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量不超過標(biāo)準(zhǔn)的要求.本次修訂以太陽得熱系數(shù)。SHGC,作為衡量透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能的參數(shù),一方面在名稱上更貼近人們關(guān)心的太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)得熱量,另一方面國外標(biāo)準(zhǔn)及主流建筑能耗模擬軟件中也是以太陽得熱系數(shù).SHGC,作為衡量窗戶或透光幕墻等透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的參數(shù) 由于嚴(yán)寒A區(qū)的公共建筑面積僅占全國公共建筑的0,24,該氣候區(qū)的公共建筑能耗特點(diǎn)和嚴(yán)寒B區(qū)相近,因此、對嚴(yán)寒A區(qū)和B區(qū)提出相同要求,以規(guī)定性指標(biāo)作為節(jié)能設(shè)計(jì)的主要依據(jù),嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季室內(nèi)外溫差大,供暖期長 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對供暖能耗影響很大 供暖期室內(nèi)外溫差傳熱的熱量損失占主導(dǎo)地位,因此.在嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)主要考慮建筑的冬季保溫,對圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的限值要求相對高于其他氣候區(qū)。在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區(qū),空調(diào)期太陽輻射得熱是建筑能耗的主要原因.因此。對窗和幕墻的玻璃.或其他透光材料。的太陽得熱系數(shù)的要求高于北方地區(qū),夏熱冬冷地區(qū)要同時(shí)考慮冬季保溫和夏季隔熱、不同于北方供暖建筑主要考慮單向的傳熱過程。能耗分析結(jié)果表明、在該氣候區(qū)改變圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)時(shí),隨著K值的減少、能耗并非按線性規(guī)律變化.提高屋頂熱工性能總是能帶來更好的節(jié)能效果,但是提高外墻的熱工性能時(shí).全年供冷能耗量增加、供熱能耗量減少.變化幅度接近,導(dǎo)致節(jié)能效果不明顯、但是考慮到隨著人們生活水平的日益提高.該地區(qū)對室內(nèi)環(huán)境熱舒適度的要求越來越高,因此對該地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的要求也作出了相應(yīng)的提高,目前以供冷為主的南方地區(qū)越來越多的公共建筑采用輕質(zhì)幕墻結(jié)構(gòu)。其熱工性能與重型墻體差異較大 本次修訂分析了輕型墻體和重型墻體結(jié)構(gòu)對建筑全年能耗的影響 結(jié)果表明 建筑全年能耗隨著墻體熱惰性指標(biāo)D值增大而減小,這說明.采用輕質(zhì)幕墻結(jié)構(gòu)時(shí)、只對傳熱系數(shù)進(jìn)行要求。難以保證墻體的節(jié)能性能。通過調(diào)查分析 常用輕質(zhì)幕墻結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)集中在2 5以下、故以D,2 5為界 分別給出傳熱系數(shù)限值、通過熱惰性指標(biāo)和傳熱系數(shù)同時(shí)約束,夏熱冬暖地區(qū)主要考慮建筑的夏季隔熱,該地區(qū)太陽輻射通過透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)的熱量是夏季冷負(fù)荷的主要成因,所以對該地區(qū)透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)的遮陽性能要求較高。當(dāng)建筑師追求通透,大面積使用透光幕墻時(shí)。要根據(jù)建筑所處的氣候區(qū)和窗墻面積比選擇玻璃,或其他透光材料 使幕墻的傳熱系數(shù)和玻璃,或其他透光材料 的熱工性能符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定.為減少做權(quán)衡判斷的機(jī)會(huì),方便設(shè)計(jì),本次修訂對窗墻面積比大于0,70的情況、也做了節(jié)能性等效的熱工權(quán)衡計(jì)算。并給出其熱工性能限值、當(dāng)采用較大的窗墻面積比時(shí)、其透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能所要達(dá)到的要求也更高。需要付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)也更大、但正常情況下,建筑應(yīng)采用合理的窗墻面積比、盡量避免采用大窗墻面積比的設(shè)計(jì)方案、通常,窗墻面積比不宜大于0 7,乙類建筑的建筑面積小,其能耗總量也小,可適當(dāng)放寬對該類建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能要求 以簡化該類建筑的節(jié)能設(shè)計(jì) 提高效率、在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)、如果建筑物地下室外墻的熱阻過小 墻的傳熱量會(huì)很大、內(nèi)表面尤其是墻角部位容易結(jié)露.同樣,如果與土壤接觸的地面熱阻過小。地面的傳熱量也會(huì)很大,地表面也容易結(jié)露或產(chǎn)生凍腳現(xiàn)象。因此 從節(jié)能和衛(wèi)生的角度出發(fā) 要求這些部位必須達(dá)到防止結(jié)露或產(chǎn)生凍腳的熱阻值 因此對地面和地下室外墻的熱阻作出了規(guī)定,為方便計(jì)算本標(biāo)準(zhǔn)只對保溫材料層的熱阻性能提出要求.不包括土壤和混凝土地面 周邊地面是指室內(nèi)距外墻內(nèi)表面2m以內(nèi)的地面、溫和地區(qū)氣候溫和、近年來。為滿足旅游業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,主要公共建筑都配置了供暖空調(diào)設(shè)施.公共建筑能耗逐年呈上升趨勢,目前國家在大力推廣被動(dòng)建筑.提出被動(dòng)優(yōu)先.主動(dòng)優(yōu)化的原則,而在溫和地區(qū),被動(dòng)技術(shù)是最適宜的技術(shù)、因此、從控制供暖空調(diào)能耗和室內(nèi)熱環(huán)境角度 對圍護(hù)結(jié)構(gòu)提出一定的保溫。隔熱性能要求有利于該地區(qū)建筑節(jié)能工作,也符合國家提出的可持續(xù)發(fā)展理念 溫和A區(qū)的采暖度日數(shù)與夏熱冬冷地區(qū)一致.溫和B區(qū)的采暖度日數(shù)與夏熱冬暖地區(qū)一致 因此.對于溫和A區(qū)。從控制供暖能耗角度 其圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能宜與具有相同采暖度日數(shù)的地區(qū)一致。一方面可以有效降低供暖能耗.另一方面圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的提升也將有效改善室內(nèi)熱舒適性.有利于減少供暖系統(tǒng)的設(shè)置和使用,溫和地區(qū)空調(diào)度日數(shù)遠(yuǎn)小于夏熱冬冷地區(qū),但溫和地區(qū)所處地理位置普遍海拔高.緯度低,太陽高度角較高,輻射強(qiáng) 空氣透明度大,多數(shù)地區(qū)太陽年日照小時(shí)數(shù)為2100h。2300h,年太陽能總輻照量4500MJ,m2。6000MJ。m2。太陽輻射是導(dǎo)致室內(nèi)過熱的主要原因,因此。要求其遮陽性能分別與相鄰氣候區(qū)一致、不僅能有效降低能耗,而且可以明顯改善夏季室內(nèi)熱環(huán)境,為采用通風(fēng)手段滿足室內(nèi)熱舒適度、盡量減少空調(diào)系統(tǒng)的使用提供可能,但考慮到該地區(qū)經(jīng)濟(jì)禮會(huì)發(fā)展水平相對滯后 能源資源條件有限、且溫和地區(qū)建筑能耗總量占比較低。因此 本標(biāo)準(zhǔn)對溫和A區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的要求低于相同采暖度日數(shù)的夏熱冬冷地區(qū)。對溫和B區(qū),也只對其遮陽性能提出要求。而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能不作要求 由于溫和地區(qū)的乙類建筑通常不設(shè)置供暖和空調(diào)系統(tǒng) 因此未對其圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能作出要求,3,3,3。本條是對本標(biāo)準(zhǔn)第3、3、1條和3.3.2條中熱工性能參數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行規(guī)定,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)是本標(biāo)準(zhǔn)衡量圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能性能的重要指標(biāo)。計(jì)算時(shí)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范 GB,50176的有關(guān)規(guī)定.圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置保溫層后,其主斷面的保溫性能比較容易保證 但梁、柱.窗口周邊和屋頂突出部分等結(jié)構(gòu)性熱橋的保溫通常比較薄弱。不經(jīng)特殊處理會(huì)影響建筑的能耗、因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的外墻傳熱系數(shù)是包括結(jié)構(gòu)性熱橋在內(nèi)的平均傳熱系數(shù)、并在附錄A對計(jì)算方法進(jìn)行了規(guī)定,外窗、包括透光幕墻.的熱工性能。主要指傳熱系數(shù)和太陽得熱系數(shù).受玻璃系統(tǒng)的性能、窗框、或框架.的性能以及窗框。或框架。和玻璃系統(tǒng)的面積比例等影響.計(jì)算時(shí)應(yīng)符合.民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范,GB、50176的規(guī)定,外遮陽構(gòu)件是改善外窗 包括透光幕墻,太陽得熱系數(shù)的重要技術(shù)措施.有外遮陽時(shí).本標(biāo)準(zhǔn)第3、3。1條和3 3 2條中外窗,包括透光幕墻.的遮陽性能應(yīng)為由外遮陽構(gòu)件和外窗,包括透光幕墻,組成的外窗 包括透光幕墻 系統(tǒng)的綜合太陽得熱系數(shù),外遮陽構(gòu)件的遮陽系數(shù)計(jì)算應(yīng)符合,民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范,GB。50176的規(guī)定,需要注意的是。外窗,包括透光幕墻 的太陽得熱系數(shù)的計(jì)算不考慮內(nèi)遮陽構(gòu)件的影響 3,3 4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)中窗過梁 圈梁 鋼筋混凝土抗震柱 鋼筋混凝土剪力墻、梁。柱,墻體和屋面及地面相接觸部位的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于主體部位的傳熱系數(shù) 形成熱流密集通道,即為熱橋,對這些熱工性能薄弱的環(huán)節(jié)、必須采取相應(yīng)的保溫隔熱措施,才能保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)正常的熱工狀況和滿足建筑室內(nèi)人體衛(wèi)生方面的基本要求.熱橋部位的內(nèi)表面溫度規(guī)定要求的目的主要是防止冬季供暖期間熱橋內(nèi)外表面溫差小 內(nèi)表面溫度容易低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度.造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露,使圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面材料受潮、長霉。影響室內(nèi)環(huán)境、因此,應(yīng)采取保溫措施.減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位的傳熱損失、同時(shí)也可避免夏季空調(diào)期間這些部位傳熱過大導(dǎo)致空調(diào)能耗增加、3、3 5,公共建筑一般對室內(nèi)環(huán)境要求較高。為了保證建筑的節(jié)能。要求外窗具有良好的氣密性能,以抵御夏季和冬季室外空氣過多地向室內(nèi)滲漏 因此對外窗的氣密性能要有較高的要求 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),建筑外門窗氣密,水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法 GB,T,7106 2008.建筑外門窗氣密性7級對應(yīng)的分級指標(biāo)絕對值為。單位縫長1,0。q1 m3、m、h,0.5,單位面積3.0。q2.m3、m2。h 1,5,建筑外門窗氣密性6級對應(yīng)的分級指標(biāo)絕對值為。單位縫長1,5,q1,m3,m、h,1,0,單位面積4.5.q2 m3 m2,h 3、0.建筑外門窗氣密性4級對應(yīng)的分級指標(biāo)絕對值為,單位縫長2.5,q1 m3 m,h,2 0 單位面積7.5,q2。m3。m2 h,6。0 3。3,6 目前國內(nèi)的幕墻工程。主要考慮幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)安全性。日光照射的光環(huán)境、隔絕噪聲、防止雨水滲透以及防火安全等方面的問題、較少考慮幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱.冷凝等熱工節(jié)能問題。為了節(jié)約能源 必須對幕墻的熱工性能作出明確的規(guī)定、這些規(guī)定已經(jīng)體現(xiàn)在第3,3,1。3 3,2條中、由于透光幕墻的氣密性能對建筑能耗也有較大的影響,為了達(dá)到節(jié)能目標(biāo),本條文對透光幕墻的氣密性也作了明確的規(guī)定,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑幕墻,GB.T.21086,2007,建筑幕墻開啟部分氣密性3級對應(yīng)指標(biāo)為1。5 qL、m3.m,h.0,5 建筑幕墻整體氣密性3級對應(yīng)指標(biāo)為1 2 qA,m3。m2 h.0,5,3 3.7,強(qiáng)制性條文.由于功能要求,公共建筑的入口大堂可能采用玻璃肋式的全玻幕墻 這種幕墻形式難于采用中空玻璃,為保證設(shè)計(jì)師的靈活性。本條僅對入口大堂的非中空玻璃構(gòu)成的全玻幕墻進(jìn)行特殊要求。為了保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,必須對非中空玻璃的面積加以控制。底層大堂非中空玻璃構(gòu)成的全玻幕墻的面積不應(yīng)超過同一立面的門窗和透光幕墻總面積的15、加權(quán)計(jì)算得到的平均傳熱系數(shù)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第3 3 1條和第3。3.2條的要求,