深圳居住建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范-

1、深圳市居住建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范Design code for Energy Efficiency ofResidential Buildings in ShenzhenSJG10-2003批準部門:深圳市建設(shè)局施行日期:2003年10月1日2003 深圳前言根據(jù)深建技200111號文的要求,規(guī)范編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究,認真總結(jié)實踐經(jīng)驗,參考有關(guān)國際標準和國內(nèi)其他省(市有關(guān)標準,并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上,制定了本規(guī)范。本規(guī)范的主要技術(shù)內(nèi)容是:1、總則,2、術(shù)語,3、室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能設(shè)計指標,4、建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計,5、建筑物的節(jié)能綜合指標,6、空調(diào)和通風節(jié)能設(shè)計,7、其它建筑設(shè)備節(jié)能設(shè)計。本規(guī)

2、范由深圳市建設(shè)局歸口管理,授權(quán)由深圳市建筑科學研究院負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。本規(guī)范在執(zhí)行過程中如發(fā)現(xiàn)需要修改和補充之處,請將意見和有關(guān)資料寄送深圳市建筑科學研究院(深圳市振華路8號設(shè)計大廈,郵編:518031,以供今后修訂時參考。本規(guī)范組織編制機構(gòu):深圳市經(jīng)濟貿(mào)易局深圳市建設(shè)局深圳市住宅局本規(guī)范主編單位:深圳市經(jīng)濟貿(mào)易局資源節(jié)約與綜合利用辦公室深圳市建設(shè)局科技教育處深圳市住宅局規(guī)劃設(shè)計處深圳市建筑科學研究院本規(guī)范參加單位:深圳市建筑設(shè)計研究總院深圳萬科企業(yè)股份有限公司本規(guī)范主要起草人員:葉青劉俊躍李承宗李勁鵬李曉君朱銀洪羅剛吳大農(nóng)肖景文周泓徐俊雄黃俊紅(按筆劃順序排序目次1 總則 (42 術(shù)語

3、 (53 室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能設(shè)計指標 (84 建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計 (95 建筑物的節(jié)能綜合指標 (126 空調(diào)和通風節(jié)能設(shè)計 (137 其它建筑設(shè)備節(jié)能設(shè)計 (15附錄A 外墻平均傳熱系數(shù)的計算 (16附錄B 建筑面積和體積的計算 (17附錄C 本規(guī)范用詞說明 (181 總則2 術(shù)語按照夏季室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計標準和設(shè)定的計算條件,計算出的單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的由空調(diào)設(shè)備提供的冷量。按照夏季室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計標準和設(shè)定的計算條件,計算出的單位建筑面積空調(diào)設(shè)備每年消耗的電能。在額定工況下,空調(diào)設(shè)備提供的冷量與設(shè)備本身所消耗的能量之比。同一設(shè)備在不同工況下的能效比不同,涉及能效比數(shù)值時,必須指

4、定工況。表征圍護結(jié)構(gòu)反抗溫度波動和熱流波動能力的無量綱指標,其值等于材料層熱阻與蓄熱系數(shù)的乘積。以近30年的月平均值為依據(jù),從近10年的資料中選取接近30年平均值的各月組成一年,作為典型氣象年。由于選取的各月在不同的年份,資料不連續(xù),尚需要進行月間平滑處理。為滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求而必需的通風換氣。在風壓作用下,室外空氣從建筑物一側(cè)進入,穿過內(nèi)部,從另一側(cè)流出的自然通風。建筑物表面某一點上由風造成的壓力與風(未受建筑物干擾的動壓之比值。建筑物與室外大氣直接接觸的外表面面積與其所包圍的體積的比值。影響人體熱感受的室內(nèi)環(huán)境因素的總稱。由室內(nèi)干球溫度、空氣濕度、風速和平均輻射溫度綜合表征。太陽表面以電磁波

5、的方式向宇宙空間發(fā)射出的熱能。物體發(fā)射的波長不大于3m的電磁波輻射。由于太陽發(fā)射的電磁波長很短,主要在0.33m范圍內(nèi),所以太陽輻射是短波輻射。物體發(fā)射的波長大于3m的電磁波輻射。地面、建筑外表面及大氣的溫度都遠低于太陽表面溫度,它們發(fā)射的電磁波的波長大于3m,屬于長波輻射。窗戶洞口面積與其所在房間立面單元面積(即建筑層高與開間定位線圍成的面積的比值。通風量的計量單位之一。單位時間室內(nèi)空氣的更換次數(shù),即通風量與房間容積的比值。表征人體熱反應(yīng)(冷熱感的評價指標,代表了同一環(huán)境中大多數(shù)人的冷熱感覺的平均。3 室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能設(shè)計指標 1 臥室、起居室室內(nèi)干球溫度取26±2;2 衛(wèi)生換

6、氣次數(shù)取 1.5次/小時;3 臥室、起居室室內(nèi)空氣相對濕度70% 。4 建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計4.1自然通風設(shè)計4.2遮陽設(shè)計4.3圍護結(jié)構(gòu)性能要求方法應(yīng)符合本規(guī)范附錄A的規(guī)定。 注2:當屋頂、外墻、外窗任一項的K值不滿足要求時,應(yīng)進行能耗計算分析。5 建筑物的節(jié)能綜合指標1 室外氣象計算參數(shù)采用典型氣象年。2 空調(diào)居室室內(nèi)計算干球溫度為26,衛(wèi)生換氣次數(shù)為1.5次/小時。3 空調(diào)設(shè)備為家用風冷空調(diào)器,空調(diào)器(機額定能效比為2.5。4 不計室內(nèi)其它熱源散熱。5 建筑面積和體積應(yīng)按本規(guī)范附錄B計算。 6 空調(diào)和通風節(jié)能設(shè)計6.1空調(diào)節(jié)能設(shè)計1 對室外環(huán)境要求較高的居住建筑,如別墅、別墅小區(qū)、高級

7、住宅區(qū)等;2 不具備向空氣、水體排熱條件的。6.2通風節(jié)能設(shè)計7 其它建筑設(shè)備的節(jié)能設(shè)計附 錄A 外墻平均傳熱系數(shù)的計算式中 K m 外墻的平均傳熱系數(shù)W/(m 2.K ;K P 外墻主體部位的傳熱系數(shù)W/(m 2.K ,按國家標準民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176-93的規(guī)定計算;K B1、K B2、K B3外墻周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)W/(m 2.K ;F P 外墻主體部位的面積(m 2; 321332211B B B P B B B B B B P P m F F F F F K F K F K F K K +=附錄B 建筑面積和體積的計算附錄C 本規(guī)范用詞說明1 表示很嚴格,非這樣做不

8、可的:正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”。2 表示嚴格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”;反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。3 表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣做的:正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”。4 表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的:采用“可”。深圳市居住建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范Design code for Energy Efficiency ofResidential Buildings in ShenzhenSJG10-2003條文說明深圳前言深圳市居住建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范(SJG10-2003,經(jīng)深圳市建設(shè)局2003年xx 月xx日以深建標2003xx號文批準,業(yè)已發(fā)

9、布。為便于廣大設(shè)計、施工、科研等有關(guān)人員在使用本規(guī)范時能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定,本規(guī)范編制組按章、節(jié)、條順序編制了本規(guī)范的條文說明,供使用者參考。在使用中如發(fā)現(xiàn)本條文說明有不妥之處,請將意見函寄深圳市建筑科學研究院。目次1 總則232 術(shù)語253 室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能設(shè)計指標284 建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計315 建筑物的節(jié)能綜合指標386空調(diào)和通風節(jié)能設(shè)計427其它建筑設(shè)備節(jié)能設(shè)計 (501 總則深圳市屬亞熱帶季風海洋性氣候,具有夏熱冬暖的氣候特點。夏熱時間長(一般410月,每年從5月上旬至10月中旬近半年的時間中溫度超過25,相對濕度在60%以上。高溫高濕氣候持久,空調(diào)時間長。冬季大部分時間

10、氣溫在10以上,日照率為35%,基本不用采暖。同時,由于受海洋影響,白天風大,從海洋吹向陸地;夜間風速低,從陸地吹向海洋。晝夜溫差較小,夏季只有45。氣候條件優(yōu)于夏熱冬冷地區(qū)夏季悶熱、冬季陰冷潮濕的氣候,室內(nèi)熱環(huán)境也優(yōu)于夏熱冬冷地區(qū)。但是,深圳市的建筑能耗狀況仍不容樂觀。由于深圳市經(jīng)濟比較發(fā)達,現(xiàn)代居住建筑、公共建筑、商業(yè)建筑的大量增加和空調(diào)的普遍應(yīng)用,使建筑能耗大大增加。深圳市空調(diào)電耗占全市用電量的1/3,而且峰谷差加大,已達2:1。由此可見,深圳市有必要制定居住建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范,更好地貫徹國家有關(guān)建筑節(jié)能的方針、政策和法規(guī)制度,改善居住建筑熱環(huán)境,提高空調(diào)的能源利用效率,實現(xiàn)節(jié)約能源,保護

11、環(huán)境,提高人民生活質(zhì)量的現(xiàn)代化目標。居住建筑節(jié)能50%的具體含義是:以未實施節(jié)能規(guī)范之前,深圳居住建筑為達到規(guī)定的室內(nèi)熱環(huán)境水平,空調(diào)所消耗的能源為基礎(chǔ)能耗;實施節(jié)能規(guī)范后,符合節(jié)能規(guī)范的居住建筑,達到同樣規(guī)定的室內(nèi)熱環(huán)境水平,空調(diào)所消耗的能源只有基礎(chǔ)能耗的50%。尼亞州地方標準Energy Efficiency Standards for Residential and Nonresidential Buildings。但建筑節(jié)能涉及的專業(yè)較多,相關(guān)專業(yè)均制定了相應(yīng)的標準和節(jié)能規(guī)定。所以,深圳市居住建筑節(jié)能設(shè)計,除符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)強制性標準、規(guī)范的規(guī)定。2 術(shù)語采用典型氣

12、象年進行分析計算。穿堂通風主要靠風壓作用,熱壓很難在住宅中形成穿堂通風。如果室外風力弱,盡管建筑上創(chuàng)造了條件,仍不能形成穿堂通風。同時,穿堂通風要取得好效果,除室外風要有一定強度外,主要房間的外門窗應(yīng)進風,次要房間(廚、衛(wèi)等的外窗應(yīng)排風。氣候的主要因素。3.0m的紅外光。地面在接受太陽短波輻射而升溫的同時,也時時刻刻以電磁波形式向外輻射能量。地面發(fā)射的電磁波長因為地面溫度較低而較長,波長主要在3120m的范圍內(nèi),屬遠紅外區(qū)間,與太陽短波輻射相比,稱為地面長波輻射。地面的輻射能力,主要決定于地面本身的溫度。由于輻射能力隨輻射體溫度的增高而增強,所以,白天,地面溫度較高,地面輻射較強;夜間,地面溫

13、度較低,地面輻射較弱。大氣對太陽短波輻射幾乎是透明的,卻強烈吸收地面長波輻射。大氣在吸收地面長波輻射的同時,它自己也向外輻射波長更長的長波輻射(因為大氣的溫度比地面更低。因此,大氣,尤其是對流層中的大氣,主要靠吸收地面輻射而增溫。PMV 熱感覺標尺 3 室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能設(shè)計指標室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量標準的高低,對建筑、建筑供配電和空調(diào)設(shè)備的投資、能耗、運行費用都有顯著的影響,需要相應(yīng)的社會經(jīng)濟與能源的支撐及個人承受能力。在確定室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量標準時,須考慮到整個深圳市不同區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展及居民個體存在的差異。故按不同程度,確定熱舒適水平和可居住水平兩個等級的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量標準。熱舒適水平是指:使居住

14、者在室內(nèi)既不感到熱,也不感到冷的舒適狀態(tài)的熱環(huán)境質(zhì)量水平。可居住水平是指:居住者在室內(nèi)感到熱或冷,但尚可在室內(nèi)正常生活(睡眠、學習、家務(wù)勞動等。由于深圳市地處東南沿海,夏熱冬暖,冬季大部分時間內(nèi)氣溫在10以上,冬季日照率為35%,基本不用采暖,其建筑節(jié)能的重點是提高夏季室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和降低空調(diào)能耗。因此,本規(guī)范中只規(guī)定了夏季的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量標準。采用PMVPPD指標有兩個好處,一是拓寬了節(jié)能的途徑;二是便于和國際接軌。PMVPPD值可用熱舒適儀直接測得,也可用熱舒適方程計算。ISO7730給出了計算PMVPPD的熱舒適方程,我國的暖通空調(diào)設(shè)計手冊也采用了這個熱舒適方程。室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的指標體系

15、包括干球溫度、濕度、風速、壁面溫度等多項指標。本規(guī)范主要指標只提了干球溫度指標,原因是在室內(nèi)熱環(huán)境的諸多指標中,起主要作用的是干球溫度指標。換氣指標則是從人體衛(wèi)生角度考慮必不可少的指標。另外,深圳是海濱城市,空氣相對濕度大,相對濕度大也常常是不舒適的重要原因,所以又將換氣次數(shù)和室內(nèi)空氣相對濕度要求列出。綜合考慮現(xiàn)狀與發(fā)展,本規(guī)范采用兩個控制室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的指標,一是綜合性指標PMV,另一個是主要指標干球溫度,工程設(shè)計中可根據(jù)具體情況決定采用哪一個指標。采用換氣次數(shù)指標是為了保證室內(nèi)的衛(wèi)生條件。相對濕度是舒適性指標,故可居住水平中沒有相對濕度要求。室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量標準的高低,對能耗與投資都有顯著影

16、響。在同樣的技術(shù)水平下,夏季室溫每提高1,空調(diào)冷負荷可減少約10%,空調(diào)運行時間相應(yīng)減少,空調(diào)能耗從而可減少20%以上。室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量標準的高低,對居住條件、生活水平(特別是工作和學習效率、身體健康有重大影響。研究表明,空氣溫度在25左右,腦力勞動的工作效率最高。以25時的工作效率為100%,35時只有50%。深圳市的調(diào)查結(jié)果表明,夏季室內(nèi)空氣溫度不超過28時,多數(shù)人對室內(nèi)熱環(huán)境表示滿意;對氣溫不超過30的住房,一般表示雖不舒服,有點熱,但尚能夠居住,能夠睡眠、學習或做家務(wù)等。綜合考慮室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的效益和能耗費用,并考慮到社會經(jīng)濟發(fā)展的不同程度,室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量標準分為兩個等級。一個為舒適性熱

17、環(huán)境質(zhì)量水平,夏季PMV 0.7(干球溫度2428。另一個是可居住性熱環(huán)境標準,夏季日平均干球溫度29。衛(wèi)生換氣是指控制室內(nèi)空氣污染物濃度,保持室內(nèi)空氣品質(zhì)符合衛(wèi)生標準的通風換氣?？照{(diào)房間的換氣次數(shù)是室內(nèi)衛(wèi)生條件的一個重要的設(shè)計指標。室外的新鮮空氣進入室內(nèi),一方面有利于確保室內(nèi)的衛(wèi)生條件,但另一方面又要消耗大量的能量,因此要確定一個合理的換氣次數(shù)。在旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計標準(GB50198-93中,規(guī)定的不同等級旅游旅館客房新風量為:一級客房每人每小時50m 3,二級客房40m 3,三級客房30m 3。美國ASHRE 標準(62-1989推薦的住宅居室新風量為每人每小時45.5m

18、 3。住宅建筑的層高為2.5m 以上,按人均居住面積15m 2計算,1小時換氣1.5次,人均占有新風56.25 m 3,數(shù)量上超過了一級客房的水平。但是,這并不表明超過了一級客房的衛(wèi)生水平。室內(nèi)空氣的衛(wèi)生水平與許多因素有關(guān)。根據(jù)通風方程,W N C C x L -=,其中L 為通風量,x 為室內(nèi)空氣污染源散發(fā)的污染物量,C N 是室內(nèi)空氣衛(wèi)生標準所允許的污染物濃度,C W 是室外空氣中的污染物濃度。由于住宅內(nèi)的物品、人員活動比賓館客房復(fù)雜,室內(nèi)空氣污染源散發(fā)的污染物量明顯大于客房。因此,盡管人均新風量高于一級客房,但室內(nèi)空氣品質(zhì)會不及一級客房。深圳市濕熱的特點,使細菌繁殖速度比干燥的北方快得多

19、,要達到相當?shù)氖覂?nèi)衛(wèi)生條件,深圳市居住建筑的通風換氣量必然比北方多。夏季可居住水平的設(shè)計重點在夜間通風。夏季夜間通風時,使室內(nèi)干球溫度30的通風量大大超過1.5次/h,能充分滿足衛(wèi)生換氣的要求。所以夏季通風夜間室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計指標中沒有再列衛(wèi)生換氣的要求。4 建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計4.1自然通風設(shè)計當室外氣溫高于室內(nèi)溫度時,自然通風不但不能改善室內(nèi)熱環(huán)境,反而會惡化室內(nèi)熱環(huán)境。只有當室外空氣狀態(tài)處于舒適區(qū),低于夏季室內(nèi)設(shè)計溫度時,自然通風才能有效地改善室內(nèi)熱環(huán)境。當夏季室外溫度< 28時,可利用自然通風達到熱舒適水平,當夏季室外溫度< 29時,可利用自然通風達到可居住水平。使小區(qū)各建

20、筑的主立面迎向夏季涼爽時間的主導(dǎo)風向,或?qū)⑾募緵鏊瑫r間的主導(dǎo)風引向建筑的主立面,有利于建筑室內(nèi)的自然通風。當小區(qū)建筑較多時,由于建筑物的干擾,吹向每棟建筑物的氣流方向不是當?shù)貧庀笈_所提供的主導(dǎo)風向,所以需要使小區(qū)各建筑的主立面迎向夏季主導(dǎo)風向,或?qū)⑾募局鲗?dǎo)風引向建筑的主立面。要得到好的穿堂通風效果,還應(yīng)使主要房間處于上游段,避免廚房、衛(wèi)生間等房間的污濁空氣隨氣流流入其它房間,影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。由于是空氣動力系數(shù)小的窗口排風,因此設(shè)計中應(yīng)使廚、衛(wèi)窗口的空氣動力系數(shù)小于其它房間窗口的空氣動力系數(shù)?？傊?要獲得良好的自然穿堂風,需要如下一些基本條件:(1室外風要達到一定強度;(2室外空氣首先進入臥室

21、、客廳等主要房間;(3穿堂氣流通道上,應(yīng)避免出現(xiàn)喉部;(4氣流通道宜短而直;(5減小建筑外門窗的氣流阻力。深圳市晝夜的風是反向的,在進排風口的布置上應(yīng)注意這個問題。4.2遮陽設(shè)計于深圳夏季的主導(dǎo)風為東南風,東南向建筑有利于自然通風,而太陽輻射得熱又不是很強,所以在深圳,東南朝向是推薦朝向。但由于建筑物的朝向還要受到許多其他因素的制約,不可能都做到南或東南向,所以本條用了“宜”字。常用遮陽設(shè)施的太陽輻射透過率可參見下表表1 常用遮陽設(shè)施的太陽輻射透過率 在建筑外窗設(shè)置遮陽,應(yīng)與其它節(jié)能措施結(jié)合起來,不應(yīng)影響其它節(jié)能措施的效果,使得事倍功半。當窗玻璃的夏季太陽輻射透過率小于等于0.3時可不采用外窗

22、遮陽。但要考慮冬季利用太陽輻射改善室內(nèi)熱環(huán)境,窗玻璃的冬季太陽輻射透過率應(yīng)盡可能地大。這就意味著窗玻璃的太陽輻射透過率應(yīng)可按季節(jié)進行調(diào)整。低輻射玻璃(Low-e玻璃的太陽輻射透過率可以低到0.3,這時不需再設(shè)遮陽。但是低輻射玻璃同時也阻擋了冬季通過玻璃窗進入室內(nèi)的太陽輻射熱,不利于冬季太陽能利用,從全年看,節(jié)能效果不及活動外遮陽,并且對室內(nèi)的自然采光有負面影響。冬天,太陽輻射熱是提高室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的一個有利因素,應(yīng)充分利用,因此應(yīng)避免外窗的遮陽對太陽輻射的阻礙。采用活動外遮陽,冬季時將其移離窗口,是比較有效的節(jié)能措施。熱環(huán)境,應(yīng)避免這種情況。東、西、東北、西北向外墻受日照較多,表面溫度較高,輻

23、射較強,宜采用綠化遮陽隔熱措施,降低其外表面溫度,減弱其反射和輻射強度。4.3圍護結(jié)構(gòu)性能要求規(guī)定熱惰性指標是考慮了深圳市夏季外圍護結(jié)構(gòu)嚴重地受到不穩(wěn)定溫度波作用,只采用傳熱系數(shù)這個指標不能全面地評價圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能。傳熱系數(shù)只是描述圍護結(jié)構(gòu)傳熱能力的一個性能參數(shù),是在穩(wěn)態(tài)傳熱條件下建筑圍護結(jié)構(gòu)的評價指標。在非穩(wěn)態(tài)傳熱的條件下,圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能除了用傳熱系數(shù)這個參數(shù)之外,還應(yīng)該用抵抗溫度波和熱流波在建筑圍護結(jié)構(gòu)中傳播能力的熱惰性指標D來評價。但是,不是所有的采用含有輕質(zhì)的絕熱材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)的外墻和屋頂都能滿足熱惰性指標值高于 3.0,出現(xiàn)這種情況時,屋頂和外墻的內(nèi)表面溫度應(yīng)按照國家標準民用

24、建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176-93的規(guī)定進行核算。民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176-93的關(guān)于屋頂和外墻的內(nèi)表面溫度的規(guī)定是最低要求,可以根據(jù)實際情況,適當提高要求。PVC塑料和鋁合金單框雙層玻璃窗的傳熱系數(shù)可滿足規(guī)定的4.7 W/(m2.K。使用雙層玻璃窗是一種發(fā)展的方向,是深圳市節(jié)能居住建筑兼顧通透明亮、節(jié)能、放寬窗墻面積比、提高外窗熱工性能的主要技術(shù)途徑。因為外窗是圍護結(jié)構(gòu)各部分中熱工性能最差的部分,提高外窗的熱工性能,常常是大幅度提高整個圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的捷徑。另外,提高外窗的熱工性能的節(jié)能投資回收期也是較短的。采用平均傳熱系數(shù),即按面積加權(quán)法求得外墻的傳熱系數(shù),考慮了圍護結(jié)構(gòu)

25、周邊混凝土梁、柱、剪力墻等“熱橋”的影響,以保證建筑在夏季空調(diào)時通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量小于標準的要求,不至于造成建筑耗冷量的計算值偏小,使設(shè)計的建筑物達不到預(yù)期的節(jié)能效果。根據(jù)實際測試數(shù)據(jù)和DOE-2程序能耗分析的結(jié)果,在深圳市當改變圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)時,隨著K值的減小,能耗指標的降低并非按線性規(guī)律變化,當屋面K 值降為1.0 W/(m2.K,外墻平均K值降為1.5 W/(m2.K時,再減小K值對降低建筑能耗的作用已不太明顯。因此,本規(guī)范考慮到以上因素和降低圍護結(jié)構(gòu)的K值所增加的建筑造價,認為屋面K值定為1.0 W/(m2.K,外墻K值為1.5W/(m2.K,在目前情況下對整個深圳市都是比較適合的

26、。本規(guī)范對墻體和屋頂傳熱系數(shù)的要求是不太高的。主要原因是考慮到深圳市建筑節(jié)能的重點在自然通風和外窗遮陽上,這兩項措施的節(jié)能效果遠高于改善墻體和屋頂?shù)臒峁ば阅?。但在技術(shù)、經(jīng)濟許可的條件下,使用高效保溫材料來提高墻體的保溫性能(例如采取聚苯乙烯泡沫塑料做墻體外保溫,進一步降低墻體的K值,只要增加保溫層的厚度即可,造價不會成比例增加,所以進一步降低K值是可行的,也是經(jīng)濟的。屋頂?shù)那闆r也是如此。如果采用聚苯乙烯泡沫塑料做屋頂?shù)谋貙?保溫層適當增厚,不會大幅度增加屋面的總造價,而屋面的K值則會明顯降低,也是經(jīng)濟合理的。建筑物的使用壽命比較長,從長遠來看,應(yīng)鼓勵圍護結(jié)構(gòu)采用較高檔的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品,熱工性

27、能指標突破本規(guī)范的規(guī)定。深圳市經(jīng)濟比較發(fā)達,也是夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能工作開展得比較早的地區(qū),應(yīng)該往這個方向努力。用DOE-2模擬分析表明,在深圳,當窗戶太陽輻射透過率小于等于0.3時,窗墻面積比的變化對空調(diào)的能耗影響不大。窗墻面積比每增加0.1,單位建筑面積的空調(diào)年耗電量只增加0.110.30kWh;節(jié)能率僅下降0.20.6個百分點。而且,外窗可開啟面積過小,會造成自然通風不良,夏季不能充分利用自然通風,增加空調(diào)運行時間和能耗。所以深圳居住建筑,在加強窗戶夏季遮陽的前提下,根據(jù)室內(nèi)外視覺感受、自然通風、自然采光等的要求確定窗戶面積是比較合理的,對居住建筑窗墻面積比不提出要求。去,因此,無論是對

28、降低空調(diào)耗電量還是對改善無空調(diào)時的室內(nèi)熱環(huán)境都有重要意義。5 建筑物的節(jié)能綜合指標第四章列出的是居住建筑節(jié)能設(shè)計的規(guī)定性指標。對于圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能能符合第四章的有關(guān)規(guī)定的居住建筑,它們的空調(diào)能耗已經(jīng)在編制本標準的過程中經(jīng)過了大量的計算,節(jié)能50%的目標是有保證的,不必再進行本章所規(guī)定的計算。本章列出的是居住建筑節(jié)能設(shè)計的性能性指標。對于那些在某些方面不符合第四章有關(guān)規(guī)定的居住建筑,本規(guī)范具有一定的靈活性。這類居住建筑可以采取在其它方面增強措施的方法,仍然達到節(jié)能50%的目標。例如一棟建筑外墻的傳熱系數(shù)超過了第四章的規(guī)定,它可以采取降低外窗輻射透過率的方法,仍然達到節(jié)能50%的目標。但是對這一

29、類建筑就必須經(jīng)過計算證明它達到了本章規(guī)定的性能性指標要求,才能判定其能滿足節(jié)能50%的要求。圍護結(jié)構(gòu)熱工性能好的居住建筑,在不配備空調(diào)設(shè)備的條件下,夏季的室內(nèi)溫度情況也要比一般居住建筑好。建筑節(jié)能除了改善建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能之外,提高空調(diào)設(shè)備的效率也是一個很重要的方面。本規(guī)范沒有明確劃定空調(diào)期,而是用空調(diào)年耗電量作為控制指標,主要原因是深圳市的居住建筑目前極少配備集中供冷系統(tǒng),降溫基本上是居民的個人行為,春季,氣溫驟升時,不論是否已到了所謂的空調(diào)期,居民都有可能開啟空調(diào)器降溫?？照{(diào)設(shè)備的運行時間很集中,用電的峰值負荷對電網(wǎng)的壓力很大,除了耗電量之外,空調(diào)的用電負荷也是一個重要指標,設(shè)計時應(yīng)予

30、以足夠的重視。動態(tài)的計算方法有很多,暖通空調(diào)設(shè)計手冊里的冷負荷計算法就是一種常用的動態(tài)的計算方法。本規(guī)范采用了反應(yīng)系數(shù)計算方法,并采用美國勞倫斯伯克力國家實驗室開發(fā)的DOE-2軟件作為計算工具。DOE-2用反應(yīng)系數(shù)法來計算建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量。反應(yīng)系數(shù)法是先計算圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面溫度和熱流對一個單位三角波溫度擾量的反應(yīng),計算出圍護結(jié)構(gòu)的吸熱、放熱和傳熱反應(yīng)系數(shù),然后將任意變化的室外溫度分解成一個個可迭加的三角波,利用導(dǎo)熱微分方程可迭加的性質(zhì),將圍護結(jié)構(gòu)對每一個溫度三角波的反應(yīng)迭加起來,得到任意一個時刻圍護結(jié)構(gòu)表面的溫度和熱流。DOE-2用反應(yīng)系數(shù)法來計算建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量。反應(yīng)系數(shù)的基本原理如

31、下:參照右圖,當室內(nèi)溫度恒為零,室外側(cè) 有一個單位等腰三角波形溫度擾量作用時,從 作用時刻算起,單位面積壁體外表面逐時所吸收的熱量,稱為壁體外表面的吸熱反應(yīng)系數(shù),用符號X (j 表示;通過單位面積壁體逐時傳入室內(nèi)的熱量,稱為壁體傳熱反應(yīng)系數(shù),用符號Y (j 表示;與上述情況相反,當室外溫度恒為零,室內(nèi)側(cè)有一個單位等腰三角波形溫度擾量作用時,從作用時刻算起,單位面積壁體內(nèi)表面逐時所吸收的熱量,稱為壁體內(nèi)表面的吸熱反應(yīng)系數(shù),用符號Z (j 表示;通過單位面積壁體逐時傳至室外的熱量,仍稱為壁體傳熱反應(yīng)系數(shù),數(shù)值與前一種情況相等,固仍用符號Y (j 表示。傳熱反應(yīng)系數(shù)和內(nèi)外壁面的吸熱反應(yīng)系數(shù)的單位均為

32、W/(m 2.,符號括號中的j=0,1,2.,表示單位擾量作用時刻以后j 小時。一般情況均取1小時,所以X (5就表示單位擾量作用時刻以后5小時的外壁面吸熱反應(yīng)系數(shù)。反應(yīng)系數(shù)的計算可以參考專門的資料或使用專門的計算機程序,有了反應(yīng)系數(shù)后就可以利用下式計算第n 個時刻,室內(nèi)從室外通過板壁圍護結(jié)構(gòu)的傳熱得熱量HG (n =-=00(j j r z j n t j Z j n tj Y n HG (公式1 式中:t z (n-j是第n-j 時刻室外綜合溫度;t r (n-j是第n-j 時刻室內(nèi)溫度;當室內(nèi)溫度t r 不變時,此式還可以簡化成:=-=(jrztKjnt jYnHG式中的K就是板壁的傳熱系數(shù)。DOE-2軟件可以模擬建筑物采暖、空調(diào)的熱過程。用戶可以輸入建筑物的幾何形狀和尺寸,可以輸入建筑圍護結(jié)構(gòu)的細節(jié),可以輸入室內(nèi)人員、電器、炊事、照明等的作息時間,可以輸入一年8760個小時的氣象數(shù)據(jù),可以選擇空調(diào)系統(tǒng)的類型和容量等參數(shù)。DOE-2根據(jù)用戶輸入的數(shù)據(jù)進行計算,計算結(jié)果以各種各樣的報告形式來提供。在建筑節(jié)能中,建筑的能耗水平應(yīng)是該建筑歷年來的平均能耗。由于典型氣象年的原始數(shù)據(jù)與歷年平均值所用的原