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。 5【.2 建筑物围护!结构:热工性能权》衡判断 【5.2.1 【强制性条文本标【准为满足居住—建筑节能《设计:提供:了两种方法》一是符合第5—.,1节的规定性指【标要求二《是满:。足,。5.2?节建筑物围护—结,构热:工性:能权衡判断》的要求 《    《。 对:。大量的居住》建筑而言它们围【护结构的热工性【。能、开窗面》积和:体形系数等都能满】足4.3和》5.1节中节能【设,计规定性指标—的要求它们的供暖】、空调?能耗:已经在编制》本标准的过》程中经过了大量的】计算能满足节能标】准目标的要求相应技!术措施均具有较好】。。的技术经济型应优先!采用规定性指标【进,行设计    】。 而本?节是:对居住?建筑节?能设计进行》性能:指标:设计对于在某—些方面不符合规定】性指标的建筑但可以!采,取,在,其他方面《增强节能《技术措?施的方法仍然能达到!节能标准的目—标例如建筑的体形】系数超过了第4.】3.1条的规定但是!在权衡判断限值【要求范围内它可以采!取提高围护》结构热工性》。能的方?法来达到节能标准的!目标方法是》必须经过计算证【。明建筑的能耗性指】标在标准的控制【以内:    》 对:于四川地《区高海拔严寒、【寒,冷地区均处于—。太阳能资源》丰富地区南向—外窗作为太阳—能得热部件考虑【采用太阳得热—系数较大可以增加】进入室内《太阳辐射量》此时可适当降—低南向外窗的传热系!。数对于?当南向外窗传热系数!。不满足5.》1节规?定限值时可参与【围护结构热工性能】动态权衡《判断 5.】2.2? , ,强制性条文本条文制!定的:目的是在《进行节能设计时保证!建筑围护结构的保温!隔热:效果防止某些方面】弄虚:作假保证设》计质:量达到节能标准【的目标?。规定在?进行性能化设计时】限定了部分围护结】构热:工性能必须满足标准!要求才?能进行设计  】   本标准规【定夏热冬冷地区的屋!面、外墙、》凸窗的非透明部【分,、分户墙以及起居室!、卧室、书房等功能!房间楼板的传热【系数外窗的传热系】数和太阳得热—系数SHGC必须】满足不能突破—必须满足《本标准第5》.1.1条、—5.1.3》条、:5.1.5条的规】定 》5.2?.3 引自行业】标准夏热冬冷地【区居住建筑》。节能:设计标准JGJ【 134《-2010中相关条!文     建筑!物的耗热量、耗冷量!指标:综合反映了建筑设】计和围护结构热工性!能的优?劣因此?是节能建筑的重要控!制指标围护结—构热工性能好的【居住建筑在不配【备供暖、空调设备的!条件下?冬,夏季的?室内温度情况也要】比一般居《。住建筑好    ! 建筑节能》除了改善建筑—围护:结构的热工性—能之外?提高空调《。、供暖设备的效率也!。是一个很《重要的方《面夏热冬《冷地区冬《季室内外《温差比北方严寒和寒!冷地区小得多改善】建筑围护结构的热】工性能所《发挥的节能作用不如!高海拔严寒、寒【。冷,地区大因此提—高空调、供暖设备】的效率显《。得更加重要》。     —按照本?标准设定的计—算条件在计算—出,来全年供暖和空【调所节约的能耗中建!筑围护?结构的贡献略—低于供?暖空调系统因此要】控制空调《和供暖年耗电量真正!达到节?能的:目标必须《使,用高:效率的?空调和供《暖设备?或系:统   》  本?标准没有《明确划?定供暖期和空调期而!是用空?调和供暖年耗电量作!为控制?指,标主:要原因是夏热冬冷地!区的居住建筑目前极!少配:备集中供热和供【冷系统空调和供【暖基本上是居民的】个人行?为春、秋两季气【温突降或骤》升时不论是否—已,到了所谓的》供暖期或空调—期居民都有》可能开启冷暖型【空调器供暖或—降温空调、供暖设备!的运:行时间很集中—用电:的峰值负荷对电【。网的压力很大—除了耗电《量之外空调、供暖】的用电?负荷:也是一个重要指标】设计时应予以足【够的重视 —   ? 由:于夏:热冬冷地区》的气候特性》室内外温差比较小一!天,之内温度波》动对围护结构—传热的?影响比较大尤其是夏!季白天室外气—温很高又有很强的太!阳辐射热量通过【。围护结构从室外传入!室内夜里室外—温度下降比室内温度!快热量有可能—通过围?护结构?从室内传向室外【由于这个原因为【了比较准确地计算】供暖、空调》负荷并与现行国标】民用建?筑供暖通风与空气】调节设计规范GB !5073《6-2012—保持一致需》要采用动态计算方法!     动态】的计:算方法有很多暖通空!调设计?手,。册里的冷负荷计【算法就是一》种常用的《动态的计算》方法:  ? ,。  本标准采用了反!应系数?计算方法并采用美】国劳伦斯伯克—力国:家,实验室开《发的:DOE-2》软件作为计》算工具?。     —DOE-2用—反应:系数法来计》算建:筑围护结构的传【热量反?应系数法是先—计,算围护结《构,内外表面温度—和热流对一》个单位三角波温度】扰量的反应计算出】围护结构的吸热、】放热和传热反应系数!然后:将任意变《化的室外温》度分解?成一个个可叠加【的三角?波利用导热》微,分方程可叠加的性】质将围?护结构?对每一个《温度三角波的—反应叠加起来—得到任意《一个时刻围护结构表!面,的温度?。和热:流     D】OE:-2用反《应系数法来计算建筑!围护结构《的传热量反应系数的!基本原理《如,下,。   《  参?照下图当室内—温度:恒为零?。室外侧有一个单位】等腰三角波形—温度扰量作用时从】作用时?刻算起单位面—积壁体外《表面逐?时所吸收《。的热:量称为壁体》外表面的吸热反应】系数用符号X(【j)表示;通—过单位面《积壁体逐《时传入室内的热量】称为壁体传》热,反应系数用符号Y(!j)表示;与上述情!况相反当室》外温度恒为零室内侧!有一个单位等腰三】角波形温度扰量作用!时从作用《时刻算起单位面积壁!体内表面逐时所【吸收的热量称为壁】。体内表面的吸热反】应系数?用符号?Z(j?),表示;通过》单位面积壁》体逐时传至室外【的热量仍称为—壁体传热《反应系数数值与前一!种情况相等固仍用符!号Y(j)表示 ! :   ? 传热反应系—数和内外《壁面的吸热》反应系数的单—位均为W/(m2·!℃)符号《括,号,中的j?。=0:12…表示单—位扰量作用时刻以后!j△τ?小时:一般情况△》τ均取1h》所以X(5》。)就表?示,单位扰量《作用时?刻以后5h》的外壁面吸热反应系!数     反应!系,数的计算可以参考】专门的资料或—。使用专门的计算机程!序有了反应系—数后就可以利用【下式计算《第n个?时刻室内从室外通过!板壁围护《结,构的传热得热量HG!(n) 》 式中 t—z(:n-j)第n-j时!刻室:外综合温度; 】      t】r(n-j》)第n?-j时?刻室内温度   !  特?别地当室《内温度tr不变时】此式还可以简化成】 : ,。。 式中 K板—。壁的传?热系:数  《   ?能,耗分析软件还—可以采用其他经建设!部或四川省》。住房:。和城乡建《设厅测试认可—的软件软《件可模拟建筑—物供暖、空调的热过!程用户可以》输,入建筑物的几—。何形状?和尺寸可以输入【建筑围护结》构的细节可以输【入室内人员、电【器、炊事、》照明等的作息时【间可以输入一年8】76:0h:的气象数据可以选择!空调系?统的类型《和容量等参数软件根!据,用户输入《的数据进行计算【计算结果以各—种,各样:的报告形式来提供 !。   ?。  本标准第5.】2节的目的是审查那!些不完全符合第【4章和第《5,.1:节规定的居》住建筑是否也能满】足节能?目标的要求为—了在不同的建—筑之间建立起—一个公平合理的【可比性并简化—审查工作量本—条特意规定》了计算的标准条件】。 :     计算时】取卧:室、起居室和书【房的室内温度冬季全!天为18℃夏季【全天:为2:6,℃换气次数为1.】0次/h其他房间不!控温 ? ,   ? 供暖设《备的额定《能效比取3.0主要!是考虑冬季供暖【设备部分使用家【用冷暖?型(风冷热泵—)空调器部分仍使用!电热型供暖器—。。;空调设备额定能】效比:取3.3主》要是考虑家用空【调,。器国家标准规—定的2?级能效比   】  在计算中取【2级的设《备额定能效比主【要,目的是鼓励采用节能!。产,品由于夏热冬冷地区!室,内供暖、空调设【备的配置实际上是居!。民个人的《行为本?标,准实际?上能控制的主要【是建筑围护结构所】以在计算中适当【降低设备的》额定能?效比对?居住:建筑:实际达到节能—6,5%的目《标是有利的 【    居》。住建筑的内部得热】在冬季?。可以减?小供暖负荷》在夏季则增大空调负!荷在计算时将—内部得热分为照【明和其他(人员、】家电、炊事等)【两类:来考虑对人员、【炊事和家电得热还】分别考虑供暖空调】和,。非供暖空《调房间的情况  !   ?室内得热《的多少?随机:性很强在计算中取】定值与实际情况是】有出入的《但是为了《使不:同的建筑之》间具有可《比性本标准规定【在计算中取定—值  《   ?。在计算中室内照明得!热按每平方》米每天耗电0.01!。41kW·h取【值 :     室—内人员、炊事和视听!设备等的其他得热分!。为显热?和潜热两部分—对卧室和《起居室?。显热按每天4—.33kW·h【潜热按每《天1.?6,9kW·h取值【对厨房和卫》生间显热《按,每天2.9kW·h!。潜热按每天1—。.76?k,。W·h取值折合到】每小时?的平均值约为4【.3W/m2  !   “参照—。建筑”?是用:来,计算所设计建筑【供暖空?调耗:电量的限值的因此】参照建筑必》须在大小、形状、】。朝向、内部的房间划!分及使用功》能等各个方面与【。所设:。计的:实际建?筑物相?同,围护结构热工性能】参,数应符合第5—.1节规定》性指标的要求—这样的参照建—筑才有比对的意义】     外墙平!均传热系数》是指:考虑了墙体上—的热桥?的传热损《失之后的一个—当量传热《系,数,由于随?着墙体?保温性?能的提高热桥—对整个墙体的—传,。热性能的相对影【响越来越《大用外墙平》。均传热系数计算墙】体传热的好处是【更,加接近实《际情况缺点是—比较复杂 》 , , 5.2.》4 引自行—业,标准严寒和寒冷【地区居住《建筑节能设计标准J!。GJ 26》-20?10中相关》条,。文第5.1节—。对高海拔严寒、寒】冷地区各气候区的】。建筑围护结构提出了!明确的热工》性,。能要求如果》这些热工性能要【求,。全部得到满足则【可,认定设计的建筑【满,足本:标准的节能设计【要求但是随着住宅的!商品化开《发商:和建筑师越来—越关注住宅》建筑:的个性化有》时会出现所设计建筑!不能全部满足—各部分建筑围—护结构热工》性能要求的情况【在这:种情况?下不能简《单地判定《该建筑不满足本【标准的节能设计要】求因:为第5?.1节是对每—。。一,。个部分分别提出热】工性能要求而实际上!对建筑物供暖负【荷的影响是所—有建筑围护结构【热工:性能的综《。合结果某一部分【的热:工性能差一些—可以通?过提高另《一部分?的热工性能弥—补回来例如》。某建筑的体形系数】超过了第《4.3.1》条提出的限值通【过提高该建》筑墙体和外窗的【保温性能完》全有可?能使传?热损失仍旧得到很好!的控制为了尊重建筑!师的创造性工作同】时,又使所设计的建筑能!够符合节《能,设计标准的》要求故引入建筑【围护:结构总体热工性【能是:否达到要求的权衡判!断法权衡《判,断法不拘泥于—建筑围护《结,构各局部的热工性】。能而是?着眼于总体》热工性能是否—满足节能标准的要】求   》  :与2012》版标准一致》建筑:围护:结,构热:工性能?权衡判?断以:计算的建《筑物:单位面积耗热—量表征?的,节能:综合指标为判据也】可采用动态》计算方?法计算的供暖、【空调年耗电量之和】表征的建筑节能综】。合指标?。为,判据   —  附录A中—表A:。.0.2《-2的?。高海拔严寒》、寒冷地区各—城市的建筑物耗热量!指标限值是》根据1?~3层、4》~,6层、7~》11层、12~15!层一些比较》典,型的建筑计算—出来的这《些建筑的体形系【数满足表4.3.】1的要求围护结【构热工性能参数满】足第5.《1.1条外窗的热工!性能:。满足第5.1.【3条的?要求提出《的,因,此,作为建筑围》护结构的总》。体热工?性能权衡判断的基】准, : ,   建筑物—耗热:量指标实际上—是一个“功》。率”:即单:位建筑面积单位时间!内消耗?的热量将其乘以供】暖时间就得到单【位建筑面积需—要供热?系统提供的热量高】海拔严寒、寒冷地区!的建筑?物耗热量指》标采用稳《。态传热的方法来计算!     在设】计阶段?要控制建《筑物耗?热,量指标?最主要的就》是控制折合到单位建!筑面积上单位时间】内通:过建筑?围护结构的》传热:量    — 外:墙传热系《数的:修正系数主要是考】虑太阳辐射和夜间天!。空辐射对外墙传热】的影响    】。 外墙设置了—保温层之《后其主断面》上的保温性能一【般都很好通过主【断面流到室外—的热量比较小与【此同时通过梁、【柱、窗?。口周:边的:热桥:流到室外的热量在】总热:量中的比《例越来越大因—此一定要用外—墙平:。均,传热系数《来计:算通过?墙的传热量由于【外墙上可能出—现的热桥《。情况非常复杂沿【用以前标准》的面积加权法不能准!。。确地计?算因此在附录B【中引入了一种基于二!维传热的计》算方法这与》现行ISO标准是】一致的?。   《。  附录《B中引入的基于二维!传热的?计算方法比以前标准!规定的面积》加权计算方法复杂得!多但这是《为了:提高居住《建筑的节能设—计水平不得不付【出的一个代价  ! ,  :对于:。。高,海拔严寒、寒—。冷地区住宅建筑【大,量使:用的:外保温墙体如果窗口!。等节点?处理得比较合理其】。热桥的影响可以【控制在一个相对较小!的范围为了简化计算!方便设计针对—外保温?墙体附录B中也【规定了?修正系?数墙体的平均传【热系数可以用主体部!。位传:热系数?乘以修正系》数来计算《避免:复杂的?线传热系数》计算   —  屋?顶传热系数》的修正系数主要是】考,虑太阳辐《射和夜间《天空辐?射对屋?顶传热的影响与【外,墙相比屋顶上出现热!桥的可能《性要小得多因—此如果确有明—显,的热桥同样用—附录B中的计—算方法计算屋顶【的平:均传热系数如无【明显的热《桥则屋顶的平均传】热系数就等于屋【顶主断?面的:传热系数 》     由于【土壤的?巨大蓄热作》用地面的传热是一】个很复杂的非稳态传!热过程而且》具有很强的》二维或三维(墙【角部分)《特性式(5》.2.4-5)中的!地面传热系数实【际上是一个》当量:。传热系数《无法简单地通—过,地面的材料层构【造计算确《定只能通《过非稳态二维—或,三维传热计算程序】确定式(5.2【.4-5)》。中的温差项(tn】-,te)也《是为了计算方便【取的并没《有很强的物理意义 !     在本标】准中地面当量—传热系数是按如下方!式计算确定的按【地面实际构造建立】一,个二维?的计算模型然后用一!个二维非稳态程序计!算,若干年直到》地下温度分布呈【现出以年为周期的】变化:。然后统计整个供【暖期的地面传热量这!个传:热量除以供》暖期时间、地—面面积和供暖期计】算,温,差,就得出地面当量【。传热系数《   《  对于多层—、中高层、》高层住宅地面传热只!占整个外围护结构】传热的一小》部分计算可以不求】那么准确低层—建筑地面传》。热占整个外围护【结构传热的比重【大一些尽可能计算准!确 ?    《外窗、外门》的传热分《成两部分来》。计算前一部分是室】内外温?差引起的传热后一部!。分,是透:过,外窗、外门的透【明,部分进入室内的【太阳辐射得》热     【式(5.2.4-6!)与以前标准的引】进太阳辐射修正【系数计算外门、窗】的传:热有很大《的不:同比以前的计算【要复:杂很多之所以引入复!杂的计算是》因为这些年》来玻璃工业取得【了长:足的发展玻》璃的种类非》常多透?过玻璃?的太阳辐射得—热不一定与玻—璃的传热系数—密切相关因此—用,传,热系数乘《以一个系数修—正太阳?辐射得热的影响【误差比较大引—入分开计算室内【外温差传热和透【明部分的太阳辐射得!热这种复杂的方法也!是为:了提高居住建筑的】节能设计水平不得】不付:出的一个《代,。价 :     对于标】准尺寸(1500】mm×1500mm!左右)的PVC【塑钢窗或《木窗:窗框比可取0.30!太阳辐射修正—系数Cmc》=0.8《7×0.9×0【.,7×玻璃的遮阳系】数,×外:遮阳系数=0—.55×玻璃—的遮阳系《数×外遮阳系—。数  《 ,  对于标》准尺:寸(150》0mm×1》500mm》左右)?的无外遮阳的—铝合金?窗窗框比可取0.】20:太阳辐射修》正系数C《mc=0.87×】0.9×0.8×】玻璃:的遮阳?。系数×外《遮阳系?数,。=0:。.63×玻璃的遮】阳,。系数×外遮》阳系:数    —。 无透明部》。分的外门太阳辐【射修正系数C—mc取?值0   — , 式(5.2.4】-7)计算室内【外空气交换》引起的热损失空气密!度可:以按照下式计—算 》 :