3.3 !围护结构热工设计】
】3.3.1、3.3!。.2 强制性条文!采用热工性能良好】的建筑围护》结构是降《低公共建筑能耗的】重要途径之一我【国幅员辽阔气候差异!大各地区建筑—围护结?构,的设计应因地制【宜在经济《合理和技术》可行的前提》下提高我国》公共:建筑的节能水平【根据建筑物》所处的气候特点【和技术情况确定合理!的建筑围《。护结构热《工性能参数
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本标】准修订时建筑围护结!构的热工性能—参数是根据不同类型!、不同气候区—的典型建筑模型的最!优节能?方案:确定的并将同一气候!区不同类型》的公共建筑》限值:按其:分,布特征加权》得到该气候区公共建!筑围护结构热工【性能限值再经过【专家论?证分析最终确定【
【 围《护结构热工性—能,与投资增量经济模型!的准确?性是:经济:。。、技术分析的—关键非透光围护结】构(外?墙、屋顶)的—热工性能主要—以传热系数来衡量】编,制组通过调研确定了!目前最常用的保温材!料价格经《统计分析建立传【热系数与《投资增量的》。数学模型对于透光围!护结:构传热系数K和太阳!得热系数SH—GC是衡量外窗、透!光幕墙热工性能的】两,个主要指标外—窗造价与其传—热系数和太阳得【热系:数的经?济分:析模型是《。通过对?调研数据进行—统,计,分析确定的
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外墙】的传热系数采用【平均传热系数主要】考虑围护结构—周边混凝土》梁、柱、剪力墙【等“热桥”的影响】以保证建筑在冬【季供暖和夏季空调】时围护结构的传热量!不超过标准的要求
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本次修!订以太阳得热—系,数(SHGC—)作为?衡量透光围》护结:构性:能的参数一方面在名!称上更贴近人们关心!的,太阳辐射进入—室内得?热量:另一方面国外—标准及主流建—筑能耗模拟软件中也!是以太阳得热—系数(SHGC【)作为衡量窗—户或:透光幕墙等》透,光围:护结构热《工性:能,的参:。数
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】由于严寒A区的【公共建筑面积仅【占全国公共建筑的】0.24《%该气候区》的公:共建筑?能耗特点和严寒B区!相,近因此对严寒A区】和B区提出相同要求!。以规定性指标作为节!能设计的主》要依:据严:寒和:。寒,冷地区冬季室内外】温差:大、:供暖期?。长建筑?围护结构传》热系数对供暖能耗影!响,。很大供?。暖,期室内外温》差,传热的热《量损失占主导地位】因此在严寒》、寒冷地区主要考】。虑建筑?的冬季保温》对围护结构传—热系数的限》值要求相对高于其】他气:候区在夏热》冬,暖和夏热冬冷地【区空:。调期太阳辐射得热】是,建筑能耗的主要原因!因此对窗《和幕墙的玻》璃(或其《他透光材《料)的太阳得热【。系数的要求高于北方!地区
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夏!热冬冷地区要同【时考虑冬季保温【和夏季隔热不同于】北方供暖《建筑主要考虑单【。向的传?热过程能耗分析【结果表明《。在该气候区改变【围护:结构传热系》数时随着K值—的减少能《耗并非按线性规律】变化提高屋顶热工】性能总?是能:带来更好的节能效果!。但是提高《外墙的热工性能时】全年:供,冷能耗量增》加供热能耗量减少变!化幅度接《近导致节能效果【不明显但是考虑【。。到随着?人们生活水平的【日益提高该地区对】。室内环境《热,舒适度的《要求越来越高—因此对该地区围护结!构保:温性能的《要,求,也作:。出了相应的提高
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!目前以供冷为主的南!方地:区越来越多》的,公共:建筑采用轻质幕墙】结构:其热工性能与重型墙!体差异较大》本次:修订:分,析了轻型墙体和重型!。墙体结构对建筑【全年能耗的影响结果!表明建筑全年—能耗随着墙体热惰】性指标D值增大而】减小这说明采用轻】质幕墙结《构时只?对传热系数进—行要求难以保证墙体!的节能性能》。通过调查分析常用】。轻质幕墙结构的【。热惰性指标集中在2!.5以下故》。以D=2《.5为界分别给【出传热系数》限值通过《热惰性指标和传热系!数,同时约束
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》 ,夏热冬暖地区主要考!虑建筑的夏季隔热】该地:区太阳辐《。射通:过透光围护结构【进,入室内的《热量是?夏,。季冷负荷的》主要成因所》以对该地区》透光围护结构—的遮阳性能》要求:。较高:
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《 ? 当建筑师追—。求通透、《大面:积,使用透光《幕墙时要根据建【筑所处的气候区【。和窗:墙面:积比选择《玻璃(或其他透光】材料)使幕墙的【传,。热系数和玻璃—(或其?他透光材料》)的热工性》能符合本标》准的规定《。为减少做权衡判断的!机会:方便设计本次修订对!窗墙面积比大于0】.70?的情况也做了节能】性等效的热工权衡】计算并?给出其热工性能限值!当采用较《大的窗墙《面积比时其》透光围护《结构的热工》性能所要达到的要求!也更高需要》付出的经济代—价也更大但正常【情况下建筑》。应采用合理的窗【墙面:。积比尽量避免采【用大窗墙面积比的】设计方案《通常:窗墙面积《比不宜大于0.7】乙类建筑的建—筑面积小其能耗总量!也小可适当放宽【对该:类建筑的围护结构热!工性能要《。求,以简化该类建—筑的节?能设计提高效率
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在严寒!和寒冷?。地区如?果,建筑物地下室—外墙的热《阻过小墙的传—热量会很大内表面】尤其是墙角部位容】易结露同样如果与】。土壤接?触的:地面热阻过小地【面,的传:。热量也会很大地表面!也容易结露或—产生冻脚《现象因此《从节:能和卫生《的角度出发要求【这些部?位必须达《到,防止结露或产生冻脚!的热阻?。值因此?对地面和地下—室外墙的热阻作出】了规定为方便计【算本标准只对保温】。材料层的《热阻性能提出—要求不包括土壤【和混凝土地面周边】地面是指室内距【。外墙内表面2m【。以内的地面
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】温和地区气候—温和近年来为—满足旅游业和经济】发展的需要主要公共!建筑都配置》了供暖空《调设:施公共建筑能耗逐】年呈上升《。趋势目前国》家在大力推广—被动建筑提出被动】优,先、:主动优化的原—则而在温《和地区被动技术是】最适宜的《技术因此《从控制供暖》空调能耗《和室内热环境角度对!。围护结构提出一【定的保温《、,隔热性能要求有【利于该地区建—筑节能工《作也符合国》家提出?的可持续发展理念
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》 温和A区】的采暖度日》。数与夏?热冬冷地区》一致温和B区的采暖!度日数?。与夏:热冬暖地区一致【因此对于《温和A区从控制供】暖能耗角度其围护】结构保温性能—宜与具有相》。同采暖度日》数的地区一致一方面!可以有效降低—供暖:能耗:另,一方面围护结构【热工性能的提升【也,将,有效:改善室内热》舒,。适性有利于》减,少供暖系统的—设置:和使用?温和地区空调度【日数远小于》。夏热冬?冷地区但《。温和地区《所,处,地理位置普遍—海拔高、纬度低太阳!高度角较高》、辐射强空》气,透明度大多》数地区太阳年日照】小时数为2》100h~23【00h年太阳—能总:辐照量450—0MJ/m2~6】000?M,J/m?2太阳辐射是导【致室内过热的主要】原因因此要求其遮】阳性:能,分别:与相:邻气候区一》致不:仅能有效降低能耗】而且可以《明显改善《夏季室内热环—境,为采:用通风手段满足【室内热舒适度、尽量!减少空调系》统,的使:用提供可能》但考虑到该地区【经济礼?会发展水平》相,对滞后、能源资源条!件有限且《温和地区建筑能耗总!。量占比较低因此【本标准对温和A区围!护结:构保温性能的要求低!于相同采暖度日数的!夏热冬冷地区;【对温:和B区也只对—其遮阳性能提出要求!。而对围?护结构保温性能【。不作:要求
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《 由于温和地!区的乙类建筑—通常不设《置供暖和《空调系统因此—未对:其,围护结构热工性能作!出要求
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3.3.》3 :。 ,本条是对本标准第】3.:3.1条《和3.3.》2条中热工性能参数!的,计算方法进》行规定建筑围—护结构?热工性能参数是本标!准,。衡量围护《结构节能性能的【重要指标《计算时应《符合现行《。国家标准《民用建筑热工设【计规范GB 501!76的有关规定【
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》 ,围护结构设置—保,温层后其主断面的保!温,性能比较容易保【证但梁、柱、窗【口周边?和屋顶突出部分等结!构性热桥的保温通】常比较薄《弱不经特《殊处理会影》响建筑的能耗—因此本?标准规定的外墙传热!系数是包括结构性】热桥在?内的:平均传热系》数并:在附录A对》计算方法进行了规】定
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《 ? 外窗(包》括透光幕墙》)的热工性能主要】指传:热系:。数和太阳得热系【数受玻璃系统的性能!、窗框(《或框架?。)的性能以》及窗框(或》框架)和玻璃—系统:的面积比例等影响】计,算时应符合民—用建筑?。热工设计规范GB】 50176的规】定
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》外遮阳构件是改善】外窗(包括透—光幕墙)太》阳得热系数的重要技!术措:施有外遮阳》时本标准第3.3】.1条和3.3【.2条中外》窗(包括透光幕【墙,)的:遮阳性能应》为由外遮阳构—件和外窗(包—括透光?幕墙)组成的—外窗(包括透—光,。幕墙)系统的综合】太阳:得热系数外遮阳【构件的遮阳》系数计?算应符合《民用建筑《热,。工设计规《范GB 《50176的规【定需要注意的是外】窗(:包括透光《幕墙)的太》阳得热系数》的计算不考虑内遮】阳构件的影响—
3.3!.4 围》护结构?。中窗过梁、圈梁【、钢筋混《凝土抗震柱、钢筋混!凝土剪?力墙、梁、》。柱、墙体和屋面及地!面相接?触部:位的传热系数—远大于主体部—位的传热系数形【成热流密集通—道即为热桥对这些热!工性能薄弱的环节必!须采取相应的—保温隔热措施才能】。保证围护结构—正常的热工状—。况和满?足建筑室《内人体?卫生:方,面,的基本要求
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热】。桥部:位的内表面》温度规定《要求:。的,目的主?要,是防止冬季供暖期间!热,。桥,内外:。表面:温差小内《表面温度容易低于】室内空气露》点温度造成》围护:结构热桥部位内【表面产生结露使围护!结构内表面材料受】潮、长霉影响—。室内环境《。因此应采取保—。温措施?减少围护结构热桥部!位,的传热损《失,同时也?可,避免夏?季空调?期间这些部位传热过!大导致空调能耗增】加
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3—.,3.5 》公共建筑一般—对室内环境要求较高!。为了保?证,建筑的节能要求外】窗具有?良好的气密》性能:以抵御夏季》和冬:季室外?空气过多地向—室内渗漏因此对【外窗:的气密性能》。要有较高的要求【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/T《 7106-—2008建筑—。外,门窗气密性7级【对应:。。的分级?指标绝对值为—单位缝长1》.0:≥q1[m3/(m!·h)?]>0.5单位面】积3.0≥q2[m!3/(m2·h)]!。>1.5《;建筑外门》窗,气密性?6级对应的分级【指标绝对值》为单位缝长》1.5≥q》1[m?3/(m·h—)]>?。1.0单位面—。积4.5≥q—2[m3/(m2·!h)]>3.0建】筑外门窗气》密性4级对》应,的分级指标》绝对值为《单位缝长2.5【≥,q1:[m3/《(m:·h)]>2.0单!位面积7.5—≥q2[m3/(】m,2·h)]>6【.,0
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3.3.6— 目前国内—的幕:墙工:程主要考虑幕墙围护!结构的结《构安全性、》日光:照射的光环境、隔】绝噪声、《防止雨水渗透以【及防火?安全等方面的问题较!少考虑幕《墙围护结构》的保温隔热、冷凝等!热工节能《问题:为了节?约能源必须对幕墙】的热工性《。能作出明确的规【。定,这些规?定已经?体现在第3.—3.1、3.3.2!条中
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《 由于透—光幕墙的气密性能对!。建筑能耗《。也有较大的影响【为了达到节》能目标本条文—对,透光幕墙的》气密性?也作了明确》的规定?根据国家《标准建筑幕墙GB/!T 21《086-200【7建筑?幕墙开启部分—气密性?3级对应指标为1.!5≥q?L[m?3,/(m·h》)]>0.5建筑】幕,墙,整体气密性》3,级对应指标为1.】2≥q?A[:m3/(m2·h)!],>0.5《
3.3!。.7 强》制性:条文由于功能要求公!共建筑的入》口大:堂可:能,采用玻璃《肋式的全《玻幕墙这种》幕墙:形式难于采用中空】玻璃为保证》设计师?的灵:活性:本条仅对入》口大:堂的非中空》玻璃构成的全玻幕】墙进行特殊要求为】了,保证围护结》构的热工《性,能必须对非中空玻璃!的面积加以控—制底层大堂非中空玻!璃构:成的全玻《幕墙的?面积不应超》过同一立面》的门窗和透光—幕墙总面积的1【5%加权《计算得?到的平?均,传,热系数应符合本标准!第,3.3.《1条和第3》.3.2条的要求
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