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1 北 京 市 地 方 标 准 1 602 2006 居住建筑节能设计标准 f 2 目 次 1 总则 2 术语、符号 3节能目标和室内设计参数 4 建筑耗热量指标计算 5 建筑热工设计 护结构的保温隔热要求及传热系数限值 6采暖、通风与空调的节能设计 源 力站供热系统及节能控制 风与空调 7 建筑节能设计的判定 附录 A 建筑物热工性能计算和节能判定表 表 A 1设计建筑围护结构做法表 表 A 2 总体热工性能直接判定表 表 A 3 参照建筑对比法计算判定表 表 A 4 暖通系统节能判定表 附录 B 围护结构的构造及其建筑热工特性指标示例 墙保温的推荐做法 面保温的推荐做法 窗的性能分级 附录 C 关于面积和体积的计算 附录 录 E 本标准用词说明 3 护环境的政策,实现可持续发展的战略目标,在实施居住建筑节能设计标准 (602 2004) 的基础上,根据北京地区的现实条件,加强采暖供热系统的节能,使采暖燃料的节约落到实处,特制定本标准。 标准的建筑物节能设计主要适用于新建和扩建的住宅建筑和集体宿舍;供热系统的节能设计适用于住宅小区和以住宅为主的建筑群,同一供热系统中的各类建筑物的热力入口设计均应符合本标准的要求。 标准根据北京地区的气候特征,主要控制冬季的采暖能耗,适当兼顾夏季的空调能耗。 本标准进行建筑热工、采暖、空调与通风设计时,应同时符合国家现行有关强制性标准、规范的规定。 2 术语、符号 暖期室外平均温度 采暖期起止日期内,室外逐日平均温度的平均值。室外日平均温度 5的阶段为现行法定采暖期,北京地区为 125 天,在此期间内,室外温度的平均值为 择建筑层数、体形系数、朝向和窗墙面积比等在北京地区具有代表性的住宅建筑,以此作为基准,将建筑物耗热量控制指标分解为各项围护结构传热系数限值,以便从总体上控制北京地区居住建筑耗 热量 ,此建筑称为基准建筑。 计建筑 在设计的、需要进行节能设计判定的建筑。 照建筑 照建筑是用以确定设计建筑耗热量指标限值 的虚拟建筑, 参照建筑的形状、朝向与设计建筑完全一 致,但围护结构传热系数、层高、窗墙比和屋面 4 开窗面积应符合本标准的规定值。 筑物体形系数 S of 建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。单位为/ 筑物耗热量指标 of of 采暖期室外平均温度条件下,为保持全部房间平均室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的需由室内采暖设备供给的热量。单位为 W/ 护结构传热系数 K 和外 墙平均传热系数 of of 护结构两侧空气温差为 1K,在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量为围护结构传热系数。外墙主体部位传热系数与热桥部位传热系数按照面积的加权平均值,为外墙平均传热系数。单位为 W/( K)。 暖设计热负荷指标 of of 采暖室外计算温度 条件 下,为保持各房间室内计算温度, 单位建筑面积在单位时间内 消耗的 需由 室内采暖设备 供给的热量。单位为 W/ 护结构传热系数的修正系数 i of 同地区、不同朝向的围护结构,因受太阳辐射和天空辐射影响,其传热量要改变。此改变后的传热量,与未受太阳辐射和天空辐射影响的原 有传热量的比值,即为围护结构传热系数的修正系数。 墙面积比 of to 朝向的外窗总面积与同朝向的墙面总面积(包括外窗面积)之比。 层住 宅 、中 高 层住 宅 、多 层住 宅 和低 层 住宅 层住宅为十层及以上的住宅;中高层住宅为七层至九层的住宅;多层住宅为四层 至六层的住宅;低层住宅为一层至三层的住宅。 次水和二次水 5 采暖系统中,热源侧的热媒循环水为一次水,用户侧的热媒循环水为二次水。 级泵和二级泵 在热源直供的采暖系统中,热源侧的循环水泵为一级泵,外网或用户侧的循环水泵为二级泵。 热器恒温控制阀 采暖散 热器配合使用的一种专用阀门,可人为设定室内温度,通过温包感应环境温度产生自力式动作,无需外界动力即可调节流经散热器的热水流量从而实现室温恒定,简称恒温阀或散热器恒温阀。 力式流量控制阀 工作时不依靠外部动力,在工作压差范围内,保持流量恒定的阀门。 作时不依靠外部动力,在工作压差范围内,保持受控点压差 恒定的阀门。 具有线性流量特性的、调节性能较好的一种手动调节阀门,它可以通过专用仪表测量流经阀门的流量,通过调节阀门阻力,实现系统管网阻力平衡的作用,又称阻力平衡阀。 3 节能目标和室内设计参数 京地区住宅建筑冬季采暖的节能 耗的控制 目标是:在 1980 年住宅通用设计采暖能耗基准水平的基础上节能 65。 季空调能耗的控制,可在外窗的遮阳、可开启面积以及空调和通风设计等环节采取有效的节能措施 。 京地区住宅冬季采暖的室内设计计算参数如下: 1 卧室、 起居室的室内设计温度,不低于 18; 2通风换气次数,不低于 h。 京地区住宅夏季空调的室内设计计算参数如下: 1 卧室、起居室室内设计温度不高于 29; 6 2 通风换气次数:当利用空调机降温时,应不低于 /h;当利用自然通风降温时,不低于 10 次 /h。 4 建筑物耗热量指标的计算 筑物耗热量指标的计算,应统一按照包括辅助房间在内的全部房间平均室内计算温度 16、采暖期天数 125 天、采暖期室外平均温 度 为计算条件。 筑物耗热量指标应按下式计算: q q 3 (式中: q 建筑物耗热量指标( W/ 单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量( W/ q 2 单位建筑面积的空气渗透耗热量( W/ 单位建筑面积的建筑物内部包括炊事、照明、家电和人体散热的得热量 ,取 W/ 位建 筑面积通过围护结构的传热耗热量,应按下式对各项围护结构分项计算后汇总: ( 式中: 采暖期室内外平均温差( K); 建筑面积( 按附录 i 围护结构传热系数的修正系数,按表 围护结构的平均传热系数 W/( K) ,参见附录 B; 围护结构的面积( 按附录 表 i 部位 南 东、西 北 水平 屋顶(包括坡屋顶) 非透明 - 明 - 墙(包括阳台门下部) - 外窗 有阳台 - 无阳台(包括封闭阳台的外窗) - 外门 - 7 注: 1 朝向按表 规定划分。 2 阳台不封闭时,阳台门上部透明部分的 i 值,按同朝向有阳台的外窗采用;阳台门下部不透明部分的 i 值,按同朝向的外墙采用。 3 不采暖楼梯间的内墙和户门、不采暖空间上部楼板、伸缩缝、沉降缝墙和抗震缝墙等的 i 值,以温差修正系数 n 值代替。 n 值按照民用建筑热工设计规范( 值,见下表。不采暖楼梯间的内墙和户门 ,其 见 温差修正系数 围护结构及其所处情况 温差修正系数 带通风间层的平屋顶、坡屋顶顶棚及与室外空气相通的不采暖地下室上面的楼板等 有外门窗的不采暖楼梯间相邻的内墙和户门 采暖地下室上面的楼板: 外墙上有窗户时 外墙上无窗户且位于室外地坪以上时 外墙上无窗户且 位于室外地坪以下时 有外门窗的不采暖房间相邻的隔墙 与无外门窗的不采暖房间相邻的隔墙 缩缝、沉降缝墙 抗震缝墙 接触土壤的地面, i 1。 5 内天井内的外墙和外窗,按北向取值。 位建筑面积的空气渗透耗热量,应分别按下列两种情况计算: 1 楼梯间不采暖时 002 ( 1) 2 楼梯间采暖时 002 ( 2) 8 式中: q 2 单位建筑面积的空气渗透耗热量( W/ V O 建筑物外表面和底层地面所包围的体积( 按附录 算。 5 建筑热工设计 筑群的规划布置、建筑 物的平面设计 , 应有利于冬季日照、避风和夏季自然通风。 筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房间宜避开冬季最多频率风向(北向及西北向)。 层和中高层住宅不宜超过 低层住宅不宜超过 超过 条的规定采用 “参照建筑对比法”进行校核和调整计算。 护结构的保温隔热要求及传热系数限值 窗应采用中空玻璃。 部分 围护结构的平均传热系数限值规定如下: 括阳台门玻璃)的平均传热系数不应大于表 规定,如不符合,应按 的规定采用 “参照建筑对比法”进行校核和调整计算。 须符合表 规定。 当窗洞口窗户外侧面也做了保温时,其主体部位传热系数可视为平均传热系数; 4. 3 层及以下建筑不得采用内保温, 4 层及以上建筑特殊情况下采用内保温时,其主体部位的传热系数应 ( K),热桥部位应采取可靠保温或“断桥”措施,进行内部冷 凝受潮验算和采取可靠的防潮措施。热桥部位的内表面应进行结露验算。 表 部分围护结构的平均传热系数限值 W/( K) 住宅类型 屋顶非透明部 外墙 外窗 / 阳台门玻阳台门下部门接触室外 不采暖空间上部楼板 凸窗顶部、底部变形缝 (两侧墙不采暖楼梯间 (或外廊) 9 分 璃 /屋顶透明部分 芯板 空气地板 和侧墙 内保温时) 内墙 户门 4 层及以上建筑 层及以下建筑 :围护结构的构造和传热系数示例,见附录 B。 阳台有关的保温部位,应符合以下要求: 1 不封闭阳台的建筑外墙和阳台门窗、封闭阳台所有与室外空气接触的围护结构,传热系数均应符合表 2 凸窗与室外空气接触的围护结构,传热系数应符合表 3 跃层平台的传热系数,与屋顶相同。 善夏季室内热环境,应采取以下措施: 1 低层住宅有条件可以采用绿化遮阳,高层塔式建筑和主体朝向为东西 向的住宅,其主要居住空间的西向外窗应设置活动外遮阳设施,东向外窗宜 设置活动外遮阳设施。 2 屋顶宜采用通风屋面构造。 3 外窗的可开启面积,应不小于所在房间面积的 1/15。 4 钢结构等轻体结构体系住宅,其外墙宜采用设置通风间层的措施。 梯间和套外公共空间的设计,应符合下列要求: 1 楼梯间和套外公共空间外围护结构的传热系数应符合 2 住宅建筑入口外门不应镂空,其非透明部分应采取保温措施,且应有随时关闭的可靠措施。 1 外墙外保温应减少混凝土出挑构 件及附墙部件。 2 当外墙有出挑构件及附墙部件时(如:阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线和靠外墙阳台分户隔墙等)应采取隔断热桥和保温措施。 3外墙外保温的墙体,外窗宜靠外墙主体部分的外侧设置,否则外窗(外门)口外侧四周墙面,应进行保温处理。 4变型缝内应填满保温材料或采取其他保温措施,当采用在缝两侧墙做内保温、 10 且变形缝外侧采取封闭措施时, K)。 窗和外门 窗墙面积比应符合下列要求: 1. 不同朝向的窗墙面积比 , 不应超过表 表 同朝向的窗墙面积比规定值 朝向 建筑类型 窗墙面积比规定值 北 (偏东 45o 到偏西 K K K K 级 6 7 8 9 10 分级指标值 K K K K .5 位面积 分级指标值 h) 18 2 12 .5 :摘自建筑外窗气密性能分级及检测方法( 7107 2002)。 32 附录 C 关于面积和体积的计算 应按各层外墙外包线围成的平面面积的总和计算。 筑体积( ,应按与 计算建筑面积所对应的建筑物外表面和底层地面所围成的体积计算。 气体积( V ),楼梯间及外廊不采暖时,按 V 梯间及外廊采暖时,按 V 顶或顶棚面积,应按支承屋顶的外墙外包线围成的面积计算。应减去不采暖楼梯间及外廊的屋顶或顶棚面积。 墙面积,应按不同朝向分别计算。某一朝向的外墙面积,由该朝向的外表面积减去外窗面积构成,并减去不采暖楼梯间及外廊的外墙面积。 窗(包括阳台门上部透明部分)面积,应按不同朝向和有无阳台分别计算,取洞口面积。 门面积,应按不同朝向分别计算,取洞口面积。 台门下部不透明部分面积,应按不同朝向分别计算,取洞口面积。 面面积,应按周边和非周边分别计算。周边地面系指由外墙内侧算起向内 围内的地面;其余为非周边地面。如果楼梯间不采暖,还应减去楼梯间所占地面面积。 板面积,应按外墙内侧围成的面积计算,并区分为接触室外空气的地板和不采暖地下室上部的地板。 梯间及外廊隔墙面积,楼梯间及外廊不采暖时,应计算此项面积,由楼梯间及外廊总 面积减去户门洞口总面积构成。 门面积,楼梯间及外廊不采暖时,应计算此项面积,由户门洞口总面积构成。 1有阳台时:若阳台不封闭,某朝向的外窗总面积包括同朝向所有阳台门透明部分和外窗的洞口面积,同朝向的墙面总面积为建筑立面面积(即该朝向包括阳台门和外窗面积在内的墙面投影面积)。阳台封闭时,阳台各朝向的外窗分别计入同朝向外窗总面积(阳台内的门窗不再计入),墙面总面积为同朝向建筑立面面积(包括同朝向所有阳台外窗总面积及阳台下墙面总面积)。 33 2有凸窗时:凸窗各朝向的外 窗总面积分别计入同朝向的外窗总面积, 并计入同朝向墙面总面积中。 凸窗各朝向的外墙总面积分别计入同朝向的外墙总面积中。 附录 D 采暖供热管道最小保温厚度 温材料 直径( 最小保温厚度 公称直径( 外径 D 棉或矿棉管壳 mm 0 1 ( W/mK) 70 0452.0m ( W/mK) 25 32 40 200 250 300 32 38 45 219 273 325 30 35 55 玻璃棉管壳 mm ( W/mK) 70 037.0m ( W/mK) 25 32 40 200 250 300 32 38 45 219 273 325 25 30 50 聚氨酯硬质泡沫保温管 mm ( W/mK) 70 03.0m ( W/mK) 25 32 40 200 250 300 32 38 45 219 273 325 20 25 45 注: 1 表中m为保温材料层的导热系数;管道内热媒与管道周围空气的平均温度。 2 最小保温厚度是根据民用建筑节能设计标准( 制性条文)的规定合并计算后的结果。 34 35 附录 E 本标准用词说明 为便于在执行本标准条文时区别 对待 , 对要求严格程度不同的用词 , 说明如下 : 1 表示很严格 , 非这样做不可的用词 : 正面词采用“必须” ; 反面词采用“严禁”。 2 表示严格 , 在正常情况下均应这样做的用词 : 正面词采用“应” ; 反面词采用“不应”或“不得”。 3 表示允许稍有选择 , 在条件许可时 , 首先应这样做的用词 : 正面词采用“宜” ; 反面词采用“不宜”。 4 表示有选择 , 在一定条件下可以这样做的 , 采用“可”。 36 居住建筑节能设计标准 条文说明) 37 目 次 1 总则 2 术语、符号 3节能目标和室内设计参数 4 建筑耗热量指标计算 5 建筑热工设计 护结构的保温隔热要求及传热系数限值 6采暖、通风与空调的节能设计 源 力站供热系统及节能控制 风与空调 7 建筑节能设 计的判定 38 是作为国家行业标准 用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)在北京地区的实施细则编制的。根据北京地区的现实条件,在前述标准的基础上,为进一步降低能耗,编制了北京市地方标准居住居住节能设计标准标准是对 2004 版的修编,主要对供热采暖系统的节能提出了更严格的要求,以达到真正降低采暖燃料消耗的目标。 北京地区的建筑节能工作,居国内领先水平,但是与国际上发达国家相比,仍有较大的差距。北京市明确提出了在全国率先实现现代化的目标,包括建筑节能,因此至少要将以 1980 年为基准水平的节能幅度提高到 65%,在全国先行一步。 为了改善大气环境质量,北京市区和近郊区已经不再建设燃煤锅炉房,改用价格较高的天然气和电等清洁能源。而且逐步取消福利供暖、代之以用热商品化的供热制度体制势在必行。这些,都要求用提高建筑节能标准予以支持。 北京地区目前建筑材料的性能、施工技术以及燃气锅炉供热系统的节能控制技术方面,完全 有条件实施更高的节能标准要求。一些节能试点工程,也已经证明实施更高节能标准的可行性。 墅),并联式、单元式和公寓等。 本标准提出的建筑物围护结构传热系数限值、窗墙面积比等规定,均以住宅为依据,集体宿舍的性质与住宅基本一致,应执行本标准。托幼、旅馆、医院病房等其它居住建筑的层高、建筑格局、使用空调设备的时间等因素,均和住宅有明显的区别,不能完全适合,鉴于编制 尚无公共建筑节能设计标准,只能将其纳入居住建筑,只要求其围护结构的保温设计应符合节能标准,实 际上放松了节能的其他要求。根据目前的情况,上述建筑应执行公共建筑节能设计标准。另外,传统商住楼只有一层小型底商,可全部按住宅对待;酒店式公寓的功能与酒店功能接近,房间以空调为主,其用能情况也与酒店类似,应执行公共建筑节能设计标准,又如办公式公寓,房间也以空调为主,其功能和用能情况也与办公建筑基本相同,其他以此类推,均应按公共建筑执行;综合建筑应按建筑物各部分的功能分别对待。在历史文化保护区内的文物建筑以及 39 传统的四合院建筑不在本标准范围内,应根据实际情况另行研究。 住宅小区或以住宅为主的建筑群内,住宅 、集体宿舍及小区配套的各种公共建筑一般均合用同一供热系统。为保证系统供热均衡和相互协调,系统中的公共建筑热力入口的节能做法也应符合本标准的要求。 国家标准民用建筑热工设计规范( ,对寒冷地区建筑热工的要求是:应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热。从现实经济条件出发,上述规定应该认为是适度的。对北京地区而言,按照冬季采暖节能要求确定的住宅围护结构的传热系数限值,基本可以满足夏季防热和空调节能的要求。 暖、空调、通风 设计中应予控制的指标和节能措施,作出了规定;但建筑节能涉及的专业较多,相关专业均制定了相应标准。所以,节能设计除执行本标准外,尚应不低于国家现行的有关强制性标准。 2 术语、符号 算体型系数时,与室外大气接触的外表面积系指建筑物外轮廓的表面积,不包括凹进不采暖楼梯间的内表面面积。附录 的面积计算是为了耗热量计算之用,需考虑楼梯间不采暖的情况。 3 节能目标和室内设计参数 条文为非直接执行条文,只需满足本标准的各项规定,就可达到本条规定的目标。 北京市 1980 年基 准水平标准煤耗煤量指标是 在此基础上节能65%,即应降低为 kg/燃煤量数据是在理想状况下的理论计算值,计算中只计入了锅炉运行效率和管网输送效率,未包括由于系统水力不平衡以及管网漏水等引起的热损失。实际上,已建成的住宅小区情况比较复杂,除上述因素外,燃煤量还与建筑物围护结构的施工质量、所采用的建筑材料和门窗产品的性能、质量有关,即与建筑物是否完全达到保温节能要求有关。另外,即使经过调试,供暖系统不可能达到绝对平衡,致使各房间的温度不完全相同,室温高于设计值的住户能耗高,总 的燃煤量必然增多。总之,实际值与理论计算值不会相等,会有较大的出入。一些旧有小区,室外管网的保温已几乎失效,管道年久失修漏 40 水严重,理应进行改造,以降低燃煤量。虽然北京地区已逐步改用清洁能源,锅炉效率大大提高,但郊区县仍尚未限制采用燃煤锅炉。本标准按最不利情况考虑,锅炉运行效率和管网输送效率取值仍按 :设计计算取值:锅炉平均运行效率 外管网输送效率 由此计算出建筑物耗热量指标为 过去,北京地区衡量建筑节能幅度的基准水平,是按 80住 2 4 住宅通用设计( 4单元组合、 6 层、体形系数 定的。但是,目前的住宅设计与该型住宅已经有很大的变化。为了有效地控制建筑能耗,需要选择当前具有代表性的普通住宅,替代 80 住 2 4作为计算基础。本标准选择的基准建筑为每户建筑面积 110 6 层、 3 4 个单元组合、层高为 体形系数为 右的南北向住宅,根据建筑物耗热量指标 ,利用基准建筑进行计算,分解为各项围护结构传热系数限值,并以其它各种住宅的计算数据作为参考,经调整确定。居住建筑节能设计标准( 传热系数限值和其他相关指标控制建筑物的节能设计,采用民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) 及采用该标准取用的锅炉平均运行效率 外管网输送效率 行计算,可以依靠改善建筑热工条件,确保北京地区从总体上实现在 1980 年基准水平基础上节能 65%的任务。但是,由于锅炉平均运行效率没达到计算值以及水力失调等问题,节约燃料的目标并没有真正达到。只有按照本标准要求,在建筑物节能设计的基础上确保供热采暖系统的节能,才能达到节约燃料的目标。 调能 耗和采暖能耗有许多不同的特点,例如:空调的使用周期较短;空调能耗是间断性的;空调可以是局部的;空调负荷包括冷负荷和湿负荷;在空调冷负荷中,太阳辐射冷负荷和新风占有主要比重,围护结构的传热因素所占比例较小。因此,用改善建筑物的保温性能使空调能耗节约 65是不现实的。根据全年逐时动态负荷模拟计算的结果,夏季空调能耗在全年能耗中所占比例约20左右,考虑上述的空调负荷在时间上和空间上的特点进行修正后,空调能耗约占百分之十几。基于以上原因,对空调能耗暂不作量化控制,只提出一般要求。 本条规定提出了对冬 季采暖室内热环境的最低要求,也是计算和比较采暖能耗的依据。通风换气主要通过外窗在风压和热压作用下的渗透,也包括当外 41 窗的气密性较好时的主动开窗通风。按照人均建筑面积 32高 气体积按建筑体积的 (详见 说明 V 通风换气次数为 相当于 24.5 m3/h人,考虑到住宅不可能昼夜满员,基本可满足卫生标准要求。 本条规定提出了夏季有空调设施的室内热环境的最低要求,作为计算和比较空调能耗的统一标准。 室内设计温度是指在计算和比较空调能耗时 ,空调机使用期间的温度,即:达到 29时空调机运行,降到 26时空调机停止。 在夏季空调期内,室内外温差较小,根据人们在非寒冷季的通风换气生活习惯,适当增大了通风换气次数,在空调机使用时定为不低于 h。当室外温度低于室内温度时,应该主要依靠通风换气排除室内产热量和进入的太阳辐射热。计算表明,增大通风换气次数对降低夏季空调能耗效果明显,而且达到 10次 /h 通风换气并不困难,只要建筑平面布局合理,窗的开启面积适当,是可以满足的。 4 建筑物耗热量指标的计算 统一计算条件。为了与 1986年和 1995 年两个节能的行业标准相衔接,沿用了原有的计算条件。采暖周期延长或采暖期的室外平均温度下降以及设计标准较高的住宅,其室内设计温度较高时,实际耗热量和标准煤耗煤量会相应增加。但作为检验节能水平,仍需按照此统一比较标准。 因此,不能将本标准规定的计算条件,看作采暖设计的舒适度标准,也不能直接将按此计算所得的总耗热量,当作所有住宅的实际耗热量。例如:当采用主要房间采暖温度 20、平均室内计算温度 19、采暖期天数 145 天时,全年采暖能耗约为上述计算条件计算所得的 ;当采用主要房间采暖温度 22、平均室内计算温度 21、采暖期天数 184 天时,全年采暖能耗约为上述计算条件计算所得的 。 筑物耗热量由通过围护结构的传热耗热量和空气渗透耗热量构成,需要由采暖设备提供的热量,应该扣除建筑物内部包括炊事、照明、家电和人体散热的得热量。此项数值是 准确定的,虽可能因生活设施的变化而变 42 化,为统一比较条件,本标准仍沿用之。 是即使是在冬季,也还有太阳辐射热等因素影响室内传热量。为简化计算过程,采 用一个系数 i 对不同朝向围护结构的传热系数进行修正。 注 3中伸缩缝、沉降缝间隔较小,应在缝内填充保温材料,此做法无室内外温差问题,可不按外墙考虑。抗震缝间隔较大,不易填充保温材料,封闭做法又不太可靠,天长日久容易开封,不得已时可在封闭后,在抗震缝墙两侧做内保温,此时采用温差修正系数 筑物的空气渗透耗热量,是按照采暖空间体积的换气次数计算确定的,计算式为: 02)(p 式中: K); 空气的重量比热( h/K); 空气的密度( N 换气次数( h ); V 采暖空间的换气体积( 楼梯间不采暖时为建筑体积 即 V O;楼梯间采暖时为建筑体积 V 因此,可以简化为: 楼梯间不采暖 V)/O/ O/梯间采暖 V)/O/ O/ 建筑热工设计 建筑环境设计提出的一般原则。建筑群的布置和建筑物的平面设计合理与否,对冬季获得太阳辐射热和夏季通风降温是十分重要的,建筑设计对此必须引起足够重视。 43 经计算证明:建筑物的主体朝向,如果由南北向改为东西 向,耗热量指标约增大 5%,空调能耗或外遮阳成本将增大更多。从表 护结构传热系数的修正系数 i 值可见,冬季南向外窗的传热耗热量,远低于其它朝向。根据北京夏季的最多频率风向,建筑物的主体朝向为南北向,也有利于自然通风。 文说明 :体形系数是表征建筑热工特性的一个重要指标。与建筑物的层数、体量、形状等因素有关。建筑物的采暖耗热量中,围护结构的传热耗热量占有很大比例,建筑物体形系数越大,即发生向外传热的围护结构面积越大。因此,在满足建筑诸多功能因素的条件下,应尽量减少建筑体形的凹凸或错落,降低 建筑物体形系数。 宅设计规范( 目前住宅的层高越做越高,与 耗相差较大。经过专家讨论决定,层高超过 照建筑对比法”进行校核和调整计算。 护结构的保温隔热要求及传热系数限值 因此作出此规定。外窗应采用中空玻璃北京市已有明确的规定。 为便于操作,本条给出了各部分围护结构传热系数限值,作为建筑物节能的核心内容,是居住建筑节能设计的主要 依据之一。 本标准基准建筑为多层住宅,根据现在各小区建设的实际情况,多层住宅基本为 6 层,每栋建筑一般均大于等于 4 个单元组合,体形系数一般均小于 于 般为 4层及 4层以下且单元数少的住宅。本表第一行相当于体形系数 二行相当于体形系数为 本是 3 单元 4 层的住宅)。由于近来有住宅层数降低的趋势,故提高了对 4层及以下的住宅(包括独立式小型住宅)的传热系数限值的要求,以利于建筑节能。本次修编考虑到要与术语中多层住宅及低层住宅的分类一致,故 将原标准中的传热系数限值分档,由 4层与 5层为界改为 3层与 4层为界。 本条规定除外窗的传热系数允许超出外,其他围护结构的传热系数限值必须满足表 得超出。目前工程中应用较多的断桥铝合金外窗其传热系数达到限值时,价格较贵,为降低工程造价,本标准仅允许外窗的传热系数略有超出,通过降低其它围护结构的传热系数来弥补。 44 注 3 中的其他保温结构包括单一材料墙体(如加气混凝土外墙)、夹心保温和填充保温等。 纸上也设计了阳台门,但在毛坯房中大部分均不装,住户装 修时也不再安装阳台门,造成很大的能源浪费,为此将封闭阳台的外围护结构作为建筑物的外围护结构来要求,其传热系数均应符合表 括阳台的顶部和底部。 夏季空调能耗影响很大,设置有效的外遮阳设施,是空调节能的重要环节。当东、西向外窗面积很小时,可以不设置外遮阳设施。 通风屋面对降低夏季空调能耗和改善夏季室内热环境起到很大作用,而且实施方便,增加投资不多,因此宜采用。 外窗开启面积的规定,主要是为了夏季通风降温的要求,且春、夏、秋季加大通风量也可改善室内热环境 和空气品质。夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准( 规定,“外窗的可开启面积不应小于所在房间地面面积的8,”即 1/ 经分析论证:一般结构体系住宅按照冬季采暖节能要求确定的围护结构传热系数限值,基本可以满足夏季的防热要求。但钢结构等体系的外墙采用轻体结构,其东西向外墙和屋顶的内表面温度容易超标,采用设置通风间层的措施比较容易达到改善室内热环境和节能的目的。 外围护结构建筑热工要求均应符合 的要求,这对改善套内的热环境至关重要。 住宅楼 梯间和套外公共部位的热环境,对建筑能耗和室内热环境有较大的影响,近年以来,居住建筑的物业管理日益改善,且北京市住宅区及住宅安全防范设计标准( 住宅单元门有如下规定:“住宅首层出入口(单元门)和 车库门应安装电控防盗门。”因此现在有条件保持门窗的完好和建筑入口单元门的随时关闭。 多层和低层住宅或非集中供暖的高层和中高层住宅,一般不具备在套外公共空间设置采暖的条件,因此对多层住宅楼梯间进行稳态热平衡计算,以确定内墙是否保温。当屋顶和外墙的 K 外窗 K 建筑入口 45 单元门 K 地面 K 户门 K 且窗缝的冷风渗透量取 门开启附加取 500时,计算结果楼梯间内墙的温差修正系数 n 此即使 K 混凝土内墙修正后的传热系数 n 为 ( 比第二步节能时( 低了一半(高层比多层更有利),因此本可以不再强调内墙保温,但考虑楼梯间外窗有可能部分被打开,故对楼梯间内墙作出 保温的规定。 K ,保温厚度较小。 住宅建筑入口外门不应镂空是指需要用透明材料封闭外门的空透部分。 外保温体系中,出挑构件和窗框外侧四周墙面易形成“热桥”,热损失相当可观,因此在建筑构造设计中应特别慎重。 原则上应将这些附墙挑件减少到最小程度,也可将面接触改为点接触,以减少“热桥”面积。一些非承重的装饰线条,尽可能采用轻质保温材料。 为减小热损失,外窗尽可能外移或与外墙面平,减少窗框四周的“热桥”面积,存在热桥的部位应做保温。 窗和外门 分强制性条文 。鉴于目前住宅的外窗越做越大,对节能非常不利,因此,对窗墙面积比作出了更严格的规定。为操作方便,根据住宅建筑的特点,将窗墙面积比及朝向的划分进行了细化,对外窗的遮挡也做了更详细的说明。但是还会出现未说明的情况,设计人应以对节能有利来作决定。 相邻建筑的遮挡必须用软件进行计算,设计中采用比较困难,因此无法作出具体规定。但对明显的遮挡,设计人应在采暖设计和节能设计中给于充分的重视。 朝向划分的示意图如图 46 注 2 的图示如下: 屋面和坡屋面 开窗面积要求不同的原因是,顶层为平屋面的房间,可以在图 窗 角窗 外窗 南向凹槽示意图 东向凹槽示意图 图 47 侧墙开窗解决采光问题,因此对其透明部分所占比例提出较为严格的要求。顶层为坡屋面的房间,一般侧墙无条件开窗,其采光需要通过屋面开窗来解决。对屋面窗的传热系数要求同其他窗,也应符合表 窗比平窗增加了玻璃面积和外围护结构面积,对节能十分不利 , 尤其是北向更不利,而且 窗户 凸出较多时有安全隐患,且开关窗操作困难,使用不便,应该尽量少用, 北向不应采用 。 条规定是根据本市生产的塑钢窗的现实条件提出的,北京市已有规定,外窗(包括阳 台门)的气密性等级不应低于 4级水平(相当于原标准的 6 采暖、空调与通风的节能设计 般规定 分强制性条文。 由于各种主客观原因,存在 利用方案设计或初步设计时估算热负荷用的单位建筑面积 采暖设计 热负荷指标 , 直接作为施工图设计的依据 的情况。因为估算 负荷偏大, 导致建设费用和 能 源的浪费。 本次修编删除了有关采暖设计热负荷指标数据的条文,主要原因是,现在住宅均为个体设计,由于体型系数不同,在满足同样传热系数规定时,其热负荷指标不同。虽然标准中将住宅按层数(体形系数不同)分为两大类, 从总体上可以控制北京的住宅节能,但不能控制每栋建筑的采暖设计 热负荷指标 。低层独立式住宅与体型系数小的高层住宅的热负荷指标相差较大,因此不便给出统一的数据,而强调进行采暖热负荷计算。这样做还可避免不恰当地套用采暖热负荷指标的弊端。 系统的热力失匀和水力失调,是影响采暖系统节能的关键。本条规定特别强调了严格进行水力平衡计算,不应仅以设置“水力平衡装置”和“室温自控装置”代替系统的水力平衡计算,只有经过计算才能正确选择水力平衡装置。 于“设置空调设施或预留空调设施的位置和条件”的要求,是根据 住宅设计规范( 0096)的规定提出的。 建设部、国家发展和改革委员会等八部委局 关于进一步推进城镇供热体制改革的意见 ( 建城 2005220 号 )中提出:“ 要坚持集中供热为主,多种方式 48 互为补充,鼓励开发和利用地热、太阳能等可再生能源及清洁能源供热 。” 近年以来,由于能源结构的变化、供热体制改革的前景和住宅的商品化,居住建筑采暖空调技术出现多元化发展的趋向,包括采用何种能源、热源和冷源的配置形式,以及相应的具体采暖空调方式。多元化发展本身,就说明各自的相对合理性和可行性。应该从实际 条件出发,扬长避短,合理选择。 条提出了对采用集中热源或集中冷源时 , 应该遵循的一般指导原则。 从能源总效率、供暖质量、环境保护、防火和安全保障、卫生条件、建筑造价和采暖费用等诸多因素衡量考虑 , 集中供暖都具有很大优势。 其中尤以热电联产的城市热网热源的能源效率优势 , 体现得最为充分,因此宜优先采用。 采用地下水源热泵系统时,应符合国家标准 地源热泵 系统工程 技术规 范( 0366规定。 今年我国已对可再生能源的利用提出了明确的要求,到 2020年使可再生能源占能源 供应的比重达到 15左右,因此建筑用能也应积极利用可再生能源。 北京的电力生产主要依靠火力发电 , 火力发电的平均热电转换效率约为 33 , 再加上输配效率约为 90 , 采用电散热器、电暖风机、电热水炉等电热直接供暖 , 是能源的低效率应用。远低于达到节能要求的燃煤、燃油或燃气锅炉供暖系统的能源综合效率 , 更低于热电联产供暖的能源综合效率。因此,一般不应采用直接电热式供暖设备。 与水冷式机组相比,空气源热泵机组耗电和价格较 高,但其具备供热功能。在北京地区,对集中热源未运行时需要提前或延长采暖的工程中使用较为适合,此时运行性能系数较高,集中热源运行后,不应再采用热泵采暖。但在北京冬季室外温度很低时如需要继续运行 ,机组性能系数会太小,失去了热泵机组的节能优势,此时不宜采用。 住建筑设集中空调系统时,其设计方法和节能要求与公共建筑是一致的。 源 表 散煤 ) 锅炉容量从 W 28对应的额定效率为 74 82,锅炉容量越大效率越高, 所以燃煤锅炉应采用大容量,锅 炉 49 房的供热规模也应相应扩大。由于燃型煤的燃煤锅炉其特性与燃散煤的锅炉不同 , 不在本条规定的范围内,需另行规定。 表 29用建筑节能设计标准( 29锅炉的效率是根据一些锅炉样本以及调研实测数据得到的。北京市近年已普遍采用类烟煤,其发热值大于 19700 kJ/ 另外燃煤锅炉低负荷运行时效率低,如负荷率为 40时,平均运行效率仅为 38,为保证锅炉的平均运行效率较高,故单台锅炉的负荷率不应低于 50。 标准只对燃气锅 炉提出具体要求,未包括在北京用得很少的燃油锅炉。燃油锅炉的节能设计可参照对燃气锅炉的要求,并应符合燃油锅炉的相关规定。 键是锅炉的配置、自动调节负荷的能力等。有时,性能好的小容量锅炉会比性能差的大容量锅炉效率更高。燃气锅炉房供热规模不宜太大,是为了在保持锅炉效率不降低的情况下,缩短供热半径,有利于室外供热管道的水力平衡,减少由于水力失调形成的无效热损失,同时降低管道散热损失和水泵的输送能耗。 锅炉的台数不宜过多,只要具备较好满足整个冬季的变负荷调节能力即可。由 于燃气锅炉在负荷率 30以上锅炉效率可接近额定效率,负荷调节能力较强,不需要采用很多台数来满足调节要求。锅炉台数过多,必然造成占用建筑面积过多,一次投资增大等问题。 调节性能好的燃气锅炉进行调试后,负荷率变化在 30% 100%的范围时,锅炉效率可接近额定效率。因此规定燃气锅炉的负荷率不应低于 30。 2 季变负荷只能依靠模块数进行调节,为了尽量符合负荷变化曲线应采用合适的模块数,模块数过少易偏离负荷曲线,调节性能差,而采用 8块已可满足调节的需要 。 模块式锅炉的燃烧器一般采用大气式燃烧,燃烧效率较低,比非模块式燃气锅炉效率低不少,对节能和环保均不利。以楼栋为单位来设置模块式锅炉房时,因为没有室外供热管道,弥补了燃烧效率低的不足,从总体上提高了供热效率。反之则两种不利条件同时存在,对节能环保非常不利。因此模块式组合锅炉只适合小面积供热,供热面积很大时不应采用模块式组合锅炉,应采用其他高效锅炉。 一次水采用高温水可加大供回水温差,减小水流量,有利于降低水泵的动力消耗。另外可获得较高的二次水温度,满足散热器采暖的需要。 50 热力站供热规模不宜太 大,其理由与燃气锅炉房相同。 1. 燃气锅炉燃烧器调节性能的优劣,依次为比例调节式、两段滑动式、两段式和一段式。比例调节式可以实现供热量的无级调节,燃气量和燃烧空气量同时进行比例调节,可保持过量空气系数的基本恒定,是提高锅炉效率的有效措施。自动比例调节燃烧器价格较高,配置在额定热功率在 炉厂可直接配备,整台锅炉价格并不增高。在小型锅炉上锅炉厂一般不直接配备,设计者应提出配置要求,整台锅炉价格会有所提高,但由于运行费的节约可观,投资回收期较短,应该积极采用。 标的规定,引自 北京市 燃气工业锅炉节能监测标准180标准由北京市质量技术监督局批准, 2003 年 4 月 1 日起实施。 3. 户式燃气采暖炉包括热风炉和热水炉,已经在一定范围内应用于北京地区的多层住宅和低层住宅采暖,在建筑节能到位和产品选用得当的条件下,也是一种可供选择的采暖方式。本条根据实际使用过程中的得失,从节能角度提出了对户式燃气采暖炉选用的原则要求。 采暖负荷中,应该包括户间传热量,在此基础上可以再适当留有余量。但是设备容量选择过大,会因为经常在部分负荷条件下运
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