1、中华人民共和国行业标准夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JCJ 75-23 条文说明前夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JGJ 75-23经建设部2003年7月11日以第165号公告批准,业已发布。为了便于广大设计、施工、科研、学校等有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定, 图1夏热冬暖地区分区图115 a _O肉_-计算时的依据。室内热环境质量的指标体系包括温度、湿度、风速、壁面温度等多项指标。标准中只规定了温度指标和换气次数指标,这是由于当前一般住宅较少配备户式中央空调系统,室内空气湿度、风速等参数实际上难以控制。另一方面,在室内热环境的诸多指标中,温度指标是一个最重要的指标,而换气次
2、数指标则是从人体卫生角度考虑必不可少的指标,所以只提出空气温度指标和换气次数指标。居住空间夏季设计计算温度规定为26(;,北区冬季居住空间设计计算温度规定为16(;,这和该地区原来恶劣的室内热环境相比,提高幅度比较大,基本上达到了热舒适的水平。要说明的是北区室内采暖设计计算温度规定为16(;,而国家标准住宅设计规范)GB 596-1999中表6.2.2规定室内采暖计算温度为:卧室、起居室(厅)和卫生间为18(;,厨房为15吧。本标准在讨论北区采暖设计计算温度时,当地居民反映冬季室内保持16C比较舒适。因此,根据当前现实情况,规定设计计算温度为16(; ,当然,这并不影响居民冬季保持室内温度18
3、(;,或其他适宜的温度。换气次数是室内热环境的另外一个重要的设计指标,夏、冬季室外的新鲜空气进入空调、采暖的建筑内,一方面有利于确保室内的卫生条件,另一方面又要消耗大量的能源,因此要确定一个合理的计算换气次数。由于人均住房面积增加,1小时换气1次,人均占有新风量应能达到卫生标准要求。比如,当前居住建筑的净高一般大于2.5m,按人均居住面积15m2计算,1小时换气1次,相当于人均占有新风会超过37.5旷/h。那么,人均占有新风会超过37.5旷/h意味着什么呢?目前,(住宅设计规范中还没有涉及居住建筑的换气次数问题,表2为民用建筑主要房间人员所需最小新风量参考数值,是根据国家现行公共场所卫生标准)
4、GB 9663 - GB 9673、室内空气质量标准和旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准)GB 50189等标准摘录的,31 可供比较、参考。应该说,每小时换气1次已达到卫生要求。旅游旅馆、饭店办公楼中、小学表2部分民用建筑主要房间人员所需的最小新凤量参考值m3/(h.人)J 房间类型新风量参考依据3-5星级.,30 GB 9663一1996客房2星级以下., 20 GB 9663-1996 3-5星级., 30 GB 9663-1996 餐厅、宴会厅、多功能厅2星级以下., 20 GB 9663一19963-5星级.,50 GB 9663-1996 会议室、办公室、接待室2星级以下.,
5、20 GB 9663-199面高级35 - 50 室内空气质量标准办公室(无烟)一般20- 30 室内空气质量标准会议室(无烟)30- 50 室内空气质量标准小学王军11GB/T 17226-1998 教室初中. 14 GB/T 17226-1998 高中., 17 GB/T 17226-1998 潮湿是夏热冬暖地区气候的一大特点。在室内热环境主要设计指标中虽然没有明确提出相对湿度设计指标,但并非完全没有考虑潮湿问题。实际上,在空调设备运行的状态下,室内同时在进行除湿。因此在大部分时间内,室内的潮湿问题也已经得到了解决。3.0.4 以往,由于经济上的原因,夏热冬暖地区的居住建筑,夏冬两季室内的
6、热环境质量很差。实施本标准可以大大改善夏冬两季的室内热环境质量,提高人民的居住舒适水平。但是,为了满足我国相关标准提出的室内热环境要求,居住建筑需要采取空调和采暖措施,而空调和采暖措施就必然要消艳能源。以往夏热冬暖地区传统居住建筑的围护结构热工设计,一般都不考虑室内设置空调、采暖设备及节能的需要,以致建筑围护结构的热工性能很差。有条件的部分住户夏季使用空调器降温,而冬季需要采32 暖的北区,往往采用电暖器采暖。如果不从根本上改变建筑围护结构热工性能差的这种状况,要保证主要居室冬天和夏天舒适的室内空气温度参数,空调和采暖的能源消耗量将会非常巨大。因此必须从合理建筑设计、改善建筑围护结构热工性能和
7、提高空调、采暖设备能效比几方面入手,采取定的节能技术措施,提高空调、采暖能掠利用效率。只有这样才能做到一方面大大提高人民的居住舒适水平,另一方面也贯彻执行了国家相关建筑节能的方针政策。根据气候状况,北区需要采暖和空调才能保持室内热环境条件,而南区则对采暖基本上没有需求。随着经济发展、生活水平提高,空调采暖能耗必然急剧增加,这是必然的趋势,0.8时,建筑能耗总差别较大。当0.8时,建筑总能耗平均增加4.7%0因此表4.0.7-1对使用范围不作限制,而表4.0.7-2规定取值运0.8。当0.8时,则应采用第5章对比评定法来判定建筑物是否满足节能要求;当GB 5栅6一1999的规定:为保证住宅侧面采
8、光,窗地面积比值不得小于117(即14.3% )。考虑到我国夏热冬暖地区居住建筑普遍使用推拉窗和平开窗,推拉窗的最大可开启面积接近50%,平开窗接近1%。所以本条文的规定是容易实现的。4.0.11 本条文为强制性条文。为了保证居住建筑的节能,要求外窗及阳台门具有良好的气密性能,以抵御夏季和冬季室外空气过多的向室内渗漏。夏热冬暖地区,地处沿海,雨量充沛,多热带风暴和台风袭击,多有大风、暴雨天气,因此对外窗和阳台门气密性能要有较高的要求。现行国家标准建筑外窗气密性分级及其检测方法GB/T 7107-22规定的3级对应的空气渗透数据是:在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量在1.5-2.5m3
9、之间和每小时每平方米面积的空气渗透量在4.5-7.5旷之间;4级对应的空气渗透数据是:在lOPa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量在0.5-1.5m3之间和每小时每平米面积的空气渗透量在1.5-4.5旷之46 间。因此本条文的规定相当于1-9层的外窗的气密性等级不低于3级,10层及10层以上的外窗的气密性等级不低于4级。4.0.12 本条文所提出的这几种屋顶和外墙的节能措施,是基于华南地区的气候特点,考虑充分利用气候资源达到节能目的而提出的,同时也是为了鼓励推行绿色建筑和生态建筑的设计思想。这些措施经测试、模拟和实际应用证明是行之有效的,其中有些措施的节能效果显著。采用浅色饰面材料的屋顶外表面
10、和外墙面,在夏季能反射较多的太阳辐射热,从而能降低室内的太阳辐射得热量和围护结构内表面温度。当白天元太阳时和在夜晚,浅色围护结构外表面又能把围护结构的热量向外界辐射,从而降低室内温度。在厦门地区做过这样测试:有两间位于顶层的房间,屋顶外表面两年前均经保温涂料刷白,其中一间两年后重新刷白,经测试,重新刷白房间由于外表的颜色枝,屋顶外表面、内表面和室内温度比未重新刷白房间分别低了4.8t:、1.7C和1.1t:,说明浅色外表面能有效地改善室内热环境。仍有些地区习惯采用带有空气间层的屋顶和外墙,如华南地区普遍采用的五脚隔热砖屋顶等,均可视为普通的空气间层。考虑到华南地区居住建筑屋顶设计形式的普遍性,
11、架空大阶砖通风屋顶受女儿墙遮挡影响效果较差,且习惯上也逐渐被成品的带脚隔热砖所取代,故本条文未对其做特别推荐,其隔热效果也可以近似为封闭空气间层。研究表明封闭空气间层的传热量中辐射换热比例约占70%。本条文提出采用带铝锚的空气间层目的在于提高其热阻,贴敷单面铝锚的封闭空气间层热阻值提高3.6倍,节能效果显著,目前国内铝锚的生产量已经能够满足建筑市场的需要,因此,这项节能措施更有继续推广的价值。值得注意的是,当采用单面铝宿空气间层时,铝衙应设置在室外侧的一面。蓄水、含水屋面是适应本气候区多雨气候特点的节能措施,国外如日本、印度、马来西亚等和我国长江流域省份及台湾省都有普遍应用,也有一些地区如四川
12、省等颁布了相关的地方标准。47 这类屋顶是依靠水分的蒸发消耗屋顶接收到的太阳辐射热量,水的主要来源是蓄存的天然降水,补充以自来水。实测表明,夏季采用上述措施屋顶内表面温度下降3-5t,其中蓄水屋面下降3.3t ,含水屋面下降3.6吃。含水屋面由于含水材料在含水状态下也具有一定的热阻故表现为这种屋面的隔热作用优于蓄水屋面。当采用蓄水屋面时,储水深度应大于等于2mm,水面宜有浮生植物或浅色漂浮物;含水屋面的含水层宜采用加气混凝土块等固体建筑材料,厚度应大于等于1mm。遮阳屋面是现代建筑设计中利用屋面作为活动空间所采取的一项有效的防热措施,也是一项建筑围护结构的节能措施。本标准建议两种做法:采用百叶
13、板遮阳棚的屋面和采用爬藤植物遮阳棚的屋面。测试表明,夏季顶层空调房间屋面做有效的遮阳构架,屋顶热流强度可以降低约509奋,如果热流强度相同时,做有效遮阳的屋顶热阻值可以减少60%。同时屋面活动空间的热环境会得到改善。强调屋面遮阳百叶板的坡向在于,夏热冬暖地区位于北回归线两侧,夏季太阳高度角大,坡向正北向的遮阳百叶片可以有效地遮挡太阳辐射,而在冬季由于太阳高度角较低时物HEPSH;20 辈革 48 。-20 0:4:8:12:16:20:24: 时间(h)图4遮阳屋顶、商热板屋顶、大阶砖通风屋顶热流强度比较1一加气块屋顶设百叶遮阳Ro=0.452一隔热板屋顶Ro=l.133一架空大阶砖屋顶Ro=
14、0.36太阳辐射也能够通过百叶片间隙照到屋面,从而达到夏季防热冬季得热的热工设计效果,屋面采用植物遮阳棚遮阳时,选择冬季落叶类爬藤植物的目的也是如此。屋面采用百叶遮阳棚的百叶片宜坡向北向450;植物遮阳棚宜选择冬季落叶类爬藤植物。遮阳屋顶、隔热板屋顶、大阶砖通风屋顶热流强度比较见图4。49 5 建筑节能设计的综合评价5.0.1 本标准第4章建筑和建筑热工节能设计和本章建筑节能设计的综合评价是并列的关系。如果所设计的建筑已经符合第4章的规定,则不必再依据第5章对它进行节能设计的综合评价。反之,也可以依据第5章对所设计的建筑直接进行节能设计的综合评价。必须指出的是,如果所设计的建筑不能完全满足本标
15、准的第4.0.4、4.0.5、4.0.6和4.0.7条的规定,则必须通过综合评价来证明它能够达到节能目标。本标准的节能设计综合评价采用对比评定法。对比评定法是一种灵活的、切合实际的方法。采用这一方法的理由是:既然达到第4章的最低要求,建筑就可以满足节能设计标准,那么将所设计的建筑与满足第4章要求的参照建筑进行能耗对比计算,若所设计建筑物的能耗并不高出按第4章的要求设计的节能参照建筑,则同样应该判定所设计建筑满足节能设计标准。这种方法在美国的一些建筑节能标准中已经被广泛采用。对比评定法是先按所设计的建筑物的大小和形状设计一个节能建筑(即满足第4章的要求的建筑),称之为参照建筑。将所设计建筑物与参
16、照建筑进行对比计算,若所设计建筑的能耗不比参照建筑高,则认为它满足本节能设计标准的要求。若所设计建筑的能耗高于对比的参照建筑,则必须对所设计建筑物的有关参数进行调整,再进行计算,直到满足要求为止。采用对比评定法与采用单位建筑面积的能耗指标的方法相比有明显的优点。采用单位建筑面积的能耗指标,对不同形式的建50 筑物有着不同的节能要求:为了达到相同的单位建筑面积能耗指标,对于高层建筑、多层建筑和低层建筑所要采取的节能措施显然有非常大的差别。实际上,第4章的有关要求是采用本地区的一个基准的多层建筑,按其达到节能50%而计算得到的。将这一基准建筑物节能50%后的单位建筑面积能耗作为标准用于所有种类的居
17、住建筑节能设计,是不妥当的。因为高层建筑和多层建筑比较容易达到,而低层建筑和别墅建筑则较难达到。采用对比评定法则是采用了一个相对标准,不同的建筑有着不同的单位建筑面积能耗,但有着基本相同的节能率。本标准引入空调采暖年耗电指数作为对比w算的参数。这一指数为元量纲数,它与本标准规定的计算条件下计算的空调采暖年耗电量基本成正比。本标准的对比评定法既可以直接采用空调采暖年耗电量进行对比,也可以采用空调采暖年耗电指数进行对比。采用空调采暖年耗电指数进行计算对比,计算上更加简单一些。本标准允许使用空调采暖年耗电指数或空调采暖年耗电量作为节能综合评价的判据。在采用空调采暖年耗电量进行对比计算时由于有多种计算
18、方法可以采用,因而规定在进行对比计算时必须采用相同的计算方法。同样的理由需采用相同的计算条件。本条也为对比评定法专门列出了判定的公式。本条特别规定天窗、屋面和轻质墙体必须满足第4章的规定,这是因为天窗、屋面的节能措施虽然对整栋建筑的节能贡献不大,但对顶层房间的室内热环境而言却是非常重要的。在自然通风的条件下,轻质墙体的内表面最高温度是控制值,这与节能计算的关系虽然不大,但对人体的舒适度有很大的关系。人不舒适时会采取降低空调温度的办法,或者在本不需要开空调的天气多开空调。因而规定轻质墙体必须满足第4章的要求,而且轻质墙体也较容易达到要求。5.0.2 参照建筑是用来进行对比评定的节能建筑。首先,5
19、1 参照建筑必须在大小、形状、朝向等各个方面与所设计的实际建筑物相同,才可以作为对比之用。由于参照建筑是节能建筑,因而它必须满足第4章几条重要条款的最低要求。当所设计的建筑在某些方面不能满足节能要求时,参照建筑必须在这些方面进行调整。本条规定参照建筑各个朝向的窗墙比应符合第4章的规定。非常重要的是,参照建筑围护结构的各项性能指标应为第4章规定性指标的限值。这样参照建筑是一个刚好满足节能要求的建筑。把所设计的建筑与之相比,即是要求所设计的建筑可以满足节能设计的最低要求。与参照建筑所不同的是,所设计的建筑会在某些围护结构的参数方面不满足第4章规定性指标的要求。5.0.3 本标准第5章的目的是审查那
20、些不完全符合第4章规定的居住建筑是否也能满足节能要求。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。计算时取卧室和起居室室内温度,冬季全天为不低于16C, 夏季全天为不高于26C,换气次数为1.0次/h。本标准在进行对比计算时之所以取冬季室内不低于16C,主要是因为本地区的居民生活中已经习惯了在冬天多穿衣服而不采暖。而且,由于本地区的冬季不太冷,因而只要冬季关好门窗,室内空气的温度已经足够高,所以大多数人在冬季不采暖。为了使采暖能耗在计算中所占的比例不会太大,使得计算的结果与实际情况更加接近,因而调低了室内的冬季最低计算温度。采暖设备的额定能效
21、比取1.5,主要是考虑冬季采暖设备部分使用家用冷暖型(风冷热泵)空调器,部分仍使用电热型采暖器;空调设备额定能效比取2.7,主要是考虑家用空调器国家标准规定的最低能效比已有所提高,目前已经完全可以满足这一水平。本标准附录中的空调采暖年耗电指数简化计算公式中已经包括了空调、采暖能效比参数。在计算中取比较低的设备额定能效比,有利于突出建筑围护52 结构在建筑节能中的作用。由于本地区室内采暖、空调设备的配置是居民个人的行为,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50%的目标是有利的。居住建筑的内部得热比较复杂,在冬季可以减小采暖负荷,在夏季
22、则增大空调负荷。在计算时不考虑室内得热可以简化计算。对于南区,由于采暖可以不考虑,因而本标准规定可不进行采暖部分的计算。这样规定与夏热冬暖地区的划定原则是一致的。对于北区,由于其靠近夏热冬冷地区,还会有一定的采暖,因而采暖部分不可忽略。5.0.4本标准规定,计算空调采暖年耗电量采用动态的能耗模拟计算软件。夏热冬暖地区室内外温差比较小,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采暖、空调负荷,并与现行国标采暖通风与
23、空气调节设计规范GBJ 19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冷负荷计算法就是一种常用的动态计算方法。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,得到任意一个时期围护结构表面的温度和热流。DOE-2软件可以模拟建筑物采
24、暖、空调的热过程。用户可以53 输入建筑物的几何形状和尺寸,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8760个小时的气象数据,可以选择空调系统的类型和容量等等参数。DOE-2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。鉴于DOE-2软件的输入比较麻烦,不容易掌握,中国建筑科学研究院建筑物理研究所开发了与之配套的输入输出软件。美国劳伦斯伯克力国家实验室还特意将本地区的几个典型城市的气象数据转换成DOE-2软件的标准格式,以用于能耗分析计算。另外,清华大学开发的DeST动态模拟能耗计算软件也可以用于能耗分析。该软件也给出了全国许多城市的逐时气象数据,有着较好
25、的输入输出界面,采用该软件进行能耗分析计算也是比较合适的。采用动态模拟软件计算的能耗是比较直观的,直接采用软件计算的采暖、空调年耗电量进行对比分析比较方便。5.0.5尽管动态模拟软件均有了很好的输入输出界面,计算也不算太复杂,但对于一般的建筑设计人员来说,采用这些软件计算还有不少困难。为了使得节能的对比计算更加方便,本标准给出了根据DOE-2软件拟合的简化计算公式,以使建筑节能工作推广起来更加方便和迅速。54 6 空调采暖和通风节能设计6.0.1 夏热冬暖地区夏季酷热,北区冬季也比较温玲。随着经济发展,人民生活水平的不断提高,对空调、采暖的需求逐年上升。对于居住建筑选择设计集中空调(采暖)系统
26、方式,还是分户空调(采暖)方式,应根据当地能源、环保等因素,通过仔细的技术经济分析来确定。同时,该地区居民空调(采暖)所需设备及运行费用全部由居民自行支付,因此,还要考虑用户对设备及运行费用的承担能力。6.0.2建设部2(削年2月18日颁布了第76号令民用建筑节能管理规定,其中第五条规定新建居住建筑的集中采暖系统应当使用双管系统,推行温度调节和户用热量计量装置,实行供热计量收费。根据76号令的精神,对于夏热冬暖地区采取集中式空调(采暖)方式时,也应计量收费,增强居民节能意识。在涉及具体空调(采暖)节能设计时,可以参考执行现行国家标准旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准GB 50189-93中
27、第5章空调及第6章监测与计量的有关规定:和现行国家标准民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ 26-95中第5章采暖设计的有关规定。6.0.3 当居住区采用集中供冷(热)方式时,冷(热)源的选择,对于合理使用能源及节约能掠是至关重要的。从目前的情况来看,不外乎采用电驱动的冷水机组制冷,电驱动的热泵机组制冷及采暖z直燃型澳化惶吸收式冷(温)水机组制冷及来暖,蒸汽(热水)漠化惺吸收式冷热水机组制冷及采暖;热、电、冷联产方式,以及城市热网供热;燃气、燃油、电热水机(炉)供热等。当然,选择哪种方式为好,要经过技术经济分析比较后确定。55 涉及到电驱动的冷水机组制冷及热泵机组,现行标准蒸汽压缩循
28、环冷水(热泵)机组一一工商业用或类似用途的冷水(热泵)机组GB/T 18430.1-2(削列出了规定的名义工况时最低制冷性能系数(能效比)值。涉及到直燃型澳化程吸收式冷(温)水机组,蒸汽(热水)澳化钮吸收式冷热水机组,现行标准直燃型澳化惺吸收式冷(温)水机组GB/T 18362-21和蒸汽和热水型澳化程吸收式冷水机组GB/T 18431-21,列出了规定的名义工况时最低性能系数(能效比)。尽管以上现行标准都是近年颁布的,但与世界同类产品的能效比相比,我国机组规定的能效比要显得低,因此,在条件许可的情况下,应优先选用能效比高的产品。6.0.4 目前,房间空调器,尤其分体式机组仍然是该地区居住建筑
29、广泛采用的空调(采暖)设备。由于它易于安装,使用方便灵活,噪声低,对建筑没有特殊要求,故得到广泛应用。热泵型房间空调器冬季供热工况运行时,采暖的能效比远高于直接电热式采暖,应鼓励推荐应用。尽管每一台房间空调器的电耗量不是太高,但目前我国居民采用空调器的普及率大幅度在增加,房间空调器的产量巨大,每年有一千几百万台房间空调器安装及投入运行,相当于每年增加一千几百万千瓦的电容量;而且空调器运行时间往往为高峰电,加大了峰谷差,大大地加剧了电力供应的紧张程度。所以,房间空调器节能是十分重要的。能效比是空调器最重要的经济性能指标,能效比高,说明该空调器具有节能、省电的先决条件。国家质量技术监督局于1则年9
30、月17日发布了国家标准房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值GB 12021.3-2删,其中表2节能评价值内所列房间空气调节器的能效比要高于现行标准房间空气调节器GB/T 7725一1996中有关规定值。中国节能产品认证中心已于2(览陆年6月1日对房间空气调节器产品按上述标准中有关规定值进行节能产品认证。所以应鼓励优先采用符合国家现行标准规定的节能型采暖、空调产品。GB12021. 3-2则规定的能效比56 要高于GB/T7725一1996的规定值。能效比符合GB12021.3-20规定值的房间空调器产品,经中国节能产品认证中心认证,可获得节能型产品证书及标志,获证产品的平均耗电量要比普通产
31、品的平均耗电量约少10%以上。所以要鼓励选用符合现行国家标准房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值GB 12021.3的节能型空调器。现行标准蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组一-户用和类似用途冷水(热泵)机组GB/T 18430.2-2仪泊,列出了规定的名义工况时最低制冷性能系数(能效比)值。多联式空调(热泵)机组通常称为一拖几,它是-种采用变频技术或机械能量控制技术来改变制冷剂流量,由一台室外机连接多台室内机的空调(热泵)系统。该系统可根据室内负荷变化(即开启不同室内机台数),瞬间进行变制冷剂流量的容量调整,调节室外机组的出力,使供需之间达到平衡,运行效率较高。多联分体热泵空调器可以连接多个各
32、种款式的室内机。这种空调器的主要优点是:各房间有独立的空气调节控制手段,可使每个房间得到各自满意的舒适温度;变制冷剂流量控制,节约能量。现行标准多联式空调(热泵)机组GB/T 18837-22和风管送风式空调(热泵)机组GB/T 18836-22,列出了规定的名义工况时最低制冷性能系数(能效比)值。6.0.5 部分夏热冬暖地区冬季比较温和,需要采暖的时间很短,而且热负荷也很低。特别是当地环保要求较高时,可以考虑直接用电来进行采暖。比如电散热器采暖;电红外线辐射器采暖;低温电热膜辐射采暖;低温加热电缆辐射采暖,甚至电锅炉热水采暖等等。要说明的是,采用这类方式时,特别是电红外线辐射器采暖,低温电热
33、膜辐射采暖,低温加热电缆辐射采暖时,一定要符合有关标准中建筑防火要求,也要分析用电量的供应保证及用户运行费用承担的能力。但毕竟火力发电厂的发电效率只有30%多,而且这种用高品位的电能直接转换为低品位的热能进行57 采暖,在能摞利用上并不合理。6.0.6 水源热泵(地表水、地下水、封闭水环路式水源热泵)应用水作为机组的冷(热)源,可以应用河、湖及海水,地下水,废水等。至于地热源(大地搞合式)热泵,从原理上看,其实也是水源热泵的一种,只是将水通过埋设在土壤中的、一种传热效果较好的塑料管来吸取土壤热量(制热时)及排出热量(制冷时)到土壤中。与空气源热泵相比,它的优点是出力稳定,效率高,当然也没有除霜
34、问题。当有地下水、河湖水及其他水资源或土壤热源可利用时,可大大降低运行费用。但水源热泵必需有一个水系统,如果采取打井取用地下水,必须确保有(真正的)回灌措施以及确保水源不被污染,并必须符合当地环保部门有关规定。否则,会引起水资源保护及环境问题。如果在该建筑附近有一定面积的土壤可以埋设专门的塑料管道(水平开槽埋设或垂直钻孔埋设),可以采用地热源热泵机组,它利用土壤作热源和热汇,通过在管道里流动的水进行热交换,有较高的能效比,并有利于环保。6.0.7 中华人民共和国节约能源法中第39条,国家鼓励发展下列通用节能技术:(一)推广热电联产、集中供热,提高热电机组的利用率,发展热能梯级利用技术,热、电、
35、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术,提高热能综合利用率;。中华人民共和国建设部令第76号民用建筑节能管理规定中第四条,国家鼓励发展下列节能技术(产品):(三)集中供热和热、电、冷联产联供技术;(五)太阳能、地热等可再生能源应用技术及设备。所以在有条件时应鼓励采用。热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综合利用能源的技术。目前我国大型火力电厂的平均发电效率为33%左右,其余能量被冷却水排走;而热电厂供热时根据供热负荷,调整发电效率,使效率稍有下降(比如20%),但剩下的80%热量中的70%以上可用于供热,从总体上看是比较经济的。从这个意义上讲,热电厂供热的效率约为中小型锅炉房
36、58 供热效率的J倍。在夏季还可以配合吸收式冷水机组进行集中供冷,实现三联供。另外一种型式为建筑(或小区)冷热电联产(BuildingCool ing Heating and Power- BCHP) ,这是指能给小区提供制玲、制热和电力的能源供给系统,它应用燃气为能源,将小型(微型)燃气涡轮发电机与直燃机相组合,实现小区冷热电联供。由于该系统设备的低能耗、能源效率高、高可靠性和低排放,具备相当有利的竞争优势。该系统可设置在小区或小区附近,减少了冷、热、电长途输送过程的损耗;如果配套了直燃机,能同时提供制冷、采暖和卫生热水,一机多用,BCHP系统比传统的热电联产系统增加了制冷的功能,提高了系统
37、全年设备的负荷率和利用率,有利于全年能源均衡有效利用。中国政府十分关注国家的人口、资源和环境的可持续发展,并积极采取对策。国务院于1994年讨论通过了关于中国可持续发展战略与对策的白皮书一一中国21世纪议程,在该文件中指出把开发可再生能源放到国家能源发展战略的优先地位,并要加强太阳能直接和间接利用技术的开发。中国有较丰富的太阳能资源,年太阳辐照时数超过2200小时的太阳能利用条件较好的地区占国土的2/3,故开发太阳能利用是实现中国可持续发展战略的有效措施之一。我国从1980年代起,对城镇多层住宅应用被动太阳能进行采暖及降温技术已有研究。证明了从合理建筑及热工设计着手,在增加有限的建设投资下,利
38、用被动太阳能是有可能达到改善室内冬夏热环境舒适条件的。6.0.8房间空调器的主要属性仍然为家用电器产品,今后相当长的时期里还是主要依靠居住者的自主行为购置安装房间空调器。为了避免空调器的安装位置不合理或装饰设计、安装方式不当而导致建筑立面艺术效果差、空调器效率下降等问题,本标准明确了房间空调器安装位置和搁板的设计工作归属于建筑师完成,即建筑师在建筑平面和立面设计阶段应统一考虑房间空调器的安放位置和搁板构造。本条款规定的内容包括三个方面内容:59 (1)统一设计空调器的安放位置和搁板做法,是为了确保建筑室内外艺术效果,达到设备和建筑造型的和谐统一;(2)在建筑平面设计阶段布置室外机时,保证相邻的
39、多台室外机吹出的气流射程互不干扰,避免空调器效率下降,对于居住建筑开放式天井来说,天井内两个相对的主要立面一般不小于6m,这对于一般的房间空调器的室外机吹出气流射程不至于相互干扰,但在天井两个立面距离小于6m时,应考虑室外机偏转一定的角度,使其吹出射流方向朝向天井开口方向;对于封闭内天井来说,当天井底部元架空且顶部不开敞时,天井内侧不宜布置空调室外机;(3) 对室内机和室外机进行隐蔽装饰设计有两个主要目的,一是提高建筑立面的艺术效果,二是对室外机有一定的遮阳和防护作用。有的商住楼用百叶窗将室外机封起来,这样会不利于夏季排放热量,大大降低能效比。装饰的构造形式不应对空调器室内机和室外机的进气和排
40、气通道形成阻碍,从而避免室内气流组织不良和设备效率下降,建筑师应根据所选房间空调器的构造特征合理设计其搁板构造。当前居住建筑中广为应用的空调(采暖)设备是分体型、单冷或热泵型空调器。以前,由于整体式(窗式)空调器噪声较高,安装时与窗的尺寸不协调,应用较少。但整体式(窗式)空调器可以方便地引人室外新风,如果采用这类空调器,在建筑设计时应考虑安装位置。6.0.9 居住建筑应用空调设备保持室内舒适的热环境条件要耗费能量,比如,对于广州地区的基准住宅(即未按节能标准设计的居住建筑),据21年对居住建筑空调耗电量调查统计,平均为3kWhlm2月。此外,应用空调设备还会有一定的噪声。而自然通风元能耗、无噪
41、声,当室外空气品质好的情况下,人体舒适感好(空气新鲜、风速风向随机变化、风力柔和),因此,应重视采用自然通风。欧洲国家在建筑节能和改善室内空气品质方面极为重视研究和应用自然通风,我国国家住宅与居住环境工程中心21年编制的健康住宅建设技术要点中规定住宅的居60 住空间应能自然通风,元通风死角。当然,自然通风在应用上存在不易控制、受气象条件制约、要求室外空气无污染等局限,因此,条文中明确规定.当室外热环境参数优于室内热环境时,优先采用自然通风使室内满足热舒适及空气环境质量要求,例如据气象资料统计,广州地区标准年室外干球温度分布在18.5-26.5吃的时数为3991小时,近半年的时间里可利用自然通风
42、。对于某些居住建筑,由于客观原因使在气象条件符合利用自然通风的时间里而单纯靠自然通风又不能满足室内热环境要求时,可以设计机械通风(一般是机械排风),作为自然通风的辅助技术措施。只有各种通风技术措施都不能满足室内热舒适环境要求时,才开启空调设备或系统。目前,居住建筑的机械排风有分散式元管道系统,集中式排风竖井和有管道系统。随着经济的发展和人们生活水平的提高,集中式机械排风竖井或集中式有管道机械排风系统会得到较多的应用。6.0.10 居住建筑中由于人(及宠物)的新陈代谢和人的活动会产生污染物,室内装修材料及家具设备也会散发污染物,因此,居住建筑的通风换气是创造舒适、健康、安全、环保的室内环境,提高
43、室内环境质量水平的技术措施之一。通风分为自然通风和机械通风,传统的居住建筑自然通风方法是打开门窗,靠风压作用和热压作用形成穿堂风或烟囱风飞机械通风则需要应用风机为动力。有效的技术措施是居住建筑通风设计采用机械排风、自然进风。机械排风的排风口一般设在厨房和卫生间,排风量应满足室内环境质量要求,排风机应选用符合标准(GBl80, ZBJ一72046,ZBJ一72047,ZBJ 72048等)的产品,并应优先选用高放节能低噪声风机。中国节能技术政策大纲提出节能型通用风机的效率平均达到849岛;选用风机的噪声应满足居住建筑环境质量标准的要求。6.0.11 近年来,建筑室内空气品质问题已经越来越引起人们
44、的关注,建筑材料,建筑装饰材料及胶粘剂会散发出各种污染物如61 挥发性有机化合物(VOC),对人体健康造成很大的威胁。voc中对室内空气污染影响最大的是甲醒。它们能够对人体的呼吸系统、心血管系统及神经系统产生较大的影响,甚至有些还会致癌,voc还是造成病态建筑综合症(SickBuilding Syndrome)的主要原因。当然,最根本的解决是从源头上采用绿色建材,并加强自然通风。机械通风装置可以有组织地进行通风,大大降低污染物的浓度,使之符合卫生标准。然而,考虑到我国目前居住建筑实际情况,还没有条件在标准中规定居住建筑要普遍采用有组织的全面机械通风系统。标准要求在居住建筑的通风设计中要处理好室
45、内气流组织,即应该在厨房、无外窗卫生间安装局部机械排风装置,以防止厨房、卫生间的污浊空气进入居室。如果当地夏季白天与晚上的气温相差较大,应充分利用夜间通风,即达到换气通风、改善室内空气品质的目的,又可以被动降温,从而减少空调运行时间,降低能源消耗。6.0.12居住建筑采用集中式空调采暖系统时,元论小区供玲、供热方式,或者户用空调(采暖)机组方式,大都为档次较高的建筑,并且全年性空调(采暖)。为了减小新风冷(热)负荷,建议在技术经济分析后,如果采用热回收装置在经济上合理、技术上可行,应该采用质量好、效率高的全热或显热热量回收装置,使得在引人室外新风满足室内空气环境质量要求的同时,能实现对排风中玲
46、(热)量的回收,达到节约能源的目的。62 附录A夏季和冬季建筑外遮阳系数的简化计算方法建筑外遮阳系数SD的计算方法国内外均习惯把建筑窗口的遮阳形式按水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板遮阳进行分类,中国土木建筑百科辞典中载入了关于这几种遮阳形式的准确定义。故本计算方法按国内外建筑设计行业和建筑热工领域的习惯分类,依窗口的水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板遮阳的顺序给出各自的外遮阳系数的定量确定方法。而挡板遮阳方式又按不透光的材料和可透光的材料分别给出了相应的透光比的计算方法,使用透光比对与其组合的其他遮阳方式的外遮阳系数进行修正,从而得到挡板遮阳方式的外遮阳系数。尽管这种方法不够十分精确,透光比
47、的计算是一种几何形体的投光分析结果,与挡板特别是格子式遮阳挡板的能量透过比例在小比例范围上存在误差,但考虑到该方法易于建筑师理解和使用,本标准予以采用。1 窗口水平遮阳和垂直遮阳的外遮阳系数窗口水平遮阳和垂直遮阳的外遮阳系数是通过DOE-2的计算拟合得到的。在进行遮阳板的计算过程中,本标准采用了一个比较简单的建筑进行拟合计算,见图5。其外窗为单层透明玻璃铝合金窗,传热系数5.61,遮阳系数0.9,单窗面积为4m20为了使计算的遮阳系数有较广的适应性,故将窗定为正方形。采用这一建筑进行各个朝向的拟合计算。方法是在不同的朝向加不同的遮阳板,拟合出当量的遮阳板遮阳系数。然后通过将遮阳板遮阳系数与遮阳
48、板外挑量和窗尺寸之比挂钩,拟合出一个二次多项式的公式。这一方法与美国的一些节能标准采用的方法是一样的。63 图52 挡板遮阳的遮阳系数挡板遮阳分析的关键问题是挡板的材料和构造形式对外遮阳系数1的影响。因当前现代建筑材料类型i和构造技术的多样化,挡板的材料和构造形式变化万千,如果均要求建筑设计时按太阳位置角度逐时计算挡板的能量比例显然是不现实的。但作为挡板构造形式之一的建筑花格、漏花、百叶等遮阳构件,在原理上存在统一性,都可以看作是窗口外的一块竖板,通过这块板则有两个性能影响光线到达窗面,一个是挡板的轮廓形状和与窗面的相对位置,另一个是挡板本身构造的透光性能。两者综合在一起才能判断挡板的遮阳效果
49、。因此本标准采用两个参数确定挡板的遮阳系数,一个是挡板轮廓透光比平,另一个是挡板构造透光比f。国内外的有关标准把花格、漏花、百叶等统称之为格子式遮阳构件,反映有关内容的相关标准有SO/FDISI5099、日本建筑省能基准、台湾建筑节约能源设计技术规范等。建筑格子式遮阳在我国南方的传统建筑中是比较普遍的。如广州出口商品交易会的混凝土水平百叶、垂直百叶及漏花遮阳,广州国际电信楼的漏花遮阳等,反映有关内容的标准为中南五省建筑设计标准图集88囚951。一般认为建筑的花格或百叶是不透明的,因而遮阳系数与透光系数有很好的对应关系。尽管阳光射到格子或百叶上之后仍然会反射到室内,但一般会弱很多,大部分还是反射