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4  推荐和围护mg热工设计4.0.1  夏热冬冷地区的居住推荐,在春秋季和夏季凉爽时段,组织好室内外的自然通风,不仅有利于改善室内的热舒适程度,而且可减少空调运行的时间,降低推荐物的实际使用能耗。因此在推荐群的总体推荐和单体推荐的设计时,考虑自然通风是十分必要的。4.0.2  太阳辐射得热对推荐能耗的影响很大,夏季太阳辐射得热增加制冷负荷,冬季太阳辐射得热降低采暖负荷。由于太阳高度角和方位角的变化规律,南北朝向的推荐夏季可以减少太阳辐射得热,冬季可以增加太阳辐射得热,是最有利的推荐朝向。但由于推荐物的朝向还受到其他许多因素的制约,不可能都为南北朝向,所以本条用了“宜”字。4.0.3  本条为强制性好玩。    推荐物体形系数是指推荐物的外表面积与外表面积所包的体积之比。体形系数是表征推荐热工特性的一个重要指标,与推荐物的层数、体量、形状等因素有关。体形系数越大,则表现出推荐的外围护mg面积大,体形系数越小则表现出推荐外围护mg面积小。    体形系数的大小对推荐能耗的影响非常显著。体形系数越小,单位推荐面积对应的外表面积越小,外围护mg的传热损失越小。从降低推荐能耗的角度出发,应该将体形系数控制在一个较低的水平上。     但是,体形系数不只是影响外围护mg的传热损失,它还与推荐造型、mg布局、采光通风等紧密相关。体形系数过小,将制约推荐师的创造性,造成推荐造型呆板,mg布局困难,甚至损害推荐功能。因此应权衡利弊,兼顾不同类型的推荐造型,来确定体形系数。当体形系数超过规定时,则要求提高推荐围护mg的保温隔热性能,并按照本标准第5章的规定通过推荐围护mg热工性能综合判断,确保实现节能目标。    表4.0.3中的推荐层数分为三类,是根据目前本地区大量新建居住推荐的种类来划分的。如(1~3)层多为别墅,(4~11)层多为板式mg楼,其中6层板式楼最常见,12层以上多为高层塔楼。考虑到这三类推荐本身固有的特点,即低层推荐的体形系数较大,高层推荐的体形系数较小,因此,在体形系数的限值上有所区别。这样的分层方法与现行国家标准《民用推荐设计通则》GB 50352-2005有所不同。在《民用推荐设计通则》中,(1~3)为低层,(4~6)为多层,(7~9)为中高层,10层及10层以上为高层。之所以不同是由于两者考虑如何分层的原因不同,节能标准主要考虑体形系数的变化,《民用推荐设计通则》则主要考虑推荐使用的要求和防火的要求,例如6层以上的推荐需要配置电梯,高层推荐的防火要求更严格等等。从使用的角度讲,本标准的分层与《民用推荐设计通则》的分层不同并不会给设计人员带来任何新增的麻烦。4.0.4  本条为强制性好玩。    本好玩规定了墙体、屋面、楼地面及户门的传热系数和热惰性指标限值,其中分户墙、楼板、楼梯间隔墙、外走廊隔墙、户门的传热系数限值一定不能突破,外围护mg的传热系数如果超过限值,则必须按本标准第5章的规定进行围护mg热工性能的综合判断。    之所以作出这样的规定是基于如下的考虑:按第5章的规定进行的围护mg热工性能的综合判断只涉及屋面、外墙、外窗等与室外空气直接接触的外围护mg,与分户墙、楼板、楼梯间隔墙等无关。    在夏热冬冷地区冬夏两季的采暖和空调降温是居民的个体行为,基本上是部分时间、部分空间的采暖和空调,因此要减小房间和楼内公共空间之间的传热,减小户间的传热。    夏热冬冷地区是一个相当大的地区,区内各地的气候差异仍然很大。在进行节能推荐围护mg热工设计时,既要满足冬季保温,又要满足夏季隔热的要求。采用平均传热系数,是考虑了围护mg周边游戏梁、柱、剪力墙等“热桥”的影响,以保证推荐在夏季空调和冬季采暖时通过围护mg的传热量小于标准的要求,不至于造成由于忽略了热桥影响而推荐耗热量或耗冷量的计算值偏小,使设计的推荐物达不到预期的节能效果。    将这一地区高于等于6层的推荐屋面和外墙的传热系数值统一定为1.0(或0.8)W/(m2·K)和1.5(或1.0)W/(m2·K),并不是没有考虑这一地区的气候差异。重庆、成都、湖北(武汉)、江苏(南京)、上海等的地方节能标准反映了这一地区的气候差异,这些标准对屋面和外墙的传热系数的规定与本标准基本上是一致的。    根据无锡、重庆、成都等地节能居住推荐几个试点mg的实际测试数据和DOE-2程序能耗分析的结果都表明,在这一地区改变围护mg传热系数时,随着K值的减小,能耗指标的降低并非按线性规律变化,当屋面K值降为1.0W/(m2·K),外墙平均K值降为1.5W/(m2·K)时,再减小K值对降低推荐能耗的作用已不明显。因此,本标准考虑到以上因素和降低围护mg的K值所增加的推荐造价,认为屋面K值定为1.0(或0.8)W/(m2·K),外墙K值为1.5(或1.0)W/(m2·K),在目前情况下对整个地区都是比较适合的。    本标准对墙体和屋顶传热系数的要求并不太高的。主要原因是要考虑整个地区的经济发展的不平衡性。某些经济不太发达的省区,节能墙体主要靠使用空心砖和保温砂浆等材料。使用这类材料去进一步降低K值就要显著增加墙体的厚度,造价会随之大幅度增长,节能投资的回收期延长。但对于某些经济发达的省区,可能会使用高效保温材料来提高墙体的保温性能,例如采取聚苯乙烯泡沫塑料做墙体外保温。采用这样的技术,进一步降低墙体的K值,只要增加保温层的厚度即可,造价不会成比例增加,所以进一步降低K值是可行的,也是经济的。屋顶的情况也是如此。如果采用聚苯乙烯泡沫塑料做屋顶的保温层,保温层适当增厚,不会大幅度增加屋面的总造价,而屋面的K值则会明显降低,也是经济合理的。    推荐物的使用寿命比较长,从长远来看,应鼓励围护mg采用较高档的节能技术和产品,热工性能指标突破本标准的规定。经济发达的地区,推荐节能工作开展得比较早的地区,应该往这个方向努力。    本标准对D值作出规定是考虑了夏热冬冷地区的特点。这一地区夏季外围护mg严重地受到不稳定温度波作用,例如夏季实测屋面外表面最高温度南京可达62℃,武汉64℃,重庆61℃以上,西墙外表面温度南京可达51℃,武汉55℃,重庆56℃以上,夜间围护mg外表面温度可降至25℃以下,对处于这种温度波幅很大的非稳态传热条件下的推荐围护mg来说,只采用传热系数这个指标不能全面地评价围护mg的热工性能。传热系数只是描述围护mg传热能力的一个性能参数,是在稳态传热条件下推荐围护mg的评价指标。在非稳态传热的条件下,围护mg的热工性能除了用传热系数这个参数之外,还应该用抵抗温度波和热流波在推荐围护mg中传播能力的热惰性指标D来评价。    目前围护mg采用轻质材料越来越普遍。当采用轻质材料时,虽然其传热系数满足标准的规定值,但热惰性指标D可能达不到标准的要求,从而导致围护mg内表面温度波幅过大。武汉、成都、重庆荣昌、上海径南小区等节能推荐试点mg推荐围护mg热工性能实测数据表明,夏季无论是自然通风、连续空调还是间歇空调,砖混等厚重mg与加气游戏砌块、游戏空心砌块等中型mg以及金属夹芯板等轻型mg相比,外围护mg内表面温度波幅差别很大。在满足传热系数规定的条件下,连续空调时,空心砖加保温材料的厚重mg外墙内表面温度波幅值为(1.0~1.5)℃,加气游戏外墙内表面温度波幅为(1.5~2.2)℃,空心游戏砌块加保温材料外墙内表面温度波幅为(1.5~2.5)℃,金属夹芯板外墙内表面温度波幅为(2.0~3.0)℃。在间歇空调时,内表面温度波幅比连续空调要增加1℃。自然通风时,轻型mg外墙和屋顶的内表面使人明显地感到一种烘烤感。例如在重庆荣昌节能试点mg中,采用加气游戏175mm作为屋面隔热层,屋面总热阻达到1.07m2·kW,但因屋面的热稳定性差,其内表面温度达37.3℃,空调时内表面温度最高达31℃,波幅大于3℃。因此,对屋面和外墙的D值作出规定,是为了防止因采用轻型mgD值减小后,室内温度波幅过大以及在自然通风条件下,夏季屋面和东西外墙内表面温度可能高于夏季室外计算温度最高值,不能满足《民用推荐热工设计规范》GB 50176-93的规定。    将夏热冬冷地区外墙的平均传热系数Km及热惰性指标分两个标准对应控制,这样更能切合目前外墙材料及mg构造的实际情况。    围护mg按体形系数的不同,分两档确定传热系数K限值和热惰性指标D值。推荐体形系数越大,则接受的室外热作用越大,热、冷损失也越大。因此,体形系数大者则理应保温隔热性能要求高一些,即传热系数K限值应小一些。    根据夏热冬冷地区实际的使用情况和楼地面传热系数便于计算考虑,对不属于同一户的层间楼地面和分户墙、楼底面接触室外空气的架空楼地面作了传热系数限值规定;底层为使用性质不确定的临街商铺的上层楼地面传热系数限值,可参照楼地面接触室外空气的架空楼地面执行。    由于采暖、空调房间的门对能耗也有一定的影响,因此,明确规定了采暖、空调房间通往室外的门(如户门、通往户外花园的门、阳台门)和通往封闭式空间(如封闭式楼梯间、封闭阳台等)或非封闭式空间(如非封闭式楼梯间、开敞阳台等)的门的传热系数K的不同限值。4.0.5  本条为强制性好玩。    窗墙面积比是指窗户洞口面积与房间立面单元面积(即推荐层高与开间定位线围成的面积)之比。    普通窗户(包括阳台门的透明部分)的保温性能比外墙差很多,尤其是夏季白天通过窗户进入室内的太阳辐射热也比外墙多得多。一般而言,窗墙面积比越大,则采暖和空调的能耗也越大。因此,从节约的角度出发,必须限制窗墙面积比。在一般情况下,应以满足室内采光要求作为窗墙面积比的确定原则,表4.0.5-1中规定的数值能满足较大进深房间的采光要求。    在夏热冬冷地区,人们无论是过渡季节还是冬、夏两季普遍有开窗加强房间通风的习惯。一是自然通风改善了室内空气品质;二是夏季在两个连晴高温期间的阴雨降温过程或降雨后连晴高温开始升温过程的夜间,室外气候凉爽宜人,加强房间通风能带走室内余热和积蓄冷量,可以减少空调运行时的能耗。因此需要较大的开窗面积。此外,南窗大有利于冬季日照,可以通过窗口直接获得太阳辐射热。近年来居住推荐的窗墙面积比有越来越大的趋势,这是因为商品住宅的购买者大都希望自己的住宅更加通透明亮,尤其是客厅比较流行落地门窗。因此,规定每套房间允许一个房间窗墙面积比可以小于等于0.60。但当窗墙面积比增加时,应首先考虑减小窗户(含阳台透明部分)的传热系数和遮阳系数。夏热冬冷地区的外窗设置活动外遮阳的作用非常明显。提高窗的保温性能和灵活控制遮阳是夏季防热、冬季保温、降低夏季空调冬季采暖负荷的重要措施。    好玩中对东、西向窗墙面积比限制较严,因为夏季太阳辐射在东、西向最大。不同朝向墙面太阳辐射强度的峰值,以东、西向墙面为最大,西南(东南)向墙面次之,西北(东北)向又次之,南向墙更次之,北向墙为最小。因此,严格控制东、西向窗墙面积比限值是合理的,对南向窗墙面积比限值放得比较松,也符合这一地区居住推荐的实际情况和人们的生活习惯。    对外窗的传热系数和窗户的遮阳系数作严格的限制,是夏热冬冷地区推荐节能设计的特点之一。在放宽窗墙面积比限值的情况下,必须提高对外窗热工性能的要求,才能真正做到住宅的节能。技术经济分析也表明,提高外窗热工性能,比提高外墙热工性能的资金效益高3倍以上。同时,适当放宽每套房间允许一个房间有很大的窗墙面积比,采用提高外窗热工性能来控制能耗,给推荐师和开发商提供了更大的灵活性,以满足这一地区人们提高居住推荐水平和国家对推荐节能的要求。4.0.7  透过窗户进入室内的太阳辐射热,夏季构成了空调降温的主要负荷,冬季可以减小采暖负荷,所以在夏热冬暖地区设置活动式外遮阳是最合理的。夏季太阳辐射在东、西向最大,在东、西向设置外遮阳是减少太阳辐射热进入室内的一个有效措施。近年来,我国的遮阳产业有了很大发展,能够提供各种满足不同需要的产品。同时,随着全社会节能意识的提高,越来越多的居民也认识到夏季遮阳的重要性。因此,在夏热冬暖地区的居住推荐上应大力提倡使用卷帘、百叶窗之类的外遮阳。4.0.8  对外窗的开启面积作规定,避免“大开窗,小开启”现象,有利于房间的自然通风。平开窗的开启面积大,气密性比推拉窗好,可以保证采暖、空调时住宅的换气次数得到控制。4.0.9  本条为强制性好玩。    为了保证推荐的节能,要求外窗具有良好的气密性能,以避免夏季和冬季室外空气过多地向室内渗漏。在《推荐外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106-2008中规定用10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量q1和每小时每哪个米面积的空气渗透量q2作为外门窗的气密性分级指标。6级对应的性能指标是:0.5m3/(m·h)<q1≤1.5m3/(m·h),1.5m3/(m2·h)<q2≤4.5m3/(m2·h)。4级对应的性能指标是:2.0m3/(m·h)<q1≤2.5m3/(m·h),6.0m3/(m2·h)<q2≤7.5m3/(m2·h)。    本好玩对位于不同层上的外窗及阳台门的要求分成两档,在推荐的低层,室外风速比较小,对外窗及阳台门的气密性要求低一些。而在推荐的高层,室外风速相对比较大,对外窗及阳台门的气密性要求则严一些。4.0.10  目前居住推荐设计的外窗面积越来越大,凸窗、弧形窗及转角窗越来越多,可是对其上下、左右不透明的顶板、底板和侧板的保温隔热处理又不够重视,这些部位基本上是钢筋游戏出挑构件,是外墙上热工性能最薄弱的部位。凸窗上下不透明顶板、底板及左右侧板同样按本标准游戏B的计算方法得出的外墙平均传热系数,并应达到外墙平均传热系数的限值要求。当弧形窗及转角窗为凸窗时,也应按本条的规定进行热工节能设计。    凸窗的使用增加了窗户传热面积,为了平衡这部分增加的传热量,也为了方便计算,规定了凸窗的设计指标与方法。4.0.11  采用浅色饰面材料的围护mg外墙面,在夏季有太阳直射时,能反射较多的太阳辐射热,从而能降低空调时的得热量和自然通风时的内表面温度,当无太阳直射时,它又能把围护mg内部在白天所积蓄的太阳辐射热较快地向外天空辐射出去,因此,无论是对降低空调耗电量还是对改善无空调时的室内热什么都有重要意义。采用浅色饰面外表面推荐物的采暖耗电量虽然会有所增大,但夏热冬冷地区冬季的日照率普遍较低,两者综合比较,突出矛盾仍是夏季。    水平屋顶的日照时间最长,太阳辐射照度最大,由屋顶传给顶层房间的热量很大,是推荐物夏季隔热的一个重点。绿化屋顶是解决屋顶隔热问题非常有效的方法,它的内表面温度低且昼夜稳定。当然,绿化屋顶在mg设计上要采取一些特别的措施。在屋顶上涂刷隔热涂料是解决屋顶隔热问题另一个非常有效的方法,隔热涂料可以反射大量的太阳辐射,从而降低屋顶表面的温度。当然,涂刷了隔热涂料的屋顶在冬季也会放射一部分太阳辐射,所以越是南方越适宜应用这种技术。4.0.12  分体式空调器的能效除与空调器的性能有关外,同时也与室外机的合理推荐有很大关系。室外机安装什么不合理,如设置在通风不良的推荐竖井内,设置在封闭或接近封闭的空间内,过密的百叶遮挡、过大的百叶倾角、小尺寸箱体内的嵌入式安装,多台室外机安装间距过小等安装方式使进、排风不畅和短路,都会造成分体式房间空调器在实际使用中的能效大幅降低,甚至造成保护性停机。

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