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DBJ41062-2012河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区).pdf

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'河南省工程建设标准DBJ411062-2012备案号:J12164-2012河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区)HenanProvincedesignstandardforenergyefficiencyofresidentialbuildings(coldzone)2012-10-09发布2012-12-01实施河南省住房和城乡建设厅发布 河南省工程建设标准河南省居住建筑节能设计标准〈寒冷地区〉HenanProvincedesignstandardforenergyefficiencyofresidentialbuildingsCcoldzone)DBJ41/062-2012主编单位:河南省建筑科学研究院有限公司批准单位:河南省住房和城乡建设厅施行日期:2012年12月01日2012郑州| 河南省住房和建设厅关于发布《河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区)))的通知豫建设标[2012]44号各省辖市、省直管县(市)住房和城乡建设局(委):由河南省建筑科学研究院有限公司主编的《河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区沛,经批准为我省工程建设地方标准,编号为OBJ41/062-2012,自2012年12月01日起在我省施行。其中,第4.1.3、4.1.4,4.2.2、4.2.5、5.1.1、5.1.6、5工4、5.2.12、5.2.18、5.2.19、5.3.3、5.4.3,5.4.8、5.5.1条为强制性条文,已经住房城乡建设部同意备案(备案号:112164-2012)。原《河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区)}}OBJ411062-2005同时废止。此标准由河南省住房和城乡建设厅负责管理,技术解释山河南省建筑科学研究院有限公司负责。河南省住房和城乡建设厅2012年10月09日 前言根据河南省住房和城乡建设厅委托,河南省建筑科学研究院有限公司主持修订了《河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区)))。标准编制组在河南省建筑节能标准编制委员会的指导下,进行了广泛深入的调查研究,在行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准))JGJ26-2010的基础上,吸收了外省居住建筑节能设计标准的先进经验、国内外建筑节能的新技术,并在广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改和完善,经河南省住房和城乡建设厅组织有关专家评审通过后,报住房和城乡建设部备案,由河南省住房和城乡建设厅批准并发布实施。本标准共5章12个附录。主要内容是:总则、术语和符号、寒冷地区气候子区与室内热环境计算参数、建筑与|驾护结构热工设计、采暖、通风和空气调节节能设计等。本标准中用黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本标准在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈给河南省建筑科学研究院有限公司(郑州市金水区丰乐路4号,邮编450053),以供今后修订时参考。主编单位:河南省建筑科学研究院有限公司参编单位:河南省城市规划设计研究总院有限公司河南省建筑设计研究院有限公司中国建筑科学研究院郑州大学 郑州大学综合设计研究院河南省建筑节能与绿色建筑工程技术研究中心河南省鸿岩特种工程材料有限公司河南朝钦节能建材有限公司河南守正新型岩棉制品有限公司河南省德嘉丽科技开发有限公司主要起草人员:宋景阳鲁性旭杜永恒唐丽王其庆许继清潘玉勤赵志安吴玉杰粟海玉王丽朱有志马正祥苏英杰刘广东杜强李明献刘冰马校飞弓肯岭主要审查人员:郑志宏胡伦坚林郁浑范运泽梁欣张维王迎 目录1总则.............…....2术语和符号.................................................................................22.1术语..............................................................................22.2符号..............................................................................43寒冷地区气候子区与室内热环境计算参数.............................54建筑与围护结构热工设计.........................................................64.1一般规定........................…..............................……...........64.2闺护结构热工设计..........................................................74.3闺护结构遮阳和隔热设计.......................…..................114.4t毛|护结构热工性能的权衡判断...............…..................124.5节能设计专篇....................….........................................175采暖、通风和空气调节节能设计...........................................205.1一般规定............….........................................................205.2热源、热力主,Ii:&热力网.................…................….........215.3采暖系统........................................................................275.4通风和空气调节系统........................….........................295.5分户热计量........................................….........................32附录A河南省主要城市的气候区属、气象参数、耗热量指标限值..35附录B平均传热系数和热桥线传热系数计算..........................37附录C地面传热系数计算.................…........…...........................43附录D外遮阳系数的简化计算....................…..........................45附录E国护结构{销书系数的修正系挽手剧闭阳台温差修正系揽....49附录F关于面积和体积的计算..................................................51附录G外墙节能构造参考做法及热工性能参数.........…..........53 附录H屋顶节能构造参考做法及热工性能参数......................55附录J防火隔离带构造设计.......................................................56附录K河南省寒冷地区居住建筑节能设计表..........................58附录L河南省寒冷地区居住建筑节能设计备案表....…............62附录M采暖管道最小保温层厚度(ðmin)…........…..................66本标准用词说明...........................................................................68引用标准名录...............................................................................69条文说明.................….........…................................….......…..........70 1总则1.0.1为了贯彻落实国家节约能源、保护环境政策,实施可持续发展的战略目标,落实现行国家标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准))JGJ26-2010,结合我省的实际情况,修订本标准。1.0.2本标准适用于我省寒冷地区新建、改建和扩建居住建筑的节能设计。1.0.3寒冷地区居住建筑必须进行节能设计,在保证室内热环境质量的前提下,建筑热工和暖通设计应将采暖能耗控制在规定的范围内。1.0.4寒冷地区居住建筑的节能设计时,除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号2.1术语2.1.1采暖度日数heatingdegreedaybasedon18"C一年中,当某天室外日平均温度低于18"C时,将该日平均温度与18"C的差值乘以ld,并将此乘积累加,得到一年的采暖度H数。2.1.2空调度日数coolingdegreedaybasedon26"C一年中,当某天室外日平均温度高于26"C时,将该日平均温度与26"C的差值乘以ld,并将此乘积累加,得到一年的空调度日数。2.1.3计算采暖期天数heatingperiodforcalculation采用滑动平均法计算出的累年日平均温度低于或等于5"C的天数。计算采暖期天数仅供建筑节能设计计算时使用,与当地法定的采暖天数不一定相等。2.1.4计算采暖期室外平均温度meanoutdoortemperatureduringheatingperiod计算采暖期室外日平均温度的算术平均值。2.1.5建筑体形系数shapefactor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。外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间内墙及户门的面积。2.1.6建筑物耗热量指标indexofheatlossofbuilding在计算采暖期室外平均温度条件下,为保持室内设计计算温度,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。2.1.7国护结构传热系数heattransfercoefficientofbuildingenvelope在稳态条件下,回护结构两侧空气温差为lK,在单位时间内通过单位面积田护结构的传热量。2.1.8外墙平均传热系数meanheattransfercoefficientofextemalwall考虑了墙上存在的热桥影响后得到的外埔传热系数。2.1.9固护结构传热系数的修正系数modificationcoefficientofbuildingenvelope考虑太阳辐射对罔护结构传热的影响而引进的修正系数。2.1.10窗墙面积比windowtowal1ratio窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线性|成的面积)之比。2.1.11遮阳系数CSCc)sun-shadingcoefficient实际透过窗玻璃的太阳辐射得热,与透过3mm厚透明玻璃的太阳辐射得热的比值。2.1.12综合遮阳系数CSC)integratedsun-shadingcoefficient考虑窗本身和窗口的建筑外遮阳装置综合遮阳效果的系数,其值为窗本身遮阳系数CSCc)与窗口的建筑外遮阳系数CSD)的乘积。2.1.13窗框面积比Windowframeratio玻璃窗由窗框和玻璃构成,窗框面积在整窗面积中占的百分比。2.1.14锅炉运行效率efficiencyofboiler 采暖期内锅炉实际运行工况下的效率。2.1.15室外管网热输送效率efficiencyofnetwork管网输出总热量与输入管网的总热量的比值。2.1.16耗电输热比ratioofelectricityconsumptiontotransferiedheatquantity在采暖室内外计算温度下,全日理论水泵输送耗电量与全日系统供热量比值。2.2符号2.2.1气象参数HDD18一一采暖度日数,单位:.C"d;CDD26-一一空调度日数,单位:.C也Z一一计算采暖期天数,单位:d;t矿一一计算采暖期室外平均温度,单位:.C。2.2.2建筑物S一一建筑体形系数,单位:11m;qH一一建筑物耗热量指标,单位:W/m2;K一一囤护结构传热系数,单位:W/(m2"K);Km一一外墙平均传热系数,单位:W/(m2"K);81一一围护结构传热系数的修正系数,无因次。2.2.3采暖系统ηl一一室外管网热输送效率,无因次:η2一一锅炉运行效率,无因次:EHR一一耗电输热比,无因次。4 3寒冷地区气候子区与室内热环境计算参数3.0.1依据不同的采暖度日数(HDDI8)和空调度日数(CDD26)范围,可将我省主要城市分为表3.0.1所示的寒冷(A)区和寒冷(B)区2个气候子区。表3.0.1河南省主要城市气候分区气候分区分区依据城市寒冷2000运HDDl8<3800洛阳、二门峡、济源(A)区CDD26运90寒冷地区郑州、安阳、激阳、新乡、(II区)寒冷2000运HDDl8<3800商丘、开封、许吕、周口、(B)区90>GB50176规定进行取值计算。4.3.2围护结构的隔热可采用下列措施:l屋顶和外墙的外表面宜采用浅色饰面。2设置通风间层,如通风犀顶、通风墙等。通风屋顶的风道长度不宜大于10m.间层高度以200mm左右为宜。基层上面应有60mm左右的隔热层。夏季多风地区,檐口处宜采用兜风构造。3采用双排或三排孔混凝士或轻骨料混凝土空心砌块墙体。 4复合墙体的内侧采用厚度lOOmm左右的砖或混凝土等重质材料。5设置带铝锚的封闭空气间层。当为单面铝锚空气间层时,铝锚宜设在温度较高的一侧。6采用有士和无士植被屋顶以及墙面垂直绿化等。4.3.3寒冷(B)区居住建筑的南向外窗(包括阳台的透明部分)宜设置水平遮阳或活动遮阳。东、西向的外窗宜设置活动遮阳。当设置了展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动式外遮阳时,应认定满足本标准第4.2.2条对外窗的遮阳系数的要求。外遮阳的遮阳系数应按本标准附录D确定。4.4围护结构热工性能的权衡判断4.4.1建筑围护结构热工性能的权衡判断应以建筑物耗热量指标为判据。4.4.2计算得到的所设计居住建筑的建筑物耗热量指标应小于或等于本标准附录A中表A.O.1-2的限值。4.4.3所设计建筑的建筑物耗热量指标按式4.4.3计算:qH=qHT+qlNF-qlH<4.4.3)式中:qH一一建筑物耗热量指标28.0H一-7374787980燃煤烟媒皿一-7476788082燃油、煤气8687878889905.2.5锅炉房的总装机容量应按下式确定:QlI=鱼(5.2.5)η121 式中:QB-一一锅炉房的总装机容量(W);Q。一一-锅炉负担的采暖设计热负荷(W);η1一一一室外管网输送效率,可取0.92.5.2.6燃煤锅炉房的锅炉台数,宜采用。"""3)台,不应多于5台。当在低于设计运行负荷条件下多台锅炉联合运行时,单台锅炉的运行负荷不应低于额定负荷的60%。5.2.7燃气锅炉房的设计,应符合下列规定zl锅炉房的供热半径应根据区域的情况、供热规模、供热方式及参数等条件来合理的确定。当受条件限制供热面积较大时,应经技术经济比较确定,采用分区设置热力站的间接供热系统。2模块式组合锅炉房,宜以楼栋为单位设置:数量宜为(4"""8)台,不应多于10台:每个锅炉房的供热量宜在1.4MW以下。当总供热面积较大,且不能以楼栋为单位设置时,锅炉房应分散设置。3当燃气锅炉直接供热系统的锅炉的供、四水温度和流量限定值,与负荷侧在整个运行期对供、回水温度和流量的要求不一致时,应按热源侧和用户侧配置三次泵水系统。5.2.8锅炉房设计时应充分利用锅炉产生的各种余热,并应符合下列规定:1热媒供水温度不高于60"C的低温供热系统,应设烟气余热回收装置。2散热器采暖系统宜设烟气余热回收装置。3有条件时,应选用冷凝式燃气锅炉:当选用普通锅炉时,应另设烟气余热回收装置。5.2.9在有条件采用集中供热或在楼内集中设置燃气热水机组22 (锅炉〉的高层建筑中,不宜采用户式燃气供暖炉(热水器〉作为采暖热源。当必须采用户式燃气炉作为热源时,应设置专用的进气及排烟通道,并应符合下列规定:1燃气炉自身必须配置有完善且可靠的自动安全保护装置。2应具有同时自动调节燃气量和燃烧空气量的功能,并应配置有室温控制器。3配套供应的循环水泵的工况参数,应与采暖系统的要求相匹配。5.2.10当系统的规模较大时,宜采用间接连接的一、二次水系统:热力站规模不宜大于IOOOOOm2;一次水设计供水温度宜取llS.C--130.C.回水温度应取SO.C--SO.C。5.2.11当采暖系统采用变流量水系统时,循环水泵应采用变速调节方式:水泵台数宜采用2台(一用一备)。当系统较大时或考虑部分负荷运行时,可适当增加循环水泵台数。5.2.12室外管网应进行严格的水力平衡计算.当室外管网通过阀门截施来进行阻力平衡时,各井联环路之间的压力损失差值,不应大于15%0当室外管网水力平衡计算达不到上述要求时,应在热力站和建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀.5.2.13建筑物的每个热力入口,应设计安装水过滤器、热量表、旁通管、平衡阅、温度计、压力表等入口装置:平衡阀选择应根据室外管网的水力平衡要求和建筑物内供暖系统所采用的调节方式,决定是否还要设置自力式流量控制阅、自力式压莞控制阀或其他装置。5.1.14水力平衡阅、热量表的设置和选择,应符合下列规定:23 l阀门两端的压差范围,应符合其产品标准的要求。2热力站出口总管上,不应串联设置自力式流量控制阀:当有多个分环路时,各分环路总管上可根据水力平衡的要求设置静态水力平衡阀。3定流量水系统的各热力入口,可按照本标准第5.2.12、5.2.13条的规定设置静态水力平衡间,或自力式流量控制阅。4变流量水系统的各热力入口,应根据水力平衡的要求和系统总体控制设置的情况,设置压差控制阀,但不应设置自力式定流量阀。5当采用静态水力平衡阅时,应根据阅门流通能力及两端压差,选择确定平衡阅的直径与开度。6当采用自力式流量控制阀时,应根据设计流量进行选型。7采用自力式压差控制阀时,应根据所需控制压差选择与管路同尺寸的阀门,同时应确保其流量不小于设计最大值。8当选择自力式流量控制阀、自力式压差控制阀、电动平衡两通阀或动态平衡电动调节阅时,应保持阀权度S=0.3"""-"0.5。9热量表应根据公称流量选型,并校核在设计流量下的压减。公称流量可按照设计流量的80%确定。5.2.15在选配供热系统的热水循环泵时,应计算循环水泵的耗电输热比CEHR),并应标注在施工图的设计说明中。循环水泵的耗电输热比应符合下式要求:一N>GB50189中的规定值:当设计采用多联式空调〈热泵〉机组作为户式集中空调(采暖〉机组时,所选用机组的制冷综合性能系数不应低于国家标准《多联式空调(热泵〉机组能效限定值及能源效率等级>>GB21454-2008中规定的第3级。5.4.4安装分体式空气调节器(含风管机、多联机)时,室外机29 的安装位置必须符合下列规定:l应能通畅地向室外排放空气和自室外吸入空气。2在排出空气与吸入空气之间不应发生明显的气流短路。3可方便地对室外机的换热器进行清扫。4对周围环境不得造成热污染和噪声污染。5.4.5设有集中新风供应的居住建筑,当新风系统的送风量大于或等于3000m3/h时,应设置排风热回收装置。无集中新风供应的居住建筑,宜分户(或分室)设置带热回收功能的双向换气装置。5.4.6当采用风机盘管机组时,应自己置风速开关,宜配置自动调节和控制冷、热量的温控器。对末端变水量系统中的风机盘管,应采用电动温控阀和三档风速结合的控制方式。5.4.7当采用全空气直接膨胀风管式空调机时,宜按房间设计配置风量调控装置。5.4.8当选择土壤源热泵系统、浅层地下水源热泵系统、地表水源热泵系统、污水水源热泵系统作为居住区或户用空调(热泵〉机组的冷热源时,严禁破坏、污染地下资源.5.4.9空气调节系统的冷热水管的绝热厚度,应按现行国家标准《设备及管道绝热设计导则))GB厅8175中的经济厚度和防止表面凝露的保冷层厚度的方法计算。建筑物内空气调节系统冷热水管的经济绝热厚度可按表5.4.9的规定选用。30 表5.4.9建筑物内空气调节冷、热水管的经济绝热厚度离心玻璃棉柔性泡沫橡塑注更L公称管径厚度公称管径厚度(mm){mm)(mm)(mm)运DN3225单冷管道(管内介质温度DN40~DNIOO30按防结露要求计算70C~常温)?:DN12535主二DN4035运DN5025热或冷热合用管道DN50~DNIOO40DN70~DN15028(管内介质温度50C~600C)DN125~DN25045?:DN20032二:::DN30050三二DN5050热或冷热合用管道(管内介质温度DN70~DN15060不适宜使用OOC~950C);三DN20070注:1绝热材料的导热系数l应按下列公式计算:离心玻璃棉:λ=O.033+0.00023Im[WI(m.K)]:柔性泡沫橡塑zλ=O.03375+0.0001375tm[WI(m"K)]其中tm-一绝热层的平均温度("C)。2单冷管道和柔性泡沫橡塑保冷的管道均应进行防结露要求验算。5.4.10空气调节风管绝热层的最小热阻应符合表5.4.10的规定。表5.4.10空气调节风管绝热层的最小热阻风管类型|最小热阻Cm2町W)一一低般一温空一空调一调风一风管一管0.741.0831 5.5分户热计量5.5.1锅炉房和热力站的总管上,应设置计量总供热量的热量表-(热量计量装置)。集中采暖系统中建筑物的热力入口处,必须设置楼前热量表,作为该建筑物采暖耗热量的热量结算占。5.5.2楼栋热量表宜采用超声波和电磁式热量表。在同一个热量结算计量范Eî51内,热量分摊方式应统一,仪表的种类和型号-JIY.一致。5点3户问热量分摊方法应根据技术经济分析及改造后的室内采暖系统形式来确定,可采用的主要方法有:散热器热分配计分摊法、户用热量表分摊法、流最温度分摊法、通断时间面积法。5点4采用散热器热分配计分摊法时,应满足以下技术要求:l散热器热分配计的产品和安装方法应符合产品标准要求,选用的热分自己表应与选用的散热器相匹配,其修正方法和修正系数同己在实验室测算得出。2采用蒸发式热分配表或单传感器电子式热分配表时,散热器平均热媒设计温度不应低于SSOC;采用蒸发式热分配表时,相邻的供暖季节应使用不同的蒸发液体颜色。3热分配计水平安装位置应选在散热器水平方向的中心或最接近中心的位置。4对于热媒垂直流动的柱型、管型和板型等散热器上,在上供下回的散热器上,蒸发式热分配表应选在散热器由下至上总高度7S%的位置,电子式热分配表中心位置的安装高度应选在32 散热器由下至上总高度66%~80%的位置,宜安装在2/3高度的位置。5宜选用双传感器电子式热分配表。6在一个热计量结算范围之内,热分配表在散热器上的安装位置应一致,偏差不应大于10mm。7热分配表的使用和保护,应与用户说明,入户读表时应尽量减少对用户的干扰,对于无法入户读表或者破坏分配表的用户,应在事先准备好应对措施并告知用户。8散热器热分配法应由专业公司统一管理和服务,热分配表方法的计量帐单应保证用于计算的各参数有据可依、计算方法清楚易懂、计算结果公正合理。5.5.5采用户用热量表分摊法时,应满足以下技术要求:1户内系统入口装置应由供水管调节阀、置于户用热量表前的水过滤器、户用热量表及回水管截止阀组成。2户用热量表分摊法适用于分户独立式室内供暖系统及地面辐射供暖系统,不适用于垂直系统。3户用热量表宜采用电池供电方式。4对于损坏的热量表.}ÎIl及时修理,其测量值不能作为热量分摊依据。5.5.6采用流量温度分摊法时,应满足以下技术要求:l流量温度分摊法采用的设备、部件应符合产品标准的规定。2进出水也度传感器应安装在分流三通的入水管和合流三通的出水管上。5.5.7采用通断时间面积法时,应满足以下技术要求:33 l采用的温度控制器和通断执行器等产品的质量和使用方法应符合国家相关产品标准的要求。2通断执行器应安装在每户的入户管道上,温度控制器宜放置在住户房间内不受日照和其他热源影响的位置。3通断执行器和中央处理器之间应实现网络连接控制。4通断时间面积法在操作实施前,应进行户间的水力平衡调节,消除系统的垂直失调和水平失调:在实施过程中,用户的散热器不可自行改动更换。5.5.8住宅空调系统应设置计量装置。34 附录A润南省主要城市的气候区属、气象参数、耗热量指标限值A.O.l根据采暖度日数和空调度日数,可将寒冷地区细分为两个气候子区,其中我省主要城市的建筑节能计算用气象参数和建筑物耗热量指标应按表A.O.l-l和表A.0.1-2的规定确定。A.O.2寒冷地区的分区指标是2000豆HDD18<3800,0l时,取x=l;α、b一一拟合系数,宜按表D.O.l选取:A,B一一外遮阳的构造定性尺寸,宜按图D.O.l-l""-"图D.O.1-5确定。固D.O.l-l水平式外遮阳的特征值示意图Jl.图D.O.1-2垂直式外遮阳的特征值示意图45 γiiilL·、图D.O.1-3挡板式外遮阳的特征值示意图图D.O.1-4横百叶挡板式外遮阳的特征值示意图图D.O.l-S坚百叶挡板式外遮阳的特征值示意图46 表D.O.l外遮阳系数计算用的拟合系数a,b拟合气候区外遮阳基本类型东ï宅"""西北系数水平式α0.340.650.350.26(图0.0.1-1)b-0.78-1.00-0.81-0.54垂直式a0.250.400.250.50(图0.0.1-2)b-0.55-0.760.54-0.93挡板式a0.000.350.000.13(图0.0.1-3)b-0.96-1.00-0.96-0.93固定横百叶挡板式。0.450.540.480.34(图0.0.1-4)b-1.20-1.20-1.20-0.88寒冷固定坚百叶挡板式。0.000.190.220.57地区(图0.0.1-5)b-0.70-0.91-0.72-1.18a0.210.040.190.20活动横百叶冬b-0.65-0.39-0.61-0.62挡板式。0.501.000.540.50(图0.0.1-4)夏b-1.20-1.70-1.30-1.20a0.400.090.380.20活动竖百叶Aιb-0.99-0.54-0.95-0.62挡板式a0.060.380.130.85(国0.0.1-5)夏b-0.70-1.10-0.69-1.49注z拟合系数应按4.2.2条有关朝向的规定在本表中选取.D.O.2各种组合形式的外遮阳系数,可由参加组合的各种形式遮阳的外遮阳系数的乘积来确定,单一形式的外遮阳系数应按本标准式(0.0.1-1)、式(0.0.1-2)计算。D.O.3当外遮阳的遮阳板采用有透光能力的材料制作时,应按下式进行修正:SD=1-(卜SD勺(1-旷)(0.0.3)式中:SD"一一外遮阳的遮阳板采用非透明材料制作时的外遮阳系数,按本标准式(0.0.1-1)、式(0.0.1-2)计算。47 旷一一遮阳板的透射比,宜按表D.O.3选取。表D.0.3遮阳板的透射比.遮阳板使用的材料规格η织物面料、玻璃钢类板0.40深色:Oè必锚离带保保温3外墙体及各种粘浆复合龙墙内:xx栓温板材料4砌体墙体剂破纤网仔板•5•6量-7备注:1:基层墙体:2:铺固件I3:粘纺层:4、5:保温层:6:抹面层:7:龙骨:8:饰而层J.O.5屋面防火隔离带材料主要有泡沫玻璃板、发泡陶瓷板、泡沫混凝士板。屋顶与外墙交界处、屋顶开口部位四周的保温层,应设置宽度不小于500mm水平防火隔离带,其构造示意详见表J.0.5。表J.O.5屋顶粘贴保温板防火隔离带基本构造做法系统基本构造构造示意向234561:3水泥砂钢筋详见单详见单混凝浆砂|详见单|详见单项工程项工程浆中掺项工程项工程土现设计设计聚丙烯设计设计浇板或锦纶-6纤维1:结构层:2:找坡层:3:保温层:4:找平层:5:防水层:6:保护层.57 附录K河南省寒冷地区居住建筑节能设计表表K.O.l河南省寒冷地区居住建筑建筑专业节能设计表(~3层的建筑〉建筑层数(地上/地下)/所处气候区寒冷()区冬季室内计算温度("C)室内空气露点温度("C)外堵墙体材料冬季室外计算温度("C)最不利热桥部位;内表团温度("C)及选用的外墙保温体系限值0.52限值若<:0.35I书:0.50西:0.35~t:0.30体形系数窗椅而积比设计值设计值保温层材料、厚度、保温材料导热系回护约构部位限值(标准指标)设计值燃烧性能等级数及修正系数犀而0.35凸窗不透明的板外墙外墙/凸窗不透明的顶板、底板、侧板0.45/0.45顶|底|侧架空或外挑楼板传热系数0.45K非采暖地下室顶板0.50[W/(m2.K)]分隔采暖与非采暧空间的隔墙1.5分隔采暖与非采暧空间的户门2.0阳台门下部门芯板1.7周边地面保温材料层0.83热阻R地下室外端(与土壤接触的外墙)[(m2.K)IW]0.91传热系数K遮阳系数sc传热系数K遮阳外窗朝窗墙面积比(简称CW)[W/(m2.K)]〈东、西向/南、北向〉[W/(m2.K)]系数窗框材料及窗玻璃品种、规格,中空破硝威点向(含普通凸窗寒冷(A)寒冷(B)普通凸窗SC敞开式阳CW运0.202.82.38一/一东一台的阳台、商O.20>GB50352-2005有所不同。在《民用建筑设计通则》中,(l~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依据不同,节能标准主要考虑体形系数的变化,<<民用建筑设计通则》则主要考虑建筑使用的要求和防火的要求,例如6层以上的建筑需要配置电梯,高层建筑的防火要求更严等等。从使用的角度讲,本标准的分层与《民用建筑设计通则》的分层不同并不会给设计人员带来任何新增的麻烦。81 体形系数对建筑能耗影响较大建筑的耗热量指标随着体形系数的减小而减小,通过数据拟合发现,建筑的耗热量指标与体形系数的线性关系较强。本条文是强制性条文,一般情况下对体形系数的要求是必须满足的。一旦所设计的建筑超过规定的体形系数时,则要求提高建筑围护结构的保温性能,并按照本章第4.3节的规定进行围护结构热工性能的权衡判断,审查建筑物的采暖能耗是否能控制在规定的范围内。4.1.4本条文是强制性条文。窗墙面积比既是影响建筑能耗的重要因素,也受建筑H照、采光、自然通风等满足室内环境要求的制约。一般普通窗户(包括阳台的透明部分)的保温性能比外墙差很多,而且窗的四周与墙相交之处也容易出现热桥,窗越大,温差传热量也越大。因此,从降低建筑能耗的角度出发,必须合理地限制窗墙面积比。不同朝向的开窗面积,对于上述因素的影响有较大差别。综合利弊,本标准按照不同朝向,提出了窗墙面积比的指标。北向取值较小,主要是考虑居室设在北向时减小其采暖热负荷的需要。东、西向的取值,主要考虑夏季防晒和冬季防冷风法透的影响。在严寒和寒冷地区,当外窗K值降低到一定程度时,冬季可以获得从南向外窗进入的太阳辐射热,有利于节能,因此南向窗墙面积比较大。由于目前住宅客厅的窗有越开越大的趋势,为减少窗的耗热量,保证节能效果,应降低窗的传热系数,目前的窗框和玻璃技术也能够实现。因此,将南向窗墙面积比严寒地区放大至0.45,寒冷地区放大至0.5。本标准中的窗墙面积比技开间计算。之所以这样做主要有82 两个理由:一是窗的传热损失总是比较大的,需要严格控制:二是建筑节能施工图审查比较方便,只需要审查最可能超标的开间即可。本条文是强制性条文,一般情况下对窗墙面积比的要求是必须满足的。-ê.所设计的建筑超过规定的窗墙面积比时,则要求提高建筑围护结构的保温隔热性能,(如选择保温性能好的窗框和玻璃,以降低窗的传热系数,加厚外墙的保温层厚度以降低外墙的传热系数等。)并按照本章第4.3节的规定进行|毛l护结构热工性能的权衡判断,审查建筑物耗热量指标是否能控制在规定的范围内。一般而言,窗户越大可开启的窗缝越长,窗缝通常都是容易热散失的部位,而且窗户的使用时间越长,缝隙的渗漏也越厉害。再者夏天透过玻璃进入室内的太阳辐射热是造成房间过热的一个重要原因。这两个因素在本章第4.3节规定的围护结构热工性能的权衡判断中都不能反映。因此,即使是采用权衡判断,窗墙面积比也应该有所限制。从节能和室内环境舒适的双重角度考虑,居住建筑都不应该过分地追求所谓的通透。4.1.5寒冷地区冬季室内外温差大,楼梯间、外走廊如果敞开肯定会增强楼梯间、外走廊隔墙和户门的散热,造成不必要的能耗,因此需要封闭。从理论上讲,如果楼梯间的外表面(包括墙、窗、门)的保温性能和密闭性能与居室的外表面一样好,那么楼梯间不需要采暖,这是最省能的。目前,我省寒冷地区居住建筑楼梯间习惯上不设置采暖,因此楼梯间隔墙保温和采用节能户门是必要的,并应计算其传热耗热量。4.1.6保温材料的燃烧性能、保温系统的防火构造设计等应符合83 国家现行的标准及有关政策规定。4.2围护结构热工设计4.2.1采用采暖度日数(HDD18)作为我国严寒和寒冷地区气候分区指标的理由已经在第3.0.1条的条文说明中陈述,空调度日数(CDD26)只是作为寒冷地区细分子区的辅助指标。国标中仅给出了我省安阳、孟津、郑州、卢氏、西华5个地区的气象参数和分区,本标准依此为基础,同时参照《河南省建筑气象数据集)),采取就近原则,确定其余地市的热工分区,其中:新乡、开封、焦作、许昌气象参数参照郑州h棋阳、鹤壁气象参数参照安阳:济源气象参数参照洛阳:漂河、商丘气象参数参照周口。附录A中列出了14个城市的气候分区区属。4.2.2本条文是强制性条文。建筑围护结构热工性能直接影响居住建筑采暖和空调的负荷与能耗,必须予以严格控制。由于我国幅员辽阔,各地气候差异很大。为了使建筑物适应各地不同的气候条件,满足节能要求,应根据建筑物所处的建筑气候分区,确定建筑围护结构合理的热工性能参数。本标准按照子气候区,提出了建筑围护结构的传热系数限值以及外窗玻璃遮阳系数的限值。确定建筑罔护结构传热系数的限值时不仅应考虑节能率,而且也从工程实际的角度考虑了可行性、合理性。寒冷地区的围护结构传热系数限值,是通过对气候子区的能耗分析和考虑现阶段技术成熟程度而确定的。为解决以往节能标准中高层和小高层居住建筑容易达到节能标准要求,而低层居住建筑难于达到节能标准要求的状况, 分析中将建筑物分别按照ζ3层建筑、C4~8)层的建筑、C9~l3)层的建筑和二三14层建筑进行建筑物耗热量指标计算,分析中所采用的典型建筑条件见表1及表2。由于本标准室内计算温度与原标准CJGJ26-9S)有所不同,在本标准分析中,巳经将原标准规定的1980~1981年的通用建筑的耗热量指标按照下式进行了折算。t:-t_q"HI=CqHl+3.8):..!..一一三-3.8tj-te地区类别14层寒冷地区0.23表2窗墙面积比建筑层数地区类别3层6层1I层14层-附+-0.400.450.450.40寒冷东西0.030.060.060.30地区北。.150.30-0.400.30-0.400.35寒冷地区冬季室内外温差大,采暖期长,提高围护结构的保温性能对降低采暖能耗作用明显。窗墙面积比的确定要综合考虑多方面的因素,其中最主要的是不同地区冬、夏季日照情况(日照时间长短、太阳总辐射强度、阳光入射角大小),季风影响、室外空气温度、室内采光设计标准以及外窗开窗面积与建筑能耗等因素。一般普通窗户(包括阳台门的透明部分)的保温隔热性能比外墙差很多,而且窗和墙连接的周边又是保温的薄弱环节,窗墙面积比越大,采暖和空调能耗也越大。因此,从降低建筑能耗的角度出发, 必须限制窗墙面积比。本条文规定的国护结构传热系数和遮阳系数限值表中,窗墙面积比越大,对窗的热工性能要求越高。窗(包括阳台门的透明部分)对建筑能耗高低的影响主要有两个方面,一是窗的传热系数影响冬季采暖、夏季空调时的室内外温差传热:另外窗受太阳辐射影响而造成室内得热。冬季,通过窗户进入室内的太阳辐射有利于建筑节能,因此,减小窗的徒热系数抑制温差传热是降低窗热损失的主要途径之一:而夏季,通过窗口进入室内的太阳辐射热成为空调降温的负荷,因此,减少进入室内的太阳辐射以及减小窗或透明幕墙的温差传热都是降低空调能耗的途径。寒冷地区采暖期室内外温差传热的热量损失占主要地位。因此,对窗的传热系数的要求较高。本标准对窗的传热系数要求与窗墙比的大小联系在一起,由于窗墙比是按开间计算的,一栋建筑肯定会出现若干个窗墙比,因此就会出现一栋建筑要求使用多种不同传热系数窗的情况。这种情况的出现在实际工程中处理起来并没有大的困难。为简单起见可以按最严的要求选用窗户产品,当然也可以按不同要求选用不同的窗产品。事实上,同样的玻璃,同样的框型材,由于窗框比的不同,整窗的传热系数本身就是不同的。另外,现在的玻璃选择也非常多,外观完全相同的窗,由于玻璃的不同,传热系数差别也可以很大。与士壤接触的地面的内表面,由于受工维、三维传热的影响,冬季时比较容易出现温度较低的情况,一方面造成大量的热量损失:另一方面也不利于底层居民的健康,甚至发生地面结露现象,尤其是靠近外墙的周边地面更是如此。因此要特别86 注意这一部分围护结构的保温、防潮。寒冷地区周边地面也应该增设保温材料层。地下室虽然不作为正常的居住空间,但也常会有人的活动,也需要维持一定的温度。另外增强地F室的墙体保温,也有利于减小地面房间和地F室之间的传热,特别是提高一层地面与墙角交接部位的表面温度,避免墙角结露。因此本条文也规定了地下室与士壤接触的墙体要设置保温层。本标准中表4.2.2-1中周边地面和地F室墙面的保温层热阻要求,大致相当于(2"-"6)cm厚的挤压裹苯板的热阻c挤压聚苯.板不吸水,抗压强度高,用在地下比较适宜。4.2.4从节能的角度出发,居住建筑不应设置凸窗,但节能并不是居住建筑设计所要考虑的唯一因素,因此本条文提"不直设置凸窗"。设置凸窗时,凸窗的保温性能必须予以保证,否则不仅造成能源浪费,而且容易出现结露、淌水、长霉等问题,影响房间的正常使用。寒冷地区北向的房间冬季凸窗也容易发生结露现象,因此本条文提"不应设置凸窗"。4.2.5本条文是强制性条文。为了保证建筑节能,要求外窗具有良好的气密性能,以避免冬季室外空气过多地向室内渗漏。《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法))GB/T7106-2008中规定在10Pa压差下,每小时每米缝隙的空气渗透量qJ和每小时每平方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:O.5m3/(moh)>OB50176规定的以内表面最高温度作为评价标准,既能反映围护结构隔热的本质,又便于实际应用。内表面温度满足本条的规定,实际上相当于达到240mm清水实心砖墙内侧20mm白灰砂浆的隔热水平。当然,由于各地区夏季的气候类型不同,气温日照差和太阳辐射照度相异,相同的围护结构构造,其内表面最高温度并不一定都正好等于当地夏季室外计算温度最高值。在执行本标准时,一般情况下应尽量使所设计的屋顶和外墙的内表面最高温度低于当地夏季室外计算温度最高值1.5--2"Co4.3.2关于围护结构的隔热措施。标准中提供的一些隔热措施,都是经实践和测试证明行之有效的,但应用时应注意因地制宜。4.3.3居住建筑的南向的房间大都是起居室、主卧室,常常开设比较大的窗户,夏季透过窗户进入室内的太阳辐射热构成了空调负荷的主要部分。在南窗的上部设置水平外遮阳夏季可减少太阳辐射热进入室内,冬季由于太阳高度角比较小,对进入室内的太阳辐射影响不大。有条件最好在南窗设置卷帘式或百叶91 窗式的外遮阳。东西窗也需要遮阳,但由于当太阳东升西落时其高度角比较低,设置在窗口上沿的水平遮阳几乎不起遮挡作用,宜设置展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动式外遮阳。冬夏两季透过窗户进入室内的太阳辐射对降低建筑能耗和保证室内环境的舒适性所起的作用是截然相反的。活动式外遮阳容易兼顾建筑冬夏两季对阳光的不同需求,所以设置活动式的外遮阳更加合理。窗外侧的卷帘、百叶窗等就属于"展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动式外遮阳",虽然造价比一般固定外遮阳(如窗口上部的外挑板等)高,但遮阳效果好,最能兼顾冬夏,应当鼓励使用。4.4围护结构热工性能的权衡判断4.4.1第4.1.3和第4.1.4条对寒冷地区子气候区的建筑的体形系数和窗墙比提出了明确的限值要求,第4.2.2条对建筑围护结构提出了明确的热工性能要求,如果这些要求全部得到满足,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居住建筑的个性化,有时会出现所设计建筑不能全部满足第4.1.3条、第4.1.4条和第4.2.2条要求的情况。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4.2.2条是对每一个部分分别提出热工性能要求,而实际上对建筑物采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4.1.3条提出的限值,通过提高该建筑墙92 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。寒冷地区夏季空调降温的需求相对很小,因此建筑围护结构的总体热工性能权衡判断以建筑物耗热量指标为判据。4.4.2附录A中表A.O.I-2的寒冷地区14个城市的建筑物耗热量指标限值,是根据低层、多层、高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4.1.3的要求,窗墙面积比满足表4.1.4的要求,围护结构热工性能参数满足第4.2.2条对应表中提出的要求,因此作为建筑围护结构的总体热工性能权衡判断的基准。4.4.3建筑物耗热量指标相当于一个"功率",即为维持室内温度,单位建筑面积在单位时间内所需消耗的热量,将其乘上采暖的时间,就得到单位建筑面积需要供热系统提供的热量。严寒和寒冷地区的建筑物越热量指标采用稳态传热的方法来计算。4.4.4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。4.4.5外墙传热系数的修正系数主要是考虑太阳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93 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。寒冷地区居住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断面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。遇到楼梯间时,计算楼梯间的外墙传热,不再计算房间与楼梯间的隔墙传热。计算楼梯间外墙传热,从理论上讲室内温度应取采暖设计温度(采暖楼梯间)或楼梯间自然热平衡温度(非采暖楼梯间),比较复杂。为简化计算起见,统一规定为直接取120C。封闭外走廊也按此处理。4.4.6屋顶传热系数的修正系数主要是考虑太阳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的多。因此,计算中屋顶的传热系数就采用屋顶主断面的传热系数。如果屋顶确实存在大量明显的热桥,应该用屋顶的平均传热系数代替屋顶的传热系数参与计算。94 附录B中的计算方法同样可以用于计算屋顶的平均传热系数。4.4.7由于士壤的巨大蓄热作用,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(4.4.7)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,只能通过非稳态工维或三维传热计算程序确定。式(4.4.7)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,然后由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,然后统计整个采暖期的地面传热量,这个传热量除以采暖期时间、地面面积和采暖期计算温差就得出地面当量传热系数。附录C给出了几种常见地面构造的当量传热系数供设计人员选用。对于楼层数大于3层的住宅,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。如果实际的地面构造在附录C中没有给出,可以选用附录C中某一个相接近构造的当量传热系数。低层建筑地面传热占整个外围护结构传热的比重大一些,应计算准确。4.4.8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(4.4.8)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95 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。太阳辐射具有很强的昼夜和阴暗特性,晴天的自天透过南向窗户的太阳辐射的热量很大,阴天的白天这部分热量有很小,夜间则完全没有这部分热量。稳态计算是一种昼夜平均,阴晴平均的计算。当窗的传热系数比较小时,程、态计算就容易地得出南向窗是j争得热构件的结论,就是说南向窗越大对节能越有利。但仔细分析,这个结论并站不住脚。当晴天的白天透过南向窗户的太阳辐射的热量很大时,直接的结果是造成室温超过设计温度(采暖系统没有那么灵敏,迅速减少暖气片的热水流量),热量"浪费"了,并不能蓄存下来补充阴天和夜晚的采暖需求。正是基于这个原因,在计算式(4.4.8-2)中引入了一个综合考虑阴暗以及玻璃污垢的折减系数。对于标准尺寸(1500mmx1500mm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=0.87xO.7xO.7x玻璃的遮阳系数×外遮阳系数=0.43x玻璃的遮阳系数×外遮阳系数。对于标准尺寸(1500mmx1500mm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Cmc=0.87xO.7xO.8x玻璃的遮阳系数x外遮阳系数=0.49x玻璃的遮阳系数x外遮阳系数。3mm普通玻璃的遮阳系数为1.00,6mm普通玻璃的遮阳系数为0.93,3十6A+3普通中空玻璃的遮阳系数为0.90,6+6A+696 普通中空玻璃的遮阳系数为0.83,各种镀膜玻璃的这样系数可从产品说明书上获取。外遮阳的遮阳系数按附录D确定。无透明部分的外门太阳辐射修正系数Cmc取值0。凸窗的上下、左右边窗或边板的传热量也在此处计算,为简便起见,可以忽略太阳辐射的影响,即对边窗忽略太阳透射得热,对边板不再考虑太阳辐射的修正,仅计算温差传热。4.4.9通过非采暖封闭阳台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,后一部分是透过两层外窗(门〉的透明部分进入室内的太阳辐射得热。温差传热部分的计算引入了一个温差修系数,这是因为非采暖封闭阳台实际上起到了室内外温差缓冲的作用。太阳辐射得热要考虑两层窗的衰减,其中内侧窗〈即分隔封闭阳台和室内的那层窗或玻璃门〉的衰减还必须考虑封闭阳台顶板的作用。封闭阳台顶板可以看作水平遮阳板,其遮阳作用可以依据附录D计算。4.4.10式(4.4.10)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z1293×273353,p==一一一一一(同1m3)ι+273ι+2734.5节能设计专篇要求4点1......4.5.3规定了建筑设计文件中应编制节能设计专篇。为了统一节能设计专篇的格式和深度,4.5.2条、4.5.3条分别给出97 了建筑专业和暖通专业施工图设计文件节能设计专篇应包含的具体内容,同时要求填写《河南省寒冷地区居住建筑节能设计表》和《河南省寒冷地区居住建筑节能设计备案表》。98 5采暖、通风和空气调节节能设计5.1一般规定5.1.1本条文是强制性条文。根据《采暖通风与空气调节设计规范}}GB50019-2003,第6.2.1条(强制性条文):"除方案设计或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算之外,应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算";和《公共建筑节能设计标准}}GB50189-2005,第5.1.1条(强制性条文):"施工图设计阶段,必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。"在实际工程中,采暖或空调系统有时是按照"分区域"来设置的,在一个采暖或空调区域中可能存在多个房间,如果按照区域来计算,对于每个房间的热负荷或冷负荷仍然没有明确的数据。为了防止设计人员对"区域"的误解,这里强调的是对每一个房间进行计算而不是按照采暖或空调区域来计算。5.1.2寒冷地区的居住建筑,采暖设施是生活必须设施。寒冷(B)区的居住建筑夏天还需要空调降温,最常见的是设置分体式房间空调器,因此设计时宜设置或预留设置空气调节设施的位置和条件。5.1.3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,通过技术经济分析来确定。同时,还要考虑用户对设备及运行费用的承担能力。99 5.1.4居住建筑的供热采暖能耗占我国建筑能耗的主要部分,热源型式的选择会受到能源、环境、工程状况、使用时间及要求等多种因素影响和制约,为此必须客观全面地对热源方案进行分析比较后合理确定。我省太阳能资源丰富,地热能应用条件较好,我省最新颁布的《河南省建筑节能"十三五"专项规划》和《河南省可再生能源建筑应用"十三五"专项规划》中明确提出,应大力推广太阳能和地热能在建筑中的应用,因此有条件时,应优先利用太阳能、地热能等可再生能源。5.1.5居住建筑采用连续采暖能够提供一个较好的供热品质。同时,在采用了相关的控制措施(如散热器恒温阅、热力入口控制、供热量控制装置如气候补偿控制等)的条件下,连续采暖可以使得供热系统的热源参数、热媒流量等实现按需供应和分配,不需要采用间歇式供暖的热负荷附加,并可降低热源的装机容量,提高了热源效率,减少了能源的浪费。对于居住区内的公共建筑,如果允许较长时间的问歇使用,在保证房间防冻的情况下,采用间歇采暖对于整个采暖季来说相当于降低了房间的平均采暖温度,有利于节能。但宜根据使用要求进行具体的分析确定。将公共建筑的系统与居住建筑分开,可便于系统的调节、管理及收费。热水采暖系统对于热源设备具有良好的节能效益,在我国已经提倡了三十多年。因此,集中采暖系统,应优先发展和采用热水作为热媒,而不应是以蒸汽等介质作为热媒。5.1.6本条文是强制性条文。根据《住宅建筑规范))GB50368-2005中8.3.5条(强制性条文):"除电力充足和供电政策支持外,严寒地区和寒冷地区的100 居住建筑内不应采用直接电热采暖飞建设节约型社会己成为全社会的责任和行动,用高品位的电能直接转换为低品位的热能进行采暖,热效率低,是不合适的。同时,必须指出,"火电"并非清洁能源。在发电过程中,不仅对大气环境造成严重污染:而且,还产生大量温室气体(C02),对保护地球、抑制全球气候变暖非常不利。我省寒冷地区全年有4个月采暖期,时间长,采暖能耗占有较高比例。近些年来由于采暖用电所占比例逐年上升,致使一些省市冬季尖峰负荷也迅速增长,电网运行困难,出现冬季电力紧缺。盲目推广没有蓄热配置的电锅炉,直接电热采暖,将进一步劣化电力负荷特性,影响民众日常用电。因此,应严格限制应用直接电热进行集中采暖的方式。当然,作为自行配置采暖设施的居住建筑来说,并不限制居住者选择直接电热方式自行进行分散形式的采暖。5.2热源、热力站及热力网5.2.1原建设部、国家发展和改革委员会、财政部、人事部、民政部、劳动和社会保障部、国家税务总局、国家环境保护总局颁布的《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见))(建城[2005]220号)中,在优化配置城镇供热资源方面提出"要坚持集中供热为主,多种方式互为补充,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。"的方针。集中采暖系统应采用热水作为热媒。当然,该条也包含当地没有设计直接电热采暖条件。101 5.2.2目前有些地区的很多城市都己做了集中供热规划设计,但限于经济条件,大部分规模较小,有不少小区暂时无网可入,只能先搞过渡性的锅炉房,因此提出该条文。5.2.3根据《民用建筑节能设计标准(采暧居住建筑部分)))JGJ26-95中第5.1.2条:1根据燃煤锅炉单台容量越大效率越高的特点,为了提高热源效率,应尽量采用较大容量的锅炉:2考虑住宅采暖的安全性和可靠性,锅炉的设置台数应不少于两台,因此对于规模较小的居住区(设计供热负荷低于1.4MW).单台锅炉的容量可以适当的降低。5.2.4本条文是强制性条文。锅炉运行效率是长期、监测和记录数据为基础,统计时期内全部瞬时效率的平均值。本标准中规定的锅炉运行效率是以整个采暖季作为统计时间的,它是反映各单位锅炉运行管理水平的重要指标。它既和锅炉及其辅机的状况有关,也和运行制度等因素有关。在《民用建筑节能设计标准))JGJ26-95中规定锅炉运行效率为68%.实际上早在90年代我国有些单位锅炉房的锅炉运行效率就己经超过了73%。本标准在分析锅炉设计效率时,将运行效率取为70%。近些年我国锅炉设计制造水平有了很大的提高,锅炉房的设备配置也发生了很大的变化,己经为运行单位的管理水平的提高提供了基本条件,只要选择设计效率较高的锅炉,合理组织锅炉的运行,就可以使运行效率达到70%。本标准制定时,通过我国供暖负荷的变化规律及锅炉的特性分析,提出了锅炉设计效率达到70%时设计者所选102 用的锅炉的最低设计效率,最后根据目前国内企业生产的锅炉的设计效率确定表5.2.4的数据。5.2.5本条公式根据《民用建筑节能设计标准))JGJ26-95第5.2.6条。热水管网热媒输送到各热用户的过程中需要减少下述损失:(1)管网向外散热造成散热损失;(2)管网上附件及设备漏水和用户放水而导致的补水耗热损失;(3)通过管网送到各热用户的热量由于网路失调而导致的各处室温不等造成的多余热损失。管网的输送效率是反映上述各个部分效率的综合指标。提高管网的输送效率,应从减少上述三方面损失入手。通过对多个供热小区的分析表明,采用本标准给出的保温层厚度,无论是地沟敷设还是直埋敷设,管网的保温效率是可以达到99%以上的。考虑到施工等因素,分析中将管网的保温效率取为98%。系统的补水,由两部分组成,一部分是设备的正常漏水,另一部分为系统失水。如果供暖系统中的阅门、水泵盘根、补偿器等,经常维修,且保证工作状态良好的话,测试结果证明,正常补水量可以控制在循环水量的0.5%。国标通过对北方6个代表城市的分析表明,正常补水耗热损失占输送热量的比例小于2%;各城市的供暖系统平衡效率达到95.3%.......96%时,则管网的输送效率可以达到93%。考虑各地技术及管理上的差异,所以在计算锅炉房的总装机容量时,将室外管网的输送效率取为92%。5.2.6目前的锅炉产品和热源装置在控制方面己经有了较大的提高,对于低负荷的满足性能得到了改善,因此在有条件时尽量采用较大容量的锅炉有利于提高能效,同时,过多的锅炉台103 数会导致锅炉房面积加大、控制相对复杂和投资增加等问题,因此宜对设置台数进行一定的限制。当多台锅炉联合运行时,为了提高单台锅炉的运行效率,其负荷率应有所限制,避免出现多台锅炉同时运行、但负荷率都很低而导致效率较低的现象。因此,设计时应采取一定的控制措施,通过运行台数和容量的组合,在提高单台锅炉负荷率的原则下,确定合理的运行台数。锅炉的经济运行负荷区通常为70%~100%;允许运行负荷区则为60%~70%和100%~105%。因此,本条根据习惯,规定单台锅炉的最低负荷为60%。对于燃煤锅炉来说,不论是多台锅炉联合运行还是只有单台锅炉运行,其负荷都不应低于额定负荷的60%。对于燃气锅炉,由于燃烧调节反应迅速,一般可以适当放宽。5.2.7燃气锅炉的效率与容量的关系不太大。关键是锅炉的配置、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,减少供热用户,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%以上时,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。104 首先,模块式组合锅炉燃烧器的调节方式均采用一段式起停控制,冬季变负荷调节只能依靠台数进行,为了尽量符合负荷变化曲线应采用合适的台数。台数过少易偏离负荷曲线,调节性能不好,8台模块式锅炉己可满足调节的需要。其次,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。另外,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。5.2.8低温供热时,如地面辐射采暖系统,回水温度低,热回收效率较高,技术经济很合理。散热器采暖系统回水温度虽然比地面辐射采暖系统高,但仍有热回收价值。冷凝式锅炉价格高,对一次投资影响较大,但因热回收效果好,锅炉效率很高,有条件时应选用。5.2.9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多层住宅和低层住宅采暖,在建筑围护结构热工性能较好(至少达到节能标准规定)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。对于户式供暖炉,在采暖负荷计算中,应该包括户间传热量,在此基础上可以再适当留有余量。但是若设备容量选择过大,会因为经常在部分负荷条件下运行而大幅度地降低热效率,并影响采暖舒适度。另外,因燃气采暖炉大部分时间在部分负105 荷运行,如果单纯进行燃烧量调节而不相应改变燃烧空气量,会由于过剩空气系数增大使热效率下降。因此宜采用具有自动同时调节燃气量和燃烧空气量功能的产品。为保证锅炉运行安全,要求户式供暖炉设置专用的进气及排气通道。在目前的一些实际工程中,有些采用每户直接向大气排放废气的方式,不利于对建筑周围的环境保护;另外有一些建筑由于房间密闭,没有考虑专有进风通道,可能会导致由于进风不良引起的燃烧效率低下的问题:还有一些将户式燃气炉的排气直接排进厨房等的排风到中,不但存在一定的安全隐患,也直接影响到锅炉的效率。因此本条文提出对此要设置专有的进、排风道。对于采用平衡式燃烧的户式锅炉,由于其方式的特殊性,只能采用分散就地进排风的方式。5.2.10根据《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)))JGJ26-95第5.2.1条。本条强调,在设计采暖供热系统时,应详细进行热负荷的调查和计算,合理确定系统规模和供热半径,主要目的是避免出现"大马拉小车"的现象。有些设计人员从安全考虑,片面加大设备容量和散热器面积,使得每吨锅炉的供热面积仅在(5000........6000)m2左右,最低仅2000时,造成投资浪费,锅炉运行效率很低。考虑到集中供热的要求和我国锅炉的生产状况,锅炉房的单台容量宜控制在(7.0........28.0)MW范围内。系统规模较大时,建议采用间接连接,并将一次水设计供水温度取为(115........130).C.设计回水温度取为(50........80).C.主要是为了提高热源的运行效率,减少输配能耗,便于运行管理和控制。5.2.11水泵采用变频调速是目前比较成熟可靠节能方式。106 l从水泵变速调节的特点来看,水泵的额定容量越大,则总体效率越高,变频调速的节能潜力越大:同时,随着变频调速的台数增加,投资和控制的难度加大。因此,在水泵参数能够满足使用要求的前提下,宜尽量减少水泵的台数。2当系统较大时,如果水泵的台数过少,有时可能出现选择的单台水泵容量过大甚至无法选择的问题:同时,变频水泵通常设有最低转速限制,单台设计容量过大后,由于低转速运行时的效率降低使得有可能反而不利于节能。因此这时应可以通过合理的经济技术分析后适当增加水泵的台数。至于是采用全部变频水泵,还是采用"变频泵+定速泵"的设计和运行方案,则需要设计人员根据系统的具体情况,如:设计参数、控制措施等等,进行分析后合理确定。3目前关于变频调速水泵的控制方法很多,如供回水压差控制、供水压力控制、温度控制(甚至供热量控制)等,需要设计人根据工程的实际情况,采用合理、成熟、可靠的控制方案。其中最常见的是供回水压差控制方案。5.2.12本条文是强制性条文。供热系统水力不平衡的现象现在依然很严重,而水力不平衡是造成供热能耗浪费的主要原因之一,同时,水力平衡又是保证其他节能措施能够可靠实施的前提,因此对系统节能而言,首先应该做到水力平衡,而且必须强制要求系统达到水力平衡。当热网采用多级泵系统(由热源循环泵和用户泵组成)时,支路的比摩阻与干线比摩阻相同,有利于系统节能。当热源(热力站)循环水泵的按照整个管网的损失选择时,就应考虑环路的平衡问题。107 环路压力损失差意味着环路的流量与设计流量有差异,也就是说,会导致各环路房间的室温有差异。<<采暖居住建筑节能检验标准))JOJ132-2009中第11工1条规定,热力入口处的水力平衡度应达到0.9~1.2。该标准的条文说明指出:这是结合北京地区的实际情况,通过模拟计算,当实际水量在90%~120%时,室温在17.6.C~18.7.C范回内,可以满足实际需要。但是,由于设计计算时,与计算各并联环路水力平衡度相比,计算各井联环路间压力损失比较方便,并与教科书、手册一致。所以,这里采取规定并联环路压力损失差值,要求应在15%之内。除规模较小的供热系统经过计算可以满足水力平衡外,一般室外供热管线较长,计算不易达到水力平衡。对于通过计算不易达到环路压力损失差要求的,为了避免水力不平衡,应设置静态水力平衡阀,否则出现不平衡问题时将无法调节。而且,静态平衡阀还可以起到测量仪表的作用。静态水力平衡阀应在每个入口(包括系统中的公共建筑在内)均设置。5.2.13静态水力平衡间是最基本的平衡元件,实践证明,系统第一次调试平衡后,在设置了供热量自动控制装置进行质调节的情况下,室内散热器恒温阀的动作引起系统压差的变化不会太大,因此,只在某些条件下需要设置自力式流量控制阀或自力式压差控制阀。关于静态水力平衡阔,流量控制阅,压差控制间,目前说法不一,例如:静态水力平衡阀也有称为"于动水力平衡阀","静态平衡阀":流量控制阀也有称为"动态(自动〉平衡阀","定流量阀"等。为了尽可能的规范名称,并根据城镇建设行业标准《自力式流量控制阀))CJ厅179-2003中对"自力式流量控制阀"的定义:"工作时不依靠外部动力,在压差控制范108 围内,保持流量恒定的阀门飞因此,称流量控制阔为"自力式流量控制阀";尽管目前还没有颁布压差控制阀行业标准,同样,称压差控制阀为"自力式压差控制阀"。至于手动或静态平衡间,则统一称为静态水力平衡阀。5.2.14每种阀门都有其特定的使用压差范围要求,设计时,阀两端的压差不能超过产品的规定。阀权度S的定义是:"调节阅全开时的压力损失ð.Pmin与调节阀所在串联支路的总压力损失ð.P。的比值"。它与阀门的理想特性一起对阀门的实际工作特性起着决定性作用。当S=1时,ð.Po全部降落在调节阀上,调节阔的工作特性与理想特性是一致的:在实际应用场所中,随着S值的减小,理想的直线特性趋向于快开特性,理想的等百分比特性趋向于直线特性。对于自动控制的阀门(无论是自力式还是其他执行机构驱动方式),由于运行过程中开度不断在变化,为了保持阀门的调节特性,确保其调节品质,自动控制阔的阀权度宜在0.3--0.5之间。对于静态水力平衡间,在系统初调试完成后,阀门开度就已固定,运行过程中,其开度并不发生变化:因此,对阅权度没有严格要求。对于以小区供热为主的热力站而言,由于管网作用距离较长,系统阻力较大,如果采用动态自力式控制阀串联在总管上,由于阀权度的要求,需要该阀门的全开阻力较大,这样会较大的增加水泵能耗。因为设计的重点是考虑建筑内末端设备的可调性,如果需要自动控制,我们可以将自动控制阀设置于每个热力入口(建筑内的水阻力比整个管网小得多,这样在保证同109 样的阅权度情况下阀门的水流阻力可以大为降低),同样可以达到基本相同的使用效果和控制品质。因此,本条第二款规定在热力站出口总管上不宜串联设置自动控制阀。考虑到出口可能为多个环路的情况,为了初调试,可以根据各环路的水力平衡情况合理设置静态水力平衡闹。静态水力平衡间选型原则:静态水力平衡阀是用于消除环路剩余压头、限定环路水流量用的,为了合理地选择平衡阀的型号,在设计水系统时,一定仍要进行管网水力计算及环网平衡计算,选取平衡阀。对于旧系统改造时,由于资料不全并为方便施工安装,可按管径尺寸yq己用同样口径的平衡阀,自接以平衡阀取代原有的截止阀或闸阀。但需要作压降校核计算,以避免原有管径过于富裕使流经平衡阀时产生的压阵过小,引起调试时由于压降过小而造成仪表较大的误差。校核步骤如下:按该平衡间管辖的供热面积估算出设计流量,按管径求出设计流量时管内的流速vCm/s),山该型号平衡阅全开时的5值,按公式!::,.p=(Cv2•ρ12)CPa),求得lli降值!::,.pC式中ρ=1OOOkg/m3),如果!::,.p小于C2~3)kPa,可改选用小口径型号平衡阀,重新计算v及!::,.p,直到所选平衡阀在流经设计水量时的压阵!::,.p注(2~3)kPa时为止。尽管自力式恒流量控制阅具有在一定范围内自动稳定环路流量的特点,但是其水流阻力也比较大,因此即使是针对定流量系统,对设计人员的要求也首先是通过管路和系统设计来实现各环路的水力平衡(即"设计平衡");当由于管径、流速等原因的确无法做到"设计平衡"时,才应考虑采用静态水力平衡阀通过初调试来实现水力平衡的方式:只有当设计认为系统可能出现由于运行管理原因(例如水泵运行台数的变化等等)110 有可能导致的水量较大波动时,才宜采用阀权度要求较高、阻力较大的自力式恒流量控制阀。但是,对于变流量系统来说,除了某些需要特定定流量的场所(例如为了保护特定设备的正常运行或特殊要求)外,不应在系统中设置自力式流量控制阀。5.2.15规定耗电输热比(EHR)的目的是为了防止采用过大的水泵以使得水泵的选择在合理的范围。本条文的基本思路来自《公共建筑节能设计标准))GB50189-2005第5.2.8条。但根据实际情况对相关的参数进行了一定的调整:1目前的国产电机在效率上已经有了较大的提高,根据国家标准《中小型三项异步电动机能效限定值及节能评价值》GB18613-2002的规定,7.5kW以上的节能电机产品的效率都在89%以上。但是,考虑到供热规模的大小对所配置水泵的容量(即由此引起的效率〉会产生一定的影响,从目前的水泵和电机来看,当ðt=20.C时,针对2000kW以下的热负荷所配置的采暖循环水泵通常不超过7.5kW,因此水泵和电机的效率都会有所下降,因此将原条文中的固定计算系数0.0056改为一个与热负荷有关的计算系数A表示(表5.2.15)。这样一方面对于较大规模的供热系统,本条文提高了对电机的效率要求:另一方面,对于较小规模的供热系统,也更符合实际情况,便于操作和执行。2考虑到采暖系统实行计量和分户供热后,水系统内增加了相应的一些阀件,其系统实际阻力比原来的规定会偏大,因此将原来的14改为了20.4。3原条文在不同的管道长度下选取的α;r.L值不连续,在执行过程中容易产生的一些困难,也不完全符合编制的思路(管11- 道较长时,允许EHR值加大)。因此,本条文将a值的选取或计算方式变成了一个连续线段,有利于条文的执行。按照条文规定的al:L值计算结果比原条文的要求略为有所提高。4由于采暖形式的多样化,以规定某个供回水温差来确定EHR值可能对某些采暖形式产生不利的影响。例如当采用地板辐射供暖时,通常的设计温差为lO.C,这时如果还采用20.C或25.C来计算EHR,显然是不容易达到标准规定的。因此,本条文采用的是"相对法",即同样的系统的评价标准一致,所以对温差的选择不作规定,而是"按照设计要求选取"。5.2.16引自原《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)))JGJ26-95第5.3.1条。一、二次热水管网的敷设方式,直接影响供热系统的总投资及运行费用,应合理选取。对于庭院管网和二次网,管径一般较小,采用直埋管敷设,投资较小,运行管理也比较方便。对于一次管网,可根据管径大小经过经济比较确定采用直埋或地沟敷设。5.2.17管网输送效率达到92%时,要求管道保温效率应达到98%ó根据《设备及管道绝热设计导则》中规定的管道经济保温层厚度的计算方法,对玻璃棉管壳和聚氨醋保温管分析表明,无论是直埋敷设还是地沟敷设,管道的保温效率均能达到98%。寒冷地区统一给出最小保温层厚度。如果选用其他保温材料或其导热系数与附录M中值差异较大时,可以按照式(5.2.17)对最小保温厚度进行修正。5.2.18本条文是强制性条文。锅炉房采用计算机自动监测与控制不仅可以提高系统的安全性,确保系统能够正常运行:而且,还可以取得以下效果z112 1全面监测并记录各运行参数,降低运行人员工作量,提高管理水平:2对燃烧过程和热水循环过程进行能有效的控制调节,提高并使锅炉在高效率运行,大幅度的节省运行能耗,并减少大气污染。3能根据室外气候条件和用户需求变化及时改变供热量,提高并保证供暖质量,降低供暖能耗和运行成本。因此,在锅炉房设计时,除小型固定炉排的燃煤锅炉外,应采用计算机自动监测与控制。条文中提出的五项要求,是确保安全、实现高效、节能与经济运行的必要条件。它们的具体监控内容分别为:1)实时检测:通过计算机自动检测系统,全面、及时地了解锅炉的运行状况,如运行的温度、压力、流量等参数,避免凭经验调节和调节滞后。全面了解锅炉运行工况,是实施科学的调节控制的基础。2)自动控制:在运行过程中,随室外气候条件和用户需求的变化,调节锅炉房供热量(如改变出水温度,或改变循环水量,或改变供汽量)是必不可少的,手动调节无法保证精度。计算机自动监测与控制系统,可随时测量室外的温度和整个热网的需求,按照预先设定的程序,通过调节投入燃料量(如炉排转速)等手段实现锅炉供热量调节,满足整个热网的热量需求,保证供暖质量。3)按需供热:计算机自动监测与控制系统可通过软件开发,配置锅炉系统热特性识别和工况优化分析程序,根据前几天的运行参数、室外温度,预测该时段的最佳工况,进而实现对系113 统的运行指导,达到节能的目的。的安全保障:计算机自动监测与控制系统的故障分析软件,可通过对锅炉运行参数的分析,作出及时判断,并采取相应的保护措施,以便及时抢修,防止事故进一步扩大,设备损坏严重,保证安全供热。5)健全档案:计算机自动监测与控制系统可以建立各种信息数据库,能够对运行过程中的各种信息数据进行分析,并根据需要打印各类运行记录,贮存历史数据,为量化管理提供了物质基础。5.2.19本条文是强制性条文。本条文对锅炉房及热力站的节能控制提出了明确的要求。设置供热量控制装置〈比如,气候补偿器)的主要目的是对供热系统进行总体调节,使锅炉运行参数在保持室内温度的前提下,随室外空气温度的变化随时进行调整,始终保持锅炉房的供热量与建筑物的需热量基本一致,实现按需供热:达到最佳的运行效率和最稳定的供热质量。设置供热量控制装置后,还可以通过在时间控制器上设定不同时间段的不同室温,节省供热量:合理地匹配供水流量和供水温度,节省水泵电耗,保证恒温阀等调节设备正常工作:还能够控制一次水回水温度,防止回水温度过低减少锅炉寿命。由于不同企业生产的气候补偿器的功能和控制方法不完全相同,但必须具有能根据室外空气温度变化自动改变用户侧供(回)水温度、对热媒进行质调节的基本功能。气候补偿器正常工作的前提,是供热系统己达到水力平衡要求,各房间散热器均装置了恒温阀,否则,即使采用了供热量控制装置也很难114 保持均衡供热。补水系统应设置水表。5.3采暖系统5.3.1引自《公共建筑节能设计标准))GB50189-2005中5.2.1条。5.3.2要实现室温调节和控制,必须在末端设备前设置调节和控制的装置,这是室内环境的要求,也是"供热体制改革"的必要措施,双管系统可以设置室温调控装置。如果采用顺流式垂直单管系统,必须设置跨越管,采用顺流式水平单管系统时,散热器采用低阻力两通或三通调节阀,以便调控室温。5.3.3本条文是强制性条文。楼前热量表是该栋楼与供热(冷)单位进行用热(冷)量结算的依据,而楼内住户则进行按户热(冷)量分摊,所以,每户应该有相应的装置作为对整栋楼的耗热(冷〉量进行户间分摊的依据。5.3.4散热器恒温控制阀(又称温控阅、恒温器等〉安装在每组散热器的进水管上,它是一种自力式调节控制阀,用户可根据对室温高低的要求,调节并设定室温。这样恒温控制阀就确保了各房间的室温,避免了立管水量不平衡,以及单管系统上层及下层室温不匀问题。同时,更重要的是当室内获得"自由热"CFreeHeat.又称"免费热",如阳光照射,室内热源--炊事、照明、电器及居民等散发的热量)而使室温有升高趋势时,恒温控制阀会及时减少流经散热器的水量,不仅保持室泪合适,同时达到节能目的。目前北京、天津等地方节能设计标准己将 安装散热器恒温阀作为强制性条文,根据实施情况来看,有较好的效果。对于安装在装饰罩内的恒温阅,则必须采用外置传感器,传感器应设在能正确反映房间温度的位置。散热器恒温控制阀的特性及其选用,应遵循行业标准《散热器恒温控制阅》JG/Tl95-2006的规定。安装了散热器恒温阀后,要使它真正发挥调温、节能功能,特别在运行中,必须要有一些相应的技术措施,才能使采暖系统正常运行。首先是对系统的水质要求,必须满足本标准5.2.13条的规定。因为散热器恒温阀是一个阻力部件,水中悬浮物会堵塞其流道,使得恒温阀调节能力下降,甚至不能正常工作。北京市地方标准《居住建筑节能设计标准))DBJ111602-2006(2007年2月1日实施)第6.4.9条规定:防墙塞措施应符合以下规定:1供热采暖系统水质要求应执行北京市地方标准《供热采暖系统水质及防腐技术规程))(DBJOl/619-2004)的有关规定。2热力站换热器的一次水和二次水入口应设过滤器。3过滤器具体设置要求详见《供热采暖系统水质及防腐技术规程))(DBJOl/619-2004)的有关规定。同时,不应该在采暖期后将采暖水系统的水卸去,要保持"湿式保养"。另外,对于在原有供热系统热网中并入了安装有散热器恒温阀的新建造的建筑后,必须对该热网重新进行水力平衡调节。因为,一般情况下,安装有恒温阀的新建筑水力阻力会大于原来建筑,导致新建建筑的热水量减少,甚至降低供热品质。5.3.5引自《公共建筑节能设计标准))GB50189-2005中5.2.4116 条。5.3.6对于不同材料管道,提出不同的设计供水温度。对于以热水锅炉作为直接供暖的热源设备来说,降低供水温度对于降低锅炉排烟温度、提高传热温差具有较好的影响,使得锅炉的热效率得以提高。采用换热器作为采暖热源时,降低换热器二次水供水温度可以在保证同样的换热量情况下减少换热面积,节省投资。由于目前的一些建筑存在大流量、小温差运行的情况,因此本标准规定采暖供回水温差不应小于25.C。在可能的条件下,设计时应尽量提高设计温差。热塑性塑料管的使用条件等级按5级考虑,即正常操作温度80.C时的使用时间为10年;60.C时为25年;20.C(非采暖期〉为14年。对于非热熔连接的铝塑复合管,由于它是由聚乙烯和铝合金两种杨氏模量相差很大的材料组成的多层管,在承受内压时,厚度方向的管环威力分布是不等值的,无法考虑各种使用温度的累积作用,所以,不能用值来选择管材或确定管壁厚度,只能根据长期工作温度和允许工作压力进行选择。对于热烙连接的铝塑复合管,在接头处,由于铝合金管己断开,并不连续,因此,真正起连接作用的实际上只是热塑性塑料:所以,应该按照热塑性塑料管的规定来确定供水温度与工作压力。铝塑复合管的代号说明:PAP-由聚乙烯/铝合金/聚乙烯复合而成:XPAP一一-由交联聚乙烯/铝合金/交联聚乙烯复合而成tXPAP1(一型铝塑管)一一由聚乙烯/铝合金/交联聚乙烯复合而成:117 XPAP2(工型铝塑管)一一-由交联聚乙烯/铝合金/交联聚乙烯复合而成:PAP3(三型铝塑管)一一由聚乙烯/铝合金/聚乙烯复合而成:PAP4(四型铝塑管)一一由聚乙烯/铝合金/聚乙烯复合而成:RPAP5(新型的铝塑复合管)一一由耐热聚乙烯/铝合金/耐热聚乙烯复合而成。5.3.7低温地板辐射采暖是国内近20年以来发展较快的新型供暖方式,埋管式地面辐射采暖具有温度梯度小、室内温度均匀、脚感温度高等特点,在热辐射的作用下,因护结构内表面和室内其它物体表面的温度,都比对流供暖时高,人体的辐射散热相应减少,人的实际感觉比相同室内温度对流供暖时舒适得多。在同样的热舒适条件下,辐射供暖房间的设计温度可以比对流供暖房间低(2---3)"c,因此房间的热负荷随之减小。室内家具、设备等对地面的遮蔽,对地面散热量的影响很大。因此,要求室内必须具有足够的裸露面积(无家具覆盖)供布置加热管的要求,作为采用低温地板辐射供暖系统的必要条件。保持较低的供水温度和供回水温差,有利于延长塑料加热管的使用寿命:有利于提高室内的热舒适感:有利于保持较大的热媒流速,方便排除管内空气:有利于保证地面温度的均匀。有关地面辐射供暖工程设计方面规定,应遵循行业标准《地面辐射供暖技术规程))JGJl42-2004执行。5.3.8热网供水温度过低,供回水温差过小,必然会导致室外118 热网的循环水量、输送管道直径、输送能耗及初投资都大幅度增加,从而削弱了地面辐射供暖系统的节能优势。为了充分保持地面辐射供暖系统的节能优势,设计中应尽可能提高室外热网的供水温度,加大供回水的温差。由于地面辐射供暖系统的供水温度不宜超过60"C,且供回水温差较小,循环水量相应较大,长距离输送能耗较高,推荐在热力入口设置混水站或组装式热交换机组,可降低地面辐射采暖供暖系统长距离输送能耗。5.3.9分室控温,是按户计量的基础:为了实现这个要求,应对各个主要房间的室内温度进行自动控制。室温控制可选择采用以下任何一种,模式:l模式1:"房间温度控制器(有线)+电热(热敏)执行机构+带内置阎芯的分水器"通过房间温度控制器设定和监测室内温度,将监测到的实际室温与设定值进行比较,根据比较结果输出信号,控制电热(热敏〉执行机构的动作,带动内置阀芯开启与关闭,从而改变被控〈房间〉环路的供水流量,保持房间的设定温度。2模式11:"房间温度控制器(有线)+分配器+电热(热敏〉执行机构+带内置阀芯的分水器飞与模式I基本类似,差异在于房间温度控制器同时控制多个回路,其输出信号不是直接至电热(热敏)执行机构,而是到分配器,通过分配器再控制各回路的电热(热敏)执行机构,带动内置阀芯动作,从而同时改变各回路的水流量,保持房间的设定温度。3模式I1I:"带无线电发射器的房间温度控制器+无线电接收器+电热(热敏)执行机构+带内置阅芯的分水器"。119 利用带无线电发射器的房间温度控制器对室内温度进行设定和监测,将监测到的实际值与设定值进行比较,然后将比较后得出的偏差信息发送给无线电接收器〈每间隔10min发送一次信息),无线电接收器将发送器的信息转化为电热(热敏〉式执行机构的控制信号,使分水器上的内置阀芯开启或关闭,对各个环路的流量进行调控,从而保持房间的设定温度。4模式凹"自力式温度控制阀组"。在需要控温房间的加热盘管上,装置直接作用式恒温控制间,通过恒温控制阀的温度控制器的作用,直接改变控制阀的开度,保持设定的室内温度。为了测得比较有代表性的室内温度,作为温控阀的动作信号,温控阀或温度传感器应安装在室内离地l.5m处。因此,加热管必须嵌墙抬升至该高度处。由于此处极易积聚空气,所以要求直接作用恒温控制阅必须具有排气功能。5模式V:"房间温度控制器(有线)+电热(热敏〉执行机构+带内置阀芯的分水器"。选择在有代表性的部位(如起居室),设置房间温度控制器,通过该控制器设定和监测室内温度:在分水器前的进水支管上,安装电热(热敏)执行器和两通阀。房间温度控制器将监测到的实际室内温度与设定值比较后,将偏差信号发送至电热(热敏)执行机构,从而改变二通阀的阀芯位置,改变总的供水流量,保证房间所需的温度。本系统的特点是投资较少、感受室温灵敏、安装方便。缺点是不能精确的控制每个房间的温度,且需要外接电源。一般适用于房间控制温度要求不高的场所,特别适用于大面积房间120 需要统一控制温度的场所。5.3.10引自《采暖通风与空气调节设计规范))GB50019-2003中4.8.6条:在采暖季平均水温下,重力循环作用压力约为设计工况下的最大值的2/3。5.3.11引自《公共建筑节能设计标准))GB50189-2005中5.4.10条第3款。5.4通风和空气调节系统5.4.1一般说来,居住建筑通风设计包括主动式通风和被动式通风。主动式通风指的是利用机械设备动力组织室内通风的方法,它一般要与空调、机械通风系统进行配合。被动式通风(自然通风)指的是采用"天然"的风压、热压作为驱动对房间降温。在我国多数地区,住宅进行自然通风是解决能耗和改善室内热舒适的有效手段,在过渡季室外气温低于26.C高于lS.C时,由于住宅室内发热量小,这段时间完全可以通过自然通风来消除热负荷,改善室内热舒适状况。即使是室外气温高于26.C.但只要低于(30-31).C时,人在自然通风的条件下仍然会感觉到舒适。许多建筑设置的机械通风或空气调节系统,都破坏了建筑的自然通风性能。因此强调设置的机械通风或空气调节系统不应妨碍建筑的自然通风。5.4.2采用分散式房间空调器进行空调和采暖时,这类设备一般由用户自行采购,该条文的目的是要推荐用户购买能效比高的产品。国家标准《房间空气调节器能效限定值及能效等级》GB12021.3和《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级}}GB21455.规定节能型产品的能源效率为2级。 目前,<<房间空气调节器能效限定值及能效等级》GBI2021.3-2010于2010年6月1日颁布实施。与2004年版标准相比,2010年版标准将能效等级分为三级,同时对能效限定值与能效等级指标己有提高。2004版中的节能评价值(即能效等级第2级)在2010年版标准仅列为第3级。鉴于当前是房间空调器标准新老交替的阶段,市场上可供选择的产品仍然执行的是老标准。本标准规定,鼓励用户选购节能型房间空调器,其意在于从用户需求端角度逐步提高我国房间空调器的能效水平,适应我国建筑节能形势的需要。为了方便应用,表3列出了GB12021.3-2004、GB12021.3-2010、GB21455-2008标准中列出的房间空气调节器能效等级为第2级的指标和转速可控型房间空气调节器能源效率等级为第2级的指标,表4列出了GBI2021.3-2010中空调器能效等级指标。表3房间空调器能效等级指标节能评价值制冷季节能源能效比EER(W/w)消耗效率SEER额定制冷[W.h/(W.h)]类型量CCGB12021.3-2GB12021.3-20GB21455-2008(W)004标准中节10标准中节标准中节能评能评价值(能能评价值(能价值(能效等效等级2级)效等级2级)级2级)整体式一2.903.10一CC~三45003.203.404.50450011634.20<5284.10水冷螺杆式528"""11634.30>11634.60<5284.40离心式528......11634.70>11635.10主三502.40活涡寨旋式式/风冷或蒸发>502.60冷却主三502.60螺杆式>502.80注g此表引自《公共建筑节能设计标准>GB50189-2∞5124 表6单元式空气调节机组能效比(EER)类型能效比(W/W)不接风管2.60风冷式接风管2.30不接风管3.00水冷式接风管2.70注z此表引自《公共建筑节能设计标准>>GB50189-2005表7多联式空调(热泵〉机组制冷综合性能系数[IPLV(C)J名义制冷量CC(W)弥合性(能能效系等数级{IP3L级Y)fCJ]CC~280003.2028000>GB50366一2005的强制性条文z即"3.1.1条:地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地状况调查,并对浅层地热能资源进行勘察"."5.1.1条z地下水换热系统应根据水呆地质勘察资料进行设计,并必须采取可靠回灌措施,确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层,不得对地下水资源造成浪费及污染。系统投入运行后,应对抽水量、回灌量及其水质进行监测"如果地源热泵系统采用地下埋管式换热器,要进行士壤温度平衡模拟计算,应注意并进行长期应用后土壤温度变化趋势的预测,以避免长期应用后土壤温度发生变化,出现机组效率降低甚至不能制冷或供热。5.4.9引自《公共建筑节能设计标准>>GB50189-2005中5.3.28条。5.4.10引自《公共建筑节能设计标准>>GB50189-2却0∞0仍5中5.3.2条。127 5.5分户热计量5.5.1本条文是强制性条文。2005年12月6日由原建设部、发改委、财政部、人事部、民政部、劳动和社会保障部、国家税务总局、国家环境保护总局八部委发文《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见识建城[2005]220号),文件明确提出,"新建住宅和公共建筑必须安装楼前热计量表和散热器恒温控制阀,新建住宅同时还要具备分户热计量条件"。文件中楼前热表可以理解为是与供热单位进行热费结算的依据,楼内住户可以依据不同的方法(设备)进行室内参数(比如,热量,温度)测量,然后,结合楼前热表的测量值对全楼的用热量进行住户间分摊。行业标准《供热计量技术规程))JGJ173-2009中第3.0.1条仔虽制性条文):"集中供热的新建建筑和既有建筑的节能改造必须安装热量计量装置";第3.0.2条(强制性条文):"集中供热系统的热量结算点必须安装热量表飞明确表明供热企业和终端用户间的热量结算,应以热量表作为结算依据。用于结算的热量表应符合相关国家产品标准,且计量检定证书应在检定的有效期内。由于楼前热表为该楼所用热量的结算表,要求有较高的精度及可靠性,价格相应较高,可以按栋楼设置热量表,即每栋楼作为一个计量单元。对于建筑用途相同、建设年代相近、建筑形式、平面、构造等相同或相似、建筑物越热量指标相近、户间热费分摊方式一致的小区(组团),也可以若干栋建筑,统一安装一块热量表。有时,在管路走向设计时一栋楼会有2个以上入口,此时128 宜按2个以上热表的读数相加以代表整栋楼的耗热量。对于既有居住建筑改造时,在不具备住户热费条件而只根据住户的面积进行整栋楼耗热量按户分摊时,每栋楼应设置各自的热量表。5.5.2,....5.5.8这几条条文参考了行业标准《供热计量技术规程))JG1173-2009。129 附录A河南省主要城市的气候区属、气象参数、耗热量指标限值A.O.l国标中仅给出了我省安阳、孟津、郑州、卢氏、西华5个地区的气象参数和分区,本标准依此为基础,同时参照《河南省建筑气象数据集)),采取就近原则,确定其余地市的热工分区,其中:新乡、开封、焦作、许吕气象参数参照郑州1;楼阳、鹤壁气象参数参照安阳:济源气象参数参照洛阳;l累河、商丘气象参数参照周口。130 附录B平均传热系数和热桥线传热系数计算B.O.11外墙主断面传热系数的修正系数值ψ受到保温类型、墙主断面传热系数、以及结构性热桥节点构造等因素的影响。表B.0.l1中给出了外保温常用的保温做法中,对应不同的外墙平均传热系数值时,墙体主断面传热系数的"直。做法选用表中均列出了采用普通窗或凸窗时,不同保温层厚度所能够达到的墙体平均传热系数值。设计中,若凸窗所占外窗总面积的比例达到30%,墙体平均传热系数值则应按照凸窗一栏选用。需要特别指出的是:相同的保温类型、墙主断面传热系数,当选用的结构性热桥节点构造不同时,ψ值的变化非常大。由于结构性热桥节点的构造做法多种多样,墙体中又包含多个结构性热桥,组合后的类型更是数量巨大,难以一一列举。表B.0.l1的主要目的是方便计算,表中给出的只能是针对一般性的建筑,在选定的节点构造下计算出的ψ值。实际工程中,当需要修正的单元墙体的热桥类型、构造均与表B.O.ll计算时的选定一致或近似时,可以直接采用表中给出的φ值计算墙体的平均传热系数:当两者差异较大时,需要另行计算。131 附录D外遮阳系数的简化计算D.O.l各种组合形式的外遮阳系数,可由参加组合的各种形式遮阳的外遮阳系数的乘积来近似确定。例如z水平式+垂直式组合的外遮阳系数=水平式遮阳系数×垂直式遮阳系数水平式+挡板式组合的外遮阳系数=水平式遮阳系数×挡板式遮阳系数132 附录I防火隔离带构造设计1.0.1,....__1.0.5本附录参考了《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程(征求意见稿)))和《公安部、住房和城乡建设部关于印发〈民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定〉的通知))(公通字(2009)46号)等相关政策文件,给出了防火隔离带构造设计方法、防火隔离带材料和节点构造图,可供设计人员参考。133'