居住建筑节能设计19页word.docx
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居住建筑节能设计19页word
居住建筑节能设计与节能改造
建筑划分为民用建筑和工业建筑，民用建筑又分为公共建筑和居住建筑。
居住建筑是指供人们居住使用的建筑。
长期以来，因片面强调降低建筑造价，我国居住建筑能耗过高，为了实现在2010年实现50%的目标，建设部先后发布了《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95（适用与严寒地区和寒冷地区）、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003、《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》JGJ129-2000，分别对严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区居住建筑的节能设计与节能改造提出了要求。
《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJJGJ26-95规定了不同地区采暖居住建筑各部分护围护结构传热系数限值（见表1）。
表1不同地区采暖居住建筑各部分护围护结构传热系数限值[W/（m2.K）]
采暖期室外平均温度（0C）
代表性城市
屋顶
外墙
不采暖楼梯间
窗户（含阳台门上部）
阳台门下部门芯板
外门
地板
地面
体形系数≤0.3
体形系数＞0.3
体形系数≤0.3
体形系数＞0.3
隔墙
户门
接触室外空气地板
不采
暖地下室上部地板
周边地面
非周边地面
2.0~1.0
郑州、洛阳、宝鸡、徐州
0.80
0.60
1.10
1.40
0.80
1.10
1.83
2.70
4.70
4.00
1.7
/
0.6
0.65
0.52
0.30
0.9~0.0
西安、拉萨、济南、青岛、安阳
0.80
0.60
1.00
1.28
0.70
1.00
1.83
2.70
4.70
4.00
1.7
/
0.6
0.65
0.52
0.30
-0.1~
-1.0
石家庄、德州、晋城、天水
0.80
0.60
0.92
1.20
0.60
0.85
1.83
2.2.00
4.70
4.00
1.7
/
0.6
0.65
0.52
0.30
-1.1~
-2.0
北京、天津、大连、阳泉、平凉
0.80
0.60
0.90
1.16
0.55
0.82
1.83
2.00
4.70
4.00
1.7
/
0.5
0.55
0.52
0.30
-2.1~
-3.0
兰州、太原、唐山、阿坝、喀什
0.70
0.50
0.85
1.10
0.62
0.78
0.94
2.00
4.70
4.00
1.7
/
0.5
0.55
0.52
0.30
-3.1~
-4.0
西宁、银川、丹东
0.70
0.50
0.68
0.65
0.94
2.00
4.00
1.7
/
0.5
0.55
0.52
0.30
-4.1~
-5.0
张家口、鞍山、酒泉、伊宁、吐鲁番
0.70
0.50
0.75
0.60
0.94
2.00
3.00
1.35
/
0.5
0.55
0.52
0.30
-5.1~
-6.0
沈阳、大同、本溪、阜新、哈密
0.60
0.40
0.68
0.56
0.94
1.50
3.00
1.35
/
0.4
0.55
0.30
0.30
-6.1~
-7.0
呼和浩特、抚顺、大柴旦
0.60
0.40
0.65
0.50
/
/
3.00
1.35
2.5
0.4
0.55
0.30
0.30
-7.1~
-8.0
延吉、通辽、通化、四平
0.60
0.40
0.65
0.50
/
/
2.50
1.35
2.5
0.4
0.55
0.30
0.30
-8.1~
-9.0
长春、乌鲁木齐
0.50
0.30
0.56
0.45
/
/
2.50
1.35
2.5
0.3
0.50
0.30
0.30
-9.1~
-10.0
哈尔滨、牡丹江、克拉玛依
0.50
0.30
0.52
0.40
/
/
2.50
1.35
2.5
0.3
0.50
0.30
0.30
-10.1~
-11.0
佳木斯、安达、齐齐哈尔、富锦
0.50
.030
0.52
0.40
/
/
2.50
1.35
2.5
0.3
0.50
0.30
0.30
-11.1~
-12.0
海伦、博克图
0.40
0.25
0.52
0.40
/
/
2.00
1.35
2.5
0.25
0.45
0.30
0.30
-12.1~
-14.5
伊春、呼玛、海拉尔、满州里
0.40
0.25
0.52
0.40
/
/
2.00
1.35
2.5
0.25
0.45
0.30
0.30
注：
①表中外墙的传热系数限值系指考虑周边热桥影响后的外墙平均传热系数。
有些地区外墙的传热系数限值有两行数，上行数据与传热系数为4.70的单层塑料窗相对应；下行数据与传热系数为4.00的单框双玻金属窗相对应。
②表中周边地面一栏中0.52为位于建筑物周边的不带保温层的混凝土地面的传热系数；0.30为带保温层的混凝土地面的传热系数。
非周边地面一栏中0.30为位于建筑物周边的不带保温层的混凝土地面的传热系数。
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001对夏热冬冷地区居住建筑体形系数规定为：
条式建筑物的体形系数不应超过0.35，点式建筑物的体形系数不应超过0.40。
夏热冬冷地区外窗（包括阳台门的透明部分）的面积不应过大，不同朝向、不同窗墙面积比的外窗，其传热系数应符合表2的规定。
表2不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数
朝向
窗外环境条件
外窗的传热系数k[w/（m2·k）]
窗墙面积比
≤0.25
窗墙面积比
＞0.25且≤0.30
平均窗墙面积比＞0.30且≤0.35
平均窗墙面积比＞0.35且≤0.45
平均窗墙面积比＞0.45且≤0.50
北（偏东600到偏西600范围）
冬季最冷月室外平均气温＞50C
4.7
4.7
3.2
2.5
-
冬季最冷月室外平均气温≤50C
4.7
3.2
3.2
2.5
-
东、西（东或西偏北300到偏南600范围）
无外遮阳措施
4.7
3.2
-
-
-
有外遮阳（其太阳辐射透过率≤20%）
4.7
3.2
3.2
2.5
2.5
南（偏东300到偏西300范围）
-
4.7
4.7
3.2
2.5
2.5
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》对夏热冬冷地区居住建筑外窗和阳台门的气密性等级规定为：
建筑物1~6层的外窗及阳台门的气密性等级，不应低于现行国家标准《建筑外墙空气渗透性能分级及其检测方法》GB7107规定的Ⅲ级；7层及7层以上的外窗及阳台门的气密性等级，不应低于该标准规定的Ⅱ级。
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》规定夏热冬冷地区居住建筑围护结构各部分的传热系数和热惰性指标应符合表3的规定。
其中外墙的传热系数应考虑结构性冷桥的影响，取平均传热系数，其计算方法应符合JGJ134附录A的规定。
表3围护结构各部分的传热系数{K[W/（m2·K）]}和热惰性指标（D）
屋顶*
外墙*
外窗（含阳台门透明部分）
分户墙和楼板
底部自然通风的架空楼板
户门
k≤1.0,D≥3.0
k≤1.5,D≥3.0
按表2的规定
k≤2.0
k≤1.5
k≤3.0
k≤0.8,D≥2.5
k≤1.0,D≥2.5
*注:
当屋顶和外墙的K值满足要求，但D值不满足要求时，应按照《民用建筑热工设计规范》GB50176—93第5.1.1条来验算隔热设计要求。
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003将夏热冬暖地区居住建筑节能设计标分为南北两个区。
北区内建筑节能设计应考虑夏季空调，兼顾冬季采暖。
南区内建筑节能设计应考虑夏季空调，可不考虑冬季采暖。
夏热冬暖地区居住建筑的外窗面积不应过大，各朝向的窗墙面积比，北向不应大于0.45；东、西向不应大于0.30；南向不应大于0.50。
夏热冬暖地区居住建筑的天窗面积不应大于屋顶总面积的4%，传热系数不应大于4W/（m2·K），本身的遮阳系数不应大于0.5。
夏热冬暖地区居住建筑屋顶和外墙的传热系数和热惰性指标应符合表4的规定。
当设计建筑的屋顶和外墙不符合表4的规定时，其空调采暖年耗电指数（或耗电量）不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指数（或耗电量）。
表4屋顶和外墙的传热系数K[W/（m2·K）]、热惰性指标D
屋顶
外墙
K≤1.0,D≥2.5
K≤2.0,D≥3.0或K≤1.5,D≥3.0或K≤1.0,D≥2.5
K≤0.5
K≤0.7
注：
D＜2.5的轻质屋顶和外墙，还应符合国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176—93所规定的隔热要求。
夏热冬暖地区居住建筑采用不同平均窗墙面积比时，其外窗的传热系数和综合遮阳系数应符合表5-1和表5-2的规定。
当设计建筑的外窗不符合表5-1和5-2的规定时，其空调采暖年耗电指数（或耗电量）不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指数（或耗电量）。
表5-1北区居住建筑外窗的传热系数和综合遮阳系数限值
外墙
外窗的综合遮阳系数Sw
外窗的传热系数k[w/（m2·k）]
平均窗墙面积比CM≤0.25
平均窗墙面积比0.25＜CM≤0.3
平均窗墙面积比0.3＜CM≤0.35
平均窗墙面积比0.35＜CM≤0.4
平均窗墙面积比0.4＜CM≤0.45
K≤2.0
D≥3.0
0.9
≤2.0
-
-
-
-
0.8
≤2.5
-
-
-
-
0.7
≤3.0
≤2.0
≤2.0
-
-
0.6
≤3.0
≤2.5
≤2.5
≤2.0
-
0.5
≤3.5
≤2.5
≤2.5
≤2.0
≤2.0
0.4
≤3.5
≤3.0
≤3.0
≤2.5
≤2.5
0.3
≤4.0
≤3.0
≤3.0
≤2.5
≤2.5
0.2
≤4.0
≤3.5
≤3.0
≤3.0
≤3.0
K≤1.5
D≥3.0
0.9
≤5.0
≤3.5
≤2.5
-
-
0.8
≤5.5
≤4.0
≤3.0
≤2.0
-
0.7
≤6.0
≤4.5
≤3.5
≤2.5
≤2.0
0.6
≤6.5
≤5.0
≤4.0
≤3.0
≤3.0
0.5
≤6.5
≤5.0
≤4.5
≤3.5
≤3.5
0.4
≤6.5
≤5.5
≤4.5
≤4.0
≤3.5
0.3
≤6.5
≤5.5
≤5.0
≤4.0
≤4.0
0.2
≤6.5
≤6.0
≤5.0
≤4.0
≤4.0
K≤1.0
D≥2.5或
K≤0.7
0.9
≤6.5
≤6.5
≤4.0
≤2.5
-
0.8
≤6.5
≤6.5
≤5.0
≤3.5
≤2.5
0.7
≤6.5
≤6.5
≤5.5
≤4.5
≤3.5
0.6
≤6.5
≤6.5
≤6.0
≤5.0
≤4.0
0.5
≤6.5
≤6.5
≤6.5
≤5.0
≤4.5
0.4
≤6.5
≤6.5
≤6.5
≤5.5
≤5.0
0.3
≤6.5
≤6.5
≤6.5
≤5.5
≤5.0
0.2
≤6.5
≤6.5
≤6.5
≤6.0
≤5.5
注：
窗墙面积比是指窗户洞口面积与房间立面单元面积（即建筑层高与开间顶位线围成的面积）的比值。
表5-2南区居住建筑外窗的综合遮阳系数限值
外墙
（p≤0.8）
外窗的综合遮阳系数Sw
平均窗墙面积比CM≤0.25
平均窗墙面积比0.25＜CM≤0.3
平均窗墙面积比0.3＜CM≤0.35
平均窗墙面积比0.35＜CM≤0.4
平均窗墙面积比0.4＜CM≤0.45
k≤2.0,D≥3.0
≤0.6
≤0.5
≤0.4
≤0.4
≤0.3
k1.5D≥3.0
≤0.8
≤0.7
≤0.6
≤0.5
≤0.4
k≤1.0,D≥2.5或K≤0.7
≤0.9
≤0.8
≤0.7
≤0.6
≤0.5
注1.本条文所指的外窗包括阳台门的透明部分。
注2.南区居住建筑的节能设计对外窗的传热系数不作规定。
注3.P是外墙外表面的太阳辐射吸收系数。
注：
1）遮阳系数：
有外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数×外遮阳的遮阳系数；
无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。
2）水平遮阳板的外遮阳系数
水平遮阳板的外遮阳系数：
SDH=ahPF2+bhPF+1
（1）
遮阳板外挑系数：
PF=A/B
（2）
式中：
SDH—水平遮阳板夏季外遮阳系数；
ah、bh、—计算系数，见表5-3；
PF—遮阳板外挑系数，当计算出的PF＞1时，取PF=1；
A—遮阳板外挑长度；
B—遮阳板根部到窗对边距离。
图1水平遮阳
表5-3水平和垂直外遮阳计算系数
气候区
遮阳装置
计算系数
东
东南
南
西南
西
西北
北
东北
寒冷地区
水平遮阳板
ah
0.35
0.53
0.63
0.37
0.35
0.35
0.29
0.52
bh
-0.76
-0.95
-0.99
-0.68
-0.78
-0.66
-0.54
-0.92
垂直遮阳板
av
0.32
0.39
0.43
0.44
0.31
0.42
0.47
0.41
bv
-0.63
-0.75
-0.78
-0.85
-0.61
-0.83
-0.89
-0.79
夏热冬冷地区
水平遮阳板
ah
0.35
0.48
0.47
0.36
0.36
0.36
0.30
0.48
bh
-0.75
-0.83
-0.79
-0.68
-0.76
-0.68
-0.58
-0.58
垂直遮阳板
av
0.32
0.42
0.42
0.42
0.33
0.41
0.44
0.43
bv
-0.65
-0.80
-0.80
-0.82
-0.66
-0.82
-0.84
-0.83
夏热冬暖地区
水平遮阳板
ah
0.35
0.42
0.41
0.36
0.36
0.36
0.32
0.43
bh
-0.73
-0.75
-0.72
-0.67
-0.72
-0.69
-0.61
-0.78
垂直遮阳板
av
0.34
0.42
0.41
0.41
0.36
0.40
0.32
0.43
bv
-0.68
-0.81
-0.72
-0.82
-0.72
-0.81
-0.061
0.83
注：
其它朝向的计算系数按上表中最接近的朝向选取。
3）垂直外遮阳系数
垂直遮阳板的外遮阳系数：
SDV=avPF2+bvPF+1（3）
遮阳板外挑系数：
PF=A/B（4）
式中：
SDV—水平遮阳板夏季外遮阳系数；
av、bv、—计算系数，见表5-3；
PF—遮阳板外挑系数，当计算出的PF＞1时，取PF=1；
A—遮阳板外挑长度；
B—遮阳板根部到窗对边距离。
图2
4）当同时有水平遮阳板和垂直遮阳板时，水平遮阳板和垂直遮阳板组合成的综合遮阳，其外遮阳系数值应取水平遮阳板和垂直遮阳板的水平遮阳板的乘积。
《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》JGJ129-2000规定既有采暖居住建筑，当其建筑物耗能量指标，围护结构保温和门窗气密性等不能满足现行行业标准《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26）的要求时，应进行节能改造。
使围护结构节能改造达到下列两项中的一项：
1．不同地区采暖居住建筑各部分护围护结构传热系数符合表1规定的限值；
2．通过围护结构单位面积的耗热量指标不应超过《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》
JGJ26-95的规定。
一．墙体改造
要使围护结构传热系数符合《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95规定的限值（见表1），就要对墙体进行改造，墙体进行内、外保温改造时，应优先选用外保温技术。
墙体外保温包括纤维增强聚苯板外保温；加气混凝土外保温；GRC与聚苯复合板外保温；钢丝网水泥砂浆、岩棉板外保温等，墙体内保温包括饰面石膏聚苯板复合内保温；纸面石膏复合内保温；无纸石膏复合内保温；加气混凝土内保温等。
本文重点介绍纤维增强聚苯板外保温做法。
1）对墙体进行改造前，必须进行设计计算。
设计计算的主要内容应包括：
1.外墙平均传热系数；
2.所用保温材料的厚度的计算；
3.墙体改造的构造措施及节点设计等。
2）墙体外保温所用材料、配件应符合下列要求：
1.胶粘剂及（或）固定件：
胶粘剂应采用经过鉴定的专用胶粘剂材料，其主要技术性能指标应符合表6的规定；固定件应采用膨胀螺栓或特制的防锈连接件。
胶粘剂的主要技术性能指标表6
项目
实验条件
采用标准
单位
指标
掺合强度等级42.5水泥
掺合强度等级52.5水泥
抗拉粘结强度
常温常态14d
GB/T12954-91
MPa
≥1.0
≥1.0
抗拉粘结强度
常态14d，浸碱4d
GB/T12954-91
MPa
≥0.6
≥0.6
抗拉粘结强度
常态14d，浸水7d
GB/T12954-91
MPa
≥0.6
≥0.6
压剪粘结强度
常温常态7d
GB/T12954-91
MPa
≥1.5
≥2.5
压剪粘结强度
常态7d，浸水24h
JC/T547-94
MPa
≥0.9
≥1.8
压剪粘结强度
常温常态28d
GB/T12954-91
MPa
≥1.7
≥3.0
压剪粘结强度
常态28d，浸水24h
JC/T547-94
MPa
≥1.7
≥3.0
2.保温板应采用高效保温、耐久性好的材料，并应符合防火要求。
当采用聚苯乙烯泡沫塑料板（以下简称聚苯板）时，其主要技术性能指标应符合表7的规定。
聚苯板的主要技术性能指标表7
项目
单位
指标
密度
最小
kg/m3
≥18.0
最大
kg/m3
≤20.0
导热系数
w/（m·k）
≤0.042
抗压强度
kpa
≥69
抗拉强度
kpa
≥103
抗弯强度
kpa
≥172
剪切模量
kpa
≥2758
体积吸水率
%
≤2.5
尺寸稳定性
%
≤2.0
氧指数（1
%
≥30
火焰扩散指数
≤25
烟密度指数
≤450
板长×宽
mm
≤1200×600
养护天数
自然养护
d
≥42
蒸气养护
d（600C恒温）
≥5
溶结性
断裂弯曲负荷
N
≥15
弯曲变形
mm
≥20
注：
（1建筑材料的燃烧性能一般用氧指数来衡量。
氧指数又叫临界氧浓度或极限氧浓度。
氧指数大于50的建筑材料属非燃烧材料（又称不燃烧材料），氧指数在30~50之间的属难燃烧材料，氧指数在20~30之间的属可燃烧材料，氧指数小于或等于20的属易燃烧材料。
3.底层抹面材料，应采用专用聚合物水泥砂浆，其主要技术性能指标应符合表6的规定。
4.增强网布应选择极限延伸率低的材料，并应具有防腐耐碱性能。
当选用玻纤网布时，其主要技术
性能指标应符合表8的规定，并应埋置在底层抹面材料内。
玻纤网布的主要技术性能指标表8
项目
单位
指标
标准网布
加强网布
标准网眼尺寸
mm
3.5×4.0
5.5×5.0
公称单位面积质量
g/m2
≥139
≥678
抗拉强度
经向
N/2.5cm
667
3336
纬向
N/2.5cm
667
2446
耐碱抗拉强度
经向
N/2.5cm
534
2668
纬向
N/2.5cm
534
1956
耐碱抗拉强度保持率
经向
%
≥80
≥80
纬向
%
≥80
≥80
5.装饰面层，应符合抗裂及防水要求，并应具有装饰效果，其主要技术性能指标应符合表9的规定。
装饰面层的主要技术性能指标表9
项目
单位
指标
抗拉强度
MPa
≥2.20
延伸率
%
≥64
弹性变形恢复率
%
80
柔韧性
－260C以上温度快弯试验无裂缝出现
抗粉尘附着（残留反射率）
%
98
耐水性
240h后试验,涂层无裂纹、起泡、剥落、软化物析出
与未浸泡部分相比，颜色，光泽允许有轻微变化
耐碱性
240h后试验,涂层无裂纹、起泡、剥落、软化物析出
与未浸泡部分相比，颜色，光泽允许有轻微变化
耐洗刷性
1000次洗刷试验后，涂层无变化
耐沾污率
5次沾污试验后，沾污率在45%以下
耐冻融循环性
10次冻融循环试验后，涂层无裂纹、起泡、剥落
与未试验部分相比，颜色，光泽允许有轻微变化
粘结强度
MPa
≥0.69
人工加速耐候性
2000h试验后,涂层无裂纹、起泡、剥落、粉化、变色不大于2级
3）墙体外保温的基本构造应符合表10的要求。
墙体外保温的基本构造表10
墙体①
粘结层②
保温层③
保护层④
饰面层⑤
构造示意
钢筋混凝土
粘土砖
粘土多孔砖墙
混凝土空心砌块墙
胶粘剂
保温板
底层抹灰材料+网布
装饰面层+罩面材料
二．户门的保温、密闭性能应在户门关闭的状态下，测量门框与墙身、门框与门扇、门扇与门扇之间的缝隙宽度。
在缝隙部位应设置耐久性和弹性均好的密封条。
对传热系统不符合要求的户门应提高其保温性能，在门芯板内应加贴高效保温材料如聚苯板、玻璃棉、岩棉板、矿棉板等。
并应使用强度较高且能阻止空气渗透的面板加以保护。
对原有的窗户、阳台门应进行气密性能检查或抽样检测，其气密性等级，在1~6层建筑中，不应低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》（GB7107）规定的Ⅲ级水平；在7~30层建筑中，不应低于上述标准中规定的Ⅱ级水平。
当不能满足要求时，应对原窗进行更新或改造。
对于空腹钢窗和木窗，宜采用性能好的橡塑密封条来改善其气密性。
阳台门门芯板应加贴保温材料。
对原有阳台可进行封闭处理。
三．对窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温气密材料加弹性密封胶封堵，其具体做法可按《既有采暖
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