东莞市居住建筑节能设计指引Word文件下载.doc
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3.3屋面热工性能 19
3.3.1坡屋面构造做法及热工性能参数 19
3.3.2平屋面构造做法及热工性能参数 20
3.4外窗热工性能 22
3.4.1玻璃节能性能评价的主要参数 22
3.4.2节能玻璃的主要品种 23
3.4.3常用外窗的遮阳系数和可见光透射比 25
3.5窗户的隔声 25
3.5.1影响窗隔声性能的因素与隔声措施 26
3.5.2窗户的隔声措施 27
3.6窗户的气密性能 28
第四章节能型建筑设备 30
4.1节能型空调设备选用 30
4.1.1住宅空调特点及要求 30
4.1.2常见的家用空调器 30
4.1.3确定制冷量 31
4.1.4空调能效比 32
4.1.5根据房间格局确定空调的类型 33
4.1.6分体空调器安装 33
4.2节能型灯具选用 33
4.2.1显色度 34
4.2.2镇流器 34
4.2.3灯具面罩材料 34
4.2.4使用寿命 34
4.2.5认准品牌 34
4.2.6常见节能型灯具 34
4.3空气能热泵热水系统 35
4.3.1热泵工作原理 35
4.3.2空气能热泵节能效果 36
第五章太阳能热水系统与建筑一体化 38
5.1太阳能集热器 38
5.1.1平板型集热器 38
5.1.2全玻璃真空管集热器 39
5.1.3集热器选用 40
5.2太阳能热水与建筑一体化设计 41
5.2.1建筑设计 41
5.2.2结构设计 43
5.2.3给排水设计 43
5.2.4电气设计 44
5.3太阳能热水系统设计 44
5.3.1热水系统分类 44
5.3.2集热器面积计算 45
5.3.3辅助热源设计 47
47
第一章东莞地区建筑节能设计要点
《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）从建筑热工设计角度出发,将全国建筑热工设计分为五个区：
严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区。
根据东莞地区所处经度和纬度，属夏热冬暖地区。
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75-2003）以一月份的平均温度11.5℃为分界线，将夏热冬暖地区划分为南北两个区，东莞各个镇街均属南区，南区内建筑节能设计应重点考虑夏季空调，可不考虑冬季采暖。
东莞地区属亚热带季风气候，长夏短冬，日照充足，雨量充沛，温差振幅小，季风明显。
年平均气温为22.1℃～23.1℃，一年中最冷为1月份，最热为7月份。
年极端最高气温37.8℃，年极端最低气温3.1℃。
日照时数充足，年平均日照时数为2200～3000小时，占全年可照时数的42％，一年中2～3月份日照最少，7月份日照最多。
雨量集中在4～9月份，其中4～6月为前汛期，以锋面低槽降水为多。
7～9月为后汛期，台风降水活跃，年平均雨量为1819.9毫米。
可见东莞地区气候特点是夏季漫长，冬季气候温和，长年气温高而且湿度大，太阳辐射强烈，雨量充沛。
由于这些气候特点，本地区居住建筑物能耗主要用于夏季的空调。
结合本地区的夏季高温、高湿，太阳辐射强烈的特点，建筑节能设计应注重以下几点：
1．应注重夏季的隔热，减少太阳辐射进入室内，适当控制窗墙面积比，有效利用建筑自身的遮阳或外遮阳措施，提高屋面隔热性能；
2．尽可能的采取通风措施，及时的带走室内的热量和水分；
3．合理的应用可再生能源，如太阳能、空气能等。
第二章建筑节能设计常用方法
2.1规划阶段的节能设计
居住建筑规划设计中的节能设计是指在建筑总平面布局，建筑平面及立面设计时根据所在地区及小区的特点，充分利用小区的地理环境、室外绿化、建筑朝向、整体布局等达到节能的目的。
作为东莞地区而言，则更应达到控制夏季热岛效应，减少太阳辐射对室内的影响，充分利用自然通风降温的目的。
2.1.1总体布局原则
建筑总平面的布置和设计，宜充分利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季凉爽时段的自然通风。
建筑的主要朝向宜选择本地区最佳朝向，一般宜采用南偏东45°
至南偏西15°
范围内，主要房间避免夏季受东、西向日晒。
2.1.2外部环境设计
在建筑设计中，应对建筑自身所处的具体环境加以充分利用和改善，以创造能充分满足人们舒适条件的室内外环境。
如在建筑周围种植树木、植被。
可有效阻挡风沙、尘埃，净化空气，同时起到遮阳、降噪的效果。
有条件地区，可在建筑附近设置水面，利用水面平衡环境温度、湿度以及收集雨水。
也可通过垂直绿化、屋面绿化、渗水地面等改善环境温湿度，提高建筑物的室内热舒适度。
2.1.3自然通风
小区建筑布局对建筑群的自然通风有很大的影响，欲使建筑物获得良好的自然通风，周围的建筑物，尤其是前幢建筑物的阻挡状况是一定的因素。
对于常用的建筑群体布局形式来说，错列式、斜列式以及自由式，比行列式，周边式好，建筑相互挡风较小。
窗户的位置与自然通风设计有着密切的关系。
在相对墙面上设置可开启的外窗虽可形成很好的对流，但室内流场除了在出风口一边的两个墙角有局部的紊流外，对室内的其他地点影响很小，沿两侧的气流很弱，特别是在进风口一边的墙角。
在设计时能使风向偏斜45°
，即可在室内引起大量紊流，沿着房间四周做环行运动，从而增加侧墙及墙角处的气流量。
房间的单侧开窗时由于风的压力梯度小，会有通风不良的现象，但采用平开窗，调整外窗可开启的方式，利用窗扇“兜风”可很好的改善室内通风状况，所以尽量采用平开窗形式。
室内的通风状况不仅与外窗的可开启面积有关系，而且与室内空间的分隔布置有关系。
一套房间一般都包含有几个相互连通的房间，进入室内的气流可能要经过数次方向的改变才能通过出口离开室内，而这些偏转会对气流产生较大的阻力。
所以在设置房间分隔时应使气流方向改变最多的路线其进风口和出风口的风压最大，尽量避免进风口和出风口风压小而风所经过的路线中分隔较多的现象。
小区整体自然通风和建筑单体的自然通风设计在必要时可借助CFD（计算流体力学）技术进行建筑风环境模拟，通过模拟对建筑布局和建筑层高进行调整，以达到最好的通风效果，同时也应避免局部风速过大现象。
2.2围护结构的节能设计
通过对夏热冬暖地区的五类典型建筑进行围护结构节能潜力的详细模拟计算，结果表明：
建筑外围护结构的节能贡献率大小顺序依次是外窗>
外墙>
屋顶，其中外窗的节能贡献率为31%～37%，外墙为8%～16%，屋顶为0.23%～5.14%，如图2-1所示：
从节能贡献率上看外窗的节能贡献率最大，因此，夏热冬暖地区的围护结构节能设计要重点考虑外窗的遮阳，其次是外墙。
虽然屋顶的热工性能参数对整栋建筑的节能贡献率较小，但考虑到顶层住户的热舒适性屋顶的热工性能不可忽视，所以《夏热冬暖地区居住建筑节能标准》广东省实施细则要求屋顶的热工性能必须满足要求。
图2-1各类建筑外围护结构节能贡献率分布图
2.2.1外墙节能设计
外墙宜优先采用蒸压加气混凝土砌块这类自保温性能好的产品，在使用时应从产品源头开始严格控制产品质量，以及在施工过程中必须遵守相关的技术规程，必须有防水、防裂等措施。
在热桥比例不大的宿舍类以及框架结构的住宅采用加气砼砌块外墙可不用再采取其他的保温隔热措施。
采用蒸压粉煤灰砖或混凝土空心砌块等作为外墙材料应做适当隔热措施，推荐采用内保温做法，以增加隔热性能，保温层可选用玻化微珠保温砂浆或胶粉聚苯颗粒保温砂浆。
外墙采用浅色饰面也是一种非常有效的节能措施，当外墙表面吸收系数小于或等于0.6时，在计算外墙传热系数时可附加0.2的热阻。
表2-1典型围护结构外表面吸收系数（可附加0.2热阻）
面层类型
表面性质
表面颜色
吸收系数
石灰粉刷墙面
光滑、新
白色
0.48
抛光铝板
浅色
0.12
白水泥粉刷墙面
浅色饰面砖
浅黄、浅绿
0.50
硅酸盐砖墙
不光滑
黄灰色
浅色涂料
光平
浅黄、浅红
银色漆
光亮
银色
0.25
2.2.2外窗节能设计
各种常用外窗玻璃性能比较见表2-2：
表2-2外窗玻璃性能简单比较
序号
玻璃品种
遮阳性能
采光性能
隔声性能
价格
1
普通透明玻璃
差，大于0.8
好
差
AAAAA
2
吸热玻璃（着色玻璃）
较好，0.7～0.65
由于玻璃带有颜色，对室内采光有一定的影响
3
热反射镀膜玻璃
好，0.25～0.55
由于玻璃反光强烈，易造成光污染，且可见光透过率低，对室内采光影响较大
AAAA
4
在线Low-E玻璃
较好，0.45～0.7
对室内采光影响较小，且反射率较低
AAA
5
普通透明中空玻璃
差，大于0.75
AA
6
热反射镀膜中空玻璃
7
离线Low-E中空玻璃
虽有一定影响，但室内采光效果影响要比同样遮阳的系数的其他玻璃好
A
备注：
经济性栏内AAAAA表示价格最便宜，A表示价格最高，其他的介于二者之间
外窗玻璃材料应尽量选用遮阳系数小的产品，居住建筑如隔声要求较低，可尽量选用单层玻璃产品，如普通透明玻璃、吸热玻璃、在线low-e玻璃或热反射镀膜玻璃；
如隔声要求较高时可选用中空玻璃。
公共建筑选用玻璃应同时考虑玻璃的传热系数和遮阳系数，根据窗墙面积比的不同，热反射镀膜玻璃，热反射镀膜中空玻璃、Low-E中空玻璃更适合于公共建筑。
2.2.3屋面节能设计
屋面节能设计在南方地区应根据气候特点采取必要的隔热措施，其方法主要有采用隔热材料、屋面绿化、蓄水屋面等，屋面浅色也具有一定的隔热效果。
屋面隔热材料通常采用有40mm厚模塑聚苯板或30mm厚挤塑聚苯板。
工程中常用的隔热材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的，这类保温材料如果吸湿后，其导热系数将陡增，其保温隔热材料适宜放置于防水层下面。
挤塑聚苯板可用于做倒置式屋面。
倒置式屋面与普通保温屋面的比较如表2-3所示，由表2-3可知，倒置式屋面的优越性显而易见。
表2-3倒置式屋面与普通屋面优劣比较
性能
倒置式屋面（XPS）
正防水屋面
水泥珍珠岩屋面
保温隔热性能
保温隔热效果极佳，承受荷载能力大
视选用材料
高厚度才能达到XPS的标准
施工方便性
施工方便、简易、质轻好搬、易切割、施工期断、无形中降低成本
需考虑防水层施工与防水材料的选用，要配合绝热材料增加施工麻烦
施工困难、搬运慢、且需要做隔气层与排气孔，施工期长，成本无形中增加
屋顶结构增加负荷
极小（0.4kN/m3）
极大（4kN/m3）
老化性
几乎不老化，可以说与建筑同寿命，无翻修问题
防水层一旦破裂，绝热材料可能也会老化分解
一旦受潮就开始有老化分解现象，时候一到就要翻修
排气孔隔气层
不需要
某些情况需要，如室内是潮湿环境
屋顶使用性
屋顶可再利用，如花园
高
因有隔气层，再利用性低与不方便
施工气候性
无特殊要求，甚至雨天也可施工
需晴天
需好天气
施工对专业性
较易
较难
防水层日后维修性
方便
一旦修补可能连绝热层都一齐受损
不易
注:
USD工法—将隔热层放在防水层上方的工法（UP—SIDEDOWN）；
BUR工法—将隔热层放在防水层下方的传统做法；
XPS—挤塑式聚苯乙烯保温板。
绿化屋面由于覆土层和植被层的蒸发作用，对降低屋面内外表面的温度有很大的作用，有条件的应尽量采用。
2.3建筑设备节能设计
居住建筑中设备节能设计主要涉及电气专业节能设计和给排水专业的节能设计，居住建筑中无大型的用电设备和用水设备。
2.3.1电气专业节能设计
电气专业在设计过程中应注重供配电系统的节能措施。
首先，应合理选择变配电所位置，将变压器设置在负荷中心，可以减少低压侧线路长度，降低线路损耗。
第二，要进行合理的负荷计算，通过负荷计算，利用最佳负载系数法确定变压器容量，选择技术参数合适的变压器和系统开关设备，确保系统安全、可靠，在经济运行方式下运行。
第三，合理选择变压器，选用高效低耗变压器，力求使变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器能耗。
在居住建筑中公共区域照明系统具有一定的节能空间。
公共区域的照明，常常存在着严重的能源浪费现象。
通过以下几种方式，可以有效杜绝此现象。
（1）根据季节的不同，编制照明状态运行时间表，确定设备开启和停止时间。
（2）增加公共区域照明回路设计，在非必须情况下，特别是夜间，照明系统只运行最低的供电回路。
（3）光电感应或声控方式控制照明回路。
2.3.2给排水专业节能设计
给排水专业节能设计主要包括两方面，供水系统节能设计和生活热水系统的节能设计。
生活热水的节能设计将在节能型设备中进行阐述。
在供水系统中主要的耗能部件为水泵，即在需要加压供水时需要耗能。
合理的选择加压供水方式可达到一定的节能效果。
表2-4常用供水方式比较
供水方式
水泵运行工况
能耗情况
供水安全稳定性
消除二次污染
一次投资
运行费用
高位水箱供水
均在高效段运行
气压供水
比方式1稍差
＞1
比方式1差
较差
＜1
稍＞1
变频调速供水
部分时间低效运行
1~2
管网叠压供水
比方式3稍差
≈1
由上表比较可知，从节能节水比较，四种常用供水方式中高位水箱供水和管网叠压供水占有优势，但在工程设计中，在考虑节能节水的同时，还需兼顾其他因素，因此要结合建筑物提供的条件、用水特点等综合考虑选用合理的供水方式。
在有条件设置高位水箱且允许采用管网叠压供水的地方，可采用常速泵组＋高位水箱管网叠压供水的供水方式，这样最节能节水。
这种供水方式的特点如下：
1）可利用市政供水压力；
2）水泵Q＝Qh（最大日最大时流量），只为变频调速泵组流量qs（设计秒流量）的1～1/3；
3）水泵均在高效段运行；
4）高位水箱供水安全、稳定、节水。
第三章常用围护结构热工性能
建筑节能设计中围护结构主要指建筑的外墙、外窗以及屋面三部分，《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75-2003）以及《<
夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准>
广东省实施细则》（DBJ15-50-2006）均对这三部分提出相应的要求。
其中屋面、墙体的节能设计还应满足《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）要求。
本章主要介绍东莞地区常用围护结构做法，以及热工性能，方便设计人员选用。
3.1外墙及保温隔热系统
外墙体保温隔热设计，应优先考虑选用墙体自保温，再考虑增加保温材料，合理的设计使用墙体材料，并符合《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75-2003）、《<
广东省实施细则》（DBJ15-50-2006）的要求。
在选材的过程中根据国家要求选择质轻高强的产品，结合东莞的实际，选择本地能够买到的，能满足供应量的产品，以及考虑施工方便性、产品的经济性等。
东莞地区常用的外墙材料有加蒸压气混凝土砌块、烧结粉煤灰砖、蒸压粉煤灰砖、混凝土空心砌块，用于外墙的保温砂浆有玻化微珠保温砂浆和胶粉聚苯颗粒保温砂浆等。
3.1.1蒸压加气混凝土砌块
3.1.1.1材料说明
蒸压加气混凝土砌块主要以水泥、石灰、砂、铝粉等为原料，经混和搅拌浇注发泡，坯体静停，切割、高温高压蒸汽养护等工序制成的一种性能优良的建筑材料。
3.1.1.2产品特点及性能要求
加气混凝土砌块具有质量轻、绝热性能好、吸声、加工方便、施工效率高等优点，并具有良好的防火性能，是目前市场上首选的理想节能墙体材料。
一般标准的加气混凝土砌块的容重在500～800kg/m3左右，仅为实心粘土砖的1/2～1/3，钢筋混凝土的1/3～1/5，可大大减轻建筑物的自重。
其导热系数通常为0.19～0.25W/（m·
K），保温隔热能力为实心粘土砖的3～4倍，钢筋混凝土的7～9倍。
3.1.2混凝土空心砌块
3.1.2.1材料说明
普通混凝土小型空心砌块是以水泥为胶结料，砂石或矿渣等骨料按一定配比加水搅拌、经振动成型、养护而制成的小型并有一定空心率的墙体材料，空心率不小于25％。
3.1.2.2产品特点及性能
普通混凝土小型空心砌块具有强度高、自重轻、耐久性好、外形尺寸规整，部分类型的混凝土砌块还具有美观的饰面以及良好的保温隔热性能等特点。
砌块建筑具有安全、美观、耐久、使用面积较大、施工速度较快、建筑造价与围护费用较低等综合特色。
3.1.3烧结粉煤灰砖
3.1.3.1材料说明
烧结粉煤灰砖是在粘土中适量掺入粉煤灰，通过加热点燃粉煤灰中未完全燃烧的煤成分形成自燃来完成烧结过程。
其粉煤灰的掺量应达到50％以上（体积比）。
3.1.3.2产品特点及性能
该产品与粘土砖性能基本类似，可完全替代粘土砖，其导热系数为0.64～0.81W/m·
K其他性能及施工工艺基本与传统的粘土砖类似。
3.1.4蒸压粉煤灰砖
3.1.4.1材料说明
蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰或其他矿渣或灰砂为原料，添加石灰、石膏以及骨料，经胚料制备、压制成型、高效蒸汽养护等工艺制成。
一般粉煤灰掺量为50%~65%，生石灰粉为10%~15%，砂为20%~35%，掺合料为3%~5%。
3.1.4.2产品特点及性能
粉煤灰砖是一种新型墙体材料，容重约在1540～1640kg/m3之间，比粘土砖略轻（粘土砖1600～1800kg/m3）。
砌筑方法和粘土砖相似，但因吸水较慢，应提前浇水，适宜采用混合砂浆，其导热系数0.55W/m·
K左右。
3.1.5蒸压泡沫混凝土砖
3.15.1材料说明
蒸压泡沫混凝土砖是以引气剂与水混合生产气体泡沫，然后再与掺有矿渣粉等配料的水泥净浆或水泥砂浆混合，经成型、蒸压养护等工艺而制成的砌墙砖。
3.1.5.2产品特点及性能
蒸压泡沫混凝土砖是一种新型墙体材料，容重约在650-1350kg/m3之间，干燥收缩值不大于0.80mm/m（容重不大于1150kg/m3时）或不大于0.50（容重大于1150kg/m3时），导热系数分别不大于0.30W/m·
K（容重不大于850kg/m3时）、0.48W/m·
K（容重不大于1150kg/m3时）、0.65W/m·
K（容重不大于1250kg/m3时）、0.75W/m·
K（容重不大于1350kg/m3时），具体参照广东省标准《非承重蒸压泡沫混凝土砖墙体工程技术规程》（DBJ/T15-43-2005）要求。
3.1.6膨胀玻化微珠保温砂浆保温系统
3.1.6.1膨胀玻化微珠保温砂浆
在东莞地区广泛使用的几种新型墙材中，除蒸压加气混凝土砌块具有良好的自保温隔热性能外，其余的几种单一墙材其外墙的热工性能均不能满足规范要求，因此需做一定的保温隔热措施。
由于本地区常年高温、高湿，且每年伴有台风等恶劣的气候条件，因此对外墙的饰面层要求高。
鉴于外保温在使用过程中有空鼓、开裂等安全隐患，本指引不推荐采用。
此外，本地区住宅建筑以空调能耗为主，且多为间歇使用，因此内保温在本地区也一样具有一定的节能效果。
考虑到内保温的施工简易性和经济性，本指引推荐采用膨胀玻化微珠保温砂浆做内保的隔热做法。
玻化微珠是一种酸性玻璃质溶岩矿物质（松脂岩矿砂），经过特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔、表面玻化封闭，呈球状体细径颗粒，是一种具有高性能的新型无机轻质绝热材料。
主要化学成分是SiO2、Al2O3、CaO，颗粒粒径为0.1－2mm，容重为50－100kg/m3，导热系数为0.028～0.048W/m·
K，漂浮率大于95％，成球化率大于95％，吸水率小于50%,，熔融温度为1200℃。
由于表面玻化形成一定的颗粒强度，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火、吸音性能。
用玻化微珠作为轻质骨料制作的保温隔热砂浆，可提高砂浆的和易性和自抗压强度，减少材料收缩率，提高产品综合性能，降低综合生产成本。
其技术性能指标应符合表3-1的规定：
表3-1膨胀玻化微珠保温砂浆技术性能指标
项目
性能指标
Ⅰ型
Ⅱ型
干表观密度，kg/m3
≤350
≤400
湿表观密度，kg/m3
≤680
≤900
抗压强度，kPa
≥500
≥800
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