25. 超低能耗建筑应采用保温性能更高的围护结构。 在严寒、寒冷和夏热冬冷地区,围护结构保温性能的重要性最为显著。围护结构保温性能的确定应遵循性能化设计原则, 通过能耗模拟计算进行优化分析后确定。
26. 注重保温性能的同时, 超低能耗建筑还应采用热惰性大的重质复合墙体结构, 提高围护结构的隔热性能。围护结构的热惰性是指围护结构对外界温度波动的抵抗能力。 围护结构热惰性越大, 建筑物内表面温度受外表面温度波动影响越小。
27. 保温材料的选择:
(1) 超低能耗建筑围护结构的保温层厚度大, 以普通模塑聚苯板(EPS)为例, 严寒地区保温层厚度可达 300mm 左右。 对于外墙外保温系统, 保温层厚度增加, 会影响固定的可靠性及耐久性, 外饰面的种类也受到限制;在目前的建筑面积核算标准下, 保温层厚度增加也会占据更多的有效室内使用面积。 因此, 保温材料选择时, 应优先选用高性能保温材料, 并在同类产品中选用质量和性能指标优秀的产品, 减少保温层厚度;
(2) 屋面保温材料选择时, 除满足更高保温性能外, 还应具备较低的吸水率和较好的抗压性能;
(3) 保温材料燃烧性能等级要求应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016 的要求。
28. 保温系统基本要求:
(1) 外墙、屋面及地面的平均传热系数(k)应以满足本导则的能耗指标为目标, 采用性能化设计方法, 经技术经济分析后确定。 不同气候区外墙、屋面和地面平均传热系数可参考表 3 选取;
表 3 围护结构平均传热系数(k) 参考值
k(W/m2K) | 严寒地区 | 寒冷地区 | 夏热冬冷区 | 夏热冬暖区 | 温和地区 |
外墙、屋面 | 0.10-0.20 | 0.10-0.25 | 0.20-0.35 | 0.25-0.40 |
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地面 | 0.10-0.25 | 0.15-0.35 | —— |
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注:表中 K 值为包括主体部位和周边热桥(构造柱、圈梁以及楼板伸入外墙部分等)部位在内的传热系数平均值。 计算方法应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规范》GB50176 的规定。
(2) 保温系统设计时, 应计算分析水蒸汽在外墙、屋顶内部结露的风险, 并合理选择构造形式, 保证其防水透气性能;此外, 还应注意耐侯性、抗风荷载、耐冰融等各项性能要求;
(3) 严寒和寒冷地区外墙应采用外保温系统,保温层应连续完整,外保温系统的链接锚栓应采取阻断热桥措施;
(4) 复合墙体的内侧宜采用厚度为 100mm 以上的砖或混凝土等重质材料;
(5) 首层外墙地面以上 300mm~500mm 部位, 应采用耐腐蚀、 吸水率低的保温材料;
(6) 外墙保温系统防火性能及防火隔离带的设置应满足现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB50016 和行业标准《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》JGJ289 的要求;
(7) 地面保温要求:
——严寒、寒冷地区, 当没有地下室或有非保温地下室时, 建筑首层地面应进行保温处理;
——夏热冬冷和夏热冬暖地区, 在保证地面不结露的前提下, 可不进行保温,以利于首层地面向地下散热, 降低首层夏季空调负荷;
——温和地区, 可进行适当保温。
29. 外窗是影响超低能耗建筑节能效果的关键部件, 其影响建筑能耗的性能参数主要包括传热系数(k)、太阳得热系数(SHGC)以及气密性能; 影响外窗节能性能的主要因素有玻璃层数、 Low-E 膜层、填充气体、边部密封、 型材材质、 截面设计及开启方式等。应根据不同气候区特点,通过性能化方法进行优化设计和选择。
30. 外窗性能基本要求:
(1) 外窗保温和遮阳性能应符合下列要求:
——不同气候区外窗传热系数(k) 和太阳得热系数(SHGC) 可参考表 4 选取;
表 4 外窗传热系数(k) 和太阳得热系数(SHGC) 参考值
外窗 | 单位 | 严寒地区 | 寒冷地区 | 夏热冬冷 | 夏热冬暖 | 温和地区 |
地区 | 地区 |
k | W/(㎡ K) | 0.70-1.20 | 0.80-1.50 | 1.0-2.0 | 1.0-2.0 | ≤2.0 |
SHGC | - | 冬季≥0.50 | 冬季≥0.45 | 冬季≥0.40 | 冬季≥0.35 | 冬季≥0.40 |
夏季≤0.30 | 夏季≤0.30 | 夏季≤0.15 | 夏季≤0.15 | 夏季≤0.30 |
——为防止结露, 外窗内表面(包括玻璃边缘)温度不应低于 13℃;在设计条件下, 外窗内表面平均温度宜高于 17℃, 保证室内靠近外窗区域的舒适度;
——应根据不同的气候条件优化选择 SHGC 值。 严寒和寒冷地区应以冬季获得太阳辐射量为主, SHGC 值应尽量选上限, 同时兼顾夏季隔热;夏热冬暖和夏热冬冷地区应以尽量减少夏季辐射得热, 降低冷负荷为主, SHGC 值应尽量选下限, 同时兼顾冬季得热。 当设有可调节外遮阳设施时, 夏季可利用遮阳设施减少太阳辐射得热, 外窗的 SHGC 值宜主要按冬季需要选取, 兼顾夏季外遮阳设施
的实际调节效果, 确定 SHGC 值;
(2) 外门窗应有良好的气密、水密及抗风压性能。 依据国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》 GB/T 7106, 其气密性等级不应低于 8 级、水密性等级不应低于 6 级、抗风压性能等级不应低于 9 级。
31. 外窗配置时应符合下列要求:
(1) 玻璃配置应考虑玻璃层数、 Low-E 膜层、真空层、 惰性气体、边部密封构造等加强玻璃保温隔热性能的措施。
——严寒和寒冷地区应采用三层玻璃, 其他地区至少采用双层玻璃;
——采用 Low-E 玻璃时, 应综合考虑膜层对 K 值和 SHGC 值的影响。 膜层数越多, K 值越小, 同时 SHGC 值也越小;当需要 SHGC 值较小时, 膜层宜位于最外片玻璃的内侧;
——当需要 K 值较小时, 可选择 Low-E 中空真空玻璃。 Low-E 膜应朝向真空层;与普通中空玻璃相比,Low-E中空真空玻璃传热系数可降低约 2.0 W/(m2·K);
——惰性气体填充时, 宜采用氩气填充, 填充比例应超过 85%。 比例越高, 隔热性能越好;
——中空玻璃应采用暖边间隔条, 通过改善玻璃边缘的传热状况提高整窗的保温性能。
(2) 型材应采用未增塑聚氯乙烯塑料、木材等保温性能较好的材料。 在严寒和寒冷地区, 隔热铝合金型材难以达到超低能耗建筑的传热系数要求。 在夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区, 门窗型材保温性能要求可相对降低。
(3) 外窗应采用内平开窗。
32. 常用的建筑外窗包括塑料窗、 木窗及铝木复合窗等, 常见型材和玻璃配置下平开窗的传热系数可参考表 5 选取。 其他窗框型材、玻璃配置的组合很多, 只要能满足相应气候区的能耗指标要求, 且技术经济分析合理, 均可选择使用。
表 5 常见型材和玻璃配置下平开窗传热系数参考值①
序 号 | 玻璃配置 | 整窗传热系数[W/(m2·K)] |
塑料窗② | 木窗 | 铝合金窗③ | 木铝复合(木包铝)窗③ | 铝木复合(铝包木)窗 |
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1 | 5+12A+5+12A+5 | 1.8~2.0 | 1.8~2.0 | 1.9~2.3 | 1.8~2.2 | 1.9~2.1 |
2 | 5单银Low-E+12A+5 | 1.8~2.0 | 1.8~2.0 | 1.9~2.3 | 1.8~2.2 | 1.9~2.1 |
3 | 5双银Low-E+12A+5 | 1.7~1.9 | 1.7~1.9 | 1.8~2.2 | 1.7~2.1 | 1.8~2.0 |
4 | 5三银Low-E+12A+5 | 1.7~1.9 | 1.7~1.9 | 1.8~2.2 | 1.7~2.1 | 1.8~2.0 |
5 | 5+12A+5+V+5 | 1.6~1.8 | 1.6~1.8 | 1.7~2.1 | 1.6~2.0 | 1.7~1.9 |
6 | 5单银Low-E+12A+5+12A+5 | 1.5~1.7 | 1.5~1.7 | 1.6~2.0 | 1.5~1.9 | 1.6~1.8 |
7 | 5双银Low-E+12A+5+12A+5 | 1.5~1.7 | 1.5~1.7 | 1.6~2.0 | 1.5~1.9 | 1.6~1.8 |
8 | 5三银Low-E+12A+5+12A+5 | 1.4~1.6 | 1.4~1.6 | 1.5~1.9 | 1.4~1.8 | 1.5~1.7 |
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9 | 5单银Low-E+12A+5单银 | 1.3~1.5 | 1.3~1.5 | 1.4~1.8 | 1.3~1.7 | 1.4~1.6 |
Low-E+12A+5 |
10 | 5+12A+5单银Low-E+V+5 | 1.0~1.2 | 1.0~1.2 | 1.1~1.5 | 1.0~1.4 | 1.1~1.3 |
11 | 5+12A+5双银Low-E+V+5 | 0.9~1.1 | 0.9~1.1 | 1.0~1.4 | 0.9~1.3 | 1.0~1.2 |
注: ①部分数据来源于中国建筑门窗节能性能标识网站(www.windowlabel.cn), 部分数据按玻璃占 70%时基于玻璃性能数据测算;
②塑料窗边框宽度不应小于 70mm, 腔室不应少于 4 腔;
③隔热铝合金窗、木铝复合(木包铝)窗隔热条截面高度不应小于 20mm, 且考虑暖边并填充氩气;隔热铝合金窗外开时需增加转接框, 故外开时约比内开时传热系数高约 0.2W/(m2·K)。
33. 外门和户门均应采用保温密闭门, 保温性能不应低于外窗的相关要求。 严寒地区建筑的外门应设门斗;寒冷地区面向冬季主导风向的外门应设置门斗或双层外门;其它地区外门宜设门斗或应采取其它减少冷风渗透的措施。
34. 考虑入住率影响及分户热计量的要求, 严寒和寒冷地区楼梯间隔墙、分户墙及楼板宜采取保温措施。