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农村单体居住建筑节能设计标准 CECS 332:2012
中国工程建设协会标准
农村单体居住建筑节能设计标准
Design standard for energy-efficient of detached rural housing
CECS332:2012
主编部门:中国建筑标准设计研究院
清华大学
批准部门:中国工程建设标准化协会
施行日期:2013年2月1日
中国工程建设标准化协会公告
第125号
关于发布《农村单体居住建筑节能设计标准》的公告
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2009年工程建设协会标准制订、修订计划(第三批)>的通知》(建标协字[2009]90号)的要求,由中国建筑标准设计研究院、清华大学等单位编制的《农村单体居住建筑节能设计标准》,经本协会组织审查,现批准发布,编号为CECS 332:2012,自2013年2月1日起施行。
中国工程建设标准化协会
二〇一二年十月十二日
前言
本标准根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2009年工程建设协会标准制订、修订计划(第三批)>的通知》(建标协字[2009]90号)的要求,由中国建筑标准设计研究院、清华大学会同有关单位共同完成。
编制组经过广泛深入调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外先进标准,并在广泛征求各方意见的基础上,制定本标准。
本标准主要内容包括:总则,术语,建筑气候分区与室内热环境设计参数,建筑和围护结构节能设计,采暖与通风节能设计,生活热水、炊事、照明节能设计。
根据原国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求,推荐给工程建设设计、监理等使用单位及工程技术人员使用。
本标准由中国工程建设标准化协会负责管理,由中国建筑标准设计研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑标准设计研究院(地址:北京市海淀区首体南路9号主语国际2号楼,邮政编码:100048)。
主编单位:中国建筑标准设计研究院 清华大学
参编单位:哈尔滨工业大学 大连理工大学 亚太建设科技信息研究院 天津大学 华南理工大学 西安建筑科技大学 中国建筑科学研究院 中国建筑西南设计研究院有限公司 湖南大学 中国建筑设计研究院 北京市可持续发展促进会 同济大学
主要起草人:杨旭东 李军 赵加宁 杨铭 李本强 张树君 刘刚 陈滨 陈冠益 孟庆林 杨柳 董宏 冯雅 高庆龙 龚光彩 陈永 赵世明 叶建东 寿青云 张雪研
主要审查人:许文发 万水娥 李德英 刘俊杰 刘俊跃 刘月莉 孟宪淦 朱清宇
1 总则
1 总则
1.0.1 为贯彻实施节约能源、保护环境的法律法规,改善农村居住建筑热环境,降低常规能源消耗,提高能源利用效率,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、改建和扩建农村单体居住建筑的节能设计。
1.0.3 农村居住建筑的节能设计,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2 术语
2.0.1 农村单体居住建筑 detached rural housing
供农村居民生活用的独立、分散式建筑。
2.0.2 适宜热环境 acceptable thermal environment
基于农村居住建筑使用者生活习惯和衣着特点,多数居民可接受的热环境。
2.0.3 基准温度 reference temperature
室内适宜热环境对应的温度范围。其上限对应夏季多数居民可接受的最高温度,下限对应冬季多数居民可接受的最低温度。
2.0.4 被动太阳房 passive solar house
不使用机械动力,通过建筑物本身采取一定措施利用太阳能进行冬季采暖的房屋。
2.0.5 火炕 chinese kang
用土坯、砖或水泥等建筑材料砌成空心炕体,内部空腔形成的烟道分别与炉灶和烟囱相连。利用烟气加热炕体,以辐射和对流形式向室内供暖。
2.0.6 火墙 heated wall
用砖等建筑材料砌成空心墙体,内部空腔形成的烟道分别与炉灶和烟囱相连。利用烟气加热墙体,以辐射和对流形式向室内供暖。
2.0.7 燃池 burning cave
砌筑在地下或采暖房间下部的密闭燃烧空间。利用顶部盖板或池体向室内供暖。
3 建筑气候分区与室内热环境设计参数
3.1 建筑气候分区
3 建筑气候分区与室内热环境设计参数
3.1 建筑气候分区
3.1.1 农村居住建筑应根据室外气象参数划分为5个气候区。
3.1.2 农村居住建筑气候分区应符合表3.1.2的规定。
表3.1.2农村居住建筑气候分区
3.2 建筑室内热环境设计计算参数和基准温度限值
3.2 建筑室内热环境设计计算参数和基准温度限值
3.2.1 严寒和寒冷地区有采暖设施情况下,冬季室内适宜热环境设计计算参数,应符合下列规定:
1 卧室、起居室等主要功能房间热工设计计算温度应取14℃。
2 通风换气次数应取0.5h-1。
3.2.2 夏热冬冷地区在无采暖设施情况下,冬季室内适宜热环境设计基准温度限值,应符合下列规定:
1 卧室、起居室等主要功能房间基准温度下限值应取8℃。
2 通风换气次数不应大于1.0h-1。
3.2.3 夏热冬冷地区在无空调设施情况下,夏季室内适宜热环境设计基准温度限值,应符合下列规定:
1 卧室、起居室等主要功能房间基准温度上限值应取30℃。
2 通风换气次数不应小于5.0h-1。
3.2.4 夏热冬暖地区在无采暖设施情况下,冬季室内适宜热环境设计参数与设计基准温度限值,应符合下列规定:
1 卧室、起居室等主要功能房间基准温度下限值应取10℃。
2 通风换气次数应取1.0h-1。
3.2.5 夏热冬暖地区在无空调设施情况下,夏季室内适宜热环境设计参数与设计基准温度限值,应符合下列规定:
1 卧室、起居室等主要功能房间基准温度上限值应取30℃。
2 通风换气次数不应小于5.0h-1。
4 建筑和围护结构节能设计
4.1 一般规定
4 建筑和围护结构节能设计
4.1 一般规定
4.1.1 农村居住建筑选址应避开地震、洪水、泥石流等自然灾害多发区域。
4.1.2 建筑材料的选择宜就地取材。
4.1.3 农村居住建筑宜充分利用自然条件,通过被动节能方式创建适宜室内环境,并减少对人工调节手段的依赖。建筑布局应有利于夏季自然通风、冬季避风和自然采光。
4.1.4 严寒和寒冷地区的建筑物宜南北或接近南北朝向。
4.1.5 农村居住建筑宜联排建设。
4.2 建筑节能设计
4.2 建筑节能设计
4.2.1 建筑的体形宜简单、规整,平、立面不宜局部突出或凹进。严寒、寒冷和夏热冬冷地区新建居住建筑的体形系数,宜符合表4.2.1的规定。
表4.2.1严寒、寒冷和夏热冬冷地区新建居住建筑体形系数
4.2.2 严寒和寒冷地区农村居住建筑外窗的可开启面积不应小于外窗面积的25%;夏热冬冷、温和地区农村居住建筑外窗的可开启面积不应小于外窗面积的30%;夏热冬暖地区农村居住建筑外窗的可开启面积不应小于外窗面积的45%或地面面积的8%。
4.2.3 夏热冬冷和夏热冬暖地区夏季南向、西向、东向外窗,应采取遮阳措施。常用的外门、外窗和遮阳类型可按附录B确定。
4.2.4 农村居住建筑应充分利用自然采光,并应符合下列规定:
1 房间窗地面积比不宜小于1/7。
2 窗洞口上沿距地面高度不宜低于2m。
3 单面采光房间的进深不宜超过6m。
4.2.5 建筑东、西和北向外窗面积不应过大,其窗墙比不应大于0.3。
4.2.6 严寒和寒冷地区居住建筑,利用南向外窗实施被动太阳能采暖时,其窗墙比宜符合表4.2.6的规定。
表4.2.6严寒和寒冷地区居住建筑南向外窗的窗墙比
4.2.7 建筑屋顶宜采用坡屋顶形式,并宜设置吊顶。
4.3 围护结构节能设计
4.3 围护结构节能设计
4.3.1 严寒和寒冷地区采暖居住建筑围护结构传热系数限值,不应超过表4.3.1的规定。
表4.3.1严寒和寒冷地区采暖居住建筑围护结构传热系数限值
4.3.2 严寒和寒冷地区采暖居住建筑与土壤接触的外墙保温层热阻值,不应低于表4.3.2的规定。
表4.3.2严寒和寒冷地区采暖居住建筑与土壤接触的外墙保温层热阻值R
4.3.3 夏热冬冷地区居住建筑围护结构传热系数、热惰性指标、外窗遮阳系数应符合表4.3.3的规定。
2·K)]、热惰性指标D、外窗遮阳系数SC
4.3.4 夏热冬暖地区居住建筑围护结构传热系数、热惰性指标、外窗遮阳系数应符合表4.3.4的规定。
2·K)]、热惰性指标D、外窗遮阳系数SC
4.3.5 保温材料宜根据保温材料性能、初投资等情况综合因素进行选择。常用建筑保温材料性能指标可按附录E选用。
4.3.6 夏热冬冷、夏热冬暖以及温和地区居住建筑的外墙、屋顶等围护结构,应采用隔热,并宜符合下列规定:
1 宜采用浅色饰面材料(如浅色粉刷、涂层和面砖等)。
2 屋顶内宜设置空气间层。
3 屋面层宜采用含水多孔材料。
4 屋面、东、西外墙宜采用花格构件或爬藤植物遮阳。
4.3.7 严寒和寒冷地区建筑外窗应设置夜间保温措施。
4.3.8 夏热冬冷、夏热冬暖等地区,与土壤接触的地面宜作保温和防潮处理,地板面层宜采用对水分具有一定吸收作用的饰面层。不与土壤接触的架空地面宜保持架空层通风。
5 采暖与通风节能设计
5.1 一般规定
5 采暖与通风节能设计
5.1 一般规定
5.1.1 采暖与通风方式及设备的选择应节能、环保,并应根据地理位置、气候特征、自然资源等因素,经技术经济分析后确定。
5.1.2 分散居住的农村建筑不应采用集中式采暖系统。
5.1.3 采暖与通风方式的设计应和建筑设计同步进行。
5.1.4 采暖和通风设备应符合现行国家有关产品标准的规定,并优先选用经济性较好,能效比较高的产品。
5.2 采暖设计
5.2 采暖设计
5.2.1 严寒和寒冷地区居住建筑应进行采暖设计。
5.2.2 采暖系统的热源应优先选用可再生能源,不宜采用直接电热式设备。
5.2.3 室内不宜采用生物质等燃料直接燃烧方式进行采暖。
5.2.4 应根据气候条件和房间使用性质确定被动太阳房采暖方式。
1 主要在白天使用的房间,宜选用直接受益式或附加阳光间式。
2 以夜间使用为主的房间,综合太阳能资源和室外环境条件,可选用夜间保温设施完备的直接受益式或具有较大蓄热能力的集热蓄热墙式。
5.2.5 直接受益式被动太阳房设计应符合下列规定:
1 直接受益窗应设置在建筑的南向立面。
2 直接受益窗的传热系数和窗墙比宜按本标准表4.3.1和表4.2.6选取。
3 直接受益窗应采取夜间活动保温措施。
5.2.6 集热蓄热墙式被动太阳房设计应符合下列规定:
1 集热蓄热墙面积和其外表面透光材料层数,应根据热工计算确定。集热蓄热墙吸热面应涂装对太阳辐射吸收率高、耐久性强的涂层。
2 宜采用在集热蓄热墙上、下端设置通风口的形式。上、下通风口总开口面积宜取空气间层断面面积的0.8倍。风口的位置应保证气流通畅且便于维修,并宜设置风门,以便在非采暖季阻断热空气向室内流动。
3 可利用建筑结构体的抗震部分设置集热蓄热墙或附加阳光间,以提高太阳能利用率。
4 集热蓄热墙中的实体墙部分,应具有较大蓄热能力。
5 夏季,集热蓄热墙宜采取通风和遮阳措施。
5.2.7 附加阳光间式被动太阳房设计应符合下列规定:
1 宜选用中空PVC塑料门窗搭建阳光间,并应采取有效夜间保温措施。
2 应对阳光间内热空气与室内空气的流通进行有效组织。
3 阳光间进深宜小于或等于1.5m。
4 应考虑夏季阳光间的遮阳和通风设计。
5.2.8 火炕、火墙的设计应符合下列规定:
1 北方地区宜选用高效预制组装架空炕(吊炕)或半吊炕。
2 火炕或火墙与建筑外围护结构接触的墙体之间,必须添加保温层。
3 火墙宜设置在内墙侧,不宜设置在外墙侧。
5.2.9 燃池的建造和使用应符合下列规定:
1 建筑采暖面积与燃池面积之比宜为6:1。燃池深度宜为1.5m~1.7m。
2 燃池壁应加绝热材料保温层,以减少燃池周壁的热损失。
3 燃池壁应与建筑体的地基墙体至少留出0.5m的距离,且应用黄土夯实。
4 顶部散热盖板、进(出)料口盖板、排烟道等部位应密封,燃池壁与土壤、或顶部盖板与房间地板之间宜增加一层30cm的黄土层,以增强密封性,防止烟气泄漏造成的有害气体中毒。
5 不应在室内设置点火口或进(出)料口。
5.2.10 小型家用热水采暖系统(土暖气)应符合下列规定:
1 热水采暖系统宜采用重力循环热水采暖系统,其设计应满足国家现行相关标准的规定。
2 当采暖面积过大、热源与最远端散热器立管距离过长时,应采用机械循环热水采暖系统。
3 应采用燃烧效率高的燃烧设备,系统宜加装烟气热回收装置。
4 敷设在室外、不供暖房间、管沟或顶棚内的暖气管道应进行保温。保温材料宜采用岩棉、玻璃棉等保温性能好的保温材料。
5 热源不应装在卧室或其他人员在一天之内较长时间停留的房间内。
5.3 通风设计
5.3 通风设计
5.3.1 建筑通风宜采用自然通风方式。
5.3.2 利用风压进行自然通风时,建筑的开口宜与当地夏季主导风向一致。
5.3.3 夏热冬冷、夏热冬暖地区,可适当加大建筑层高,以加强室内气流流动,提高自然通风效果。
5.3.4 当自然通风无法满足室内空气品质要求时,应采用机械通风。
6 生活热水、炊事、照明节能设计
6 生活热水、炊事、照明节能设计
6.0.1 太阳能资源丰富地区,应采用太阳能热水系统提供生活热水。
6.0.2 生物质资源充足地区,宜采用沼气、生物质固体颗粒燃料等作为生活热水和炊事用燃料。
6.0.3 秸秆直接燃烧宜采用省柴节能灶。
6.0.4 严寒和寒冷地区炉灶的设计宜与火炕、火墙的设置同步进行。
6.0.5 照明设备宜选用符合国家现行有关标准规定的节能型产品。
附录A 中国太阳能资源分布
附录A 中国太阳能资源分布
图A 中国太阳能资源分布
附录B 常用外门、外窗和遮阳类型
附录B 常用外门、外窗和遮阳类型
B.0.1 居住建筑外门和外窗宜按表B.0.1-1和表B.0.1-2选用。
表B.0.1-1居住建筑外门选用
表B.0.1-2居住建筑外窗选用
B.0.2 外遮阳形式和遮阳系数应符合表B.0.2的规定。
表B.0.2外遮阳形式和遮阳系数
附录C 常用外墙结构
附录C 常用外墙结构
C.0.1 居住建筑外墙保温常见构造形式和保温材料厚度可按表C.0.1-1、C.0.1-2和C.0.1-3选用。
表C.0.1-1居住建筑外墙保温常见构造形式和保温材料厚度选用(一):自保温
表C.0.1-2居住建筑外墙保温常见构造形式和保温材料厚度选用(二):外保温
表C.0.1-3居住建筑外墙保温常见构造形式和保温材料厚度选用(三):内保温
注:表中给出的外墙保温构造形式主要依据是各地实际的示范工程,各地可参考选用,如其他保温构造形式也能满足不同气候区外墙传热系数限值要求,也可选用。
附录D 常用屋面结构
附录D 常用屋面结构
D.0.1 居住建筑各类型屋面均应增设保温层,保温层应覆盖整个屋面范围。木屋架屋面的保温层宜设置在吊顶上,钢筋混凝土屋面的保温层应设在钢筋混凝土结构层上。
D.0.2 屋面保温材料宜选用保温性能好的材料。木屋架屋面吊顶内保温的保温材料宜选择模塑聚苯乙烯泡沫塑料板、岩棉或玻璃岩棉,也可采用稻壳、锯末、稻草以及生物质材料制成板材,木屋架吊顶层应采用耐久性、防火性好,并能承受铺设保温层荷载的构造和材料。
D.0.3 钢筋混凝土屋面的保温材料宜选择挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板或憎水珍珠岩板。
D.0.4 居住建筑坡屋面保温常见构造形式和保温材料厚度可按表D.0.4-1选用。平屋面保温常见构造形式和保温材料厚度可按表D.0.4-2选用。
表D.0.4-1居住建筑屋面保温常见构造形式和保温材料厚度选用
表D.0.4-2居住建筑屋面保温常见构造形式和保温材料厚度选用
注:1 表中的传热系数均为考虑了热桥影响的平均传热系数;
2 表中的外墙保温构造形式主要依据各地实际示范工程,可参考选用,如其他保温构造形式能满足不同气候区外墙传热系数限值要求,也可选用。
附录E 常用建筑保温材料性能指标
附录E 常用建筑保温材料性能指标
表E常用建筑保温材料性能指标
注:居住建筑的保温材料应因地制宜,就地取材,选择适合农村现有经济条件的保温材料。本表仅列出了目前适合在农村地区应用的几种常用保温材料。
本标准用词说明
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
条文说明
中国工程建设协会标准
农村单体居住建筑节能设计标准
CECS332:2012
条文说明
1 总则
1 总则
1.0.1 本条规定了制定本标准的目的。
建筑节能与新能源利用是保证我国实现城乡可持续发展、提高人民生活水平的重要举措。近年来,随着国家新农村建设的推进,农村能源与环境问题逐渐得到国家及社会的关注。但是,目前仍缺少综合性强、系统化的农村单体建筑节能设计标准。为使农村建筑节能早日步入正轨,非常需要一部实用农村建筑节能设计标准,为今后节能技术的推广应用奠定基础。
1.0.2 本条明确了本标准的建筑类型和范围。
本标准中涉及的农村单体建筑主要为农村住宅,即内部使用者的经济方式主要是农牧业生产。农村单体建筑能耗是指农村住宅在实际运行过程中所发生的生活能耗,包括炊事、采暖、生活热水、空调、照明、家电共6个方面,不包括用于农村住宅建造、农机具工作和小型企业等方面的生产能耗。
1.0.3 本标准在制定过程中,除遵循我国农村地区特点之外,还参考了国家现行标准《民用建筑设计通则》GB 50352、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134、《建筑外窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484等。另外,在施工安装以及工程验收过程中还应遵循国家现行标准《种植屋面工程技术规范》JGJ 155、《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144、《既有居住建筑节能改造技术规程》JGJ/T 129、《民用水暖煤炉通用技术条件》GB 16154、《农村沼气“一池三改”技术规范》NY/T 1639、《被动式太阳房热工技术条件和测试方法》GB/T 15405、《家用太阳能热水系统技术条件》GB/T 19141等。
2 术语
2 术语
2.0.4 被动太阳房主要形式有直接受益式、集热蓄热墙式和附加阳光间式。直接受益式是一种通过透光材料,直接将太阳能引入室内供暖的被动太阳房形式。集热蓄热墙式是一种通过由透光材料和墙体组成的构件,将太阳能引入室内供暖的被动太阳房形式。附加阳光间式是一种通过在房屋主体南面附加一个玻璃温室,将太阳能引入室内供暖的被动太阳房形式。
2.0.7 燃池一般采用碎屑型生物质为燃料,一次装料点火后,可以连续无焰燃烧20d~40d。
3 建筑气候分区与室内热环境设计参数
3.1 建筑气候分区
3 建筑气候分区与室内热环境设计参数
3.1 建筑气候分区
3.1.1、3.1.2 气候是影响建筑室内环境参数设定和热工设计的重要因素。本标准室外设计参数按现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的规定确定。全国农村居住建筑气候分区图如插图1所示。
图1 全国农村居住建筑气候分区图
3.2 建筑室内热环境设计计算参数和基准温度限值
3.2 建筑室内热环境设计计算参数和基准温度限值
3.2.1 大量实际入户调研得到,现阶段严寒和寒冷气候区农村居住建筑主要功能房间采用有不同供暖形式(如火墙、土暖气等),采暖期室内适宜温度为10℃~18℃。综合生活习惯和经济水平等因素,将14℃作为严寒和寒冷地区农村居住建筑冬季采暖室内设计计算温度,用于计算围护结构传热限值。夏季,因该地区气候较为凉爽,居住者一般对室内温度无明显要求,因此,本标准对该地区夏季室内热环境设计计算指标未作明确要求。我国北方农村居住建筑普遍漏风严重,应适当加强门窗气密性,综合考虑改善室内空气品质和节能要求,房间通气换气次数取0.5h-1。
3.2.2、3.2.3 鉴于夏热冬冷地区建筑冬季基本无空间采暖设施,夏季几乎不采用空调等方式降温,因此采用基准温度作为室内热环境评价指标。与房间设计温度不同,基准温度指无空间采暖和空调设施下,满足适宜热环境的室温。目前,夏热冬冷地区农村单体居住建筑的冬季室内平均温度一般为4℃~5℃,有时甚至低于0℃,将室内基准温度提高至8℃,可满足该气候区居住者心理预期和日常生活需要。该类地区夏季室内适宜热环境为室温不高于30℃并保持一定的空气流动。为此,将8℃和30℃作为冬季和夏季对应基准温度限值,用于计算围护结构热工性能,尽量依靠围护结构热性能改善的被动节能方式,来改善该类地区冬季和夏季的室内热环境。
冬季通风换气次数上限值取1.0h-1,是综合考虑该地区居民生活习惯和对室内有害污染物控制要求确定的。为了引导夏季通过自然通风被动降温,基于调研将夏季通风换气次数确定为不小于5.0h-1。
3.2.4、3.2.5 夏热冬暖地区的农村建筑,冬季无空间采暖,夏季几乎不采用空调。因此,采用基准温度作为室内热环境评价指标。对该地区室内热环境满意度调研表明,适宜的冬季室内温度为10℃。比较适宜的夏季室内热环境为室温不高于30℃并保持一定的空气流动。为此,将10℃作为冬季主要功能房间基准温度下限值;将30℃作为夏季主要功能房间基准温度上限值。夏热冬暖地区农村建筑宜主要依靠围护结构热性能改善等被动节能方式改善室内热环境。综合考虑该地区居民生活习惯和对室内有害污染物控制的要求,冬季通风换气次数上限值取1.0h-1,夏季通风换气次数取不小于5.0h-1。
4 建筑和围护结构节能设计
4.1 一般规定
4 建筑和围护结构节能设计
4.1 一般规定
4.1.1 房屋选址应综合考虑周边地质、气象等条件,以避免建成后因自然灾害侵袭造成损失。
4.1.2 根据当地资源条件,尽可能利用当地材料,可有效降低建造成本。
4.1.4 建筑朝向直接影响建筑物的太阳能得热量和自然通风效果。冬季,相对于其他朝向,南向房间可以尽量多地接收到太阳辐射能量。夏季,南北朝向建筑接收的太阳辐射能量少于东西朝向,且有利于自然通风。
4.1.5 联排形式建设可以减少建筑体形系数,有利于减少建筑外围护结构散热面积,进而减少能耗。
4.2 建筑节能设计
4.2 建筑节能设计
4.2.1 因体形系数对严寒、寒冷和夏热冬冷地区建筑能耗影响较大,特进行规定。减少体形系数,以降低建筑外围护结构热损失,是建筑节能重要措施之一。
4.2.2 为了保证室内在非采暖季节创造较好的自然通风环境,实现被动降温,特制定本条规定。考虑严寒和寒冷地区对夏季自然通风降温需求相对较低,对外窗可开启面积的要求低于夏热冬暖地区,以避免冬季过大冷风渗透。
4.2.3 采用有效遮阳措施是改善建筑热舒适性和降低建筑能耗的重要途径。遮阳形式的选择,应基于地区气候特点和建筑朝向确定。夏热冬冷和夏热冬暖地区夏季50%以上面积被阳光直射到的外窗,主要包括屋顶天窗和东西向外窗。目前,遮阳形式基本分为三大类:利用绿化的遮阳、结合建筑构件的遮阳和专门设置的遮阳。结合建筑构件的遮阳常见做法有:加宽挑檐、外廊、凹廊、阳台、旋窗等。专门设置的遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳、挡板遮阳、百叶内遮阳、活动百叶外遮阳等。在设置遮阳构建时,要注意避免阻碍建筑自然通风。
4.2.4 室内自然采光主要依靠外窗。为了达到较好的采光效果,本条文对窗地面积比、窗洞口上沿距地面高度和房间进深做了规定。
4.2.5 过大的东、西和北向外窗会增加建筑采暖能耗(针对严寒和寒冷地区)和建筑的夏季高温小时数(针对各气候区)。在综合考虑室内采光、通风需求的同时,严格控制东、西和北向外墙上的开窗比例,可有效减少建筑能耗、提高居住舒适性。
4.2.6 合理设计南向外窗,利用直接受益窗实施被动太阳能采暖,是减少采暖负荷的有效措施。合理的窗墙比和南向外窗的保温性能是决定直接受益窗使用效果的重要因素。窗墙比的确定与建筑形式、外窗热性能以及是否有夜间保温措施、使用地区太阳能资源条件有关。外窗传热系数列于表4.3.1。夜间保温措施包括在窗户上增设厚重保温窗帘、增设活动保温板等,不同气候地区和建筑体型系数对应保温热阻应满足表4.2.6的要求。表4.2.6所给出的体形系数>0.8无夜间保温措施和有夜间保温措施情况下窗墙比推荐值,主要用于对既有建筑进行被动太阳能采暖改造。针对一定气候区,采取加大窗墙比和增设夜间保温的措施,可有效提高被动太阳能对采暖的贡献率。
4.2.7 冬季,坡屋顶与吊顶之间形成的封闭空气层,可减少屋顶传热。夏季,可以利用屋顶与吊顶间的空间形成通风屋顶,有效隔热。
4.3 围护结构节能设计
4.3 围护结构节能设计
4.3.1 围护结构热性能优劣直接影响建筑节能效果。本条文的制定,在充分考虑各个气候分区资源情况和农村经济发展水平基础上,提出了不同气候区建筑围护结构热性能指标。其中,严寒和寒冷地区以保温为主;夏热冬冷地区兼顾冬季保温和夏季隔热;夏热冬暖地区以夏季隔热为主。鉴于现有大多数温和地区居住建筑围护结构热性能能够满足冬、夏季室内热环境要求,因此未对该气候地区围护结构热性能提出要求。
本条款表4.3.1~表4.3.4中提出的建筑围护结构热工性能参数,是基于不同气候区典型农村居住建筑形式与围护结构热性能参数调研,结合本标准第3.2节的室内热环境设计计算参数和基准温度,通过建筑动态热过程模拟计算确定的。
针对坡屋顶多采用将保温隔热材料置于坡屋顶与吊顶夹层中的保温做法,表4.3.1中涉及坡屋顶,仅对吊顶的传热限值做出了规定。
表4.3.1中,针对部分寒冷地区,进行了不同朝向墙体的传热系数限值规定。原因是对该地区传热系数限值模拟计算结果显示,南向墙体因受太阳辐射影响,传热系数限值高于其他朝向墙体。针对不同朝向墙体,规定不同传热系数限值,有利于降低墙体保温费用。此外,地角保温也是建筑节能的重点部位。表4.3.1规定了与土壤接触的外墙保温层传热热阻,通过将外墙保温延伸到地下一定深度,达到减少地角热损失的目的。这是北方单体农宅最为经济有效的地面保温做法。如果采用其他形式的地面保温,其地面传热量应不高于本条款规定的传热量。
夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区的农村居住建筑,多采用自然通风或风扇作为主要降温方式。为此,除传热系数限值外,本条款还对围护结构热惰性做了相应规定。
遮阳是该气候区建筑节能的重要方式。因此,本条款对门窗遮阳系数做了相应规定。外窗遮阳系数按以下公式计算确定:对无外遮阳的窗户,外窗遮阳系数(SC)=玻璃遮阳系数(Se)×窗玻璃面积(A玻)/窗洞面积(A窗);对于有外遮阳装置的窗户,外窗遮阳系数(SC)=外遮阳装置遮阳系数×玻璃遮阳系数(Se)×窗玻璃面积(A玻)/窗洞面积(A窗)。其中玻璃遮阳系数Se=实际玻璃的日射得热/标准窗玻璃的日射得热,按现行国家标准《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直射透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》GB/T 2680执行,一般可取0.7~0.8。其中,针对铝合金窗,A玻/A窗可取0.8;针对塑钢窗,A玻/A窗可取0.7。
4.3.6 采用浅色饰面材料,可使建筑外表面在夏季更多地反射太阳辐射能量,起到夏季降低围护结构表面温度、减少室内太阳能摄取量的作用。屋顶内设置导热系数较小空气层,可以起到一定保温与隔热作用。用含水多孔材料做屋面层可起到利用水蒸发潜热降低屋面温度的作用。
4.3.7 严寒和寒冷地区,冬季夜间通过外窗的热损失很大。增设夜间保温措施,如保温窗帘、活动保温板等,均可以有效降低这部分热损失。
4.3.8 为控制和防止南方地区一定季节期的地面结露返潮,与土壤接触地面的饰面层下,宜选用挤塑聚苯板或炉渣作保温层,垫层宜敷设加粗砂垫层、涂沥青或沥青油毡等作为防潮层。在饰面层的选择上,不宜采用水泥、磨石子、瓷砖和水泥花砖等蓄热系数大而无空隙的材料,宜采用防潮砖、素混凝土、三合土、木地板等对水分具有一定吸收作用的饰面层,可防止和控制地面凝水。不与土壤接触的地面可以认为是架空地面,保持架空地面通风也可以在一定程度上起到防潮作用。
5 采暖与通风节能设计
5.1 一般规定
5 采暖与通风节能设计
5.1 一般规定
5.1.2 对于村落较为分散,或独立村落规模较小,或村落具备一定规模但其中的建筑布局较分散情况,不适用集中式采暖系统。因为在这种情况下采用集中式系统会造成较大管网热损失。
5.1.4 能效比是衡量采暖通风等设备的重要技术性能指标。能效比高,说明该种产品具有节能、省电的先决条件。用户在选购设备时,可以根据产品上的能效标识来辨别能效比。目前市场上常用的能效标识分为1、2、3、4、5共5个等级,等级1表示产品达到国际先进水平,最节电,即耗能最低;等级2表示比较节电;等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平;等级4表示产品能源效率低于市场平均水平;等级5是市场准入标准,低于该等级要求的产品不允许生产和销售。一般农村家庭也需要根据自身经济条件选择经济性较好的产品。
5.2 采暖设计
5.2 采暖设计
5.2.1 严寒和寒冷地区农村居住建筑有采暖的需求。因此,本标准所涉及的采暖设计主要针对严寒和寒冷地区的农村居住建筑。夏热冬冷、夏热冬暖以及温和地区的居住建筑,可以参考该部分内容进行采暖系统节能设计。
5.2.2 严寒和寒冷地区太阳能辐射资源丰富地区,具备利用太阳能替代部分常规采暖热源的自然条件。秸轩等生物质资源丰富地区,生物质能源则是采暖热源的合理选择形式。合理利用太阳能和生物质能源替代煤炭,可以有效减少采暖费用支出和使用常规能源采暖对环境的污染。
除特殊场合外,不宜直接采用电热式采暖设备的原因是,电是高品位能源,火力发电供电至直接电热式设备,折算成一次能源利用效率仅有30%左右,并且经济性也较差。
5.2.3 生物质直接燃烧会产生较多的颗粒等空气污染物,不完全燃烧还可能产生一氧化碳。所以室内采暖一般不推荐采用直接燃烧生物质燃料形式。
5.2.5 应根据太阳能资源拥有情况,确定直接受益窗的合理窗口面积和形式。减少直接受益窗夜间热损失的保温技术包括在直接受益窗外侧设置双扇木板或在内侧采用保温窗帘等。
5.2.6 集热蓄热墙的设计,推荐使用集热效率较高、带有通风口的形式。用于收集太阳辐射能量的集热墙外嵌透明材料性能,以表面玻璃高透光率和保温性能俱佳为最优选择。集热墙体的蓄热量取决于墙体材料的种类和一定面积下的厚度。一定气候条件下,常用墙体材料和厚度为:砖墙,厚度240mm或370mm;混凝土墙、土坯墙,厚度200mm~300mm。
5.2.7 附加阳光间是农村居住建筑较为常用的被动式太阳能采暖方式。用于严寒和寒冷地区的阳光间,由于冬季室外气温较低,适合采用中空PVC塑料门窗搭建。为了增大集热面积,阳光间的屋顶可以采用保温性能好的透光盖板(如阳光板)。阳光间内的地面以及阳光间与连通房间之间的公用墙起着储存太阳能辐射能量并传递至采暖房间的作用,无需进行保温。公用墙上的开孔率大于20%时,阳光间内可利用热量基本上可通过空气自然循环进入采暖房间。如果需要快速提高采暖房间在白天的温度,可以在公用墙上增设功率为30W~40W的风机。
阳光间进深增大,得热面积增大,散热面积同样增大。根据模拟计算结果,当阳光间进深由1m增至1.5m后,建筑采暖热负荷增加8%;增至2m时,建筑采暖热负荷增加23%。取阳光间进深≤1.5m,既满足日常生活需要又可避免过多热负荷增加。
夏季,如果无遮阳和通风等降温措施,白天阳光间的温度可以高达40℃以上,严重影响室内热舒适性。在设计阳光间时,一定要考虑采取有效夏季降温措施。
5.2.8 高效预制组装架空炕(吊炕)或半吊炕既可以提高烟气热量的利用效率(约达到70%),又能够减少添加燃料量(减少30%),节能减排作用明显。与外墙接触的炕墙外侧做50mm以上的保温层,可避免结霜、结冰,减少火炕(或火墙)热量损失。
5.3 通风设计
5.3 通风设计
5.3.1 自然通风利用风压或者热压排除室内热空气,是夏季降温、节省能耗及改善室内空气品质有效方法。
5.3.3 适当增加建筑层高有利于增加自然通风效果。根据模拟计算结果,适宜的建筑层高宜为3.6m以上。
5.3.4 例如,在炊事过程中应采用机械通风方式将污染物尽快从室内排出,降低室内污染物浓度,有利于室内空气品质的改善。
6 生活热水、炊事、照明节能设计
6 生活热水、炊事、照明节能设计
6.0.1 太阳集热器主要有平板式太阳集热器、全玻璃真空管式太阳集热器和热管真空管式太阳集热器等。选择哪种类型的太阳能集热器,应综合考虑防冻、用热需求量、资金投入等因素确定。
6.0.2 秸秆、沼气等生物质能源都是适合在农村地区使用的炊事能源。一般条件下,应首先考虑使用这些可再生能源。秸秤利用中,应注意对传统柴灶进行提高燃烧效率、降低对室内空气污染的改造。
6.0.3、6.0.4 在严寒和寒冷地区的农村住宅中,仍然在使用火炕和火墙这种传统采暖方式。将省柴节能灶与火炕、火墙联合使用,可提高炉灶热利用效率,并兼顾采暖。