本标准规定了被动式超低能耗(居住)绿色建筑节能设计的术语和符号、技术指标、建筑设计、建筑围护结构热工设计、构造节点设计、供暖、通风和空调系统设计、电气设计、给水排水设计等内容。
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《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008
《被动式超低能耗绿色建筑技术导则(试行)(居住建筑)》河北省《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》DB13(J)/T177-2015
山东省《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》DB37/T5074-2016
被动式超低能耗居住建筑,是指适应气候特征和自然条件,在利用被动式建筑设计和技术手段大幅降低建筑供暖、空调、照明等能源需求的基础上,通过主动技术措施提高能源设备与系统效率,以更少的能源消耗提供更舒适的室内环境的居住建筑。
在自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源,如原煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能等。
将某种能源换算成一次能源时,考虑能源在开采、运输和加工转换过程中造成能源损失的系数。
指从自然界获取的、可以再生的非化石能源,包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能和高效空气能等。
透过透光围护结构(门窗或透光幕墙)的太阳辐射室内得热量与投射到透光围护结构(门窗或透光幕墙)外表面上的太阳辐射量的比值。太阳辐射室内得热量包括太阳辐射通过辐射透射的得热量和太阳辐射被构件吸收再传入室内的得热量两部分。
为了深入推进湖北省建筑节能工作,引导建筑物不断提升节能水平,发展被动式超低能耗居住建筑(以下简称超低能耗居住建筑),大幅度降低居住建筑的供暖、供冷能耗及建筑总能耗,显著改善居住建筑的室内环境,节约资源和能源,根据湖北省气候特点和实际情况,制定本标准。
超低能耗居住建筑,应进行节能专项设计。在进行节能设计时,如不能完全满足本标准技术指标的要求时(建议同类型建筑取最不利建筑进行性能化分析计算),应综合考虑当地技术经济条件,采用以建筑能耗值为目标的性能化设计方法,通过建筑能耗模拟分析满足建筑能耗值。
超低能耗居住建筑节能设计,除应符合本标准的规定外,且应符合国家及省现行有关标准的规定。
超低能耗居住建筑技术指标包括年供暖(冷)需求和照明一次能源需求指标、室内环境参数、气密性指标、建筑关键部位热工性能参数。
超低能耗居住建筑年供暖(冷)需求指标、一次能源需求指标及气密性指标应符合表5.2的规定。
表5.2 超低能耗居住建筑年供暖(冷)需求指标、一次能源需求指标及气密性指标
年供暖、供冷及照明一次能源消耗量为建筑一年内供暖、供冷及照明系统一次能源消耗量总和。
超低能耗居住建筑关键部位传热系数参数应符合表5.4规定。表5.4 A区超低能耗居住建筑关键部位传热系数
超低能耗居住建筑应依据气候特征进行建筑方案设计,基于湖北地区的气象条件、生活居住习惯,借鉴当地传统建筑节能措施,进行建筑平面总体布局、朝向、采光通风、室内空间布局等设计。建筑总平面规划应有利于营造适宜的微气候,减少热岛效应。
超低能耗居住建筑的设计,应遵循“被动措施优先,主动措施优化”的原则,以室内环境和能耗指标为约束目标,采用性能化设计方法。
建筑宜采用南北向或接近南北向,宜避开冬季主导风向,使建筑获得良好的日照、通风、采光和视野。建筑物出入口处宜设置过渡空间或门斗,面向冬季主导风向的常开外门应设置门斗。
建筑造型宜规整紧凑,避免凹凸变化和装饰性构件。建筑的体形系数不宜大于表6.1.4规定的限值。
公共楼梯间、公共前室、公共走道、电梯间及电梯机房、外走廊及一层公共门厅的透明外门窗不按本表格规定执行。
表中的“北”代表从北偏东小于等于60°至北偏西小于等于60°的范围;“东、西”代表从东或西偏北小于等于30°至偏南小于等于60°的范围;“南”代表从南偏东小于等于30°至偏西小于等于30°的范围;
各朝向窗墙面积比的计算按湖北省工程建设标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》的相关规定执行。
湖北省属亚热带季风气候,夏热冬冷,四季分明,夏冬长春秋短。规划设计应在建筑布局、朝向、体形系数和使用功能等方面,体现超低能耗居住建筑的理念和特点,并注重与地域气候的适应性。通过场地风环境分析优化建筑布局,通过局部架空、调整朝向等措施在夏季主导风向预留风路,营造适宜的室外风环境。夏季应考虑隔热遮阳,冬季充分利用太阳辐射得热,过渡季节充分利用自然通风,并充分考虑自然采光;
超低能耗居住建筑的室内装修应由建设方统一组织实施,应避免装修对建筑围护结构热工性能和气密性的损坏。
通过保温隔热性能更高的非透明围护结构、保温隔热性能和气密性等级更高的外门窗、无热桥设计、建筑整体的高气密性设计,严格控制建筑物的热损失;
通过东、西、南向外窗的遮阳设计,屋顶和东、西、南向墙体降低夏季太阳辐射隔热设计,有效控制建筑的夏季空调能耗;
辅助冷热源应充分利用可再生能源,减少一次能源使用。生活热水应优先采用太阳能热水系统。
建筑的空间组织和门窗洞口的设置应有利于自然通风,减小自然通风的阻力,并有利于组织穿堂风,实现过渡季和夏季利用自然通风带走室内余热。宜采用下列设计措施:
充分利用建筑外表面风压条件设置可开启外窗,夏季和过渡季主导风向下可开启外窗实现自然通风;
当建筑体量较大,仅采用外立面开窗难以形成有效通风时,可在建筑中引入中庭或天井,中庭或天井顶部需设置通风天窗、通风塔等通风构造;
当建筑朝向不利、开窗开口与主导风向夹角过小时,宜配合导风墙、导风板等构件设置,引导气流进入建筑内部;
应通过建筑设计营造良好的自然采光效果,提升室内光环境质量,降低照明能耗,宜采取如下设计措施:
在兼顾保温隔热基础上保证立面采光窗的设置面积,应保证主要功能房间窗地面积比不低于1/6;
具有遮阳(导光、导风)等功能的构件、太阳能集热器、光伏组件以及立体绿化等应与建筑进行一体化设计。
外墙、户(套)门、外窗、户内分室墙、分户墙、分户楼板、住宅相邻两户房间之间的空气声隔声性能不应小于现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118中的高要求标准限值。
保温系统设计时,应计算分析保证水蒸气在外墙、屋顶、地面内侧无结露,还应注意耐侯性、抗风荷载、耐冰融等各项性能要求。
外墙保温优先采用外墙外保温系统,其次采用夹芯外墙保温系统,不宜采用外墙内保温系统。
注重保温性能的同时,宜采用热惰性大的墙体结构,提高围护结构的室内蓄热性能。
外墙采用外保温系统时,保温层应连续,外墙保温层应向室外地面以下延伸,长度不小于800mm。如设有地下室时,应考虑地下室墙面防结露的保温
首层外墙室外地面以上500mm及地面以下保温层应采用耐腐蚀、吸水率低的保温材料并采用防水材料完全包裹。
底面接触室外空气的架空楼板或外挑楼板的保温层应与外墙保温层连续,不应出现结构性热桥。
外门窗型材应采用保温隔热性能、耐候性更高,不易变形满足窗户性能强度的型材。玻璃间隔条应采用暖边间隔条。外门窗选型见附录B表B.0.2。
超低能耗居住建筑外门窗,根据国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106,建筑外门窗气密性等级不应低于规定的7级,水密性等级不应低于5级,抗风压性能等级不应低于8级;户门气密性能不宜低于6级。
为防止结露,外窗内表面(包括玻璃边缘)温度不应低于13℃;外窗内表面平均温度宜高于17℃。
外门窗两侧和顶部门窗框应最大限度采用保温层覆盖。门窗框与保温层交接部位应采用成品连接件。
屋面保温材料应采用高性能的保温材料,具有一定抗压强度、不易变形、吸水率低等特性。
屋面保温层上方靠近室外一侧,应设置防水(防水透气)层,宜延续到女儿墙顶部盖板内;屋面结构层上,保温层下应设置防水隔汽层。
屋面排水可采用结构找坡的方式,也可采用保温板、细石混凝土、轻骨料混凝土等材料找坡;采用保温板找坡最低点保温厚度应满足屋面热工计算结果。
击穿规则:当管线等必须穿透外围护结构时,管线与外围护结构间应预留保温层空间。
悬挑敞开阳台、露台可采用结构挑板与主体结构断开的设计,靠挑梁支撑,挑梁应采用保温包裹。避免热桥。
避免在外墙上固定导轨、龙骨、支架等可能导致热桥的部件;必须固定时,应在外墙上预埋断热桥的锚固件,并采用减少接触面积、增加隔热间层或使用非金属材料等措施降低传热损失。
外墙保温层采用单层搭接式保温、单层锁扣式保温、双层错缝粘接保温方式,避免保温材料间出现通缝。
屋面女儿墙、土建风道(烟道)等薄弱部位顶部,宜设置金属盖板,金属盖板与结构连接应采取无热桥措施;
穿屋面(女儿墙)管道与结构间应采取无热桥措施,预留洞口尺寸宜不小于管道外径尺寸100mm,管道与结构间空隙采用保温材料填充密实。
当外墙采用外保温系统时,外门窗安装宜选用外挂式安装方式,也可采用外门窗外表面与墙体外表面齐平、窗洞口四周需做保温隔热处理的安装方式。
地下室外墙外侧保温层应与地上部分外墙保温层连续;地下室外墙外侧保温层应延伸至地下冻土层以下。
建筑围护结构保温层范围内每户室内居住空间、公共空间为气密区,气密区围护结构的墙体、屋面、地面、外门窗内表面为气密层。
气密层应连续并包围整个气密区,气密层宜设置在围护结构内表面,建筑设计施工图中应明确标注气密层的位置。
建筑设计时应进行气密性专项设计,采取保证气密性的技术措施,应对气密层围护结构、门窗构件、洞口的气密性设计予以重点考虑。
墙体施工孔洞应进行封堵处理,直径大于20mm孔洞,封堵处理后室内侧墙体表面应采用耐碱抗裂网抗裂砂浆抹灰处理或粘贴密封材料。
砌体填充墙的抹灰层应连续完整,并设置钢丝网或耐碱抗裂网,抹灰厚度不小于10mm,且不同材料相交处应采取防开裂措施,砌体填充墙顶部与结构交接部位,宜粘贴具有延展性的密封材料。
外门窗与结构墙体间缝隙应粘贴防水隔汽膜;防水隔汽膜与门窗框粘贴总宽度不应小于15mm,防水隔汽膜与基层墙体粘贴总宽度不应小于50mm,粘贴应密实,无起鼓漏气现象。
各类管线、风道穿透气密层时,应对洞口进行有效的气密性处理,并符合下列要求:
穿透气密层管线、风道与墙体间密封,可采用孔洞内填充保温材料,缝隙采用B1级低发泡率聚氨酯发泡剂发泡密实或保温材料填充缝隙后聚氨酯发泡剂发泡密实,内、外侧采用耐碱抗裂网抗裂砂浆抹灰或粘贴防水隔汽膜进行密封处理,防水隔汽膜与管线、风道和结构墙体的搭接宽度均不小于40mm。
开关、插座线盒、线管穿透气密层安装时,应进行气密性处理,并符合下列规定:
位于砌体墙体上的开关、插座线盒、线管,应采用专用工具开设孔槽,安装时先用粘结砂浆抹于孔槽内,再将开关、插座线盒、线管嵌入孔槽内,将砂浆抹平,使其密实。
与室外相通的补风、排风管道穿气密层墙体时,应设电动密封阀,密封阀的气密性应不低于室内气密性指标。
卫生间排风宜采用排风道直接排向室外,排风口处应设置密封性良好的自闭阀,排风扇开关应与新风系统进风管道的电动密封阀开关联动。
室内采用成品饰面板进行装修时,墙体、楼板内表面应采用满刮腻子或其它密封措施进行密封处理,成品饰面板安装应避免破坏气密层。
遮阳设计应根据房间的使用功能、窗的朝向、供暖(冷)能耗及建筑安全性综合考虑。东、西、南向外窗(透光幕墙)以及屋顶透光部分设置外遮阳措施,优先采用固定外遮阳形式。其中:
采用固定外遮阳时,应通过模拟计算,对外遮阳构件的尺寸、间距等进行优化设计。
采用绿化遮阳时,应利用植物的布置发挥遮阳的功用,但应考虑影响冬季建筑得热。
可考虑在外墙下种植攀缘植物,利用攀缘植物(如爬山虎)进行遮阳。但应采取防止植物根系对保温层破坏的措施。
外遮阳设计应与主体建筑结构可靠连接,连结件与基层墙体之间应采取无热桥设计技术措施。
采用卷帘外遮阳时,卷帘盒宜位于保温层外侧,如位于保温层内,窗帘盒与结构层间保温效果不得低于外墙传热系数的80%。
供暖、通风和空调系统设计时,应对每个房间的冬季热负荷、夏季冷负荷逐时进行计算。
供暖、空调方式及其设备的选择,宜根据建筑规模和使用特征,结合当地能源、环境保护、投资条件及运行费用,经技术经济分析综合论证后确定;且应优先采用可再生能源、余热、废热等。
设置供暖、空气调节系统或装置时,应有分室(户)温度、CO2浓度等控制装置。
户内应设置高效新风热回收系统,有效控制建筑的通风换气热损失;新风热回收系统设计应考虑全年运行的合理性及可靠性。
新风热回收装置类型应结合其节能效果和经济性综合考虑确定。设计时应采用高效热回收装置,同时宜设置新风旁通管。
室内通风在过度季节应优先采用自然通风措施,当自然通风不能满足室内卫生要求或不具备自然通风条件时,应采用机械通风系统或自然通风与机械通风结合的复合通风系统;应采用合理的新风处理方案,并进行气流组织的优化设计。
厨房应设独立的排油烟和补风系统;补风应从室外直接引入,并设保温密闭型电动风阀,且电动风阀应与排油烟机联动;补风管道应采取保温措施,补风
供暖(冷)系统的设置应综合考虑经济技术因素进行性能参数优化和方案比选,并应符合下列规定:
供暖空调循环水泵、通风机、压缩机等用能设备应采用变频调速等变负荷调节方式。
采用风冷空调设备时,应考虑空调器(机组)室外部分的位置,做到既不影响立面景观,又有良好的通风换热效果,同时便于室外机的检修和维护。室外机组宜设置于钢筋混凝土空调板。室内空调进风口应避免与室外机过近,影响进入室内新风质量。
可釆用空调系统降温除湿、电子除湿、室内移动式专用除湿机等方式除湿,当采用降温除湿时应保证室内的环境温度;
当采用户式燃气供暖热水炉作为供暖热源时,其热效率宜满足表9.4.1的规定。
当采用房间空调器(热泵型)作为房间空气调节系统设备时,其能效比不应低于现行国家标准《房间空气调节器能效限定值及能效等级》GB12021.3、
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