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《民用建筑热工设计规范》

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共 286 条公开条文 · 本页 50 条

3.1.1

最冷、最热月平均温度的确定应符合下列规定:
1 最冷月平均温度tmin·m应为累年一月平均温度的平均值;
2 最热月平均温度tmax·m应为累年七月平均温度的平均值。

条文说明

3.1.1 “累年”即多年,特指整编气象资料时,所采用的以往一段连续年份的累积。“最冷(热)月平均温度”指:以往连续多年(通常为10年以上)的一(七)月平均温度的平均值。
本次规范修编,所采用的室外气象参数为1995年~2004年的数据。
影响室外空气温度的气候因素很多,从多年的统计资料看,每年的最冷(热)月并不一定总是一(七)月份。但例外情况很少,且温度的差值不大。如:本规范统计计算的450个台站10年的数据中,仅有5个台站最冷月不是一月,且最冷月的月平均温度与一月平均温度差值的平均值仅有0.16℃;有46个台站最热月不是七月,且最热月的月平均温度与七月平均温度差值的平均值仅有0.44℃。同时,本规范上一版第3.1.1条条文说明中也明确指出:“最冷月(即一月)”、“最热月(即七月)”,并将该参数作为热工设计分区的主要指标。因此,从规范衔接的角度考虑,本次修编仍然沿用了旧版“最冷(热)月平均温度”的概念.

3.1.2

采暖、空调度日数的确定应符合下列规定:
1 采暖度日数HDD18应为历年采暖度日数的平均值;
2 空调度日数CDD26应为历年空调度日数的平均值。

条文说明

3.1.2 “历年”即逐年,特指整编气象资料时,所采用的以往一段连续年份中的每一年。采暖(空调)度日数指:每年中,当室外日平均温度低(高)于冬季采暖(夏季空调)室内计算温度18℃(26℃)时,将日平均温度与冬季采暖(夏季空调)室内计算温度18℃(26℃)的差值累加,得到该年的年采暖(空调)度日数。然后,计算以往连续多年(通常为10年以上)中每一年的采暖(空调)度日数的平均值,即为采暖(空调)度日数。

3.1.3

全国主要城市室外气象参数应按本规范附录A的规定选用。

3.2 室外计算参数

3.2.1

冬季室外计算参数的确定应符合下列规定:
1 采暖室外计算温度tw应为累年年平均不保证5d的日平均温度;
2 累年最低日平均温度te·min应为历年最低日平均温度中的最小值。

条文说明

3.2.1 物候学中的“冬季”指:取候(5日)平均温度低于10℃的时期。
采暖室外计算温度的挑选是将累年日平均温度从小到大排序,数列中第“5N+1”天(N为年数)的日平均温度值即为采暖室外计算温度tw。例如:当采取10年数据进行挑选时,选取第51天的日平均温度作为tw。
累年最低日平均温度的挑选是将累年日平均温度从小到大排序,数列中的最小值即为累年最低日平均温度te·min。

3.2.2

冬季室外热工计算温度te应按围护结构的热惰性指标D值的不同,依据表3.2.2的规定取值。


3.2.3

夏季室外计算参数的确定应符合下列规定:
1 夏季室外计算温度逐时值应为历年最高日平均温度中的最大值所在日的室外温度逐时值;
2 夏季各朝向室外太阳辐射逐时值应为与温度逐时值同一天的各朝向太阳辐射逐时值

条文说明

3.2.3 物候学中的“夏季”指:取候(5日)平均温度超过22℃的时期。
夏季室外计算温度逐时值的挑选是将累年日平均温度从大到小排序,数列中的最大值所在日的室外温度逐时值,即为夏季室外计算温度逐时值。

3.2.4

全国主要城市室外计算参数应按本规范附录A的规定选用。

3.3 室内计算参数

3.3.1

冬季室内热工计算参数应按下列规定取值:
1 温度:采暖房间应取18℃,非采暖房间应取12℃;
2 相对湿度:一般房间应取30%~60%。

条文说明

3.3.1 本条规定了热工设计计算时冬季室内计算参数的取值。
本条中给出的参数值用于进行热工计算以评价建筑物围护结构的热工性能是否符合规范要求。该参数既不是建筑运行时的实际状况,也不是建筑室内热环境的控制目标。
相对湿度给出了一个区间,主要是考虑到不同地区冬季室外空气相对湿度存在较大差别,采暖建筑室内相对湿度人工调节的情况较少,室内空气相对湿度主要受室外空气相对湿度的影响。因此,在进行热工设计时,允许设计人员根据建筑所在地的实际情况选择不同的室内相对湿度计算值。

3.3.2

夏季室内热工计算参数应按下列规定取值:
1 非空调房间:空气温度平均值应取室外空气温度平均值+1.5K、温度波幅应取室外空气温度波幅—1.5K,并将其逐时化;
2 空调房间:空气温度应取26℃;
3 相对湿度应取60%。

3.4 基本计算方法

3.4.1

单一匀质材料层的热阻应按下式计算:
式中:R——材料层的热阻(m2·K/W);
δ——材料层的厚度(m);
λ——材料的导热系数[W/(m·K)],应按本规范附录B表B.1的规定取值。


3.4.2

多层匀质材料层组成的围护结构平壁的热阻应按下式计算:
式中:R1,R2……Rn——各层材料的热阻(m2·K/W),其中,实体材料层的热阻应按本规范第3.4.1条的规定计算,封闭空气间层热阻应按本规范附录表B.3的规定取值。


3.4.3

由两种以上材料组成的、二(三)向非均质复合围护结构的热阻R应按本规范附录第C.1节的规定计算。

3.4.4

围护结构平壁的传热阻应按下式计算:
式中:R0——围护结构的传热阻(m2·K/W);
Ri——内表面换热阻(m2·K/W),应按本规范附录B第B.4节的规定取值;
Re——外表面换热阻(m2·K/W),应按本规范附录B第B.4节的规定取值;
R——围护结构平壁的热阻(m2·K/W),应根据不同构造按本规范第3.4.1~3.4.3条的规定计算。


3.4.5

围护结构平壁的传热系数应按下式计算:
式中:K——围护结构平壁的传热系数[W/(m2·K)];
R0——围护结构的传热阻(m2·K/W),应按本规范第3.4.4条的规定计算。


3.4.6

围护结构单元的平均传热系数应考虑热桥的影响,并应按下式计算:
式中:Km——围护结构单元的平均传热系数[W/(m2·K)];
K——围护结构平壁的传热系数[W/(m2·K)],应按本规范第3.4.5条的规定计算;
ψj——围护结构上的第j个结构性热桥的线传热系数[W/(m·K)],应按本规范第C.2节的规定计算;
lj——围护结构第j个结构性热桥的计算长度(m);
A——围护结构的面积(m2)。


3.4.7

材料的蓄热系数应按下式计算:式中:S——材料的蓄热系数[W/(m2·K)],应按本规范附录B表B.1的规定取值;
λ——材料的导热系数[W/(m·K)];
c——材料的比热容[kJ/(kg·K)],应按本规范附录B表B.1的规定取值;
ρ——材料的密度(kg/m3);
T——温度波动周期(h),一般取T=24h;
π——圆周率,取π=3.14。


3.4.8

单一匀质材料层的热惰性指标应按下式计算:
式中:D——材料层的热惰性指标,无量纲;
R——材料层的热阻(m2·K/W),应按本规范第3.4.1条的规定计算;
S——材料层的蓄热系数[W/(m2·K)],应按本规范第3.4.7条的规定计算。


3.4.9

多层匀质材料层组成的围护结构平壁的热惰性指标应按下式计算:
式中:D1,D2……Dn——各层材料的热惰性指标,无量纲,其中,实体材料层的热惰性指标应按本规范第3.4.8条的规定计算,封闭空气层的热惰性指标应为零。


3.4.10

计算由两种以上材料组成的、二(三)向非均质复合围护结构的热惰性指标D值时,应先将非匀质复合围护结构沿平行于热流方向按不同构造划分成若干块,再按下式计算:
式中:D——非匀质复合围护结构的热惰性指标,无量纲;
A1,A2……An——平行于热流方向的各块平壁的面积(m2);
D1,D2……Dn——平行于热流方向的各块平壁的热惰性指标,无量纲,应根据不同构造按本规范第3.4.8~3.4.9条的规定计算。


3.4.11

室外综合温度应按下式计算:
式中:tse——室外综合温度(℃);
te——室外空气温度(℃);
I——投射到围护结构外表面的太阳辐射照度(W/m2);
ρs——外表面的太阳辐射吸收系数,无量纲,应按本规范附录B表B.5的规定取值;
αe——外表面换热系数[W/(m2·K)],应按本规范附录B第B.4节的规定取值。


3.4.12

围护结构的衰减倍数应按下式计算:
式中:v——围护结构的衰减倍数,无量纲;
e——室外综合温度或空气温度波幅(K);
i——室外综合温度或空气温度影响下的围护结构内表面温度波幅(K),应采用围护结构周期传热计算软件计算。


3.4.13

围护结构的延迟时间应按下式计算:
式中:ξ——围护结构的延迟时间(h);
ξe——室外综合温度或空气温度达到最大值的时间(h);
ξi——室外综合温度或空气温度影响下的围护结构内表面温度达到最大值的时间(h),应采用围护结构周期传热计算软件计算。


3.4.14

单一匀质材料层的蒸汽渗透阻应按下式计算:
式中:H——材料层的蒸汽渗透阻(m2·h·Pa/g),常用薄片材料和涂层的蒸汽渗透阻应按本规范附录表B.6的规定选用;
δ——材料层的厚度(m);
μ——材料的蒸汽渗透系数[g/(m·h·Pa)],应按本规范附录B表B.1的规定取值。


3.4.15

多层匀质材料层组成的围护结构的蒸汽渗透阻应按下式计算:
式中:H1、H2……Hn——各层材料的蒸汽渗透阻(m2·h·Pa/g),其中,实体材料层的蒸汽渗透阻应按本规范第3.4.14条的规定计算或选用,封闭空气层的蒸汽渗透阻应为零。


3.4.16

冬季围护结构平壁的内表面温度应按下式计算:
式中:θi——围护结构平壁的内表面温度(℃);
R0——围护结构平壁的传热阻(m2·K/W);
Ri——内表面换热阻(m2·K/W);
ti——室内计算温度(℃);
te——室外计算温度(℃)。


3.4.17

夏季围护结构平壁的内表面温度应按本规范附录C第C.3节的规定计算。

4 建筑热工设计原则

4.1 热工设计分区

4.1.1

建筑热工设计区划分为两级。建筑热工设计一级区划指标及设计原则应符合表4.1.1的规定,建筑热工设计一级区划可参考本规范附录A图A.0.3。


条文说明

4.1.1 原规范所做的热工设计分区充分考虑了热工设计的需求,且区划与中国气候状况相契合,较好地区分了不同地区不同的热工设计要求。特别是近年来随着建筑节能工作的开展,5个热工分区的概念被广泛使用、深入人心。因此,本次修订时,首先确定了“大区不动”的区划调整原则,沿用严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区的区划方法和指标,并将其作为热工设计分区的一级区划。本规范附录A图A.0.3给出了我国热工设计一级区划在较大尺度上的分布状况,可供设计人员参考。

4.1.2

建筑热工设计二级区划指标及设计要求应符合表4.1.2的规定,全国主要城市的二级区属应符合本规范附录A表A.0.1的规定。


条文说明

4.1.2 由于中国地域辽阔,每个热工一级区划的面积非常大。例如:同为严寒地区的黑龙江漠河和内蒙古额济纳旗,最冷月平均温度相差18.3℃、HDD18相差4110。对于寒冷程度差别如此大的两个地区,采用相同的设计要求显然是不合适的。因此,规范修订提出了“细分子区”的区划调整目标。
热工设计二级分区采用“HDD18、CDD26”作为区划指标,将建筑热工各一级区划进行细分。与一级区划指标(最冷、最热月平均温度)相比,该指标既表征了气候的寒冷和炎热的程度,也反映了寒冷和炎热持续时间的长短。采用该指标在一级区划的基础上进行细分,保证了与“大区不动”的指导思想一致;同时,该指标也与《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010中的细化分区指标相同。
需要指出的是:影响气候的因素很多,地理距离的远近并不是造成气候差异的唯一因素。海拔高度、地形、地貌、大气环流等对局地气候影响显著。因此,各区划间一定会出现相互参差的情况。这在只有5个一级区划时已经有所表现,但由于一级区划的尺度较大,现象并不明显。当将一级区划细分后,这一现象非常突出。因此,二级区划没有再采用分区图的形式表达,改用表格的形式给出每个城市的区属。这样避免了复杂图形可能带来的理解偏差,各城市的区属明确、边界清晰,且便于规范的执行和管理。

4.1.3

本规范附录A表A.0.1中未涉及的目标城镇,可根据本规范附录A表A.0.2的规定确定参考城镇,目标城镇的建筑热工设计二级分区区属和室外气象参数可按参考城镇选取。当参考其他城镇的区属和气象参数时,设计中应注明被参考城镇的名称。

条文说明

4.1.3 本规范附录A表A.0.1的气象参数均是以气象观测数据为基础通过一定的统计方法计算出来的。受所掌握气象观测资料的限制,本规范提供了表中所列的354个城镇的气象参数。而在我国的行政区划中,至2009年底,全国31个省级行政区中(不包括港、澳、台地区),有333个地级行政区划单位,2858个县级行政区划单位。从城市数量看,截至2009年,我国城市数量达到654个(其中:4个直辖市、283个地级市、367个县级市)。因此,本规范所给出的城镇数量远远不及城镇的实际数量,更无法覆盖全部行政区。
按行业标准《建筑气象参数标准》JGJ 35-87中的规定,当建设地点与拟引用数据的气象台站水平距离在50km以内,海拔高度差在100m以内时可以直接引用。附录A中的表A.0.2中给出了附录表A.0.1中未涉及的我国县级以上城镇的地理信息,以及与之距离最近的已知气象数据地点的列表。从表中可以看到,未知城市与参考地点之间符合行业标准《建筑气象参数标准》JGJ 35-87中关于数据直接引用的规定。

4.2 保温设计

4.2.1

建筑外围护结构应具有抵御冬季室外气温作用和气温波动的能力,非透光外围护结构内表面温度与室内空气温度的差值应控制在本规范允许的范围内。

条文说明

4.2.1 在冬季,室外空气温度持续低于室内气温,并在一定范围内波动。与之对应的是围护结构中热流始终从室内流向室外,其大小随室内外温差的变化也会产生一定的波动。除受室内气温的影响外,围护结构内表面的冷辐射对人体热舒适影响也很大。为了降低采暖负荷并将人体的热舒适维持在一定的水平,建筑围护结构应当尽量减少由内向外的热传递,且当室外温度急剧波动时,减小室内和围护结构内表面温度的波动,保证人体的热舒适水平。

4.2.2

严寒、寒冷地区建筑设计必须满足冬季保温要求,夏热冬冷地区、温和A区建筑设计应满足冬季保温要求,夏热冬暖A区、温和B区宜满足冬季保温要求。

4.2.3

建筑物的总平面布置、平面和立面设计、门窗洞口设置应考虑冬季利用日照并避开冬季主导风向。

4.2.4

建筑物宜朝向南北或接近朝向南北,体形设计应减少外表面积,平、立面的凹凸不宜过多。

4.2.5

严寒地区和寒冷地区的建筑不应设开敞式楼梯间和开敞式外廊,夏热冬冷A区不宜设开敞式楼梯间和开敞式外廊。

4.2.6

严寒地区建筑出入口应设门斗或热风幕等避风设施,寒冷地区建筑出入口宜设门斗或热风幕等避风设施。

4.2.7

外墙、屋面、直接接触室外空气的楼板、分隔采暖房间与非采暖房间的内围护结构等非透光围护结构应按本规范第5.1节和第5.2节的要求进行保温设计。

4.2.8

外窗、透光幕墙、采光顶等透光外围护结构的面积不宜过大,应降低透光围护结构的传热系数值、提高透光部分的遮阳系数值,减少周边缝隙的长度,且应按本规范第5.3节的要求进行保温设计。

4.2.9

建筑的地面、地下室外墙应按本规范第5.4节和第5.5节的要求进行保温验算。

4.2.10

围护结构的保温形式应根据建筑所在地的气候条件、结构形式、采暖运行方式、外饰面层等因素选择,并应按本规范第7章的要求进行防潮设计。

4.2.11

围护结构中的热桥部位应进行表面结露验算,并应采取保温措施,确保热桥内表面温度高于房间空气露点温度。

条文说明

4.2.11 热桥部位是围护结构热工性能的薄弱环节,确保热桥部位在冬季不结露是避免围护结构内表面霉变的必要条件。从保证建筑正常使用、保证健康室内环境的角度考虑,将冬季热桥内表面温度高于房间空气露点温度设置为强制性条文。

4.2.12

围护结构热桥部位的表面结露验算应符合本规范第7.2节的规定。

4.2.13

建筑及建筑构件应采取密闭措施,保证建筑气密性要求。

4.2.14

日照充足地区宜在建筑南向设置阳光间,阳光间与房间之间的围护结构应具有一定的保温能力。

4.2.15

对于南向辐射温差比(ITR)大于等于4W/(m2·K),且1月南向垂直面冬季太阳辐射强度大于等于60W/m2的地区,可按本规范附录C第C.4节的规定采用“非平衡保温”方法进行围护结构保温设计。

条文说明

4.2.15 “非平衡保温”是一种“等热流”设计方法,即:在考虑了各朝向太阳辐射作用下,不同朝向外墙的传热系数不同,其中南向较大、北向较小、东西向居中。
符合条文中所给出的两个可进行“非平衡保温设计”气候条件的地区主要集中在青藏高原及其周边地区,典型城市有:拉萨、日喀则、林芝、昆明、大理、西昌、甘孜、松潘、阿坝、若尔盖、康定、西宁、格尔木、敦煌、民勤、哈密、银川等。

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