5.5.4
地下室外墙热阻的计算只计入结构层、保温层和面层。
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地下室外墙热阻的计算只计入结构层、保温层和面层。
在给定两侧空气温度及变化规律的情况下,外墙内表面最高温度应符合表6.1.1的规定。
6.1.1 本条为强制性条文。建筑围护结构隔热性能是体现建筑和围护结构在夏季室外热扰动条件下的防热特性最基本的指标。主要是指外围护结构在室外非稳态热扰动条件下抵抗室外热扰动能力的一种特性,通常采用外围护结构内表面温度,以及温度波和热流波在围护结构中传播时的衰减和延迟特性来表示。
在我国南方地区夏季屋面外表面综合温度会达到60℃以上,西墙外表面温度达50℃以上,围护结构外表面综合温度的波幅可超过20℃,在这种强波动作用下,会造成围护结构内表面温度出现较大的波动,使围护结构内表面平均辐射温度大大超过人体热舒适热辐射温度,直接影响室内热环境的好坏和建筑能耗的大小。因此,把建筑外围护结构内表面最高温度作为控制围护结构隔热性能最重要的指标用强制性条文给予规定。
衰减与延迟也是体现围护结构隔热性能特性的基本指标,主要影响到围护结构内表面温度的波幅大小和峰值出现的时间,它与围护结构材料热物性和构造形式有关。在围护结构热阻相同的条件下,围护结构材料的热物性和构造形式不同,衰减倍数与延迟时间是不同的。由于其热过程机理和计算过程也比较复杂,在工程中评价围护结构的防热特性时,没有围护结构内表面温度对室内热环境的影响大。从工程应用的角度出发,本规范把衰减与延迟作为评价围护结构隔热性能特性的主要指标,但未作为强制性条文给予规定。
由于围护结构材料的热物性和构造形式不同,围护结构所体现出的隔热特性也不同。在我国夏热冬冷和夏热冬暖地区,无论是自然通风、连续空调还是间歇空调,热稳定性好的厚重围护结构与加气混凝土、混凝土空心砌块以及金属夹芯板等热稳定性差的轻质围护结构相比,外围护结构内表面温度波幅差别很大。规范编制组通过计算分析和实验、工程现场测试,在热阻相同条件下(0.52m2·K/W),连续空调室内温度为26℃时,实心页岩砖外墙内表面温度波幅值为1℃以内,加气混凝土外墙内表面温度波幅为2.0℃以上,金属夹芯板外墙内表面温度波幅为3.0℃以上。可以看出在热阻相同条件下,轻质围护结构比重质围护结构抵抗室外热扰动能力要差得多,所以对轻质围护结构内表面最高温度比重质围护表面最高温度的限值要宽松。
在《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93中,隔热设计将围护结构内表面最高温度低于当地夏季室外计算温度最高值作为评价指标,相当于在自然通风条件下240mm实心砖墙(清水墙,内侧抹20mm石灰砂浆)的隔热水平。随着经济水平的发展和国家对建筑节能工作的重视,240mm砖墙的隔热水平远远达不到今天节能建筑墙体的热工性能,而且越来越多的建筑采用了空调方式进行室内环境的控制,这些情况都与30多年前发生了根本性的改变。但自然通风条件下围护结构隔热性能同样重要,尤其在评价被动建筑热性能时具有重要的作用,在南方还有许多建筑利用自然通风来改善室内热环境。因此,本规范采用自然通风和空调两种工况条件下来评价围护结构的隔热性能。
随着计算流体动力学技术的发展,虽然在传热计算上有得天独厚的优势,在自然通风状态下,对建筑物室内、外的换热这样一个耦合换热过程分析已经能够做到比较准确的数值计算。但在实际计算过程中,面临着边界条件参数难以确定等问题,而且对于建筑设计人员来讲掌握计算流体动力学分析也是一件复杂的工作。所以本规范提出了在给定边界条件下围护结构隔热性能的评价方法。
本规范表6.1.1给出了隔热设计的评价标准,评价仅围绕围护结构本身的隔热性能,只反映出围护结构固有的热特性,而不是整个房间的热特性。分别按空调房间还是自然通风房间给出不同的设计限值。具体评价标准的基准条件是外墙的两侧分别给定空气温度及变化规律,即外墙外表面为当地的夏季最热月典型日的逐时室外综合温度,自然通风房间外墙内侧空气温度平均值比室外空气温度平均值高1.5℃、波幅小1.5℃;空调房间外墙内侧空气温度为固定的26℃。由于围护结构重质与轻质对热稳定性影响很大,所以分别对重质围护结构和轻质围护结构的内表面最高温度作出不同的标准规定。
外墙内表面最高温度θi·max应按本规范附录C第C.3节的规定计算。
外墙隔热可采用下列措施:
1 宜采用浅色外饰面。
2 可采用通风墙、干挂通风幕墙等。
3 设置封闭空气间层时,可在空气间层平行墙面的两个表面涂刷热反射涂料、贴热反射膜或铝箔。当采用单面热反射隔热措施时,热反射隔热层应设置在空气温度较高一侧。
4 采用复合墙体构造时,墙体外侧宜采用轻质材料,内侧宜采用重质材料。
5 可采用墙面垂直绿化及淋水被动蒸发墙面等。
6 宜提高围护结构的热惰性指标D值。
7 西向墙体可采用高蓄热材料与低热传导材料组合的复合墙体构造。
6.1.3 所提出的几种外墙隔热措施,是工程中普遍采用、经测试和实际应用证明行之有效的。有些措施隔热效果显著,但应注意使用条件,如墙面垂直绿化及淋水墙面,使用时应加强管理。
在给定两侧空气温度及变化规律的情况下,屋面内表面最高温度应符合表6.2.1的规定。
6.2.1 本条为强制性条文。把屋面内表面最高温度作为控制围护结构隔热性能的强制性条文给予规定,是由于屋面所受到的太阳辐射比外墙更大,而且屋面内表面的表面放热系数还小于外墙内表面,屋面的内表面温度比外墙的内表面温度更难控制。在气候相同条件下屋面内表面平均辐射温度大于外墙内表面平均辐射温度,对室内热环境影响更大,所以将屋面的内表面最高温度限值在外墙基础上提高了0.5℃。
屋面内表面最高温度θi·max应按本规范附录C第C.3节的规定计算。
屋面隔热可采用下列措施:
1 宜采用浅色外饰面。
2 宜采用通风隔热屋面。通风屋面的风道长度不宜大于10m,通风间层高度应大于0.3m,屋面基层应做保温隔热层,檐口处宜采用导风构造,通风平屋面风道口与女儿墙的距离不应小于0.6m。
3 可采用有热反射材料层(热反射涂料、热反射膜、铝箔等)的空气间层隔热屋面。单面设置热反射材料的空气间层,热反射材料应设在温度较高的一侧。
4 可采用蓄水屋面。水面宜有水浮莲等浮生植物或白色漂浮物。水深宜为0.15m~0.2m。
5 宜采用种植屋面。种植屋面的保温隔热层应选用密度小、压缩强度大、导热系数小、吸水率低的保温隔热材料。
6 可采用淋水被动蒸发屋面。
7 宜采用带老虎窗的通气阁楼坡屋面。
8 采用带通风空气层的金属夹芯隔热屋面时,空气层厚度不宜小于0.1m。
6.2.3 所提出的几种屋面隔热措施,经测试和实际应用证明行之有效。有些措施隔热效果显著,但应注意因地制宜,适当采用,如通风屋面中的导风檐口,宜在夏季多风地区采用;蓄水屋面和植被屋面,使用时应加强管理等。
种植屋面的布置应使屋面热应力均匀、减少热桥,未覆土部分的屋面应采取保温隔热措施使其热阻与覆土部分接近。
6.2.4 为了保证种植屋面的隔热效果,避免屋面出现较大的热应力差,对屋面未覆土部分的热工性能作出了规定。
种植屋面的热阻和热惰性指标可按下列公式计算:
式中:R——种植屋面热阻(m2·K/W);
A——种植屋面的面积(m2);
Rgreen,i——一种植屋面各种绿化植被层的附加热阻(m2·K/W),应按本规范附录B表B.7.1的规定取值;
Ai——种植屋面各种绿化植被层在屋面上的覆盖面积(m2);
Rsoil,j——绿化构造层各层热阻(m2·K/W),其中:种植材料层的导热系数应按本规范附录B表B.7.2-1取值计算,排(蓄)水层的热阻(导热系数)应按本规范附录B表B.7.2-2取值计算;
Rroof,k——屋面构造层各层热阻(m2·K/W);
D——种植屋面热惰性指标,无量纲;
Dsoil,j——绿化构造层各层热惰性指标,无量纲,其中:种植材料层的蓄热系数应按本规范附录表B.7.2-1取值计算,排(蓄)水层的蓄热系数应按本规范附录表B.7.2-2取值计算;
Droof,k——屋面构造层各层热惰性指标,无量纲。
6.2.5 绿化屋面进行计算时应加入植被层和种植覆土等的附加热阻。热容方面,植被层可以假设为零,土层表面蒸发的作用归入植被层的附加热阻中。
植被层的可选植物丰富,各种植被层的作用有差别,并且不一定覆盖整个屋面,因此屋面绿化植被层的附加热阻采用各种植被层的附加热阻按面积加权平均计算。各种植被层的附加热阻分冬、夏两季考虑。冬季植物处于休眠状态,植被层有减少种植层表面空气流动的作用,夏季植被层的隔热效果主要受植被冠层茂密程度的影响。本规范附录B表B.7.1是根据植被特征、种植情况和茂密程度给出附加热阻参考值,其中佛甲草种植屋面的附加热阻是根据热工测量得出。
种植构造层包括种植土层、过滤层、排(蓄)水层等,应分别计算各层热阻。根据现行行业标准《种植屋面工程技术规程》JGJ 155,应用于屋面绿化的种植土有两类:改良土(湿密度为750kg/m3~1300kg/m3,有效水分为37%)和无机复合种植土(450kg/m3~650kg/m3,有效水分为45%)。分别取两类土的样品材料,测量其含水量符合要求的材料导热系数和蓄热系数,作为本规范附录B表B.7.2-1中夏季参考值。考虑到南方地区冬季降雨的影响,雨水进入土层后会使屋面热损失增加30%左右,种植土的导热系数用1.2进行修正。常用的排(蓄)水层材料有两类:塑料排(蓄)水板和陶粒,本规范附录B表B.7.2-2给出了相应的热工参数值。其中凹凸型排(蓄)水板与屋面形成空气层,具有空气层热阻,陶粒按30%含湿量给出导热系数和蓄热系数参考值。
透光围护结构太阳得热系数与夏季建筑遮阳系数的乘积宜小于表6.3.1规定的限值。
6.3.1 夏季室内外温差与冬季相比要小,透光围护结构夏季隔热主要是控制太阳辐射进入室内。因此,本条规定了需要考虑夏季隔热的各气候区透光围护结构隔热性能(即:透光围护结构太阳得热系数与夏季建筑遮阳系数的乘积)宜满足的要求。其中:透光围护结构太阳得热系数的计算应采用夏季计算条件,建筑遮阳系数应采用夏季时段的结果。
透光围护结构的太阳得热系数应按本规范附录C第C.7节的规定计算;建筑遮阳系数应按本规范第9.1节的规定计算。
对遮阳要求高的门窗、玻璃幕墙、采光顶隔热宜采用着色玻璃、遮阳型单片Low-E玻璃、着色中空玻璃、热反射中空玻璃、遮阳型Low-E中空玻璃等遮阳型的玻璃系统。
6.3.3 保温性能好的玻璃未必遮阳性能就优良。比如普通的透光中空玻璃,其传热系数可以达到2.8W/(m2·K)左右,遮阳系数值也较高;单片绿色玻璃传热系数高达5.7W/(m2·K),但是其遮阳系数值较透明中空玻璃大幅降低。对于夏季,透光围护结构的隔热以遮阳隔热为主,因此从玻璃遮阳隔热的角度来看,着色玻璃、遮阳型单片Low-E玻璃、着色中空玻璃、热反射中空玻璃、遮阳型Low-E中空玻璃更加合适,建议不要使用普通的透光中空玻璃。
向阳面的窗、玻璃门、玻璃幕墙、采光顶应设置固定遮阳或活动遮阳。固定遮阳设计可考虑阳台、走廊、雨棚等建筑构件的遮阳作用,设计时应进行夏季太阳直射轨迹分析,根据分析结果确定固定遮阳的形状和安装位置。活动遮阳宜设置在室外侧。
6.3.4 建筑遮阳的目的在于防止直射阳光透过玻璃进入室内,减少阳光过分照射加热建筑室内,是门窗隔热的主要措施。由于太阳的高度角和方位角不同,投射到建筑物水平面、西向、东向、南向和北向立面的太阳辐射强度各不相同。夏季,太阳辐射强度随朝向不同有较大差别,一般以水平面最高,东、西向次之,南向较低,北向最低。但我国幅员辽阔,有部分地区处于北回归线以南,该部分地区夏季北向也会有较大的太阳辐射,也该予以一定的关注。为此,建筑遮阳设计、选择的优先顺序应根据投射的太阳辐射强度确定,所以设计应进行夏季太阳直射轨迹分析。
透过窗户进入室内的太阳辐射热,是夏季室内过热和空调负荷的主要原因。设置遮阳不仅要考虑降低空调负荷,改善室内的热舒适性,减少太阳直射;同时也需要考虑非空调时间的采光以及冬季的阳光照射需求。
对于非透光的建筑幕墙,应在幕墙面板的背后设置保温材料,保温材料层的热阻应满足墙体的保温要求,且不应小于1.0(m2·K)/W。
6.3.5 在玻璃幕墙、石材幕墙、金属板幕墙等各种幕墙构造背后添加保温材料之后,都属于非透光幕墙,在计算时都是当做墙体进行热工计算。如果背后添加的保温材料的热阻不小于1.0(m2·K)/W,再考虑幕墙本身的热阻,也就是基本保证此非透光幕墙构造的传热系数不大于0.7W/(m2·K),基本能满足隔热要求。如果室内侧还有实体墙,隔热效果就更好了。
采暖建筑中,对外侧有防水卷材或其他密闭防水层的屋面、保温层外侧有密实保护层或保温层的蒸汽渗透系数较小的多层外墙,当内侧结构层的蒸汽渗透系数较大时,应进行屋面、外墙的内部冷凝验算。
7.1.1 冬季采暖建筑通常室内温、湿度高于室外环境,外围护结构受到室内热湿作用,热量和水蒸气经围护结构流向室外,若围护结构内侧构造层为蒸汽渗透系数较大的材料(如加气混凝土和黏土砖等多孔材料),当建筑物室内外存在水蒸气分压力差时,室内水蒸气会进入围护结构内部,如果围护结构外侧有卷材或其他密闭防水层的屋顶结构,以及保温层外侧有密实保护层或蒸汽渗透系数较小的保温层的多层墙体结构时,进入围护结构的水蒸气由于受外侧有密实保护层或蒸汽渗透系数较小的围护结构的阻碍,水蒸气无法穿透围护结构,内部可能出现湿累积问题,会发生冷凝受潮现象,故应进行屋顶、外墙的内部冷凝验算。
采暖期间,围护结构中保温材料因内部冷凝受潮而增加的重量湿度允许增量,应符合表7.1.2的规定。
7.1.2 材料的耐久性和保温性与其潮湿状况密切相关。湿度过高会明显降低其机械强度,产生破坏性变形。同时,湿度过高会使材料的保温性能显著降低。因此,对于一般采暖建筑,虽然允许结构内部含有一定的水分,但是为了保证材料的耐久性和保温性,材料的湿度不得超过一定限度。允许增量系指经过一个采暖期,保温材料重量湿度的增量在允许范围之内,以便采暖期过后,保温材料中的冷凝水逐渐向内侧和外侧散发,而不致在内部逐年积聚,导致湿度过高。关于保温材料重量湿度允许增量值的规定,本规范在国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93的基础上增加了近年来建筑领域广泛使用的材料。
通过对不同含水率下保温材料导热系数的变化研究,可以认为材料在含水率小于本规范表7.1.2中的规定值时,导热系数的变化对围护结构的热工性能影响较小,因此,将材料的含水率按本规范第7.1.2条中的规定值控制。
围护结构内任一层内界面的水蒸气分压分布曲线不应与该界面饱和水蒸气分压曲线相交。围护结构内任一层内界面饱和水蒸气分压Ps,应按本规范表B.8的规定确定。任一层内界面的水蒸气分压Pm应按下式计算:
式中:Pm——任一层内界面的水蒸气分压(Pa);
Pi——室内空气水蒸气分压(Pa),应按本规范第3.3.1条规定的室内温度和相对湿度计算确定;
H0——围护结构的总蒸汽渗透阻(m2·h·Pa/g),应按本规范第3.4.15条的规定计算;
Pe——室外空气水蒸气分压(Pa),应按本规范附录表A.0.1中的采暖期室外平均温度和平均相对湿度确定。
7.1.3 关于围护结构中冷凝计算,近年来在建筑传热传湿的研究领域获得了大量的研究成果,但这些成果都有一定的局限性还不够系统、完整,同时也缺乏必要的材料湿物理性能计算参数,故冷凝计算仍沿用国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93的方法。这是以稳定条件下纯蒸汽扩散过程为基础提出的冷凝受潮分析方法。从理论上讲,此法是不尽合理的,没有正确地反映材料内部的湿迁移机理,但从设计应用的角度考虑,采用此法较为简单和偏于安全。所以在尚未提出一种理想的方法以前,从设计应用的角度考虑,采用此法较为稳妥。
围护结构中冷凝计算与验证的判别方法如下:
1)根据室内外空气的温湿度确定水蒸气分压Pi和Pe,然后根据公式(7.1.3)计算围护结构各层的水蒸气分压P分布曲线,设计中将采暖期室外平均温度和平均相对湿度作为室外计算参数;
2)根据室内外空气的温度ti和te,确定各层的温度分布曲线,同时应按本规范表B.8的规定确定饱和水蒸气分压Ps分布曲线;
3)根据围护结构内水蒸气分压P曲线和饱和水蒸气分压Ps曲线相交与否来判断围护结构内部是否会发生冷凝;若相交,则内部有冷凝发生。
当围护结构内部可能发生冷凝时,冷凝计算界面内侧所需的蒸汽渗透阻应按下式计算:
式中:H0,i——冷凝计算界面内侧所需的蒸汽渗透阻(m2·h·Pa/g);
H0,e——冷凝计算界面至围护结构外表面之间的蒸汽渗透阻(m2·h·Pa/g);
ρ0——保温材料的干密度(kg/m3);
δi——保温材料厚度(m);
[△w]——保温材料重量湿度的允许增量(%),应按本规范表7.1.2的规定取值;
Z——采暖期天数,应按本规范附录A表A.0.1的规定取值;
PS,C——冷凝计算界面处与界面温度θc对应的饱和水蒸气分压(Pa)。
围护结构冷凝计算界面温度应按下式计算:
式中:θc——冷凝计算界面温度(℃);
ti——室内计算温度(℃),应按本规范第3.3.1条的规定取值;
te——采暖期室外平均温度(℃),应按本规范附录表A.0.1的规定取值;
Ri——内表面换热阻(m2·K/W),应按本规范附录第B.4节的规定取值;
Rc·i——冷凝计算界面至围护结构内表面之间的热阻(m2·K/W);
R0——围护结构传热阻(m2·K/W)。
围护结构冷凝计算界面的位置,应取保温层与外侧密实材料层的交界处(图7.1.6)。
对于不设通风口的坡屋面,其顶棚部分的蒸汽渗透阻应符合下式要求:
式中:H0·c——顶棚部分的蒸汽渗透阻(m2·h·Pa/g)。
冬季室外计算温度te低于0.9℃时,应对围护结构进行内表面结露验算。
7.2.1 在围护结构自身热阻的作用下,当室内计算条件一定时,只有当室外空气温度低于某一特定的值时,围护结构内表面温度才有可能低于室内空气露点温度,存在表面结露的风险。因此,可以确定出无需进行内表面结露验算的范围,以简化结露验算设计。在建筑围护结构常用材料中,由于钢筋混凝土的导热系数较大,条文中规定需要进行表面结露验算的室外计算温度临界值是按照160mm厚钢筋混凝土为例计算确定的。
围护结构平壁部分的内表面温度应按本规范第3.4.16条计算。热桥部分的内表面温度应采用符合本规范附录第C.2.4条规定的软件计算,或通过其他符合本规范附录第C.2.5条规定的二维或三维稳态传热软件计算得到。
当围护结构内表面温度低于空气露点温度时,应采取保温措施,并应重新复核围护结构内表面温度。
进行民用建筑的外围护结构热工设计时,热桥处理可遵循下列原则:
1 提高热桥部位的热阻;
2 确保热桥和平壁的保温材料连续;
3 切断热流通路;
4 减少热桥中低热阻部分的面积;
5 降低热桥部位内外表面层材料的导温系数。
采用松散多孔保温材料的多层复合围护结构,应在水蒸气分压高的一侧设置隔汽层。对于有采暖、空调功能的建筑,应按采暖建筑围护结构设置隔汽层。
7.3.1 在木(金属)骨架组合围护结构、金属夹芯围护结构中大量采用矿棉、岩棉、玻璃棉等松散多孔保温材料,在围护结构水蒸气分压高的一侧设置隔汽层是防止围护结构内部冷凝受潮的一种有效措施。对于我国部分寒冷地区(如北京、西安等)、夏热冬冷地区建筑有采暖、空调功能的需求,但冬季水蒸气渗透量要远大于夏季水蒸气渗透量,因此,应按采暖建筑围护结构设置隔汽层。
外侧有密实保护层或防水层的多层复合围护结构,经内部冷凝受潮验算而必需设置隔汽层时,应严格控制保温层的施工湿度。对于卷材防水屋面或松散多孔保温材料的金属夹芯围护结构,应有与室外空气相通的排湿措施。
7.3.2 对于经验算必须设置隔汽层的围护结构应采取施工措施和构造措施。设置隔汽层是防止结构内部冷凝受潮的一种措施,但有其副作用,即影响结构的干燥速度。因此,可不设隔汽层的就不设置;当必须设置隔汽层时,对保温层的施工湿度要严加控制,避免湿法施工。在墙体结构中,在保温层和外侧密实层之间留有间隙,以切断液态水的毛细迁移,对改善保温层的湿度状况是十分有利的。对于卷材屋面,采取与室外空气相连通的排汽措施,一方面有利于湿气的外逸,对保温层起到干燥作用,另一方面也可以防止卷材屋面的起鼓。
外侧有卷材或其他密闭防水层,内侧为钢筋混凝土屋面板的屋面结构,经内部冷凝受潮验算不需设隔汽层时,应确保屋面板及其接缝的密实性,并应达到所需的蒸汽渗透阻。
室内地面和地下室外墙防潮宜采用下列措施:
1 建筑室内一层地表面宜高于室外地坪0.6m以上;
2 采用架空通风地板时,通风口应设置活动的遮挡板,使其在冬季能方便关闭,遮挡板的热阻应满足冬季保温的要求;
3 地面和地下室外墙宜设保温层;
4 地面面层材料可采用蓄热系数小的材料,减少表面温度与空气温度的差值;
5 地面面层可采用带有微孔的面层材料;
6 面层宜采用导热系数小的材料,使地表面温度易于紧随空气温度变化;
7 面层材料宜有较强的吸湿、解湿特性,具有对表面水分湿调节作用。
7.3.4 室内地面面层防潮是不可忽视的问题,对于有架空层的住宅一层地面来讲,地板直接与室外空气对流,其他楼面也因建筑非集中连续采暖和空调,相邻房间也可能与室外直接相通,相当于外围护结构,应进行必要的保温或隔热处理。即冬季需要暖地面,夏季需要冷地面,而且还要考虑梅雨季节由于湿热空气而产生的凝结。
严寒地区、寒冷地区非透光建筑幕墙面板背后的保温材料应采取隔汽措施,隔汽层应布置在保温材料的高温侧(室内侧),隔汽密封空间的周边密封应严密。夏热冬冷地区、温和A区的建筑幕墙宜设计隔汽层。
7.3.5 对于严寒、寒冷地区,冬季结露问题至关重要,保温材料不做隔汽处理的话,会导致保温材料在冬季变得潮湿,大大降低其保温效果,并且隔汽层应布置在保温材料的室内侧,阻止室内的凝结水,如果布置到了室外侧,就完全没有任何效果了,隔汽密封空间的周边如果密封不严密,就不能有效的隔离室内热湿空气,同样也会造成保温材料潮湿,并可能导致面板背面和金属材料结露。
对于夏热冬冷地区,冬季结露问题虽然没有寒冷、严寒地区严重,但是现在建筑的热工性能都有所提高,也会导致冬季室内外温差较大,特别是室内湿度比较大的公共建筑,也就会导致结露问题变得严重了,因此建议根据工程的实际情况,尽量也做隔汽设计。
在建筑围护结构的低温侧设置空气间层,保温材料层与空气层的界面宜采取防水、透气的挡风防潮措施,防止水蒸气在围护结构内部凝结。
7.3.6 围护结构两面出现温差时,在围护结构中将出现温湿度的重分布,出现水蒸气渗透与液态水分的反向迁移,使高温方向的水蒸气和低温方面的液态水都有减少的趋势,当围护结构中蒸汽水的迁移与液态水的反向迁移得到平衡时,围护结构中的湿度完成了重新分配。所以,防潮设计就是在围护结构中被保护的材料层的两边创造较低的湿度,此材料层才能有较低的平衡湿度。因此,可以根据如下措施获得:
其一是在保温层的高温一边采用隔蒸汽层以消除水蒸气从高温方面进入保温层中,其二是在低温一边采用空气层以产生较低的相对湿度。这两个措施能够保证保温层保持较低的平衡湿度。
前一措施是传统的,基于蒸汽渗透理论而设立的,但并没有完全解决问题。热绝缘材料难免受潮,液态水尚可在低温侧产生并侵润入保温材料中。
在低温侧布置空气层,首先斩断了保温层与其他材料层的联系,斩断了液态水的迁移通路。同时,空气层的高温边造成相对湿度较低的空气边界环境,用它来保证与它接触的材料干燥,将进入热绝缘层中的水蒸气引到此空气层低温侧表面凝结或结霜,控制热绝缘层处于较低湿度而不受潮。
民用建筑应优先采用自然通风去除室内热量。
8.1.1 建筑通风包括主动式通风和被动式通风。主动式通风指的是利用机械设备动力组织室内通风的方法,一般采用风机、空调机作为通风的动力设备。被动式通风(自然通风)指的是采用“天然”的风压、热压作为驱动对房间降温。在我国的大多数地区,自然通风是降低建筑能耗和改善室内热舒适的有效手段。当室外空气温度不超过夏季空调室内设计温度时,只要建筑具有良好的自然通风效果,能够带走室内的发热量,就能获得良好的热舒适性。
建筑的平、立、剖面设计,空间组织和门窗洞口的设置应有利于组织室内自然通风。
8.1.2 建筑能否进行有效的自然通风,除受室外气象条件制约外,还取决于建筑自身。建筑设计时,若能够充分考虑自然通风的要求,对如何引风入室、如何组织气流通过合理的路径经室内空间流出室外进行必要的设计,有助于提升建筑的自然通风性能。
受建筑平面布置的影响,室内无法形成流畅的通风路径时,宜设置辅助通风装置。
8.1.3 受建筑功能、形体等的影响,建筑平面设计中往往会出现通风“短路”、“断路”的情况。此时,在房间中的关键节点设置简单的辅助通风装置,就能够打通“通路”、形成“回路”,改善房间的自然通风性能。如:在通风路径的进、出口处设置风机,在隔墙、内门上设置通风百叶等。此外,当室外气象条件不佳时,采用简单的通风装置,也可以有效地引风入室,达到良好的自然通风效果。
室内的管路、设备等不应妨碍建筑的自然通风。
8.1.4 许多建筑设置的机械通风或空气调节系统,都破坏了建筑的自然通风性能。因此强调设置的管路、设备等不应妨碍建筑的自然通风。
建筑的总平面布置宜符合下列规定:
1 建筑宜朝向夏季、过渡季节主导风向;
2 建筑朝向与主导风向的夹角:条形建筑不宜大于30°,点式建筑宜在30°~60°之间;
3 建筑之间不宜相互遮挡,在主导风向上游的建筑底层宜架空。
8.2.1~8.2.4 建筑的总平面布置、朝向、体型、建筑平面的布局、门窗洞口的设置等都是影响自然通风的因素,在设计中应予以考虑。
对于条形建筑,朝向与夏季或过渡季节主导风向一致最有利于自然通风;对于点式建筑,室外风能通过建筑的两个面进入室内时可以避免部分房间成为通风死角。
建筑进深对自然通风效果影响显著,建筑进深越小越有利于自然通风。对于居住建筑,卧室的合理进深为4.5m左右,不超过12m的户型进深对功能布置是合适的,同时也有利于自然通风。对于公共建筑,由于功能的要求,进深往往都比较大。但对于大多数建筑而言,设计按40m来控制建筑进深是可以获得比较好的平面功能的。另外,经过对多个项目的模拟分析,不超过40m的建筑进深可以获得较好的自然通风效果。
由于平面功能的需要,大型商场、高层建筑的裙房往往建筑进深都很大,有的甚至接近100m。在这种情况下,仅仅依靠风压是难以获得好的自然通风效果的。利用风压自然通风,就得设置竖向风道。而中庭、天井不仅是丰富室内空间、改善室内环境的设施,而且也正是良好的自然通风竖向风道。在设计中庭、天井时,除了考虑平面和空间的功能关系外,还应考虑改善自然通风效果。
通风开口包括可开启的外窗和玻璃幕墙、外门、外围护结构上的洞口。通风开口面积越大,越有利于自然通风,但不一定有利于建筑节能。
建筑进深和室内空间布置,应有利于减小自然通风的阻力,进风开口和出风开口不应在同一朝向,应利于组织穿堂风、避免“口袋屋”式的平面布局。
厨房、卫生间、文印室等是有害气体和异味的产生源,流经这些房间的空气应尽快排至室外,避免进入其他空间。
采用自然通风的建筑,进深应符合下列规定:
1 未设置通风系统的居住建筑,户型进深不应超过12m;
2 公共建筑进深不宜超过40m,进深超过40m时应设置通风中庭或天井。
8.2.1~8.2.4 建筑的总平面布置、朝向、体型、建筑平面的布局、门窗洞口的设置等都是影响自然通风的因素,在设计中应予以考虑。
对于条形建筑,朝向与夏季或过渡季节主导风向一致最有利于自然通风;对于点式建筑,室外风能通过建筑的两个面进入室内时可以避免部分房间成为通风死角。
建筑进深对自然通风效果影响显著,建筑进深越小越有利于自然通风。对于居住建筑,卧室的合理进深为4.5m左右,不超过12m的户型进深对功能布置是合适的,同时也有利于自然通风。对于公共建筑,由于功能的要求,进深往往都比较大。但对于大多数建筑而言,设计按40m来控制建筑进深是可以获得比较好的平面功能的。另外,经过对多个项目的模拟分析,不超过40m的建筑进深可以获得较好的自然通风效果。
由于平面功能的需要,大型商场、高层建筑的裙房往往建筑进深都很大,有的甚至接近100m。在这种情况下,仅仅依靠风压是难以获得好的自然通风效果的。利用风压自然通风,就得设置竖向风道。而中庭、天井不仅是丰富室内空间、改善室内环境的设施,而且也正是良好的自然通风竖向风道。在设计中庭、天井时,除了考虑平面和空间的功能关系外,还应考虑改善自然通风效果。
通风开口包括可开启的外窗和玻璃幕墙、外门、外围护结构上的洞口。通风开口面积越大,越有利于自然通风,但不一定有利于建筑节能。
建筑进深和室内空间布置,应有利于减小自然通风的阻力,进风开口和出风开口不应在同一朝向,应利于组织穿堂风、避免“口袋屋”式的平面布局。
厨房、卫生间、文印室等是有害气体和异味的产生源,流经这些房间的空气应尽快排至室外,避免进入其他空间。
通风中庭或天井宜设置在发热量大、人流量大的部位,在空间上应与外窗、外门以及主要功能空间相连通。通风中庭或天井的上部应设置启闭方便的排风窗(口)。
8.2.1~8.2.4 建筑的总平面布置、朝向、体型、建筑平面的布局、门窗洞口的设置等都是影响自然通风的因素,在设计中应予以考虑。
对于条形建筑,朝向与夏季或过渡季节主导风向一致最有利于自然通风;对于点式建筑,室外风能通过建筑的两个面进入室内时可以避免部分房间成为通风死角。
建筑进深对自然通风效果影响显著,建筑进深越小越有利于自然通风。对于居住建筑,卧室的合理进深为4.5m左右,不超过12m的户型进深对功能布置是合适的,同时也有利于自然通风。对于公共建筑,由于功能的要求,进深往往都比较大。但对于大多数建筑而言,设计按40m来控制建筑进深是可以获得比较好的平面功能的。另外,经过对多个项目的模拟分析,不超过40m的建筑进深可以获得较好的自然通风效果。
由于平面功能的需要,大型商场、高层建筑的裙房往往建筑进深都很大,有的甚至接近100m。在这种情况下,仅仅依靠风压是难以获得好的自然通风效果的。利用风压自然通风,就得设置竖向风道。而中庭、天井不仅是丰富室内空间、改善室内环境的设施,而且也正是良好的自然通风竖向风道。在设计中庭、天井时,除了考虑平面和空间的功能关系外,还应考虑改善自然通风效果。
通风开口包括可开启的外窗和玻璃幕墙、外门、外围护结构上的洞口。通风开口面积越大,越有利于自然通风,但不一定有利于建筑节能。
建筑进深和室内空间布置,应有利于减小自然通风的阻力,进风开口和出风开口不应在同一朝向,应利于组织穿堂风、避免“口袋屋”式的平面布局。
厨房、卫生间、文印室等是有害气体和异味的产生源,流经这些房间的空气应尽快排至室外,避免进入其他空间。
进、排风口的设置应充分利用空气的风压和热压以促进空气流动,设计应符合下列规定:
1 进风口的洞口平面与主导风向间的夹角不应小于45°。无法满足时,宜设置引风装置。
2 进、排风口的平面布置应避免出现通风短路。
3 宜按照建筑室内发热量确定进风口总面积,排风口总面积不应小于进风口总面积。
4 室内发热量大,或产生废气、异味的房间,应布置在自然通风路径的下游。应将这类房间的外窗作为自然通风的排风口。
5 可利用天井作为排风口和竖向排风风道。
6 进、排风口应能方便地开启和关闭,并应在关闭时具有良好的气密性。
8.2.1~8.2.4 建筑的总平面布置、朝向、体型、建筑平面的布局、门窗洞口的设置等都是影响自然通风的因素,在设计中应予以考虑。
对于条形建筑,朝向与夏季或过渡季节主导风向一致最有利于自然通风;对于点式建筑,室外风能通过建筑的两个面进入室内时可以避免部分房间成为通风死角。
建筑进深对自然通风效果影响显著,建筑进深越小越有利于自然通风。对于居住建筑,卧室的合理进深为4.5m左右,不超过12m的户型进深对功能布置是合适的,同时也有利于自然通风。对于公共建筑,由于功能的要求,进深往往都比较大。但对于大多数建筑而言,设计按40m来控制建筑进深是可以获得比较好的平面功能的。另外,经过对多个项目的模拟分析,不超过40m的建筑进深可以获得较好的自然通风效果。
由于平面功能的需要,大型商场、高层建筑的裙房往往建筑进深都很大,有的甚至接近100m。在这种情况下,仅仅依靠风压是难以获得好的自然通风效果的。利用风压自然通风,就得设置竖向风道。而中庭、天井不仅是丰富室内空间、改善室内环境的设施,而且也正是良好的自然通风竖向风道。在设计中庭、天井时,除了考虑平面和空间的功能关系外,还应考虑改善自然通风效果。
通风开口包括可开启的外窗和玻璃幕墙、外门、外围护结构上的洞口。通风开口面积越大,越有利于自然通风,但不一定有利于建筑节能。
建筑进深和室内空间布置,应有利于减小自然通风的阻力,进风开口和出风开口不应在同一朝向,应利于组织穿堂风、避免“口袋屋”式的平面布局。
厨房、卫生间、文印室等是有害气体和异味的产生源,流经这些房间的空气应尽快排至室外,避免进入其他空间。