3 2,围护结构的热工设计3、2,1、外墙外保温在墙体保温上的优势明显,应优先采用。如果采用其他的保温构造.如装配式预制复合保温板系统,内保温等，应采取可靠的保温或、断桥,措施 并采取防止通过外部和内部使保温材料受潮的可靠防潮措施、3、2 2，强制性条文、本条给出了各部分围护结构传热系数限值,比JGJ、26 2018强制性条文第4.2 1条更加严格并增加了新的指标要求,本条作为建筑物节能的核心内容，是居住建筑节能设计的主要依据之一，本次修编取消了传热系数不满足指标限值可以进行权衡判断的规定.要求更为严格，是本标准实行双控的第一步。1、本次标准的修编与2012版相比对建筑围护结构传热系数限值修改不太大.变化最大的是外窗的性能参数。主要的依据是.住房城乡建设部标准定额司关于印发2017年工作要点的通知，要大幅度提高建筑门窗保温,隔音。抗风等性能指标、同时。在节能率计算时,优化外围护结构热工参数计算要求在外墙和屋面的传热系数变化不大的情况下。外窗的传热系数需要达到1。1W m2.K,另外，本标准在编制过程中多次与门窗生活厂家沟通开会讨论。随着门窗行业的技术进步.超低能耗建筑的迅猛发展。外窗的传热系数提高到1，1W,m2、K.不管是技术上还是经济上均是完全可行的,2,各类围护结构传热系数限值的确定原则是,取消了按照层数划分的规定。而改用按照外表系数的大小进行划分。对节能不利的外表系数大的建筑限制较严格.外表系数较小允许采用相对较大值、同时。对传热系数的分档也趋于粗化，由以前的三挡变为两档、更为简化合理和方便，3。本次修编引入了外墙和屋面主断面传热系数的概念、这是确定保温层厚度的依据.表3，2.2中屋面和外墙的传热系数限值均是主断面的数值.3，2,3。强制性条文.本条来源于、公共建筑节能设计标准，DB11 687 2015和 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准.JGJ,26、2018。比JGJ,26,2018强制性条文第4 2,1条更加严格并增加了新的指标要求,保温材料的热阻值与JGJ.26取同。但扩大了范围并加大了热阻值的要求 这也是为了保温的连续性和避免热桥,对于有供暖地下室的建筑物,地下室外墙和地面与土壤接触部分在夏季经常会出现结露现象.一是由于室内湿度较大、二是地下室内表面温度偏低、加强保温是可以改善这种情况的，此次还增加了供暖地下室顶板的保温层热阻要求.主要是地下室外轮廓扩出地上建筑物之外的现象很普遍，地下室顶板上是室外地面的情况很多。如果是供暖地下室 此处顶板的保温层就应该有规定 另外首层地面的保温以前是要求距外墙内表面,2m、范围要求 导致地面做法不一致 本次修编改为首层地面全做保温.且对冻土线以上的外墙也要求保温,对改善首层的保温效果和室内环境都是有好处的。且不难实施.特别强调一下。对于所有的非供暖房间。不管是地上还是地下，均首先要保证室内不结露,因此、对于本标准未及的保温要求，建筑设计时均应按照。民用建筑热工设计规范、GB。50176的要求，进行室内各表面的防结露校核、3，2 4。强制性条文、能耗指标计算是性能化设计的主要组成部分，性能化设计是建筑设计发展的必然,目前计算机技术的发展和设计人员计算机水平的提高.几乎所有的设计项目均采用计算机辅助设计画图和计算、另外市场上有很多节能设计的软件,简单易学,目前在设计人员使用率很高，因此.已经具备了使用软件进行节能设计和计算的条件.本次修编对于围护结构热工性能、尤其是门窗,进行了较大提升、能耗指标的计算方法也做出了重大调整.在此基础上。为了保证,标准，各项限值取值合理,准确 无论对于围护结构热工性能参数的规定性指标,还是能耗的性能化指标,包括引导值与现行值.的确定.都需要选取足够数量的实际工程案例进行大量试算,为此 编制组通过向北京市各设计单位征集本市住宅项目典型设计案例。先后收集了33个项目共35栋住宅楼及幼儿园和集体宿舍的设计资料.建筑类型涵盖了别墅、公租房。普通住宅 高档住宅.幼儿园和集体宿舍.从建筑高度上看,涵盖了低层、多层 中高层，高层住宅 根据标准的需求和各项目特点,按照本次修编确定的计算方法和原则。对全部所选建筑进行建模计算。在统一计算条件.确定规定性指标与能耗指标的分级方法、规定性指标采用第3、2、2条的前提下。计算出35栋楼耗热量指标如图所示.考虑到朝向修正南向窗墙比影响后、得出了各类居住建筑的累计耗热量指标按照外表系数分类的限值如表3.2.4所示,本条是本次修编的重点,采用的是双级控制的原则.即围护结构的外表系数，窗墙面积比和传热系数均要达标、还要进行能耗指标计算。且性能化设计计算出的累计耗热量指标的结果要不大于第3,2、4条的现行值 这是目前国际上最为严格的节能设计方法.是本标准实行双控的第二步.也是采用能耗限额设计的有效尝试，本标准要达到国际先进水平。本条是最好的体现。建筑物累计耗热量指标是表征建筑物体形.窗墙面积比,保温厚度等热工性能参数的综合指标。也是衡量供暖能耗的最主要手段,本次修编引入累计耗热量指标的数值 主要是考虑性能化设计的需要.表3、2。4和表3。2 5是建筑物累计耗热量指标.是根据节能目标和一些典型住宅建筑和幼儿园及集体宿舍的对比计算结果得出来的.也可以根据需要。将累计耗热量指标折算成燃气量 给大家一个比较直观的能耗结果 具体折算方法见附录B、5，5.表中数值仅为建筑物围护结构的性能化设计的基准,并不反映建筑物的实际供暖能耗。这些能耗的限值是在人为确定的某种,标准 工况和计算方法的能耗 不是建筑建成后的实际运行能耗,是平衡和确定建筑设计节约能源的标准。是体现在法规面前平等的原则，本标准在规定这种、标准、工况时虽已尽量使它合理并接近实际工况,但它不可能与各种人为因素制约的实际运行能耗完全一致，累计耗热量指标还分现行值和引导值.引导值是为一些特殊的区域 以及要求较高的居住建筑而设定的。累计耗热量指标的计算条件和意义详见本标准第1.0,3条和第3、3,2的条文说明，3、2 5、引导值是为一些特殊的区域 以及要求较高的居住建筑而设定的、北京市由于其特殊的地位、总有一些代表国家水平或国际水平的建筑物或区域存在 这些建筑物和区域势必在节能方面要求较高。因此,设置累计耗热量指标引导值是很有必要的。3 2。6。建筑物累计耗热量指标的计算在第3,3节和附录B，5中有详细的计算规定,3,2.7,本条给出了围护结构传热系数的确定原则,1 居住建筑的结构型式目前发展变化的很大.对于多种结构型式结合的建筑物就可能出现多个的典型构造断面即主断面、本次修编外墙和屋面均规定的是主断面的传热系数限值 因此。在设计过程中如果出现此现象 主断面的传热系数的确定可以取各个主断面的面积加权平均值。并满足表3、2。2的限值要求、2 外墙和屋面平均传热系数。外墙和屋面设置了保温层之后.其主断面上的保温性能一般都很好 通过主断面流到室外的热量比较小、但通过梁,柱，窗口周边和屋面突出部分的热桥流到室外的热量在总热量中的比例较大。因此一定要用平均传热系数来计算传热量。本条1款为附录A。2的引文。附录A,2，给出了平均传热系数的计算方法.由于外墙上可能出现的热桥情况非常复杂、沿用以前标准的面积加权法不能准确地计算、因此根据国家标准,民用建筑热工规范.GB，50176附录A。2提供的计算方法和计算程序，经过大量的计算，本标准附录A.2给出了根据外墙主断面传热系数和主要热桥部位 外窗.的形式。确定平均传热系数的表格,以避免设计人员进行复杂的线传热系数计算、便于设计人员采用、突出屋面的构件和设备基础上部一般均不会用保温材料完全包覆而形成热桥、随着屋面热桥的增多.以往屋面采用主断面的传热系数代替平均传热系数的做法也不够准确,根据验算 突出屋面200mm的构件，风道，烟道等、和设备.风机，太阳能集热器等。的基础上部未用保温材料完全包覆时。屋面板内表面不会结露.对屋面平均传热系数的影响不大 修正系数在1，09 1 14之间 因此统一取为1,1。当有外窗或透光部分时。热桥形式与外墙一样，取1、2.无论是外墙还是屋面。本标准附录A,2的平均传热系数的修正系数取值是有条件的。主要适用于外墙为单一材料，例如剪力墙结构.的一般住宅、且采用外保温的情况。当不满足条件时，仍应按国家标准 民用建筑热工规范.GB.50176附录C提供的计算方法和计算程序进行详细计算，为了便于在进行节能判断时进行计算.本标准附录A。2给出了外墙和屋面主断面传热系数K值的计算公式,和各材料的导热系数及其修正系数的计算参数,3。门窗的整体传热系数,窗根据玻璃品种和窗框的材质确定整窗的传热系数。门根据主体部分和门框采用的材料、透光和非透光门芯板部分的比例等因素确定整门的传热系数。产品提供数据的依据是同类产品的检测报告。附录C给出了部分外窗的K值.可在选用外窗类型时参考.3,2.8,强制性条文、1。夏季东西窗太阳辐射负荷影响空调能耗 对一栋东西向6层板式住宅进行夏季能耗计算.采用的室内热环境计算参数为。室外温度26,29 时开窗通风降温、通风换气次数取10次 h,室外温度高于29,时卧室起居室开启空调,通风换气次数取1 0次,h 建筑耗冷量指标东西向不设置活动外遮阳为3，12W m2。设置外遮阳降至1 70W。m2、降低了1、42W,m2 节能率为45,可见东西向设置有效的外遮阳装置,是空调节能的主要环节之一 由于当太阳东升西落时其高度角比较低。设置在窗口上沿的水平遮阳几乎不起遮挡作用,应设置展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动外遮阳，冬夏两季透过窗户进入室内的太阳辐射对降低建筑能耗和保证室内环境的舒适性所起的作用是截然相反的.活动外遮阳兼顾建筑冬夏两季对阳光的不同需求。所以设置活动外遮阳更加合理,窗外侧的卷帘.百叶窗等就属于.展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动外遮阳或中置遮阳。虽然造价比一般固定外遮阳 例如窗口上部的外挑板等,高。但遮阳效果好，最能兼顾冬夏、此处的中置遮阳是指三玻中间遮阳装置，靠近室内的玻璃或窗扇为双玻,中空 且遮阳部件关闭时可以全部遮蔽窗户。冬季可以完全收起 可等同于可以全部遮蔽窗户的活动外遮阳，主要房间指卧室、起居室，活动室经常有人停留的空间等 本次修编取消了对封闭式阳台不做活动外遮阳的规定、一是因为可以做中置遮阳。没有不好安装的问题了。二是有窗墙比限制。不太可能做悬挑楼板。大玻璃 现在阳台外侧基本都是做结构墙,可以安装外遮阳装置,东西向如设置了凸窗，凸窗顶板上也难以固定较大型的活动外遮阳装置。需要在主体结构上另外设置固定构件,因此建议不在东西向设置凸窗.考虑到非主要房间.厨房.厕所等.一般不设置空调设施、故不做设置外遮阳的规定,但在第2款提出了综合太阳得热系数的要求。中间遮阳包括活动遮阳装置设置在两个窗扇之间或双层窗的中间.也可等同于活动外遮阳.2，对于其他非主要房间 厨房,厕所等，为减少太阳辐射.从热舒适的角度出发。对外窗的综合太阳得热系数进行规定、3,外遮阳装置尤其是大型装置的使用、涉及到安全等重要问题,应通过专项结构设计.构造措施和机电设计完成。其设计、施工和验收应严格遵循现行国家相关标准。为了保证本条规定的实施.本标准还强制性要求外遮阳装置的设计。施工和验收应与建筑工程同步进行 3、2，9.外窗的综合太阳得热系数SHGC计算公式有2个用途,1 校核夏季是否满足本标准第3.2 8条的遮阳要求，2,进行供暖能耗计算时、用于计算外窗等透光部分的辐射得热量.见本标准第3，3节，建筑外遮阳包括设置的外遮阳装置和建筑外立面的凹凸 阳台。突出物等形成的遮挡。当外窗 门.仅有活动外遮阳时 冬季可完全收起。外遮阳系数取为1 如果还有其他固定遮阳设施或遮挡构件.外遮阳系数应按附录A 3另行计算。夏季如果能全部遮蔽,则可认为符合本标准3。2。8条夏季遮阳要求.不必进行SHGC的校核计算、3 2，10 强制性条文。凸窗有以下缺点、1。比平窗增加了玻璃面积和外围护结构面积、增加了冬夏季的传热负荷 对节能不利，尤其是北向更不利，2。作为必须设置活动外遮阳的东西向主要房间的凸窗,遮阳装置安装困难 3.窗户凸出较多时有安全隐患.且开关窗操作困难,使用不便.因此应该尽量少设凸窗。北向则不应采用。3，2,11 凸窗的凸出尺寸是从设置了保温和外装饰层以后的外墙外表面算起、500mm的限值是为了设置空调室外机的外挑楼板与凸窗齐平、即不影响建筑立面美观,又能够安装室外机,3,2，12。阳台和室外平台的热工设计,1.阳台。由于冬季气候寒冷的原因，在北京地区大部分阳台都是封闭式的、存在以下几种情况。1，设计为敞开式阳台、交工验收后由使用单位或用户自行封闭。这种情况建筑设计时、与房间相邻的阳台内侧建筑外墙和阳台门、窗，的设置和保温要求。窗墙面积比的计算，应按敞开式阳台对待,2、设计为封闭式阳台,且与其直接联通的房间之间设置隔墙和门窗,3,设计为封闭式阳台，阳台和与其直接联通的房间之间不设门窗。上述两种情况阳台外侧与室外空气接触的围护结构均应按照第3，2,2条的规定保温,内侧墙体不做保温。这是与上版标准不同的地方、实际工程中 即使在图纸上设计了保温隔墙和门窗、在施工中往往会取消了阳台和房间之间的隔断,这种情况如果保温做在阳台内侧,会使房间的外围护结构没有达到保温要求、造成供暖能耗过大不节能,房间也有可能达不到设计温度，阳台的顶板、窗台下部的栏板还可能结露，因此 本次规定封闭式阳台一律将保温做在阳台外侧 应该注意的是、保温设在阳台外侧的封闭式阳台,与直接相通房间之间无论是不设置门窗，还是设置不保温隔墙和门窗,均按冬季隔墙上门窗经常开敞，将阳台作为所联通房间的一部分考虑，2.室外平台，指建筑错层时形成的室外平台 其下面是供暖空间的情况、3，2.13,套外空间的热工设计,1 门窗能完全关闭指不能采用镂空的单元外门等,2 建筑设计中常采用在住宅人员出入口设置过渡空间并在过渡空间内外均设置外门的做法 一般门禁设在内侧.在此空间内设置信报箱等公共设施.不仅有利于安全。也可大大减少外门的冷空气的侵入,因此推荐采用 3。从理论上讲、如果楼梯间和外走廊等套外空间的外表面.包括墙,窗 门、的保温性能和密闭性能与居室的外表面一样好,那么楼梯间不需要供暖，这是最省能的,因此要求楼梯间和套外空间的外围护结构应保温。3、2。14 强制性条文、本条比JGJ，26 2018强制性条文第4,2.6条更加严格并增加了对外门的要求、为了保证建筑节能。要求外窗具有良好的气密性能 以避免冬季室外空气过多地向室内渗漏，表1是国家标准,建筑幕墙,门窗通用技术条件,GB、T 31433，2015的建筑外窗气密性能分级表、由于本标准的外窗的热工性能提高了很多、其气密性能也应相应提高，故本标准规定了7级的指标、楼栋和单元外门及户门的气密性标准、如果按照GB,T,31433达到7级有一定的难度，故降低其气密性等级要求、采用4级。这也是首次加入外门的气密性等级要求、3、2 15。外窗开启面积的规定主要是为了夏季通风降温的要求，且春，夏。秋季加大通风量也可改善室内热环境和空气品质 以某栋6层南北向板式住宅为例 在不考虑设置外遮阳的条件下，按1次.h换气量计算,夏季室外温度高于26.即开启空调降温 耗冷量指标高达7.45W、m2 按10次、h换气量计算、室外温度26，29,时开窗通风降温,高于29、开启空调降温.耗冷量指标可降至1.85W，m2 降低了5,6W.m2、节能75、在采用气密性良好的外窗后 室外空气的自然渗入量,不足以满足人员所需的新风量、同时为了满足供暖时适量换气 而不是无控制地开窗 需采取可以调节换气量的措施，例如采用带有可以自由调节开度小扇的外窗、既可平开又可上下旋的外窗以及在窗户上部,或下部.设专门的可调式通风器或其他可行的换气措施、以达到既满足人员所需的新风量又显著减少过量通风换气导致的能耗。实际可开启面积 对于平开和推拉窗按可开启窗扇面积计算.对于上下旋或平推窗按上下及侧面开口面积计算、3、2。16，围护结构的详细构造设计,1 本款规定了外墙保温的连续性。主要是为了避免出现结构性热桥。且保温连续、在施工中也很好实现。2。本款是对节能计算面积以外的外窗的具体要求.对于下沉庭院,半地下室的空间。会存在供暖房间.此处的外窗也应做好保温 同主体部位的房间外窗做同样的要求.对于非供暖空间。由于外窗的造价较高。且地下室顶板的保温要求也很高。所以、对此部分的外窗放低要求、但也规定了传热系数限值的要求 3、在外保温体系中,出挑.突出构件和窗框外侧四周墙面和屋面易形成，热桥。热损失相当可观、因此在建筑构造设计中应特别慎重,形成热桥的出挑构件包括阳台.雨罩 靠外墙阳台栏板。空调室外机搁板,凸窗、装饰线 靠外墙阳台分户隔墙。以及突出于屋面的风道管道的构造，风机和太阳能集热板等设备的基础等 原则上应将这些出挑构件和突出物减少到最小程度.也可将面接触改为点接触.以减少，热桥。面积 一些非承重的装饰线条.尽可能采用轻质保温材料。不可避免时应采取隔断热桥或保温措施 4,典型热桥保温示意图3,2,17 1.外窗尽可能靠近保温层安装 减少窗口四周的.热桥 面积,当存在热桥的部位时 应做保温处理使墙体保温层与外窗，门。之间的保温连续.减小热损失.2 外窗.门.框与墙体之间缝隙是外围护结构保温的一个薄弱环节、采用干法施工安装外门窗对提高安装效率，保证安装质量有利，目前已有企业研发出具有一定保温性能的附框制品 宜优先选用.附框不应外露、外门窗框或附框与墙体之间的缝隙处理是保证外门窗整体性能的重要环节、这道缝隙很容易形成热桥。不仅大大抵消了门窗的良好保温性能。而且容易引起室内侧门窗周边结露.北京地方标准.民用建筑外门窗应用技术标准。DB11，T,1028对外门窗及附框的安装有具体的规定。3 当采用外墙外保温时在窗口外侧下口设置金属窗台板、是对外窗和保温材料防水的有效措施。也有利于对保温层的保护。4.随着外窗。门,本身保温性能的不断提高 采用外窗整体外挂式安装可以充分体现外门窗的优质性能.外挂式安装应有安全和技术的保障,3.2 18、多层复合围护结构包括主体结构层。墙体或楼板，和保温层,由于外墙、屋面的保温性能要求不断提高 因此工程中保温层多采用高效保温材料.其性能受潮湿的影响比较大,所以在应用中应充分考虑保温材料受潮的影响。1 外墙和屋面的保温构造应根据建筑功能和使用条件的不同选择不同的方式和材料 采用多层复合围护结构时.应按照。进难出易。的原则将蒸汽渗透阻较大的密实材料布置在水蒸汽分压高的一侧、室内侧。而将蒸汽渗透阻较小的材料布置在水蒸汽分压低的一侧。室外侧,2、当保温层、岩棉 玻璃棉等。外侧存在密实材料层时。如石材、面砖，混凝土等.应按照 民用建筑热工设计规范，GB、50176的规定进行冷凝受潮验算，当外墙体材料为多孔材料、例如加气混凝土、时 如果外保温材料为有机保温材料 因其水蒸气透过性能比多孔墙体材料差,也应考虑采取防止水蒸气在两层材料界面凝结的措施 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.即影响墙体和材料的干燥速度、因此，可不设隔汽层的就不设置 当通过内部冷凝受潮验算必须设置隔汽层时 应要求对保温层的施工湿度加强控制 避免湿法施工,屋面防水层对水蒸气的排出不利、当采用加气混凝土.岩棉等多孔和纤维材料作为屋面保温层时,因其吸水性能对保温性能影响大。应采取排气措施，例如设置排气孔、或隔潮措施、保温层下增加隔潮层，3，2 19,装配式建筑预制外墙板的种类较多.其保温构造与一般复合围护结构保温有不同之处 在节能设计时应结合预制外墙板的特点充分考虑保温构造对热工性能和计算的影响.钢筋混凝土结构预制夹心保温外墙板应保证保温层的连续性并避免热桥、穿透保温层的连接件应采取可靠的防腐,防结露措施 避免其对保温层的破坏,预制外墙板特别是钢筋混凝土结构预制夹心保温外墙板因结构构造或建筑构造的要求，外墙板周边混凝土断面增厚 造成此处夹心保温层厚度减小,使外墙板整板的夹心保温层厚度不一致。如仅按外墙板中部保温层厚度计算热工性能、则不能准确反映外墙板整板的热工性能，因此应根据外墙板整板不同厚度保温层所占面积计算其。加权、平均传热系数，