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规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统

2022-05-30 10:06:15 阅读:

西创系统凹型精制钢竖明横隐(横附框)幕墙节点设计(图1)


幕墙AT说 作者:胡博BoHu

下文涉及到的几本规范如下:

《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021(2022年4月1日实施)

《公共建筑节能设计标准》DB33/1036-2021(浙江 2022年2月1日实施)

《铝合金建筑外窗应用技术规程》DB33/T1064-2021(浙江 2021年7月1日实施)

《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016

《建筑门窗玻璃热工计算规程》JGJ/T151-2008

规范实施 落实“双碳”

《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021于2022年4月1日起实施,是落实“双碳”目标的决策部署,也是满足经济社会高质量发展的需要。

规范对于新建、扩建和改建的建筑,及既有建筑改造工程的建筑节能与可再生能源建筑应用系统的设计、施工、验收及运行管理都进行了规定。

以保证室内环境和建筑功能为前提,以降低建筑本身能源需求和化石能源消耗量为目标。

以2016年新建建筑为基准,新建民用建筑整体能效平均提升25%(居住30%,公共20%);碳排放强度平均降低40%。

本次规范的推出是与时俱进的,比如首次将“空气源热泵系统”作为可再生能源纳入规范,再比如明确规定新建建筑应安装太阳能系统。

作者仅以夏热冬冷地区的浙江为例子,对节能规范中与外围护结构相关的内容进行串接概述,欢迎留言讨论,不妥地方也欢迎指正。

围护结构的设计原则

我国有关围护结构的节能是采用规定性指标和性能化设计并列的双路径设计,确保建筑本体能耗需求低的同时,不允许用高能效的设备弥补建筑维护结构的性能短板,体现着“被动优先”的节能思路。换句话讲,我们外围护的节能设计都是规定性指标+权衡判断的方式进行的,并且在进行权衡判断时,由于产品的多样性,所以没有指定性的配套计算工具,所以通过不同性能产品的组合及不同软件的使用,节能权衡计算的结果还是存在一定的差异性的。

透明幕墙与节能设计

外窗(透明幕墙)的传热系数、遮阳系数、面积、气密性是外窗(透明幕墙)影响建筑能耗的主要性能参数。

下文以夏热冬冷地区分别举例进行说明。在既往的工程中,我们可以总结出一些结论:

通过降低外窗传热系数的方法很难降低夏季空调负荷,但是对降低供暖季供暖能耗有很大的影响。

改变不同朝向的窗户传热系数对建筑冷热负荷影响不一,降低各向窗户传热系数同一数值时,南向窗户对建筑冷热负荷影响最大, 北向次之,东西向最小。

减少外窗综合遮阳系数能有效降低全年耗电量。

此外,窗墙比对建筑全年累计负荷也有较大的影响,但是在被动房实际检测中发现, 窗墙比对供暖季供暖能耗影响不大。

加强门窗的气密性是减少供暖能耗的关键环节;但是不开窗通风时,仅降低外墙和外窗k值,夏热冬冷地区在过渡季节时,附加空调负荷显著上升,但开窗通风可有效减少过度季室内超温时间。气密性+自然通风 的设计,对于夏热冬冷地区就显得非常重要。

公共建筑外围护节能规范

对于节能相比较而言,工业建筑的节能最简单,其次是公共建筑,最复杂的是居住建筑。

下面结合《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021,和浙江省(夏热冬冷)节能规范,以透明部分为例,对公共建筑,从热工、遮阳、面积和气密等方面分别进行说明。

1. GB 55015-2021+公共建筑节能(透明部分)

(1)甲类公建和乙类公建要先分清楚

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图2)

(2)甲类公建的限值

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图3)

(3)乙类公建的限值

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图4)

(4) 权衡判断前应满足的基本要求

前文说过,我们外围护的节能设计都是规定性指标+权衡判断的方式进行的,换句话讲,当部门内容达不到规定性指标要求时,可通过权衡判断,当结果满足权衡判断的限值时,也视为达到节能要求。

权衡判断采用的是对比评定法,对于公共建筑和居住建筑来讲,他们的判断指标都是总耗电量,工业建筑是耗煤量。通过和参照建筑做对比,判定围护结构的热工是否能满足规范要求的一种计算方法。

下表是公共建筑在权衡计算之前必须满足的基本要求。所以,GB55015-2021中对于夏热冬冷地区公共建筑,其单一立面的外窗(包括透光幕墙)传热系数最少也要达到2.1(不要忽略2.1仅是窗墙面积比大于0.7时的要求)。才具备进行权衡判断的基本条件。

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图5)

2. DB 33/1036-2021+公共建筑节能(透明部分)

我们按照同样的逻辑看下浙江省的公共建筑节能设计标准( 2022年2月1日实施)。对比下和国标的差异。

(1)A区和B区 VS 南区和北区

国标中夏热冬冷地区是分为A区和B区的。

浙江省是分南区和北区的,要求是有区别的。因为北区的建筑节能设计主要考虑夏季空调和冬季供暖,而南区的主要是夏季空调,对于冬季供暖是兼顾的。

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图6)

(2)甲类公建的限值

以杭州为例,应看北区的内容。

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图7)

(3)乙类公建的限值

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图8)

(4) 权衡判断前应满足的基本要求

以杭州为例,应看北区的内容。

浙江省DB 33/1036-2021中对于甲类公共建筑,其单一立面的外窗(包括透光幕墙)传热系数最少也要达到1.9(不要忽略是北区和窗墙面积比大于0.7为前提)。

浙江省DB 33/1036-2021中对于乙类公共建筑,其单一立面的外窗(包括透光幕墙)传热系数最少也要达到2.0。

才具备进行权衡判断的基本条件。

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图9)

3. GB 55015-2021+窗墙比

口语中的窗墙比=窗墙面积比,不同类型的窗墙比计算方式是不一样的。

公建的窗墙比是按照单一立面朝向进行计算的。

居住建筑的窗墙比按照开间计算。

工业建筑的窗墙比按照所有立面计算。

另外还有一些内容也要注意,比如:

凹凸立面应按照其所在立面的朝向计算。

楼梯间和电梯间的外墙和外窗均应参与计算。

外凸窗的顶部、底部和侧墙的面积不应计入外墙面积,且凸窗的面积应按照窗洞口面积进行计算。

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图10)

4. DB 33/1036-2021+窗墙比

需要注意浙江省的公建设计中窗墙比的表达:整幢总窗墙比;各个朝向的窗墙比;平均窗墙比,等。下面截图可超越吗?可超越,超越就要进行权衡计算。权衡计算的要求见前文。

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图11)

下表浙江省是10%,国标是15%。

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图12)

5. GB 55015-2021+遮阳

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图13)

6. DB 33/1036-2021+遮阳

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图14)

7. GB 55015-2021+通风和气密性

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图15)

8. DB 33/1036-2021+通风和气密性

规范条文 | 节能新规中的外围护解读之公建篇 - 西创系统(图16)

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西创系统凹型精制钢竖明横隐(横附框)幕墙节点设计(图13)

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