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《民用建筑热工设计标准规范》-GB501762016.doc

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民用建筑热工设计标准规范 民用建筑 设计 标准规范 GB501762016
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#*民用建筑热工设计规范Code for thermal design of civil building自2017年4月1日起实施GB 50176-2016 规范的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.热工计算基本参数和方法;4.建筑热工设计原则;5.围护结构保温设计;6.围护结构隔热设计;7.围护结构防潮设计;8.自然通风设计;9.建筑遮阳设计。 规范修订的主要技术内容是:1.细化了热工设计分区;2.细分了保温、隔热设计要求;3.修改了热桥、隔热计算方法;4.增加了透光围护结构、自然通风、遮阳设计的内容;5.补充了热工设计计算参数。 1 总 则1.0.1 为使民用建筑热工设计与地区气候相适应,保证室内基本的热环境要求,符合国家节能减排的方针,制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建民用建筑的热工设计。本规范不适用于室内温湿度有特殊要求和特殊用途的建筑,以及简易的临时性建筑。1.0.3 民用建筑的热工设计,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术语和符号2.1 术 语2.1.1 建筑热工 building thermal engineering    研究建筑室外气候通过建筑围护结构对室内热环境的影响、室内外热湿作用对围护结构的影响,通过建筑设计改善室内热环境方法的学科。2.1.2 围护结构 building envelope    分隔建筑室内与室外,以及建筑内部使用空间的建筑部件。2.1.3 热桥 thermal bridge    围护结构中热流强度显著增大的部位。2.1.4 围护结构单元 building envelope unit    围护结构的典型组成部分,由围护结构平壁及其周边梁、柱等节点共同组成。2.1.5 导热系数 thermal conductivity,heat conduction coeffi-cient    在稳态条件和单位温差作用下,通过单位厚度、单位面积匀质材料的热流量。2.1.6 蓄热系数 coefficient of heat accumulation    当某一足够厚度的匀质材料层一侧受到谐波热作用时,通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值。2.1.7 热阻 thermal resistance    表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量。2.1.8 传热阻 heat transfer resistance    表征围护结构本身加上两侧空气边界层作为一个整体的阻抗传热能力的物理量。2.1.9 传热系数 heat transfer coefficient    在稳态条件下,围护结构两侧空气为单位温差时,单位时间内通过单位面积传递的热量。传热系数与传热阻互为倒数。2.1.10 线传热系数 linear heat transfer coefficient    当围护结构两侧空气温度为单位温差时,通过单位长度热桥部位的附加传热量。2.1.11 导温系数 thermal diffusivity    材料的导热系数与其比热容和密度乘积的比值,表征物体在加热或冷却时,各部分温度趋于一致的能力,也称热扩散系数。2.1.12 热惰性 thermal inertia    受到波动热作用时,材料层抵抗温度波动的能力,用热惰性指标(D)来描述。2.1.13 表面换热系数 surface coefficient of heat transfer    围护结构表面和与之接触的空气之间通过对流和辐射换热,在单位温差作用下,单位时间内通过单位面积的热量。2.1.14 表面换热阻 surface resistance of heat transfer    物体表面层在对流换热和辐射换热过程中的热阻,是表面换热系数的倒数。2.1.15 太阳辐射吸收系数 solar radiation absorbility factor    表面吸收的太阳辐射热与投射到其表面的太阳辐射热之比。2.1.16 温度波幅 temperature amplitude    当温度呈周期性波动时,最高值与平均值之差。2.1.17 衰减倍数 damping factor    围护结构内侧空气温度稳定,外侧受室外综合温度或室外空气温度周期性变化的作用,室外综合温度或室外空气温度波幅与围护结构内表面温度波幅的比值。2.1.18 延迟时间 time lag    围护结构内侧空气温度稳定,外侧受室外综合温度或室外空气温度周期性变化的作用,其内表面温度最高值(或最低值)出现时间与室外综合温度或室外空气温度最高值(或最低值)出现时间的差值。2.1.19 露点温度 dew-point temperature    在大气压力一定、含湿量不变的条件下,未饱和空气因冷却而到达饱和时的温度。2.1.20 冷凝 condensation    围护结构内部存在空气或空气渗透过围护结构,当围护结构内部的温度达到或低于空气的露点温度时,空气中的水蒸气析出形成凝结水的现象。2.1.21 结露 dewing    围护结构表面温度低于附近空气露点温度时,空气中的水蒸气在围护结构表面析出形成凝结水的现象。2.1.22 水蒸气分压 partial vapor pressure,partial pressure of water vapor    在一定温度下,湿空气中水蒸气部分所产生的压强。2.1.23 蒸汽渗透系数 coefficient of vapor permeability    单位厚度的物体,在两侧单位水蒸气分压差作用下,单位时间内通过单位面积渗透的水蒸气量。2.1.24 蒸汽渗透阻 vapor resistivity    一定厚度的物体,在两侧单位水蒸气分压差作用下,通过单位面积渗透单位质量水蒸气所需要的时间。2.1.25 辐射温差比 the ratio of vertical solar radiation and in-door outdoor temperature difference    累年1月南向垂直面太阳平均辐照度与1月室内外温差的比值。2.1.26 建筑遮阳 shading    在建筑门窗洞口室外侧与门窗洞口一体化设计的遮挡太阳辐射的构件。2.1.27 水平遮阳 overhang shading    位于建筑门窗洞口上部,水平伸出的板状建筑遮阳构件。2.1.28 垂直遮阳 flank shading    位于建筑门窗洞口两侧,垂直伸出的板状建筑遮阳构件。2.1.29 组合遮阳 combined shading    在门窗洞口的上部设水平遮阳、两侧设垂直遮阳的组合式建筑遮阳构件。2.1.30 挡板遮阳 front shading    在门窗洞口前方设置的与门窗洞口面平行的板状建筑遮阳构件。2.1.31 百叶遮阳 blade shading    由若干相同形状和材质的板条,按一定间距平行排列而成面状的百叶系统,并将其与门窗洞口面平行设在门窗洞口外侧的建筑遮阳构件。 2.1.32 建筑遮阳系数 shading coefficient of building element    在照射时间内,同一窗口(或透光围护结构部件外表面)在有建筑外遮阳和没有建筑外遮阳的两种情况下,接收到的两个不同太阳辐射量的比值。2.1.33 透光围护结构遮阳系数 shading coefficient of trans-parent envelope    在照射时间内,透过透光围护结构部件(如:窗户)直接进入室内的太阳辐射量与透光围护结构外表面(如:窗户)接收到的太阳辐射量的比值。2.1.34 透光围护结构太阳得热系数 solar heat gain coefficient(SHGC)of transparent envelope    在照射时间内,通过透光围护结构部件(如:窗户)的太阳辐射室内得热量与透光围护结构外表面(如:窗户)接收到的太阳辐射量的比值。2.1.35 内遮阳系数 shading coefficient of curtain    在照射时间内,透射过内遮阳的太阳辐射量和内遮阳接收到的太阳辐射量的比值。2.1.36 综合遮阳系数 general shading coefficient    建筑遮阳系数和透光围护结构遮阳系数的乘积。2.2 符 号2.2.1 通用符号:    A——面积;     C——宽度;    c——比热容;    CDD26——以26℃为基准的空调度日数;    d≤5——日平均温度≤5℃的天数;    d≥25——日平均温度≥25℃的天数;    fi——复合围护结构中,第i部分面积占总面积的百分比;    h——高度;    HDD18——以18℃为基准的采暖度日数;    l——长度;    s——间距;    T——波动周期;    tmin·m——最冷月平均温度;    tmax·m——最热月平均温度;    π——圆周率;    ρ——密度;    ρ0——干密度;    δ——材料层的厚度。2.2.2 传热计算:    a——保温材料导热系数的修正系数;    D——热惰性指标;    D——非匀质复合围护结构的热惰性指标;    Droof——屋面构造层的热惰性指标;    Dsoil——种植屋面绿化构造层的热惰性指标;    g——门窗、幕墙中透光部分的太阳辐射总透射比;    I——太阳辐射照度;    I——太阳辐射照度平均值;    IRT——辐射温差比;    K——传热系数;    Km——平均传热系数;    K*x——不同朝向外墙的非平衡传热系数,脚注x用s、n、e、w表示南、北、东、西朝向;    Q2D——二维传热计算得到的传热量;    R——热阻;    R——非匀质复合围护结构的热阻;    R0——传热阻;    Ri——内表面换热阻;    Re——外表面换热阻;    Rmin·x——满足允许温差要求的非透光围护结构热阻最小值,脚注x用w、r、g、b表示墙体、屋面、地面、地下室墙;    Rgreen——种植屋面植被层的附加热阻;    Rroof——屋面构造层的热阻;    Rsoil——种植屋面绿化构造层的热阻;    S——蓄热系数;    SHGC——透光围护结构太阳得热系数;    td——空气露点温度;    te——室外空气温度;    te——采暖期室外平均温度;    te·min——累年最低日平均温度;    te·max——累年日平均温度最高日的最高温度;    ti——室内空气温度;    tse——室外综合温度;    tse·x——不同朝向外墙的采暖期平均室外综合温度,脚注x用s、n、e、w表示南、北、东、西朝向;    tw——采暖室外计算温度;    △tx——非透光围护结构内表面温度与室内空气温度的温差,脚注x用w、r、g、b表示墙体、屋面、地面、地下室墙;    αe——外表面换热系数;    αi——内表面换热系数;    ε1——热阻最小值的密度修正系数;    ε2——热阻最小值的温差修正系数;    θe——地面、地下室外墙与土体接触面的温度;    θi——围护结构内表面温度;    θi·max——围护结构内表面最高温度;    θi·x——非透光围护结构内表面温度,脚注x用w、r、g、b表示墙体、屋面、地面、地下室墙;    λ——导热系数;    λc——保温材料导热系数计算值;    e——室外温度波幅;    i——围护结构内表面温度波幅;    v——衰减倍数;    ξ——延迟时间;    ξe——室外温度达到最大值的时间;    ξi——围护结构内表面温度达到最大值的时间;    ρs——太阳辐射吸收系数;    ψ——线传热系数。2.2.3 传湿计算:    H——蒸汽渗透阻;    H0——围护结构总蒸汽渗透阻;    H0·i——冷凝计算界面内侧所需的蒸汽渗透阻;    H0·e——冷凝计算界面至围护结构外表面之间的蒸汽渗透阻;    H0·c——顶棚部分的蒸汽渗透阻;    Pm——围护结构内任一层内界面的水蒸气分压;    Pi——室内空气的水蒸气分压;    Pe——室外空气的水蒸气分压;    Ps——饱和水蒸气分压;    Ps·c——冷凝计算界面处与界面温度对应的饱和水蒸气分压;    Rc,i——冷凝计算界面至围护结构内表面之间的热阻;    Z——采暖期天数;    [△w]——保温材料重量湿度的允许增量;    θc——冷凝计算界面温度;    μ——蒸汽渗透系数;    φe——计算采暖期室外平均相对湿度。2.2.4 建筑遮阳系数计算:    b——直射辐射方向百叶的间隙;    Eb,i——百叶板条第i段内表面受到的散射辐射;    Eb,o——从百叶系统反射出来的散射辐射;    Edif,dif——透过百叶系统的散射辐射;    Edir,dif——透过百叶系统的直射辐射的散射辐射;    Edir,dir——直接透过百叶系统的直射辐射;    Ef,i——百叶板条第i段外表面受到的散射辐射;    Ef,k+1——通过百叶系统透射过去的散射辐射;    Ef,o——入射到百叶系统的散射辐射;    Eτ——通过百叶遮阳系统后的太阳辐射;    Fp→q——表面p到表面q的角系数;    hs——太阳高度角;    I0——门窗洞口(透光围护结构部件外表面)朝向的太阳总辐射;    ID——门窗洞口朝向的太阳直射辐射;    Id——水平面的太阳散射辐射;    SCs——建筑遮阳系数;    ts——遮阳板倾斜角;    shade_l——遮阳板挑出长度;    win_h——窗口高度;    win_w——窗口宽度;    XD——遮阳构件的直射辐射透射比;    Xd——遮阳构件的散射辐射透射比;    α——门、窗口的垂直视角;    β——门、窗口的水平视角;    ε——壁面太阳方位角;    η——挡板的轮廓透光比;    η*——挡板材料的透射比;    ρdif,dif——百叶系统对散射辐射的反射比;    ρdir,dif——百叶板条对直射辐射的散射透射反射比;    ρdir,dir——百叶系统镂空部分对直射辐射的反射比;    ρf,i——百叶板条第i段外表面的太阳辐射反射比;    ρb,i——百叶板条第i段内表面的太阳辐射反射比;    τdif,dif——百叶系统对散射辐射的透射比;    τdir,dif——百叶板条对直射辐射的散射透射透射比;    τdir,dir——百叶板条对直射辐射的直接透射比;    τf,i——百叶板第i段外表面的太阳辐射透射比;    τb,i——百叶板第i段内表面的太阳辐射透射比。3 热工计算基本参数和方法3.1 室外气象参数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。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。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。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。表3.2.2 冬季室外热工计算温度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。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%。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。表4.1.1 建筑热工设计一级区划指标及设计原则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。表4.1.2 建筑热工设计二级区划指标及设计要求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。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。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。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。4.3 防热设计4.3.1 建筑外围护结构应具有抵御夏季室外气温和太阳辐射综合热作用的能力。自然通风房间的非透光围护结构内表面温度与室外累年日平均温度最高日的最高温度的差值,以及空调房间非透光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。4.3.2 夏热冬暖和夏热冬冷地区建筑设计必须满足夏季防热要求,寒冷B区建筑设计宜考虑夏季防热要求。4.3.3 建筑物防热应综合采取有利于防热的建筑总平面布置与形体设计、自然通风、建筑遮阳、围护结构隔热和散热、环境绿化、被动蒸发、淋水降温等措施。4.3.4 建筑朝向宜采用南北向或接近南北向,建筑平面、立面设计和门窗设置应有利于自然通风,避免主要房间受东、西向的日晒。4.3.5 非透光围护结构(外墙、屋面)应按本规范第6.1节和第6.2节的要求进行隔热设计。4.3.6 建筑围护结构外表面宜采用浅色饰面材料,屋面宜采用绿化、涂刷隔热涂料、遮阳等隔热措施。4.3.7 透光围护结构(外窗、透光幕墙、采光顶)隔热设计应符合本规范第6.3节的要求。4.3.8 建筑设计应综合考虑外廊、阳台、挑檐等的遮阳作用。建筑物的向阳面,东、西向外窗(透光幕墙),应采取有效的遮阳措施。4.3.9 房间天窗和采光顶应设置建筑遮阳,并宜采取通风和淋水降温措施。4.3.10 夏热冬冷、夏热冬暖和其他夏季炎热的地区,一般房间宜设置电扇调风改善热环境。4.4 防潮设计4.4.1 建筑构造设计应防止水蒸气渗透进入围护结构内部,围护结构内部不应产生冷凝。4.4.2 围护结构内部冷凝验算应符合本规范第7.1节的要求。4.4.3 建筑设计时,应充分考虑建筑运行时的各种工况,采取有效措施确保建筑外围护结构内表面温度不低于室内空气露点温度。4.4.4 建筑围护结构的内表面结露验算应符合本规范第7.2节的要求。4.4.5 围护结构防潮设计应遵循下列基本原则:    1 室内空气湿度不宜过高;    2 地面、外墙表面温度不宜过低;    3 可在围护结构的高温侧设隔汽层;    4 可采用具有吸湿、解湿等调节空气湿度功能的围护结构材料;    5 应合理设置保温层,防止围护结构内部冷凝;    6 与室外雨水或土壤接触的围护结构应设置防水(潮)层。4.4.6 夏热冬冷长江中、下游地区、夏热冬暖沿海地区建筑的通风口、外窗应可以开启和关闭。室外或与室外连通的空间,其顶棚、墙面、地面应采取防止返潮的措施或采用易于清洗的材料。5 围护结构保温设计5.1 墙 体5.1.1 墙体的内表面温度与室内空气温度的温差△tw应符合表5.1.1的规定。表5.1.1 墙体的内表面温度与室内空气温度温差的限值房间设计要求防结露基本热舒适允许温差△tw(K)≤ti—td≤3    注:△tw=ti—θi·w。5.1.2 未考虑密度和温差修正的墙体内表面温度可按下式计算:    式中:θi·w——墙体内表面温度(℃);          ti——室内计算温度(℃),应按本规范第3.3.1条的规定取值;          te——室外计算温度(℃),应按本规范第3.2.2条的规定取值;          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;          R0·w——墙体传热阻(m2·K/W)。5.1.3 不同地区,符合本规范第5.1.1条要求的墙体热阻最小值Rmin·w应按下式计算或按本规范附录D表D.1的规定选用。    其中:Rmin·w——满足△tw要求的墙体热阻最小值(m2·K/W);          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。5.1.4 不同材料和建筑不同部位的墙体热阻最小值应按下式进行修正计算:    其中:Rw——修正后的墙体热阻最小值(m2·K/W);          ε1——热阻最小值的密度修正系数,可按本规范表5.1.4-1选用;          ε2——热阻最小值的温差修正系数,可按本规范表5.1.4-2选用。表5.1.4-1 热阻最小值的密度修正系数ε1密度(kg/m3)ρ≥12001200>ρ≥800800>ρ≥500500>ρ修正系数ε11.01.21.31.4    注:ρ为围护结构的密度。表5.1.4-2 热阻最小值的温差修正系数ε2部位修正系数ε2与室外空气直接接触的围护结构1.0与有外窗的不采暖房间相邻的围护结构0.8与无外窗的不采暖房间相邻的围护结构0.55.1.5 提高墙体热阻值可采取下列措施:    1 采用轻质高效保温材料与砖、混凝土、钢筋混凝土、砌块等主墙体材料组成复合保温墙体构造;    2 采用低导热系数的新型墙体材料;    3 采用带有封闭空气间层的复合墙体构造设计。5.1.6 外墙宜采用热惰性大的材料和构造,提高墙体热稳定性可采取下列措施:    1 采用内侧为重质材料的复合保温墙体;    2 采用蓄热性能好的墙体材料或相变材料复合在墙体内侧。5.2 楼、屋面5.2.1 楼、屋面的内表面温度与室内空气温度的温差△tr应符合表5.2.1的规定。表5.2.1 楼、屋面的内表面温度与室内空气温度温差的限值房间设计要求防结露基本热舒适允许温差△tr(K)≤ti—td≤4    注:△tr=ti—θi·r。5.2.2 未考虑密度和温度修正的楼、屋面内表面温度可按下式计算:    式中:θi·r——楼、屋面内表面温度(℃);          R0·r——楼、屋面传热阻(m2·K/W)。5.2.3 不同地区,符合本规范第5.2.1条要求的楼、屋面热阻最小值Rmin·r应按下式计算或按本规范附录D表D.1的规定选用。    其中:Rmin·r——满足△tr要求的楼、屋面热阻最小值(m2·K/W)。5.2.4 不同材料和建筑不同部位的楼、屋面热阻最小值应按下式进行修正计算:    其中:Rr——修正后的楼、屋面热阻最小值(m2·K/W);          ε1——热阻最小值的密度修正系数,可按本规范表5.1.4-1选用;          ε2——热阻最小值的温差修正系数,可按本规范表5.1.4-2选用。5.2.5 屋面保温设计应符合下列规定:    1 屋面保温材料应选择密度小、导热系数小的材料;    2 屋面保温材料应严格控制吸水率。5.3 门窗、幕墙、采光顶5.3.1 各个热工气候区建筑内对热环境有要求的房间,其外门窗、透光幕墙、采光顶的传热系数宜符合表5.3.1的规定,并应按表5.3.1的要求进行冬季的抗结露验算。严寒地区、寒冷A区、温和地区门窗、透光幕墙、采光顶的冬季综合遮阳系数不宜小于0.37。表5.3.1 建筑外门窗、透光幕墙、采光顶传热系数的限值和抗结露验算要求5.3.2 门窗、透光幕墙的传热系数应按本规范附录C第C.5节的规定进行计算,抗结露验算应按本规范附录C第C.6节的规定计算。5.3.3 严寒地区、寒冷地区建筑应采用木窗、塑料窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、钢塑复合门窗和断热铝合金门窗等保温性能好的门窗。严寒地区建筑采用断热金属门窗时宜采用双层窗。夏热冬冷地区、温和A区建筑宜采用保温性能好的门窗。5.3.4 严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、温和A区的玻璃幕墙应采用有断热构造的玻璃幕墙系统,非透光的玻璃幕墙部分、金属幕墙、石材幕墙和其他人造板材幕墙等幕墙面板背后应采用高效保温材料保温。幕墙与围护结构平壁间(除结构连接部位外)不应形成热桥,并宜对跨越室内外的金属构件或连接部位采取隔断热桥措施。5.3.5 有保温要求的门窗、玻璃幕墙、采光顶采用的玻璃系统应为中空玻璃、Low-E中空玻璃、充惰性气体Low-E中空玻璃等保温性能良好的玻璃,保温要求高时还可采用三玻两腔、真空玻璃等。传热系数较低的中空玻璃宜采用“暖边”中空玻璃间隔条。5.3.6 严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、温和A区的门窗、透光幕墙、采光顶周边与墙体、屋面板或其他围护结构连接处应采取保温、密封构造;当采用非防潮型保温材料填塞时,缝隙应采用密封材料或密封胶密封。其他地区应采取密封构造。5.3.7 严寒地区、寒冷地区可采用空气内循环的双层幕墙,夏热冬冷地区不宜采用双层幕墙。5.4 地 面5.4.1 建筑中与土体接触的地面内表面温度与室内空气温度的温差△tg应符合表5.4.1的规定。表5.4.1 地面的内表面温度与室内空气温度温差的限值房间设计要求防结露基本热舒适允许温差△tg(K)≤ti—td≤2    注:△tg=ti—θi·g。5.4.2 地面内表面温度可按下式计算:    式中:θi·g——地面内表面温度(℃);          Rg——地面热阻(m2·K/W);          θe——地面层与土体接触面的温度(℃),应取本规范附录A表A.0.1中的最冷月平均温度。5.4.3 不同地区,符合本规范第5.4.1条要求的地面层热阻最小值Rmin·g可按下式计算或按本规范附录D表D.2的规定选用。    式中:Rmin·g——满足△tg要求的地面热阻最小值(m2·K/W)。5.4.4 地面层热阻的计算只计入结构层、保温层和面层。5.4.5 地面保温材料应选用吸水率小、抗压强度高、不易变形的材料。5.5 地下室5.5.1 距地面小于0.5m的地下室外墙保温设计要求同外墙;距地面超过0.5m、与土体接触的地下室外墙内表面温度与室内空气温度的温差△tb应符合表5.5.1的规定。表5.5.1 地下室外墙的内表面温度与室内空气温度温差的限值房间设计要求防结露基本热舒适允许温差△tb(K)≤ti—td≤4    注:△tb=ti—θi·b。5.5.2 地下室外墙内表面温度可按下式计算:    式中:θi·b——地下室外墙内表面温度(℃);          Rb——地下室外墙热阻(m2·K/W);          θe——地下室外墙与土体接触面的温度(℃),应取本规范附录A表A.0.1中的最冷月平均温度。5.5.3 不同地区,符合本规范第5.5.1条要求的地下室外墙热阻最小值Rmin·b可按下式计算或按本规范附录D表D.2的规定选用。    式中:Rmin·b——满足△tb要求的地下室外墙热阻最小值。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。6 围护结构隔热设计6.1 外 墙6.1.1 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。表6.1.1 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限值6.1.2 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。6.1.3 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。6.2 屋 面6.2.1 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。表6.2.1 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限值6.2.2 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。6.2.3 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。6.2.4 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。6.2.5 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。6.3 门窗、幕墙、采光顶6.3.1 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。表6.3.1 透光围护结构太阳得热系数与夏季建筑遮阳系数乘积的限值6.3.2 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。6.3.3 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。6.3.4 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。6.3.5 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。7 围护结构防潮设计8 自然通风设计9 建筑遮阳设计附录A 热工设计区属及室外气象参数附录B 热工设计计算参数附录C 热工设计计算公式附录D 围护结构热阻最小值条文说明(请按ctrl,并单击鼠标)
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本文标题:《民用建筑热工设计标准规范》-GB501762016.doc
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