夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 的规定性指标、节能设计和福建省实 施标准的技术措施 福建省建筑科学研究院 赵士怀 （2004.5） 一、夏热冬暖地区居住建筑节能设计 标准的规定性指标 n （一）、从2001年起，建设部相继颁布 了中华人民共和国行业标准夏热冬冷地区 居住建筑节能设计标准JGJ134-2001(2001 年10月1日起施行)和夏热冬暖地区居住建 筑节能设计标准JGJ75-2003（2003年10月 1日起执行）。 福建省地跨两个气候区：夏热冬冷地 区和夏热冬暖地区，范围见下图。 夏热冬暖地区范围 n 我省中部和南部的福州、莆田、泉州、厦 门、漳州和龙岩属夏热冬暖地区，要执行夏 热冬暖地区居住建筑节能设计标准。其中： 福州、莆田和龙岩属北区，厦门、泉州和漳州 属南区。 n 标准要求居住建筑采用合理节能建筑设计 ，增强建筑围护结构隔热保温性能和提高空调 采暖设备能效比的节能措施，在保证相同的室 内热环境的前提下，与未采用节能措施前相比 ，全年空调和采暖总能耗应减少50%。 （二）、设计标准提出了节能达标的 两种方法： n 1、规定性指标法：在总结工程实 践经验和科学研究成果的基础上，针对 有代表性的典型工程条件，对工程的关 键参数作出规定，以标准、规范的形式 提供给工程设计人员。这些参数值即是 规定性指标。 n 2、综合评价（对比评定）法 n 规定性指标法比较直观，易掌握；综合评价法比 较灵活，但计算比较繁杂。采用第一种方法，如果设 计的居住建筑，其围护结构热工性能、窗墙面积比等 符合规定性指标要求，同时，采暖空调设备效率达到 要求，则该住宅节能50%的目标则可以保证（因为它 们的采暖空调能耗在标准编制过程中作了大量计算） 。如果设计的居住建筑热工性能不能满足规定性指标 要求，则要通过第二种方法来对建筑热工性能参数进 行调整和节能评定，达到节能指标。 （三）、设计标准规定性指标主要内容 n 1、居住建筑的自然通风、朝向和体形参数 n 4.0.1 居住区的总体规划和居住建筑的平面、立面 设计应有利于自然通风。 n 4.0.2 居住建筑的朝向宜采用南北向或接近南北向 。 n 4.0.3 北区内，单元式、通廊式住宅的体形系数不 宜超过0.35，塔式住宅的体形系数不宜超过0.40。 n （1）、建筑物体形系数是指建筑物的外表面积F0和 外表面积所包围的体积V0的比值，即S= F0/V0。体形 系数越大，外围护结构的传热损失也越大。 n （2）、标准对南区体形系数不作具体要求。 2、居住建筑的围护结构 n （1）、屋顶和外墙 n 4.0.6 居住建筑屋顶和外墙的传热系数和 热惰性指标应符合表4.0.6的规定。当设计建 筑的屋顶和外墙不符合表4.0.6的规定时，其 空调采暖年耗电指数（或耗电量）不应超过 参照建筑的空调采暖年耗电指数（或耗电量 ）。（强制性条文） 表4.0.6 屋顶和外墙的传热系数KW/m2K、热惰性指标D 屋顶外 墙 K1.0,D2.5K2.0,D3.0或K1.5, D3.0或1.0,D2.5 K0.5K0.7 注：D2.5的轻质屋顶和外墙,还应满足国家标准民用建筑热工设 计规范GB50176-03所规定的隔热要求。 、屋顶的保温隔热性能 、外墙的保温隔热性能 a.外墙热工性能按K2.0，D3.0和K1.5，D3.0和 K1.0，D2.5三个级别控制。 b.轻质材料的使用 n 、屋顶和外墙的热稳定性 n 夏热冬暖地区的屋顶和外墙设计除了考虑 保温隔热性能外，还应考虑墙体的热稳定性， 热稳定性是用热惰性指标D来表征的。D是表 述围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指 标。单一材料围护结构，D=RS；多层材料围 护结构，D=RS。式中R为围护结构材料层的 热阻，S为相应材料层的蓄热系数。D值越大 ，温度波在其中的衰减越快，围护结构的热稳 定性越好。 n 本标准4.0.6条规定，屋顶和外墙采用重质 材料时，D3.0或2.5；采用轻质材料时，屋顶 K0.5，外墙体K0.7，这些规定比较容易得到 满足，但轻质材料要达到较大的D值，就很困难 。若对于轻质材料的D值要求过于严格，就会阻 碍轻质保温材料的使用，不利于新型建筑材料 的推广使用。本条文对轻质围护结构只限定传 热系数K值，而不对D值作相应限定，主要是这 个原因。实践证明，按一般规定选择K值的情况 下，D值小一些，对于一般舒适度的采暖空调房 间也能满足要求。经分析表明，围护结构采用 一定厚度轻质材料，对节能是有利的。 n 、屋顶和外墙的节能措施 4.0.12 居住建筑的屋顶和外墙宜采用 下列节能措施: n1 浅色饰面（如浅色粉刷、涂层和面砖等）; n2 屋顶内设置贴铝箔的封闭式空气间层； n3 用含水多孔材料做屋面层； n4 屋面蓄水； n5 屋面遮阳； n6 屋面有土和无土种植； n7 东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳。 计算屋顶和外墙总热阻时，上述各项节能措 施的当量热阻附加值，可按表4.0.12取值。 表4.012 隔热措施的当量热阻附加值 采取节能措施的屋顶或外墙 当量热阻附加值（m2k/w ） 浅色外饰面（0.6O ）0.2 内部有贴铝箔的封闭空气间层的屋顶0.5 用含水多孔材料做面层的屋面0.45 屋面蓄水0.4 屋面遮阳0.3 屋面有土或无土种植0.5 东、西外遮阳墙体0.3 注：为屋顶外表面的太阳辐射吸收系数 （2）、外窗 n 、各朝向窗墙面积比的控制 n 4.0.4 居住建筑的外墙面积不应过大，各 朝向的窗墙面积比，北向不应大于0.45；东 、西向不应大于0.30；南向不应大于0.50。当 设计建筑的外窗不符合上述规定时，其空调 采暖年耗电指数（或耗电量）不应超过参照 建筑的空调采暖年耗电指数（或耗电量）。 （强制性条文） 、天窗面积和热工性能的要求 n 4.0.5 居住建筑的天窗面积不应大于屋顶总面 积的4%，传热系数不应大于4.0W/（m2K）， 本身的遮阳系数不应大于0.5。当设计建筑的天 窗不符合上述规定时，其空调采暖年耗电指数（ 或耗电量）不应超过参照建筑的空调采暖年耗电 指数（或耗电量）。（强制性条文） n a.窗墙面积比越大，天窗面积越大，建筑物的 能耗也越大，成为建筑节能的关键因素。 n b.正确处理窗户面积控制与建筑师创作的矛盾 。 n 、外窗的遮阳 n 4.0.9 居住建筑的外窗，尤其是东、 西朝向的外窗宜采用活动或固定的建 筑外遮阳设施。 n a.北区宜设活动外遮阳设施 n b.南区宜设固定外遮阳设施 n 、外窗的传热系数和综合遮阳系数的节 能选择 n 4.0.7居住建筑采用不同平均窗墙面积比时 ，其外窗的传热系数和综合遮阳系数应符合表 4.0.7-1和表4.0.7-2的规定。当设计建筑的外窗 不符合表4.0.7-1和表4.0.7-2的规定时，其空调 采暖年耗电指数（或耗电量）不应超过参照建 筑的空调采暖年耗电指数（或耗电量）。（强 制性条文）。表4.0.7-1和表4.0.7-2综合归纳如 下表： 外 墙 不同窗墙面积比时，外窗传热系数K（w/m2.k）和综合遮阳系数Sw 平均窗墙 面积比Cm 0.25 平均窗墙面 积比Cm 0.250.3 平均窗墙面 积比Cm 0.30.35 平均窗墙面 积比Cm 0.350.4 平均窗墙面 积比Cm 0.4-0.45 K=2.01.0 D2.5 (或K0.7) 北 区 Sw0.9 K=2.06.5 Sw0.9 K=2.06.5 Sw0.9 K=2.06.5 Sw0.9 K=2.06.0 Sw0.8 K=2.05.5 南 区 Sw= 0.9-0.6 Sw-= 0.8-0.5 Sw 0.7-0.4 Sw= 0.6-0.4 Sw= 0.5-0.3 K值无规定 a.在保证居住建筑节能50%前提下，规定性指 标中的主要参数指标，如外墙K值、外窗K值和 Sw值，以及窗墙面积比等是相互依存和制约的, 一个参数指标取值的变化，将引起其它参数指标 取值的变化。 b.建筑平均窗墙面积比CM计算公式为 外窗总面积 外墙总面积（包括窗面积） CM= 当外窗是凸窗时，窗面积按实际带玻璃的窗面积计算 。 n c.外窗的综合遮阳系数Sw为窗本身的遮阳系 数SC和窗口的建筑外遮阳系数SD的乘积，即 Sw=SCSD。当外窗无建筑固定外遮阳设施时， SD=1，此时SW=SC。条文4.0.8条列出了典型形 式的建筑外遮阳系数SD值。SD详细的计算参见 标准附录A的方法。 遮阳形式SD 可完全遮挡直射阳光的固定百叶、固定挡板、遮阳板0.5 可基本遮挡直射阳光的固定百叶、固定挡板、遮阳板0.7 较密的花格0.7 非透明活动百叶或卷帘0.6 注：位于窗口上方的上一楼的阳台也作为遮阳板考虑 n d.窗玻璃遮阳系数和窗本身的遮阳参数 n 3mm厚的普通透明玻璃是一种最常见的玻 璃，也是窗户上所使用的最广泛的玻璃。以在 一定条件下透过3mm厚普通透明玻璃的太阳辐 身总量为基础,将在相同条件下透过其他玻璃的 太阳辐射总量与这个基础相比，得到的比值就 称为该玻璃的遮阳系数，英文是Shading Coefficient，简写Sc或Se（遮蔽系数）。 n 使用遮阳系数计算通过窗户的太阳辐射得热 时要注意两点： n 其一是遮阳系数是个无量钢的相对值，其基 础是透过3mm厚普通透明玻璃的太阳辐射总量 ；其二是遮阳系数是仅对玻璃本身而言的，不涉 及窗框部分。 n 窗本身的遮阳系数Sc可近似地取为窗玻璃的 遮蔽系数（遮阳系数）乘以窗玻璃面积除以整窗 面积，即Sc=SeA玻/A窗。 n 标准条文说明中表3和表4给出了常见玻璃热 工参数和外窗热工参数（K、Sc）参考值。实际 应用中，应以法定检测机构提供的检测数据为准 。 n e.南区对外窗传热系数K 值没有具 体规定。 n f.因北区建筑外墙的太阳辐射吸收 系数的改变，对总能耗影响不大，因 此，北区对范围不作限制。南区正相 反，限定0.8。 n 、外窗可开启面积的控制 n 4.0.10 居住建筑外窗（包括阳台门）的可开启面积不 应小于外窗所在房间地面面积的8%或外窗面积的45%。 （强制性条文） n 、外窗气密性的要求 n 4.0.11 居住建筑1至9层外窗的气密性，在10Pa压差下 ，每小时每米缝隙的空气渗透量不应大于2.5m3，且每小 时每平方米面积的空气渗透量不应大于7.5m3；10层及 10层以上外窗的气密性；在10Pa压差下，每小时每米缝 隙的空气渗透量不应大于1.5m3，且每小时每平方米面积 的空气渗透量不应大于4.5m3。（强制性条文） 3、采暖空调设备的性能 n 标准中节能目标由改善围护结构热工性 能和提高采暖空调设备效率来分担。在标准 中主要强调设备的能效比，以引导选用能效 比高、环保性能好的产品。要求：空调器EER 达到2.7, 采暖器COP达到1.5 n 国标房间空气调器能源效率限定法及节 能评价值GB12021.3-2000对家用空调器能 效比的节能评价值作了规定。 房间空调器节能评价值 类型 额定制冷量（CC ） 能效比（EER） W/W 冷风型热泵型 整体式 CC45002.352.30 CC4500- 分体式 CC25002.852.75 250045002.552.45 二、我省夏热冬暖地区居住建筑节能设计 n （一） 、节能设计步骤 n 第一步：检查屋顶和外墙热工性能是否符合4.0.6条 规定，若不符合，转入第五章使用对比评定法计算设计 。 n 第二步：检查各朝向窗墙面积比、天窗面积和热工性 能是否符合4.0.4条和4.0.5条规定，若不符合，转入第五 章使用对比评定法计算设计。 n