DB62/T25-3114-2016 建筑与太阳能吸热和反射一体化技术规程.pdf

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  • DB62/T25-3114-2016  建筑与太阳能吸热和反射一体化技术规程

    4被动式太阳能建筑设计

    4.1.3被动式太阳能建筑的集热部件和通风口等,应与建筑

    4.2.1应对建筑的得热与失热进行热工计算封头标准,合理确定窗洞口面 积,南向集热窗的窗墙面积比宜为50%。 4.2.2应避免对南向集热窗的遮挡,合理确定窗格的划分、窗扇 的开启方式与开启方向,减少窗框与窗扇的遮挡。 4.2.3窗户的热工性能应优于国家现行有关建筑节能设计标准 的规定。

    的开启方式与开启方向,减少窗框与窗扇的遮挡。 4.2.3窗户的热工性能应优于国家现行有关建筑节能设计标准 的规定。

    4.3附加阳光间式太阳房

    4.3.1附加阳光间应设置在南向或南偏东至南偏西夹角不大于 30°范围内墙外侧

    4.3.2组织好阳光间内热空气与室内空气的循环,阳光间与相邻

    采暖房间之间的隔墙的开口面积宜大于20%,小于50%,并能开

    4.3.3阳光间内地面和墙面宜采用深色表面,并设计有效的夜间 保温措施。 4.3.4阳光间应进行夏季遮阳和通风设计,防止夏季过热。X

    4.3.4阳光间应进行夏季遮阳和通风设计,防止夏季过热。×

    4.4.1集热蓄热墙的表面材料应选择吸收率高、耐久性强的吸热 材料,其组成材料应有较大的热容量和导热系数,并应确定其合理 厚度。

    4.4.2集热蓄热墙向阳面外侧应安装太阳辐射透过率较高的玻

    璃等透光材料,并应与集热蓄热墙向阳面保持100mm以上的距 离。集热蓄热墙构造和透光材料应坚固耐用、密封性好,便于清洗 和维修。

    4.4.4集热蓄热墙的形式面积和厚度应根据热工计算确定。

    4.5.1建筑布局应满足被动式太阳能房的朝向、日照条件,主要 开口宜避开冬季主导风向

    4.5.2被动式太阳能采暖建筑平面宜规则,建筑造型不宜有大的 凹凸变化。建筑外形设计宜遵循加大得热面面积和减少失热面面 积的基本原则,建筑平面应选择东西轴长,南北轴短的平面形状。 与南偏西不大王30°夹

    4.5.2被动式太阳能采暖建筑平面宜规则,建筑造型不

    回凸变化。建筑外形设计宜遵循加天得热面面积和减少失热面面 积的基本原则,建筑平面应选择东西轴长,南北轴短的平面形状。

    4.5.3建筑的主要朝向宜为南向或南偏东与南偏西不大于3(

    角范围内。 4.5.4建筑南向采光房间的进深不宜大于窗上口至地面距离的2 倍,双侧采光房间的进深不宜大于窗上口至地面距离的4倍。 4.5.5建筑外门窗的气密性等级应符合国家现行建筑节能设计 的规定。以采暖为主的地区,窗户宜加装活动保温装置。M 4.5.6采暖为主地区的建筑,应减少建筑构配件、窗框窗扇等设 施对南向集热窗的遮挡。 4.5.7当采用辅助能源系统时,建筑设计应为设备的布置、安装 和维护提供条件。多层、高层建筑应考虑集热装置、构件的更换和 清洁。

    3墙面、地面应选用蓄热材料:

    3墙面、地面应选用蓄热材料:

    4在满足大然采光与室内热环境要求的前提下,应加天南向 开窗面积,减少北向开窗面积; 5建筑的主要出人口应设置防风门斗。 4.5.9以降温为主的地区,建筑围护结构宜符合下列规定:

    1宜具有良好的隔热性能; 2建筑在主导风向迎风面上的开窗面积不宜小于在背风面 上的开窗面积; 3在满足天然采光的前提下,受太阳辐射的建筑外窗宜设置 外遮阳; 4屋面宜采用架空隔热、植被绿化、被动蒸发等降温技术; 5围护结构表面宜采用太阳吸收率小于0.4的饰面材料,列 墙宜采用垂直绿化等隔热措施。 4.6建筑给排水、暖通及电气设计 4.6.1被动式太阳能建筑给排水设计应符合下列规定: 1被动式太阳能建筑给水设计应符合《建筑给水排水设计规 人X 范》GB50015的规定; 2系统管道及附件的安装设置按国家现行标准《建筑给水排 水设计规范》GB50015中有关规定执行,7 3安装贮水箱的设备间或安装地点应设排水沟、地漏等排水 设施并与建筑物内的排水系统连接; 4在太阳能集热器附近宜设置用于清洁集热器的给水点; 5太阳能集热器安装在坡屋面时,屋面雨水排水系统的设计 应充分考虑太阳能集热器与屋面结合处的雨水排放并应有防水措 施,保证雨水排放通畅,且不得影响太阳集热器的质量安全。 4.6.2被动式太阳能建筑采暖设计应符合下列规定: 1被动式太阳能建筑采暖方式应根据采暖气候分区、太阳能 利用效率和房间热环境设计指标,参照表4.6.2进行选用:

    表4.6.2不同采暖气候分区采暖方式选用表

    措施; 4直接受益窗、附加阳光间应设置夏季遮阳和避免眩光的装 置; 5建筑遮阳应优先采用活动外遮阳; 6固定式水平遮阳设施的设置不应影响室内冬季日照的要 求; 7 建筑南墙面和山墙面宜采用植被遮阳; 建筑南侧场地宜种植枝少叶茂的落叶乔木; 9 宜采用可开启的外窗或专设自然通风的进风口和排风口。 4.6.4被动式太阳能电气设计应符合下列规定: 1 穿越保温层,电气功率>100W时应满足《建筑内部装修设 计防火规范》GB50222的相关规定; 2穿越蓄热体的线路,应采用阻燃电线,管口要密封; 3电气产品应采用节能产品,符合绿色建筑节能的相关规 定; 4大型被动式太阳能建筑,保温隔热材料符合《建筑防火设 计规范》GB 50016的相关规定。》

    5被动式太阳能建筑的施工和安装

    5.1.1被动式太阳能建筑施工前,应编制详细的施工组织方案。 太阳能系统及装置安装应与建筑主体结构施工、其他设备安装、装 饰装修等相配合。 5.1.2建筑施工及设备安装不得破坏建筑的结构、屋面防水层 建筑保温和附属设施,不得削弱建筑在寿命期内承受荷载作用的 能力。

    1围护结构周边热桥部位应采取保温措施; 2地面应选用蓄热性能较好的材料,,宜设置防潮层 5.1.4被动式太阳能建筑验收应符合现在国家标准《建筑节能工 程施工质量验收规范》GB50411的规定

    5.2.1安装直接受益窗、集热器等部件时,应对预埋件、连接件进 行防腐处理。 5.2.2边框与墙体间缝隙应用密封胶填嵌饱满密实,表面应平整 光滑、无裂缝,填塞材料及方法应符合设计要求。 5.2.3集中集热系统中,太阳能集热器的结构形式一模块的规 格、尺寸,应符合建筑一体化设计的要求。 5.2.4太阳能集热器的热性能应满足设计质量要求。 购成的建箔坡层面左刚度

    5.2.5作为屋面板的太阳集热器所构成的建筑坡屋面

    强度、热工、防护功能上应按建筑围护结构设计。 5.2.6构成建筑墙面的集热器,其刚度、强度、热工、锚固、防护功 能上应满足建筑围护结构要求。 5.2.7构成阳台板的集热器,在刚、强度、高度、锚固和防护功能 上应满足建筑设计要求。 5.2.8嵌入建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他围护结构的太阳能 集热器,应满足建筑围护结构的承载、保温、隔热、隔声防水、防护 等要求。

    上应满足建筑设计要求。 5.2.8嵌建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他围护结构的太阳能 集热器,应满足建筑围护结构的承载、保温、隔热、隔声、防水、防护 等要求。

    5.2.9架空在建筑屋面和附着在阳

    支撑结构应具有足够的承载能力、刚度 稳定性和相对于主体结构 的位移能力

    5.2.10太阳能集热器应具有抗冻、抗雨雪、抗冰的能力。

    附录A甘肃省主要城市经纬度表

    表A甘肃省主要城市经纬度表

    1为了便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用语: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁” 2) 表示严格,在正常情况均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得” 3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用 词: 正面词采用“宜”反面词采用“不宜” 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的采用“可”。 2规程中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为:“应 符合的规定”或“应按……执行”

    《建筑给水排水设计规范》GB50015 2 《建筑设计防火规范》GB50016 3 《建筑内部装修设计防火规范》GB50222 4 《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411 5 《民用建筑热工设计规范》GB 50176 6 《室内空气质量标准》GB/T18883 7 《建筑采光设计标准》GB50033 8 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26 9 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134 10 《被动式太阳能建筑技术规程》JGJ/T 267

    1.0.2本规程的应用范围

    建和扩建的被动式太阳能建筑设计,包括局部采用被动式太阳能 技术的建筑,以及既有建筑改造中被动式太阳能建筑设计。 1.0.3本规程主要对被动式太阳能建筑设计中技术指标和技术 措施作出了规定。但被动式太阳能建筑设计涉及的专业较多,相 关专业均制定有相应的标准,在进行被动式太阳能建筑设计时,除 应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

    2.0.1被动式太阳能建筑

    利用建筑的合理布局、建筑构造与材料的选用有效吸收、储 存、分配太阳能,使其在冬季能集取、蓄存并分布太阳能,并解决建 筑物的采暖问题;同时在夏季又能遮蔽太阳辐射,冷却建筑,及时 地散逸室内热量,从而解决建筑物的降温问题。

    太阳辐射直接通过玻璃或其他透光材料进入室内,直接加热 采暖房间,是被动式太阳能采暖中最简单的一种形式。通常直接 利用南向窗直接进人被采暖的房间,被室内地板、墙壁、家具等吸 收后转变为热能,给房间供暖。

    用实体墙进行太阳能的收集和蓄存的部件称为集热蓄热墙 式。利用南向垂直的集热蓄热墙体或其他太阳能集热部件吸收穿 过玻璃或其他透光材料的太阳辐射热,然后通过传导、辐射及对流 的方式将热量送到室内的采暖方式。 集热蓄热墙又称特隆布墙,在南墙上除实体墙以外的墙面上 覆盖玻璃,墙表面涂成黑色,在墙的上下留有通风口,以使热风自 然对流循环,把热量交换到室内。一部分热量通过热传导把热量 传送到墙的内表面,然后以辐射和对流形式向室内供热;另一部分 热量把玻璃罩与墙体夹层内的空气加热,热空气由墙体上部分的 风口向室内供热。室内冷空气由墙体下风口进入墙外的夹层,再 由太阳加热进人室内,如此反复循环,向室内供热

    是实体墙式和直接受益式被动太阳房的混合变形。阳光间附 加在采暖房间外面,整个太阳房分为两个可活动的空间,其公共墙 是集热蓄热墙。 附加阳光间通常指在建筑的南侧采用玻璃等透光材料建造的 封闭空间,空间内的温度因温室效应升高。阳光间既可以对房间 进行采暖,又可以作为一个缓冲区,减少房间的热损失。阳光间白 天可向室内供热,晚间可作为房间的保温层。东西朝向的阳光间 提供的热量比南向少一些,但夏季西向阳光间会产生过热,因而不 宜采用。北向虽不能提供太阳热能,但可获得介于室内与室外之 间的温度,从而减少房间的热量损失。

    2.0.5 对流环路式

    对流环路式是在无太阳照射时,不损失热量的方式。其主要 运行方式是利用南向外墙中的对流环路板(又称空气集热板),补 充南向窗户直接提供太阳能的不足。对流环路板是一层或两层高 透光率玻璃或阳光板,其后覆盖一层黑色金属吸热板,吸热板后面 有保温层。空气可流经吸热板前或前后两面的通道。

    2.0.8太阳日照百分率(简称日照

    可能日照时数分为天文可能日照时数与地理可能日照时数两 种,因而,分别有天文日照百分率与地理日照百分率。天文可能日 照时数取决于当地的纬度,而地理可能日照时数除与纬度有关外, 还受当地的其他地理条件的影响。通常所说的日照百分率一般指 天文日照百分率。日照百分率具有可比性,如此值愈小,表明当地 阴天愈多.光照愈短:愈大 .光照愈长

    2.0.10南向辐射温差比

    本标准中采用最冷月南向墙面得到平均太阳辐射照度与室内 外温差的比值作为太阳能气候分区的指标之一,其中室内外温差 化为最冷月平均温度与16℃的差值。

    3.0.1太阳能采暖集热方式应根据地区的气候、能源技术经济 条件及管理维护水平来确定,应在经济可行条件下进行被动式太 阳房采暖设计。因此,在进行被动式太阳能建筑的设计时,应因地 制宜,遵循适用、坚固、经济的原则,并应注意建筑造型美观大方, 等合地域文化特点,与周围建筑群体相协调,同时必须兼顾所在地 区气候、资源、生态环境、经济水平等因素,合理地选择被动式采暖 与降温技术策略。 3.0.2被动式太阳能建筑应符合《室内空气质量标准》GB/T 18883的相应规定。主要居室在无辅助热源的条件下,室内平均 温度应达到12℃。由于被动式太阳能建筑室内热环境受室外气候 影响很大,室内温度波动大,难以达到稳定的热环境,而12℃是人 体舒适可接受标准,因此,规定室内平均温度应达到12℃,室温日 波动范围不应大于10℃。 3.0.3由于我省各地存在气候差异,为了使被动式太阳能建筑适 应各地不同的气候条件,尽可能地节约资源,综合考虑累年一月份 平均气温、一月份南向垂直墙面太阳辐射照度划分出不同的被动 式太阳能建筑设计气候区。 某地方是否可以采用被动式太阳能采暖建筑设计,应该用不 司的指标进行分类。被动式太阳能采暖建筑设计除了一月份水平 面和南向垂直面太阳辐射照度主要因素外,还与一年中最冷月的 平均温度有直接的关系。当太阳辐射很强时,即使一年中最冷月 的平均温度较低,在不采用其他能源采暖时,室内最低温度也能达 到12℃以上。因此本规程用累年一月份南向辐射温差比、一月份

    3.0.1太阳能采暖集热方式应根据地区的气候、能源技术经济 条件及管理维护水平来确定,应在经济可行条件下进行被动式太 阳房采暖设计。因此,在进行被动式太阳能建筑的设计时,应因地 制宜,遵循适用、坚固、经济的原则,并应注意建筑造型美观大方, 符合地域文化特点,与周围建筑群体相协调,同时必须兼顾所在地 区气候、资源、生态环境、经济水平等因素,合理地选择被动式采暖 与降温技术策略

    3.0.2被动式太阳能建筑应符合《室内空气质量标准》(

    18883的相应规定。主要居室在无辅助热源的条件下,室内平均 温度应达到12℃。由于被动式太阳能建筑室内热环境受室外气候 影响很大,室内温度波动大,难以达到稳定的热环境,而12℃是人 本舒适可接受标准,因此,规定室内平均温度应达到12℃,室温日 波动范围不应大于10℃。

    3.0.3由于我省各地存在气候差异,为了使被动式太阳能建筑适

    南向垂直墙面太阳辐射照度作为被动式太阳能采暖建筑设计气候 分区的指标更为科学。 各气候区各城市依据本地的累年一月份平均气温、一月份水 平面和南向垂直面辐射照度值和相邻不同气候区城市做比较,选 择气候类似的临近城市作为气候分区区属。建筑设计阶段是决定 建筑全年能耗的重要环节。在进行建筑规划及建筑设计过程中, 应充分考虑地域气候条件和太阳能资源,巧妙地利用室外气候的 季节变化和周期性波动规律,综合运用保温隔热热质构件的蓄放 热特性、自然通风、被动式采暖降温技术等建筑气候设计方法,以 最大限度地降低建筑全年调节的能量需求。

    式。尤其在冬季水平面平均太阳总辐射照度大于150W/m以上的 丰富地区,只要建筑维护结构具有良好的热工性能,被动式太阳能 建筑可以达到规范规定室内热环境的基本要求。由于被动式太阳 能建筑在阴天和夜间不能保证稳定的室内温度,而且房间的朝向 也限制了被动式太阳能建筑的广泛采用,因此,应采用其他主动式 采暖系统进行辅助采暖。在我省日照率大于55%、小于70%的太 阳能较丰富地区,由于冬季室外平均温度低,被动式太阳能建筑不 能保证室内热环境达到所要求的基本规范。因此,应根据当地的 能源结构采用其他主动式采暖系统进行采暖才能保证采暖的可靠 性和室内环境的舒适要求,采用被动式太阳能进行辅助采暖,以达 到节能的目的。 3.0.6对被动式太阳能建筑的设计和运行进行评估是为了提高 被动式太阳能建筑的节能效益、技术经济效益和环保效益,科学合 理地进行被动式太阳能建筑的设计和建造。被动式太阳能建筑除 必须遵守建筑现行相关设计、施工标准、规程之外,还有其他的特 殊要求所以应在规划设计、建筑设计和系统设计方案阶段的设计 文件节能专篇中,对被动式建筑技术进行说明。在施工图设计文

    件中应对被动式太阳能建筑的施工和安装等要求进行说明,特别 应对特殊构造部位(例如集热墙、夹心墙、保温隔热层、防水等部 立)和重点施工部位,以及重要材料或非常规材料,例如透光材料 蓄热材料以及非定型构件、防水材料的辅设等技术验收要求进行 说明。

    4被动式太阳能建筑设计

    4.1一般规定 4.1.1在建筑设计开展之前,应收集与被动式太阳能建筑设计相 关的数据,充分掌握建筑所在地区的特征,包括: 1太阳能资源:太阳辐射强度、全年的太阳百照时数、在典型 日和时段的太阳高度角等: 2气候条件:全年温度数据冬季的主导风向及风速、夏季的 主导风向及风速、全年的主导风向及风速、全年的采暖度日数和全 年的空调度日数等; 3建筑场地环境:建筑周围其他建筑或构筑物、自然地形、植 被等的遮挡情况,建筑周围有无水体等; 4能源供应情况:建筑物冬季供暖情况、建筑周围有无可利 用的冷热源。 4.1.2在进行建筑规划设计时,应确保建筑特别是建筑的集热部 分有充分的日照时间和强度,以保证建筑充分地利用太阳能。如 果一天的日照时数少于4h,太阳能的利用价值会大大下降,因此 设计被动式太阳能建筑时应尽可能利用自然条件,避免因遮挡造 成的有效日照时数缩短。拟建建筑向阳面的前方应无固定遮挡 同时应避免周围地形、地物(包括建筑物)在冬季对建筑物接受阳 光的遮挡。 4.1.3集热部件和通风口等应予建筑功能和造型有机结合,应有 防风、雨、雪、雷电、沙尘以及放火、防震等技术措施。例如集热蓄

    4.1.2在进行建筑规划设计时,应确保建筑特别是建筑

    分有充分的日照时间和强度,以保证建筑充分地利用太阳能。如 果一天的日照时数少于4h,,太阳能的利用价值会大大下降,因此 设计被动式太阳能建筑时应尽可能利用自然条件,避免因遮挡造 成的有效日照时数缩短。拟建建筑向阳面的前方应无固定遮挡, 司时应避免周围地形、地物(包括建筑物)在冬季对建筑物接受阳 光的遮挡

    防风、雨、雪、雷电、沙尘以及放火、防震等技术措施。例如集热蓄 热墙的玻璃盖板应是部分或全部可开启的,以便定期清扫灰尘,保

    证集热效率。同时玻璃盖板周边应密封,防止冷风渗透

    4.2直接受益式太阳房

    4.4.1集热蓄热墙是对直接受益式的一种改进,在玻璃

    4.4.1集热蓄热墙是对直接受益式的一种改进,在玻璃与它所供

    暖的房间之间设置了蓄热体。与直接受益窗比较,由于其良好的 蓄热能力,室内的温度波动较小,热舒适性较好。但是集热蓄热墙 系统构造较复杂,系统效率取决于集热蓄热墙的蓄热能力、是否设 置通风口以及外表面的玻璃性能。经过分析计算,在总辐射强度 大于300W/m时,有通风孔的实体墙式效率最高,其效率较无通风 孔的实体墙式高出一倍以上。集热效率的大小随风口面积与空气 间层截面面积的比值的增大略有增加,适宜比值为0.8左右。集热 蜜热墙表面的玻璃应具有良好的透光性和保温性。集热表面的玻 离是透光系数性和保温性为最优选择,因此,单层低辐射玻璃是最 佳选择,其次是单框双玻璃。设计集热蓄热墙时,应遵从设计要 点。集热墙体的蓄热量取决于面积和厚度,一般居室墙体面积变 化不大,因此,对厚度做以下推荐:当采用砖墙时,可取240mm或 370mm,混凝土墙可取300mm,±坏墙可取200mm~300mm

    4.5.1被动式太阳能建筑设计是分个系统工程,从规划开始阶段 就应该考虑设计与当地气候、自然地理、建筑的使用功能等相协 调,尽可能利用自然气候资源,有利于集热和降温,减少后期的建 筑单体以及建筑的能耗。太阳能建筑设计以太阳能利用为宗旨。 因此在规划阶段需要着重考虑建筑的总体布局,在冬季应能够争 取最大的日照,充分集热、蓄热,减少建筑热损失,避开主导风向, 可以在一定程度上减少冷风渗透部分的散热量。 通常冬季9点至15点间6h中太阳辐射照度值占全天总太阳 辐射照度的90%左右,被动式太阳能建筑日照间距应保证冬至日 正午前后4h~6h的日照,并且在9点至15点间没有较大遮挡。 冬季防风不仅能提高户外活动空间的舒适度,同时也能减少 建筑由冷风渗透引起的热损失。在冬季上风向处,利用地形或周 边建筑、构筑物及常绿植被为建筑竖立起一道风屏障,避免冷风的

    直接侵袭,有效减少冬季的热损失。一个单排、高密度的防风林 穿透率为36%),距4倍建筑高度处,风速会降低90%,同时可以 减少被遮挡的建筑60%的冷风渗透量,节约常规能源的15%。适 当布置防风林的高度、密度与间距会收到很好的挡风效果。X

    能耗主要是冬季采暖能耗,建筑室内外温差相当大,外围护结构传 热损失占主导地位。单位建筑面积对应的外表面面积越大,在相 应建筑物各部分维护结构传热系数和窗墙面积比不变得条件下, 传热损失就越大。这表明单位建筑空间散热面积越大,能耗越 多。因此,从隆低建筑能耗的角度出发,应尽可能地减少房间的外 维护面积,使形体不要太复杂,凹凸面不要过多,避免因凹凸太多 形成外墙面积大的缺点,以达到节能的目的。人 4.5.3当接收面积相同时,由于方位的差异,其各自所接收到的 太阳辐射也不相同。设朝向正南的垂直面在冬季所能接收到的太 阳辐射量为100%,从图中看出,当集热面的方位角超过30°时,其 接收到的太阳能量就会急剧减少。因此,为了尽可能地多接收太 阳辐射热,应使建筑的方位限制在偏离正南±30°以内。最佳朝向 是南向,以及南偏东15°朝向范围。超过了这一限度,不但影响冬 季太阳能的采暖效果,而且会造成其他季节的过热现象。不同方 句的太阳辐照量如图4.5.3所示。 4.5.4根据《建筑采光设计标准》GB50033,一般单侧采光时房间 进深不大于窗上口至地面距离的2倍,双侧采光时进深可较单侧 采光时增大一倍,如图4.5.4所示。 4.5.5门窗的气密性能和绝热性能是提高太阳能利用率的重要 因素,平开窗的气密性好,因此宜优先采用平开窗。冬季夜晚通过 窗户大约会损失50%的热量,所以在冬季采暖为主的地区的建筑 上安装了节能窗户后还必须对窗户采取保温措施。 4左

    能耗主要是冬季采暖能耗,建筑室内外温差相当大,外围护结构传 热损失占主导地位。单位建筑面积对应的外表面面积越大,在相 应建筑物各部分维护结构传热系数和窗墙面积比不变得条件下, 传热损失就越大。这表明单位建筑空间散热面积越大,能耗越 多。因此,从降低建筑能耗的角度出发,应尽可能地减少房间的外 维护面积,使形体不要太复杂,凹凸面不要过多,避免因凹凸太多 形成外墙面积大的缺点,以达到节能的目的。

    4.5.3当接收面积相同时,由于方位的差异,其各自所接收到的

    太阳辐射也不相同。设朝向正南的垂直面在冬季所能接收到的太 阳辐射量为100%,从图中看出,当集热面的方位角超过30°时,其 接收到的太阳能量就会急剧减少。因此,为了尽可能地多接收太 阳辐射热,应使建筑的方位限制在偏离正南±30°以内。最佳朝向 是南向,以及南偏东15°朝向范围。超过了这一限度,不但影响冬 季太阳能的采暖效果,而且会造成其他季节的过热现象。不同方 句的太阳辐照量如图4.5.3所示。 4.5.4根据《建筑采光设计标准》GB50033,一般单侧采光时房间 进深不大于窗上口至地面距离的2倍,双侧采光时进深可较单侧 采光时增大一倍,如图4.5.4所示。 4.5.5门窗的气密性能和绝热性能是提高太阳能利用率的重要

    4.5.6在以采暖为主地区,合理加大窗格尺寸,在满足

    提下,缩小开启窗,减少窗框与窗扇的自身遮挡,可获得更多的太 阳光。 4.5.7主动式太阳能供暖应与被动式太阳能建筑统一设计、施 工、管理,以减少初投资和运行费用。多层、高层建筑应考虑集热 装置、构件的更换和清洁。例如非上人坡面考虑日后更换集热板 的搭梯口和维修通道,集热器表面设置自动清洗积灰装置等。

    提下,缩小开启窗,减少窗框与窗扇的自身遮挡,可获得更多的太 阳光。

    图4.5.3不同方位的太阳辐照量

    图4.5.4 进深与采光方式的关系

    4.5.8被动式太阳能建筑获取太阳热能主要靠南向集热

    4.5.8被动式太阳能建筑获取太阳热能主要靠南尚集热窗,而它 既是得热部件,文是失热部件,必须通过计算分析来确定窗口的升 窗面积和窗的热工性能,使其在冬季进入室内的热量大于其向外 敦失的热量。冬季采暖通过窗口进入室内的太阳辐射有利于建筑 的节能,因此,本条规定的集热窗传热系数限值表中,除南向外,其 他朝向外窗必须满足节能标准的要求,条表中增大了南窗的面积 司时减少了南向室外的传热损失。 本条款同时规定了我省不同气候区被动式太阳能建筑维护结 构的热工性能指标,从被动式太阳能建筑的热工分析来看,公共建 筑与居住建筑差别较小,公共建筑和居住建筑采用相同的维护结 构热工性能指标。除此之外,外维护结构的保温性能尚不低于所 墙体、地面应采用比热容大的材料,如砖、石密实混凝土等。 条件许可时可设置专用的水墙或相变材料蓄热。 随着技术的发展,特别是节能的影响,国际照明委员会编写了 《国际采光指南》,为设计提供了设计依据和标准。通过降低北向 房间层高,利用晴天采光计算方法进行采光设计,约可减小15%开 窗面积。 在建筑的外门口加设防风门斗,可减少冷风进入室内,使室内 热环境更为舒适。防风门斗的设置,首先要考虑门的朝向。我国 化方地区部分建筑为了充分利用南向房间,把外门(多数为单元 门)朝北向开,以致在外门开或损坏的情况下,北风大量灌人。 因此,在加设门斗时,宜将门斗的人口转折90°转为朝东,以避开 冬天的主要风向一一北向和西北向,减少寒风吹袭。其次,还要考 虑门斗的尺寸天小。门斗后应至少有1.2m~1.8m的空间,门斗应 该密封良好。

    4.5.9风的出口和入口的大小影响室

    于进风口面积,室内流速增加;出风口面积大于进风口面

    空气流速降低,如图4.5.9所示。因此建筑在主导风向迎风面开 窗面积,不应小于被风面上的开窗面积,以增加室内的空气流 动。

    图4.5.9风的出口和入口的相对大小对室内空气流速的影响

    4.6.1被动式太阳能建筑给排水设计应符合下列规

    1被动式太阳能建筑给排水系统设计和安装施工中,无论是 水量、水温、水质还是设备管路、管材、管件都应符合《建筑给水排 水设计规范》GB350015的要求; 3贮水箱结构设计要合理,要满足太阳能热水系统安全,稳 定供水的要求。当供水过量时,水会从溢流管、泄水管等处排出, 故在放置贮水箱的建筑部位,应设排水沟地漏; ×4×集热器表面应定时清洗,否则会影响集热效率。 4.6.2被动式太阳能建筑采暖设计应符合下列规定: 1本条是针对进行被动式太阳能采暖建筑设计给出的总的 设计原则; 2被动式太阳能采暖三种基本集热方式具有各自的特点和 适用性。被动式太阳能采暖按照南向集热方式分为直接受益式、 集热蓄热式、附加阳光间式三种基本集热方式,可根据使用情况采 用其中任何一种基本方式。直接受益式或附加阳光间式白天升温 快,日夜温差大,因而适用于在白天使用的房间,如起居室。集热

    蓄热墙白天升温慢,夜间降温也慢,目夜温差小,因而适用于主要 在夜间使用的房间。 但由于每种基本形式各有其不足之处,如直接受益式会产生 过热现象,集热蓄热墙式构造复杂,操作稍显烦琐,且与建筑立面 设计难于协调。因此在设计中,建议采用两种或三种集热方式相 结合的复合式太阳能采暖建筑。 三种太阳能系统的集热形式、特点和适用范围见表4.6.2。 这三种基本集热方式具有各自的特点和适用性,对起居室(堂 屋)等主要在白天使用的房间,为保证白天的用热环境,宜选用直 接受益窗或附加阳光间。对于卧室等以夜间使用为主的房间(臣 室等),宜选用具有较大蓄热能力的集热蓄热墙

    土地标准表4.6.2被动式太阳能建筑基本集热方式及特点

    3在利用太阳能采暖的房间中,为了营造良好的室内热环 境,需要设置足够的蓄热体,防止室内温度过大波动,且蓄热体应 尽量布置在能受阳光直接照射的地方。 参照国外的经验结论,单位集热窗面积,宜设置3~5倍面积的 蓄热体。常用的蓄热材料分别为建筑类材料和相变类化学材料 建筑类蓄热材料包括由土、石、砖及混凝土砌块,室内家具(木、纤 维板等)也可作为蓄热材料,其性能见表4.6.2。水的容积比热量 大,且无毒廉价,是最佳的显热蓄热材料,但需有容器。鹅卵石、混 凝土、砖等蓄热材料的比热容比水小得多,因此在蓄热量相同的条 件下,所需体积就要大得多,但这些材料可以作为建筑构件,不需 容器或对其要求较低。在建筑设计中选用太阳能集热方式时,还 应根据建筑的使用功能、技术及经济的可行性来确定; 4为减少太阳能集热面在夜间及阴天的散热损失,直接受益 窗夜间应设保温窗帘或活动保温板等保温装置,集热蓄热墙或附 加阳光间宜设置保温装置,减少热损失。 4.6.3被动式太阳能建筑遮阳和降温设计应符合下列规定: 2附加附加阳光间室内阳光充足可作多种生活空间,也可作 为温室种植花卉,美化室内外环境;阳光间与相邻内层房间之间的 关系变化比较灵活,既可设砖石墙,文可设落地窗或带槛墙的门 窗,适应性较强。附加阳光间的冬季通风也很重要,因为种植植物 等原因,阳光间内湿度较大,容易出现结露现象。夏季可利用室外 植物遮阳,或安装遮阳板、百叶帘,开启甚至拆除玻璃扇来达到通 风降温目的; 3利用天井、楼梯、中庭等自然通风措施时应满足相关防火 规范的要求; 4夏李应通过遮阳设施有效地遮挡太阳辐射,防止室内过 热。遮阳设施主要有内遮阳和外遮阳两种,外遮阳能更有效地遮

    加阳光间宜设置保温装置,减少热损失。 4.6.3被动式太阳能建筑遮阳和降温设计应符合下列规定: 2附加附加阳光间室内阳光充足可作多种生活空间,也可作 为温室种植花卉,美化室内外环境;阳光间与相邻内层房间之间的 关系变化比较灵活,既可设砖石墙,又可设落地窗或带槛墙的门 窗,适应性较强。附加阳光间的冬季通风也很重要,因为种植植物 等原因,阳光间内湿度较大,容易出现结露现象。夏季可利用室外 植物遮阳,或安装遮阳板、百叶帘,开启甚至拆除玻璃扇来达到通 风降温目的; 3利用天并、楼梯、中庭等自然通风措施时应满足相关防火 规范的要求; 4夏季应通过遮阳设施有效地遮挡太阳辐射,防止室内过 热。遮阳设施主要有内遮阳和外遮阳两种,外遮阳能更有效地遮 挡太阳辐射。建筑使用的外遮阳通常分为四种类型:水平式、垂直

    4.6.3被动式太阳能建筑遮阳和降温设计应符合下列规定:

    式、格子式、表面式。垂直式对东、西向的遮阳有效,不适合南向的 直接受益窗。格子式遮挡率高,但难以安装活动构件,不利于室内 在冬季接收太阳辐射。表面式外遮阳主要为热反射玻璃、热吸收 玻璃、细条纹玻璃板、金属丝网,特种平板玻璃,其不占用额外的空 间,但对室内冬季接收太阳辐射造成很大阻碍,影响直接受益窗的 集热效果。水平式对南向窗户遮阳效果最佳,适合直接受益窗的 夏季遮阳。水平式外遮阳又分为固定遮阳和活动遮阳。附加阳光 间的夏季遮阳设置与直接受益窗相同; 5由于太阳方位角在一天中随着太阳的运动而变化,活动遮 阳装置可根据太阳高度角来调节角度以控制入光量,从而起到遮 挡太阳辐射的作用。屋顶天窗(包括采光顶)东西向外窗(包括透 明幕墙)尤其应采用有效地活动遮阳装置; 6固定式遮阳应与墙体隔开一定距离(般为100mm),目的 是使大部分热空气沿墙排走,起到散热的作用: 7建筑物的最佳活动遮阳装置为落叶乔木。树叶随气温的 变化萌发、生长和凋零,茂盛的枝叶可以阻挡夏季灼热的阳光,而 冬季温暖的阳光又会透过光秃的枝条射入室内。植物遮挡费用 低,且有利于改善和净化建筑周围环境; 8建筑南面栽种的落叶乔木虽然在夏季可以起到良好的遮 荫作用,但是在冬季干秃的枝干也会遮挡30%~60%的阳光。所 以,建筑南面的树木高度最好总是控制在太阳能采集边界的高度 以下,既可以遮挡夏李阳光,文可以在冬李让阳光照射到建筑的南 壶面

    4.6.4被动式太阳能电气设计应符合下列规定:

    1穿越保温层,电气功率>100W时应满足《建筑内部装修设 计防火规范》GB50222中第3和4款的要求; 2当电线电缆成束敷设时,应采用阻燃电线。电线电缆选用 时应按使用场所和敷设条件选择阻燃级别,但同一建筑物内选用

    的和阻燃耐火电线电缆沥青路面标准规范范本,其阻燃级别宜相同。 电缆的阻燃级别应根据同一电缆通道内电缆的非金属含量来 确定,并应不低于表4.6.4.1的规定

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