《福建省居住建筑节能设计标准》DBJ13-62-2019解读

2020-02-25 05:07林新锋
福建建筑 2020年1期
关键词:夏热冬外窗设计标准

林新锋

(1.福建省建筑科学研究院有限责任公司 福建福州 350108; 2.福建省绿色建筑技术重点实验室 福建福州 350108)

1 修编的背景

为贯彻落实住建部发布的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,福建省住建厅发布了《福建省建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,明确提出了福建省建筑能效提升的任务,即“根据建筑的使用功能、结构及用能特征的差异性,按新建公共建筑、新建居住建筑、既有公共建筑、既有居住建筑划分,建立能效提升指标体系。研究制定与福建省气候区域相适应的、涵盖建筑节能和绿色建筑发展的中长期建筑能效提升路线图,逐步提高能效标准。”

至2017年,《福建省居住建筑节能设计标准》(DBJ13-62-2014)[1](以下简称“旧标准”)已执行三年多,对推动福建省居住建筑节能设计发挥了巨大作用。各地、各部门积累了许多好经验和好方法,鉴于节能产品更新换代快,国家和各省对“十三五”期间能效提升提出更高要求,福建省对建筑外窗性能提升的要求进尤为迫切。

基于以上几点,福建省住建厅发布《关于组织编制福建省公共建筑节能设计标准等3部地方标准的通知》(闽建办科〔2017〕13号文),决定委托福建省建筑科学研究院有限责任公司会同有关单位对《福建省居住建筑节能设计标准》进行修订,修订后的标准号为(DBJ13-62-2019),于2019年2月21日发布,2019年6月1日实施,以下简称“新标准”。

2 修订的主要思路

2.1 基本原则

该修编是在“旧标准”的基础上进行修订、完善和提升,依据科学性、先进性和实用性原则,既要有普遍适用原则规定,又要体现因地制宜的福建地方特色。

2.2 与现行技术文件的协调

(1)与《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2010)[2]、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2012)[3]、《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015)[4]等国家现行标准相协调。

(2)与福建省相关标准协调,如《福建省绿色建筑评价标准》(DBJT13-118-2014)[5]、《福建省绿色建筑评价标准》(DBJ13-197-2017)[6],特别是《福建省民用建筑外窗工程技术规范》(DBJ13-255-2016)中外窗热工性能的规定。

2.3 节能目标与节能率

根据《福建省建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,在现行《福建省居住建筑建筑设计标准》DBJ13-62-2014节能率60%基础上,提升福建省居住建筑节能率达到65%~70%,体现在以下两个方面:

(1)与《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2010)(节能率50%)相比,福建省夏热冬冷地区居住建筑在围护结构方面对节能率提升约5%,自然通风对节能率提升约5%,用能设备对节能率提升约6%,建筑节能率提升至65%左右。

(2)与《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2012)(节能率50%)相比,福建省夏热冬暖地区居住建筑在围护结构方面对节能率提升约10%,自然通风对节能率提升约5%,用能设备对节能率提升约6%,建筑节能率提升至70%左右。

“新标准”的颁布实施,将使得福建省居住建筑节能设计全面按照高于国家标准节能率的要求执行,为保证国家有关节约能源、保护环境的法律、法规和政策的落实提供技术支持,并显著改善居住建筑室内热环境,提高能源利用效率。

3 建筑热工修订的主要内容

3.1 取消单列福州市市辖区和厦门市节能设计要求

从2014年发布至2018年,近4年多的时间里,在福州市辖区和厦门市建筑节能引领下,福建省夏热冬暖各地区的节能水平得到了全面提升,基于福建省各地区经济快速发展前提,该标准将不再单列福州市辖区和厦门市节能设计要求,将福建夏热冬暖地区节能设计要求统一提升到更高水平。

3.2 采用外窗遮阳系数和太阳得热系数并行指标

为了与现行国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015)衔接,“新标准”增加了“综合太阳得热系数”术语,采用了建筑外窗遮阳系数和太阳得热系数并行的节能设计控制指标,前提是:在同一设计项目中,设计参数的选取应统一,即不能在同一项目中既采用遮阳系数又采用太阳得热系数。

为统一遮阳系数、太阳得热系数等术语名称,“新标准”根据国家现行标准《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-2016)、《建筑节能基本术语标准》(GB/T 51140-2015)和《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(JGJ/T 151-2008),同时修订了“建筑遮阳系数(SCs)”、“遮阳系数(SC)”、“综合遮阳系数(SCw)”等术语。

3.3 窗墙面积比

参考《福建省绿色建筑评价标准》(DBJT13-118-2014)和《福建省绿色建筑评价标准》(DBJ13-197-2017)的评分要求,窗地面积比最低是不小于1/6,为了与以上标准协调,“新标准”提高了窗地面积比的要求,由修订前的卧室、起居室(厅)窗地面积比不应小于1/7,提高到不应小于1/6,比行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2012)强制性条文第4.0.5条、国家标准《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)强制性条文第7.2.2条的要求更加严格。

3.4 围护结构性能提升

根据国家行业标准和福建省配套的地方标准,对“旧标准”围护结构性能的规定提出修订。

3.4.1夏热冬冷地区

(1)屋面热工性能指标显著提升,由原来的0.8W/(m2·K)提升至0.5W/(m2·K)以下。

(2)对热惰性指标小于2.5的外墙,将传热系数要求提高至0.7W/(m2·K),与福建省夏热冬暖地区轻质墙体传热系数要求一致。

(3)将外窗传热系数限制在≤3.0W/(m2·K)的水平,有利于福建省外窗整体性能的提升,要求外窗传热系数的设计是“平均传热系数”,但基于建筑节能设计、施工图审查以及建筑节能施工、验收等相关工作的操作性考虑,结合国家和福建省全面提升建筑门窗性能的相关政策要求,执行时仍需满足每个外窗传热系数不大于3.0W/(m2·K)的要求。

(4)在JGJ 134-2010第4.0.10条要求的基础上,对凸窗板传热系数限值作了适当调整:提出了外窗的传热系数K不大于3.0W/(m2·K)的最低要求,比《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2010)中外窗传热系数最低要求4.7W/(m2·K)有了较大提高,不再对凸窗提出传热系数降低10%的要求,并将凸窗不透明的上顶板和侧板的传热系数限制在2.0W/(m2·K)以下。

3.4.2夏热冬暖地区

(1)东、西向窗墙面积控制指标从0.30提升至0.25,比行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2012)强制性条文第4.0.4条更加严格,否则,必须进行建筑围护结构热工性能的综合评价,通过加强其他节能措施来保证实现建筑节能要求。

(2)将建筑天窗“传热系数不应大于4.0W/(m2·K)”提高到“传热系数不应大于3.0W/(m2·K)”,并提高了天窗遮阳系数,比行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2012)中强制性条文第4.0.6条更加严格。主要是考虑技术可行以及要求采用性能较好的天窗。

(3)提高了重质屋面的要求,将重质屋面(热惰性指标D≥2.5)的传热系数由0.9W/(m2·K)提高到0.5W/(m2·K),在技术上是比较容易实现的。

(4)将夏热冬暖北区、南区外窗的传热系数均限制在3.0W/(m2·K)以下,并对外窗的遮阳系数进行了全面提升,同时仍需满足每个外窗传热系数不大于3.0W/(m2·K)的要求。

3.5 建筑热工综合评价

(1)参照建筑的参数调整

①夏热冬冷地区,当设计建筑的体型系数≤0.4,参照建筑屋面传热系数由0.8W/(m2·K)提升至0.5W/(m2·K),外窗传热系数由4.0W/(m2·K)提升至3.0W/(m2·K);当设计建筑的体型系数>0.4,参照建筑屋面传热系数由0.8W/(m2·K)提升至0.5W/(m2·K),外窗传热系数由3.5W/(m2·K)提升至3.0W/(m2·K)。

②夏热冬暖地区,当设计建筑的外墙热惰性指标≥0.4,参照建筑屋面传热系数由0.9W/(m2·K)提升至0.5W/(m2·K),外窗传热系数由4.0W/(m2·K)提升至3.0W/(m2·K);当设计建筑的体型系数<0.4,参照建筑外窗传热系数由4.0W/(m2·K)提升至3.0W/(m2·K),而屋面传热系数不变,仍取0.4W/(m2·K)。

(2)提升空调额定能效比,空调额定能效比由3.0提升至3.2,提升了6%。

(3)提出“全年供暖能耗应为冬季供暖能耗的累计值,全年空气调节能耗应为夏季空气调节能耗的累计值”。由于福建省绝大多数建筑在冬季不会有空调能耗,夏季也不会有供暖能耗,与建筑的实际运行模式不一致,从而导致在进行建筑围护结构热工性能的综合评价时,全年能耗出现较大偏差,因此提出本条建筑能耗模拟的要求,为节能设计提供了更加合理的全年能耗计算方法。

4 其他修订的主要内容

4.1 关于建筑玻璃幕墙补充规定

根据住房城乡建设部和国家安全监管总局联合发布的《关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》,明确了“新建住宅、党政机关办公楼、医院门诊急诊楼和病房楼、中小学校、托儿所、幼儿园、老年人建筑”这7类建筑,不得在二层及以上采用玻璃幕墙。并结合近年来发生在个别城市偶发的因幕墙玻璃自爆或脱落造成的损物、伤人事件,故对使用玻璃幕墙进行了限制,要求新建居住建筑,不得在二层及以上采用玻璃幕墙。

4.2 关于建筑遮阳计算方法

为便于设计人员对建筑遮阳系数的计算方法的理解,细化了建筑自遮阳构造的遮阳系数计算方法,分别补充了水平自遮阳构造的建筑遮阳系数计算方法,垂直自遮阳构造建筑遮阳系数计算方法,包括单侧垂直自遮挡构造、双侧垂直自遮挡构造和多组外挑系数的挑出系数计算方法,以及建筑内凹构造的挑出系数和建筑遮阳系数的计算方法。

4.3 关于空调室外机设计及安装要求

空调室外机的遮挡情况、安装布置、搁板构造均直接影响到空调器运行能效的高低,为提升居住建筑空调器能效,“新标准”增加了对空调室外机遮挡格栅、安放位置和搁板构造做了具体的要求,包括:

(1)空调室外机遮挡格栅的通透率不应小于70%;

(2)空调室外机的安装位置不宜布置在东向或西向的外墙上;

(3)不宜将空调室外机的安装位置从下到上呈纵向布置在外立面上;

(4)在高层建筑外立面的竖向凹槽内设置空调室外机安装位置时,凹槽的宽度不宜小于2.5m,凹槽的深度不宜大于4.2m;

(5)空调室外机安装位置应保证室外机排风不对吹,其水平间距宜大于4m。室外机的排风不宜吹向其他房间窗口或阳台,排风口与前方窗口或阳台的距离宜大于20倍排风口直径,不宜直接吹到行人区和绿化植物上。

4.4 关于空调设备能效限值

根据现行国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015)关于空调设备的强制条文第4.2.10条、4.2.17 条,并在此基础上结合福建省实际情况,对冷水(热泵)机组的制冷性能系数(COP)、多联空调(热泵)机组制冷综合性能系数IPLV(C)进行了提升。通过调研,根据福建省空调市场和经济发展现状,冷水(热泵)机组的制冷性能系数提升6%以上,多联空调(热泵)机组制冷综合性能系数IPLV(C)提升了8%。

4.5 关于强制性条文措施汇总表

由于取消了建设行政主管部门节能备案的要求,该修订将报审表改为执行强制性条文措施汇总表,并要求其纳入施工图设计说明中,便于设计、施工图审查、施工等单位使用,与修订前的标准相比,主要区别在于:

(1)简化了原有的“建筑节能设计报审表”,只针对强制性条文措施进行填报;

(2)分为夏热冬冷和夏热冬暖两个气候区的居住建筑节能设计汇总表;

(3)按建筑专业、暖通专业、给排水专业、电气专业分别进行报审。

4.6 关于空调、给排水、电气产品性能表

根据空调、给排水、电气的现行国家相关标准,更新补充对应的空调、给排水、电气产品设备的性能表,以便于设计人员选取适合的节能技术和设备参数。

5 结语

《福建省居住建筑节能设计标准》在结合“旧标准”、国家行业标准及相关地方标准的基础上,认真总结福建省建筑节能工作经验,完成了对建筑热工、暖通空调、给水排水、电气、可再生能源的节能设计补充、完善和提升,主要体现在:

(1)取消单列的福州市市辖区和厦门市节能设计要求,将福建省夏热冬暖地区节能设计要求统一提升到更高的水平。

(2)根据福建省实际情况,较大幅度提升了建筑外窗热工性能限值、空调设备能效限值等指标。

(3)针对福建省外遮阳设计不到位、空调室外机位置设计不当等问题,补充完善了建筑遮阳的计算方法,提出空调室外机的设计及安装要求。

(4)调整优化了报审文件,将“建筑节能设计报审表”优化为“建筑节能设计执行强制性条文措施汇总表”,简化了报审流程。

通过修订,福建省居住建筑综合节能率将达到65%~70%,相比于现行国家行业标准有了较大幅度地提升。本次居住建筑节能设计标准的全面修订,对福建省中长期居住建筑能效的提升和节能产业的发展具有重要的意义。

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