3 室内环境节能设计计算参数
3.0.1目前,业主、设计人员往往在取用室内设计参数时选用过高的标准。温湿度取值的高低,与能耗多少有密切关系。在加热工况下,室内计算温度每降低1℃,能耗可能少5%~10%;在制冷工况下,室内计算温度每升高1℃,能耗可能减少8%~10%。为了节省能源,避免冬季采用过高的室内温度,夏季采用过低的室内温度,特规定了室内设计参数值,供设计人员参考。
本条文中列出的参数要求设计人员取用合适的设计计算参数,并应用于冷(热)负荷计算。至于在应用权衡判断法计算参照建筑和所设计建筑的全年能耗时,可以应用此设计计算参数。如果计算资料不全,也可以应用附录B中约定的参数于参照建筑和所设计建筑中。权衡判断法计算只是用于获得围护结构的热工限值,并不表示建筑使用时的实际运行情况。
本条文中的参数参考《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003和《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调·动力》中有关内容,并根据《国务院关于加强节能工作的决定》(国发[2006]28号)“所有公共建筑内的单位,??除特定用途外,夏季室内空调温度设置不低于26摄氏度、冬季室内空调温度设置不高于20摄氏度。”的要求,结合工程实际应用情况提出的控制性意见。目的是从确保室内舒适环境的前提下,选取合理设计计算参数,达到节能的效果。
3.0.2空调系统需要新风主要有两个用途:一是稀释室内有害物质的浓度,满足人员的卫生要求;二是补充室内排风和保持室内正压。前者的指示性物质是CO2,使其日平均值保持在0.1%以内,后者通常根据风平衡计算确定。
参考美国采暖制冷空调工程师学会标准ASHRAE62-2001《Ventilation for acceptable indoor air quality》第6.1.3.4条,
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对于出现最多人数的持续时间少于3h的房间,所需新风量可按室内的平均人数确定,该平均人数不应少于最多人数的1/2。例如,一个设计最多容纳人数为100人的会议室,开会时间不超过3h,假设平均人数为60人,则该会议室的新风量可取:30m3/(h·p)×60p=1800m3/h,而不是按30m3/(h·p)×100p=3000m3/h。另外假设平均人数为40人,取不应少于最多人数的1/2,以50人计算新风量。则该会议室的新风量可取:30m3/(h·p)×50p=1500m3/h。
由于新风量的大小不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关,而且关系到保证人体的健康。本标准给出的新风量,汇总了国内现行有关规范和标准的数据,并综合考虑了众多因素,一般不应随意增加或减少。
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4 建筑与建筑热工设计
4.1 建筑设计
4.1.1 建筑的规划设计是建筑节能设计的最基本重要内容。通过对建筑
的总平面布置,建筑平、立、剖面形式,太阳辐射,自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行综合分析,也就是说在冬季最大限度地利用自然能来取暖,多获得热量和减少热损失;夏季最大限度地减少得热并利用自然能来降温冷却,以达到节能的目的。
4.1.2 朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并减少太阳热辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面设计应考虑多方面的因素,尤其是公共建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向对夏季防热、冬季保温都很理想是有困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失轻重,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好的朝向。通过多方面的因素分析、优化建筑的规划设计,采用本地区建筑最佳朝向或适宜的朝向,尽量避免东西向日晒。
4.1.3 建筑体形的变化直接影响建筑能耗的大小。体形系数的确定还与建筑造型、平面布局、采光通风等条件相关。体形系数的限值过小,将制约建筑师的创造性,可能使建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。因此必须考虑本地区气候条件,冬、夏季太阳辐射强度、风环境、围护结构构造形式等各方面的因素,权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,尽可能地减少房间的外围护面积,使体形不要太复杂,凹凸面不要过多,以达到节能的目的。
4.1.4 公共建筑的范围非常广泛,各类公共建筑的差别很大。例如:20000㎡以上的大型办公、商业或综合建筑等建筑,大多为高层、体形系数较小、内部发热量较大,且设置全年舒适性空调系统。而20000㎡以下的公共建筑,一般体形系数较大、内部发热量较少。另外,有些公共
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建筑虽然面积大,但不设置空调系统。且在夏季或冬季建筑停用,例如:中小学教学楼。显然,上述多种情况会使能耗特征有较大的差异。由于公共建筑类型很多,细分又过于繁琐,因此结合我省的情况按建筑面积以及是否全面设置空调系统为主要界限,分为甲、乙、丙类建筑。如遇体型特别,功能复杂,不能简单套用此三种类别时,其节能设计还应专门组织专家评议,决定其节能措施。
4.1.5 根据在我国南方地区实测调查与计算机模拟证明,做好自然通风气流组织设计,保证一定的外窗可开启面积,可以减少房间空调设备的运行时间,节约能源,提高舒适性。为了保证室内有良好的自然通风,明确规定外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%是必要的。
窗墙比既是影响建筑能耗的重要因素,也受建筑日照、采光、自
然通风等室内环境要求的制约。一般普通窗户(包括阳台门透明部分)的保温隔热性能比外墙差很多,窗墙面积比越大,能耗也越大。因此,从降低建筑能耗的角度出发,必须限制窗墙面积比。
近年以来,公共建筑的窗墙面积比有越来越大的趋势,这是由于
人们希望空间更加通透明亮、立面更加丰富、美观。对于高大空间的建筑采用全玻璃幕墙时,窗墙面积比会超过0.70。因而对甲类建筑窗墙面积比作出了限制:在南北向不应大于0.8,且建筑物总的窗墙面积比应不大于0.7。由于乙类建筑不设置全面空调系统,故窗墙面积比放宽至0.8。对于丙类建筑的围护结构热工性能已作适当的放宽,故窗墙面积比的限值应控制在0.5。
其中第4款,当单一朝向的窗墙面积比小于0.40时,考虑到改
善房间自然采光条件以节约照明能耗,规定玻璃(或其他透明材料)的可见光透射比不应小于0.4。
4.1.6 屋顶的透明面积越大,相应建筑的能耗也越大,因此对屋顶透明部分的面积和热工性能,应予以严格的限制。《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)规定:“屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20%”。本条按国标执行。
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