第2章 墙体节能相关知识及政策
2.1 建筑气候分区与室内外热环境设计参数
2.1.1 建筑气候分区
气候是影响不同地区建筑形式和建筑能耗的重要因素。根据我国的气候特点,可以把我国划分为五个建筑气候区:严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。不同的热工设计区域,遵循不同的热工设计要求(表2-1、表2-2)。
不同的气候条件对建筑提出了不同的要求,南方炎热地区重在建筑通风、遮阳和隔热,以防止室内过热;北方寒冷地区建筑设计重点是保温。浙江省属于夏热冬冷地区,建筑设计要求“必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温”。浙江地区夏季气候炎热,农村建筑应以夏季防热为主。近年来,随着人们生活水平不断提升,空调使用也越来越多,从建筑节能的角度出发,农村建筑应同时兼顾保温性能的改善。
表2-1 农村居住建筑热工设计分区
注 本表摘自《农村单体居住建筑节能设计标准》(CECS 332∶2012)。
表2-2 建筑热工设计分区的不同设计要求
续表
注 本表根据《民用建筑热工设计规范》(GB 50176—93)整理而成。
2.1.2 室内外热环境设计参数
1.室内热环境设计参数
室内热环境指标是根据农村地区农民的经济水平、生活习惯、对室内环境期望值以及能源合理利用等方面来确定的,既要与经济水平、生活模式相适应又不能给当地能源带来压力。通过大量调查和测试,夏热冬冷地区农村冬季室内平均温度一般为4~5℃,一些农居甚至低于0℃。绝大多数农民对室内热环境并不满意,超过一半的人认为冬季过冷。在无任何取暖措施条件下,室内温度提高至8℃,则能满足该地区农民心理预期和日常生活需要。浙江农村地区普遍环境较好,绿化较多,夏季室内满意度较高,大部分人认为,室内温度不高于30℃即能获得较舒适的室内环境。事实证明,通过围护结构改善和合理的行为模式,基本上能够达到这一目标。《农村建筑节能设计标准》在大量调查和实验的基础上,提出了夏热冬冷地区农村居住建筑的卧室、起居室等主要功能房间,节能计算的室内热环境参数,规定“在无任何供暖和空气调节措施下,冬季室内计算温度应取8℃,夏季室内计算温度取30℃。”
自然通风是保证室内热舒适和室内卫生的重要措施。由于浙江农村还普遍存在燃烧木柴、秸秆等生物质能源的习惯,为保证室内空气质量,同时又不能严重影响冬季室内热环境。在夏季,自然通风是农村建筑降温防热的重要措施。《农村建筑节能设计标准》提出“冬季房间计算换气次数应取1h-1 ,夏季房间计算换气次数应取5h-1。”
2.室外热环境设计参数
浙江农村室外热环境参数根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736—2012)附表中提供的杭州、温州、金华、衢州、宁波、嘉兴、绍兴、舟山、台州、丽水的气象数据作为浙江农村室外热环境参数。主要内容包括各地区的地理纬度位置、夏季空气调节室外计算温度、夏季空气调节室外计算温度日平均气温、冬季通风室外计算温度、冬季空气调节室外计算温度、极端最高气温、极端最低气温、大气透明度、6~18点太阳辐射强度、6~18点太阳辐射平均值、6~18点太阳辐射总量,具体内容如表2-3所示。
表2-3 浙江不同地区室外热环境参数
续表
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注 本表根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736—2012)整理而成。
夏季空调室外计算逐时温度可以按照下列公式计算:
式中 tsh——室外计算逐时温度,℃;
t wp——夏季空调室外计算日平均温度,℃;
Δtr——夏季室外计算平均日较差,℃;
β——室外温度逐时变化系数,室外温度逐时变化系数如表2-4所示;
t wg——夏季空调室外计算干球温度,℃。
表2-4 室外温度逐时变化系数
根据式(2-1)和式(2-2)的分析,浙江不同地区的室外计算逐时温度如表2-5所示。
表2-5 浙江不同地区的室外计算逐时温度