《天津市居住建筑節(jié)能設計標準》實施建議

□文／姜嬋 孫金磊 杜家林

《天津市居住建筑節(jié)能設計標準》實施建議

□文／姜嬋 孫金磊 杜家林

DB29-1—2013《天津市居住建筑節(jié)能設計標準》已發(fā)布實施，為便于設計、圖審、檢測、監(jiān)理和驗收人員使用，文章對建筑外墻、屋面、地下室外墻、接觸土壤的地面、非供暖地下室頂板的保溫材料及其厚度，外窗傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)的確定給出一些建議。

外墻；屋面；保溫材料；外窗；居住建筑；節(jié)能；設計

在DB29-1—2013《天津市居住建筑節(jié)能設計標準》貫徹實施中，一些設計單位存在泡沫塑料外墻外保溫墻體平均傳熱系數(shù)計算中，未考慮首層A級不燃保溫材料以及防火隔離帶的影響；施工圖設計中既給出外窗的熱工性能要求，又給出了外窗的配置要求，以至于門窗企業(yè)無法加工生產(chǎn)出既符合熱工性能要求又符合配置要求的外窗等問題。為便于正確貫徹實施標準，針對當前存在的主要問題，本文給出了一些建議。

1　外墻、屋面等各部位保溫做法及保溫性能要求

1.1外墻、屋面等各部位保溫做法

依據(jù)天津市建委、市公安局《關于進一步提高我市民用建筑外墻外保溫工程防火技術要求的通知》(津建科[2013]291號)的要求：建筑高度＜100 m的非幕墻住宅建筑(除底層裙房外)以及建筑高度＜50 m建筑，其保溫材料的燃燒性能應為A級或B1級。當采用燃燒性能為B1級的保溫材料時，每兩層應設置燃燒性能為A級的水平防火隔離帶且建筑首層及凸出裙房上的第一層外墻外保溫應采用燃燒性能為A級的保溫材料。依據(jù)JGJ 289—2012《建筑外墻外保溫防火隔離帶技術規(guī)程》第4.0.2條，防火隔離帶的拉伸粘結強度應≥80 kPa。即采用巖棉制品時，應采用抗拉強度水平為TR80巖棉帶。

天津地區(qū)一般居住建筑圍護結構各部位保溫材料及其做法如下。

1）外墻2層及以上采用模塑聚苯板或模塑石墨聚苯板等泡沫塑料保溫板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，外墻防火隔離帶采用≮300mm寬的TR80巖棉帶。首層外墻采用TR10或TR15巖棉板外墻外保溫系統(tǒng)或者外墻全部采用TR10巖棉板或TR15巖棉板或TR80巖棉帶外墻外保溫系統(tǒng)。

2）考慮到擠塑聚苯板吸水率低、抗壓強度高，屋面多采用擠塑聚苯板，屋面周邊及開口部位周邊采用≮500mm寬的TR80巖棉帶做防火隔離帶。

3）分戶樓板多采用在樓板上鋪設20mm厚模塑聚苯板或擠塑聚苯板，上面再做40～50mm厚細石混凝土后澆層。

4）與土壤接觸的地下室外墻普遍在其外側采用擠塑聚苯板。

5）非供暖地下室頂板保溫通常有3種做法，一是在地下室頂板上鋪設模塑或擠塑聚苯板，二是在地下室頂板下方噴涂礦物棉，三是在地下室頂板上鋪設模塑或擠塑聚苯板并在地下室頂板下方噴涂礦物棉。保溫層在頂板上方的，保溫層上面再做40～50mm厚細石混凝土后澆層。

1.2外墻、屋面等各部位保溫性能要求

依據(jù)DB29-1—2013，外墻、屋面等圍護結構各部位的熱工性能限值見表1和表2。

表1　圍護結構傳熱系數(shù)限值W/(m2·K)

表2　保溫材料層熱阻(m2·K/W)

需要注意的是，建筑節(jié)能設計標準中的外墻、屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)限值是指其平均傳熱系數(shù)限值。依據(jù)DB 29-1-2013，一般建筑外墻外保溫墻體和屋面的平均傳熱系數(shù)按式（1）計算

式中：Km為外墻、屋面平均傳熱系數(shù)，W/(m2·K)；φ為外墻、屋面主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的修正系數(shù)，應按墻體、屋面保溫構造和傳熱系數(shù)綜合考慮取值；K為外墻、屋面主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(m2·K)，見表3。

表3　外墻、屋面主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的修正系數(shù)

通常凸窗所占外窗總面積比例不會達到或超過30%，故可取外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的修正系數(shù)φ=1.2。

2　外墻、屋面等各部位保溫材料及保溫厚度

2.1建筑保溫材料主要性能參數(shù)

依據(jù)天津市相關現(xiàn)行標準，建筑保溫材料主要性能參數(shù)見表4。

表4　建筑保溫材料主要性能參數(shù)

2.2外墻、屋面等各部位保溫材料及保溫厚度

2.2.1外墻外保溫材料及其厚度

由于短肢剪力墻結構填充墻面積較少且190mm厚混凝土空心砌塊或輕集料混凝土空心砌塊墻體熱阻≮0.20m2·K/W，200mm厚鋼筋混凝土剪力墻熱阻為0.115 m2·K/W，當填充墻、鋼筋混凝土短肢剪力墻均采用相同保溫材料及厚度的外墻外保溫系統(tǒng)時，采用鋼筋混凝土短肢剪力墻部位的傳熱系數(shù)作為外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的設計計算是簡便可行的。需要注意的是，由于巖棉帶(防火隔離帶)的導熱系數(shù)及其修正系數(shù)均大于泡沫塑料保溫材料，因此，當采用泡沫塑料外墻外保溫材料時，外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算應考慮防火隔離帶的影響。

以下按居住建筑層高2.9 m，平均窗墻面積比40，每兩層外墻設置一道防火隔離帶，200mm厚鋼筋混凝土短肢剪力墻，計算3種泡沫塑料外墻外保溫以及巖棉板和巖棉帶外墻外保溫材料的厚度及外墻傳熱系數(shù)，見表5。泡沫塑料外墻外保溫計算中是按泡沫塑料外墻外保溫部位、防火隔離帶部位且保溫層厚度一致的面積加權平均傳熱系數(shù)得到外墻主斷面的傳熱系數(shù)。

表5　外墻外保溫材料及其厚度

需要注意的是，由于首層有地面?zhèn)鳠?，供暖能耗?層及以上的標準層高，如果外墻傳熱系數(shù)首層大于標準層，會進一步加大首層用戶的供暖能耗，從而容易引發(fā)首層用戶投訴。為此，當采用泡沫塑料外墻外保溫時，外墻的傳熱系數(shù)以首層小于或等于標準層為宜，即首層外墻保溫厚度會大于標準層，這就需要在建筑設計中應采取措施，處理好外墻保溫厚度不同的問題，見表6。

表6　首層巖棉板外墻外保溫厚度

2.2.2屋面保溫材料及其厚度

建筑屋面保溫材料普遍采用擠塑聚苯板，防火隔離帶普遍采用巖棉帶。以下按屋面面積390m2，計算擠塑聚苯板屋面保溫厚度及屋面主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，見表7。屋面保溫計算中是按擠塑聚苯板屋面保溫部位、防火隔離帶部位且保溫層厚度一致的面積加權平均傳熱系數(shù)得到屋面主斷面的傳熱系數(shù)。其中：屋面板按120mm鋼筋混凝土，找坡層、找平層、防水層、不燃材料防護層熱阻分別按0.069、0.022、0.029、0.026m2·K/W計算(忽略隔汽層熱阻)，當屋面面積＜200m2時，應重新進行計算保溫厚度及傳熱系數(shù)。

表7　XPS屋面保溫厚度

由于巖棉帶抗壓強度低且吸水率高，如果屋面未做隔汽層或隔汽層做得不好，將給屋面工程和節(jié)能質(zhì)量埋下隱患。建議屋面保溫層采用滿鋪B02級蒸壓砂加氣保溫板，以下計算了砂加氣保溫板屋面保溫厚度及屋面主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，見表8。

表8　B02砂加氣保溫板屋面保溫厚度

2.2.3地下室外墻保溫材料及其厚度

與土壤接觸的地下室外墻保溫材料普遍采用擠塑聚苯板，保溫層的厚度及其熱阻可按表9選取。

表9　地下室外墻保溫厚度及其熱阻

2.2.4分戶樓板保溫材料及其厚度

分戶樓板上鋪設20mm厚模塑聚苯板或擠塑聚苯板，上面做40～50mm厚細石混凝土后澆層，樓板傳熱系數(shù)均＜0.15W/(m2·K)，滿足節(jié)能設計標準要求。

2.2.5接觸土壤的地面保溫材料及其厚度

接觸土壤的地面分為周邊和非周邊地面，周邊地面是指外墻內(nèi)表面2 m以內(nèi)的地面，其他為非周邊地面。天津地區(qū)與土壤接觸的地面保溫材料普遍采用擠塑聚苯板。查JGJ 26—2010《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》表C.0.3-1—表C.0.3-4，地面構造1和地面構造2的傳熱系數(shù)兩者相差很小，取其中最不利值。接觸土壤的地面，周邊和非周邊地面擠塑聚苯板保溫層的厚度以及地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可按表10選取。

表10　接觸土壤的地面保溫厚度及熱工性能

2.2.6非供暖地下室頂板保溫材料及其厚度

非供暖地下室頂板保溫材料及其厚度可按表11選取。

表11　非供暖地下室頂板保溫材料厚度及傳熱系數(shù)

3　外窗傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)要求

3.1外窗傳熱系數(shù)

外窗的傳熱系數(shù)限值要求見表12。

表12　外窗傳熱系數(shù)限值W/(m2·K)

3.2外窗遮陽系數(shù)

依據(jù)DB 29-1—2013，外窗的遮陽系數(shù)SCc不應＜0.55，當＜0.55時，必須第4.5節(jié)的要求進行圍護結構熱工性能的權衡判斷且最小不應＜0.45。

3.3外門窗節(jié)能性能標識要求

依據(jù)天津市建委(津建科[2013]746號)《天津市建筑門窗節(jié)能性能標識管理辦法的通知》，自2014年1月1日起，凡未取得施工許可證的建筑工程，其門窗應當符合天津市強制性標準并取得住房和城鄉(xiāng)建設部頒發(fā)的建筑門窗節(jié)能性能標識。建筑門窗節(jié)能性能標識是將與門窗節(jié)能關系密切的傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)、空氣滲透率、可見光透射比等4個性能參數(shù)標識出來。

外窗的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)，建筑設計、門窗生產(chǎn)企業(yè)和門窗檢測機構計算方法不同。同一建筑物中的外窗尺寸大小不同，分格型式不同，窗框面積比不同。為計算簡便，節(jié)能設計標準中規(guī)定塑料和木型材外窗的窗框面積比取0.30，金屬型材外窗的窗框面積比取0.20。而門窗生產(chǎn)企業(yè)和檢測機構是按標準尺寸和標準分格型式的實際窗框面積比進行計算。特別是隨著節(jié)能設計標準的不斷提高，外窗型材斷面在增大，窗框面積比隨之增大。由于外窗的傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)與組成外窗的型材、玻璃層數(shù)、中空玻璃間隔層厚度、玻璃間隔條形式(暖邊與否)、鍍膜/充氣與否、型材腔室型式、鋁型材隔熱條寬度等配置密切相關。多數(shù)建筑設計人員并不清楚外窗的各種配置，一旦在圖紙上標注了外窗的某些配置和節(jié)能性能指標，門窗生產(chǎn)加工企業(yè)往往難以同時滿足配置和節(jié)能性能的設計要求。為此，建議建筑設計中，設計人員可在相關網(wǎng)站或甲方提供的擁有節(jié)能性能標識的外窗報告、證書選取滿足設計要求的門窗并依據(jù)其中的性能指標進行能耗計算。從而在施工圖紙上標注所選外窗型材材質(zhì)、傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)要求，圖審人員僅審查外窗傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)是否滿足節(jié)能設計標準要求即可。外窗進入施工現(xiàn)場、工程施工和工程驗收中，設計、施工、監(jiān)理、驗收和用戶可審查外窗上的節(jié)能性能標識與節(jié)能性能標識報告、證書中的性能指標及配置的一致性即可。

4　結語

隨著建筑節(jié)能標準和建筑防火要求的不斷提高，一些新的問題還將不斷涌現(xiàn)，需要我們共同攜手應對解決。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.01.002

□孫金磊/天津市建筑節(jié)能推廣培訓中心。

□杜家林/天津建科建筑節(jié)能環(huán)境檢測有限公司。

□TU201.5

□C

□1008-3197（2015）01-03-04

□2014-12-15

□姜嬋/女，1983年出生，工程師，天津建科建筑節(jié)能環(huán)境檢測有限公司，從事建筑節(jié)能研究、檢測及評價工作。