□文／姜嬋 孫金磊 杜家林

《天津市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》已發(fā)布實(shí)施，為便于設(shè)計(jì)、圖審、檢測(cè)、監(jiān)理和驗(yàn)收人員使用，文章對(duì)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(yáng)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(shè)計(jì)

在DB29-1—2013《天津市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》貫徹實(shí)施中，一些設(shè)計(jì)單位存在泡沫塑料外墻外保溫墻體平均傳熱系數(shù)計(jì)算中，未考慮首層A級(jí)不燃保溫材料以及防火隔離帶的影響；施工圖設(shè)計(jì)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(mén)窗企業(yè)無(wú)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(wèn)題。為便于正確貫徹實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)當(dāng)前存在的主要問(wèn)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(guān)于進(jìn)一步提高我市民用建筑外墻外保溫工程防火技術(shù)要求的通知》(津建科[2013]291號(hào))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(yīng)為A級(jí)或B1級(jí)。當(dāng)采用燃燒性能為B1級(jí)的保溫材料時(shí)，每?jī)蓪討?yīng)設(shè)置燃燒性能為A級(jí)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(yīng)采用燃燒性能為A級(jí)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(shù)規(guī)程》第4.0.2條，防火隔離帶的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)≥80 kPa。即采用巖棉制品時(shí)，應(yīng)采用抗拉強(qiáng)度水平為T(mén)R80巖棉帶。

天津地區(qū)一般居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(qiáng)度高，屋面多采用擠塑聚苯板，屋面周邊及開(kāi)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(shè)20mm厚模塑聚苯板或擠塑聚苯板，上面再做40～50mm厚細(xì)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(cè)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(shè)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(shè)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(xì)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(hù)結(jié)構(gòu)各部位的熱工性能限值見(jiàn)表1和表2。

表1　圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(yīng)按墻體、屋面保溫構(gòu)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(jiàn)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(huì)達(dá)到或超過(guò)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(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，建筑保溫材料主要性能參數(shù)見(jiàn)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(jié)構(gòu)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(dāng)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(shí)，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(shè)計(jì)計(jì)算是簡(jiǎn)便可行的。需要注意的是，由于巖棉帶(防火隔離帶)的導(dǎo)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(dāng)采用泡沫塑料外墻外保溫材料時(shí)，外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算應(yīng)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?jī)蓪油鈮υO(shè)置一道防火隔離帶，200mm厚鋼筋混凝土短肢剪力墻，計(jì)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(jiàn)表5。泡沫塑料外墻外保溫計(jì)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(quán)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(biāo)準(zhǔn)層高，如果外墻傳熱系數(shù)首層大于標(biāo)準(zhǔn)層，會(huì)進(jìn)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(dāng)采用泡沫塑料外墻外保溫時(shí)，外墻的傳熱系數(shù)以首層小于或等于標(biāo)準(zhǔn)層為宜，即首層外墻保溫厚度會(huì)大于標(biāo)準(zhǔn)層，這就需要在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施，處理好外墻保溫厚度不同的問(wèn)題，見(jiàn)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(jì)算擠塑聚苯板屋面保溫厚度及屋面主斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，見(jiàn)表7。屋面保溫計(jì)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(quán)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(hù)層熱阻分別按0.069、0.022、0.029、0.026m2·K/W計(jì)算(忽略隔汽層熱阻)，當(dāng)屋面面積＜200m2時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行計(jì)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(qiáng)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(jí)蒸壓砂加氣保溫板，以下計(jì)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(jiàn)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(shè)20mm厚模塑聚苯板或擠塑聚苯板，上面做40～50mm厚細(xì)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》表C.0.3-1—表C.0.3-4，地面構(gòu)造1和地面構(gòu)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(yáng)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(jiàn)表12。

表12　外窗傳熱系數(shù)限值W/(m2·K)

3.2外窗遮陽(yáng)系數(shù)

依據(jù)DB 29-1—2013，外窗的遮陽(yáng)系數(shù)SCc不應(yīng)＜0.55，當(dāng)＜0.55時(shí)，必須第4.5節(jié)的要求進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷且最小不應(yīng)＜0.45。

3.3外門(mén)窗節(jié)能性能標(biāo)識(shí)要求

依據(jù)天津市建委(津建科[2013]746號(hào))《天津市建筑門(mén)窗節(jié)能性能標(biāo)識(shí)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(mén)窗應(yīng)當(dāng)符合天津市強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)并取得住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)的建筑門(mén)窗節(jié)能性能標(biāo)識(shí)。建筑門(mén)窗節(jié)能性能標(biāo)識(shí)是將與門(mén)窗節(jié)能關(guān)系密切的傳熱系數(shù)、遮陽(yáng)系數(shù)、空氣滲透率、可見(jiàn)光透射比等4個(gè)性能參數(shù)標(biāo)識(shí)出來(lái)。

外窗的傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)，建筑設(shè)計(jì)、門(mén)窗生產(chǎn)企業(yè)和門(mén)窗檢測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)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(jì)算簡(jiǎn)便，節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(mén)窗生產(chǎn)企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)是按標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)分格型式的實(shí)際窗框面積比進(jìn)行計(jì)算。特別是隨著節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(yáng)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(guān)。多數(shù)建筑設(shè)計(jì)人員并不清楚外窗的各種配置，一旦在圖紙上標(biāo)注了外窗的某些配置和節(jié)能性能指標(biāo)，門(mén)窗生產(chǎn)加工企業(yè)往往難以同時(shí)滿足配置和節(jié)能性能的設(shè)計(jì)要求。為此，建議建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可在相關(guān)網(wǎng)站或甲方提供的擁有節(jié)能性能標(biāo)識(shí)的外窗報(bào)告、證書(shū)選取滿足設(shè)計(jì)要求的門(mén)窗并依據(jù)其中的性能指標(biāo)進(jìn)行能耗計(jì)算。從而在施工圖紙上標(biāo)注所選外窗型材材質(zhì)、傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)要求，圖審人員僅審查外窗傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)是否滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求即可。外窗進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)、工程施工和工程驗(yàn)收中，設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、驗(yàn)收和用戶可審查外窗上的節(jié)能性能標(biāo)識(shí)與節(jié)能性能標(biāo)識(shí)報(bào)告、證書(shū)中的性能指標(biāo)及配置的一致性即可。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和建筑防火要求的不斷提高，一些新的問(wèn)題還將不斷涌現(xiàn)，需要我們共同攜手應(yīng)對(duì)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(xùn)中心。

□杜家林/天津建科建筑節(jié)能環(huán)境檢測(cè)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(cè)有限公司，從事建筑節(jié)能研究、檢測(cè)及評(píng)價(jià)工作。