1 總 則
1.0.1 為了貫徹國(guó)家節(jié)約能源的政策,扭轉(zhuǎn)我國(guó)嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑采暖能耗大、熱環(huán)境質(zhì)量差的狀況,通過(guò)在建筑設(shè)計(jì)和采暖設(shè)計(jì)中采用有效的技術(shù)措施,將采暖能耗控制在規(guī)定水平,制訂本標(biāo)準(zhǔn)。
1.0.2 本標(biāo)準(zhǔn)適用于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)設(shè)置集中采暖的新建和擴(kuò)建居住建筑建筑熱工與采暖節(jié)能設(shè)計(jì)。暫無(wú)條件設(shè)置集中采暖的居住建筑,其圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜按本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
1.0.3 按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行居住建筑建筑熱工與采暖節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
2 術(shù)語(yǔ)、符號(hào)
2.0.1 采暖期室外平均溫度(t)outdoormean air temperatureduring heating period在采暖期起止日期內(nèi),室外逐日平均溫度的平均值。
2.0.2 采暖期度日數(shù)(Ddi degreedaysofheatingperiod室內(nèi)基準(zhǔn)溫度18℃與采暖期室外平均溫度之間的溫差,乘以采暖期天數(shù)的數(shù)值,單位℃.d。
2.0.3 采暖能耗(Q)energyconsumed forheating用于建筑物采暖所消耗的能量,本標(biāo)準(zhǔn)中的采暖能耗主要指建筑物耗熱量和采暖耗煤量。
2.0.4 建筑物耗熱量指標(biāo)(qn)indexO{heatlossOfbuilding在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量,單位:W/m。
2.0.5 采暖耗煤量指標(biāo)(Qc)index Of coal consumeption forheating在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,單位建筑面積在一個(gè)采暖期內(nèi)消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量,單位:kg/m。
2.0.6 采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)(g)indexOfdesignloadforheatingOf building在采暖室外計(jì)算溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)需由鍋爐房或其他供熱設(shè)施供給的熱量,單位:W/m。
2.0.7 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)(K)overall heat transfercoefficientOfbuilding envelop圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1K,在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量,單位:W/(m2.K)。
2.0.8圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正數(shù)(E)correction factor for overall heat transfer coefficient of building envelope不同地區(qū)、不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu),因受太陽(yáng)輻射和天空輻射的影響,使得其在兩側(cè)空氣溫差同樣為1K情況下,在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量要改變。這個(gè)改變后的傳熱量與未受太陽(yáng)輻射和天空輻射影響的原有傳熱量的比值,即為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)。
2.0.9 建筑物體形系數(shù)(S)shape coefficient of building建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。
2.0.10 窗墻面積比 area ratio of window to wall窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即建筑層高與開間定位線圍成的面積)的比值。
2.0.11 采暖供熱系統(tǒng) heating system鍋爐機(jī)組、室外管網(wǎng)、室內(nèi)管網(wǎng)和散熱器等設(shè)備組成的系統(tǒng)。
2.0.12 鍋爐機(jī)組容量 capacity of boiler plant又稱額定出力。鍋爐銘牌標(biāo)出的出力,單位:MW。
2.0.13鍋爐效率boiler efficiency鍋爐產(chǎn)生的、可供有效利用的熱量與其燃燒的煤所含熱量比值。在不同條件下,又可分為鍋爐銘牌效率和運(yùn)行效率。
2.0.14 鍋爐銘牌效率 rating boiler efficien又稱額定效率。鍋爐在設(shè)計(jì)工況下的效率。
2.0.15 鍋爐運(yùn)行效率(rh)rating of boiler efficienc鍋爐實(shí)際運(yùn)行工況下的效率。
2.0.16 室外管網(wǎng)輸送效率(r/1)heat transfer efficiency ofoutdoor heating network管網(wǎng)輸出總熱量(輸入總熱量減去各段熱損失)與管網(wǎng)輸入總熱量的比值。
2.0.17 耗電輸熱比EHR值 ratio of electricity consumption totransferied heat quantit
在采暖室內(nèi)外計(jì)算溫度條件下,全日理論水泵輸送耗電量與全日系統(tǒng)供熱量的比值。兩者取相同單位,無(wú)因次。
4建筑熱工設(shè)計(jì)
4.1 一般規(guī)定
4.1.1 建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房間宜避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向。
4.1.2 建筑物體形系數(shù)宜控制在o.30及o.30以下;若體形系數(shù)大于0.30,則屋頂和外墻應(yīng)加強(qiáng)保溫,其傳熱系數(shù)應(yīng)符合表4.2.1的規(guī)定。
4.1.3 采暖居住建筑的樓梯間和外廊應(yīng)設(shè)置門窗;在采暖期室外平均溫度為-0.1~-6.o℃的地區(qū),樓梯間不采暖時(shí),樓梯間隔墻和戶門應(yīng)采取保溫措施;在一6.o℃以下地區(qū),樓梯間應(yīng)采暖,入口處應(yīng)設(shè)置門斗等避風(fēng)設(shè)施。
4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)不應(yīng)超過(guò)表4.2.1規(guī)定的限值。
4.2.2 當(dāng)實(shí)際采用的窗戶傳熱系數(shù)比表4.2.1規(guī)定的限值低0.5及0.5以上時(shí),在滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耗熱量指標(biāo)條件下,可按本標(biāo)準(zhǔn)3.0.1~3.0.3條規(guī)定的方法,重新計(jì)算確定外墻和屋頂所需的傳熱系數(shù)。
5 采暖設(shè)計(jì)
5.1 一般規(guī)定
5.1.1 居住建筑的采暖供熱應(yīng)以熱電廠和區(qū)域鍋爐房為主要熱源。在工廠區(qū)附近,應(yīng)充分利用工業(yè)余熱和廢熱。
5.1.2 城市新建的住宅區(qū),在當(dāng)?shù)貨]有熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱,廢熱可資利用的情況下,應(yīng)建以集中鍋爐房為熱源的供熱系統(tǒng)。集中鍋爐房的單臺(tái)容量不宜小于7.0MW,供熱面積不宜小于10萬(wàn)m。對(duì)于規(guī)模較小的住宅區(qū),鍋爐房的單臺(tái)容量可適當(dāng)降低,但不宜小于4.2MW。在新建鍋爐房時(shí)應(yīng)考慮與城市熱網(wǎng)連接的可能性。鍋爐房宜建在靠近熱負(fù)荷密度大的地區(qū)。
5.1.3 新建居住建筑的采暖供熱系統(tǒng),應(yīng)按熱水連續(xù)采暖進(jìn)行設(shè)計(jì)。住宅區(qū)內(nèi)的商業(yè)、文化及其他公共建筑以及工廠生活區(qū)的采暖方式,可根據(jù)其使用性質(zhì)、供熱要求由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
5.2 采暖供熱系統(tǒng)
5.2.1 在設(shè)計(jì)采暖供熱系統(tǒng)時(shí),應(yīng)詳細(xì)進(jìn)行熱負(fù)荷的調(diào)查和計(jì)算,確定系統(tǒng)的合理規(guī)模和供熱半徑。當(dāng)系統(tǒng)的規(guī)模較大時(shí),宜采用間接連接的一、二次水系統(tǒng),從而提高熱源的運(yùn)行效率,減少輸配電耗。一次水設(shè)計(jì)供水溫度應(yīng)取115~130℃,回水溫度應(yīng)取70—80’C。
5.2.2 在進(jìn)行室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮按戶熱表計(jì)量和分室控制溫度的可能性。房間的散熱器面積應(yīng)按設(shè)計(jì)熱負(fù)荷合理選取。室內(nèi)采暖系統(tǒng)宜南北朝向房間分開環(huán)路布置。采暖房間有不保溫采暖于管時(shí),干管散入房間的熱量應(yīng)予考慮。
5.2.3 設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)采暖供熱系統(tǒng)進(jìn)行水力平衡計(jì)算,確保各環(huán)路水量符合設(shè)計(jì)要求。在室外及建筑物口處采暖供水管(或回水管)路上應(yīng)安裝平衡閥或其他水力平衡元件,并進(jìn)行水力平衡調(diào)試。對(duì)同一熱源有不同類型用戶的系統(tǒng)應(yīng)考慮分不同時(shí)間供熱的可能性。
5。2.4 在設(shè)計(jì)熱力站時(shí),間接連接的熱力站應(yīng)選用結(jié)構(gòu)緊湊,傳熱系數(shù)高,使用壽命長(zhǎng)的換熱器。換熱器的傳熱系數(shù)宜大于或等于3000W/(m.K)。直接連接和間接連接的熱力站均應(yīng)設(shè)置必要的自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
5.2.5 鍋爐的選型應(yīng)與當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期供應(yīng)的煤種相匹配。鍋爐的額定效率不應(yīng)低于表5.2.5中規(guī)定的數(shù)值。鍋爐最低額定效率(%) 表5.2.5
5.2.6 鍋爐房總裝機(jī)容量應(yīng)按下式確定式中V1——室外管網(wǎng)輸送效率,一般取0,90。
5.2.7 新建鍋爐房選用鍋爐臺(tái)數(shù),宜采用2—3臺(tái),在低于設(shè)計(jì)運(yùn)行負(fù)荷條件下,單臺(tái)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷不應(yīng)低于額定負(fù)荷的50%。
5.2.8 鍋爐用鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)與除塵器,宜單爐配置,其容量應(yīng)與鍋爐容量相匹配。
5.2.9 一、二次循環(huán)水泵應(yīng)選用高效節(jié)能低噪聲水泵。水泵臺(tái)數(shù)宜采用2臺(tái),一用一備。系統(tǒng)容量較大時(shí),可合理增加臺(tái)數(shù),但必須避免“大流量、小溫差”的運(yùn)行方式。一次水泵選取時(shí)應(yīng)考慮分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)的可能性。系統(tǒng)的水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GBl576)的要求。鍋爐容量較大時(shí),宜設(shè)置除氧裝置。
5.2.10 設(shè)計(jì)中應(yīng)提出對(duì)鍋爐房、熱力站和建筑物入口進(jìn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)與計(jì)量的要求。鍋爐房管,熱力站和每個(gè)獨(dú)立建筑物入口應(yīng)設(shè)置供回水溫度計(jì)、壓力表和熱表(或熱水流量計(jì))。補(bǔ)水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置水表。鍋爐房動(dòng)力用電、水泵用電和照明用電應(yīng)分別計(jì)量。單臺(tái)鍋爐容量超過(guò)7.0MW的大型鍋爐房,應(yīng)設(shè)置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
5.2.11 熱水采暖供熱系統(tǒng)的一、二次水的動(dòng)力消耗應(yīng)予以控制。
1 總 則
1.0.1 本標(biāo)準(zhǔn)的宗旨(修改原標(biāo)準(zhǔn)第1.0.I條)
我國(guó)嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),主要包括東北、華北和西北地區(qū)(簡(jiǎn)稱三北地區(qū)),累年日平均溫度低于或等于5℃的天數(shù),一般都在90天以上,最長(zhǎng)的滿洲里達(dá)211天。這一地區(qū)習(xí)慣上稱為采暖地區(qū),其面積約占我國(guó)國(guó)土面積的70%。到1990年底為止,這一地區(qū)城鎮(zhèn)共有房屋建筑面積30.7億m,其中住宅建筑16.5億m占53.8%,再加上集體宿舍、招待所、旅館、托幼等建筑約1.5億m,共計(jì)有采暖居住建筑18億m,占58.6%。在這些采暖居住建筑中,從總體來(lái)看,平房及低層建筑仍占大多數(shù);愈是城鎮(zhèn)和中小城市,平房及低層建筑愈多,愈是大城市,多層建筑相對(duì)多些近年來(lái)新建中高層和高層建筑也多些。平房及低層建筑,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平大體相同條件下,其耗熱量指標(biāo)要比多層建筑高10%~30%,有的甚至更高。我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái),因片面強(qiáng)調(diào)降低建筑造價(jià),加之沒有建筑熱工和建筑節(jié)能方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可供依據(jù),導(dǎo)致建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)過(guò)于單薄,門窗縫隙過(guò)大,采暖能耗過(guò)高。就供暖方式來(lái)看,我國(guó)三北地區(qū)城鎮(zhèn),仍以火爐采暖為主,在采暖住宅建筑中約占3/4,而火爐采暖的熱效率平均只有15%~25%;在大中城市,分散鍋爐房供熱所占最大。據(jù)北京、哈爾濱等29個(gè)大中城市共3.7億m’建筑面積統(tǒng)計(jì),鍋爐房供熱平均占84%;在大中城市調(diào)查,供熱面積小于5萬(wàn)m‘的鍋爐房占90.2%,鍋爐容量小于4t/h的占91.5%。這些鍋爐平均有72%沿用間歇供熱方式,普遍在低負(fù)荷、低效率狀態(tài)下運(yùn)行,實(shí)際的供熱面積平均只達(dá)到鍋爐出力能夠提供的供熱面積的40%左右。近年來(lái),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源、改善居住條件等問題的高度重視,法制逐步健全,相應(yīng)制定了一批技術(shù)規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如:1986年頒布實(shí)施的部標(biāo)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ24—86(以下簡(jiǎn)稱原程),部標(biāo)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》JGJ26—86(以下 簡(jiǎn)稱原標(biāo)準(zhǔn),1987年頒布實(shí)施的國(guó)標(biāo)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJl9—87),以及1993年頒布實(shí)施的國(guó)標(biāo)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50176—93)等等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的頒布實(shí)施,對(duì)于改善環(huán)境、節(jié)約能源、提高資的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,起到了重要作用。但是,原規(guī)程僅對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱的最低要求作出規(guī)定;原標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)建筑節(jié)能起步階段的標(biāo)準(zhǔn),節(jié)能率為30%,圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平提高的幅度并不大,而且由于種種原因,在我國(guó)三北地區(qū)并未全面實(shí)施,迄今只有北京、天津、哈爾濱、西安、蘭州、沈陽(yáng)等幾個(gè)先行城市實(shí)施約3000萬(wàn)m’。近年來(lái),我國(guó)城市集中供熱,區(qū)域聯(lián)合供熱和小區(qū)鍋爐房供熱正在逐步擴(kuò)大,火爐采暖的比例正在逐步縮小,但就總體來(lái)看,熱效率低、供熱成本高的供熱方式,目前仍占主導(dǎo)地位,因此在目前,我國(guó)采暖居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平低、熱環(huán)境差、采暖能耗大的狀況仍然普遍存在這種狀況亟待改變。表1為國(guó)內(nèi)外建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平的比較。由表1可見,我國(guó)采暖建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有較大差距,但若按本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,則差距將明顯縮小,不僅采暖能耗有較大幅度降低,而且熱環(huán)境也有明顯改善。修訂本標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是,通過(guò)在建筑設(shè)計(jì)和采暖設(shè)計(jì)中采用有效的技術(shù)措施,將采暖能耗從當(dāng)?shù)?980到1981年住宅通用設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上節(jié)能50%(其中建筑物約承擔(dān)30%,采暖系統(tǒng)的承擔(dān)20%),但用于加強(qiáng)建筑保溫和提高門窗氣密性的投資,不超過(guò)土建工程造價(jià)的10%,投資回收期不超過(guò)10年;在采暖系統(tǒng)中采取節(jié)能措施而節(jié)約噸標(biāo)準(zhǔn)煤的投資不超過(guò)開發(fā)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的投資。對(duì)北京、沈陽(yáng)、哈爾濱三地區(qū)節(jié)能50%的多層磚混結(jié)構(gòu)住宅的測(cè)算結(jié)果表明:當(dāng)建筑物體形系數(shù)小于等于o.30時(shí),無(wú)論是采用內(nèi)保溫還是外保溫墻體,都能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo);當(dāng)體形系數(shù)大于0.30而達(dá)到0.35時(shí),采用外保溫墻體能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo),而采用內(nèi)保溫墻體,節(jié)能投資占工程造價(jià)的百分比將接近10%。因此,在實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)時(shí),如能根據(jù)地區(qū)氣候條件和建筑物體形系數(shù),選擇適當(dāng)?shù)膲w構(gòu)造,則上述目標(biāo)是能夠?qū)崿F(xiàn)的。如果這一目標(biāo)在我國(guó)三北地區(qū)全面實(shí)施,則從”96~2000年期間,累計(jì)節(jié)能量可達(dá)1000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)煤。
1.0.2 本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍(修改原標(biāo)準(zhǔn)第1.0.3條)。
明確規(guī)定本標(biāo)準(zhǔn)適用于集中采暖的新建和擴(kuò)建居住建筑建筑熱工與采暖節(jié)能設(shè)計(jì)。居住建筑主要包括住宅建筑(約占92%)和集體宿舍、招待所、旅館、托幼建筑等。集中采暖系指由分散鍋爐房、小區(qū)鍋爐房和城市熱網(wǎng)等熱源,通過(guò)管道向建筑物供熱的采暖方式。改建的居住建筑如有節(jié)能要求,應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。至于使用功能與居住建筑相近的其他民用建筑,工業(yè)企業(yè)輔助建筑,究竟包括哪些建筑,如何參照使用也不夠明確,故都不列入本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍。暫無(wú)條件設(shè)置集中采暖的居住建筑,其圍護(hù)結(jié)構(gòu)按本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,一則有利于節(jié)能和改善室內(nèi)熱環(huán)境,二則為將來(lái)?xiàng)l件許可時(shí)設(shè)置集中采暖創(chuàng)造有利條件。
1.0.3 本標(biāo)準(zhǔn)同其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的銜接(合并原標(biāo)準(zhǔn)第1.0.2條和第1.0.4)。
居住建筑設(shè)計(jì)涉及許多方面,節(jié)能設(shè)計(jì)僅僅是其中一個(gè)方面,因此,按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。
2 術(shù)語(yǔ)、符號(hào)
2.0.1—2.0.17 對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語(yǔ)、符號(hào)的規(guī)定(合并和修改原標(biāo)準(zhǔn)主要符號(hào)和附錄六)。
將原標(biāo)準(zhǔn)中的主要符號(hào)和附錄六名詞解釋合并和修改后形成本標(biāo)準(zhǔn)第2.0.1~2.0.17條。這些術(shù)語(yǔ)、符號(hào)中的絕大部分是本標(biāo)準(zhǔn)常用的術(shù)語(yǔ)、符號(hào),少量與其他專業(yè)共用的則從現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中引用。
3 建筑物耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)
3.0.1~3.0.4 對(duì)建筑物耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)計(jì)算方法的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第3.0.2、3.0.3條)。
為了實(shí)現(xiàn)第二階段節(jié)能目標(biāo),本標(biāo)準(zhǔn)除了對(duì)不同地區(qū)采暖住宅建筑的耗熱量指標(biāo)作出規(guī)定外,還對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)的計(jì)算方法作出規(guī)定,以便使計(jì)算結(jié)果具有可比性和一定的準(zhǔn)確性,以及必要時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的能耗水平作出評(píng)價(jià),對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
3.0.5~3.0.6不同地區(qū)采暖住宅建筑耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第2.0.1、3.0.1條,取消第4.3,1和4.3.2條)。
建筑物耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)是評(píng)價(jià)建筑物能耗水的兩個(gè)重要指標(biāo)。這兩個(gè)指標(biāo)的按單位建筑面積,也可按單位建筑體積來(lái)規(guī)定。考慮到居住建筑,特別是住宅建筑的層高差別不大,故本標(biāo)準(zhǔn)這兩個(gè)指標(biāo)仍按單位建筑面積來(lái)規(guī)定。考慮到原標(biāo)準(zhǔn)中建筑物耗熱量指標(biāo)的計(jì)算式經(jīng)簡(jiǎn)化后,耗熱量指標(biāo)與采暖期室外平均溫度有關(guān),而與采暖期天數(shù)無(wú)關(guān),而且也不必采用采暖期度日數(shù)進(jìn)行計(jì)算,為了簡(jiǎn)化起見,本標(biāo)準(zhǔn)將建筑物耗熱量指標(biāo)與采暖期室外平均溫度直接掛鉤,由于建筑物耗熱量指標(biāo)可以通過(guò)控制建筑物傳熱耗熱量和空氣滲透耗熱量,亦即通過(guò)規(guī)定建筑物各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值和門窗氣密性來(lái)達(dá)到,而不必通過(guò)規(guī)定建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)限值來(lái)達(dá)到,為了簡(jiǎn)化起見,本標(biāo)準(zhǔn)取消了圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)限值的規(guī)定。
在采暖居住建筑中,住宅建筑約占92%,集體宿舍,招待所、旅館、托幼建筑等共計(jì)占8%左右,后面這些居住建筑,人居密度較大,其換氣次數(shù)和換氣耗熱量一般都高于住宅,但目前對(duì)此還缺乏調(diào)研和測(cè)試數(shù)據(jù),難以作出定量分析,故本標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)采暖住宅建筑的耗熱量指標(biāo)作出規(guī)定,而對(duì)集體宿舍等居住建筑的耗熱量指標(biāo)不作規(guī)定,但它們的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫應(yīng)達(dá)到當(dāng)?shù)夭膳≌ㄖ嗤乃健?
圖1為不同地區(qū)、不同階段采暖住宅建筑耗熱量指標(biāo)。圖中最上一條線是根據(jù)各地1980年~1981年住宅通用設(shè)計(jì),4個(gè)單元6層樓,體形系數(shù)為o.30左右的建筑物的耗熱量指標(biāo)計(jì)算值,經(jīng)過(guò)線性處理后獲得的,這是耗熱量指標(biāo)的基準(zhǔn)水干;中間一條線為原標(biāo)準(zhǔn)要求水平,它是根據(jù)耗熱量指標(biāo)在基準(zhǔn)水平的基礎(chǔ)上降低20%確定的;最下面一條線為本標(biāo)準(zhǔn)要求水平,它是根據(jù)耗熱量指標(biāo)在基準(zhǔn)水平的基礎(chǔ)上降低35%確定的。本標(biāo)準(zhǔn)附錄A附表A中耗熱量指標(biāo)即取自這一條線。
研究結(jié)果表明,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平(主要指圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和窗墻面積比等)不變條件下,建筑物耗熱量指標(biāo)隨體形系數(shù)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng),也就是說(shuō),不同體形系數(shù)的建筑,其耗熱量指標(biāo)是不同的,但是,原標(biāo)準(zhǔn)的耗熱量指標(biāo)是以體形系數(shù)為0.30左右的多層住宅建筑為基準(zhǔn)而制訂的,某一地區(qū),只有一個(gè)牦熱量指標(biāo),對(duì)于新設(shè)計(jì)的節(jié)能住宅,不論其體形系數(shù)大小,均應(yīng)達(dá)到這一指標(biāo)。這一規(guī)定,對(duì)于占絕大多數(shù)體形系數(shù)小于或等于0.30的多層和中高層住宅來(lái)說(shuō)是完全可行的;對(duì)于占少數(shù)的體形系數(shù)在0.31—0.35的多層住宅來(lái)說(shuō)是基本可行的,因?yàn)橥鈮臀蓓斠蟮谋睾穸炔淮?;?duì)于占極少數(shù)的體形系數(shù)大于0.35的低層和點(diǎn)式住宅來(lái)說(shuō),由于外墻和屋頂要求的保溫厚度過(guò)大,在實(shí)施中就發(fā)生了困難??紤]到這種情況,以及近年來(lái)有些地區(qū)新建住宅建筑體形系數(shù)有增大的趨勢(shì)(如北京地區(qū)近年來(lái)新建多層住宅建筑體形系數(shù)已增至0.35左右),但有些地區(qū)(如沈陽(yáng)、哈爾濱等地區(qū))新建多層住宅建筑平、立面仍比較規(guī)正,絕大多數(shù)體形系數(shù)仍保持0.30左右,因此、在本標(biāo)準(zhǔn)的耗熱量指標(biāo)仍以體形系數(shù)為0.30左右的多層住宅建筑為基準(zhǔn)來(lái)制訂。為了從總體上實(shí)現(xiàn)節(jié) 能50%這一目標(biāo),不僅要求體形系數(shù)小于或等于0.30的多層和中高層住宅建筑的耗熱量指標(biāo)達(dá)到規(guī)定要求,而且要求體形系數(shù)大于0.30,小于或等于0.35的多層住宅建筑的耗熱量指標(biāo)也達(dá)到規(guī)定要求。鑒于節(jié)能和節(jié)地的需要,我國(guó)今后城市新建住宅,絕大多數(shù)將是多層多單元建筑,中高層和高層建筑也將日益增多,預(yù)計(jì)體形系數(shù)小于或等于0.35的住宅建筑將占絕大多數(shù),保證這些住宅建筑的耗熱量指標(biāo)達(dá)到規(guī)定要求,就能從總體上實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%這一目標(biāo)。至于占極少數(shù)體形系數(shù)大于0.35的低層和點(diǎn)式住宅,允許其耗熱量指標(biāo)稍有增加,但其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫水平應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)表4.2.1的規(guī)定。
在我國(guó),節(jié)約采暖能耗主要是指節(jié)約采暖用煤。為了將采暖能耗控制在規(guī)定水平并便于各地執(zhí)行,本標(biāo)準(zhǔn)附錄A附表A對(duì)不同地區(qū)采暖住宅建筑采暖耗煤量指標(biāo)作出了規(guī)定。節(jié)能住宅建筑采暖耗煤量指標(biāo)的數(shù)值應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式(3.0.4)計(jì)算。計(jì)算所得的耗煤量指標(biāo)不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的數(shù)值。
雖然本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的建筑物耗熱量指標(biāo)、采暖耗煤量指標(biāo)、以及各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值系指低限值,但在實(shí)際執(zhí)行時(shí),鼓勵(lì)采取更好的節(jié)能措施,取得更大的節(jié)能效果。
4建筑熱工設(shè)計(jì)
4.1 一般規(guī)定
4.1.1 對(duì)建筑物朝向的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.1.1條)。建筑物朝向?qū)μ?yáng)輻射得熱量和空氣滲透耗熱量都有影響。在其他條件相同情況下,東西向板式多層住宅建筑的傳熱耗熱量要比南北向的高5%左右。建筑物的主立面朝向冬季主導(dǎo)風(fēng)向,會(huì)使空氣滲透耗熱量增加。從有利于節(jié)能出發(fā),作出了本條規(guī)定。但是,建筑物的朝向是由多種因素決定的,并不僅僅取決于采暖能耗。因此,在規(guī)定的用詞上用“宜”。
4.1.2 對(duì)建筑物體形系數(shù)的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.1.2條)在其他條件相同情況下,建筑物耗熱量指標(biāo)隨體形系數(shù)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。從有利于節(jié)能出發(fā),體形系數(shù)應(yīng)盡可能地小。對(duì)于絕大多數(shù)的多層板式住宅建筑,當(dāng)層數(shù)達(dá)到6層,單元數(shù)達(dá)到4個(gè)以上,體形系數(shù)控制在0.30以下是不難做到的,中高層和高層住宅建筑更容易做到。但是,由于近年來(lái)要求住宅建筑多樣化和房間盡量多爭(zhēng)取對(duì)外窗口等原因,建筑物的體形變得復(fù)雜,平、立面出現(xiàn)過(guò)多的凹凸面。這樣的多層建筑,其體形系數(shù)容易超過(guò)0.30。從有利于節(jié)能并從實(shí)際情況出發(fā),作出了本條規(guī)定。在用詞上采“宜”,表示在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做,但并非硬性規(guī)定都要達(dá)到。對(duì)于體形系數(shù)超過(guò)0.30的住宅建筑,采取加強(qiáng)屋頂和外墻保溫的做法,以便將建筑物耗熱量指標(biāo)控制在規(guī)定水平,總體上實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%的目標(biāo)。
4.1,3 對(duì)采暖居住建筑樓梯間,外廊和出入口的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.1.3條)。
目前,在沈陽(yáng)以南地區(qū),住宅建筑的樓梯間一般都不采暖,入口處也不設(shè)門斗。在北京以南地區(qū),住宅建筑的樓梯間不但不采暖,有些沒有單元門,有些甚至是開敞式的,有些居住建筑的外廊也不設(shè)門窗,對(duì)節(jié)能很不利。計(jì)算表明,一棟多層住宅,樓梯間采暖比不采暖,耗熱量要減少5%左右;樓梯間開敞比設(shè)置門窗,耗熱量要增加10%左右,因此,從有利于節(jié)能并從實(shí)際情況出發(fā),作出了本條規(guī)定。
4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 對(duì)不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值的規(guī)定(合并和修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.2.1、4.2.2、4.2.3條,取消第4.3.1、4.3.2條)。
本條規(guī)定的基本出發(fā)點(diǎn)是保證占絕大多數(shù)的采暖住宅建筑,其耗熱量指標(biāo)小于或等于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值(即圖1本標(biāo)準(zhǔn)要求水平);允許占極少數(shù)的采暖住宅建筑,其耗熱量指標(biāo)大于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。這樣,就能從總體上保證實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%這一目標(biāo)。目前,我國(guó)城市新建的多層和中高層住宅建筑,其體形系數(shù)一般小于或等于0.30,但近年來(lái)有些地區(qū)住宅建筑的體形系數(shù)有增大的趨勢(shì),多層住宅建筑的體形系數(shù)突破0.30,達(dá)到0.35左右,在制定各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值時(shí),考慮了這種情況,表4.2.1各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值,是分別針對(duì)體形系數(shù)等于0.30和0.35的住宅建筑,其耗熱量指標(biāo)均滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求,并按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計(jì)算方法確定的。表中,屋頂和外墻分別列出兩列數(shù)據(jù),一列數(shù)據(jù)適用于體形系數(shù)小于或等于0.30的建筑物,另一列數(shù)據(jù)適用與體形系數(shù)大于0.30的建筑物。實(shí)際上,按表4.2.1執(zhí)行,當(dāng)體形系數(shù)小于或等于0.30時(shí),耗熱量指標(biāo)將小于或等于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值;當(dāng)體形系數(shù)大于0.30,小于或等0.35時(shí),耗熱量指標(biāo)也將小于或等于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值;當(dāng)體形系數(shù)大于0.35時(shí),耗熱量指標(biāo)將大于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。由于在體形系數(shù)小于或等于0.35的建筑物中,有相當(dāng)大一部分的耗熱量指標(biāo)小于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值,因此,雖然有一小部分體形系數(shù)大于0.35的建筑物,其耗熱量指標(biāo)大于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值,但就總體而言,耗熱量指標(biāo)是不會(huì)超過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)值的。
由于本標(biāo)準(zhǔn)要求集體宿舍等采暖居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫達(dá)到當(dāng)?shù)夭膳≌ㄖ嗤乃?,因此,?.2.1不僅適用于采暖住宅建筑,同時(shí)也適用其他采暖居住建筑。
4.2.2 關(guān)于在滿足本標(biāo)準(zhǔn)耗熱量指標(biāo)條件下,對(duì)窗戶、外墻和屋頂傳熱系數(shù)作出適當(dāng)調(diào)整的規(guī)定(新增條文)。
本標(biāo)準(zhǔn)表4.2.1中規(guī)定了窗戶傳熱系數(shù)限值,但實(shí)際采用的窗戶傳熱系數(shù)可能比規(guī)定限值要低得多。例如,在采暖期室外平均溫度乙≥一4.0”C地區(qū),表中規(guī)定的窗戶傳熱系數(shù)限值為4.0(單框雙玻鋼窗)和4.7(單層塑料窗),但實(shí)際采用的窗戶傳熱系數(shù)可能為3.5(單框雙玻鋼塑復(fù)合窗)和2.6(單框雙玻塑料窗),在這種情況下,允許對(duì)窗戶、外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)作出調(diào)整。調(diào)整的方法是,在滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耗熱量指標(biāo)條件下,按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法,重新計(jì)算確定外墻和屋頂所需的傳熱系數(shù)。
4.2.3 對(duì)外墻傳熱系數(shù)應(yīng)考慮周邊熱橋影響的規(guī)定(新增條文)。
建筑物因抗震的需要,每間外墻周邊往往需要設(shè)置混凝土圈梁和抗震柱。這些部位與主體部位構(gòu)造不同,形成熱流密集的通道,故稱為“熱橋”。這些熱橋部位必然增加傳熱熱損失,如不加考慮,則耗熱量的計(jì)算結(jié)果將會(huì)偏小,或是所設(shè)計(jì)的建筑物將達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能效果。近年來(lái),國(guó)外一些國(guó)家已開始考慮這一影響,做法主要有兩種:一種是,考慮周邊熱橋的影響,用外墻的平均傳熱系數(shù)來(lái)代替主體部位的傳熱系數(shù);另一種是,將周邊熱橋部位與主體部位分開考慮,周邊熱橋部位另行確定其傳熱系數(shù)。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況和原有工作基礎(chǔ),決定采用前一種做法。具體做法是,外墻因受周邊熱橋影響,其平均傳熱系數(shù)按面積加權(quán)平均法求得(參見本標(biāo)準(zhǔn)附錄C說(shuō)明)。本標(biāo)準(zhǔn)表4.2.1中規(guī)定的外墻傳熱系數(shù)實(shí)際上系指外墻平均傳熱系數(shù)。也就是說(shuō),按面積加權(quán)平均法求得的外墻傳熱系數(shù)值,應(yīng)小于或等于表4.2.1中規(guī)定的外墻傳熱系數(shù)限值,采取這種做法,將使通過(guò)外墻的傳熱熱損失的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際接近一步??紤]到平屋頂?shù)纫话愣际峭獗亟Y(jié)構(gòu),受混凝土圈梁等周邊熱橋的影響較小,故不予考慮。
4.2.4 關(guān)于窗墻面積比的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.2.4條)。東、西向和南向的窗墻面積比保持不變。北向的窗墻面積比由原來(lái)的0.20改變?yōu)?.25。主要原因是,對(duì)于開間為3.3m,層高2.7m的墻面,窗墻面積比為0.20時(shí),窗戶面積約為1.2mX1.4m,這種大小的窗戶,對(duì)于北向稍大面積的房間來(lái)說(shuō)常嫌太小,在實(shí)踐中容易突破;此外,由于本標(biāo)準(zhǔn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫水平已有較大幅度的提高,寒冷地區(qū)一般也將采用雙玻窗,因此,北向窗戶稍稍開大一些也是合理的。
4.2.5 關(guān)于窗戶氣密性的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.2.5條)。我國(guó)曾經(jīng)大量采用,目前有些地方仍在采用的普通鋼窗,其氣密性較差,窗戶每米縫長(zhǎng)的空氣滲透量,單層鋼窗一般都在5.0m/(m?h)以上;雙層鋼窗一般都在3.5m/(m?h)以上。近年來(lái),由于改善居住環(huán)境和保溫節(jié)能的需要,在主管部門,門窗質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)機(jī)構(gòu),有關(guān)科研、設(shè)計(jì)、廠家和施工單位的共同努力下,各種類型的保溫節(jié)能門窗開始大量涌現(xiàn),門窗的保溫和氣密性質(zhì)量得到顯著提高,因此,在節(jié)能建筑中采用氣密性較好的門窗,已經(jīng)具備了物質(zhì)基礎(chǔ)。本條對(duì)窗戶氣密性等級(jí)的要求,按建筑層數(shù)分兩檔來(lái)規(guī)定:在1~6層建筑中,不應(yīng)低于國(guó)標(biāo)《建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》(GB7107)規(guī)定的Ⅲ級(jí)水平,相當(dāng)于窗戶每米縫長(zhǎng)的空氣滲透量:QL≤2.5m/(m?h);在7—30層建筑中,不應(yīng)低于上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅱ級(jí)水平,相當(dāng)于窗戶每米縫長(zhǎng)的空氣滲透量QL≤1.5m3/(m?h)。
4.2.6 關(guān)于房間應(yīng)具備適當(dāng)通風(fēng)換氣條件的規(guī)定(將原標(biāo)準(zhǔn)第4.2.5條的注另立一條)。
在建筑物采用氣密窗或窗戶加設(shè)密封條的情況下,從衛(wèi)生要求出發(fā),房間設(shè)置可以調(diào)節(jié)的換氣裝置或其他可行的換氣設(shè)施(如設(shè)在窗戶上的換氣小窗或換氣孔,設(shè)在墻上的換氣設(shè)施等)是必要的。為了引起重視,故另立一條。
4.2.7 關(guān)于熱橋部位應(yīng)采取保溫措施的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.2.6條)。
本條規(guī)定主要是從防止熱橋部位內(nèi)表面結(jié)露出發(fā)的,但熱橋部位采取保溫措施也有利于減少傳熱熱損失。
4.2.8 關(guān)于在嚴(yán)寒地區(qū),建筑物周邊直接接觸土壤的外墻和地面應(yīng)采取保溫措施的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第4.2.7條)。
在采暖期室外平均溫度低于-5.0℃的嚴(yán)寒地區(qū),建筑物外墻在室內(nèi)地坪以下的垂直墻面,以及周邊直接接觸土壤的地面,如不采取保溫措施,則外墻內(nèi)側(cè)墻面,以及室內(nèi)墻角部位易出現(xiàn)結(jié)露,墻角附近地面有凍腳現(xiàn)象,并使地面?zhèn)鳠釤釗p失增加。鑒于衛(wèi)生和節(jié)能的需要,作出了本條規(guī)定。執(zhí)行本條規(guī)定,相當(dāng)于在垂直墻面外側(cè)加50~70mm厚,以及從外墻內(nèi)側(cè)算起2.0m范圍內(nèi),地面下部加鋪70mm厚聚苯乙烯泡沫塑料等具有一定抗壓強(qiáng)度,吸濕性較小的保溫層。
5 采暖設(shè)計(jì) 5.1 一般規(guī)定
5.1.重 關(guān)于供熱熱源的原則性規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.1.1條)。
根據(jù)國(guó)務(wù)院國(guó)發(fā)[1986)22號(hào)文件精神,大力發(fā)展集中供熱是我國(guó)城市供熱的基本方針。本標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定,我國(guó)居住建筑的采暖供熱應(yīng)以熱電廠和區(qū)域鍋爐房為主要熱源,這是符合國(guó)家政策方針的。關(guān)于利用工業(yè)余熱和廢熱,我國(guó)工礦企業(yè)余熱資源潛力很大。據(jù)了解,僅鋼鐵工業(yè)可利用的余熱資源折合標(biāo)準(zhǔn)煤每年約500萬(wàn)t,目前的回收率僅為25%左右。化工、建材等部門在生產(chǎn)過(guò)程中也產(chǎn)生大量余熱。這些余熱都有可能轉(zhuǎn)化為采暖熱源,從而節(jié)約一次能源。
5.1.2 對(duì)城市新建住宅區(qū)的集中供熱方式、規(guī)模和發(fā)展余地等的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.1.2條)
我國(guó)能源政策實(shí)行開發(fā)與節(jié)約并重的方針,近期應(yīng)將節(jié)能放在主要地位。不論是近期還是中期,節(jié)能降耗的一個(gè)重要方面是加速發(fā)展城市集中供熱。1980年“三北”地區(qū)只有10個(gè)城市有集中供熱設(shè)施,1984年增加到22個(gè)城市,1989年發(fā)展到89個(gè)城市,約占“三北”地區(qū)13個(gè)省市165個(gè)城市的一半,供熱面積達(dá)到1.89億m’,集中供熱普及率達(dá)到12.08%。從“三北”地區(qū)大城市看,分散鍋爐房供熱所占比重最大。據(jù)北京、哈爾濱等29個(gè)大中城市共3.7億m’建筑面積統(tǒng)計(jì),鍋爐房供熱平均占84%,因此,當(dāng)前除了有計(jì)劃逐步發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)外,配合城市住宅區(qū)的建設(shè),應(yīng)建以集中鍋爐房為熱源的供熱系統(tǒng)。從集中供熱的規(guī)模要求出發(fā),本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了集中鍋爐房的最小單臺(tái)容量和最小供熱面積。新建鍋爐房應(yīng)按照城市供熱規(guī)劃,考慮與城市熱網(wǎng)相連接的可能性,以減少重復(fù)投資。鍋爐房建在靠近熱負(fù)荷密度大的地區(qū),可減少管網(wǎng)投資和輸配熱損失,但要考慮環(huán)保要求。
5.1.3 關(guān)于采暖熱媒與供熱方式的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.1.3條)。
本條規(guī)定新建住宅建筑的采暖供熱系統(tǒng)應(yīng)按熱水連續(xù)采暖進(jìn)行設(shè)計(jì)。在國(guó)家節(jié)能指令第四號(hào)文件中已明確規(guī)定“新建采暖系統(tǒng)采用熱水采暖”,并在實(shí)踐中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,熱水采暖同蒸汽采暖相比,不僅采暖質(zhì)量有明顯提高,而且對(duì)鍋爐設(shè)備、節(jié)省燃料都是有利的。蒸汽采暖雖然在某些條件下具有節(jié)省投資和采暖設(shè)備的優(yōu)點(diǎn),但在運(yùn)行中都存在著維修工作量大、漏氣量大、凝結(jié)水回收率低等問題。強(qiáng)調(diào)按連續(xù)采暖設(shè)計(jì),主要是針對(duì)如何選用采暖設(shè)備。在設(shè)計(jì)條件下,連續(xù)采暖的熱負(fù)荷,每小時(shí)都均勻的,按正常條件所選的設(shè)備可以滿足使用要求。所謂連續(xù)采暖,即當(dāng)室外達(dá)到采暖設(shè)計(jì)溫度時(shí),為使室內(nèi)達(dá)到日平均設(shè)計(jì)溫度,要求鍋爐按照設(shè)計(jì)的供回水溫度95℃/70℃,晝夜連續(xù)運(yùn)行。當(dāng)室外溫度高于采暖設(shè)計(jì)溫度時(shí),可以采用質(zhì)調(diào)節(jié)或量調(diào)節(jié)以及間歇調(diào)節(jié)等運(yùn)行方式,以減少供熱量。為了進(jìn)一步節(jié)能,夜間允許室內(nèi)溫度適當(dāng)下降。需要指出間歇調(diào)節(jié)運(yùn)行與間歇采暖的概念不同。間歇調(diào)節(jié)運(yùn)行只是在供暖過(guò)程中減少系統(tǒng)供熱量的一種方法;而間歇采暖系指在室外溫度達(dá)到采暖設(shè)計(jì)溫度時(shí),也采用縮短供暖時(shí)間的方法。有些建筑物,如辦公樓、教學(xué)樓、禮堂、影劇院等,要求在使用時(shí)間內(nèi)保持室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度,而在非使用時(shí)間內(nèi),允許室溫自然下降。對(duì)于這類建筑物,采用間歇供暖不僅是經(jīng)濟(jì)的,而且也是適當(dāng)?shù)?。但在新建住宅區(qū)內(nèi)的非住宅建筑采用蒸汽為熱媒可能不合實(shí)際。為了便于管理,統(tǒng)一采用熱水鍋爐比較簡(jiǎn)單,這時(shí)只有通過(guò)調(diào)節(jié)供熱量的方法才是可行的。對(duì)于工廠生活區(qū)的采暖可根據(jù)上述原則進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。
5.2 采暖供熱系統(tǒng)
5.2.1 對(duì)確定系統(tǒng)規(guī)模和供熱半徑等的原則性要求(新增條文)。
本標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào),在設(shè)計(jì)采暖供熱系統(tǒng)時(shí),應(yīng)詳細(xì)進(jìn)行熱負(fù)荷的調(diào)查和計(jì)算,合理確定系統(tǒng)規(guī)模和供熱半徑,主要目的是避免出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。有些設(shè)計(jì)人員從安全考慮,片面加大設(shè)備容量和散熱器面積,使得每噸鍋爐的供熱面積僅在5000~6000m2左右,最低僅2000m’,造成投資浪費(fèi),鍋爐運(yùn)行效率很低??紤]到集中供熱的要求和我國(guó)鍋爐的生產(chǎn)狀況,鍋爐房的單臺(tái)容量宜控制在7.0~28.OMW范圍內(nèi)。系統(tǒng)規(guī)模較大時(shí),建議采用間接連接,并將一次水設(shè)計(jì)供水溫度取為115~130℃,設(shè)計(jì)回水溫度取為70~80℃,主要是為了提高熱源的運(yùn)行效率,減少輸配能耗,便于運(yùn)行管理和控制。
5.2.2 關(guān)于室內(nèi)采暖系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)的原則性要求(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.1條)。
在進(jìn)行室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要求考慮按戶熱表計(jì)量和分室溫度控制的可能性,是為了從按供熱面積計(jì)費(fèi)逐步過(guò)渡到按用熱量計(jì)費(fèi),提高住戶的節(jié)能意識(shí)。按用熱量計(jì)費(fèi)是建筑節(jié)能的關(guān)鍵措施。房間散熱器面積的選取是否與熱負(fù)荷相匹配,直接關(guān)系到系統(tǒng)是否出現(xiàn)垂直和水平失調(diào)。系統(tǒng)垂直和水平失調(diào)都會(huì)造成各房間冷熱不均,不能保證采暖質(zhì)量并造成能量浪費(fèi)。對(duì)室內(nèi)采暖系統(tǒng)按南北朝向分開環(huán)路設(shè)置,不僅有利于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與平衡,更便于朝向附加的修正。
5.2.3 對(duì)系統(tǒng)達(dá)到水力平衡應(yīng)采取的措施的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.2條)
設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)采暖供熱的水系統(tǒng)時(shí),盡管進(jìn)行了必要的水力平衡計(jì)算,但是如果缺乏定量調(diào)節(jié)流量的手段,系統(tǒng)仍會(huì)出現(xiàn)水力失調(diào),導(dǎo)致室溫冷熱不均,近端過(guò)熱,末端過(guò)冷,這種現(xiàn)象在現(xiàn)有小區(qū)熱網(wǎng)中相當(dāng)普遍。有些設(shè)計(jì)人員常選用大容量鍋爐和水泵來(lái)緩解這一矛盾,但收效甚微,使系統(tǒng)在“大流量、小溫差”條件下運(yùn)行,反而造成能量浪費(fèi)。目前國(guó)內(nèi)已有若干技術(shù)措施可以實(shí)現(xiàn)水力干衡,例如安裝平衡閥,應(yīng)用等溫降原理法等。只要水力平衡有保障,就應(yīng)選配容量合適的鍋爐和水泵,使鍋爐運(yùn)行效率及熱水輸送效率達(dá)標(biāo),消除室溫冷熱不均的現(xiàn)象。
5.2.4 對(duì)熱力站的技術(shù)要求(新增條文)。
當(dāng)供熱規(guī)模較大,采用間接換熱時(shí),熱力站是一、二次熱網(wǎng)的連接紐帶。它的設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。從現(xiàn)有熱力站的使用情況來(lái)看,螺旋板換熱器目前多為手工操作,容易形成點(diǎn)腐蝕,質(zhì)量得不到保證。推薦采用結(jié)構(gòu)緊湊,傳熱系數(shù)高的板式換熱器。由于板式換熱器的介質(zhì)流速、傳熱系數(shù)與流通面積、換熱器面積關(guān)系密切,片面加大換熱面積有時(shí)會(huì)降低總傳熱量,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予足夠注意。由于供熱網(wǎng)一、二次流量相差較大,為保證換熱器兩側(cè)流速接近,建議采用不等流導(dǎo)截面的板式換熱器。本標(biāo)準(zhǔn)提出換熱器傳熱系數(shù)的最低要求,其目的在于鼓勵(lì)采用節(jié)能新產(chǎn)品。熱力站設(shè)置必要的自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,主要是便于量化管理和運(yùn)行調(diào)節(jié)。
5.2.5 對(duì)鍋爐選型的要求(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.4條)
本條旨在提醒設(shè)計(jì)者,鍋爐選型要合適。由于我國(guó)采暖地域遼闊,各地供應(yīng)的煤質(zhì)差別很大,一般每種爐型都有適用煤種,因此在選爐前一定要掌握當(dāng)?shù)毓?yīng)的煤種,選擇與煤種相適應(yīng)的爐型,在此基礎(chǔ)上選用高效鍋爐。目前我國(guó)各種爐型對(duì)煤種的要求如下:
手燒爐:適應(yīng)性廣。
拋煤機(jī)爐:適應(yīng)性廣,但不適應(yīng)水分大的煤。
鏈條爐:不宜單純燒無(wú)煙煤及結(jié)焦性強(qiáng)和高灰分的低質(zhì)煤。
振動(dòng)爐:燃用無(wú)煙煤及劣質(zhì)煤效率下降。
往復(fù)爐;不宜燃燒揮發(fā)分低的貧煤和無(wú)煙煤,不宜燒灰熔點(diǎn)低的優(yōu)質(zhì)煤。
沸騰爐:適應(yīng)各種煤種,多用于燒煤干石等劣質(zhì)煤。
國(guó)務(wù)院于1982年發(fā)布了節(jié)約工業(yè)鍋爐用煤的四號(hào)令,規(guī)定了在燃燒Ⅱ,Ⅲ類煙煤條件下鍋爐運(yùn)行效率的最低要求如下:
鍋爐容量MW(t/h) 運(yùn)行效率%2.8~4.2(4—6) 65≥7.0(10) 72
為了保證達(dá)到上述要求,所選鍋爐額定效率應(yīng)高于運(yùn)行效率。本標(biāo)準(zhǔn)表5.2.5提出的鍋爐最低額定效率,是根據(jù)第一機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB2816—80(代替JB637—639—65)工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)條件中對(duì)鍋爐效率的要求而制定的。
5.2.6 關(guān)于鍋爐房總裝機(jī)容量確定方法的規(guī)定(保持原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.5條)。
鍋爐房總裝機(jī)容量要適當(dāng),容量過(guò)大不僅造成投資增大,而且造成設(shè)備利用率和運(yùn)行效率降低;相反,如果容量小不僅造成鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行而降低效率,而且還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染加重。一般鍋爐房總?cè)萘渴歉鶕?jù)其負(fù)擔(dān)的建筑物的計(jì)算熱負(fù)荷,并考慮管網(wǎng)輸送效率,即考慮管網(wǎng)輸送熱損失,漏損損失以及管網(wǎng)不平衡所造成的損失等因素而確定的,一般管網(wǎng)輸送效率為90%。由于鍋爐實(shí)際運(yùn)行有別于設(shè)計(jì)條件,鍋爐實(shí)際出力往往低于設(shè)計(jì)出力,因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮鍋爐出力率的安全系數(shù)。但考慮到我國(guó)目前采用的采暖熱負(fù)荷計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際供熱量相比稍有偏高,且鍋爐有一定的超負(fù)荷能力,因此鍋爐出力率的安全系數(shù)不予考慮。
5.2.7 關(guān)于新建鍋爐房采用鍋爐臺(tái)數(shù)等的規(guī)定(保持原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.6條)。
由于采暖鍋爐運(yùn)行是季節(jié)性的,在非采暖期間可進(jìn)行維修,因此可不備用。但考慮到便于運(yùn)行時(shí)隨室外溫度的變化調(diào)節(jié)供熱量,使鍋爐單臺(tái)運(yùn)行的負(fù)荷率能保持在50%以上以及便于管理,因此建議一般采用2~3臺(tái),盡量避免采用一臺(tái)。
5.2.8 關(guān)于鍋爐輔助設(shè)備與鍋爐相匹配的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.7條)。
鍋爐輔助設(shè)備與鍋爐相匹相,不僅有利于節(jié)電,也便于調(diào)節(jié)。為使鍋爐燃料充分燃燒,必須保證適量的空氣,并要及時(shí)排走燃燒后產(chǎn)生的煙氣,因此要保證鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)所需的動(dòng)力。所采用的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓不能過(guò)大,否則,不僅耗電量大,而且還將惡化爐內(nèi)燃燒條件而浪費(fèi)燃料和污染環(huán)境。鍋爐的熱效率永遠(yuǎn)達(dá)不到100%,不可避免存在各種熱損失。在各種熱損失中,排煙和固體不完全燃燒損失所占比重較大,尤其是排煙熱損失,約占10%左右。在鍋爐房設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮如何利用這些熱量,提高熱利用率。
5.2.9 對(duì)循環(huán)水泵和水系統(tǒng)的技術(shù)要求(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.8條)。
循環(huán)水泵和補(bǔ)給水泵的選擇要與鍋爐房的總?cè)萘肯嗥ヅ?。為了便于調(diào)節(jié)和節(jié)省動(dòng)力,設(shè)置循環(huán)水泵時(shí)要考慮分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)的可能性。根據(jù)室外空氣溫度和負(fù)荷變化,分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié),可以大大減少輸配電耗。鍋爐房應(yīng)設(shè)置符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GBl576)規(guī)定的水處理設(shè)備,保證鍋爐受熱面內(nèi)部不結(jié)垢,從而保證鍋爐安全運(yùn)行,延長(zhǎng)使用壽命,而且有利于鍋爐高效率運(yùn)行。
5.2.10 對(duì)鍋爐房、熱力站和建筑物入口處設(shè)置監(jiān)測(cè)與計(jì)量?jī)x表的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.9條)。
鍋爐房總管、熱力站和每個(gè)獨(dú)立建筑物入口處設(shè)置熱表或熱水流量計(jì)、供回水溫度計(jì)、壓力表。這是供熱系統(tǒng)量化管理和運(yùn)行調(diào)節(jié)的需要,有人估算,現(xiàn)有鍋爐房只要加強(qiáng)量化管理并配置必要儀表,就會(huì)使運(yùn)行效率和能量利用率明顯提高,因此,必要的計(jì)量?jī)x表是量化管理的基本前提。對(duì)于大型鍋爐房,采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)管理,可以逐步提高我國(guó)的供熱管理水平,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。
5.2.11 關(guān)于控制輸送單位熱量的動(dòng)力電耗的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.2.11條)。
熱水采暖供熱系統(tǒng)的一、二次水泵的動(dòng)力電耗十分可觀。據(jù)調(diào)查,北京地區(qū)每年每m2供熱面積的熱水輸配電耗達(dá)2.75kW.h。造成這種現(xiàn)象的主要原因是水泵選取型號(hào)偏大以及“大流量、小溫差”的不合理運(yùn)行方式。本條針對(duì)熱水采暖系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)選用水泵,控制動(dòng)力消耗,在原來(lái)使用的水輸送系數(shù)的概念基礎(chǔ)上,提出用耗電輸熱化,即在設(shè)計(jì)條件下輸送單位熱量的耗電量作為控制指標(biāo),旨在使控制指標(biāo)的物理概念更加清晰明確。耗電輸熱比EHR值是原水輸送系數(shù)的倒數(shù)。
5.3 管道敷設(shè)與保溫
5.3.1 對(duì)采暖供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式的規(guī)定(新增條文)。
一、二次熱水管網(wǎng)的敷設(shè)方式,直接影響供熱系統(tǒng)的總投資及運(yùn)行費(fèi)用,應(yīng)合理選取。對(duì)于庭院管網(wǎng)或二次網(wǎng),管徑一般較小,采用直埋管敷設(shè),投資較小,運(yùn)行管理也較方便。對(duì)于一次管網(wǎng),可根據(jù)管徑大小經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較確定采用直埋或地溝敷設(shè)。
5.3.2 對(duì)采暖供熱管道保溫厚度確定方法的規(guī)定(保持原標(biāo)準(zhǔn)第5.3.1條)。
在全國(guó)能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主持下,已制定了《設(shè)備和管道保溫技術(shù)通則》(GB4272),并已發(fā)布實(shí)施,該《通則》適用于動(dòng)力、采暖,供熱及一般工業(yè)部門的設(shè)備和管道,并
明確規(guī)定:“為減少保溫結(jié)構(gòu)散熱損失的保溫材料層厚度應(yīng)按“經(jīng)
濟(jì)厚度”的方法計(jì)算。
根據(jù)《通則》的原則精神,已編制并發(fā)布了《設(shè)備和管道保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(GB8175)。在《導(dǎo)則》中給出了計(jì)算保溫層經(jīng)濟(jì)厚度的公式。民用建筑采暖管道的保溫應(yīng)貫徹《通則》的原則精神,采用《導(dǎo)則》中給出的經(jīng)濟(jì)厚度計(jì)算公式確定保溫層厚度。
5.3.3 對(duì)采暖供熱管道保溫厚度的規(guī)定(修改原標(biāo)準(zhǔn)第5.3.2條)。
采暖供熱管道所用保溫材料,本標(biāo)準(zhǔn)推薦采用巖棉或礦棉管殼、玻璃棉殼及聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫管(直埋管)等三種保溫管殼,它們都有較好的保溫性能。我國(guó)保溫材料工業(yè)發(fā)展迅速,巖棉和玻璃棉保溫材料生產(chǎn)量已有較大規(guī)模。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫管(直埋管)近幾年發(fā)展很快。它保溫性能優(yōu)良,雖然目前價(jià)格較高,但隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)量增加,必將在工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。表5.3.3中推薦的最小保溫厚度,是以北京地區(qū)全年采暖小時(shí)數(shù)3000及93年原煤價(jià)格和熱價(jià)進(jìn)行計(jì)算得到的,供其他地區(qū)參考,所得經(jīng)濟(jì)保溫厚度是最小的保溫厚度。
5.3.4 對(duì)最小保溫厚度進(jìn)行修正的規(guī)定(將原標(biāo)準(zhǔn)表中注列入正文)。
奉條給出了采用其他保溫材料或?qū)嵯禂?shù)與介質(zhì)溫度和表中規(guī)定不同時(shí)的最小保溫厚度的修正公式。
5.3.5 關(guān)于管道保溫厚度隨管網(wǎng)供熱面積增大而增大的規(guī)定(保持原標(biāo)準(zhǔn)第5.3.3條)。
管道經(jīng)濟(jì)保溫厚度是從控制單位管長(zhǎng)熱損失的角度而制定的,但在供熱量一定的前提下,隨著管道長(zhǎng)度增加,管網(wǎng)總熱損失也將增加。從合理利用能源和保證距熱源最遠(yuǎn)點(diǎn)的供暖質(zhì)量來(lái)說(shuō),除了應(yīng)控制單位管長(zhǎng)熱損失之外,還應(yīng)控制管網(wǎng)輸送時(shí)的總熱損失,因此提出采暖建筑面積大于或等于5萬(wàn)m2時(shí),應(yīng)將200~300mm管徑的保溫厚度在表5.3.3最小保溫厚度的基礎(chǔ)上再增加l0mm,使輸送效率提高到規(guī)定的水平。