江苏省新规《居住建筑热环境和节能设计标准》在实际项目设计中的对比探讨

江苏省新规《居住建筑热环境和节能设计标准》在实际项目设计中的对比探讨

张童嘉

南京金海设计工程有限公司

摘要：2021年7月1日实施的江苏省《居住建筑热环境和节能设计标准》DB32/4066-2021节能率标准从65%提升到75%。归纳总结标准提升后，在实际项目中影响节能计算的因素。以及与2014版标准的对比，并且在总结和对比中得出一些经验探讨。

关键词：节能率提升75%；外围护结构节能计算；新材料。

为了完成十四五建筑能耗与碳排放总量控制目标。江苏省政策要求新建民用建筑全面实施75%节能标准。于此省住建厅关于印发《2017年都江苏省工程建设标准和标准设计编制、修订计划》的通知并经过2017年-2020年长达三年的编制组内部多次、典型项目测试研讨工作会议以及邀请北京、上海、成都、安徽等地区专家共同研讨等，最终于2021年6月4日发布江苏省《居住建筑热环境和节能设计标准》DB32/4066-2021版并于2021年7月1日正式实施。

江苏省新规《居住建筑热环境和节能设计标准》DB32/4066-2021主要目标在于进一步减能减排、提升居住舒适度、引领居住建筑高品质发展。修编的内容可归纳为以下几点：提高节能率75%、调整建筑类别、性能化设计方法变化、改善室内热环境、优化体型系数要求、围护结构热工指标提升、增设新风系统、拓展可再生能源形式等。落实到具体的项目设计中，建筑单体必须设置新风系统、太阳能或空气源热泵热水系统以及建筑节能计算必须满足《居住建筑热环境和节能设计标准》中相关规定要求。

1、新省标在实际工程项目计算后的对比总结（体型系数篇）

在单体节能计算中，应优先满足规范要求的各单项规定性指标，当个别单项不满足规定性指标时可根据规范相关章节进行权衡判断。通过解读规范相关章节结合实际项目设计，一般不满足规定性指标从而可以进行权衡判断的单项有：体型系数超标、窗墙比超标、北向遮阳系数超标。而外墙传热系数超标、外窗传热系数超标通过权衡判断的案例在工程项目中很少出现。因为外墙作为最重要的保温外围护结构，通过薄弱环节的外窗和屋面权衡综合性能很难满足要求且极不经济合理。而外窗传热系数超标会直接增加综合能耗，且在窗墙比超限值的情况下，同样必须满足近似窗墙比规定的传热系数限值。另外新规实施后窗型必须选择三玻两腔，作为门窗厂家基本能够达到规定性指标的K值要求。所以突破外窗传热系数限值的做法也很少出现。除了上述的外窗、外墙的K值须满足规定性指标外，北向遮阳系数限值会影响夏季辐射得热量，而在寒冷地区以及夏热冬冷地区冬季较大的遮阳系数却是有利的。所以规范只对夏热冬冷地区夏季遮阳做出限定。结合户型设计，考虑到北向普遍都为厨、卫等非居住空间以及成本等因素，北向遮阳一般都留做用户自理。最终影响单体权衡判断计算结果的变量因素就集中在体型系数以及外窗窗墙比上。

以下列举出同一地区已施工的三个典型楼栋（夏热冬冷地区）。三栋楼有近似的窗墙比，外窗传热系数指标相同。同样的南、东、西向窗做了内置百叶遮阳，北向无遮阳。在不考虑外窗热工影响的前提下比较体型系数对于单体建筑在节能保温计算中的影响（表1-1）。

表 1‑1 典型栋形围护结构选型汇总（夏热冬冷地区、权衡判断结果达限值）

在对比三栋典型楼栋以及大量的实际工程项目计算后，可以总结出：根据省标表5.1.1的体型系数划分标准具有极大的限定意义。体型系数在≤0.35的情况下，外保温的厚度只要满足单项规定限值即可。即便窗墙比、北向遮阳超标进行权衡判断，结果也能够达到要求；体形系数在0.35~0.45 之间，     

表 1‑2算例体形系数变化对能耗影响分析

以岩棉为例，外墙保温层厚50~80mm；体型系数在0.45~0.5之间，外墙岩棉80mm~100mm。显然无论从结构安全角度、现场施工角度还是环保经济角度，过厚的保温材料厚度是不利的。除此之外，通过能耗的对比（表1-3以典型栋二在相同条件的情况下单纯改变体型系数的结果）也可以看出体型系数≤0.35时，设计建筑的能耗下降高于参照建筑。而到0.4时设计建筑的能耗陡然增加。根据实际经验，体型系数控制在0.4以内是比较合理的。在新规实施后，大量实际计算结果也反映出体型系数在0.40以下，岩棉保温板的厚度可以控制在65mm以内寒冷地区控制在90mm以内。这既保证了结构和施工的安全性也兼顾了户型设计功能合理性和立面造型的要求。所以体型系数的合理控制对建筑的整体节能性能影响很大。以上案例均以高层住宅为参考对象，根据实际经验，在低多层的住宅中体型系数影响效应也是相同的。

2、新省标在实际工程项目计算后的对比总结（外窗热工篇）

除了体型系数对单体建筑节能计算结果的影响外，外门窗的传热系数、北向遮阳以及窗墙比对住宅实际计算结果也有影响。根据标准要求规定：南东西向遮阳必须满足规定性指标要求；所有外窗传热系数大于1.8W/（㎡·K）；窗墙比超标外窗传热系数满足相近窗墙比所要求的的规定限值；北向遮阳不满足时窗的传热系数需满足规定性指标。可看出这三项指标互相影响和限定。以下表格列举一栋正在施工图设计阶段的项目楼栋。通过计算三项指标的不同变化，总结归纳出对住宅单体节能计算结果的影响。

表 2‑1 典型案例列举不同参数

从计算结果对比可以看出，对比在窗墙比不变的情况下，参照建筑的综合能耗值不随着遮阳和传热系数变化而变化；对比北向无遮阳，窗墙比增大但传热系数减小，会使得参照建筑综合能耗值增大，设计建筑综合能耗值变化较小。所以归纳总结为：从外窗热工系数综合对比判断，窗墙比对参照建筑的综合能耗影响较大，对设计建筑的综合能耗影响较小；北向遮阳和外窗传热系数同时影响着设计建筑的综合能耗，在规定要求同时必须满足一项的前提下，相较而言，提高外窗的传热系数对于建筑的综合能耗降低更有帮助。

在比较了体形系数、外窗热工对于建筑节能设计影响的结果后，在实际工作中应该注意到：1）体形系数对建筑的节能影响最为重要。直接关系到建筑保温材料的选择、保温厚度、施工难度、结构安全性、建筑减排、建筑经济。所以在方案设计阶段就要尽可能的控制体形系数，避免较多、较深的凹槽，如入户花园、户型拼接处的房间等；避免面宽较小、进深很大的功能房间，如核心筒、楼梯间等；避免过多的架空层；避免夸张的建筑造型，尤其是在住宅设计中。2）建筑外窗设计夏热冬冷地区局限性较小，满足标准中相关规定以及标准化外窗的要求即可。但是寒冷地区要注意除了满足要求外，控制北向窗墙比不能超过0.35。

3、新省标与2014版老标准的比较

    江苏省新规《居住建筑热环境和节能设计标准》DB32/4066-2021与DGJ32/J71—2014版老标准相较，节能率从原65%提升到75%，从实施以后的工作项目比较，外墙、屋面的保温厚度增加原标准设计厚度的1/2；挑空楼板、内保温的保温厚度增加1/3；外窗的型材选择要满足≤1.8W/（㎡·K）的要求，需从两玻提升到三玻两腔。其中较难实施的难点主要集中在外墙保温上。新规未实施以前，外墙保温材料主要采用复合发泡水泥板（λ=0.065，修正系数：1.2）。新规实施以及执行《江苏省建设领域十三五重点推广应用新材料和限制禁止使用落后技术公告》的要求，新建项目中外墙保温材料禁止使用复合发泡水泥板。而导热系数相近的保温材料在通过计算后，保温厚度要达到90左右，寒冷地区更是达到120左右。安全隐患很大。在广泛的市场调研后，以下几种保温材料使用最为广泛：岩棉保温板（λ=0.04，修正系数：1.1~1.2）、YNB不燃石墨复合保温板（λ=0.05，修正系数：1.15）、热固复合聚苯乙烯泡沫保温板（λ=0.05，修正系数：1.15）。

4、结语

通过对新省标在实际工作中的经验归纳和总结，能够更加深刻的理解规范的意义。这样可以在设计工作中避免很多问题的出现，也可以在很多方面做出对应的优化。使建筑更加节能、提升居住舒适度。

参考文献

《居住建筑热环境和节能设计标准》DB32/4066-2021

《居住建筑热环境和节能设计标准》DGJ32/J71—2014