DBJ51T 019-2013 四川省被動式太陽能建筑設計規(guī)范

四川省工程建設地方標準四川省被動式太陽能建筑設計規(guī)范TechnicalCodefor西南交通大學出版社四川省被動式太陽能建筑設計規(guī)范/中國建筑西南設計研究院有限公司編著.一成都：西南交通大學出版I.①四…Ⅱ.①中…Ⅲ.①太陽能建筑-建筑設計-設計規(guī)范-四川省IV.①TU29-65中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字(2014)第107670號主編單位中國建筑西南設計研究院有限公司發(fā)行部電話數(shù)次次號價字版印書定數(shù)次次號價字版印書定原謀書裝西南交通大學出版社(四川省成都市金牛區(qū)交大路146號)http://press.swjtu.e成都蜀通印務有限責任公司143千字2014年5月第1版2014年5月第1次23.00元各地新華書店、建筑書店經(jīng)銷圖書如有印裝質量問題本社負責退換版權所有盜版必究舉報電話：028-876005623關于發(fā)布四川省工程建設地方標準《四川省被動式太陽能建筑設計規(guī)范》的通知川建標發(fā)〔2013〕627號各市州及擴權試點縣住房城鄉(xiāng)建設行政主管部門，推薦性工程建設地方標準，編號為DBJ51/T019-2013,自2014年該標準由四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳負責管理，中國建筑西南設2013年12月31日5(川建標〔2012〕594號)的要求，標準編制組經(jīng)廣泛調查研究，本規(guī)范共分為5章7個附錄，主要內容是：總則、術語、基與節(jié)能設計研究中心(地址：四川省成都市天府大道北段866號；郵編：610042;Email:gao3066@126.com)。主編單位：中國建筑西南設計研究院有限公司參編單位：四川省建筑科學研究院主要起草人：馮雅高慶龍黎力戎向陽主要審查人：徐斌斌鄒秋生儲兆佛韋延年7 1 23基本規(guī)定 44建筑設計 75技術設計 5.2遮陽與降溫 附錄A四川省太陽能資源區(qū)劃 附錄B四川省被動式太陽能建筑設計參數(shù) 插頁附錄C典型玻璃的光學、熱工性能參數(shù) 附錄D典型玻璃配合不同窗框的整窗傳熱系數(shù) 附錄E四川省主要城市建筑用氣象參數(shù) 附錄F四川省建筑節(jié)能氣候分區(qū)圖 附錄G常用建筑材料太陽輻射吸收系數(shù)p值 規(guī)范用詞說明 23引用標準名錄 25 11.0.1為貫徹國家有關節(jié)約能源、保護環(huán)境1.0.2本規(guī)范適用于四川省新建、改建、擴建工程的被動式1.0.3被動式太陽能建筑的設計除應符合本規(guī)范外，還應符22.0.1被動式太陽能建筑passivesolarbuilding通常指不借助任何機械裝置，直接利用太陽能采暖或降溫的建筑。2.0.2直接受益directgain太陽輻射直接通過玻璃或其他透光材料進入需采暖的房間的采暖方式。2.0.3集熱蓄熱墻thermalstoragewall利用建筑南向垂直的集熱蓄熱墻體或其他太陽能集熱部件吸收穿過玻璃或其他透光材料的太陽輻射熱，然后通過傳導、輻射及對流的方式將熱量送到室內的采暖方式，也稱之為特隆布墻(Trombewall)。2.0.4附加陽光間attachedsunspace在建筑的朝陽面采用玻璃等透光材料建造的能夠利用太陽能輻射，提高房間溫室效應的封閉空間。2.0.5對流環(huán)路式convectiveloop在被動式太陽能建筑南墻設置太陽能空氣集熱墻或空氣集熱器，利用在墻體上設置的上下通風口進行對流循環(huán)的采暖方式。2.0.6集熱部件thermalstoragecomponent主要用來完成被動式太陽能采暖系統(tǒng)集熱功能的設施，如被動式太陽能建筑的直接受益窗、集熱墻或附加陽光間。2.0.7蓄熱體thermalmass能夠吸收和儲存熱量的密實材料。2.0.8太陽日照百分率percentageofsunshine3太陽日照時數(shù)與可日照時數(shù)的百分比。2.0.9外窗夜間傳熱系數(shù)heattransmissioncoefficientof外窗采用夜間保溫措施后，外窗與夜間保溫的綜合傳熱系數(shù)；是表征外窗夜間熱量散失的一個物理量。temperaturedifferenceon南向墻面得到的平均太陽輻射照度與室內外溫差的比值。43.0.1應結合所在地區(qū)的氣候特征、技術水平、資源條件、經(jīng)濟條件和建筑的使用功能等要素，選擇適宜的被動式技術進行被動式太陽能建筑設計。3.0.2被動式太陽能建筑冬季室內最低溫度應大于12℃,晝夜溫度波動不宜大于10℃。3.0.3根據(jù)不同的累年一月份平均氣溫、水平面或南向垂直墻面一月份太陽平均輻射照度，將被動式太陽能采暖氣候分區(qū)劃分為四個氣候區(qū)，如表3.0.3所示。氣候分區(qū)溫差比一月份南向垂直面太陽典型城市區(qū)B區(qū)得榮、普格、鄉(xiāng)城、喜德、寧南、冕寧、德昌區(qū)A區(qū)布拖、丹巴、八美、九龍、新都橋、新龍、馬爾康、阿壩、甘孜B區(qū)白玉、色達、石渠、區(qū)A區(qū)漢源、甘洛、越西、南江、青川5氣候分區(qū)溫差比一月份南向垂直面太陽典型城市區(qū)B區(qū)石棉、金陽、瀘定、雅江、美姑、昭覺、九不宜區(qū)一成都、巴中、寶興、夾江、犍為、簡陽、劍3.0.4在冬季最冷月平均溫度大于-4℃,水平面太陽能平均總輻射照度大于150W/m2,日照率大于或等于70%的太陽能豐富地區(qū)，應采用被動式太陽能采暖為主，其他主動式采暖系統(tǒng)為輔的方式進行采暖；在冬季日照率大于55%、小于70%,太陽能較豐富的地區(qū)，宜采用被動式太陽能進行輔助采暖。3.0.5應對被動式太陽能建筑的可行性進行評估，設計應符1在被動式太陽能建筑方案設計階段，應對被動式太陽能建筑的運行效果進行預評估；2在建筑方案及初步設計文件中，應對被動式太陽能建6筑技術進行專項說明；3在被動式太陽能建筑施工圖設計階段，應對建筑物的熱工性能指標進行計算；4在施工圖設計文件中，應對被動式太陽能建筑設計、施工與驗收、運行與維護等技術要求進行專項說明。74建筑設計4.0.1建筑布局應滿足被動式太陽能房的朝向、日照條件，主要開口宜避開冬季主導風向。4.0.2被動式太陽能采暖建筑平面宜規(guī)則，建筑造型不宜有大的凹凸變化。建筑外形設計宜遵循加大得熱面面積和減少失熱面面積的基本原則，建筑平面應選擇東西軸長、南北軸短的平面形狀。4.0.3建筑的主要朝向宜為南向或南偏東與南偏西不大于4.0.4建筑南向采光房間的進深不宜大于窗上口至地面距離的2.5倍。4.0.5被動式太陽能建筑北向、東、西向外窗的熱工性能應不低于國家和地方現(xiàn)行節(jié)能設計標準的要求，南向集熱窗和屋面集熱窗應符合表4.0.5的規(guī)定。氣候分區(qū)嚴寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)—溫和地區(qū) 蓄熱墻嚴寒地區(qū)—寒冷地區(qū)8氣候分區(qū)附加陽嚴寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)一溫和地區(qū) 4.0.6-1~4.0.6-4的規(guī)定。地區(qū)圍護結構部位傳熱系數(shù)K[W/(m2·K)]≤3層建筑≥4層建筑嚴寒空間的隔墻空間的戶門圍護結構部位保溫材料層熱阻R[(m2·K)/W](與土壤接觸的外墻)9地區(qū)圍護結構部位傳熱系數(shù)K[W/(m2·K)]≤3層建筑≥4層建筑空間的隔墻空間的戶門圍護結構部位(與土壤接觸的外墻)地區(qū)圍護結構部位傳熱系數(shù)K[W/(m2·K)]≤3層建筑≥4層建筑地區(qū)空調空間的隔墻空調空間的戶門地區(qū)圍護結構部位傳熱系數(shù)K[W/(m2·K)]≤3層建筑4~8層的建筑≥9層建筑4.0.7集熱部件應與建筑功能、造型有機結合，應設置防止眩光、風、雨、雪、雷電、沙塵和夏季室內過熱的技術措施。5.1.1被動式建筑采暖方式應根據(jù)采暖氣候分區(qū)、太陽能利用效率和房間熱環(huán)境設計指標，參照表5.1.1進行選用。采暖氣候分區(qū)氣候區(qū)A區(qū)B區(qū)氣候區(qū)A區(qū)B區(qū)一般氣候區(qū)5.1.2應根據(jù)建筑的功能需要，選擇直接受益窗、集熱(蓄熱)墻、附加陽光間、對流環(huán)路等被動式集熱裝置。對主要在白天使用的房間，宜選用直接受益窗或附加陽光間式；對于以夜間使用為主的房間，宜選用具有較大蓄熱能力的集熱蓄熱墻式和蓄熱屋頂式。5.1.3直接受益窗設計應符合下列要求：1應對建筑的得熱與失熱進行熱工計算；2應避免對南向集熱窗的遮擋，合理確定窗格的劃分、窗扇的開啟方式與開啟方向，減少窗框與窗扇的遮擋；3南向集熱窗的窗墻面積比宜大于50%。5.1.4集熱蓄熱墻應符合以下規(guī)定：1集熱蓄熱墻向陽面外側應安裝太陽輻射透過率較高的玻璃等透光材料，集熱蓄熱墻構造和透光材料應堅固耐用、密封性好，便于清洗和維修；2集熱蓄熱墻的表面材料應選擇吸收率高、耐久性強的吸熱材料，墻體應有較大的熱容量和導熱系數(shù)；3集熱蓄熱墻的形式、面積和厚度應根據(jù)熱工計算確定；4集熱蓄熱墻應設置對流通風口，風口的位置應保證氣流通暢，設置手動開關，并便于日常維修與管理；5宜利用建筑結構構件作為集熱蓄熱體；6集熱蓄熱墻外側透光材料應設置夏季通風口，以防止夏季室內過熱。5.1.5附加陽光間式設計應符合以下規(guī)定：1附加陽光間應設置在南向或南偏東與南偏西夾角不大2組織好陽光間內熱空氣與室內空氣的循環(huán)，陽光間與相鄰采暖房間之間隔墻的開口面積宜大于20%,并能開閉；3陽光間內地面和墻面宜采用深色表面，并設計有效的4陽光間應進行夏季遮陽和通風設計，防止夏季過熱。5.1.6被動式太陽能采暖的房間室內應考慮蓄熱體的設計，減少室溫波動。1墻體、地面應采用成本低、比熱容大，且性能穩(wěn)定、無毒、無害，吸熱放熱性能好的蓄熱材料，有條件時宜設置專用的水墻或相變材料蓄熱；2蓄熱體應直接接收陽光照射，蓄熱地面、墻面內表面不宜鋪設隔熱材料，如地毯、掛毯等；3蓄熱體表面積宜為3~5倍的集熱窗面積。5.1.7為減少太陽能集熱面在夜間及陰天的散熱損失，直接受益窗夜間應設保溫窗簾或活動保溫板等保溫裝置，集熱蓄熱墻或附加陽光間宜設保溫裝置。5.2遮陽與降溫5.2.1室內熱源散熱量大的房間與相鄰房間應設置隔熱性能良好的隔墻和門窗，房間產生的廢熱應能直接排放到室外。5.2.2夏熱冬冷、溫和地區(qū)建筑屋面宜采用種植屋面或被動式蒸發(fā)冷卻屋面。5.2.3夏熱冬冷、溫和地區(qū)建筑外墻、屋面外飾面層宜采用淺色材料、外遮陽及綠化等隔熱措施，外飾面材料太陽吸收率宜小于0.40。5.2.4夏季室外計算濕球溫度較低、氣溫日較差較大的干熱地區(qū)，應采用被動式直接蒸發(fā)冷卻降溫方式。5.2.5應組織好建筑的自然通風，優(yōu)先合理利用建筑的穿堂風、煙囪效應和風塔等形式進行被動式通風降溫。5.2.6宜采用可開啟的外窗或專設自然通風的進風口和排風A.0.1為了便于太陽能資源的開發(fā)與利用，按年總太陽輻射量地域分布，四川的太陽能資源可以劃分為三個區(qū)域，如表A.0.1所示。富集地區(qū)布拖、丹巴、喜德、新都橋、八美、達、寧南、石渠、若爾蓋、巴塘、西|昌、會東、甘孜、米易、鹽邊、會理、豐富地區(qū)萬源、蓬安、簡陽、通江、射洪、西充、漢源、宣漢、儀隴、甘洛、南|江、金陽、九寨溝、越西、康定、德格、美姑、雅江、得榮、昭覺、新龍、九龍、馬爾康、冕寧、白玉等一般地區(qū)成都、寶興、峨眉、滎經(jīng)、屏山、名山、南溪、天全、蘆山、沐川、馬邊、洪雅、雅安、彭山、大邑、丹棱、賓、富順、樂山、新津、自貢、井研、江、鄰水、筠連、新都、高縣、南充、梓潼、仁壽、郫縣、宜賓縣、瀘州、青川、隆昌、雷波、達州、閬中、資|中、青神、岳池、遂寧、廣漢、廣安、永、瀘縣、納溪、大竹、劍閣、三臺、棉、樂至、蒼溪、蓬溪、武勝、榮縣、玻璃類型(mm)透射比T總透射比gg遮陽系數(shù)中部傳熱系數(shù)K[W/3透明玻璃12透明玻璃5綠色吸熱玻璃5茶色吸熱玻璃5灰色吸熱玻璃6透明+12A+6透明6綠色吸熱+12A+6透明6灰色吸熱+12A+6透明6中透光熱發(fā)射+12A+6透明6低透光熱發(fā)射+12A+6透明6高透光Low-E+12A+6透明6中透光Low-E+12A+6透明6較低透光Low-E+12A+6透明6低透光Low-E+12A+6透明6高透光Low-E+12氬氣+6透明6中透光Low-E+12氬氣+6透明普通中空玻璃6透明+9A+6透明傳熱系數(shù)K[W/(m2·K)]隔熱金屬型材Kr=2.4W/透明12透明玻璃吸熱單片6高透光Low-E玻璃6中等透光Low-E玻璃中空6透明+9A/12A+6透明6透明+16A/20A+6透明6灰色吸熱+9A/12A+6透明傳熱系數(shù)K[W/(m2·K)]隔熱金屬型材Kr=2.4W/中空玻璃6綠色吸熱+9A/12+6透明+6透明+6透明透明透明+6透明6中透光Low+9空氣+6透明+9空氣+6透明6中透光Low-E+6空氣+6透明+6空氣+6透明璃的外窗熱工參數(shù)選用。附錄E四川省主要城市建筑用氣象參數(shù)地名月平均溫度(C)最冷月度(℃)極端最高溫度極端最低平均大氣壓(m/s)|午太陽高度角巴塘50000紅原0000400003樂山瀘州內江綿陽一自貢24西昌附錄F四川省建筑節(jié)能氣候分區(qū)圖紅原O壩紅原O壩甘孜巴中中。馬爾康川縮陽巴塘o核花含理龍寧宴賓州達縣嚴面層類型表面性質吸收系數(shù)p值白色拋光鋁反射體片一粗糙、舊白水泥粉刷墻面白色粗糙、舊一白色飾面磚—淺黃、淺白、一紅磚墻舊紅色不光滑—紅褐陶瓦屋面舊紅褐舊舊——白石子屋面黑色油毛氈屋面一一——中棕、中綠色紅涂料、油漆白色涂料—淺黃、淺紅、紅、深灰、橙等(金屬漆)一淺色金屬飾面板(金屬漆)淺黃、淺紅、深色金屬飾面板(金屬漆)紅、深灰、橙等1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：1)表示很嚴格，非這樣做不可的：2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”。3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”。4)表示有選擇，在一定條件下可以做的，采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準執(zhí)行的寫法為：“應符1《被動式太陽能建筑設計技術規(guī)程》JGJ/T267—20122《四川省居住建筑節(jié)能設計標準》DB51/T5027—20123《民用建筑熱工設計標準》GB50176—934《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189—2005四川省工程建設地方標準四川省被動式太陽能建筑設計規(guī)范 3基本規(guī)定 4建筑設計 5技術設計 405.1采暖 405.2遮陽與降溫 461.0.1被動式太陽能建筑是世界范圍內可再生能源應用技術用被動式太陽能建筑理念和技術，促進建筑的可持續(xù)發(fā)展。我省川西高原和攀西地區(qū)是我國太陽輻射能資源最富集的地區(qū)。這一地區(qū)塵埃和水汽含量少，大氣透明度高，太陽輻射穿過大氣層時損失量小，地面輻射強度遠遠高于同緯度其他地區(qū)；云天日數(shù)少，日照6h以上的年平均天數(shù)在280~330d,全年日照時數(shù)為2900~3400h(西昌為3000h),年輻射總量為7000～8400MJ/m2。考慮到高原地區(qū)冬季漫長但冬季最冷月平均氣溫相對較高的特點，川西高原和攀西地區(qū)成為適宜建設被動式太陽能建筑的地區(qū)。1.0.2本規(guī)范的應用范圍表明了四川省內各城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)新建、能技術的建筑，以及既有建筑改造中被動式太陽能建筑設1.0.3本規(guī)范主要對被動式太陽能建筑設計中技術指標和技術2.0.1被動式太陽能建筑passivesolarbuilding利用建筑的合理布局、建筑構造與材料的選用有效吸收、儲存、分配太陽能，使其在冬季能集取、蓄存并分布太陽能，并解決建筑物的采暖問題；同時在夏季又能遮蔽太陽輻射，冷卻建筑，及時地散逸室內熱量，從而解決建筑物的降溫問題。2.0.2直接受益directgain太陽輻射直接通過玻璃或其他透光材料進入室內，直接加熱采暖房間，是被動式太陽能采暖中最簡單的一種形式。通常直接利用南向窗直接進入被采暖的房間，被室內地板、墻壁、家具等吸收后轉變?yōu)闊崮?，給房間供暖。2.0.3集熱蓄熱墻thermalstoragewall用實體墻進行太陽能的收集和蓄存的部件稱為集熱蓄熱墻式。利用南向垂直的集熱蓄熱墻體或其他太陽能集熱部件吸收穿過玻璃或其他透光材料的太陽輻射熱，然后通過傳導、輻射及對流的方式將熱量送到室內的采暖方式。集熱蓄熱墻又稱特隆布墻(Trombewall),在南墻上除實體墻以外的墻面上覆蓋玻璃，墻表面涂成黑色，在墻的上下留有通風口，以使熱風自然對流循環(huán)，把熱量交換到室內。一部分熱量通過熱傳導把熱量傳送到墻的內表面，然后以輻射和對流的形式向室內供熱；另一部分熱量把玻璃罩與墻體間夾層內的空氣加熱，熱空氣由墻體上部分的風口向室內供熱。室內冷空氣由墻體下風口進入墻外的夾層，再由太陽加熱進入室內，如此反復循環(huán)，向室內供熱。2.0.4附加陽光間attachedsunspace是實體墻式和直接受益式被動式太陽房的混合變形。陽光附加陽光間通常指在建筑物的南側采用玻璃等透光材料要運行方式是利用南向外墻中的對流環(huán)路板(又稱空氣集熱2.0.8太陽日照百分率percentageofsunshine可能日照時數(shù)分為天文可能日照時數(shù)與地理可能日照時2.0.10輻射溫差比theratioofradiationandtemperature本標準中采用最冷月南向墻面得到平均太陽輻照度與室溫差比為最冷月平均溫度與16℃的差值。3.0.1由于我省川西高原和攀西雖然屬于太陽能豐富的地特點，與周圍建筑群體相協(xié)調，同時必須兼顧所3.0.2被動式太陽能建筑應符合《中華人民共和國室內空氣輔助熱源的條件下，室內平均溫度應達到12℃。由于被動式太陽能建筑室內熱環(huán)境受室外氣候影響很大，室內溫度波動大，難以達到穩(wěn)定的熱環(huán)境，而12℃是人體熱舒適可接受標準，因此，規(guī)定室內平均溫度應達到12℃,室溫日波動范圍不應大于10℃。3.0.3由于我省各地氣候差異很大，為了使被動式太陽能建年中最冷月的平均溫度較低，在不采用其他能源采暖時，室內最低溫度也能達到12℃以上。因此，本規(guī)范用累年一月份南向輻射溫差比、一月份南向垂直墻面太陽輻射照度作為被動式太陽能采暖建筑設計氣候分區(qū)的指標更為科學。各氣候區(qū)各城市依據(jù)本地的累年一月份平均氣溫、一月份水平面和南向垂直墻面太陽輻射照度值與相鄰不同氣候區(qū)城市作比較，選擇氣候類似的鄰近城市作為氣候分區(qū)區(qū)屬。建筑設計階段是決定建筑全年能耗的重要環(huán)節(jié)。在進行建筑規(guī)劃及建筑設計過程中，應充分考慮地域氣候條件和太陽能資源，巧妙地利用室外氣候的季節(jié)變化和周期性波動規(guī)律，綜合運用保溫隔熱、熱質構件的蓄放熱特性、自然通風、被動式采暖降溫技術等建筑氣候設計方法，以最大限度地降低建筑全年調節(jié)的能量需求。需要說明的是，本條文的分區(qū)指的是冬季被動式利用太陽能氣候分區(qū)，與本規(guī)范附錄A中的太陽能資源區(qū)劃既有聯(lián)系又有區(qū)別。區(qū)別在于，太陽能資源分區(qū)指標為全年的太陽輻射量，各分區(qū)之間的代表城市會有交叉，均因分區(qū)指標差別所致。3.0.4被動式太陽能建筑是冬季采暖最簡單、最有效的一種形式。尤其在冬季水平面平均太陽總輻射照度大于100W/m2以上豐富的地區(qū)，只要建筑圍護結構具有良好的熱工性能，被動式太陽能建筑可以達到規(guī)范規(guī)定室內熱環(huán)境的基本要求。如我省攀西、甘孜等地建筑南向房外墻采用直接受益式被動式太陽能采暖，冬季可提高室溫5~10℃。由于被動式太陽能建筑在陰天和夜間不能保證穩(wěn)定的室內溫度，而且房間的朝向也限制了被動式太陽能建筑的廣泛采用，因此，應采用其他主動式采暖系統(tǒng)進行輔助采暖。在我省日照率大于55%、小于70%的太陽能較豐富地區(qū)，由于冬季室外平均溫度低，被動式太陽能建筑不能保證室內熱環(huán)境達到所要求的基本規(guī)范。因此，應根據(jù)當?shù)氐哪茉唇Y構采用其他主動式采暖系統(tǒng)進行采暖才能保證采暖的可靠性和室內環(huán)境的舒適要求，采用被動式太陽能進行輔助采暖，以達到節(jié)能的目的。3.0.5對被動式太陽能建筑的設計和運行進行評估是為了提高被動式太陽能建筑的節(jié)能效益、技術經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，科學合理地進行被動式太陽能建筑的設計和建造。被動式太陽能建筑除必須遵守建筑現(xiàn)行相關設計、施工標準、規(guī)程之外，還有其他的特殊要求，所以應在規(guī)劃設計、建筑設計和系統(tǒng)設計方案階段的設計文件節(jié)能專篇中，對被動式太陽能建筑技術進行說明。在施工圖設計文件中應對被動式太陽能建筑的施工與驗收、運行與維護等技術要求進行說明，特別應對特殊構造部位(例如集熱墻、夾心墻、保溫隔熱層、防水等部位)和重點施工部位，以及重要材料或非常規(guī)材料，如透光材料、蓄熱材料以及非定型構件、防水材料的鋪設等技術驗收要求進行說4.0.1被動式太陽能建筑設計是一個系統(tǒng)工程，從規(guī)劃開始階段就應該考慮設計與當?shù)貧夂?、自然地理、建筑的使用功能等相協(xié)調，盡可能利用自然氣候資源，有利于集熱和降溫，減少后期的建筑單體以及建筑的耗能。太陽能建筑設計以太陽能利用為宗旨。因此在規(guī)劃階段需要著重考慮建筑的總體布局，在冬季應能夠爭取最大的日照，充分集熱、蓄熱，減少建筑熱損失，避開主導風向，可以在一定程度上減少冷風滲透部分的散熱量。由于我省攀西地區(qū)夏季氣候溫和，夏季太陽輻射強但氣溫并不高，可以結合自然通風設計達到降溫的目的，所以綜合考慮建筑平、立面設計，窗口開啟朝向和開啟方式，做好自然通風設計。通常冬季9點至15點間6h中太陽輻射照度值占全天總太陽輻射照度的90%左右，被動式太陽能建筑日照間至日正午前后4~6h的日照，并且在9點至15點間沒有較大度的防風林(穿透率為36%),距4倍建筑高度處，風速會降低90%,同時可以減少被遮擋的建筑60%的冷風滲透量，節(jié)約常規(guī)能源的15%。適當布置防風林的高度、密度與間距會收到4.0.2在我省不同氣候區(qū)，氣候差異很大。嚴寒和寒冷地區(qū)形設計宜遵守盡量加大得熱面面積和減少失熱面面積的基本4.0.3當接收面面積相同時，由于方位的差異，其各自所接收到的太陽輻射量為100%,則其他方向的垂直面所能接收到的太陽輻射量如圖4.0.3所示。從圖中看出，當集熱面的方位90°東34%90°東34%s山太陽房朝向范圍東西90°西圖4.0.3不同方向的太陽輻照量超過了這一限度，不但影響冬季太陽能的采暖效果，而且會造成其他季節(jié)的過熱現(xiàn)象。4.0.5被動式太陽能建筑獲取太陽熱能主要靠南向集熱窗，而它既是得熱部件，又是失熱部件，必須通過計算分析來確定窗口的開窗面積和窗的熱工性能，使其在冬季進入室內的熱量大于其向外散失的熱量。冬季采暖通過窗口進入室內的太陽輻射有利于建筑的節(jié)能，因此，本條規(guī)定的集熱窗傳熱系數(shù)限值表中，除南向外，其他朝向外窗必須滿足節(jié)能標準的要求，條文增大了南窗的面積，同時減少了窗向室外的傳熱損失。4.0.6本條款規(guī)定了我省不同氣候區(qū)被動式太陽能建筑圍護結構的熱工性能指標，從被動式太陽能建筑的熱工分析來看，公共建筑與居住建筑差別較小，公共建筑和居住建筑采用相同的圍護結構熱工性能指標。除此之外，外圍護結構的保溫性能尚應不低于所在地區(qū)、國家或地方現(xiàn)行節(jié)能設計標準的要求。5.1.1本條是針對進行被動式太陽能采暖建筑設計給出總的5.1.2被動式太陽能采暖三種基本集熱方式具有各自的特點和適用性。被動式太陽能采暖按照南向集熱方式分為直接受益式、集熱蓄熱墻式、附加陽光間式三種基本集熱方式，可根據(jù)使用情況采用其中任何一種基本方式。直接受益式或附加陽光間式白天升溫快，日夜溫差大，因而適用于在白天使用的房間，如起居室。集熱蓄熱墻白天升溫慢，夜間降溫也慢，日夜溫差小，因而適用于主要在夜間使用的房間。但由于每種基本形式各有其不足之處，如直接受益式會產生過熱現(xiàn)象，集熱蓄熱墻式構造復雜，操作稍顯煩瑣，且與建筑立面設計難于協(xié)調。因此在設計中，建議采用兩種或三種集熱方式相組合的復合式太陽能采暖建筑。三種太陽能系統(tǒng)的集熱形式、特點和適用范圍見這三種基本集熱方式具有各自的特點和適用性，對起居室(堂屋)等主要在白天使用的房間，為保證白天的用熱環(huán)境，宜選用直接受益窗或附加陽光間。對于臥室等以夜間使用為主的房間(臥室等),宜選用具有較大蓄熱能力的集熱蓄熱墻。表5.1.2被動式太陽能建筑基本集熱方式及特點特點及適應范圍1.采暖房間開設大面積2.射入室內的陽光照到并蓄存一部分熱量；3.夜晚室外降溫時，將此時蓄存在地板和墻內的熱量開始向外釋放，使室1.構造簡單，施也便于建筑外形處但日夜波幅大；為白天使用的房間1.在采暖房間南墻上設2.陽光透過玻璃外罩照到墻體表面使其升溫，并將間層內空氣加熱。3.供熱方式：被加熱的空氣靠熱壓經(jīng)上下風口與升；受熱的墻體傳熱至內方式向室內供熱1.構造較直接受益式復雜，清理及維修稍困難。2.晴天時室內升溫較直接受益式體可在夜晚向室內3.適用于全天或主要為夜間使用的特點及適應范圍附加陽光間式1.在帶南窗的采暖房間外用玻璃等透過材料圍合并射到地面、墻面上使其一部分陽光可直接射入采式：靠熱壓經(jīng)上下風口與式向室內供熱1.材料用量大，置一盆花，用于觀賞、娛樂、休息等多種功能；也可作為入口兼起冬季室內外空間的緩沖區(qū)作用5.1.3為了獲得更多的太陽輻射，南向集熱窗的面積應盡可能地大，但同時需要避免產生過熱現(xiàn)象(考慮室內熱舒適)及好夜間保溫。率，而氣候寒冷的地區(qū)由于夜間通過外窗的熱損失占很大比例，因此宜采用雙層窗，經(jīng)濟條件好的可選用保溫性能較好的低輻射Low-E玻璃(應選擇太陽輻射透過率較大的Low-E直接受益窗式設計應注意以下原則：1根據(jù)建筑的熱工要求，確定合理的窗口面積。南向集熱窗的窗墻面積比宜大于50%,宜采用屋面集熱窗。2窗戶應采用遮陽系數(shù)較大的中空玻璃窗。窗口應設置夜間活動保溫裝置。3窗口應設置防止眩光的裝置，屋面集熱窗應考慮屋面防雨、雪措施，應設計防止夏季室內過熱的通風窗口和遮陽措施。5.1.4集熱蓄熱墻式是在對直接受益式的一種改進，在玻璃與它所供暖的房間之間設置了蓄熱體。與直接受益式比較，由于其良好的蓄熱能力，室內的溫度波動較小，熱舒適性較好。但是集熱墻系統(tǒng)構造較復雜，系統(tǒng)效率取決于實體集熱墻的蓄熱能力、是否設置通風口以及外表面的玻璃。經(jīng)過分析計算，在總輻射強度I?>300W/m2時，有通風孔的實體墻式太陽房效此，在設計中推薦使用有通風口集熱蓄熱墻式，其次為附加陽光間式。集熱效率的大小隨風口面積與空氣間層斷面面積的比值的增大略有增加，適宜比值為0.8左右。集熱表面的玻璃以透光系數(shù)性和保溫性能俱佳為最優(yōu)選擇，因此，單層低輻射玻璃是最佳選擇，其次是單框雙玻窗。設計集熱蓄熱墻時，應遵室墻體面積變化不大，因此，對厚度做以下推薦：當采用磚墻時，可取240mm或370mm,混凝土墻可取300mm,土坯墻集熱蓄熱墻方式設計應注意以下原則：1集熱蓄熱墻的材料與厚度的設計，應選擇吸收率高、耐久性強的吸熱外飾材料。透光罩的透光材料、層數(shù)與保溫裝置，邊框構造應便于清洗和維修。集熱墻面積應根據(jù)熱工計算2宜設置有通風口集熱蓄熱墻。風口的位置應保證氣流通暢，宜設置風門止回閥，并便于日常維修與管理。3宜利用建筑結構構件設置集熱蓄熱墻或陽光間以提高太陽能的利用率。4集熱蓄熱墻式集熱系統(tǒng)的實體墻應有較大的熱容量和導熱系數(shù)。5應設計防止夏季室內過熱的通風窗口和遮陽措施。5.1.5附加陽光間是集熱蓄熱墻與直接受益式被動式太陽房的混合變形。附加陽光間增加了地面部分為蓄熱體，同時減少了溫度波動和眩光。當公共墻上的開孔率大于20%時，陽光間內可利用熱量基本上可通過空氣自然循環(huán)進入采暖房間。采用陽光間集熱時，應根據(jù)設定的太陽能節(jié)能率確定集熱負荷系數(shù)，選取合理的玻璃層數(shù)和夜間保溫裝置。陽光間進深加大，將會減少進入室內的熱量，本身熱損失加大。當進深為1.2m時，對太陽能利用率的影響系數(shù)為85%左右。附加陽光間式設計應注意以下原則：1組織好陽光間內熱空氣與室內的循環(huán)，陽光間與采暖房間之間的公共墻上的開孔率宜大于20%。2集熱面積應進行建筑熱工設計計算，合理確定透光玻璃的層數(shù)，并進行有效的夜間保溫措施。3陽光間進深不宜大于1.5m。4應考慮夏季陽光間的遮陽和通風設計，防止夏季過熱。5.1.6在利用太陽能采暖的房間中，為了營造良好的室內熱環(huán)境，需要注意兩點：1設置足夠的蓄熱體，防止室內溫度過大波動；2蓄熱體應盡量布置在能受陽光直接照射的地方。參考國外的經(jīng)驗結論，單位集熱窗面積，宜設置3~5倍面積的蓄熱體。常用的蓄熱材料分為建筑類材料和相變類化學材料。建筑類蓄熱材料包括由土、石、磚及混凝土砌塊，室內家具(木、纖維板等)也可作為蓄熱材料，其性能見表5.1.6。水的容積比熱量大，且無毒價廉，是最佳的顯熱蓄熱材料，但需有容器。鵝卵石、混凝土、磚等蓄熱材料的比熱容比水小得多，因此在蓄熱量相同的條件下，所需體積就要大得多，但這些材料可以作為建筑構件，不需容器或對其要求較低。在建筑設計中選用太陽能集熱方式時，還應根據(jù)建筑的使用功能、技術及經(jīng)濟的可行性來確定。比熱容Cp容積比熱導熱系數(shù)入水磚(垂直木紋)紙5.1.7為減少太陽能集熱面在夜間及陰天的散熱損失，直接5.2.2生態(tài)植被綠化屋面不僅具有優(yōu)良的保溫隔熱性能，而屋面多孔材料被動式蒸發(fā)冷卻降溫技術是利用水分蒸發(fā)5.2.3采用淺色飾面材料的建筑屋頂