《天津市居住建筑节能设计标准》实施建议

2015-12-05姜婵孙金磊杜家林

天津建设科技 2015年1期

关键词：聚苯板外窗隔离带

□文／姜婵孙金磊杜家林

《天津市居住建筑节能设计标准》实施建议

□文／姜婵孙金磊杜家林

DB29-1—2013《天津市居住建筑节能设计标准》已发布实施，为便于设计、图审、检测、监理和验收人员使用，文章对建筑外墙、屋面、地下室外墙、接触土壤的地面、非供暖地下室顶板的保温材料及其厚度，外窗传热系数和遮阳系数的确定给出一些建议。

外墙；屋面；保温材料；外窗；居住建筑；节能；设计

在DB29-1—2013《天津市居住建筑节能设计标准》贯彻实施中，一些设计单位存在泡沫塑料外墙外保温墙体平均传热系数计算中，未考虑首层A级不燃保温材料以及防火隔离带的影响；施工图设计中既给出外窗的热工性能要求，又给出了外窗的配置要求，以至于门窗企业无法加工生产出既符合热工性能要求又符合配置要求的外窗等问题。为便于正确贯彻实施标准，针对当前存在的主要问题，本文给出了一些建议。

1　外墙、屋面等各部位保温做法及保温性能要求

1.1外墙、屋面等各部位保温做法

依据天津市建委、市公安局《关于进一步提高我市民用建筑外墙外保温工程防火技术要求的通知》(津建科[2013]291号)的要求：建筑高度＜100 m的非幕墙住宅建筑(除底层裙房外)以及建筑高度＜50 m建筑，其保温材料的燃烧性能应为A级或B1级。当采用燃烧性能为B1级的保温材料时，每两层应设置燃烧性能为A级的水平防火隔离带且建筑首层及凸出裙房上的第一层外墙外保温应采用燃烧性能为A级的保温材料。依据JGJ 289—2012《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》第4.0.2条，防火隔离带的拉伸粘结强度应≥80 kPa。即采用岩棉制品时，应采用抗拉强度水平为TR80岩棉带。

天津地区一般居住建筑围护结构各部位保温材料及其做法如下。

1）外墙2层及以上采用模塑聚苯板或模塑石墨聚苯板等泡沫塑料保温板薄抹灰外墙外保温系统，外墙防火隔离带采用≮300mm宽的TR80岩棉带。首层外墙采用TR10或TR15岩棉板外墙外保温系统或者外墙全部采用TR10岩棉板或TR15岩棉板或TR80岩棉带外墙外保温系统。

2）考虑到挤塑聚苯板吸水率低、抗压强度高，屋面多采用挤塑聚苯板，屋面周边及开口部位周边采用≮500mm宽的TR80岩棉带做防火隔离带。

3）分户楼板多采用在楼板上铺设20mm厚模塑聚苯板或挤塑聚苯板，上面再做40～50mm厚细石混凝土后浇层。

4）与土壤接触的地下室外墙普遍在其外侧采用挤塑聚苯板。

5）非供暖地下室顶板保温通常有3种做法，一是在地下室顶板上铺设模塑或挤塑聚苯板，二是在地下室顶板下方喷涂矿物棉，三是在地下室顶板上铺设模塑或挤塑聚苯板并在地下室顶板下方喷涂矿物棉。保温层在顶板上方的，保温层上面再做40～50mm厚细石混凝土后浇层。

1.2外墙、屋面等各部位保温性能要求

依据DB29-1—2013，外墙、屋面等围护结构各部位的热工性能限值见表1和表2。

表1　围护结构传热系数限值W/(m2·K)

表2　保温材料层热阻(m2·K/W)

需要注意的是，建筑节能设计标准中的外墙、屋面传热系数限值是指其平均传热系数限值。依据DB 29-1-2013，一般建筑外墙外保温墙体和屋面的平均传热系数按式（1）计算

式中：Km为外墙、屋面平均传热系数，W/(m2·K)；φ为外墙、屋面主断面传热系数的修正系数，应按墙体、屋面保温构造和传热系数综合考虑取值；K为外墙、屋面主断面传热系数，W/(m2·K)，见表3。

表3　外墙、屋面主断面传热系数的修正系数

通常凸窗所占外窗总面积比例不会达到或超过30%，故可取外墙主断面传热系数的修正系数φ=1.2。

2　外墙、屋面等各部位保温材料及保温厚度

2.1建筑保温材料主要性能参数

依据天津市相关现行标准，建筑保温材料主要性能参数见表4。

表4　建筑保温材料主要性能参数

2.2外墙、屋面等各部位保温材料及保温厚度

2.2.1外墙外保温材料及其厚度

由于短肢剪力墙结构填充墙面积较少且190mm厚混凝土空心砌块或轻集料混凝土空心砌块墙体热阻≮0.20m2·K/W，200mm厚钢筋混凝土剪力墙热阻为0.115 m2·K/W，当填充墙、钢筋混凝土短肢剪力墙均采用相同保温材料及厚度的外墙外保温系统时，采用钢筋混凝土短肢剪力墙部位的传热系数作为外墙主断面传热系数的设计计算是简便可行的。需要注意的是，由于岩棉带(防火隔离带)的导热系数及其修正系数均大于泡沫塑料保温材料，因此，当采用泡沫塑料外墙外保温材料时，外墙主断面传热系数计算应考虑防火隔离带的影响。

以下按居住建筑层高2.9 m，平均窗墙面积比40，每两层外墙设置一道防火隔离带，200mm厚钢筋混凝土短肢剪力墙，计算3种泡沫塑料外墙外保温以及岩棉板和岩棉带外墙外保温材料的厚度及外墙传热系数，见表5。泡沫塑料外墙外保温计算中是按泡沫塑料外墙外保温部位、防火隔离带部位且保温层厚度一致的面积加权平均传热系数得到外墙主断面的传热系数。

表5　外墙外保温材料及其厚度

需要注意的是，由于首层有地面传热，供暖能耗比2层及以上的标准层高，如果外墙传热系数首层大于标准层，会进一步加大首层用户的供暖能耗，从而容易引发首层用户投诉。为此，当采用泡沫塑料外墙外保温时，外墙的传热系数以首层小于或等于标准层为宜，即首层外墙保温厚度会大于标准层，这就需要在建筑设计中应采取措施，处理好外墙保温厚度不同的问题，见表6。

表6　首层岩棉板外墙外保温厚度

2.2.2屋面保温材料及其厚度

建筑屋面保温材料普遍采用挤塑聚苯板，防火隔离带普遍采用岩棉带。以下按屋面面积390m2，计算挤塑聚苯板屋面保温厚度及屋面主断面传热系数，见表7。屋面保温计算中是按挤塑聚苯板屋面保温部位、防火隔离带部位且保温层厚度一致的面积加权平均传热系数得到屋面主断面的传热系数。其中：屋面板按120mm钢筋混凝土，找坡层、找平层、防水层、不燃材料防护层热阻分别按0.069、0.022、0.029、0.026m2·K/W计算(忽略隔汽层热阻)，当屋面面积＜200m2时，应重新进行计算保温厚度及传热系数。

表7　XPS屋面保温厚度

由于岩棉带抗压强度低且吸水率高，如果屋面未做隔汽层或隔汽层做得不好，将给屋面工程和节能质量埋下隐患。建议屋面保温层采用满铺B02级蒸压砂加气保温板，以下计算了砂加气保温板屋面保温厚度及屋面主断面传热系数，见表8。

表8　B02砂加气保温板屋面保温厚度

2.2.3地下室外墙保温材料及其厚度

与土壤接触的地下室外墙保温材料普遍采用挤塑聚苯板，保温层的厚度及其热阻可按表9选取。

表9　地下室外墙保温厚度及其热阻

2.2.4分户楼板保温材料及其厚度

分户楼板上铺设20mm厚模塑聚苯板或挤塑聚苯板，上面做40～50mm厚细石混凝土后浇层，楼板传热系数均＜0.15W/(m2·K)，满足节能设计标准要求。

2.2.5接触土壤的地面保温材料及其厚度

接触土壤的地面分为周边和非周边地面，周边地面是指外墙内表面2 m以内的地面，其他为非周边地面。天津地区与土壤接触的地面保温材料普遍采用挤塑聚苯板。查JGJ 26—2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》表C.0.3-1—表C.0.3-4，地面构造1和地面构造2的传热系数两者相差很小，取其中最不利值。接触土壤的地面，周边和非周边地面挤塑聚苯板保温层的厚度以及地面传热系数可按表10选取。

表10　接触土壤的地面保温厚度及热工性能

2.2.6非供暖地下室顶板保温材料及其厚度

非供暖地下室顶板保温材料及其厚度可按表11选取。

表11　非供暖地下室顶板保温材料厚度及传热系数

3　外窗传热系数和遮阳系数要求

3.1外窗传热系数

外窗的传热系数限值要求见表12。

表12　外窗传热系数限值W/(m2·K)

3.2外窗遮阳系数

依据DB 29-1—2013，外窗的遮阳系数SCc不应＜0.55，当＜0.55时，必须第4.5节的要求进行围护结构热工性能的权衡判断且最小不应＜0.45。

3.3外门窗节能性能标识要求

依据天津市建委(津建科[2013]746号)《天津市建筑门窗节能性能标识管理办法的通知》，自2014年1月1日起，凡未取得施工许可证的建筑工程，其门窗应当符合天津市强制性标准并取得住房和城乡建设部颁发的建筑门窗节能性能标识。建筑门窗节能性能标识是将与门窗节能关系密切的传热系数、遮阳系数、空气渗透率、可见光透射比等4个性能参数标识出来。

外窗的传热系数和遮阳系数，建筑设计、门窗生产企业和门窗检测机构计算方法不同。同一建筑物中的外窗尺寸大小不同，分格型式不同，窗框面积比不同。为计算简便，节能设计标准中规定塑料和木型材外窗的窗框面积比取0.30，金属型材外窗的窗框面积比取0.20。而门窗生产企业和检测机构是按标准尺寸和标准分格型式的实际窗框面积比进行计算。特别是随着节能设计标准的不断提高，外窗型材断面在增大，窗框面积比随之增大。由于外窗的传热系数、遮阳系数与组成外窗的型材、玻璃层数、中空玻璃间隔层厚度、玻璃间隔条形式(暖边与否)、镀膜/充气与否、型材腔室型式、铝型材隔热条宽度等配置密切相关。多数建筑设计人员并不清楚外窗的各种配置，一旦在图纸上标注了外窗的某些配置和节能性能指标，门窗生产加工企业往往难以同时满足配置和节能性能的设计要求。为此，建议建筑设计中，设计人员可在相关网站或甲方提供的拥有节能性能标识的外窗报告、证书选取满足设计要求的门窗并依据其中的性能指标进行能耗计算。从而在施工图纸上标注所选外窗型材材质、传热系数和遮阳系数要求，图审人员仅审查外窗传热系数和遮阳系数是否满足节能设计标准要求即可。外窗进入施工现场、工程施工和工程验收中，设计、施工、监理、验收和用户可审查外窗上的节能性能标识与节能性能标识报告、证书中的性能指标及配置的一致性即可。