《被动式太阳能建筑技术规范》[e-mail]

U D C中华人民共和 国行业标准履JPJ G J/T2 6 7一2 0 1 2备案号J1 3 4 5一2 0 1 2被动式太阳能建筑技术规范T echnicalcodeforpassivesolarbuildings2 0 1 2一0 1一0 6发布2 0 1 2一0 5一0 1实施中 华 人民共和国住 房和城 乡建 设部发 布中华人民共和国行业标准被动式太阳能建筑技术规范T echnicalcodeforpassivesolarbuildingsJ G J/T2 6 7一2 0 1 2批准部门：施行日期：中华人民共和国住房和城乡建设部201 2年5月1日中国建筑工业出版社2 0 1 2北京中华人民共和国行业标准被动式太阳能建筑技术规范T echnicalcodeforpassivesolarbuildingsJ G J/T2 6 7一2 0 1 2中国建筑工业出版社出版、发行（北京西郊百万庄）各地新华书店、建筑书店经销北京红光制版公司制版化学工业 出版社印刷厂印刷开本：85 0 x 1 1 6 8毫米1/3 2印张：2字数：7 2千字2 0 1 2年4月第一版2 0 1 2年4月第一次印刷定价：1 7.0 0元统一书号：1 5 1 1 22 1 7 7 6版权所有翻 印必究如有印装质量问题，可寄本社退换（邮政编码1 0 0 0 3 7)本社网址：http:/wwwC 网上书店：http:/。n中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1 2 3 8号关于发布行业标准被动式太阳能建筑技术规范的公告现批准被动式太阳能建筑技术规范为行业标准，编号为J G J/T 2 6 7一2 0 1 2，自2 0 1 2年5月1日起实施。本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2 0 1 2年1月6日、，。勺目 lJ舀根据住房和城乡建设部关于印发 2 0 0 8年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）的通知（建标 2 0 0 81 0 2号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规范。本规范的主要技术 内容是：1总则；2术语；3基本规定；4规划与建筑设计；5技术集成设计；6施工与验收；7运行维护及性能评价。本规范由住房和城乡建设部负责管理，由中国建筑设计研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送中国建筑设计研究院国家住宅工程中心（地址：北京市西城区车公庄大街1 9号，邮编：1 0 0 0 4 4）。本 规 范 主 编 单 位：中国建筑设计研究院山东建筑大学本 规 范 参编单 位：中国建筑西南设计研究院国家住宅与居住环境工程技术研究中心中国建筑标准设计研究院甘肃 自然能源研究所大连理工大学天津大学国家太阳能热水器质量监督检验中心（习 匕 京）中国可再生能源学会太阳能建筑专业委员会深圳华森建筑与工程设计咨询顾问有限公司上海中森建筑与工程设计顾 问有 限公司昆明新元阳光科技有限公司本规范主要起草人员：仲继寿张磊王崇杰薛一冰冯雅喜文华陈滨张树君王立雄鞠晓磊刘叶瑞何涛曾雁管振忠高庆龙刘鸣朱佳音杨倩苗徐丹朱培世郝睿敏梁咏华鲁永飞本规范主要审查人员：孙克放薛峰黄汇陈衍庆刘加平杨西伟袁镇曾捷张伯仑目次1总则 ，12术语 23基本规定 44规划与建筑设计 ，74.1一般规定 少 74.2场地与规划 ，74.3形体、空间与围护结构 84.4集热与蓄热 94.5通风降温与遮阳 94.6建筑构造 1 04.7建筑设计评估 ，1 05技术集成设计 1 25.1一般规定 1 25.2采暖 1 25.3通风 1 45.4降温 1 56施工与验收 ，“1 66.1一般规定 1 66.2施工 1 66.3验收 ，1 67运行维护及性能评价 ，1 87.1一般规定 1 87.2运行与管理 1 87.3性能评价 ，1 9附录A全国主要城市平均日照时数 ，2 06附录B全国部分代表性城市采暖期日照保证率 2 2附录C全国主要城市垂直南向面总日射月平均日辐照量 2 4附录D被动式太阳能建筑太阳能贡献率计算方法 2 6附录E被动式太阳能建筑建造与运行成本计算方法 2 8附录F被动式太阳能建筑投资回收年限计算方法 2 9本规范用词说明 3 0引用标准名录 3 1附：条文说明 3 3C ontents1G eneralP rovisions 12T erms 23B asicR equirement ，44P lanningandB uildingD esign 74.1G eneralR equirement 一74.2S iteandP lanning ，.74.3S hape,S paceandE nvelop ，84.4H eatC onectingand T he助alS torage 94.5V entilationC oohngandS hading 94.6B uildingC onstructionD etail ，一1 04,7B uildingD esignE valuation ，1 05T echnologylntegratedD esign ，1 25.1G eneralR equirement 1 25.2P assiveH eating 1 25.3V entilation ，1 45.4P assiveC oohng 1 56C onstruction,I nspectionandA cceptance 1 66.1G eneralR equirement ，1 66.2C onstruction 1 66.3I nspectionandA cceptance 1 67O perationalM aintenanceandP erformanceE valuation1 87.1G eneralR equirement 1 87.2operationand M aintenance 1 87.3P erfo皿anceE valuation 1 9A ppendixAT he M ean S unshineD urationinM ajor8C ities 2 0A ppendixBS unshineG uaranteeF ractioninM ajorC ities 2 2A ppendixCG lobalS olarR adiationM onthlyM eanD ailyI rradiationofV erticalS outhwardS urfaceinM ajorC ities 2 4A ppendixDC alculationM ethodofE nergyS avingF ractionof P assiveS olarB uilding 2 6A ppendixEC alculationM ethodof C onstructionandR unningC ostsof P assiveS olarB uilding2 8A ppendixFP aybackP eriodC alculationM ethodofP assiveS olarB uilding 2 9E xplanationofW ordingin T hisC ode ，3 0L istofQ uotedS tandardS 3 1A ddition:E xplanationof P rovisions 3 391总则1.0.1为在建筑中充分利用太阳能，推广和应用被动式太阳能建筑技术，规范被动式太阳能建筑设计、施工、验收、运行和维护，保证工程质量，制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建被动式太阳能建筑的设计、施工、验收、运行和维护。1.0.3被动式太阳能建筑设计，应充分考虑环境因素和建筑的使用特性，满足建筑的功能要求，实现其环境效益、经济效益和社会效益。1.0.4被动式太阳能建筑设计、施工、验收、运行和维护除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语2.0.1被动式太阳能建筑passivesolarbuilding不借助机械装置，冬季直接利用太阳能进行采暖、夏季采用遮阳散热的房屋。2.0.2直接受益式directgain太阳辐射直接通过玻璃或其他透光材料进人需采暖的房间的采暖方式。2.0.3集热蓄热墙式thermalstoragewall利用建筑南向垂直的集热蓄热墙面吸收穿过玻璃或其他透光材料的太阳辐射热，然后通过传导、辐射及对流的方式将热量送到室内的采暖方式。2.0.4附加阳光间attachedsunspace在建筑的南侧采用玻璃等透光材料建造的能够封闭的空间，空间内的温度会因温室效应而升高。该空间既可以对建筑的房间提供热量，又可以作为一个缓冲区，减少房间的热损失。2.0.5蓄热屋顶thermalstorageroof利用设置在建筑屋面上的集热蓄热材料，白天吸热，晚上通过顶棚向室内放热的屋顶。2.0.6对流环路式convectiveloop在被动式太阳能建筑南墙设置太阳能空气集热蓄热墙或空气集热器，利用在墙体上设置的上下通 风口进行对流循环的采暖方式。2.0.7集热部件thermalstoragecomponent被动式太阳能建筑的直接受益窗、集热蓄热墙或附加阳光间等用来完成被动式太阳能采暖的集热功能设施或构件。2.0,8参照建筑referencebuilding2是与设计的被动式太阳能建筑同种类型、同样面积、符合当地现行节能设计标准热工参数规定的建筑，作为计算节能率和经济性的比较对象。2.0.9辅助热量auxiliaryheat当被动式太阳能建筑的室内温度低于设计计算温度时，由辅助能源系统向房间提供的热量。2.0.1 0太阳能贡献率energysavingfraction太阳能建筑的供热负荷中，太阳能得热所占的百分率。2.0.1 1蓄热体thermalmass能够吸收和储存热量的密实材料。2.0.1 2南向辐射温差 比southradiationtemperaturediffer-enC eratlo南向垂直面的平均辐照度与室内外温差的比值。3基 本 规 定3.0.1被动式太阳能建筑设计应遵循因地制宜的原则，结合所在地 区的气候特征、资源条件、技术水平、经济条件和建筑的使用功能等要素，选择适宜的被动式建筑技术。3.0.2被动式太阳能建筑围护结构的热工与节能设计，应符合现行国家标准 民用建筑热工设计规范G B5017 6和国家现行有关建筑节能设计标准的规定。3.0.3当建筑仅采用被动式太阳能技术时，室内的温度和空气品质应满足人体健康及基本舒适度的要求。3.0.4被动式太阳能采暖气候分区可按表3.0.4划分为四个气候区。被动太阳能采暖气候分区南向辐射温差比1 1 议W/(mZoC）二南向垂直面太阳辐照度I(W/mZ)典型城市最佳气候区A区(S H I a)I T R)8I)1 6 0拉萨，日喀则，稻城，小金，理塘，得荣，昌都，巴塘B区(S H I b)I T R)81 6 0I6 0昆明，大理，西昌，会理，木里，林芝，马尔康，九龙，道孚，德格适宜气候区A区(S Hlla)6蕊I T R8I妻1 2 0西宁，银川，格尔木，哈密，民勤，敦煌，甘孜，松潘，阿坝，若尔盖B区(S Hflb)6镇I T RI)6 0康定，阳泉，昭觉，昭通C区(S Hflc)4镇I T R6I6 0北京，天津，石家庄，太原，呼和浩特，长春，上海，济南，西安，兰州，青岛，郑州，长春，张家口，吐鲁番，安康，伊 宁，民和，大同，锦州，保定，承德，唐山，大连，洛阳，日照，徐州，宝鸡，开封，玉树，齐齐哈尔表3.0.4被动式太阳能采暖气候分 区被动太阳能采暖气候分区南向辐射温差比I T I 之W/（耐）南向垂直面太阳辐照度I(W/mZ)典型城市一般气候区(S H lll)3镇I了 议 4I妻6 0乌鲁木齐，沈阳，吉林，武汉，长沙，南京，杭州，合肥，南昌，延安，商丘，邢台，淄博，泰安，海拉尔，克拉玛依、鹤岗，天水，安阳，通化不宜气候区(S H I V)I了 R镇3成都，重庆，贵阳，绵阳，遂宁，南充，达县，沪州，南阳，遵义，岳阳，信阳，吉首，常德I6 0续表3.0.43.0.5被动式降温气候分区可按表3.0.5划分为四个气候区。被动降温气候分区7月平均气温T（）7月平均相对湿度沪（%)典型城市最佳气候区A区(C H I a)T)2 6少5 0吐鲁番，若羌，克拉玛依，哈密，库尔勒气了.L曰B,.月，夕Z气T)2 6华）5 0天津，石家庄，上海，南京，合肥，南昌，济南，郑州，武汉，长沙，广州，南宁，海口，重庆，西安，福州，杭州，桂林，香港，台北，澳门，珠海，常德，景德镇，宜昌，蚌 埠，达 县，信阳，驻马店，安康，南阳，济南，郑州，商丘，徐州，宜宾适宜气候区A区(C Hfla)2 2 T 2 0地区，被动式太阳能建筑在冬季采暖期间，主要房间在无辅助热源的条件下，室内平均温度应达到1 2；室温日波动范围不应大于1 0。夏季室内温度不应高于当地普通建筑室内温度。3.0.4由于我国幅员辽阔，各地气候差异很大，针对各地不同的气候条件，采用南向垂直面太阳辐照度与室内外温差的比值（辐射温差比），作为被动式太阳能采暖气候分区的一级分区指标，南向垂直面太阳辐照度（W/m）作为被动式太阳能采暖气候分区的二级指标，划分出不同的被动式太阳建筑设计气候区。采用南向垂直面太阳能辐照度作为气候分区的主要参数是因为被动式太阳能采暖建筑的集热构件一般采用南向垂直布置的方式。条文中根据不同的累年1月平均气温、水平面或南向垂直墙面1月太阳平均辐照度，将被动式太阳能采暖划分为四个气候区。某地方是否可以采用被动式太阳能采暖设计，应该用不同的指标进行分类。被动式太阳能采暖设计除了1月水平面和南向垂直墙面太阳辐照度外，还与一年中最冷月的平均温度有直接的关系，当太阳辐射很强时，即使最冷月的平均温度较低，在不采用其他能源采暖，室内最低温度也能达到1 0 以上。因此，本标准用累年1月南向垂直墙面太阳辐照度与1月室内外温差的比值作为被动太阳能采暖建筑设计气候分区的一级指标，同时采用南向垂直面的太阳辐照度作为二级分区指标比较科学。图6一图9中各气候区具体城市依据本地的累年1月平均气温、1月水平面和南 向垂直墙面太 阳辐照度值、南向辐射温差比，靠近相邻不同气候区城市作比较，选择气候类似的邻近城市作为气候分区区属。建筑设计阶段是决定建筑全年能耗的重要环节。在建筑规划及建筑设计过程中，应充分考察地域气候条件和太阳能资源，巧图6全国累年1月平均气温分布图（）一一一一下一一一一(_一阶叭卜、乌林齐笋之戈吉 林护冷尹0 0 ki三蛋止锹叭尹 f一入沪州簇苏 争操丫 洲一丫稀丫沙卜一气-尸声锰认、钱夔惑怨”得剔澄图7 1月水平面平均辐照度分布图（W耐）图81月南向垂直面平均辐照度分布图（W耐）4 5乌叙齐二火戈。户乡般一熙浑挥乡才一伙了,心一犷林，-泣）叮 产办雳，今、J、，丫 妞 工、谬刘一仁，-少！。一屯荞动“沁、住j、。几;l确 学 杯图9 1月南向辐射温差 比等值曲线分布图妙地利用室外气候的季节变化和周期性波动规律，综合运用保温隔热、蓄热构件的蓄放热特性、自然通风、被动采暖降温技术等建筑设计方法，以最大限度地降低建筑全年室内环境调节的能量需求。3.0.5被动式降温分区的主要思路为，当最热月温度高于舒适的温度时，应采用遮阳等被动式降温措施。根据空气湿度不同，降温分区又可分为湿热和干热两种类型，所以本规范根据最热月的相对湿度、平均温度确定分区指标。根据累年7月平均气温和7月平均相对湿度指标，将被动式太阳能降温气候分区划分为条文中表3.0.5所示的四个区，被动降温应充分利用遮蔽太阳辐射、增强 自然通风、蒸发冷却等被动式降温措施。被动降温技术的效率主要由夏季太阳辐照度、平均温度、相对湿度来确定。因此，本规范采用累年7月平均气温和相对湿度作为被动式太阳能建筑降温设计气候分区的指标，见图1 0、图1 1。口忿廿 下 尸 沂冲份二 七 器于二 弋巴 止 七 少 二 匕巴匕 匕七 笠认一二口一勺 口口亡号艺丫士口气 沈 丫 吧 匕场t 今k。/八叭厂尸却曳、确，创狱粼入 里 照汗1 1鱿l犷l扩+)琴叹二矛载浅侧户岛勺创 二_ 厂入、，气犷壤口，._”一）:，。众月一厂洲梦诀丁丫五、图1 0 7月平均干球温度等高线分布图（）一七一详下升一男厂晋二腮甜比 二：竺甲护贺川“一于 芬笋猛砚岁丫 尸即一一二予下挥沪了别畴一介叮州似图n累年7月相对湿度等于5 0分界 图（%)7了过二3.0.6本条文规定被动式太阳能建筑设计应体现学科和专业之间的结合，尤其强调各专业间的相互 配合。被动式太阳能建筑技术是多学科、多层面、多技术相融合的综合性工程，在相关技术的实用性、先进性与可操作性等方面需要共享、平衡与集成，才能使设计的被动式太阳能建筑性能发挥得更好。4规划与建筑设计4.1一般规定4.1.1在建筑设计开展之前，应收集与被动式太阳能建筑设计相关的数据，充分掌握建筑所在地 区的特征，包括：1太阳能资源：太阳辐射强度、全年的太阳日照时数、在典型 日和时段的太阳高度角等；2气候条件：全年温度数据、冬季的主导风向及风速、夏季的主导风向及风速、全年的主导风向及风速、全年的采暖度日数和全年的空调度日数等；3建筑场地环境：建筑周围其他建筑或构筑物、自然地形、植被等的遮挡情况，建筑周围有无水体等；4能源供应情况：建筑物冬季供暖情况、建筑周围有无可利用的冷热源。4.1.2在进行建筑规划设计时，应确保建筑特别是建筑的集热部分有充分的日照时间和强度，以保证建筑充分地利用太阳能。如果一天的日照时数少于4 h，太阳能的利用价值会大大下降，因此设计被动式太阳能建筑时应尽可能地利用 自然条件，避免因遮挡造成的有效日照时数缩短。拟建建筑向阳面的前方应无固定遮挡，同时应避免周围地形、地物（包括附近建筑物）在冬季对建筑物接收阳光的遮挡。4.1.3集热部件和通风口等应与建筑功能和造型有机结合，应有防风、雨、雪、雷电、沙尘以及防火、防震等技术措施。例如集热蓄热墙的玻璃盖板应是部分或全部可开启的，以便定期清扫灰尘，保证集热效率。同时玻璃盖板周边应密封，防止冷风渗透。4.2场地与规划4,2.1改造和利用现有地形及自然条件，以创造有利于被动式太阳能建筑的外部环境。例如植被在夏季提供阴影，并利用蒸腾作用产生凉爽的空气流；落叶乔木的冬夏变化、水环境的合理设计等。以上措施都能改变建筑的外部热环境。4.2.2通常冬季9时至1 5时之间6 h中太阳辐照度值 占全天总太阳辐 照度 的9 0肠左 右，若 前 后 各 缩 短半 小 时（93 0一1 4:3 0)，则降为7 5左右。因此，为在冬季能获得较多的太阳辐射，被动式太阳能建筑日照间距应保证冬至 日正午前后4 h?6 h的日照时间，并且在9时至1 5时之间没有较大遮挡。冬季防风不仅能提高户外活动空间的舒适度，同时也能减少建筑由冷风渗透引起的热损失。在冬季上风向处，利用地形或周边建筑、构筑物及常绿植被为建筑竖立起一道风屏障，避免冷风的直接侵袭，能有效减少建筑冬季的热损失。有关研究表明，距4倍建筑高度处的单排、高密度的防风林（穿透率为3 6%)，能使风速降低9 0%，同时可以减少被遮挡建筑6 0的冷风渗透量，节约1 5的常规能源消耗。设置适 当高度、密度与间距的防风林会取得很好的挡风效果。4.2.3应在场地规划中优化建筑布局，结合道路、景观等设计，提高组团内的风环境质量，引导夏季季风朝向主要建筑，加快局部风速，降低建筑周边环境温度；另一方面，还要考虑控制冬季局部最大风速以减少冷风渗透。4.3形体、空间与围护结构4.3.1建筑的体形系数是指建筑与室外大气接触的外表面面积（不包括地面）与其所包围的建筑体积之比。体形系数越大，单位建筑空间散热面积越大，能耗越多。4.3.2当接收面面积相同时，由于方位的差异，其各 自所接收到的太阳辐射也不相同。假设朝向正南的垂直面在冬季所能接收到的太阳辐照量为1 0 0%，其他方向的垂直面所能接收到的太阳辐照量如图1 2所示。从图中看出，当集热面的方位角超过3 0 0时，其接收到的太阳辐照量就会急剧减少。因此，为了尽可能多地接收太阳辐射，应使建筑的主要朝向在偏离正南士3 0。夹角以内。最佳朝向是南向，以及南偏东或西1 5“范围。超过了这一范围，不但影响冬季被动式太阳能采暖效果，而且会造成其他季节室内过热的现象。西9 0葱下9 0 0东3 4%专 脂太阳牙图1 2不同方向的太阳辐照量4.3.3根据建筑采光设计标准G B/T5 0 0 3 3，一般单侧采光时房间进深不大于窗上口至地 面距离的2倍，双侧采光时进深可较单侧采光时增大一倍，如图1 3所示。图1 3进深与采光方式的关系4.3.4所谓功能分区就是指将空间按不同功能要求进行分类，并根据它们之间联系的密切程度加以组合、划分。对居住建筑进行功能分区时，应注意以下原则：5 11布置住宅建筑的房间时，宜将老人用房布置在南偏东侧，在夏天可减少太阳辐射得热，冬天又可获得较多的日照；儿童用房宜南向布置；由于起居室主要在晚上使用，宜南向或南偏西布置，其他卧室可朝北；厕所、卫生间及楼梯间等辅助用房朝北或朝西均可。2门窗洞口的开启位置除有利于提高居室的面积利用率与合理布置家具外，宜有利于组织穿堂风，避免“口袋屋”形平面布局。3厨房和卫生间进出排风口的设置要避免强风时的倒灌现象和油烟等对周围环境的污染。4.3.5墙体、地面应采用比热容大的材料，如砖、石、密实混凝土等。条件许可时可设置专用的水墙或相变材料蓄热。随着技术的发展，特别是节能的影响，国际照明委员会编写了国际采光指南，为设计提供了设计依据和标准。通过降低北向房间层高，利用晴天采光计算方法进行采光设计，约可减小1 5的开窗面积。在建筑的外门口加设防风门斗，可减少冷风进入室内，使室内热环境更为舒适。防风门斗的设置，首先要考虑门的朝向。我国北方地区部分建筑为了充分利用南向房间，把外门（多数为单元门）朝北向开，以致在外门敞开或损坏的情况下，北风大量灌人。因此，在加设 门斗时，宜将 门斗的人口转折9 0 0。转为朝东，以避开冬天主要风向北向和西北向，减少寒风吹袭。其次，还要考虑门斗的尺寸大小。门斗后应至少有1.Z m一1.sm的空间，门斗应该密封 良好。4.3.6风的出口和人口的大小影响室内空气流速，出风口面积小于进风口面积，室内空气流速增加；出风口面积大于进风口面积，室内空气流速降低，如图1 4所示。因此建筑在主导风向迎风面开窗面积，不应小于背风面上的开窗面积，以增加室内的空气流动。图1 4风的出口和人口的相对大小对室内空气流速的影响4.4集热与蓄热4.4.1被动式太阳能采暖按照南 向集热方式分为直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、对流环路式等基本集热方式，可根据使用情况采用其中任何一种基本方式。但由于每种基本形式各有其不足之处，如直接受益式易产生过热现象，集热蓄热墙式构造复杂，操作稍显繁琐，且与建筑立面设计难于协调。因此在设计中，建议采用两种或三种集热方式相组合的复合式太阳能采暖。4.4.2直接受益窗的形式有侧窗、高侧窗、天窗三种。在相同面积的情况下，天窗获得的太阳辐照量最多；同样，由于热空气分布在房间顶部，通过天窗对外辐射散失的热量也最多。一般的天窗玻璃、保温板很难保证天窗全天热收支盈余，因此，直接受益窗多选用侧窗、高侧窗两种形式。应用天窗时应进行热工计算，确保天窗全天热收支盈余。4.4.3采用集热蓄热墙时，空气间层宽度宜取其垂直高度的1/2 0一1/3 0。集热蓄热墙空气间层宽度宜为80 mm一1 0 0 mm。对流风口面积一般取集热蓄热墙面积的1一3%，集热蓄热墙风口可略大些，对流风口面积等于空气间层截面积。风口形状一般为矩形，宜做成扁宽形。对于较宽的集热蓄热墙可将风口分成若干个，在宽度方向均匀布置。上下风口垂直间距应尽量拉大。夏天为避免热风从集热蓄热墙上风口进人室内应关闭上风口，打开空气夹层通向室外的风口，使间层中热空气排人大气，并可辅之以遮阳板遮挡阳光的直射。但必须合理地设计以避免其冬天对集热蓄热墙的遮挡。4.4.4常用蓄热材料的热物理参数见表1。表1常用蓄热材料的热物理参数材料名称水砾石砂子土（干燥）土（湿润）混凝土砌块砖松木硬纤维板塑料纸表观密度岛kg/m3比热 C PkJ/(kg容积比热y,q）I kJ/(m3）导热系数几W/(mK)4.2 00.9 20.9 20.9 22.1 01.2 0?1.3 01.1 0?1.2 00.4 90.3 30.84nU一门一O一（门一n甘一（U一八一）一3一八U一了8（一0（一S（一0（一2（一4（一2（一巧一治一1（一挥到一7（一别一2（一引一乡一引一汤一论一乐一治全一r一上一L一l一获一双一6一6一获一8月性一nU一n钊一nU一庄1nC一n口一几0 1八j一0 0n一1 1一，人一1 1一八U日）一n钊l门）一n一n一门工门甘一）一）一口一nW八一八一）（一）（一）（一）（一）（一O一O一）（一）(八U一成口一O一0一O一门一0一张一）（一nU一nU0（一剐一5（一3（一1（一2（一8（一沼一沁一2（一0(妇一拟一上一l：一r一乙一引一5一5一厂一1(4.4,5通过控制蓄热体的蓄热和散热，减小因室外太 阳辐射变化对室内热舒适度的影响。蓄热体应能够直接而又长时间地接收太阳辐射，因为要储存同样数量的太阳辐射热量，非直接照射所需的蓄热体体积要比直接照射的蓄热体大4倍。根据建筑整体的热收支、蓄热体位置、蓄热体表面性质和蓄热材料来决定蓄热体的厚度和面积，建议采用以下厚度的蓄热墙：土坯墙2 0 O mm一3 0 0 mm，薪土砖墙2 4 O mm一3 6 O mm，混凝土墙3 0 O mm一4 0 0?，水墙1 5 0 mm以上。半透明或透明的水墙可应用于建筑的门厅，在创造柔和的光环境的同时储存太 阳热能，减小室温波动。采用直接受益窗时，蓄热体的表面积占室内总表面积的1/2以上为宜。4.4.6蓄热体可以是建筑构件本身，也 可 以另外设置。蓄热体设在容易接收太阳照射的位置，其位置如图1 5所示。、岛苦抓地面蓄热墙体蓄热地面、共用墙体蓄热,水墙、厅相变材料蓄热水墙蓄热地面、共用水墙蓄热图1 5蓄热体的位置4.5通风降温与遮阳4.5.1附加阳光间室内阳光充足可作多种生活空间，也可作为温室种植花卉，美化室内外环境；阳光间与相邻内层房间之间的关系变化比较灵活，既可设砖石墙，又可设落地门窗或带槛墙的门窗，适应性较强。附加阳光间的冬季通风也很重要，因为种植植物等原因，阳光间内湿度较大，容易出现结露现象。夏季可以利用室外植物遮阳，或安装遮阳板、百叶帘，开启甚至拆除玻璃扇来达到通风降温 目的。4.5.2采用天井、楼梯、中庭等 自然通风措施时应满足相关防火规范的要求。4.5.3夏季应通过遮阳设施有效地遮挡太阳辐射，防止室内过热。遮阳设施主要有内遮阳和外遮阳两种，外遮阳能更有效地遮挡太阳辐射。建筑使用的外遮阳通常分为四种类型：水平式、垂直式、格子式、表面式。垂直式对东、西向的遮阳有效，不适合南向的直接受益窗。格子式遮挡率高，但难以安装活动构件，不利于室内在冬季接收太阳辐射。表面式外遮阳主要为热反射玻璃、热吸收玻璃、细条纹玻璃板、金属丝网，特种平板玻璃，其不占用额外的空间，但对室内冬季接收太阳辐射造成很大阻碍，影响直接受益窗的集热效果。水平式对南向窗户遮阳效果最佳，适合直接受益窗的夏季遮阳。水平式外遮阳又分为固定遮阳和活动遮阳。附加阳光间的夏季遮阳设置与直接受益窗相同。4,5.4由于太阳方位角在一天中随着太阳的运动而变化，活动遮阳装置可根据太阳高度角来调节角度以控制人光量，从而起到遮挡太阳辐射的作用。屋顶天窗（包括采光顶）、东西向外窗（包括透明幕墙）尤其应采用有效的活动遮阳装置，如图1 6所示。拳、舟毅参、一一之：、二哗(a）冬季反射板增强光照（b）夏季反射板遮挡（c）冬夏季天窗开启方式直射光和漫射光图1 6天窗的活动遮阳4.5.5固定式遮 阳应与墙体隔开一定距离（一般为1 0 0?),目的是使大部分热空气沿墙排走，起到散热的作用。4.5.6建筑物的最佳活动遮阳装置为落叶乔木。树叶随气温的变化萌发、生长和凋零，茂盛的枝叶可以阻挡夏季灼热的阳光，而冬季温暖的阳光又会透过光秃的枝条射入室内。植物遮阳费用低，且有利于改善和净化建筑周围环境。4,5,7建筑南面栽种的落叶乔木虽然在夏季可 以起到良好的遮荫作用，但是在冬季干秃的枝干也会遮挡3 0一6 0的阳光。所以，建筑南面的树木高度最好总是控制在太阳能采集边界的高度以下，既可以遮挡夏季阳光，又可以在冬季让阳光照射到建筑的南墙面上。4.6建筑 构 造4.6.1门窗的气密性能和绝热性能是提高太阳能利用率的重要5 6因素，平开窗的气密性好，因此宜优先采用平开窗。冬季夜晚通过窗户大约会损失5 0的热量，所以在以冬季采暖为主的地区的建筑上安装了节能窗户后还必须对窗户采取保温措施，表2给出了6种窗户的活动保温装置。表2外窗活动保温装置卷帘式窗帘嵌人式窗户板折叠式窗户板旋转式百叶窗户板铰接式窗户板屋顶天窗触黔膨咖剩嚼鹭漏嘟朴涯，比乃了献门日川和钊、洲日日日z石版！尉嗽附踢髯碘川廷精纲，皿“”引引侧己双J迁夕励酗撇下上似倾厂”上用钩释丫皿粉l磷推窗产仪厂七使窗王节l.sel幂罗卿鼠黔心.一、板-户叼酬一哪一酬瓢暑一、入乡顶式（v一几一，(.-I、l、一丫、天汤拟泌折天从刀封梦式板立一一式一应韶濒夔纂貂纂雪多甜俪缨卿濒一筐参杆甸节旧理鲜窗1 1一4。6。2在以采暖为主地 区，合理加大窗格尺寸，在满足通风的5 71 83 4.3 8M J/mZ。5假设在参照建筑的南向垂直面上安装太阳能空气集热器，根据参照建筑的南墙面积及南向窗墙比计算得知，南向垂直面的可利用最大集热面积为3 3 8m，集热面积可达到建筑面积 的1 4.5。在这里集热器热效率、集热面积占总建筑面积比例分别取下限值为3 0和1 0%，则依据公式（D.0.2）计算得采暖期内单位建筑面积净太阳辐射得热量Q u为5 5.0 3 M J/mZ。6太阳能贡献率利用以上计算数据，参照公式（D.0.1）计算得太阳能贡献率f为3 3.6 8。4.7.3从表4可以看出，在1 3一1 8之间人体感觉微凉，会产生轻微冷应激反应。采用被动式太阳能技术措施的目的是节能减排，不能保证满足人体的舒适度要求；主动式太阳能技术和常规采暖降温技术，能充分达到舒适度的要求。因此室内采暖计算温度取1 3，能满足人体的耐受要求。表4P E T及相应人体热感觉P E T（）人体感觉生理应激水平4 1很热极端热应激反应南方大部分地区夏季高温高湿气候居多，同时无风日也较多，室内温度过高，人会觉得闷热难耐，因此室内温度的取值略低于北方地区。另外，通过对南、北方一些夏季较炎热的主要城市典型气候年夏季室外温度变化数据的统计分析可知，南方地区平均日温差为7左右，北方地 区为9左右，都具有夜间 自然通风降温的潜力。5技术集成设计5.1一般规 定5.1.1本条是针对进行被动式太阳能建筑设计给出的总的设计原则。5.1.2对于被动式太阳能建筑采暖，在阴天和夜间不能保证室内基本热舒适度要求时，应采用其他主动式采暖系统进行辅助采暖，来保证建筑室内热舒适度要求。要根据当地太 阳能资源条件、常规能源的供应状况、建筑热负荷和周围环境条件等因素，做综合经济性分析，以确定适宜的辅助加热设备。太阳能供暖系统中可以选择的辅助热源主要有小型燃气壁挂炉、城市热网或区域锅炉房、空气源热泵、地源热泵等。5.2采暖5.2.1五种太阳能系统的集热形式、特点和适用范围见表5。表5被动式太阳能建筑基本集热方式及特点基本集热方式集热及热利用过程特点及适应范围直接受益式1采暖房间开设大面积南向玻璃窗，晴天时阳光直接射人室内，使室温上升。2射入室内的阳光照到地面、墙面上，使其吸收并蓄存一部分热量。3夜 晚室外 降温时，将保温帘或保温窗扇关闭，此时储存在地板和墙内的热量开始释放，使室温维持在一定水平1构 造 简 单，施工、管理及 维修方便。2室内光照好，便于建 筑 外 形处理。3晴天时升温快，白天 室 温高，但日夜波幅大。4较适用于 主要为 白天使用 的房间价咏6 2续表5基本集热方式集热及热利用过程玻璃空气夹层蓄热墙集热蓄热墙式1在采暖房间南墙上设置带玻璃外罩的吸热墙体，晴天时 接 受阳光照射。2阳光透过玻璃外罩照到墙体表面使其升温，并将间层内空气加热。3供热方式：被加热的空气靠热压经上下风口与室内空气对流，使室温上升；受热的墙体传热至内墙面，夜晚以辐射和对流方式向室内供热特点及适应范围1构造比直接受益式 复杂，清理及维修稍困难。2晴天时室内升温较直接受益式慢。但 由于蓄热墙体可在夜晚向室 内供 热，日夜波 幅小，室 温较均匀。3适 用 于 全 天或主要为夜间使用的房 间，如 卧室等附加阳光间式1在带南窗的采暖房间外用玻璃等透明材料围合成一定的空间。2阳光透过大面积透光外罩，加热阳光 间空气，并照射到地面、墙面上，使其吸收和储存一部分热能；一部分阳光可直接射人采暖房间。3供热方式：靠热压经上下风口与室内空气循环对流，使室温上升；受热墙体传热至内墙面，夜晚以辐射和对流方式向室内供热1材料用量大，造价较 高。但 清理、维修较方便。2阳光间内晴天时升温快温度高，但日夜 温差大。应组 织好 气流 循 环，向 室内供热，否则 易产生白天过热现象。3阳光间内可放置 盆 花，具 有观赏、娱 乐、休息 等 多 种 功 能；也 可作为人口兼起冬季室 内外空间缓冲区的作用6 3基本集热方式特点及适应范围令白天犷1，适合冬季不太寒冷且纬度低的地 区。2要求系统中隔热板的热阻大，且封装蓄热材料容器的密闭性好。3使用相变材料，可 提 高 热效率夜晚蓄热屋顶式续表5集热及热利用过程1冬季采暖季节，晴天白天打开盖板，将蓄热体暴露在阳光下，吸收热量；夜晚盖 上隔热板保温，使白天吸收了太阳能的蓄热体释放热量，并以辐射和对流的形式传到室内。2夏季 白天盖上隔热板，阻止太阳能通过屋顶向室内传递热量，夜间移去隔热板，利用天空辐射、长波辐射和对流换热等自然传热过程降低屋顶池内蓄热体的温度从而达到夏天降温的目的对流环路式1系统由太阳能集热器和蓄热体组成。2，集热器内被加热的空气，借助于温差产生的热压直接送人采暖房间，也可送入蓄热材料储存热量，在需要时向房间供热1构造较复杂，造价较高。2集热和蓄热量大，蓄热 体 的位置合理，能 获得较好的室内热环境。3适用 于有一定高差的南 向坡地建筑6 45.2.2这几种基本集热方式具有各 自的特点和适用性，对起居室（堂屋）等主要在白天使用的房间，为保证白天的用热环境，宜选用直接受益窗或附加阳光间。对于 以夜间使用为主的房间（臣卜 室等），宜选用具有较大蓄热能力的集热蓄热墙。常用的蓄热材料分为建筑类材料和相变类化学材料。建筑类蓄热材料包括土、石、砖及混凝土砌块，室内家具（木、纤维板等）也可作为蓄热材料，其性能见表1。水的比热容大，且无毒、价廉，是最佳的显热蓄热材料，但需有容器。鹅卵石、混凝土、砖等蓄热材料的比热容比水小得多，因此在蓄热量相同的条件下，所需体积就要大得多，但这些材料可以作为建筑构件，不需额外容器。在建筑设计中选用太阳能集热方式时，还应根据建筑的使用功能、技术及经济的可行性来确定。5.2.3为了获得更多的太阳辐射，南向集热窗的面积应尽可能大，但同时需要避免产生过热现象及减少外窗的传热损失，要确定合理的窗口面积，同时做好夜间保温。能耗软件动态模拟结果表明，随着窗墙比的增大，采暖能耗逐渐降低。当南向集热窗的窗墙面积比大于5 0后，单位建筑面积采暖能耗量的减少将趋于稳定，但随着窗户面积的增大，通过窗户散失的热量也会增大，因此，规定南向集热窗的窗墙面积比取5 0较为合适。5.2.4集热蓄热墙是在玻璃与它所供暖的房间之间设置蓄热体。与直接受益窗比较，由于其良好的蓄热能力，室内的温度波动较小，热舒适性较好。但是集热蓄热墙系统构造较复杂，系统效率取决于集热蓄热墙的蓄热能力、是否设置通风口以及外表面的玻璃性能。经过分析计算，在总辐射强度大于3 0 ow/mZ时，有通风孔的实体墙式效率最高，其效率较无通风孔的实体墙式高出一倍以上。集热效率的大小随风口面积