民用建筑热工设计规范GB5017693.docx

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民用建筑热工设计规范GB5017693

民用建筑热工设计规（GB50176-93）

民用建筑热工设计规（GB50176-93）

第1章  总则

第1.0.1条  条为使民用建筑热工设计与地区气候相适应，保证室基本的热环境要求，符合国家节约能源的方针，提高投资效益，制订本规。

第1.0.2条  本规适用于新建、扩速和改建的民用建筑热工设计。

本规不适用于地下建筑、室温湿度有特殊要求和特殊用途的建筑，以及简易的临时性建筑。

第1.0.3条  建筑热工设计，除应符合本规要求外，尚应符合国家现行的有关标准、规的要求。

第2章  室外计算参数

第2.0.1条  条围护结构根据其热惰性指标D值分成四种类型，其冬季室外计算温度te应按表2.0.1的规定取值。

围护结构冬季室外计算温度te（℃）  表2.0.1

类型

热惰性指标D值

te的取值

Ⅰ

＞6.0

te=tw

Ⅱ

4.1-6.0

te=0.6tw+0.4te.min

Ⅲ

1.6-4.0

te=0.3tw+0.7te.min

Ⅳ

≤1.5

te=te.min

注：

①热惰性指标D值应按本规附录二中

（二）的规定计算。

②tw和te.min分别为采暖室外计算温度和累年最低一个日平均温度。

③冬季室外计算温度te应取整数值。

④全国主要城市四种类型围护结构冬季室外计算温度te值，可按本规附录三附表3.1采用。

第2.0.2条  围护结构夏季室外计算温度平均值te，应按历年最热一天的日平均温度的平均值确定。

围护结构夏季室外计算温度最高值te.max，应按历年最热一天的最高温度的平均值确定。

围护结构夏季室外计算温度波幅值Ate，应按室外计算温度最高值te.max与室外计算温度平均值te的差值确定。

 全国主要城市的te、te.max、和Ate值，可按本规附录三附表3.2采用。

第2.0.3条  夏季太阳辐射照度应取各地历年七月份最大直射辐射日总量和相应日期总辐射日总量的累年平均值，通过计算分别确定东、南、西、北垂直面和水平面上逐时的太阳辐射照度及昼夜平均值。

 全国主要城市夏季太阳辐射照度可按本规附录三附表3.3采用。

第3章     民用建筑热工设计规

3.1  建筑热工设计分区及设计要求

第3.1.1条  建筑热工设计应与地区气候相适应。

建筑热工设计分区及设计要求应符合表3.1.1的规定。

全国建筑热工设计分区应按本规附图8.1采用。

建筑热工设计分区及设计要求　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3.1.1

分区名称

分区指标

设计要求

主要指标

辅助指标

严寒地区

最冷月平均温度≤-10℃

日平均温度≤5℃的天数≥145d

必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热

寒冷地区

最冷月平均温度0~－10℃

日平均温度≤5℃的天数90~145d

应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热

夏热冬冷地区

最冷月平均温度0~10℃，最热月平均温度25~30℃

日平均温度≤5℃的天数0~90d，日平均温度≥25℃的天数40~110d

必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温

夏热冬暖地区

最冷月平均温度>10℃，最热月平均温度25~29℃

日平均温度≥25℃的天数100~200d

必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温

温和地区

最冷月平均温度0~13℃，最热月平均温度18~25℃

日平均温度≤5℃的天数0~90d

部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热

3.2 冬季保温设计要求

 第3.2.1条  建筑物宜设在避风和向阳的地段。

 第3.2.2条  建筑物的体形设计宜减少外表面积，其平、立面的凹凸面不宜过多。

 第3.2.3条  居住建筑，在严寒地区不应设开敞式楼梯间和开敞式外廊；在寒冷地区不宜设开敞式楼梯间和开敞式外廊。

公共建筑，在严寒地区出入口处应设门斗或热风幕等避风设施；在寒冷地区出入口处宜设门斗或热风幕等避风设施。

 第3.2.4条  建筑物外部窗户面积不宜过大，应减少窗户缝隙长度，并采取密闭措施。

 第3.2.5条  外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构，应进行保温验算，其传热阻应大于或等于建筑物所在地区要求的最小传热阻。

 第3.2.6条  当有散热器、管道、壁龛等嵌入外墙时，该处外墙的传热阻应大于或等于建筑物所在地区要求的最小传热阻。

 第3.2.7条  围护结构中的热桥部位应进行保温验算，并采取保温措施。

 第3.2.8条  严寒地区居住建筑的底层地面，在其周边一定围应采取保温措施。

 第3.2.9条  围护结构的构造设计应考虑防潮要求。

3.3 夏季防热设计要求

 第3.3.1条  建筑物的夏季防热应采取自然通风、窗户遮阳、围护结构隔热和环境绿化等综合性措施。

 第3.3.2条  建筑物的总体布置，单体的平、剖面设计和门窗的设置，应有利于自然通风，并尽量避免主要房间受东、西向的日晒。

 第3.3.3条  建筑物的向阳面，特别是东、西向窗户，应采取有效的遮阳措施。

在建筑设计中，宜结合外廊、阳台、挑檐等处理方法达到遮阳目的。

 第3.3.4条  屋顶和东、西向外墙的表面温度，应满足隔热设计标准的要求。

 第3.3.5条  为防止潮霉季节湿空气在地面冷凝泛潮，居室、托幼园所等场所的地面下部宜采取保温措施或架空做法，地面面层宜采用微孔吸湿材料。

3.4 空调建筑热工设计要求

 第3.4.1条  空调建筑或空调房间应尽量避免东、西朝向和东、西向窗户。

 第3.4.2条  空调房间应集中布置、上下对齐。

温湿度要求相近的空调房间宜相邻布置。

 第3.4.3条  空调房间应避免布置在有两面相邻外墙的转角处和有伸缩缝处。

 第3.4.4条  空调房间应避免布置在顶层；当必须布置在顶层时，屋顶应有良好的隔热措施。

 第3.4.5条  在满足使用要求的前提下，空调房间的净高宜降低。

 第3.4.6条  空调建筑的外表面积宜减少，外表面宜采用浅色饰面。

 第3.4.7条  建筑物外部窗户当采用单层窗时，窗墙面积比不宜超过0.30；当采用双层窗或单框双层玻璃窗时，窗墙面积比不宜超过0.40。

 第3.4.8条  向阳面，特别是东、西向窗户，应采取热反射玻璃、反射涂膜、各种固定式和活动式遮阳等有效的遮阳措施。

 第3.4.9条  建筑物外部窗户的气密性等级不应低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》GB7107规定的Ⅲ级水平。

 第3.4.10条  建筑物外部窗户的部分窗扇应能开启。

当有频繁开启的外门时，应设置门斗或空气幕等防渗透措施。

 第3.4.11条  围护结构的传热系数应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规》GBJ19规定的要求。

 第3.4.12条  间歇使用的空调建筑，其外围护结构侧和围护结构宜采用轻质材料。

连续使用的空调建筑，其外围护结构侧和围护结构宜采用重质材料。

围护结构的构造设计应考虑防潮要求。

第4章 民用建筑热工设计规

4.1 围护结构最小传热阻的确定

第4.1.1条  设置集中采暖的建筑物，其围护结构的传热阻应根据技术经济比较确定，且应符合国家有关节能标准的要求，其最小传热阻应按下式计算确定：

R0.min=（ti-te）nRi/[Δt]　　　　　　　　　　　　　　　（4.1.1）

式中

  R0.min――围护结构最小传热阻（m2.K/W）；

  ti――冬季室计算温度（℃），一般居住建筑，取18℃；高级居住建筑，医疗、托幼建筑，取20℃；

  te――围护结构冬季室外计算温度（℃），按本规第2.0.1条的规定采用；

  n――温差修正系数，应按表4.1.1--1采用；

  Ri――围护结构表面换热阻（m2.K/W），应按本规附录二附表2.2采用；

  [Δt]――室空气与围护结构表面之间的允许温差（℃），应按表4.1.1--2采用。

第4.1.2条  当居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校和门诊部等建筑物的外墙为轻质材料或侧复合轻质材料时，外墙的最小传热阻应在按式（4.1.1）计算结果的基础上进行附加，其附加值应按表4.1.2的规定采用。

轻质外墙最小传热阻的附加值（%）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.1.2

外墙材料与构造

当建筑物处在连续供热热网中时

当建筑物处在间歇供热热网中时

密度为800~1200kg/m3的轻骨料混凝土单一材料墙体

15~20

30~40

密度为500~800kg/m3的轻混凝土单一材料墙体；外侧为砖或混凝土、侧复合轻混凝土的墙体

20~30

40~60

平均密度小于500kg/m3的轻质复合墙体；外侧为砖或混凝土、侧复合轻质材料（如岩棉、矿棉、石膏板等）墙体

30~40

60~80

 第4.1.3条  处在寒冷和夏热冬冷地区，且设置集中采暖的居住建筑和医院、幼儿园、办公楼、学校、门诊部等公共建筑，当采用Ⅲ型和Ⅳ型围护结构时，应对其屋顶和东、西外墙进行夏季隔热验算。

如按夏季隔热要求的传热阻大于按冬季保温要求的最小传热阻，应按夏季隔热要求采用。

4.2 围护结构保温措施

 第4.2.1条  提高围护结构热阻值可采取下列措施：

  一、采用轻质高效保温材料与砖、混凝土或钢筋混凝土等材料组成的复合结构。

  二、采用密度为500~800kg/m3的轻混凝土和密度为800~1200kg/m3的轻骨料混凝土作为单一材料墙体。

三、采用多孔粘土空心砖或多排孔轻骨料混凝土空心砌块墙体。

  四、采用封闭空气间层或带有铝箔的空气间层。

 第4.2.2条  提高围护结构热稳定性可采取下列措施：

 一、采用复合结构时，外侧宜采用砖、混凝土或钢筋混凝土等重质材料，中间复合轻质保温材料。

 二、采用加气混凝土、泡沫混凝土等轻混凝土单一材料墙体时，外侧宜作水泥砂浆抹面层或其他重质材料饰面层。

4.3 热桥部位表面温度验算及保温措施

 第4.3.1条  围护结构热桥部位的表面温度不应低于室空气露点温度。

 第4.3.2条  在确定室空气露点温度时，居住建筑和公共建筑的室空气相对湿度均应按60%采用。

第4.3.3条  围护结构中常见五种形式热桥（见图4.3.3）其表面温度应按下列规定验算：

图4.3.3：

常见五种形式热桥

  一、当肋宽与结构厚度比α/δ小于或等于1.5时，

θ'i=ti-[R'0+η（R0-R'0）]Ri（ti-te）/R'0.R0　　　　　　　　　　　（4.3.3-1）

式中

  θ′i--热桥部位表面温度（℃）；

  ti--室计算温度（℃）；

  te--室外计算温度（℃），应按本规附录三附表3.1中Ⅰ型围护结构的室外计算温度采用；

  R0--非热桥部位的传热阻（m2.K/W）；

  R'0--热桥部位的传热阻（m2.K/W）；

  Ri--表面换热阻，取0.11m2.K/W；

  η--修正系数，应根据比值α/δ，按表4.3.3-1或表4.3.3-2采用。

修正系数η值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.3.3-1

热桥形式

肋宽与结构厚度比α/η

0.02

0.06

0.10

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.50

（1）

0.12

0.24

0.38

0.55

0.74

0.83

0.87

0.90

0.95

（2）

0.07

0.15

0.26

0.42

0.62

0.73

0.81

0.85

0.94

（3）

0.25

0.50

0.96

1.26

1.27

1.21

1.16

1.10

1.00

（4）

0.04

0.10

0.17

0.32

0.50

0.62

0.71

0.77

0.89

修正系数η值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.3.3-2

热桥形式

δi/δ

肋宽与结构厚度比α/δ

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

（5）

0.50

0.011

0.025

0.044

0.071

0.102

0.136

0.170

0.205

0.25

0.006

0.014

0.025

0.040

0.054

0.074

0.092

0.112

注：

α/δ的中间值可用插法确定

 第4.3.4条  单一材料外墙角处的表面温度和侧最小附加热阻，应按下列公式计算：

θ'i=ti-（ti-te）Riζ/R0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4.3.4-1）

Rad.min=（ti-te）（1/ti-td）-（1/ti-θ'i）R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　i（4.3.4-2）

第4.3.5条除第4.3.3条中常见五种形式热桥外，其他形式热桥的表面温度应进行温度场验算。

当其表面温度低于室空气露点温度时，应在热桥部位的外侧或侧采取保温措施。

4.4  窗户保温性能、气密性和面积的规定

第4.4.1条  窗户的传热系数应按经国家计量认证的质检机构提供的测定值采用；如无上述机构提供的测定值时，可按表4.4.1采用。

窗户的传热系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.4.1

窗框材料

窗户类型

空气层厚度（mm）

窗框窗洞面积比（%）

传热系数K（W/m2.K）

钢、铝

单层窗

--

20~30

6.4

单框双玻窗

12

20~30

3.9

16

20~30

3.7

20~30

20~30

3.6

双层窗

100~140

20~30

3.0

单层＋单框双玻窗

100~140

20~30

2.5

木、塑料

单层窗

--

30~40

4.7

单框双玻窗

12

30~40

2.7

16

30~40

2.6

20~30

30~40

2.5

双层窗

100~140

30~40

2.3

单层＋单框双玻窗

100~140

30~40

2.0

注：

①本表中的窗户包括一般窗户、天窗和阳台门上部带玻璃部分。

②阳台门下部门肚板部分的传热系数，当下部不作保温处理时，应按表中值采用；当作保温处理时，应按计算确定。

③本表中未包括的新型窗户，其传热系数应按测定值采用。

 第4.4.2条  居住建筑和公共建筑外部窗户的保温性能，应符合下列规定：

  一、严寒地区各朝向窗户，不应低于现行国家标准《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》GB8484规定的Ⅱ级水平。

 二、寒冷地区各朝向窗户，不应低于上述标准规定的Ⅴ级水平；北向窗户，宜达到上述标准规定的Ⅳ级水平。

 第4.4.3条  阳台门下部门肚板部分的传热系数，严寒地区应小于或等于1.35W/（m.K）；寒冷地区应小于或等于1.72W/（m2.K）。

 第4.4.4条  居住建筑和公共建筑窗户的气密性，应符合下列规定：

 一、在冬季室外平均风速大于或等于3.0m/s的地区，对于1~6层建筑，不应低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》GB7107规定的Ⅲ级水平；对于7~30层建筑，不应低于上述标准规定的Ⅱ级水平。

 二、在冬季室外平均风速小于3.0m/s的地区，对于1~6层建筑，不应低于上述标准规定的Ⅳ级水平；对于7~30层建筑，不应低于上述标准规定的Ⅲ级水平。

 第4.4.5条  居住建筑各朝向的窗墙面积比应符合下列规定：

 一、当外墙传热阻达到按式（4.1.1）计算确定的最小传热阻时，北向窗墙面积比，不应大于0.20；东、西向，不应大于0.25（单层窗）或0.30（双层窗）；南向，不应大于0.35。

 二、当建筑设计上需要增大窗墙面积比或实际采用的外墙传热阻大于按式（4.1.1）计算确定的最小传热阻时，所采用的窗墙面积比和外墙传热阻应符合本规附录五的规定。

4.5 采暖建筑地面热工要求

 第4.5.1条  采暖建筑地面的热工性能，应根据地面的吸热指数B值，按表4.5.1的规定，划分成三个类别。

采暖建筑地面热工性能类别　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.5.1

地面热工性能类别

B值[W/（m2.h-1/2.K）]

Ⅰ

<17

Ⅱ

17~23

Ⅲ

>23

注：

地面吸热指数B值应按本规附录二中（三）的规定计算。

第4.5.2条不同类型采暖建筑对地面热工性能的要求，应符合表4.5.2的规定。

不同类型采暖建筑对地面热工性能的要求　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.5.2

采暖建筑类型

对地面热工性能的要求

高级居住建筑、幼儿园、托儿所、疗养院等

宜采用Ⅰ类地面

一般居住建筑、办公楼、学校等

可采用Ⅱ类地面

临时逗留用房及室温高于23℃的采暖房间

可采用Ⅲ类地面

 第4.5.3条  严寒地区采暖建筑的底层地面，当建筑物周边无采暖管沟时，在外墙侧0.5~1.0m围应铺设保温层，其热阻不应小于外墙的热阻。

第5章 民用建筑热工设计规

5.1 围护结构隔热设计要求

第5.1.1条  在房间自然通风情况下，建筑物的屋顶和东、西外墙的表面最高温度，应满足下式要求：

θi.max≤te.max　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式5.1.1）

式中

 θi.max--围护结构表面最高温度（℃），应按本规附录二中（八）的规定计算；

 te.max--夏季室外计算温度最高值（℃），应按本规附录三附表3.2采用。

5.2 围护结构隔热措施

 第5.2.1条  围护结构的隔热可采用下列措施：

 一、外表面做浅色饰面，如浅色粉刷、涂层和面砖等。

 二、设置通风间层，如通风屋顶、通风墙等。

通风屋顶的风道长度不宜大于10m。

间层高度以20cm左右为宜。

基层上面应有6cm左右的隔热层。

夏季多风地区，檐口处宜采用兜风构造。

 三、采用双排或三排孔混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体。

 四、复合墙体的侧宜采用厚度为10cm左右的砖或混凝土等重质材料。

 五、设置带铝箔的封闭空气间层。

当为单面铝箔空气间层时，铝箔宜设在温度较高的一侧。

 六、蓄水屋顶。

水面宜有水浮莲等浮生植物或白色漂浮物。

水深宜为15~20cm。

 七、采用有土和无土植被屋顶，以及墙面垂直绿化等。

第6章 民用建筑热工设计规

6.1 围护结构部冷凝受潮验算

第6.1.1条     外侧有卷材或其他密闭防水层的平屋顶结构，以及保温层外侧有密实保护层的多层墙体结构，当侧结构层为加气混凝土和砖等多孔材料时，应进行部冷凝受潮验算。

第6.1.2条  采暖期间，围护结构中保温材料因部冷凝受潮而增加的重量湿度允许增量，应符合表6.1.2的规定。

采暖期间保温材料重量湿度的允许增量[Δω]（%）　　　　　　　　　　　　　表6.1.2

保温材料名称

重量湿度允许增量[Δω]

多孔混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土等），ρ0=500~700kg/m3

4

水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛭石等，ρ0=300~500kg/m3

6

沥青膨胀珍珠岩和沥青膨胀蛭石等，ρ0=300~400kg/m3

7

水泥纤维板

5

矿棉、岩棉、玻璃棉及其制品（板或毡）

3

聚苯乙烯泡沫塑料

15

矿渣和炉渣填料

2

 第6.1.3条  根据采暖期间围护结构中保温材料重量湿度的允许增量，冷凝计算界面侧所需的蒸汽渗透阻应按下式计算：

Ho.i=Pi-Ps.c/（10ρoδi[Δω]/24Z）+（Ps.c-pe/Ho.e）（6.1.3）

 式中

 HO--冷凝计算界面侧所需的蒸汽渗透阻（m2.h.Pa/g）:

 Ho.e--冷凝计算界面至围护结构外表面之间的蒸汽渗透阻（m2.h.Pa/g）；

 Pi--室空气水蒸气分压力（Pa），根据室计算温度和相对湿度确定；

 Pe--室外空气水蒸气分压力（Pa），根据本规附录三附表3.1查得的采暖期室外平均温度和平均相对温度确定；

 Ps.c--冷凝计算界面处与界面温度θc对应的饱和水蒸气分压力（Pa）；

 Z--采暖期天数，应符合本规附录三附表3.1的规定；

 [Δω]--采暖期间保温材料重量湿度的允许增量（%），应按表6.1.2中的数值直接采用；

 ρo--保温材料的干密度（kg/m3）；

 δi--保温材料厚度（m）。

 第6.1.4条  冷凝计算界面温度应按下式计算：

?

?

θc=ti-[（ti-te）]（Ri+Ro.i）/Po   （6.1.4）

 式中

 θc--冷凝计算界面温度（℃）；

 ti--室计算温度（℃）；

 te--采暖期室外平均温度（℃），应符合本规附录三附表3.1的规定；

 Ro、Ri--分别为围护结构传热阻和表面换热阻（m2.K/W）；

 Ro.i--冷凝计算界面至围护结构表面之间的热阻（m2.K/W）。

 第6.1.5条  冷凝计算界面的位置，应取保温层与外侧密实材料层的交界处（见图6.1.5）。

图6.1.5：

冷凝计算界面

 第6.1.6条  对于不设通风口的坡屋顶，其顶棚部分的蒸汽渗透阻应符合下式要求：

Ho.i>1.2（Pi-Pe）  （）

 式中

 Ho.i--顶棚部分的蒸汽渗透阻（m2.h.Pa/g）；

 Pi、Pe--分别为室和室外空气水蒸气分压力（Pa）。

 第6.1.7条  围护结构材料层的蒸汽渗透阻应按下式计算：

H=δ/μ   （6.1.7）

 式中

 H--材料层的蒸汽渗透阻（m2.h.Pa/g）；

 δ--材料层的厚度（m）；

 μ--材料的蒸汽渗透系数[g（m.h.Pa）]，应按本规附录四附表4.1采用。

 ①多层结构的蒸汽渗透阻应按各层蒸汽渗透阻之和确定。

 ②封闭空气间层的蒸汽渗透阻取零。

 ③某些薄片材料和涂层的蒸汽渗透阻应按本规附录四附表4.3采用

6.2 围护结构防潮措施

 第6.2.1条  采用多层围护结构时，应将蒸汽渗透阻较大的密实材料布置在侧，而将蒸汽渗透阻较小的材料布置在外侧。

 第6.2.2条  外侧有密实保护层或防水层的多层围护结构，经部冷凝受潮验算而必须设置隔汽层时，应严格控制保温层的施工湿度，或采用预制板状或块状保温材料，避免湿法施工和雨天施工，并保证隔汽层的施工质量。

对于卷材防水屋面，应有与室外空气相通的排湿措施。

 第6.2.3条  外侧有卷材或其他密闭防水层，侧为钢筋混凝土屋面板的平屋顶结构，如经部冷凝受潮验算不需设隔汽层，则应确保屋面板及其接缝的密实性，达到所需的蒸汽渗透阻。