国家建筑标准设计图集23J908-8(替代 16J908-8)
被动式超低能耗建筑-严寒和寒冷地区居住建筑
中国建筑标准设计研究院组织编制
主编单位:中国建筑标准设计研究院(中国建筑标准设计研究院有限公司) 住房和城乡建设部科技与产业化发展中心
实行日期:二〇二四年三月一日
统一编号:GJBT-1646
图集号:23J908-8
1概述
为适应被动式超低能耗建筑技术的发展和材料的更新换代及新标准规范的贯彻实施,并吸纳当前国内相关科研成果与工程实践,提升被动式超低能耗建筑性能和工程质量,对国标图集16J908-8《被动式低能耗建筑一严寒和寒冷地区居住建筑》进行了修编。修编后图集名称为23丁908-8《被动式超低能耗建筑一严寒和寒冷地区居住建筑》
2编制依据
主要依据下列标准规范:
《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021
《建筑环境通用规范》GB55016-2021
《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030-2022
《建筑防火通用规范》GB55037-2022
《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》GB18583-2008
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《建筑设计防火规范》(2018年版)GB50016-2014
《建筑采光设计标准》GB50033-2013
《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016
《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-2017
《屋面工程技术规范》GB50345-2012
《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB50325-2020
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
《综合能耗计算通则》GB/T2589-2020
《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T7106-2019
《建筑外门窗保温性能检测方法》GB/T8484-2020
《建筑幕墙、门窗通用技术条件》GB/T31433-2015
《真空绝热板》GB/T37608-2019
《建筑门窗附框技术要求》GB/T39866-2021
《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152-2012
《民用建筑室内热湿环境评价标准》GB/T50785-2012
《近零能耗建筑技术标准》GB/T51350-2019
《外墙外保温工程技术标准》JGJ144-2019
《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》JGJ289-2012
当依据的标准规范进行修订或有新的标准规范出版实施时,本图集与现行工程建设标准不符的内容、限制或淘汰的技术或产品视为无效。工程技术人员在参考使用时,应注意加以区分,并应对本图集相关内容进行复核后选用。
3适用范围
3.1本图集适用于严寒和寒冷地区被动式超低能耗居住建筑的设计和施工。严寒和寒冷地区近零能耗建筑、超低能耗建筑和零能耗建筑可参考其中的外围护结构构造设计。
3.2本图集可作为被动式超低能耗建筑科研和教学的参考资料。
4图集内容
4.1被动式超低能耗建筑的基本规定。包括被动式超低能耗建筑的定义、室内环境规定、气密性规定以及能耗与负
荷计算。
4.2被动式超低能耗建筑的关键技术以及设计与施工要求。
4.3被动式超低能耗建筑的外墙及楼地面部位、外门窗及遮阳部位、屋面部位的节点构造和新风系统部分说明。
4.4被动式超低能耗建筑用的主要材料的性能指标,包括薄抹灰外墙外保温系统的性能指标、主要保温材料的性能指标、外墙配套材料的性能指标、气密膜的性能指标、断热桥构件的性能指标、外门窗附框的性能指标、密封材料的性能指标、屋面配套材料的性能指标。
5被动式超低能耗建筑的基本规定
5.1被动式超低能耗建筑又称被动房,是指适应气候特征和场地条件,采用高效的外围护结构保温系统、高性能的外门窗系统、良好的建筑气密性系统、无热桥的建筑节点构造、高效热回收的通风系统,以及自然通风、自然采光、太阳能辐射利用与遮蔽等被动式节能技术,大幅度降低建筑本体的能源需求,进而通过优化能源供应方案、提升能源利用效率,同时满足室内环境热舒适性和建筑能效性要求的建筑。居住建筑一次能源需求(包括采暖、制冷、通风、照明、生活热水、设备)应不大于120kW·h/(m2·a)。
5.2室内环境规定:被动式超低能耗建筑室内环境应全年处于舒适状态,并应符合现行强制性工程建设规范《建筑环境通用规范》GB55016、国家标准《民用建筑室内热湿环境评价标准》GB/T50785及下列规定:
5.2.1室内温度宜为20℃一26℃。
5.2.2室内相对湿度宜为30%一60%。
5.2.3室内二氧化碳浓度不宜大于1000ppm。
5.2.4围护结构非透明部分内表面温差不得超过3℃,围护结构内表面温度与室内空气温度允许温差不得超过3℃。
5.2.5外门窗的室内一侧不得出现结露现象。
5.2.6室内噪声限值应符合下列规定:
(1)卧室、起居室小于等于30dB(A);
(2)放置新风机组设备的其他房间小于等于40B(A).
5.3气密性规定:在室内外压差50Pa的条件下,被动式超低能耗建筑的每小时换气次数so应符合下列规定:
(1)严寒地区:nsw<0.5h;
(2)寒冷地区:ns≤0.6h。
5.4能耗与负荷计算应符合下列规定。
5.4.1被动式超低能耗建筑的能源需求应采用一次能源计量,并应符合现行国家标准《综合能耗计算通则》GB/T2589的规定。
5.4.2被动式超低能耗建筑应按现行强制性工程建设规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015和现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736中规定的方法进行采暖负荷、采暖需求、制冷负荷、制冷需求、采暖一次能源需求、制冷一次能源需求以及总一次能源需求计算。
6关键技术
被动式超低能耗建筑涉及的关键技术包括:
(1)符合被动式超低能耗建筑要求的非透明外围护结构保温系统;
(2)符合被动式超低能耗建筑要求的外门窗系统;
(3)良好的建筑气密性;
(4)无热桥的设计理念与建筑构造方式;
(5)带有高效热回收装置的通风系统;
(6)浅层地埋管换热系统;
(7)高效能生活热水解决方案;
(8)可再生能源利用系统。
7设计要求
7.1一般规定
7.1.1被动式超低能耗建筑的规划和设计,应充分利用场地的自然资源,建筑朝向宜为南北向或接近南北向。
7.1.2被动式超低能耗建筑宜符合紧凑型设计原则,体形系数应符合现行强制性工程建设规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015的规定.
7.1.3严寒和寒冷地区的被动式超低能耗建筑以冬季保温和获取太阳辐射能量为主,兼顾夏季隔热、遮阳要求。
7.1.4被动式超低能耗建筑应满足自然通风的要求,并符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736的规定。
7.1.5被动式超低能耗建筑应充分利用自然采光。建筑采光应符合现行国家标准《建筑采光设计标准》GB50033的规定。起居室与书房的自然采光应满足书写和阅读要求。
7.1.6被动式超低能耗建筑外墙严禁使用混凝土空心砌块。
7.2气密层设计
7.2.1被动式超低能耗建筑的气密层是由气密性材料、部件、抹灰层等形成的防止空气渗透的连续构造层。
7.2.2适用于被动式超低能耗建筑气密层的材料包括:浇筑密实的混凝土、砌体墙体内表面的抹灰层(厚度大于等于15mm的M15砂浆抹灰)、防水隔汽膜等;不适用气密层的材料包括:砌体墙体(砂浆填缝)、刨花板、软木纤维板、带有孔眼的薄膜、模塑聚苯板、包装胶带、聚氨酯发泡胶等。
7.2.3被动式超低能耗建筑的气密层应符合下列规定。
(1)被动式超低能耗建筑应具有包覆整个建筑采暖体积的、连续完整的气密层;每个居住单元具有各自的包覆整
个采暖体积的、连续完整的气密层。
(2)由不同材料构成的气密层的连接处,必须进行妥善处理,以保证气密层的完整性。
7.3非透明外围护结构设计
7.3.1被动式超低能耗建筑的外围护结构保温系统,应符合下列规定:
(1)外围护结构的保温系统应采用薄抹灰外墙外保温系统,必要时可采用外墙内保温系统;
(2)外围护结构的保温层应连续完整,不得出现结构性热桥;
(3)外保温系统的锚栓应具有阻断热桥的措施。
7.3.2外墙、屋面的传热系数K,宜符合下列规定:
(1)严寒地区:K≤0.10W/(m2·);
(2)寒冷地区:K≤0.15W/(m2·)。
7.3.3地下室外墙、地面的保温材料层热阻R,宜符合下列规定:
(1)严寒地区:R≥7.70(m2·)/W;
(2)寒冷地区:R≥5.56(m2·)/W。
7.3.4不采暖地下室顶板的传热系数K,宜符合下列规定:
(1)K0.13W/(m2·K);
(2)K≤0.18W/(m2·K).
7.3.5当采用分户式采暖、制冷系统时,应对楼梯间隔墙、分户墙、楼板采取保温措施。
7.3.6外挑阳合、室外机挑板应采取包覆保温材料的措施。
7.4透明外围护结构设计
7.4.1被动式超低能耗建筑应采用窗框传热系数不大于1.1W/(m2·)的塑料窗、木窗、木包铝窗、铝包木窗、断热桥合金窗等,窗框应由三道耐久性良好的密封材料密封。透明部分应采用三玻两腔中空玻璃或真空玻璃,玻璃间隔条应为暖边间隔条。
7.4.2外门窗的传热系数应依据现行国家标准《建筑外门窗保温性能检测方法》GB/T8484规定的方法测定,并符合下列规定:
(1)严寒地区:K≤0.8W/(am2·);
(2)寒冷地区:K≤1.0W/(m2·)。
7.4.3外门窗附框洞口内径尺寸与其相配的外门窗外框尺寸宜保持不大于8mm的安装余量。
7.4.4外门窗宜采用先安装附框的安装方式。附框宜紧贴结构墙体外侧安装,也可采用内置于结构墙的安装方式。
7.5外遮阳设计
7.5.1建筑的东、西、南向外窗宜设置遮阳设施。
7.5.2当采用固定外遮阳时,可用保温材料将固定外遮阳设施完全包覆。
7.5.3当采用活动外遮阳时,应在活动外遮阳设施与外墙外保温系统相连的节点处采用有效的断热桥构造措施,防止形成结构性热桥。
7.6冷凝防潮设计
7.6.1外围护结构内部以及室内一侧表面,严禁出现结露、发霉现象。
7.6.2屋面、外墙、不采暖地下室顶板、地面可设置隔汽层和防水层以防止冷凝受潮,并符合下列规定:
(1)外围护结构的建筑构造应满足水蒸气“难进易出”的原则,严禁出现外围护结构内部结露现象;
(2)应在屋面保温层的靠近室内一侧设置隔汽层,靠近室外一层设置防水层;
(3)宜在地面保温层的靠近土壤一侧设置防水层。
7.6.3应对屋面、外墙、不采暖地下室顶板按照现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176规定的计算方法进行冷凝受潮计算,包括外围护结构的内部结露计算、内表面结露计算和内表面温度计算,并符合下列规定:
(1)当在非透明外围护结构保温层的靠近室内一侧设置了隔汽层时,可不进行内部结露计算;
(2)当与非透明外围护结构的热阻一致时,可不进行内表面结露计算和内表面温度计算。
7.7隔热设计
7.7.1外围护结构外表面宜采用浅色饰面,如浅色涂料或饰面砂浆等。
7.7.2基层墙体宜采用混凝土、烧结砖等重质材料。
7.8防火设计
7.8.1被动式超低能耗建筑的防火设计必须符合现行强制性工程建设规范《建筑防火通用规范》GB55037和国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定。
7.8.2被动式超低能耗建筑的外保温系统应采用燃烧性能等级为A级或B级的保温材料。
7.8.3当采用B级保温材料时,应按照现行行业标准《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》JGJ289的规定设置防火隔离带并应进行系统防火试验。
7.9外围护结构防护设计
7.9.1女儿墙顶部应设置金属盖板。
7.9.2外窗应设置窗合披水板。
7.9.3外窗与外墙交接处宜设置金属盖板。
7.9.4金属盖板和室外窗合板性能指标应满足附录二中附表27的要求。
8施工要求
8.1一般要求
8.1.1被动式超低能耗建筑的施工不同于一般建筑,施工工艺复杂,施工质量要求严格,应按现行强制性工程建设规范《建筑与市政工程施工质量控制通用规范》GB55032和《建筑与市政施工现场安全卫生与职业健康通用规范》GB55034的规定选择施工队伍,管理施工现场,组织人员培训。
8.1.2应针对气密性处理、无热桥控制等关键环节,制定专项施工方案,细化施工工艺,严格过程控制,保障施工质量
8.2外墙系统
8.2.1外保温系统施工前,外墙上的预埋固定件、穿墙管线等均应施工完毕,外门窗或外门窗附框应安装就位。
8.2.2当外门窗使用附框时,外墙外保温系统与外门窗附框相交接;外门窗应在内部装修之前安装。
8.2.3外保温材料的存储与铺设,符合下列规定。
(1)应妥善保管存储于施工场地上的保温材料,保温材料不得淋雨,B级保温材料应远离火源和易燃易爆、腐蚀性化
学品。
(2)施工前,应根据保温板材规格进行排板,并确定锚固件数量及安装位置。
(3)当外墙外保温系统采用单层保温板时,不得出现通缝,基层墙体的垂直误差应满足现行国家标准《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB50210的规定。
(4)当外墙外保温系统铺设两层保温材料时,保温材料应错缝铺设,层与层之间严禁出现通缝。第一层保温板铺设完成后的厚度应与突出于墙面的窗框或附框的厚度一致,外门窗洞口处的第二层保温板应覆盖门窗框或附框。
(5)铺设保温材料所形成的缝隙宜采用同种材料封堵,不得使用水泥砂浆等导热系数较高的材料填缝。
8.2.4防火隔离带应符合下列规定。
(1)防火隔离带应符合现行行业标准《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》JGJ289的规定。
(2)防火隔离带只允许采用水泥(矿物)聚合物砂浆满粘在基层墙体上。
(3)除满粘之外,还应对防火隔离带进行锚固。按照每个岩棉条至少配置两个锚栓且满足外墙外保温系统最少锚栓数的要求,将锚栓固定在防火隔离带的半高处,相邻锚栓间距不得超过600mm。
(4)当防火隔离带由双层岩棉构成时,第一层岩棉满粘固定在基层墙体上,第二层岩棉采用聚合物砂浆满粘在第一层岩棉上。岩棉防火隔离带铺设后要及时用抹面胶浆(中间压入一层耐碱玻纤网)罩面以防雨水侵入,随后再用断热桥锚栓穿过耐碱玻纤网和两层岩棉与基层墙体锚固,最后再涂抹大面墙体抹面胶浆并压入耐碱玻纤网。锚栓的数量及锚固深度应按规范要求确定。
8.2.5金属构件,应符合下列规定。
(1)应采用聚氨酯隔热垫片将埋入保温层中的金属构件与基层墙体隔离。
(2)金属构件穿透保温层时,必须进行密封处理,可采用预压膨胀密封带将缝隙填实。
8.3外门窗系统
8.3.1外门窗系统施工应采用整门、整窗的安装方式,不宜采用先安装门窗框,再安装玻璃的施工方式。
8.3.2当门窗设有附框时,宜采用先安装附框,后安装外门窗的方式施工。外门窗宜在保温工程完成后进行安装。
8.4屋面保温防水系统
8.4.1屋面保温防水系统施工时,基层的含水率应小于9%。
8.4.2屋面保温防水系统中,铺设隔汽层与防水层之间的保温材料时,不宜使用含有水分的胶黏剂。
8.4.3屋面保温防水系统在雨季施工时,保温材料以及与保温材料相接触的防水卷材和隔汽卷材不得淋雨。
8.4.4在整个施工过程中,要保证屋面排水通畅。
8.5新风系统
8.5.1应妥善保管新风系统主机和管道等设备,其内部要保持清洁。
8.5.2安装新风系统时,要及时封堵所有管道开口,防止灰尘落入管道系统内部。
8.5.3新风管道的保温层要连续铺设,不得间断。
9其他
9.1本图集中涉及的术语
9.1.1预压膨胀密封带:一种经过特殊浸渍和预压缩处理的接缝密封条。在压缩状态下能起到有效的密封作用,从而达到隔声、防雨、绝尘、防风、保温等目的。在本图集中,主要应用于门窗框与培体、门窗框与保温层、金属窗台板与保温层、金属支架与保温层等处的接缝密封等。材料性能指标应满足附表25的要求。
9.1.2防水透汽膜(图中用蓝色线条表示):具有防水、易透汽性能的膜材料。在本图集中,主要应用于外墙、屋面、门窗洞口和穿墙管道室外一侧的密封连接。用于外墙或屋面时材料的性能指标应满足附表20的要求,用于门窗洞口或穿墙管道时材料性能指标应满足附表24的要求。
9.1.3防水隔汽膜(图中用红色线条表示):具有防水、难透汽性能的膜材料。在本图集中,主要应用于外墙、屋面、门窗洞口和穿墙管道室内一侧的密封连接。用于外墙或屋面时材料的性能指标应满足附表19的要求,用于门窗洞口或穿墙管道时材料性能指标应满足附表24的要求。
9.1.4硬泡聚氨酯隔热垫片、隔热垫块:以环保的硬泡聚氨酯为主要原料,加入一定量添加助剂,通过压合成型而制得的复合材料,具有防潮、隔热、阻燃、不开裂及易加工等特性在本图集中,主要应用于金属连接件与墙体或混凝土屋面之间的垫片(块)、门窗框下方的垫块、屋面女儿墙顶端的保温等。材料性能指标应满足附表22的要求。
9.1.5A级生态植物纤维耐火板(门窗附框):以稻草、秸秆等植物纤维为主要原料,加入胶黏剂,通过压合成型的A2级复合板材,具有防潮、隔热、阻燃、不开裂及易加工等特性。
在本图集中,主要用于门窗附框、女儿墙压顶板及室内墙装修。作为门窗附框先于外门窗安装并与保温材料相交接,留出精准洞口便于门窗在进入装修阶段安装。材料性能指标应满足附表23的要求。
9.2砌筑墙体的外墙防水构造、室内墙面的防水构造和楼面的防水构造应符合现行强制性工程建设规范《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030的规定。
9.3本图集中外墙均为钢筋混漿土墙体或实心砌块砌筑墙体,构造图中以钢筋混凝土墙体表示。
9.4本图集中的金属盖板、金属窗台板等,宜采用工业化成品。
9.5本图集尺寸单位除特别注明外,均以毫米(m)标注。
9.6图例:
防水隔汽膜;
防水透汽膜
9.7图集构造详图索引方法:
(略)
目录 2
总说明 4
外墙及楼地面部分 11
外墙及楼地面部分说明 11
薄抹灰外墙外保温系统 14
保温板排板 15
外墙挂板系统 17
门窗洞口玻纤网 19
锚栓布局 20
防火隔离带 21
外墙变形缝 23
女儿墙 25
雨篷 27
散水 29
采暖地下室 30
非采暖地下室 31
地下室窗井采光顶 32
楼面 33
地面 34
开敞阳台 35
管递、线管穿外墙、电气接线盒 37
成品外墙气密配件 38
雨水管固定件 41
雨水管排水口 42
空调支架 43
室内穿楼板管道、排水管 44
内保温做法 45
外门窗及遮阳部分 47
外门窗及遮阳部分说明 47
窗口 50
附框内嵌式安装 52
附框外挂式安装 54
屋顶天窗 55
采光井窗 58
单元门 59
户门 62
门窗连接角钢示例 64
嵌装式遮阳 65
外挂式遮阳 68
屋顶全金属百叶帘 70
A级附框外遮阳 71
屋面部分 72
屋面部分说明 72
屋面构造做法 73
屋面隔汽、防水材料选用表 75
屋面设备基础 76
出屋面排气道、排气管 77
导光系统 78
屋面变形缝 79
封闭阳台顶板 80
种植屋面做法 81
保温找坡构造 82
新风系统 83
新风系统说明 83
附录 86
附录一 模塑聚苯免拆模板体系 86
附录二 材料性能表 99
相关技术资料 111