第一节 建筑节能名词和术语

国内外建筑节能检测的经验证明,要想熟练地掌握建筑节能检测技术,在检测中取得准确的检测精度,参加节能检验的技术人员必须首先应懂得必要的建筑节能方面的名词和术语,并掌握建筑传热方面的基本知识。

根据我国在建筑节能检测方面的实践经验和理论研究,有关保温隔热材料、建筑节能的概念等方面的名词和术语有以下几种。

(1)热导率(λ) 热导率是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1K时,在1s内通过1m2面积传递的热量,用字母λ表示,单位为W/(m·K)。

(2)导温系数 导温系数也称为热扩散系数,是指材料的导热系数与其比热容和密度乘积的比值。表征物体在加热或冷却时各部分温度趋于一致的能力,其比值越大温度变化的速度越快。

(3)比热容 比热容旧称为比热,是指单位质量物质的热容量,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能,或者指1kg的物质温度升高或降低1所需吸收或放出的热量。比热容是表示物质热性质的物理量,通常用符号c表示。

(4)密度 在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,通常用字母ρ 表示,单位为kg/m3或g/cm3。建筑工程中所用的块体材料常用表观密度表示,松散材料常用堆积密度表示。

(5)材料蓄热系数(S) 材料蓄热系数是指当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波热作用时,通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值,即为该材料的蓄热系数,可表征材料热稳定性的优劣,其值越大,材料的热稳定性越好,单位为W/(m2·K)。材料的蓄热系数可通过计算确定,或从《民用建筑热工设计规范》(GB 50176—2016)附录四附表4.1中查取。

(6)总的半球发射率(ε) 总的半球发射率也称为黑度,是指表面的总的半球发射密度与相同温度黑体的总的半球发射密度之比。

(7)围护结构 围护结构系指建筑及房间各面的围挡物。按是否同室外空气直接接触及在建筑物中的位置,又可分为外围护结构和内围护结构。围护结构可分透明和不透明两部分:不透明维护结构有墙、屋顶和楼板等;透明围护结构有窗户、天窗和阳台门等。

(8)建筑采光顶 建筑采光顶是指太阳光可以直接投射入室内的屋面。

(9)透光外围结构 透光外围结构是指建筑物的外窗、外门、透明幕墙和采光顶等,太阳光可以直接射入室内的建筑物外围护结构。

(10)热桥 有些国家和地区又称为冷桥,现统一称为热桥。是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因为这些部位传热能力强,热流比较密集,内表面温度较低,所以称为热桥。

在建筑工程中常见的热桥有:外墙周边的钢筋混凝土抗震柱、圈梁、门窗过梁,钢筋混凝土或钢框架梁、柱,钢筋混凝土或金属屋面板中的边肋或小肋,以及金属玻璃窗幕墙中和金属窗中的金属框和框料等

(11)围护结构传热系数(K) 围护结构传热系数也称为总传热系数,是指在稳态条件下,围护结构两侧空气温差为1K时,1s内通过1m2面积所传递的热量,单位为W/(m2·K)。

(12)围护结构传热系数的修正系数(εi) 不同地区、不同朝向的围护结构,因受太阳辐射和天空辐射的影响,使得其在两侧空气温差同样为1K的情况下,在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量要改变。这个改变后的传热量与未受太阳辐射和天空辐射影响的原有传热量的比值,即为围护结构传热系数的修正系数。

(13)外墙平均传热系数(Km) 外墙包括主体部位和周边热桥(构造柱、圈梁以及楼板伸入外墙部分等)部位在内的传热系数平均值。按外墙各部位(不包括门窗)的传热系数对其面积的加权平均计算求得,单位为W/(m2·K)。

(14)热阻(R) 热阻是表征物体阻抗热量传递的能力的物理量。在传热学的工程应用中,为了满足生产工艺的要求,有时通过减小热阻以加强传热;而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。

(15)最小传热阻 最小传热阻也称为最小总热阻,特指设计计算中容许采用的围护结构传热阻的下限值。规定最小传热阻的目的是为了限制通过围护结构的传热量过大,防止内表面出现冷凝以及限制内表面与人体之间的辐射换热量过大而使人体受凉,单位为m2·K/W。

(16)传热阻 传热阻也称为总热阻,表征围护结构(包括两侧表面空气边界层)阻抗传热能力的物理量,为结构热阻与两侧表面换热阻之和。传热阻为传热系数的倒数,单位为m2·K/W。

(17)经济传热阻 经济传热阻简称为经济热阻。是指围护结构单位面积的建造费用(初次投资的折旧费)与使用费用(由围护结构单位面积分摊的采暖运行费和设备折旧费)之和达到最小值时的传热阻,单位为m2·K/W。

(18)热导(G) 热导是一种物理量,其值为单位时间内透过某种材料的热量除以材料两表面间的温度差。其值等于通过物体的热流密度除以物体两表面的温度差,单位为W/K。

(19)热惰性指标(D) 热惰性指标是指表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标,其值等于材料层热阻与蓄热系数的乘积。单层结构D=R·S;多层结构D=∑R·S。式中,R为结构层的热阻,S为相应材料层的蓄热系数,热惰性指标D值越大,周期性温度波在其内部的衰减越快,围护结构的热稳定性越好。

(20)围护结构的热稳定性 围护结构的热稳定性是指在周期性热作用下,围护结构本身抵抗温度波动的能力。围护结构的热惰性是影响其热稳定性的主要因素。

(21)房间的热稳定性 在热波作用下,房屋抵抗温度变化的性能是建筑热工学研究的重要课题。热稳定性按其属性有外围护结构热稳定性和房间热稳定性两类。房间的热稳定性房屋系指在室内外周期性热作用下,整个房间抵抗温度波动的能力。房间的热稳定性主要取决于室内外围护结构的热稳定性。

(22)内表面换热系数 内表面换热系数也称为内表面热转移系数或热绝缘系数,是指围护结构内表面温度与室内空气温度之差为1℃,单位时间内通过1m2的表面积传递的热量,单位为W/(m·K)。

(23)内表面换热阻 内表面换热阻也称为内表面热转移阻,实际上它是内表面换热系数的倒数。

(24)外表面换热系数 外表面换热系数也称为外表面热转移系数,是指围护结构外表面温度与室外空气温度之差为1℃,单位时间内通过1m2表面积传递的热量。

(25)外表面换热阻 外表面换热阻也称为外表面热转移阻,实际上它是外表面换热系数的倒数。

(26)累年 累年是接连多年的意思。这里特指在整编气象资料时,所采用的以往一段连续年份的累计,我国规定一般不得少于3年。

(27)设计计算用采暖期天数 设计计算用采暖期天数是指累年日平均温度低于或等于5℃的天数。这一天数仅用于建筑热工设计计算,所以称为设计计算用采暖期天数。各地气候差异很大,其实际的采暖期天数,应按当地行政或主管部门的规定执行。

(28)采暖度日数(HDD) 采暖度日数是一个按照建筑采暖要求反映某地气候寒冷程度的参数,每个地方每天都有一个日平均温度,规定一个室内基准温度。

在国家行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134—2010)中,建筑物节能综合指标限值中的耗热量指标(qh)和采暖耗电量(Eh)是根据建筑物所在地的采暖度日数确定的。该采暖度日数是一年中当某天室外日平均温度低于18℃时,将该日平均温度与18℃的温度差乘以1d,得到一个数值,其单位为℃·d,将这些数值累加起来,就得到某地以18℃为基准的采暖度日数,用HDD18表示。采暖度日数越大,表示该地区越寒冷。

(29)空调度日数(CDD) 空调度日数是一个按照建筑采暖要求反映某地气候炎热程度的参数,每个地方每天都有一个日平均温度,规定一个室内基准温度。

在《建筑节能设计标准》中,建筑物节能综合指标限值中的耗冷量指标(qc)和空调年耗电量(Ec)是根据建筑物所在地的空调度日数确定的。其值为一年中当某天是室外日平均温度高于26℃时,将该日平均温度与26℃的温度差乘以1d,得到一个数值,其单位为℃·d,将这些数值累加起来,就得到某地以为基准的采暖度日数,用CDD26表示。空调度日数越大,表示该地区越炎热。

(30)制冷度时数(CDH) 制冷度时数类似制冷度日数。一年中有8760h,每个小时都有一个平均温度,如果用每小时的平均温度代替制冷度日数中每天的平均温度作计算统计,就可以得到当地制冷度时数,其单位为℃·h。用制冷度时数来估算夏季空调降温的时间长短,比用制冷度日数更为准确。尤其是对于昼夜温差较大的地区更合理。

(31)建筑物耗热量指标(qh) 建筑物耗热量指标是指在采暖期间平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖供给的热量,单位为W/m2

(32)采暖耗煤量指标 采暖耗煤量指标是指在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤量,单位为kg/m2

(33)窗墙面积比(X) 窗墙面积比是指窗户洞口面积与房间立面单元面积(即房间层高与开间定位)的比值。

(34)门窗气密性 门窗气密性是指门窗在关闭的状态下,阻止空气渗透的能力。门窗气密性用单位缝长空气渗透量表示,单位为m3/(m·h);或者用单位面积空气渗透量表示,单位为m3/(m2·h)。

(35)房间气密性 房间气密性也称为空气渗透性,是指空气通过房间缝隙渗透的性能,用换气次数表示。

(36)热流计法 热流计法是指热流计进行热阻测量并计算传热系数的一种测量方法。

(37)热箱法 热箱法是指用标定或防护热箱法对建筑构件进行热阻测量并计算传热系数的一种测量方法。

(38)控温箱—热流计法 是指用控温箱人工控制温差,用热流计进行热流密度测量并计算传热系数的一种测量方法。

(39)水力平衡度(HB) 水力平衡度是指在集中热水采暖系统中,整个系统的循环水量满足设计条件时,建筑物热力入口处循环水量(质量流量)的测量值与设计值之比。

(40)采暖系统补水率(Rmp) 采暖系统补水率是指热水采暖系统在正常运行工况下,检测持续时间内,该系统单位建筑面积、单位时间内的补水量,与该系统单位建筑面积、单位时间理论循环水量的比值。该理论循环水量等于热源的理论供热量除以系统的设计供回水温差。

(41)室内活动区域 室内活动区域系指在居住空间内,由距地面或楼板面为100mm和1800mm,距内墙内表面300mm,距外墙内表面或固定的采暖空调设备600mm的所有平面所围成的区域。

(42)房间平均室温 房间平均室温是指在某房间室内活动区域内一个或多个代表性位置测得的,不少于24h检测持续时间内,室内空气温度逐时值的算术平均值。

(43)户内平均室温 户内平均室温是指由住户除厨房、设有浴盆或淋浴器的卫生间、淋浴室、储物间、封闭阳台和使用面积不足5m2的空间外的所有其他房间的平均室温,通过房间建筑面积加权而得到的算术平均值。

(44)建筑物平均室温 建筑物平均室温是指由同属于某居住建筑物的代表性住户或房间的户内平均室温通过户内建筑面积(仅指参与室温检测的各功能间的建筑面积之和)加权而得到的算术平均值,代表性住户或房间的数量应不少于总户数或总间数的10%。

(45)小区平均室温 小区平均室温是指由随机抽取的同属于某居住小区的代表性居住建筑的建筑平均室温,通过楼内建筑面积加权而得到的算术平均值,代表性居住建筑面积应不少于小区内居住建筑总面积的30%。

(46)外窗窗口单位面积空气渗透量(Qa) 外窗窗口单位面积空气渗透量是指在额定窗内外压差为10Pa、外窗的所有可开启窗扇均已正常关闭的情况下,单位窗口面积、单位时间内向室内或室外渗透的标准状态下的空气量,单位为m3/(m2·h)。该渗透量中既包括经过窗本身的缝隙渗入的空气量,也包括经过外窗与围护结构之间的安装缝隙渗入的空气量。

(47)附加渗透量(Qf) 附加渗透量是指在标准状态下,当窗内外压差为10Pa时,单位时间内通过受检外窗以外的缝隙渗入的空气量,单位为m3/h。

(48)红外热像仪 红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

(49)热像图 热像图是指用红外热像仪拍摄的表示物体表面表观辐射温度的图片。

(50)噪声当量温度差(NETD) 噪声当量温度差也称为温度分辨率、噪声等效温差,是指用红外成像系统观察标准试验图案,当红外成像系统输出端产生的峰值信号与均方根噪声电压之比为1时,黑体目标与背景之间的温差,简称为 NETD

(51)参照温度 参照温度是指在被测物体表面测得的用来标定红外线热像仪的物体表面温度。

(52)环境参照体 环境参照体是指用来采集环境温度的物体,它可能不具有当时的真实环境温度,但它具有与被测物相似的物理属性,并与被测物处在相似的环境之中。

(53)正常运行工况 在生产过程中的状况或工艺条件也可称为工况,建筑节能工程中的正常运行工况,是指处于热态运行中的集中采暖系统满足现行标准或设计规定的条件时,则称该系统处于正常运行工况。

(54)静态水力平衡阀 静态水力平衡阀也称为平衡阀、手动平衡阀、数字锁定平衡阀、双位调节阀等,它是通过改变阀芯与阀座的间隙静态平衡阀(开度),来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的。静态平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部分负荷的流量需求,起到热平衡的作用。

(55)热工缺陷 热工缺陷是指当建筑围护结构中的保温材料缺失、受潮、分布不均,或其中混入灰浆或围护结构存在空气渗透的部位时,则称该围护结构在此部位存在热工缺陷。

(56)入住率(PO) 入住率是指实际使用用户的数目占整个建筑的比例,而非购房用户的比例。

(57)体形系数(S) 体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。通常居住建筑体形系数控制在0.3。若体形系数大于0.3,则屋顶和外墙应加强保温,其传热系数应满足规定。

(58)设计建筑 设计建筑是指正在进行设计的、需要进行节能设计判定的建筑。

(59)参照建筑 参照建筑是指对围护结构热工性能进行权衡判断时,作为计算全年采暖和空气调节能耗用的假想建筑。

(60)居住建筑 居住建筑是指供人们日常居住、生活为主要目的而使用的建筑物。主要包括住宅、别墅、集体宿舍、公寓、旅馆等。

(61)试点居住建筑 在国家标准《居住建筑节能检测标准》(JGJ/T 132—2009)中规定,试点居住建筑是指已被列入国家或省市级计划,以推广建筑节能新技术、新理念、新工艺、新材料为目的而建造的带有示范或验证性质的单栋居住建筑物或建筑物群。

(62)非试点居住建筑 在国家标准《居住建筑节能检测标准》(JGJ/T 132—2009)中规定,非试点居住建筑是指除试点居住建筑物以外的其他单栋居住建筑物或建筑物群,均称为非试点居住建筑物。

(63)试点居住小区 试点居住小区系指已被列入国家或省市级计划,以推广建筑节能新技术、新理念、新工艺、新材料为目的而建造的带有示范或验证性质的,采用锅炉房、换热站或其他供热装置集中采暖的居住小区。

(64)非试点居住小区 非试点居住小区是指除试点居住小区以外的其他采用锅炉房、换热站或其他供热装置集中采暖的居住小区,均称为非试点居住小区。

(65)公共建筑 公共建筑包含办公建筑(包括写字楼、政府部门办公室等),商业建筑(如商场、金融建筑等),旅游建筑(如旅馆饭店、娱乐场所等),科教文卫建筑(包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等),通信建筑(如邮电、通讯、广播用房)以及交通运输类建筑(如机场、车站建筑、桥梁等)。

(66)中小型公共建筑 中小型公共建筑是指单栋建筑面积小于或等于2×104m2的公共建筑。

(67)大型公共建筑 大型公共建筑是指单栋建筑面积大于2×104m2的公共建筑。

(68)检验批。建筑节能工程的检验批是指具有相同的外围护结构(包括外墙、外窗和屋面)构成的建筑物。

(69)采暖设计热负荷指标(qb) 采暖设计热负荷指标指标中常见的有体积热负荷指标和面积热负荷指标。它们的相同点都是热指标,但体积热负荷指标指的是单位供暖体积的指标;面积热负荷指标指的是单位面积指标。在采暖室外计算温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量,单位为W/m2

(70)供热设计热负荷指标(qq) 供热设计热负荷指标是指在采暖室外计算温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量,单位为W/m2

(71)居住小区采暖设计耗煤量指标(qcq) 居住小区采暖设计耗煤量指标是指在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房燃烧的折合标准煤量,其单位为kg/(m2·h)。

(72)采暖年耗热量(AHC) 采暖年耗热量是指按照设定的室内计算条件,计算出的单位建筑面积在一个采暖期内所消耗的、需由室内采暖设备供给的热量,单位为MJ/(m2·a)。

(73)空调年耗冷量(ACC) 空调年耗冷量是指按照设定的室内计算条件,计算出的单位建筑面积从5月1日至9月30日之间所消耗的、需由室内空调设备供给的冷量,单位为MJ/(m2·a)。

(74)室外管网热输送效率(ηht) 室外管网热输送效率是指管网输出总热量(输入总热量减去管网各段热损失)与管网输入总热量的比值。室外管网热输送效率综合反映了室外管网的保温性能和水密程度。

(75)冷源系统能效系数(EERsys) 冷源系统能效系数是指冷源系统单位时间供冷量与单位时间冷水机组、冷水泵、冷却水泵和冷却塔风机能耗之和的比值。

(76)同条件试样。同条件试样是指根据工程实体的性能取决于内在材料性能和构造的原理,在施工现场抽取一定数量的工程实体组成材料,按同工艺、同条件的方法,在实验室制作能够反映工程实体热工性能的试样。

(77)抗结露因子 抗结露因子是指预测门窗阻抗表面结露能力的指标,是在稳定传热状态下,门窗热侧表面与室外空气温度和室内外空气温度差的比值。

(78)建筑能效标识 建筑能效标识是近年来在发达国家发展起来的规范、标准及行政监管的有益补充,改变了原来的以行政手段的管理机制。建筑能效标识将反映建筑物能源消耗量及其用能系统效率等性能指标,以信息标识的形式进行明示。

(79)建筑能效测评 建筑能效测评是指按照建筑节能有关标准和技术要求,对单体建筑采取定性和定量分析相结合的方法,依据设计、施工、建筑节能分部工程验收等资料,经文件核查、软件复核计算及必要的检查和检测,综合评定其建筑能效的活动。

(80)建筑物用能系统 建筑物用能系统是指与建筑物同步设计、同步安装的用能设备和设施。居住建筑的用能设备主要是指采暖空调系统,公共建筑的用能设备主要是指采暖空调系统和照明系统。设施一般是指与设备相配套的、为满足设备运行需要而设置的服务系统。